DE2603109B1 - Selbsttaetige nachstellvorrichtung fuer den betaetigungskolben eines mit druckmittel beaufschlagbaren bremszylinders - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für den Betätigungskolben eines mit Druckmittel beaufschlagbaren Bremszylinders gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Nachstellvorrichtung der vorstehend genannten Art gemäß der DT-OS 23 30 949 ist der Steuerkolben mit einer Ringnut versehen, deren belagseitige Seitenwandung zum Bilden einer Keilfläche stark abgeschrägt ist. In die Ringnut greift ein mit einer entsprechenden Keilfläche endender, radial verlaufender und in einer Radialbohrung der Gewindespindel radialverschieblich geführter Stößel ein, der in einen Gewindegang der Muter ragt und dort dem Profil des Gewindes angepaßt endet. Bei Beaufschlagen dieser Vorrichtung mit einer bestimmten Mindestdruckhöhe wird nach Anlegen des Bremsbelages durch entsprechendes Verschieben des Betätigungskolbens und ggf.

Verschleißnachstellung durch Nachlaufen der Mutter der Steuerkolben in der Gewindespindel entgegen seiner Federbelastung zurückgedrückt, wobei vermittels der Keilflächen der Stößel radial nach außen verschoben und gegen die Mutter angedrückt wird. Die Mutter wird hierdurch an einem weiteren Verschrauben unter ihrer Federbelastung auf der Gewindespindel, also an einem weiteren Nachlaufen zum durch steigende Druckbeaufschlagung sich ggf. weiterbewegenden Betätigungskolben, gehindert und bei der steigenden Druckbeaufschlagung erfolgt also keine Nachstellung mehr.

Bei der bekannten Nachstellvorrichtung muß der Stößel in der dünnen, die Bohrung umgebenden Wand der Gewindespindel verschieblich geführt werden und er weist eine dementsprechend kurze Führungslänge auf. Andererseits wirkt jedoch ein großes, durch die Querkraftkomponente seiner Keilbetätigung und die Federbelastung der Mutter bedingtes Kippmoment auf ihn ein. Die Stößelführung ist daher sehr hoch belastet, verschleißt entsprechend rasch und der Stößel neigt zum Verklemmen. Weiterhin ist am Stößel aus Raumgründen keine Rückzugfeder anbringbar, im Lösezustand der Bremse ist er daher frei beweglich, kann einerseits am Steuerkolben und andererseits an der Mutter anschlagen und stellt somit ein Klappern und Schlagen verursachendes Bauteil dar. Schließlich ist nur ein Reib-, aber kein Formschluß zwischen dem Stößel und der Mutter möglich. Zum Arretieren der Mutter muß der Stößel entsprechend kräftig an die Mutter angepreßt werden, was nur bei entsprechend hoher Beaufschlagung des Steuerkolbens möglich ist. Bei dieser hohen Beaufschlagung übt jedoch der Betätigungskolben eine bereits beachtliche Zugspannkraft auf die Bremse aus, die sich entsprechend elastisch verformt. Die bekannte Nachstellvorrichtung ist also nicht derart ausbildbar, daß nur das Lösespiel der Bremse konstant gehalten wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Mangel der bekannten Nachstellvorrichtung vermieden werden, daß also keine die Funktion der Bremse gefährdende Verklemmungen zu befürchten sind, daß keine Klapper- und Schlaggeräusehe auftreten, daß das Spreizelement bei unbeaufschlagtem Steuerkolben elastisch in seiner Ruhestellung gehalten wird bzw. in diese zurückkehrt und daß bei Bedarf mit geringem Aufwand eine formschlüssige Arretierung der Mutter bei niedrigen, noch keine elastische Verformung der Bremse bedingenden Beaufschlagungsdrücken vorgesehen werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement ein U-förmiger Spreizbügel ist, dessen Kopf aus dem vorderen, dem Druck innerhalb des Bremszylinders ausgesetzten Ende des Steuerkolbens befestigt ist, während sich die Schenkel des Spreizbügels in diametral gegenüberliegenden, in Längsrichtung das Gewinde der Gewindespindel durchsetzenden Nuten erstrecken und daß das Ende der Nuten jeweils als Anschlag für das bei Axialbewegung des Steuerkolbens in Anlage gelangende Ende der Schenkel ausgebildet ist.

