DE2543930C3 - Selbsttätige Nachstellvorrichtung für den Betätigungskolben eines mit Druckmittel beaufschlagbaren Bremszylinders, insbesondere für hydraulisch betätigbare Klotzoder Scheibenbremsen von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Fig, I,

In einem Bremszylindergehäuse 1 befindet sich ein durch nicht dargestellte Mittel drehfest gehaltener Betätigungskolben 2 mit einer sich zum rückwärtigen Ende erweiternden Ausnehmung, in die eine im Gehäuse 1 gelagerte Schraubenspindel 4 mit einem nichtselbsthemrnenden Gewinde greift, auf der eine Mutter 6 aufgeschraubt ist. Zwischen den Gewindeflanken der Schraubenspindel 4 und der Mutter 6 ist ein gewisses Spiel vorgesehen. Mit ihrem vorderen, abgeschrägten und gezahnten ersten Flansch 7 ist die Mutter 6 mit einer ringförmigen Bodenfläche 8 in der Ausnehmung des Betätigungskolbens 2 kuppelbar.

Die Mutter 6 ist, ausgehend von ihrem ersten Flansch am vorderen Ende, im Durchmesser reduziert, so daß eine Auflageschulter für eine sie umgebende, erste FederlO gebildet wird. Die Feder 10 stützt sich andererseits auf einem Axialwälzlager 12 ab, das von einer Ringscheibe 14 getragen wird, die ihrerseits mittels eines Sicherungsringes am rückwärtigen Ende der Ausnehmung des Betätigungskolbens 2 festgehalten ist. Der Abstand zwischen dem Axialwälzlager 12 und der Auflageschulter der ersten Feder 10 an der Mutter 6 ist so gewählt, daß die Feder 10 unter Spannung steht.

Die Schraubenspindel 4 ist, vom Gewindebereich nach rückwärts gesehen, im Durchmesser reduziert ausgebildet, so daß ein umlaufender Bund 16 gebildet wird. Die Schraubenspindel 4 ist im übrigen im Gehäuse 1 axial verschiebbar gelagert und wird von einer zweiten Feder 18 ständig in Nachstellrichtung vorgespannt. Die zweite Feder 18 ist in einer Ausnehmung in einem die Schraubenspindel 4 umgebenden, zumindest entgegen der Bremsbetätigungsrichtung gegen das Gehäuse abgestützten Teil koaxial zur Schraubenspindel 4 angeordnet.

Nach der Zeichnung ist das Teil ein später zu erläuternder Spannkolben 32; es kann jedoch abweichend hierzu unmittelbar dem Gehäuse 1 zugehören und der Spannkolben 32 wird daher nachfolgend zum Vereinfachen der Erläuterung der Nachstellvorrichtung wie ein mit dem Gehäuse 1 starr verbundenes Teil angesehen. Die Feder 18 stützt sich einerseits an einem somit gehäusefesten, ringartigen, ersten Anschlag 20 und andererseits über einen ringförmigen Federteller 21 an einem in einer Nut der Schraubenspindel 4 befestigten, zweiten Anschlag 22 ab. Der zweite Anschlag 22 und damit die Schraubenspindel 4 werden von der Feder 18 gegen eine feste Schulter 23 am Gehäuse 1 gedrückt. Auf diese Weise ist der Weg der Schraubenspindel 4 in Nachstellrichtung begrenzt.

Die äußerlich sechskantige Mutter 6 ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, von einer Arretierungshülse 24 formschlüssig umgeben. Die Arreticrungshülse 24 ist langer als die Verstellmutter 6 und ragt nach hinten über die Mutter 6 und den Gewindebereich der Schraubenspindel 4 hinaus. Am Ende der Arretierungshülse 24 ist ein radial einwärts gerichteter, zweiter flansch 26 befestigt, der in den Ringspalt hinein= ragt, der /wischen dem Bund 16 an der Schraubenspindel 4 und einem festen Gegenanschlag 27 gebildet ist. Die Weite des Ringspaltes ist etwas größer als die Stärke des /weiten Flansches 26, so daß sich der Flansch 26 in dem Ringspalt ungehindert drehen kann. Die Arretierungshülse 24 übergreift die sechskantige Mutter 6 in der Weise, daß sich diese /war gegenüber der Arreticrungshülse 24 axial verschie

ίο

ben, jedoch nicht drehen kann. Über den Anschluß 28 ist die gesamte Ausnehmung im Betätigungskolben 2 mit dem Bremsdruckmedium beaufschlagbar. Über Ausnehmungen an der Peripherie der Mutter 6 kann sich der Druck auch in dem Raum 30 der Ausnehmung des Betätigungskolbens 2 vor der vorderen Stirnseite der Schraubenspindel 4 aufbauen.

