DE2606499A1

DE2606499A1 - Sicherheitsbetaetigungsvorrichtung fuer reibungsbremsen

Info

Publication number: DE2606499A1
Application number: DE19762606499
Authority: DE
Inventors: Charles M Buchholtz; Roger Jones
Original assignee: Abex Corp
Current assignee: PepsiAmericas Inc
Priority date: 1975-02-18
Filing date: 1976-02-18
Publication date: 1976-12-30
Also published as: US3995722A; CA1028639A

Description

Sicherheitsbetätigungsvorrichtung für Reibungsbremsen

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsbetätigungsvorrichtung für Reibungs- oder Friktionsbremsen und befasst sich insbesondere mit einer solchen Betätigungsvorrichtung, die unter Federspannung steht.

Reibungsbremsen dienen dazu, eine Maschine zu verzögern oder stillzusetzen, indem sie deren Bewegungsenergie in Wärme umwandeln. Dies geschieht im allgemeinen mit einem Bremsantrieb bzw. einer Bremsbetätigungsvorrichtung, die ein Reibungs-

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element gegen eine rotierende Bremsoberfläche presst, um die Drehbewegung zu hemmen. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer verbesserten Reibungsbremsenbetätigungsvorrichtung für zahlreiche Anwendungsfälle, wobei insbesondere an schwere Scheibenbremssysteme für Schienenfahrzeuge und Zugmaschinen gedacht ist. Diese Betätigungsvorrichtung kann aber gleichermaßen auch für Bremsen von Flugzeugen und irgendwelchen anderen mechanischen Vorrichtungen Verwendung finden, die Scheibenbremsen erfordern, so beispielsweise große Lastenaufzüge und dergleichen.

Ein Scheibenbremsensystem besteht im allgemeinen aus einer Bremsscheibe, die zwischen einem Paar Bremsklötzen zangenartig ergriffen wird, welche mit Bremsbelegen versehen sind. Eine von der Bedienungsperson gesteuerte Bremsbetätigungsvorrichtung presst die Bremsbelege der Bremsklötze an die Bremsscheibe an, um die Bremsen zu belegen, und zieht die Bremsbelege weg, um die Bremsen zu lösen.

Die Zuverlässigkeit des Scheibenbremssystemes ist ein wichtiger Faktor im sicheren Betrieb eines Fahrzeuges oder Maschine, in die die Bremsen installiert sind. Bei Schienenfahrzeugen und Autobussen kann sogar das Leben des Fahrers und/oder der Fahrzeuginsassen von der sicheren, verlässlichen Betriebsweise des Bremssystems abhängen, wenn diese Fahrzeuge in potentielle Unfal 1 situationen geraten. Darüberhinaus ist die Zuverlässigkeit der Bremse im städtischen Schienenverkehrsnetzt einer der Faktoren, die bestimmend für den erforderlichen Abstand zwischen Zügen sind, die sich auf dem überfüllten städtischen Schienenverkehrsnetz bewegen. Verbesserungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit

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von Bremsen gestatten es, solche Züge unter Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen in einem noch geringeren Abstand voneinander oder schneller oder beides fahren zu lassen, so daß sich das Verkehrsangebot für die Stadtbevölkerung verbessert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Reibungsbremssystemen zu verbessern und in diesem Zusammenhang eine Sicherheitsbremsbetätigungsvorrichtung zu schaffen, die dahingehend wirkt, daß sie die Bremsen bei einem Versagen des Bremssystems wirksam werden lässt, wie dies im folgenden im einzelnen beschrieben wird.

Neben der Sicherheit muß der Aufbau von Bremsbetätigungsvorrichtungen zusätzlichen wichtigen Kriterien entsprechen. Während bei federbeaufschlagten Bremsen verlangt wird, die Betätigungsvorrichtung mit einer Feder auszurüsten, die stark- genug ist, um die Bremse auch unter den schwierigsten Bedingungen wirksam werden zu lassen, wird ebenfalls gewüns-cht, die Gesamtgröße der Feder und der Betätigungsvorrichtung auf ein Mindestmaß zu beschränken. Das Problem besteht nun darin, daß dann, wenn die Bremsklötze verschleißen, die Federdehnung bzw. der Federweg, der für die Betätigung der Bremse erforderlich ist, zunimmt, um dadurch den Verlust an Klotz- bzw. Belagdicke auszugleichen. Bei Schwer!astbetätigungsvorrichtungen, wie sie beispielsweise in Zügen oder Bussen verwendet werden, ist eine lange Feder mit einer niedrigen Federkonstanten erforderlich, um eine verhältnismäßig konstante Bremskraft über die Länge der Bremsklotzbewegung zu erzeugen, die sich entsprechend

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dem Klotzverschleiß ändert. Eine solche Feder, die eine ausreichende Federkraft erzeugen würde, würde aber etwa 35 bis 50 kp wiegen. Scheiben- oder Tellerfedern sind für derartige Betätigungsvorrichtungen vorteilhaft, da sie eine extrem hohe Belastbarkeit aufweisen, wobei jedoch ein Tellerfedersystem wenigstens etwa 60 cm lang sein müsste, um den Bremsklotzverschleiß auszugleichen. Daher hat sich die Erfindung auch noch zum Ziel gesetzt, die Auswirkungen des Bremsklotzverschleißes auf die Betätigungsfeder zu beseitigen, so daß eine kraftvolle Feder Verwendung finden kann, die sich über eine einheitliche, kurze Distanz dehnen kann, um dadurch eine Bremswirkung zu schaffen, die von dem Klotzverschleiß unabhängig ist.

Die konstruktiven Bedingungen dafür, daß die Betätigungsvorrichtungen von Stadtbahnzügen eine nur minimale Größe aufweisen, sind weitgehend auf die Beliebtheit des Parallelmotorantriebs zurückzuführen. Der Energieübertragungswirkungsgrad und die Platzeinsparung einer solchen Anordnung sind bekannt. In Eisenbahnfahrzeugen mit Rechtwinkelgetriebe, bei denen die Antriebsmaschine in erheblicher Entfernung von der Antriebsachse angeordnet sein kann und mit dieser über eine Antriebswelle verbunden ist, kann die Möglichkeit gegeben sein, einen ziemlich großen, viel Platz beanspruchenden Bremskörper zu verwenden. In parallen Antriebseinheiten jedoch, bei denen der Antriebsmotor unmittelbar neben der Antriebsachse angeordnet ist, steht nur wenig Platz zur Verfugung. Daher wird angestrebt, eine möglichst kleine und kompakte Bremsbetätigungsvorrichtung zu schaffen, und zwar in erster Linie dadurch, daß

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die Länge des zum Anlegen der Bremsen erforderlichen Federweges auf ein Mindestmaß beschränkt wird.

In diesem Zusammenhang soll dann auch noch eine starke aber leichte Feder Verwendung finden, um Gewicht einzusparen und dadurch einen weiteren Vorteil bei der Konstruktion von Schienenfahrzeugen und Lastkraftwagen und ähnlichen Fahrzeugen zu erreichen.

Schließlich soll in diesem Zusammenhang auch eine getrennte und unabhängige Parkbremsenvorrichtung für das Fahrzeugbremssystem überflüssig werden, indem eine durch federbeaufschlagte Bremsbetätigungsvorrichtung geschaffen wird, die automatisch die Funktion einer Parkbremse erfüllt.

Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß durch eine Betätigungsvorrichtung gelöst, die für ein Bremssystem geeignet ist, welches ein Reibungselement aufweist, das mit einer drehbaren Bremsfläche in Eingriff gebracht werden kann. Die Betätigungsvorrichtung weist ein Gehäuse mit einem Kolben auf, der in dem Gehäuse in bezug auf eine eingezogene Stellung hin- und herbeweglich ist. Ein Sicherheitszustand wird dadurch erreicht, daß eine Feder geschaffen wird, die den Kolben ständig aus einer zurückgezogenen Lage heraus vorwärts drückt, um die Bremsen zu beaufschlagen. Die Vorwärtsbewegung des Kolbens wird wiederum mit Hilfe eines ausdehnbaren Gestänges auf ein Reibungselement übertragen. Um die Bremsen zu lösen, sind Mittel vorgesehen, mit denen der Kolben entgegen der Federkraft zurückgezogen werden kann. Um die erforderliche Größe und das erforderliche Gewicht für die Bremsbetätigungsvorrichtung erheblich zu verringern, ohne dadurch die Bremskraft zu mindern, ist

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eine Einrichtung zum Ausfahren des Gestänges in Abhängigkeit von dem Kolbenrückzug vorhanden, um auf diese Weise eine im allgemeinen gleichförmige Federdehnung pro Bremsbeaufschlagung aufrechtzuerhalten, und zwar unabhängig von dem Verschleiß des Reibungselementes.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer Scheibenbremsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 1, Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 1,

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht eines Kreissegments von Fig. 1, die einen Teil der Spieleinstelleinrichtung zeigt,

Fig. 6 eine geschnittene Vorderansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 1,

Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung,

Fig. 8 eine der Fig. 7 ähnliche Ansicht, die die vollständig zusammengedrückte Beiegspindeianordnung

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zeigt,

Fig. 9 eine Schnittansicht längs der Linie 9-9 in Fig. 8, Fig.10 eine Schnittansicht längs der Linie 10-10 in Fig.8,

Fig.11 eine Vorderansicht der AusfUhrungsform von Fig. 7, wobei Teile weggebrochen sind, um einen Teil der von Hand bedienbaren Löseinrichtung zu zeigen,

Fig.12 eine Tei1schnittansicht längs der Linie 12-12 in Fig. 11, und

Fig.13 eine Stirnansicht der Ausfuhrungsform von Fig. 7.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. Ein Gehäuse 20 ist mit einer großen Bohrung 22 veränderlichen Durchmessers versehen, die sich in Längsrichtung durch das Gehäuse hindurcherstreckt und einen zylindrischen Teil 24 mit einem in diesem hin- und herbeweglichen Kolben 26 aufweist. Ein Hydraulikmittelk'anal 28 öffnet sich in den Zylinder 24 hinein und bildet über eine Kupplung 32 eine Verbindung mit einer hydraulischen Druckmittelleitung 30. Unter Druck stehendes Hydraulikmittel wird dem Zylinder 24 zugeführt und bewirkt, daß der Kolben nach links (Fig. 1) entgegen dem Druck der Tellerfeder 34 zurückgezogen wird.

Die Tellerfeder besteht aus einer Reihe flacher oder andersartig geformter Scheiben 36, die ähnlich wie Federringe wirken, wenn sie gemeinsam verbogen und direkt mit Spannung beaufschlagt werden. Die Rückziehbewegung des Kolbens wird dadurch begrenzt, daß dieser mit der Gehäusekappe 38

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in Berührung tritt, wobei diese Berührung im folgenden als zurückgezogene Lage des Kolbens definiert wird.

Jede der zu der neuartigen Bremsbetätigungsvorrichtung gehörende funktionelle Einrichtung wird im folgenden getrennt beschrieben.

Die Beaufschlagungsschneckenanordnung bildet ein ausfahrbares Gestänge, das zu dem Kolben gehört, um die Vorwärtsbewegung des Kolbens 26 auf ein Reibungselement in der unten beschriebenen Weise zu übertragen.

Der Kolben 26 trägt ein Kugellager 40 und mit diesem eine Kugelspindel 42 (Fig. 1). Eine Lagerhülse 44 ist zwischen dem Kugellager und einem verjüngten Endteil 46 der Kugelspindel angeordnet. Das freie Ende des verjüngten Teils der Kugelspindel ist zur Aufnahme einer Verriegelungsmutter 48 mit einem Gewinde versehen, und diese Mutter ist auf der Kugelspindel durch den Splint 50 arretiert. Der Boden einer in etwa haubenförmigen Betätigungsschraube 51 wird auf dem vorderen Ende des verjüngten Endes 46 der Kugelspindel getragen. Der Boden weist einen Radial sch!itz auf, der sich gegen das Kugellager 40 zur Aufnahme des Splintes 52 öffnet, der seinerseits die Betätigungsschraube so arretiert, daß sie sich zusammen mit der Kugelspindel dreht. Die axiale Verschiebung der Betätigungsschraube in bezug auf die Kugelspindel wird auf der einen Seite durch den Splint 52 und auf der Vorderseite durch die Schulter begrenzt, die das Vorderende des verjüngten Endteils der Kugelspindel bildet.

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Die Kugelspindel ist durch eine Kugellagermutter oder Kugelmutter 54 hindurchgeschraubt, so daß sie sich im wesentlichen reibungslos in bezug auf letztere drehen kann. Die Kugelmutter 54 sitzt ihrerseits verschiebbar in dem einen Ende einer Betätigungsmutter 56 und wird dort zwischen einer inneren Ringschulter 58 und einer Betätigungsmutterkappe 59 eingeschlossen. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Mutterkappe ein in etwa zylindrischer Körper, der in der Betätigungsmutter in Umfangsberührung mit einem breiten Ringflansch steht, der die ringförmige Stirnfläche der Betätigungsmutter berühren kann. Die Mutterkappe 59 ist mit der Betätigungsmutter durch eine Schraube 60 starr verbunden, die durch eine von fünf rund um den Umfang mit Abstand verteilte Gegenbohrungen 61 in der Mutterkappe hindurchgesteckt und in eine von sechs eingeschnittenen Bohrungen 62 der Betätigungsmutter eingeschraubt werden kann. Die Mutterkappe hat ferner vier vorstehende Finger 63, die eine Drehbewegung der Kugelmutter verhindern. Das entgegengesetzte Ende der Betätigungsmutter ist zur Aufnahme der Betätigungsschraube mit Gewinde versehen.

Die Gewinde der Betätigungsschraube und der Mutter sind im allgemeinen Doppeltrapezgewinde mit breiten geneigten Flächen, die Reibungsoberflächen 64 bilden und in etwa aufrechte gegenüberliegende Flächen 65. Ein Doppelgewinde ist eine Vielfachform mit zwei getrennten oder einzelnen Gewinden, die an diametral gegenüberliegenden oder um 180° versetzten Stellen beginnen. Ein solches Gewinde vergrößert die Gewindesteigung einer Schraube, ohne sie durch Einschneiden eines groben Einzelgewindes zu schwächen. Ein Trapezgewinde wird im allgemeinen zur übertragung von Kraft

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in nur einer Richtung verwendet. Die Konfiguration dieser Gewinde ist derart, daß der Eingriff der breiten, geneigten Reibungsoberflächen die Betätigungsschraube und die Mutter in einem festen Winkelverhältnis zueinander arretiert, während dann, wenn sie nicht in Eingriff stehen, beide sich im allgemeinen frei in bezug aufeinander drehen können.

Ein vorgespannter Federring 66 ist zwischen der Kugelmutter 54 und der Betätigungsmutterschulter 58 angeordnet, um die abgeschrägten Reibungsoberflächen der Betätigungsschraube und Mutter aufeinanderzudrücken. Solange diese Vorspannung nicht überwunden wird, bleiben die Betätigungsschraube und Mutter miteinander verriegelt und bewegen sich zusammen .