Da der den Betätigungskolben beaufschlagende Druck auch im Bereich des Spindelkopfes bzw. vorderen Spindelende herrscht, wird der Steuerkolben bei Erreichen eines genau vorbestimmbaren Druckes wie bekannt in die in der Gewindespindel befindliche Bohrung eingeschoben; infolge dieser Verschiebung

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werden die mit einem Anschlag an der Gewindespindel Schenkel 31 und 33 des Spreizbügels in diametral

in der Anlage kommenden Schenkel des Spreizbügels gegenüberliegenden Nuten 35 erstrecken, die das

radial nach außen verspannt und kommen mit dem Gewinde 9 der Gewindespindel in Längsrichtung

Gewinde der Nachstellmutter in Reibungseingriff. Die durchsetzen. Das Ende der Nuten ist als Schulter bzw.

Nachstellmutter wird auf diese Weise in ihrer Drehung 5 Anschlag 37 ausgebildet. Mit diesem Anschlag gelangen

arretiert die Enden der Schenkel des Spreizbügels 27 in

Die Gewindegänge am Innendurchmesser der Mutter nachfolgend beschriebener Weise in Anlage. Der aus

können Ausnehmungen aufweisen, in welche die der Zeichnung ersichtliche Kanal 39 dient zur

Schenkel des Spreizbügels bei Spreizung formschlüssig Entlüftung der Bohrung 19, wenn sich der Steuerkolben

einrastbar sind; auf diese Weise kann eine die Drehung io 21 innerhalb der Bohrung nach rechts gerichtet bewegt,

der Mutter arretierende formschlüssige Verbindung Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen

zwischen der Mutter und dem Spreizbügel erreicht Vorrichtung ist wie folgt:

werden, welche bereits bei niedrigen, keine elastische Es sei zunächst angenommen, daß sich die Bremse in

Verformungen der Bremsanlage bedingenden Beauf- gelöstem Zustand befindet. Durch Einleiten einer

schlagungsdrücken wirksam werden kann. 15 Hydraulikflüssigkeit in den Anschluß 5 wird der

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Nachstellvor- Betätigungskolben 3 gemäß Zeichnung nach links

richtung sind die Schenkel des Spreizbügels in gerichtet bewegt, bis der Anlegehub beendet, die

entlastetem Zustand mit geringer Außenwölbung Bremse also angelegt ist. Das zwischen den Gewinde-

vorgeformt; die zum Arretieren der Mutter erforderli- flanken der Gewindespindel 7 und der Mutter 11

ehe Verformung des Spreizbügels ist dann bei einer 20 bestehende Flankenspiel ist so gewählt, daß es dem

genau vorherbestimmbaren, besonders geringen Beauf- minimalen Anlagehub entsprechenden Lösespiel ent-

schlagung des Steuerkolbens erreichbar. spricht. Wenn die Mutter den dem Flankenspiel

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausfüh- entsprechenden Weg zurückgelegt hat, dann legt sie

rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung sich unter Verspannung der Feder 15 wieder an der

erläutert. 25 Bodenfläche 17 des Betätigungskolbens 3 an. Der

Die Zeichnung stellt in Längsschnittansicht die Betätigungskolben und die Mutter haben demnach

Nachstellvorrichtung dar. gleiche Wegstrecke in Bremsbetätigungsrichtung zu-

Der Bremszylinder weist ein Gehäuse 1 auf, innerhalb rückgelegt.

welchem ein Betätigungskolben 3 verschiebbar an- Liegt an den Bremsklötzen bereits ein gewisser

geordnet ist. Der Betätigungskolben wird während der 30 Verschleiß vor, dann wird der Betätigungskolben 3

Bremsung über einen Anschluß 5 mit Druckmittel mittels der durch den Anschluß 5 eingeleiteten

beaufschlagt und bewegt sich dabei gemäß Zeichnung Hydraulikflüssigkeit um eine weitere Wegstrecke

nach links gerichtet. Die Rückführung des Betätigungs- entsprechend Verschleißhub bewegt. Die Mutter 11

kolbens geschieht über eine nicht dargestellte Rückhol- folgt dieser Bewegung, indem sie sich um eine diesem

