DE2636047A1

DE2636047A1 - Scheibenbremse, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2636047A1
Application number: DE19762636047
Authority: DE
Inventors: Horst Bresgen
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1976-08-11
Filing date: 1976-08-11
Publication date: 1978-02-16
Also published as: GB1526639A; DE2636047C2

Description

Klöckner-Humboldt-DeutzAG zi/LiCHD bOCO Köln SO, d~n 4. Aug. 1976

Unser Zeichen: D 76/42 APTT Ja/B

U-

Scheibenbremse,
insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit zwei Druckscheiben, die sich mittels in kegelförmigen Ausnehmungen der Druckscheiben liegender Wälzkörper aneinander abstützen, so daß beim gegensinnigen Verdrehen der Druckscheiben durch eine Betätigungsvorrichtung die Wälzköper über die Schrägflächen der Ausnehmungen auflaufen, die Druckscheiben entgegen der Kraft von Rückstellfedern spreizen und die auf der abzubremsenden Welle axial verschiebbaren Bremsscheiben gegen die Bremsflächen eines die Druck- und Bremsscheiben umschließenden Bremsgehäuses pressen, wobei sich in gelöster Bremsstellung die beiden Druckscheiben über je einen an ihrem umfang angeordneten Ansatz an einem ortsfesten Anschlag abstützen, von denen zumindest einer verstellbar ausgebildet ist.

Bei Scheibenbremsen vorgenannter Gattung besteht insbesondere bei fortgeschrittener Abnutzung der Bremsscheiben des Problem/ daß ehe die Anschlagfläche des Ansatzes einer Druckscheibe am zugeordneten Anschlag des Bremsgehäuses unter dem vollen Bremsdruck anliegt, beim Aufprall des Ansatzes auf die Anschlagfläche ein harter Schlag entsteht. Hierdurch ergeben sich bei der Betätigung der Bremse nicht nur unerwünscht starke Geräusche, sondern es ergibt sich insbesondere eine stoßartige Bremsung, die

80I807/0U3

30000 9.74 pg F 340/1

Kiöckner-Humboldt-DeutzAG MrirlU -Z- 04. 08. 76

ζ D 76/42

zu einer unerwünschten Servowirkung der Bremse führen kann. Die von der stoßartigen Abbremsung der ersten Druckschreibe bewirkte Relativdrehung der zweiten Druckscheibe läßt sich im Gegensatz zu der vom Bremsmoment hervorgerufenen Relativdrehung mit dem Bremspedal nicht kontrollieren und kann selbst dann zum Blockieren der Bremse führen, wenn das Bremspedal schon freigegeben worden ist; die vom Stoß hervorgerufene Relativdrehung kann sogar so stark sein, daß sich die Druckscheiben mit den Bremsscheiben im Gehäuse verklemmen und die Bremse zerlegt werden muß, um wieder gelöst werden zu können.

Zur Lösung dieses Problems ist es nach der DT-AS 1 284 728 bereits vorgeschlagen worden, die die Drehbewegung einer der Druckscheiben begrenzende Anschlagfläche mittels einer Stellschraube verstellbar zu gestalten.

Eine solche Lösung weist jedoch den Nachteil auf, daß bei einer Unterlassung der Nachstellung, wie es häufig der Fall ist, nach stärkeren Dauerbremsungen ein so großes Spiel ,zwischen dem durch die Schraube gebildeten verstellbaren Anschlag und dem Ansatz der Druckscheibe entsteht, daß die Bremse wiederum nicht stoßfrei betätigt wird, wodurch die vorbeschriebenen Mangel wieder auftreten. Diese vorbekannte Bremse ist somit nicht ausreichend wartungsfrei und auch insbesondere für ein Fahrzeug, das einer häufigen Richtungsumkehr ausgesetzt ist, nicht geeignet.

809807/OU3

30000 9.74 pg F 360/1

Wöckner-Humboldt-DeufzAG AAWXXTImJ - / -

6 D 76/42

Ausgehend von diesem bekanntgewordenen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Scheibenbremse der eingangs vorausgesetzten Gattung zu schaffen, die unabhängig vom Abnutzungsgrad und der Wartung eine stoß- und geräuschfreie Betätigung der Bremse ermöglicht. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der verstellbare ortsfeste Anschlag als ein sich in Abhängigkeit vom Stellglied der Betätigungsvorrichtung und/oder vom Drehwinkel einer der Druckscheiben selbsttätig sich nachstellendes Bauteil ausgebildet ist.