Die von Hand bedienbare Vorrichtung zum Lösen der Bremsen weist einen Mechanismus zum manuellen Zurückziehen des Kolbens 26 entgegen der von der Tellerfeder 34 erzeugten Kraft auf. Ein Nockenstößel kreuz 70, das am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, umgibt die Betätigungsmutter innerhalb des Gehäuses und hat drei Nockenstößel 72, die in bezug auf das Kreuz 70 in gleichem Abstand voneinander getrennt und radial angeordnet sind. Drei Muttern 74 halten die Nockenstößel auf dem Kreuz und dienen auch als Keile, die die Betätigungsmutter gegen Drehen sichern. Die Muttern 74 werden in drei in gleichem Abstand angeordneten Längsschlitzen 76 in der äußeren Oberfläche der Betätigungsmutter gleitend geführt. Das Kreuz 70 selbst wird gegen Drehen innerhalb des Gehäuses durch einen Splint 78 (Fig. 2) festgelegt, der in einer Bohrung 80 des Kreuzes fest angeordnet ist und in ein fluchtendes Loch im Gehäuse eingesteckt

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ist, so daß das Kreuz sich in axialer Richtung innerhalb des Gehäuses verschieben kann.

Eine manuelle Entlastungs- oder Freigabenockenscheibe 82, die in Fig. 1 dargestellt ist, steht mit den Nockenstößeln 72 in Eingriff und bewegt das Kreuz axial innerhalb des Gehäuses. Die Freigabenockenscheibe hat drei axiale Nockenoberflächen 84, mit denen jeder Nockenstößel in Berührung tritt. Diese Berührung wird durch den von drei Federn 86 des Kreuzes ausgeübten Druck sichergestellt, die sich von in gleichem Abstand voneinander angeordneten öffnungen 88 aus im Gehäuse erstrecken, um das Kreuz mit der Freigabenockenscheibe in Berührung zu halten. Die Freigabenockenscheibe ist durch drei in gleichem Abstand getrennte Imbusschrauben 92 an einem Entlastungszahnrad 90 starr befestigt. Die Freigabenockenscheibe kann durch eine Entlastungsritzelanordnung in Verbindung mit dem Entlastungszahnrad 90 gedreht werden.

Die Entlastungsritzel anordnung, die in Fig. 1 und 3 dargestellt ist, besteht aus einem Entlastungsritzel 94, einer Entlastungswelle 96 und einem Entlastungsarm 98. Das Ritzel und die Entlastungswelle sind für wechselweise Drehung in dem Gehäuse durch einen Stift 100 befestigt. Die Zähne des Ritzels und des Entlastungszahnrades greifen ineinander, um die Drehbewegung der Welle auf das Entlastungszahnrad zu übertragen. Der Entlastungsarm 98 ist an dem einen Ende der Entlastungswelle mit Hilfe einer Unterlegscheibe 102 und einer Verriegelungsmutter 104 fest angebracht, um dadurch eine Hebel vorrichtung zum Drehen der Welle zu bilden. Somit wird die Drehbewegung des Entlastungsarms 98 auf das Entlastungszahnrad 90 übertragen, das seinerseits die

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Freigabekurvenscheibe dreht, um dadurch das Nockenstößel kreuz 70 nach links zu drücken (Fig. 1), bis der Hydraulikkolben 26 berührt wird. Wenn sich der Kolben in irgendeiner außer seiner zurückgezogenen Lage, in der er die Gehäusekappe 38 berührt, befindet, würde er dabei in seine zurückgezogene Lage bewegt werden.

Die Freigabenockenscheibe 82 hat an beiden Enden ihrer Drehung Raststellen, um den Kolben entgegen dem von der Blattfeder 34 ausgeübten Druck in seiner zurückgezogenen Lage zu halten.

Um die Betätigung der manuellen Freigabe- oder Entlastungseinrichtung zu erleichtern, ist zwischen den Lagerringen 108 und 110 ein Drucklager in Form eines Nadellagers 106 (Fig. 5) angeordnet, das zusammen mit den Lagerringen gegen eine Ringfläche 112 des Entlastungszahnrades abgestützt ist, um dadurch die Kraft zu mindern, die notwendig ist, um die Tellerfeder 34 zusammenzupressen.

Die in den Figuren 1, 4 und 5 gezeigte Spieleinstelleinrichtung befindet sich zwischen dem Nadellager 106 und einer FaItenbalgdichtung 114, die vorgesehen ist, um sich an die Ausdehnung oder Verlängerung der Betätigungsspindel· anordnung anzupassen. Die Spieleinstel1 vorrichtung weist eine Lagereinstellmutter 116, eine Spieleinstel1hülse 118 und drei federbelastete Einwegkupplungen 120 auf. Die Lagereinstellmutter 116 ist in die öffnung 22 des Gehäuses eingeschraubt und hat eine FaItenbalgdichtung 114 sowie einen Dichtungsring 122, die an ihr durch drei rund um den Umfang mit Abstand verteilte Schrauben 123 (Fig. 1) oder andere geeignete Elemente befestigt sind.

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Die Spieleinstel1hülse 118 wird mit Hilfe von Spielfedern 124 nach rechts gedrückt (Fig. 1). Auch diese Federn können wiederum rund um den Umfang der Spiel einstel1hülse in gleichmäßigem Abstand verteilt angeordnet werden, um letztere gegen den Dichtungsring 122 zu drücken. Bei der bevorzugten Ausführungsform steht für die Spieleinstel1 hülse ein axiales Bewegungsspiel von 1,524 mm zur Verfügung.

Bei der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsform sind die Einwegkupplungen rechteckige Körper, die abgerundete Oberseiten und untere Kupplungsflächen 125 aufweisen, welche mit der Betätigungsmutter in Schlitzen in Berührung bringbar sind. Die Einwegkupplungen drehen sich um die Achsen von in etwa zylindrischen Bohrungen 126 (Fig. 4) in der Spiel ei ns te 11hülse (118) und sind so geneigt, daß die Vorwärtsbewegung der Betätigungsmutter 56 ermöglicht wird, die, bezogen auf die Figuren 1 und 5, nach rechts erfolgt. Wenn jedoch die Betätigungsspindel anordnung zurückgezogen wird, d.h. also bezogen auf Fig. und 5, nach links, wirken die Kupplungsfedern 124 dahingehend, daß sie die Einwegkupplungen in festen sicheren Eingriff mit der Betätigungsmutter bringen. Die Spieleinstel 1 hülse 118 wird auf diese Weise etwa 1,524 mm weiter getragen, bis sie durch die Lagereinstellmutter 116 gestoppt wird. Die Lagereinstellmutter bildet somit einen Kupplungsanschlag, der mit der Kupplung dahingehend zusammenwirkt, daß er das Zurückziehen der Betätigungsmutter über eine begrenzte Bremsfreigabedistanz zulässt, also beispielsweise über die oben erwähnten 1,524 mm, jedoch ein weiteres Zurückziehen der Betätigungsmutter verhindert. Sollte der Hydraulikkolben 26 in seiner zurückgezogenen

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Stellung nicht an der Gehäusekappe 38 anliegen, dann würde ein weiteres Zurückziehen des Kolbens ein Verbiegen der vorgespannten Feder 66 bewirken und die Reibungsoberflächen 164 der Betätigungsspindel und Mutter auseinandergezogen werden. Die vorgespannte Tellerfeder 66 drückt die Kugelmutter nach rechts (Fig. 1), wodurch eine Drehbewegung einer Kugelspindel 42 solange bewirkt wird, bis die Reibungsoberflächen der Betätigungsspindel und Mutter wieder feste Berührung miteinander haben. Somit wirkt die Spieleinstelleinrichtung dahingehend, daß sie die Betätigungsspindelvorrichtung in Abhängigkeit von der Rückzugbewegung des Kolbens ausdehnt.