Die Nachstellvorrichtung arbeitet wie folgt:

Bei Druckbeaufschlagung mit über den Anschluß 28 zugeführtem Druckmittel wird der Betätigungskolben 2 aus seiner dargestellten Lösestellung gemäß Fig. 1 nach links in die Bremsstellung vorgeschoben. Die von der ersten Feder 10 belastete Mutter 6 ist in der Lösestellung über den gezahnten Flansch 7 der Mutter 6 und die Bodenfläche 8 des Betätigungskolbens 2 drehfest gekuppelt. Bei der Vorschubbewegung des druckmittelbeaufschlagten Betätigungskolbens 2 vermag die mit diesem gekuppelte Mutter 6 unter der Kraft der ersten Feder 10 dem Betätigungskolben 2 so weit zu folgen, bis das Sp«cl zwischen den Gewindeflanken der Schraubenspindel 4 und der Mutter 6 überwunden ist. Bei weiterem Verschieben des Betätigungskolbens 2 löst sich die Kupplung zwischen der Mutter 6 und dem Betätigungskolben 2, so daß die vjhi der ersten Feder 10 in Nachstellrichtung ständig belastete Mutter 6 auf der durch Reibung gegenüber dem Gehäuse 1 drehfest gehaltenen Schraubenspindel 4 gedreht und dabei axial verschoben wird, bis sie wieder an der Bodenfläche 8 des Betätigungskolbens 2 anschlägt. Sind die nicht dargestellten Bremsbeläge etwas abgenützt und entspricht das Spiel zwischen den Gewindeflanken dem vorbestimmten Sol lüftspiel, so wird der Brtätigungskolben 2 über das Gewindespiel hinaus vorgeschoben und die Mutter 6 wird nach Durchlaufen des Spieles durch Drehungen auf der Schraubenspindel 4 um das Maß der Bremsbelagabnutzung axial verschoben.

Nachdem die Bremse zur Anlage gekommen ist, steigt der auf den Betätigungskolben 2 wirkende Druck rasch an. Dabei wird der Betätigungskolben 2 um den sogenannten elastischen Hub in Richtung auf die Bremse weiter vorgeschoben. Der elastische Hub ist bedingt durch elastische Verformung und gegebenenfalls durch Lagerspiele im nicht dargestellten Bremsgestänge. Da jedoch auch die vordere Stirnfläche der Schraubenspindel 4 mit Druckmittel beaufschlagt wird, wirkt ...ι die Schraubenspindel 4 eine ständig wachsende Druckkraft ein, die der Kraft der zweiten Feder 18 entgegen gerichtet ist. Bei Uberschreiten eines gewissen, den zum Anlegen der Bremse erforderlichen Druck übersteigenden Grenzdruckes bewegt sich die Schraubenspindel 4 gemäß Fig. 1 ;iai;h rechts und verengt damit den Ringspalt zwischen Bund 16 und dem Gegenanschlag 27. Der Flansch 26 der Hülse 24 wird dadurch festgeklemmt und eine weitere Verdrehung der Mutter 6 unter der Wirkung der Feder 10 verhindert. Trotz gelöster Kupplung zwischen Mutter 6 und Betätigungskolben 2 kommt es daher zu keiner weiteren Nachstellung der Mutter 6, unabhängig von der Größe des elastischen Hubes des Betätigungskolbens 2.

Es ist als besonders vorteilhaft anzusehen, daß, sobald die Mutter 6 durch Festklemmen des Flansches 26 an weiteren Drehungen gehindert wird und die Schubkraft der Feder 10 sich bei vom Betätigungskolben 2 abgehobener Mutter als Drehmoment auf die Schraubenspindel 4 auswirkt, diese über den Bund 16 und den Flansch 26 gegen den Ciegenanschlag 27 ge-

kuppelt und somit verstärkt drehfest gehalten wird. Eine ungewollte Drehung der Schraubenspindel 4 ist somit ausgeschlossen.

Die Nachstellvorrichtung wird bei Erreichen eines Grenzdruckes gewissermaßen ausgeschaltet, die elastischen Verformungen der Bremsmechanik können somit auf das Lösespiel keinen Einfluß nehmen. Es ist dabei von besonderem Vorteil, daß die Blockierung der Mutter 6 nicht davon abhängig ist, daß die Mutter 6 mit dem Boden des Betätigungskolbens 2 in Kontakt bleibt. Die Nachstellvorrichtung kann daher auch in Bremszylindern verwandt werden, bei denen eine in einer zweiten Kammer angeordnete Speicherfeder von dem bereits erwähnten Spannkolben durch den Bremsdruck gespannt wird. In Fig. 1 ist ein solcher Zweikammerzylinder dargestellt.