Nach der Erfindung ergibt sich dabei eine besonders kostengerechte und betriebssichere Lösung dadurch, daß der sich selbsttätig nachstellende Anschlag einen tangential zur zugeordneten Druckscheibe angeordneten und mit einer vorzugsweise sägezahnförmigen Verzahnung versehenen Bolzen aufweist, dem ein quer zu diesem geführtes, mit einer Stirnfläche in die Verzahnung eingreifendes federbelastetes Sperrglied zugeordnet ist, und daß der Bolzen über ein Zugglied mit einer Freigangverbhdung mit einem vorgegebenen Freiweg mit dar Betätigungsvorrichtung und/ /oder der zugeordneten Druckscheibe gekoppelt ist. Dabei ist es zweckdienlich, daß das Sperrglied als ein stirnseitig mit einer Schneide oder mehreren Schneiden versehener Bolzen ausgebildet ist, der sich über eine mehrschichtige Tellerfeder an einem Verschlußstopfen deren Führungsbohrung abstützt.

Eine besonders kostengünstige Kopplung des mit einer Verzahnung versehenen Bolzens mit der Betätigungsvorrichtung und/oder

8Q9807/QH3

B\HD

Klöokner-HumboldHDeubAG AB\HD -Jr- 04. 08. 76

der zugeordneten Druckscheibe ergibt sich dadurch, daß der Bolzen über, eine mit einem Langloch versehene Lasche mit einem an der zugeordneten Druckscheibe vorgesehenen Ansatz gelenkig gekoppelt ist. Dabei ist es zur Schaffung einer kosten- und raumsparenden Lösung zweckdienlich, daß die Lasche zugleich mit einem der Zugglieder der Betätigungsvorrichtung gelenkig gekoppelt ist.

Schließlich ist nach der Erfindung noch vorgesehen, daß der den selbsttätig sich nachstellenden Anschlag bildende Bolzen in einer nach außen über einen Stopfen abgedichteten Bohrung geführt ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt dargestellt.

Bei der abgebildeten Scheibenbremse ist mit 1 ein Bremsgehäuse bezeichnet, das am Innenumfang mit zwei bogenförmigen Zentrierflächen 2 und einen mittig zu diesen angeordneten Ansatz 3 mit einer bogenförmigen Zentrierfläche 4 aufweist. Die bogenförmigen Zentrierflächen 2, 4 dienen der Zentrierung zweier im einzelnen nicht dargestellter Druckscheiben 5, 6. Die Druckscheiben 5, 6 sind relativ zueinander verdreh- und axial zueinander verschiebbar und auf ihren dnander zugewandten Enden mit kegelförmigen Ausnehmungen 7 versehen, die bei gelöster Bremse im Neuzustand gegenüberliegen und in denen je eine Kugel 8 ange-

80Ö807/0U3

Klöckner-HumboIdt-DeutzAG ΖΛ LrQKl IL* ~ J* - 04. 08. 76

D 76/42

ordnet ist. Axial werden die Druckscheiben 5, 6 mittels zweier Federn 9 gegeneinandergezogen. Mit ihren axialen Außenflächen wirken die beiden Druckscheiben 5, 6 auf je eine im einzelnen nicht dargestellte Bremsscheibe, die über einen Mitnehmerteil 10 drehfest und axial verschiebbar auf einer abzubremsenden Welle 11 gelagert sind. Von den Bremsscheiben 5, 6 liegt beim Bremsen eine mit einer ihrer äußeren Stirnflächen an einer nicht dargestellten benachbarten Stirnfläche des Bremsgehäuses 1 an, während die andere Bremsscheibe mit ihrer äußeren Stirnfläche an einer vom Bremsgehäuse umschlossenen ortsfesten Bremsscheibe anliegt, die zusammen mit dem Bremsgehäuse mit einem nicht dargestellten Triebwerk eines Schleppers oder eines anderen Fahrzeugs verbunden ist.