Die Drehbewegung der Kugelspindel 42 in der Betätigungsschraube 51 wird durch reibungsarme Kugellager 127 und Kugellager 40 sowie durch den großen Steigungswinkel der Kugelspindel gefördert. Ein wesentliches Merkmal dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß die Ganghöhe der Kugelspindel und der Betätigungsschraube identisch ist, da sie sich gemeinsam drehen. Die Betätigungsschraube arretiert sich jedoch selbst, während dies bei der Kugelspindel nicht der Fall ist.

Die Bremsoberflächenanordnung besteht aus der Bremsscheibe 128 (Fig. 1), zwei Bremsschuhen 130 und 131, die an Stützplatten 132 bzw. 133 befestigt sind. Die Platte 132 wird von Führungsstiften 134 gehalten. Jede radiale Oberfläche der Bremsscheibe 128 bildet eine drehbare Bremsfläche 135. Jeder Bremsschuh 130 und 131 besteht aus einem Reibungselement oder Bremsklotz 136 und einer Platte 138. Wenn die Bremsen angezogen sind, ist der Hydraulikdruck im Zylinder 24 reduziert, so daß die Tellerfeder 34 die Betätigungsspindelanordnung vorwärts bewegen kann, und zwar,

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bezogen auf Fig. 1, nach rechts, um dadurch die Bremsschuhe 130 und 131 gegen die rotierenden Bremsflächen zu pressen. Der feste Bremsschuh 131 wird von einem C-Rahmenteil 140 des Gehäuses 20 gehalten und widersetzt sich dem Druck des sich bewegenden Bremsschuhs 130. Die Bremsscheibe 128 wird auf diese Weise zwischen den beiden Bremsklötzen 136 eingeklemmt. Der Bremsschuh 130 wird mit der Bremsscheibe 128 durch die Pl attenflihrungssti f te 134, entlang derer die Stützplatte 132 frei gleiten kann, in axialer Ausrichtung gehalten.

Die von der Tellerfeder 34 ausgeübte Bremskraft hängt, wenn sich der Kolben 26 in seiner zurückgezogenen Lage befindet, von dem Ausmaß der Federkompression und damit der Lage des Kolbens ab. Das Ausmaß einer solchen Federkompression lässt sich durch Ein- oder Ausschrauben der Einstel1 kappe 142 (Fig. 1) in die Gehäusekappe 38 oder aus der Gehäusekappe heraus einstellen. Die Schraube wird durch eine der vier in gleichem Abstand angeordneten eingesenkten Löcher 146 in der Einstel1 kappe 142 eingesteckt¹ und in vier der fünf eingeschnittenen Bohrungen in der Gehäusekappe 38 eingeschraubt. Vorzugsweise wird eine Feineinstellung zur präzisen Einstellung von annähernd 5 kp Federkraft vorgesehen.

Eine ähnliche Feineinstellung ist für die vorgespannte Tellerfeder 66 der Kugelmutter vorgesehen. Die Betätigungsmutter 56 weist sechs eingeschnittene Löcher 62 auf, während die Mutterkappe 59 fünf Löcher 61 besitzt. Diese Kombination gestattet vorzugsweise eine Feineinstellung von etwa 8/100 mm.

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Sobald von einem Ventil einer äußeren Hydraulikmittelquelle der Befehl "Freigabe" empfangen wird, fließt Hydrauliköl unter Druck in den Zylinder 24 über die Hydraulikmittelleitung 30 und den Eintrittskanal 28. Der Hydraulikmitteldruck bewegt die Kolbenanordnung nach links entgegen der von der Tellerfeder 34 ausgeübten Kraft. Durch Zurückziehen der Kolbenanordnung wird der Bremsschuh 130 von der Bremsscheibe 128 weggezogen, wobei jedoch die Rückziehbewegung durch die Spieleinstel1 Vorrichtung auf annähernd 1,524 mm begrenzt ist. Wenn der Hydraulikkolben weiter zurückgezogen werden soll, so daß er seine zurückgezogene Lage erreicht, wird die Betätigungsspindelanordnung um die Länge der zusätzlichen Rückzugstrecke verlängert, also ausgefahren.

In Abhängigkeit von einem Steuerkommando "Anlegen", das an die äußere hydraulische Krafteinheit abgegeben wird, wird der in dem Zylinder 24 herrschende Hydraulikmitteldruck gesenkt, so daß sich die zusammengepresste Tellerfeder 34 ausdehnen kann, um dadurch die Betätigungsspindelanordnung nach rechts zu verschieben, wodurch wiederum die Bremsschuhe 130 und 131 gegen die Bremsscheibe 128 gepresst werden. Die Bremskraft ist die Kraft der Tellerfeder 34, vermindert um die Kraft des im Zylinder 24 herrschenden Öldrucks. Die Vorwärtsbewegung der Betätigungsspindelanordnung wird durch die Spieleinstel1 vorrichtung nicht behindert, da die Einwegkupplungen 120 sich frei in Bewegungsrichtung drehen können.

Der Sicherheitsbetrieb, auf den die hier beschriebene Konstruktion ausgerichtet ist, wird dadurch erreicht, daß eine mit federbeaufschlagte Bremsbetätigungsvorrichtung vorgesehen

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wird. Immer wenn die Bremsen sich im Freigabezustand befinden, also gelöst sind, wird durch jeglichen Ausfall elektrischer Energie oder irgendeinen üldruckverlust die Tellerfeder 34 in die Lage versetzt, die Betätigungsspindelanordnung nach rechts zu bewegen (Fig. 1) und dadurch die Bremse zu belegen, also anzuziehen.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, dient eine Kupplung 32 zur übertragung von Druckmittel in der Leitung 30 zu dem Kanal 28, der den Zylinder 24 beaufschlagt, um den Kolben normalerweise zurückzuziehen. Ein nicht dargestelltes Steuerventil wird benutzt, um den in der Leitung 30 herrschenden Druck zu steuern und für den Fall des Versagens der elektrischen Anlage oder des Ausfalls einer elektrischen Energie dieses Ventil zu öffnen und damit den Zylinder 24 zu entlasten, also das in ihm befindliche Hydraulikmittel abzulassen, woraufhin die Feder 34 sich ausdehnt, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten.

Ein wesentliches Merkmal der hier beschriebenen Konstruktion ist darin zu sehen, daß sie in den meisten Anwendungsfällen als automatische Parkbremse arbeitet, wodurch die normalerweise in Fahrzeuge einzubauenden aufwendigen Vorrichtungen entfallen können, wenn keine mit Federdruck beaufschlagten Bremsen Verwendung finden.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Lösen der Bremse von Hand ist folgende. Das manuelle Lösen oder Freigeben der Bremsen kann dort erforderlich sein, wo die Bremsen infolge eines elektrischen oder hydraulischen Versagens oder einfach zu Austauschzwecken oder zur Inspektion der Klötze 136 angelegt worden sind. Dies wird durch die manuelle Freigabeanordnung erreicht. Durch Drehen des

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Entlastungsarms 98 wird die Freigabenockenscheibe 82 gedreht, wodurch der Nockenstößel 70 zurückgezogen wird. Diese Bewegung drückt die Betätigungsspindelvorrichtung solange nach links, bis die manuelle Freigabeanordnung eine Raststelle der Freigabekurvenscheibe 82 erreicht. Die Bremse wird dann in der Freigabe- oder Entlastungsstellung gehalten.