Der nun als relativ zum Gehäuse 1 verschieblich anzusehende Spannkolben 32, der die Speicherfeder 34 spannt, ist auf der Schraubenspindel 4 axialverschieblich und abgedichtet geführt. Der Ringspalt, in welchem der Flansch 26 eingeklemmt wird, ist in diesem Fall zwischen dem Bund 16 und einem als Gegenanschlag 27 dienenden Abschnitt der Bodenfläche des Spannkolbens 32 gebildet. Die Speicherfeder 34 ist in einer zweiten Kammer zwischen dem undrehbar geführten Spannkolben 32 und einer über ein nichtselbsthemmendes Gewinde mit diesem verschraubten, sich nach rückwärts gegen das Gehäuse 1 abstützenden Spannmutter 35 eingespannt. Mittels einer willkürlich schaltbaren, nicht dargestellten Freilaufkupplung ist die Spannmutter 35 gegenüber dem Gehäuse 1 entweder nur in Spannrichtung der Speicherfeder 34 oder aber in beiden Richtungen drehbat gehalten und damit relativ zum Spannkolben 32 verschraubbar. Da die Sperre der Speicherfeder 34, deren Aufbau und Funktionsweise im vorliegenden Zusammenhang keine Bedeutung zukommt, einen Totgang aufweisen kann, ist der Spannhub des Spannkolbens 32 größer als der Betriebshub, der Spannkolben 32 kann also bei hoher Beaufschlagung nach rechts über die dargestellte Betriebsstellung hinaus ausweichen. Die Verstellmutter 6 wird jedoch von der Arretierungshülse 24 und dem Flansch 26 in jedem Fall festgehalten, unabhängig von der Größe des Hubes bzw. einer spannhubbedingten Axialverschiebung der Schraubenspindel 4. Die Gefahr einer Übernachstellung und damit einer möglichen Blockierung der Bremse kann somit nicht auftreten.

F.s soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Nachstellvorrichtung unabhängig davon arbeitet, oh sie in einem Zweikammerbremszylinder der in Fig. 1 dargestellten Art eingebaut ist oder in einen Einkammerbremszylinder, in welchem Fall der Spannkolben 32 fester Teil des Zylindergehäuses 1 ist.

Am ins Freie ragenden, rückwärtigen Ende der Schraubenspindel 4 ist ein Profilabschnitt 36 vorgesehen, mittels welchem bei gelöster Bremse die Schraubenspindel 4 willkürlich zum Rückschraubender Mutter 6 beispielsweise bei einem Austausch verschlissener gegen neue Bremsbeläge gedreht werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für den Betätigungskolben eines mit Druckmittel beaufschlagbaren Bremszylinders, insbesondere für hydraulisch betätigbare Klotz- oder Scheibenbremsen von Fahrzeugen, mit einer im Betätigungskolben koaxial und zumindest im Normalbetrieb drehfest angeordneten Schraubenspindel, mit der eine in Nachstellrichtung durch eine erste Feder axial belastete Mutter mit nichtselbsthemmendem Gewinde verschraubt und in Bremsbetätigungsrichtung über einen ersten Flansch mit einer ringförmigen Bodenfläche des Betätigungskolbens bis zum Erreichen des Sollüftspiels reib- oder formschlüssig gekuppelt ist, wobei der erste Flansch bei drehfest gehaltener Mutter um einen dem Sollüftspiel entsprechenden Hubweg relativ zur Schraubenspindel axial ve rschieblich ist und wobei nach Überwindung des vorhandenen Lüftspieis und anschließendem Druckanstieg das Druckmittel die eine Stirnfläche der Schraubenspindel derart beaufschlagt, daß diese gegen die Kraft einer sich an einem Anschlag abstützenden, zweiten Feder axial verschoben wird unri dabei die weitere Drehung der Mutter und damit eine weitere Nachstellung verhindert, ge kennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) auf dem dem ersten Flansch abgewandten Ende dt;r Mutter (6) ist axialverschieblich und durch Formschluß ur*drehbar eine Arretierungshülse (24) gelagert, an deren überstehendem Ende ein radi?! nach innen weisender, zweiter Flansch (26) befestigt ist;

b) die Stirnfläche der Schraubenspindel (4) wird vom Druckmittel entgegen der Bewegungsrichtung des Betätigungskolbens (2) beaufschlagt;

c) der zweite Flansch (26) ist in einem Ringspalt axial einklemmbar angeordnet, der von einem Bund (16) der Schraubenspindel (4) und einem in Bremslöserichtung im Abstand dazu liegenden Gegenanschlag (27) gebildet ist.