Zur relativen Drehung der beiden Druckscheiben 5, 6 gegeneinander sind diese mit einem Ansatz 12 bzw. 13 versehen, die gelenkig mit einer Lasche 14 bzw. 15 über einen Bolzen 16 gekoppelt sind. Die beiden Laschen 14, 15 sind wiederum mit dem gegabelten Teil 17 einer Betätigungsstange 18 gelenkig verbunden* Die Laschen 15, 14 bilden in verbindung mit der Betätigungsstange 18 ein Kniehebelgestänge der Betätigungsvorrichtung·

Außerdem sind die Ansätze 12, 13 über den zugeordneten Bolzen 16 mit dem Langloch 19 einer Lasche 20 gelenkig verbunden, die wiederum gelenkig mittels eines Bolzens 21 mit einem Bolzen 22 verbunden sind. Die beiden Bolzen 22 sind tangential zu den beiden Druckscheiben 5, 6 in einer Bohrung 23 geführt, die end-

8G98Q7/QU3

3(1 ΠΠΕ) Q 74 na F3£0/t

Klöckner+iumboldt-DeutzAG £&1"&IKIIU - S* - 04. 08. 76

$ D 76/42

seitig mittels eines Verschlußstopfens 24 verschlossen sind. Jeder der beiden Bolzen 22 dient als Anschlag für die gegenüberliegende Stirnfläche 25 bzw. 26 des Ansatzes 12 bzw. 13. Außerdem ist jeder Bolzen 22 mit einem vorzugsweise sägeförmig verzahnten Teil 27 versehen, in die ein quer zu diesem in einer Bohrung

28 des Gehäuses 1 geführter Riegelbolzen 29 mit seiner Stirnseite eingreift, die eine entsprechend der Verzahnung 27 ausgeführte Verzahnung 30 oder eine einfache Schneide aufweist, die in die Verzahnung 27 eingreift. Jeder der beiden Riegelbolzen

29 ist über eine durch mehrere Tellerfedern gebildete Federsäule 31 federbelastet, die sich an einem die Bohrung 28 verschliessenden Verschlußstopfen 32 abstützt. Dabei bilden die Bauteile 16 bis 32 einen sich selbsttätig in Abhängigkeit vom Stellweg der Betätigungsvorrichtung und vom Drehwinkel der Druckscheiben 5, 6 nachstellenden Anschlag 33.

Die einen Teil der Betätigungsvorrichtung bildende Betätigungsstange 18 ist über eine Mutter 34 unter Zwischenschaltung einer sich selbsttätig nachstellenden Spielausgleichseinrichtung 35 und eines von ihr durchsetzten Kulissensteines 44 über dessen beide seitlichen Bolzen 45 mit einem Hebel 36 gekoppelt. Der Hebel 36 ist mit seinem linken Ende über einen Bolzen 37 in einem Lagerbock 38 gelagert, der mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Das rechte Ende des Hebels 36 stützt sich auf dem Stellorgan 39 eines hydraulischen Bremszylinder 40 ab, der gleichfalls mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Zwischen dem Gehäuse des Brems-

809807/OU3

30000 9.74 pg FJiü.'i

Klöckner-HumboIdt-DeutzAG AtNiiniD - 7- 04. 08. 76

^O D 76/42

Zylinders 40 und dem Hebel 36 ist eine Zugfeder 41 vorgesehen.

Die sich selbsttätig nachstellende Spielausgleichs-Einrichtung besteht aus einem mit einer Schräge 42 versehenen, von der Betätigungsstange 18 durchsetzten Ring 43, der sich auf dem Kulissenstein 44 abstützt. Außerdem besteht die Spielausgleichseinrichtung 35 aus einem sich mit einer stirnseitigen Sdräge 46 auf der Schräge 42 abstützenden Ring 47, der auf der Betätigungsstange 18 geführt ist. Auf seiner oberen Stirnfläche ist der Ring 47 mit einer vorzugsweise sägezahnförmigen Verzahung 48 versehen, die in eine entsprechend ausgebildete Verzahung 49 einer durch die Mutter 34 gekonterten Mutter 50 eingreift. Auf seinem Außenumfang ist der abgeschrägte Ring 47 mit einer Bohrung 51 versehen, in die eine im eingebauten Zustand entgegen dem Uhrzeigersinn vorgespannte Schraubenfeder 52 mit einem radialen Ende 53 eingreift, deren unteres radiales Ende 54 in eine Bohrung 51 des Ringes 43 greift. Dabei sind sowohl die beiden Ringe 43, 47, der verzahnte Teil der Mutter 50 als auch die Schraubenfeder 52 von einer Manschette 55 umhüllt.