feder. 35 Verschleißhub entsprechende Wegstrecke auf dem

Innerhalb des Betätigungskolbens 3 ist eine axial sich Gewinde 9 der Gewindespindel 7 nachschraubt. Diese erstreckende Gewindespindel 7 vorgesehen, an deren durch die Mutter vorgenommene Nachstellung ist dann Außenumfang sich ein Gewinde 9 befindet. Aus diesem beendet, wenn sie wiederum an die Bodenfläche 17 des Gewinde läuft eine Mutter 11 mit nicht-selbsthemmen- Betätigungskolbens 3 angelegt ist.
dem Gewinde. Die Formgebung der Gewindeflanken 40 Nunmehr beginnt die eigentliche Bremsung unter von Gewindespindel und Mutter ist so gewählt, daß sich gleichzeitigem Druckaufbau im im Inneren des Betätidie Mutter in Bremsbetätigungsrichtung nachschrauben gungskolbens 3 befindlichen Druckraum 41. Der kann, in entgegengesetzter Richtung hierzu jedoch Betätigungskolben 3 bewegt sich nunmehr während des gesperrt ist. Die Mutter 11 ist mittels einer an einem sogenannten elastischen Hubes, welcher je nach Wälzlager 13 abgestützten Feder 15 verspannt; die 45 Elastizität der Bremsenausführung unterschiedlich groß Feder 15 drückt dabei die Mutter 11 an eine sein kann. Die Formgebung der Gewindeflanken von Bodenfläche 17 des Betätigungskolbens 3 an. Bei sich Gewindespindel und Mutter ist so gewählt, daß sich die vollziehender Nachstellung schraubt sich die Mutter Mutter gemäß Zeichnung nach links gerichtet nachstelunter der Vorspannung der Feder 15 auf der len bzw. nachschrauben kann, während eine nach rechts Gewindespindel 7 nach, d.h. die Mutter läuft unter 50 gerichtete Bewegung infolge der Keilwirkung der Drehung dem Betätigungskolben 3 nach, bis sie an der Gewindeflanken nicht möglich ist. Die Mutter 11 würde Bodenfläche 17 anliegt und in dieser Position gehalten den zuvor genannten elastischen Hub des Betätigungsist kolbens ohne die nachfolgend beschriebene Sperre

Von dem gemäß Zeichnung linken Ende der nachstellen, was zur Folge hätte, daß sich der

Gewindespindel 7 erstreckt sich eine Bohrung 19 in das 55 Betätigungskolben nicht mehr lösen lassen würde.

Innere der Spindel. Während des Druckaufbaues innerhalb des Druckrah-

In das vordere Ende der Bohrung ist ein Steuerkolben mens 41 wird ein bestimmter Druck erreicht, welcher

21 eingesetzt, der durch Dichtungen 23 gegenüber der ausreicht, den Steuerkolben 21 gegen der Kraft der

Bohrungswand abgedichtet ist Im Inneren der Bohrung Feder 25 in das Innere der Bohrung 19 gerichtet zu

befindet sich eine Feder 25, die sich am gemäß 60 verschieben. Während dieser nach gemäß Zeichnung

Zeichnung rechten Bohrungsende als auch am züge- rechts gerichteten Bewegung des Steuerkolbens 21

wandten Ende des Steuerkolbens 21 abstützt, so daß legen sich die Enden der beiden Schenkel 31 und 33

dieser durch die Kraft der Feder 25 in eine jeweils an ihrem an der Gewindespindel ausgebildeten

vorbestimmte Ausgangslage verspannt wird. Anschlag 37 an, so daß die Schenkel des Spreizbügels

Am Kopfende des Steuerkolbens 21 ist ein Spreizbü- 65 einer Stauchung unterliegen. Die Schenkel sind im

gel 27 befestigt; der Kopf des U-Form besitzenden allgemeinen bereits etwas nach außen gerichtet

Spreizbügels ist mittels einer Schraube 29 am vorgeformt, so daß sie sich bei axialer Druckbelastung

Steuerkolben verschraubt, während sich die beiden bzw. Stauchung vermehrt nach außen gerichtet

verformen. Die in den Nuten 35 des Gewindes 9 befindlichen Schenkel legen sich schließlich an den Innendurchmesser des Gewindes der Mutter 11 an; die Gewindegänge bzw. Scheitel am inneren Durchmesser des Gewindes der Mutter 11 sind verhältnismäßig flach ausgebildet, so daß die beiden Schenkel unter ausreichender Flächenberührung an das Gewinde der Mutter angepreßt werden. Durch diesen Reibungsschluß zwischen den beiden Schenkeln des Spreizbügels 27 und dem Gewinde der Mutter 11 wird diese in ihrer Drehung arretiert, kann also den elastischen Hub des Betätigungskolbens 3 nicht mehr nachstellen. Der Betätigungskolben bzw. dessen Bodenfläche 17 löst sich demnach während des elastischen Hubes von der Mutter.