Durch Drehen des Entlastungsarms 98 wird der Zylinderkappenstöpsel 150 (Fig. 1) abgedeckt, der in die Einstellkappe 142 eingeschraubt ist. Durch Entfernen des Stöpsels 150 lässt sich ein Schraubensteckschlüssel in das Gehäuse einsetzen, um die Lagerverriegelungsmutter 48 zu drehen, die ihrerseits die Kugelspindel 42 und die Betätigungsschraube 51 dreht. Somit kann die Betätigungsmutter über die Betätigungsschraube zurückgezogen werden, wodurch sich die Bremsschuhe 130 und 131 sicher entfernen lassen. Das manuelle Zurückziehen der Betätigungsmutter wird nicht durch die Spieleinstellvorrichtung behindert, und zwar aufgrund eines Kupplungslösemechanismus, der bei dieser Ausführungsform zu dem Entlastungszahnrad 90 gehört. Das Zahnrad 90 hat Nockenoberflächen 152, die vor jeder der drei Einwegkupplungen 120 angeordnet sind. Wenn sich das Zahnrad 90 dreht, bewegen sich die Nockenoberflächen 152 gegen die Einwegkupplungen und drücken sie nach rechts, (Fig. 1 und 5), wodurch sie daran gehindert werden, die sich zurückziehende Betätigungsmutter zu erfassen.

Wenn die Betätigungsschraubenvorrichtung zu Wartungszwecken zurückgezogen worden ist, ist die Spieleinstellung nicht mehr vorhanden. Der Einbau von verschlissenen Bremsklötzen

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kann ein Spiel im System von bis zu 24,5 mm mit sich bringen. Um dieses Spiel nach der in Augenscheinnahme aufzufangen, werden die Bremsen entweder über den von der Betriebsperson gegebenen Befehl "Anlegen" oder durch Umkehrung des manuellen Freigabevorgangs angezogen. Durch jedes Anlegen wird die Betätigungsschraubenvorrichtung eine begrenzte Strecke, die von der Länge der Axial bewegung des Kolbens 26 bestimmt wird, die die Abmessungen des Zylinders 24 zulassen, vorwärtsbewegt. Die Bremsen werden wiederholt solange angezogen, bis die Bremsschuhe 130 an der Bremsscheibe 128 anliegen. Ein weiteres Betätigen führt über die automatische Kompensation des Verschleißes hinaus zu keinem weiteren Vorrücken der Betätigungsschraubenvorrichtung.

Es wird darauf hingewiesen, daß im angezogenen oder angelegten Zustand der Bremsen die Betätigungsschraubenvorrichtung wie ein starres Glied wirkt, wobei alle ihre Teile in bezug aufeinander festliegen. Der Kolben 26 steht mit dem einen Ende der Betätigungsschraube 51 in direkter Berührung.und erzeugt einen Reibungseingriff, um dadurch der Drehbewegung der Betätigungsschraube weiteren Widerstand entgegenzusetzen. Eine Drehbewegung in bezug auf die Betätigungsmutter wird dadurch verhindert, daß die Reibungsoberflächen der Trapezgewinde in Eingriff treten, und daß dieser Eingriff durch die vorgespannte Tellerfeder 66 aufrechterhalten wird. Da die Betätigungsmutter ihrerseits an der Betätigungsmutterkappe starr befestigt ist, wird die Vorwärtsbewegung des Kolbens auf das Reibungselement der Bremse übertragen.

Da der Hydraulikdruck den Kolben 26 entgegen der von der Tellerfeder 34 ausgeübten Kraft zurückzieht, wird der Kolben

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mit der Stirnfläche der Betätigungsschraube außer Berührung gebracht, und die Reibungsoberflächen zwischen der Betätigungsschraube und der Betätigungsmutter können in ähnlicher Weise innerhalb des kleinen Axialspiels, das die Gewinde zulassen, außer Eingriff kommen. Wenn die Rückziehbewegung der Betätigungsmutter durch die Einwegkupplung begrenzt wird, beginnen sich die verschiedenen Teile der Betätigungsschraubenvorrichtung zu drehen, um dadurch ein Dehnen oder Verlängern der Anordnung zu ermöglichen, so daß der Kolben seine zurückgezogene Stellung erreichen kann. Das Zurückziehen des Kolbens wird direkt auf die Kugelspindel übertragen,· die bestrebt ist, die Kugelmutter mitzunehmen, und dabei die vorgespannte Feder zusammenpresst. Die vorgespannte Feder wirkt dann dahingehend, daß sie die Kugelmutter gegen die zurückgezogene Kugelspindel vorwärts bewegt, wodurch letztere veranlasst wird, sich in den reibungsarmen Lagern der Kugelmutter zu drehen. Gleichzeitig wird die Betätigungsschraube, die sich zusammen mit der Kugelspindel dreht, in gleicher Weise in der stationären Betätigungsmutter gedreht, um dadurch die Betätigungsschraubenvorrichtung auszudehnen.

Somit bildet die Betätigungsschraubenvorrichtung einen Einwegschraubenmechanismus, indem die Betätigungsschraube und die Mutter verriegelt werden, sobald die Schraube in die Mutter hineinbewegt wird, sich jedoch frei drehen kann, sobald die Schraube aus der Mutter herausgezogen wird. Die Spieleinstel1 vorrichtung und die Betätigungsschraubenvorrichtung wirken zusammen, um eine nicht umkehrbare oder Einwegspindelanordnung zur Aufnahme des Spiels einer Scheibenbremsbetätigungsvorrichtung zu bilden, das aufgrund des Verschleißes der Bremsklötze eintritt.

Es versteht sich, daß die Spieleinstel1 vorrichtung ganz

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allgemein in Abhängigkeit von dem Verschleiß des Reibungselementes oder der Bremsklötze 136 betätigt wird. Wenn die Bremsklötze keinem Verschleiß unterliegen würden, würde die Betätigungsschraubenvorrichtung sich innerhalb des Axialspiels der Spieleinstel1hülse 18 einfach vorwärts und rückwärts bewegen; da die Klötze jedoch verschleißen, muß die Betätigungsschraubenvorrichtung weiter vorwärts bewegt werden, um die dünneren Bremsklötze mit den Scheiben in Berührung zu bringen. Da aber der Bremsfrei gabeabstand durch die Spieleinstel1vorrichtung festgelegt ist, wird ein Zurückziehen des Kolbens über diesen Abstand hinaus dadurch aufgefangen, daß sich die Betätigungsschraubenvorrichtung ausdehnt. Demzufolge wird die Betätigungsschraubenvorrichtung bei jedem Anziehen bzw. Ablegen der Bremse um eine konstante Strecke vorwärts bewegt, wodurch sich eine gleichmäßige Federdehnung pro Bremsbeaufschlagung ergibt, die unabhängig von dem Bremsklotzverschleiß ist.

In den Figuren 7 bis 12 ist eine andere Ausführungsform der hier beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Die im obigen beschriebenen einzelnen Vorrichtungen sind für diese Ausführungsform genau so verwendbar, obgleich die Konstruktion gewisser Teile sich von der oben beschriebenen Konstruktion unterscheidet. In Fig. 7 ist ein Gehäuse 300 mit einem Kolben 302 gezeigt, der in dem Gehäuse hin- und herbeweglich ist und von einer Tellerfeder 303 nach rechts gedrückt wird. Der Kolben trägt ein Kugellager 304 und damit eine Betätigungsschraube 306. Obgleich die Betätigungsschraube 306 sich somit in bezug auf den Kolben 302 frei drehen kann, wird sie gezwungen, sich zusammen mit ihm in axialer Richtung zu bewegen. Eine innere Ringschulter 308

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des Kolbens tritt mit einem Gewindeteil der Betätigungsschraube in Abhängigkeit von der Vorschubbewegung des Kolbens, die in Fig. 7 nach rechts erfolgt, in Berührung. Die Rückziehbewegung des Kolbens, die in Fig. 7 also nach links stattfindet, wird auf die Betätigungsschraube über das Kugellager 304 übertragen, das in der Betätigungsschraube mit Hilfe eines Springrings 309 geführt ist. Das rechte Ende (Fig. 7) der Betätigungsschraube ist mit einem Doppeltrapezgewinde 310 versehen, das dem im Zusammenhang mit der obigen Ausführungsform beschriebenen Gewinde ähnlich ist mit Ausnahme der Tatsache, daß zusätzliche Kugellager 325 für das reibungsarme Lösen der Bremse vorgesehen sind. Die Betäti gungsmutter 312 hat ein identisches Innengewinde zur Aufnahme der Betätigungsschraube. Es wird darauf hingewiesen, daß diese Gewinde auch mit verhältnismäßig breiten, schrägen Flächen 314 versehen sind, die Reibungsoberflächen bilden, sowie mit entgegengesetzten Kugellagerflächen 316.