2. Selbsttätige Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenanschlag (27) an einem ringförmigen, vom Druckmittel beaufschlagten Spannkolben (32) ausgebildet ist, der eine in einer zweiten Kammer angeordnete Speicherfeder (34) spannt und in dem die Schraubenspindel (4) axialverschieblich und abgedichtet geführt ist.

3. Selbsttätige Nachstellvorrichtung, bei der die Schraubenspindel einen ringförmigen, zweite Anschlag aufweist, an dem sich die zweite Feder abstützt und die Schraubenspindel gegen eine Schulter in eine definierte Ruhelage drängt, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Feder (18) einen auf der Schraubenspindel (4) verschiebbaren Fcderteiler (21) gegen den zweiten ringförmigen Anschlag (22) und diesen damit in Anlage an die Schulter (23) drängt, die am Spannkolben (32) ausgebildet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für den Betätigungskolben eines mit Druckmittel beaufschlagbaren Bremszylinders, insbesondere für hydraulisch betätigbare Klotz- oder Scheibenbremsen von Fahrzeugen, welche die im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 genannten Merkmale aufweist.

Das Lösespiel der Bremse wird hierbei cftmals durch das Flankenspiel in der Verschraubung zwi-

sehen der Gewindespindel und der Mutter bestimmt, kann aber auch anderweitig festgelegt sein, wie es beispielsweise aus der DE-OS 1941080 bekannt ist. Eine Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art ist mit der DE-OS 2028540 bekanntgeworden. Bei dieser Nachstellvorrichtung wird die Schraubenspindel beim Bremsen vom Druckmittel in gleichem Sinn wie der Betätigungskolben gegen die Kraft der zweiten Feder verstellt, so daß eine weitere Nachstellung der Mutter verhindert wird und das Lösespiel der Bremse

2» vom elastischen Bremshub nicht beeinflußt werden kann. Bei dieser Nachstellvorrichtung besteht die Schwierigkeit, daß die zweite Feder beim normalen Nachstellvorgang die Schraubenspindel festhalten muß, um eine relative Axialverschiebung der Mutter zugewährleisten;währenddeselatischen Bremshubes muß diese zweite Feder dagegen eine den elastischen Verformungen entsprechende Axialverschiebung der Schraubenspindel zulassen. Die Rückstellkraft der die Schraubenspindel belastenden, zweiten Feder muß

so daher genau eingestellt werden. Es ist weiterhin schwierig, diese zweite, nur schlecht zugänglich angeordnete Feder zu montieren.

Mit der DE-OS 1750056 ist weiterhin eine selbsttätige Nachstellvorrichtung bekanntgeworden, bei

r. welcher die Mutter abgedichtet im Betätigungskolben verschieblich und gleichgerichtet zu diesem vom Druckmittel beaufschlagbar ist. Zwischen den Kolbenboden und die Mutter ist bei Druckmittelbeaufschlagung eine axial elastisch verturmbare Scheibe

in einklemmbar, welche über ein Zwischenteil drehfest mit einer Schraubenspindel gekoppelt ist. Zwischen das sich gegen den Kolbenboden abstützende Zwischenteil und die über eine Anschlagkupplung gegen den Zylinderboden abstützbare Schraubenspindel ist

-ΙΊ eine Druckfeder eingespannt. Diese Nachstellvorrichtung ermöglicht nur während einer von der Druckabsenkungsgeschwindigkeit des Druckmittels abhängigen, mitunter sehr kurzen Zeitspanne beim Bremsenlösen eine Nachstellung.

'■ο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die im Betrieb zuverlässig arbeitet und in bezug auf die Ausbildung der zweiten Feder konstruktiv einfach ausgebildet und leicht montierbar ist.

Vi Diese Aufgabe wirde nach der Erfindung durch die Kombination der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebenen Merkmale a) bis c) gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemii-

W! Ben Nächste!! vorrichtung sind den Untcransprüchcn 2 und 3 entnehmbar.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Nachstellvorrichtung anhand der Zeichnung beispielsweise heschrie-

hi bcn. Darin zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Nachstellvorrichtung, und

fig. 2 einen Schnitt entlang eier Linie A-A in