Das Innengewinde der Mutter 11 kann Vertiefungen oder Zacken aufweisen, in welche die Schenkel 31 und 33 bei Spreizung formschlüssig eingreifen; in diesem Fall wird die Mutter gegenüber weiterer Nachstell-Drehung formschlüssig arretiert. Es kann sich auch als vorteilhaft erweisen, den Spreizbügel vierteilig, also mit vier Schenkeln auszubilden, um die Mutter 11 unter Reibung oder formschlüssig arretieren zu können.

Die Nachstellvorrichtung gestattet es infolge ihrer druckabhängigen Arretierung der Mutter, das Flankenspiel zwischen den Gewindegängen von Gewindespindel und Mutter auf das dem minimalen Anlegehub entsprechende Mindestmaß zu reduzieren, d.h. das Lösespiel des durch eine (nicht dargestellte) Feder rückführbaren Betätigungskolbens kann sehr klein gehalten werden. Als Folge davon vermindert sich das Klappergeräusche auslösende Spiel, welches an Nachstellvorrichtungen ohne eine derartige Sperre auftreten würde. Im übrigen wird das zur Betätigung erforderliche Hydraulikvolumen auf einem Mindestmaß gehalten.

Die die Nachstellvorrichtung aufweisende Bremse kann mit einer aus Stößel 43, Welle 45 und Hebel 47 bestehenden Handbetätigung versehen sein. Die Gewindespindel 7 kann zum Zwecke des Bremsbelagaustausches mittels eines normalerweise drehfest gehaltenen Innenritzels dreh- bzw. rückstellbar sein, wie dies der Zeichnung zu entnehmen ist. Unabhängig von derartigen konstruktiven Einzelheiten ist die Nachstellvorrichtung bzw. Nachstellsperre an Bremsen jeder Art verwendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für den Betätigungskolben eines mit Druckmittel beaufschlagbaren Bremszylinders, insbesondere für Klotz- oder Scheibenbremsen von Fahrzeugen, mit einer koaxial zum Betätigungskolben angeordneten, zumindest bei hydraulischer Beaufschlagung drehfest mit dem Bremszylinder verbundenen Gewindespindel, auf der eine in Nachstellrichtung federbelastete Mutter mit selbsthemmungsfreien Gewinde läuft, die bei Bremsbetätigung vom Betätigungskolben um den Betrag des Bremsbelagverschleißes nachschraubbar und mit einer Bodenfläche des Betätigungskolbens reib- oder formschlüssig kuppelbar ist, mit einer die Gewindespindel an ihrem vorderen, dem Betätigungskolben zugewandten Ende sich koaxial zur Spindellängsachse erstreckenden Bohrung, in welche ein bei einem bestimmten Druck gegen Federkraft in das Bohrungsinnere verschiebbarer Steuerkolben abgedichtet eingesetzt ist, und mit einem am Steuerkolben angeordneten Spreizelement, das die Gewindespindel durchsetzt und bei Verschiebung des Steuerkolbens durch Spreizung gegen das Gewinde der Mutter diese gegen Drehung arretiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Spreizelement ein U-förmiger Spreizbügel (27) ist, dessen Kopf auf dem vorderen, dem Druck innerhalb des Bremszylinders (1) ausgesetzten Ende des Steuerkolbens (21) befestigt ist, während sich die Schenkel (31, 33) des Spreizbügels (27) in diametral gegenüberliegenden, in Längsrichtung das Gewinde (9) der Gewindespindel (7) durchsetzenden Nuten (35) erstrecken und daß das Ende der Nuten (35) jeweils als Anschlag (37) für das bei Axialbewegung des Steuerkolbens (21) in Anlage gelangende Ende der Schenkel (31,33) ausgebildet ist.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gewindegängen der Mutter (11) Ausnehmungen vorgesehen sind, in welche die Schenkel (31, 33) bei Spreizung formschlüssig einrastbar sind.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (31, 33) des Spreizbügels (27) in entlastetem Zustand mit geringer Außenwölbung vorgeformt sind.