Eine Welle 318 weist einen Kopf 320 an dem einen Ende auf, der in einer zylindrischen Öffnung 322, die sich in Längsrichtung durch die Kugelspindel 306 hindurcherstreckt, gleitend gelagert ist. Das andere Ende der Welle erstreckt sich in axialer Richtung durch die Betätigungsmutter 312 hindurch, mit der es durch den Sprengring 324 für die Vorwärtsbewegung gekoppelt ist. Eine vorgespannte, schraubenförmige Druckfeder 326 umgibt die Welle innerhalb der Kugelspindel 306 und wird in ihr durch den Sprenring 377 festgehalten. Die vorgespannte Feder liegt an dem Wellenkopf 320 an und ist bestrebt, die Welle in der Kugelspindel zurückzuziehen. Da dadurch die Betätigungsschraube 306 in die Betätigungsmutter 312 hineingedrückt wird, kommen die

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Reibungsflächen der Betätigungsschraube und der Mutter miteinander in Berührung.

Die Betätigungsschraubenvorrichtung weist bei dieser Ausführungsform einen Kolben 302, eine Betätigungsschraube 306, eine Betätigungsmutter 312 und eine Welle 318 sowie Kugellager 304 und 325, eine vorgespannte Feder 327 und verschiedene Befestigungssprengringe auf.

Die handbediente Freigabevorrichtung ist bei dieser Ausführungsform am besten in den Figuren 7, 11 und 12 zu sehen. Ein ringförmiger Kreuzkörper 328 steht auf einem dünnen, ringförmigen Endteil 329 des Kolbens 302 in gleitender Berührung. Der Kreuzkörper 328 hat drei ausgeschnittene Teile 330, die zur gelenkigen Aufnahme des einen Endes von drei Gelenkglieder 332 dienen. Die anderen Enden dieser Gelenkglieder sind in ähnlicher Weise mit dem Ringz.ahnrad 334 innerhalb ähnlicher ausgeschnittener Teile 336 verbunden. Verbindungsglieder 332 sind an dem Kreuz .und dem Zahnrad durch Stifte 338 drehbar befestigt. Das Freigabe- oder Entlastungszahnrad 334 lässt sich mit Hilfe einer Entlastungsritzelanordnung drehen, die aus einem Entlastungsritzel 340 (Fig. 12), einer Entlastungswelle 342 und einer Deckelplatte 344 besteht. Die Deckelplatte gehört zu einem Entlastungsarm 346 (Fig. 12), wobei beide steckschlüsselartig über einen viereckigen Endteil 347 der Entlastungswelle 342 gesteckt sind. Somit wird beim Drehen des Entlastungsarms 356 das Ritzel 340 gedreht, das dann seinerseits das Zahnrad 334 in Drehung versetzt, welches das Kreuz 326 nach links drückt (Fig. und 12), indem es den Winkel des Verbindungsglieds zwischen ihnen ändert. Wie aus Fig. 12 hervorgeht, lässt sich das Verbindungsglied 332 zwischen seiner in durchgezogenen Linien

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eingezeichneten Stellung und einer strichpunktierten Stellung, in der das Glied senkrecht sowohl zu dem Kreuz als auch zu dem Entlastungszahnrad liegt, hin- und herbewegen. Eine solche relative Winkel verschiebung der Enden des Verbindungsglieds 332 verschiebt das Kreuz nach links und bringt es mit dem Kolben 302 in Berührung,wodurch der Kolben weiter in seine zurückgezogene Stellung bewegt wird, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. In dieser Stellung wird ein weiteres Zurückziehen des Kolbens dadurch verhindert, daß die Gehäuseendkappe 348 berührt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die zurückgezogene Stellung des Kolbens der lotrechten, in strichpunktierten Linien gezeigten Stellung des Verbindungsglieds 332 entspricht, das sich damit in einer neutralen Stellung befindet. Die von der Tellerfeder 303 ausgeübte Kraft zum Vorschieben des Kolbens wird axial über das Verbindungsglied 332 mit einer seitlichen Komponente übertragen, wodurch jedes Ende veranlasst wird, sich in bezug auf das andere zu drehen.

Die Spieleinstel1vorrichtung ist zwischen dem Kreuz 328 und dem Entlastungszahnrad 334 angeordnet. Die Spieleinstellhülse 350 (Fig. 7 und 10) sitzt auf einer ringförmigen Verlängerung 351 des Zahnrads 334 und wird dort durch einen Sprengring 352 festgehalten. Drei Einwegkupplungen 353 sind rund um den Umfang der Betätigungsmutter 312 in gleichem Abstand voneinander getrennt angeordnet und in der Hülse 350 angelenkt. Sie werden von den Kupplungsfedern 354 mit der Betätigungsmutter 312 in Längsschlitzen 355 in Berührung gehalten. Wie am besten aus Fig. 10 hervorgeht, sind in der Spieleinstel1 hülse drei Bohrungen 356 vorgesehen, die in etwa halbkreisförmige innere Hülsenabschnitte bilden, in denen sich die Einweg-

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kupplungen frei drehen können.

Die Spieleinstel1hülse 350 wird von den rund um den Umfang mit Abstand angeordneten Spielfedern 357 (Fig. 12) so weit nach rechts gedrückt, bis sie an einer Ringfläche 358 des Entlastungszahnrads 334 anliegt. Somit besteht für die Spieleinstel 1 hül se eine begrenzte Axialbewegungsmöglichkeit. Die Einwegkupplungen lassen wiederum eine Vorwärtsbewegung der Betätigungsmutter zu, halten sie jedoch in festem Griff, um ein Zurückziehen über das begrenzte Axialspiel der Spieleinstel 1 hül se hinaus zu verhindern. Ein weiteres Zurückziehen des Kolbens 302 zieht die Betätigungsschraube zurück, wodurch die Reibungsflächen 314 außer Eingriff kommen und die vorgespannte Feder 326 gebogen wird. Ein Drehen der Betätigungsschraube in dem Kugellager 304 wird durch die Kugellager 325 dann solange bewirkt, bis die Reibungsflächen 314 wiederum in Eingriff treten und die Betätigungsschraubenanordnung verlängert wird.

Einstellelemente sind in ähnlicher Weise vorgesehen, wie bei der eingangs beschriebenen Ausführungsform. Die Bremskraft der Tellerfeder 303 lässt sich durch Ein- oder Ausschrauben der Einstel1 kappe 359 in die Gehäuseendkappe 348 bzw. aud dieser heraus verstellen. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, halten sechs Imbusschrauben 360 die Einstellkappe 359 an der Gehäusekappe 348 und schaffen dadurch die Möglichkeit zur Feineinstellung des Federdruckes.

Der typische Bremsvorgang entspricht bei dieser Ausführungsform dem oben bereits beschriebenen. Aufgrund eines äußeren von einer Betriebsperson gegebenen Freigabebefehl wird Hochdrucköl in das Gehäuse 3 durch passende Kupplungselemente

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360 eingeleitet. Eine ringförmige Hydraulikmitteldichtung 362 hält die Hydraulikflüssigkeit in dem zylindrischen Teil des Gehäuses zwischen sich und dem Kolben 302. Der Hydraulikdruck zieht den Kolben 302 gegen die von der Tellerfeder ausgeübte Kraft zurück, wodurch die Betätigungsmutter 312 über das begrenzte Axialspiel, das die Einstellmutter 350 zulässt, zurückgezogen wird.

Bei einem Befehl "Anlegen" an die hydraulische Krafteinheit wird der in dem Bremsgehäuse herrschende Druck gesenkt, wodurch die zusammengepresste Tellerfeder 303 sich ausdehren kann, um dadurch die Betätigungsschraubenvorrichtung nach rechts vorwärts zu bewegen (Fig. 7, 8 und 12). ■ Die Stirnfläche 364 der Betätigungsmutter kann dann an einer Reibungselementenstützplatte anliegen, wie dies im obigen im Zusammenhang mit der ersten Ausflihrungsform beschrieben wurde, um ein Bremsklotzpaar wirksam gegen eine Scheibe zu pressen. Auch diese Betriebsweise ist wiederum sicher bei Versagen des elektrischen Energiesystems oder des Hydraulikdrucksystems, da bei einem solchen Versagen ein automatischen Anziehen oder Anlegen der Bremsen durch die Tellerfeder 303 bewirkt wird.

Um die Bremsen von Hand zu lösen, lässt sich der Entlastungsarm 356 drehen, wodurch das Entlastungszahnrad 334 gedreht wird, das seinerseits dahingehend wirkt, daß das Kreuz 328 gegen den Kolien 302 zurückgezogen wird, um diesen in seine zurückgezogene Stellung zu verschieben, in der er mit der Gehäuseendkappe 348 in Berührung kommt. Ein Drehen des Ent!astungsarms346 bewirkt in ähnlicher Weise ein Drehen des Deckels 344, wodurch der Endstopfen 366 zugänglich wird. Durch Entfernen des Endstopfens 366 wird der innere

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sechseckige Endteil 368 der Welle 306 sichtbar. Ein geeigneter Steckschlüssel lässt sich dann in diesen Endteil 368 einstecken, um die Betätigungsschraube 306 in die Betätigungsmutter 312 hineinzudrehen und diese dadurch zurückzuziehen.

In dieser Situation wird das Zurückziehen der Betätigungsmutter durch die Spieleinstell vorri chtung nicht behindert, da eine Nockenfläche 370, die zu dem Entlastungszahnrad 334 gehört, in die Einwegkupplungen 346 hineingedreht wird, um diese, bezogen auf Fig. 1, nach rechts zu verschwenken und dadurch zu verhindern, daß sie die Betätigungsmutter erfassen.

Um das in das System während der manuellen Entlastung oder Freigabe eingeleitete Spiel auszugleichen, werden die Bremsen einfach einige male aufeinanderfolgend angezogen oder angelegt, wobei jedesmal die Betätigungsmutter über eine Strecke vorrückt, die gleich der zulässigen Kolbenverschiebung ist.

Aus dem obigen ergibt sich, daß erfindungsgemäß eine Bremsenbetätigungsvorrichtung geschaffen worden ist, die die geforderten Aufgaben voll und ganz erfüllt. Die dargestellte Konstruktion in ihren verschiedenen Ausführungsformen ist Änderungen durchaus zugänglich. So lassen sich beispielsweise die Federn 34 und 303, die hier als Tellerfedern beschrieben wurden, durch einen anderen Federntyp ersetzen. Auch könnten die Einwegkupplungen als Kugeln oder Rollen ausgeführt werden, die in geneigten Schlitzen entlang der äußeren Oberfläche der Betätigungsmutter angeordnet sind, so daß sie beim Zurückziehen der Betätigungsmutter zwischen

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dem Schlitz und der Mutter eingeklemmt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

M ..' Sicherheitsantrieb für eine Bremsbetätigungsvorrichtung, mit einem Reibungselement, das mit einer drehbaren Bremsfläche in Berührung bringbar ist, ferner mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse hin- und herbeweglichen Kolben, der eine zurückgezogene Stellung besitzt, und mit einer Feder, die den Kolben aus seiner zurückgezogenen Stellung herausdrückt, gekennzeichnet durch ein ausdehnbares Gestänge, das an einem Kolben (26, 302) angebracht ist und dazu dient, die Vorwärtsbewegung des Kolbens auf ein Reibungselement zu übertragen, eine Einrichtung zum Zurückziehen des Kolbens entgegen der von der Feder (34, 303) ausgeübten Kraft, und durch eine auf das Zurückziehen des Kolbens (26) ansprechende Einrichtung zur Ausdehnung des Gestänges, um dadurch eine in etwa einheitliche Federdehnung pro Bremsbeaufschlagung unabhängig von dem Verschleiß des Reibungselementes aufrechtzuerhalten.
2. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ausdehnbare Gestänge eine Betätigungsmutter (56, 312) und eine Betätigungsschraube (51, 306) aufweist, die auf dem Kolben (26, 302) drehbar gelagert ist und in die Betätigungsmutter (56, 312) eingeschraubt ist, und daß die Betätigungsschraube (51, 306) und die Betätigungsmutter (56, 312) mit Außen- und Innengewinden versehen sind, die aufgrund der Vorwärtsbewegung des Kolbens (26, 302) sich miteinander verriegeln, um eine Relativdrehung in bezug aufeinander zu verhindern.

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3. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde der Betätigungsschraube (51, 306) und der Mutter (56, 312) in etwa einheitlich sind und breite, geneigte Flächen (64) aufweisen, die Reibungsoberflächen bilden, sowie im allgemeinen aufrechte entgegengesetzte Flächen (65), und daß der Eingriff der Reibungsflächen (64), die Betätigungsschraube und die Betätigungsmutter in einer festen Winkellage in bezug aufeinander arretiert, während dann, wenn diese außer Eingriff kommen, eine freie Drehbewegung zwischen ihnen stattfinden kann.
4. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine vorgespannte Feder (66), die die Reibungsflächen (64) der Betätigungsschraube (56) und Mutter (51) in wechselseitigen Eingriff bringt.
5. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Ausdehnen des Gestänges eine Einwegkupplung (120) aufweist, die mit dem Gestänge in Berührung bringbar ist und dahingehend wirkt, daß sie eine Vorwärtsbewegung des einen Endes des Gestänges ermöglicht, während sie eine Rückziehbewegung verhindert.
6. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Kupplungsanschlagkörper (116), der zu dem Gehäuse gehö.rt und mit der Kupplung zusammenwirkt, um das Zurückziehen der Betätigungsmutter (56) über eine begrenzte Bremsfteigabedistanz ermöglicht und ein weiteres Zurückziehen der Mutter verhindert.

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7. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung (120) um einen Punkt drehbar ist, der von der Betätigungsmutter (56) einen radialen Abstand aufweist, und daß sie eine Kupplungsoberfläche (125) besitzt, die mit der Mutter in Berührung steht und dahingehend wirkt, daß sie die Betätigungsmutter fest erfasst, um deren Rückziehbewegung zu verhindern.
8. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Kupplungsfeder (124), die die Einwegkupplung (120) mit der Betätigungsmutter in Berührung hält.
9. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Kupplungsfreigabemechanismus, durch den die Kupplungsfläche (125) von der Betätigungsmutter (56) lösbar ist und dadurch ein Zurückziehen der Betätigungsmutter ermöglicht.
10. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ausdehnbare Gestänge ferner eine Kugellagermutter (54) aufweist, die verschiebbar in der Betätigungsmutter (56) sitzt und gegen Relativdrehung zu letzterer gesichert ist, sowie durch eine Kugelspindel (42), die von dem Kolben (26) drehbar getragen und in die Kugellagermutter (54) eingeschraubt ist und in axialer Richtung gegen die Betätigungsschraube (51) ausgerichtet sowie mit ihr zur Durchführung von gemeinsamen Längs- und Drehbewegungen verriegelt ist.
11. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Zurückziehen des Kot>ens

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(26) eine Druckmitteleinrichtung (28, 30, 32) aufweist, die dahingehend wirkt, daß sie die Hauptfeder (34) zusammenpresst und den Kolben (26) entgegen der von der Hauptfeder erzeugten Kraft in seiner zurückgezogenen Stellung hält.
12. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückgezogene Stellung des Kolbens (26) einstellbar ist, um Änderungen der Hauptfederkompression in Abhängigkeit von der zurückgezogenen Stellung des Kolbens zu erreichen.
13. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfeder eine Scheibenfeder ist.
14. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen manuellen. Bremsenf rei gabemechanismus zum manuellen Zurückziehen des Kolbens (26) entgegen der von der Hauptfeder (34) ausgeübten Kraft.
15. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Kupplungsfreigabevorrichtung, die dahingehend wirk't, daß sie die Einwegkupplung (120) in Abhängigkeit von der Betätigung des manuellen Bremsenfreigabemechanismus außer Eingriff bringt.
16. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der manuelle Bremsenfreigabemechanismus eine Entlastungswelle (26) aufweist, die in bezug auf das Gehäuse drehbar gelagert ist, ferner ein Entlastungsritzel (94), das von der Entlastungswelle getragen wird, ein Entlastungszahnrad (90), das das ausdehnbare Gestänge um-

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gibt und von dem Entlastungsritzel (94) antreibbar ist, sowie eine Kolbenrückziehvorrichtung, die das Zurückziehen des Kolbens (26) in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Entlastungszahnrades (90) bewirkt.
17. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenrückziehvorrichtung eine Freigabenockenscheibe (82) und ein Nockenstößelkreuz (70) aufweist, die sich in Abhängigkeit von der Drehung des Entlastungszahnrades (90) auseinander bewegen, und dadurch den Kolben (26) zu berühren und ihn zurückzuziehen.
18. Sicherheitsantrieb für eine Bremsbetätigungsvorrichtung, mit einem Reibungselement, das mit einer drehbaren Bremsfläche in Eingriff bringbar ist, ferner mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse befindlichen, ausdehnbaren Feder zur Beaufschlagung der Bremse, einem in dem Gehäuse befindlichen Kolben, der eine zurückgezogene Stellung besitzt, in der die Feder im zusammengebrachten Zustand haltbar ist, mit einer Einrichtung zur Zuführung von Druckmittel, durch das der Kolben in seiner zurückgezogenen Stellung haltbar ist, und mit einer Vorrichtung zum Senken des Druckmittel druckes, um den Kolben freizugeben und der Feder zu ermöglichen, sich gleichzeitig auszudehnen, woraufhin der Kolben aus seiner zurückgezogenen Stellung heraus vorwärts drückbar ist, gekennzeichnet durch eine ausdehnbare Einrichtung zum Ankuppeln des Kolbens (26) an das Reibungselement, so daß die Vorwärtsbewegung des Kolbens auf das Reibungselement übertragbar ist, und die Rückziehbewegung des Kolbens die ausdehnbare Einrichtung nach vorne zu verlängert, um dadurch den Verschleiß des Reibungselementes (136) auszugleichen.

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19. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die ausdehnbare Vorrichtung, die den Kolben (26) an das Reibungselement (136) ankuppelt, einen nur

in einer Richtung wirkenden, ratschenähnlichen Mechanismus und eine Einwegkupplung (120) aufweist, die eine Vorwärtsbewegung des Mechanismus zulässt und ein Zurückziehen des Mechanismus verhindert, und daß der Mechanismus in Abhängigkeit von der Vorwärtsbewegung des Kolbens (26) nicht zusammendrückbar ist, sich jedoch in Abhängigkeit von der Rückziehbewegung des Kolbens ausdehnen kann.
20. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der nur in einer Richtung wirkende, ratschenähnliche Mechanismus eine mit dem Kolben (26) verbundene Betätigungsschraube (51) und eine Betätigungsmutter (56) aufweist, die mit wechselseitigen Eingriff bringbaren
äußeren und inneren Gewinden versehen sind, und daß die
Gewindebreite geneigte Flächen (64) aufweisen, die Reibungsoberflächen bilden und die, wenn sie in Eingriff kommen, im allgemeinen die Relativbewegung der beiden Teile verhindern und im Außereingriffzustand eine Drehbewegung
dieser Teile zulassen.
21. Sicherheitsantrieb nach Anspruch20, gekennzeichnet
durch eine vorgespannte Feder (66), die die Reibungsflächen (64) der Betätigungsschraube(51) und Betätigungsmutter (56) gegeneinander presst.
22. Sicherheitsantrieb nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung (120) ein drehbarer
Körper ist, der eine Kupplungsoberfläche (125) aufweist, die mit der Betätigungsmutter (56) in Berührung bringbar

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ist und dahingehend wirkt, daß sie die Betätigungsmutter in festem Griff hält, um deren Rückziehbewegung zu verhtidern.
23. Scheibenbremsvorrichtung, durch die ein Bremsklotz gegen die bremsende Oberfläche einer rotierenden Scheibe pressbar ist, um deren Drehbewegung zu hemmen, mit einem Gehäuse, einer Durchgangsöffnung in dem Gehäuse, die einen zylindrischen Teil aufweist, einem in dem zylindrischen Teil hin- und herbeweglichen Kolben, der eine zurückgezogene Stellung besitzt, ferner mit einer Feder, die den Kolben aus seiner zurückgezogenen Stellung herausdrückt, einer Vorrichtung zur Druckmittelzufuhr zu dem zurückgezogenen Kolben entgegen der von der Feder ausgeübten Kraft, einer Vorrichtung zur Senkung des Druckmitteldruckes, um den Kolben zu entlasten und ein Ausdehnen der Feder zu ermöglichen, und mit einer Stützplatte zur Abstützung eines Bremsklotzes, die sich über das eine Ende der öffnung erstreckt und in axialer Richtung in bezug auf diese verschiebbar ist, gekennzeichnet durch einen Einwegschraubenmechanismus, der den Kolben (26) mit der Stützplatte (132, 133) verbindet und eine Betätigungsmutter (56) aufweist, die in der öffnung gleitend gelagert ist und sich zusammen mit der Stützplatte bewegt, sowie eine Betätigungsschraube (51), die mit dem Kolben (26) drehbar verbunden ist und in die Betätigungsmutter eingeschraubt ist, und durch eine Einwegkupplung (120), die mit der Betätigungsmutter (51) in Eingriff bringbar ist, um ein Zurückziehen derselben zu verhindern, wobei die Vorwärtsbewegung des Kolbens (26) den Einwegschraubenmechanismus veranlasst, sich zu verriegeln und dadurch diese Vorwärtsbewegung auf die Stützplatte (132, 133) zu übertragen, und wobei ein Zurückziehen des Kolbens (26) einen festen Eingriff der Einwegkupplung (120) mit der Betätigungsmutter (56) bewirkt, sowie das durch Drehen

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erfolgende Zurückziehen der Betätigungsschraube (51) aus der Betätigungsmutter, um dadurch den Verschleiß des Bremsklotzes (136) auszugleichen und damit bei jeder Betätigung der Bremse eine in etwa gleiche Federdehnung aufrechtzuerhalten.

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