Die Wirkungsweise der selbsttätig sich nachstellenden Anschläge 33 ist wie folgt. Wird über den Bremszylinder 40 und die mit diesem gekuppelte Betätigungsvorrichtung, welche mit den Druckscheiben 5, 6 gekuppelt ist bei neu eingestellter Bremse eine relative Verdrehung des Druckscheiben 5, 6 über ein konstruktiv vorgegebenes Maß vorgenommen, das in Umfangsrichtung gesehen

8O9807/0U3

30000 9.74 pg F 360/1

Klöckner-HumboIcit-DeutzAG 6& IT^FTiVmJß _ jfr - 04. 08. 76

^ D 76/42

der Länge des Langloches 19 abzüglich des Durchmessers der Bolzen 16 und zuzüglich einem Betrag, der einem vorgegebenen Drehwinkel der Bremse beim Bremsvorgang entspricht, so verharren bei einer Bremsung trotz Drehung der Druckscheiben 5, 6 die Bolzen 22 in ihrer verriegelten Lage bzw. sie werden nur um einen solchen Betrag verlagert, der kleiner als eine Zahnteilung der sägeförmigen Verzahnung 30 ist. Erfolgt jedoch, bedingt durch Verschleiß- der Bremsscheiben und/oder der Druckscheiben 5, 6, eine Verdrehung dieser über das im Langloch 19 der beiden Laschen 20 konstruktiv vorgegebene Maß, so werden die beiden Bolzen 22 bei der Betätigung der Bremse jeweils um einen größeren Teilbetrag als um eine Zahnteilung der sägeförmigen Verzahnung 30 in Richtung auf die zugeordnete Anschlagfläche 25 bzw. 26 verlagert. Während des Verlagerns eines oder beider Bolzen 22 wird parallel der zugeordnete Riegelbolzen 32 gegen die Kraft des Federpakets 31 solange nach außen verlagert, bis der Riegelbolzen 33 um eine Zahnteilung versetzt wiederum in die sägeförmige Verzahnung des jeweiligen Bolzens 22 eingreift, um diesen gegen die Kraft der Druckscheibe 5, 6 beim Anschlagen zu verriegeln. Hierdurch wird unabhängig vom Verschleiß der Druckscheiben 5, 6 und der Bremsscheiben eine Verstellung der als Anschlag dienenden Stirnflächen der Bolzen 22 gegenüber den zugeordneten Anschlagflächen 25, 26 bewirkt. Durch dieses Konstanthalten des vorgegebenen Spiels zwischen den Bolzen 22 und den Anschlagflächen 25, 26 wird erreicht, daß ein ruckweises Betätigen der Bremse und das eingangs geschilderte Geräusch ausgeschlossen wird.

809807/0143

30000 9.74 pg F 360/1

Klöckner-Hunijddt-DeuizAG AkW^aJJ⁰UlU - jT - 04. 08. 76'

12 D 76/42

Hiergegen wirkt die selbsttätige Spielausgleichseinrichtung wie folgt. Wird bei einer Betätigung des Bremszylinders 40 dessen Stellorgan 39 um einen Betrag nach oben gehoben, der zur Erzielung der erforderlichen Bremskraft ausreicht, ergibt sich hierdurch eine proportional entsprechende Winkelbewegung des Hebels 36 um den Bolzen 37. Tritt beim nachfolgenden Lösen der Bremse durch Entlastung des BremsZylinders 40 zwischen den beiden Schrägen 42, 46 infolge eines Verschleißes der Bremsscheiben und/oder der Druckscheiben 5, 6 Spiel auf, das über einen vorgegebenem Maß liegt, so 1st die Schraubenfeder 52 in der Lage, den abgeschrägten Ring 47 um einen größeren Betrag als eine Zahnteilung der sägeförmigen Verzahnung 48, 49 zu verdrehen, wodurc_h das Spfel ausgeglichen wird zwischen der Betätigungsstange 18 und d=m Hebel 36. Tritt hiergegen jedoch ein kleines Spiel zwischen den beiden Schrägen 42, 46 auf als das um die Drehung einer Zahnteilung erforderliche Spiel, so kann sich der stirnseitig mit der Verzahnung 48 versehene abgeschrägte Ring 47 nach dem

-C

Lösen der Bremse nur um einen Teilbetrag zurückdrehen, der dem Spiel zwischen den beiden Schrägen 42, 46 entspricht. Es ist somit bei dieser Lösung gleichfalls sichergestellt, daß das im Betätigungsgestänge infolge Verschleißes der Bremsscheiben und/ /oder Druckscheiben 5, 6 bzw. der anderen Betätigungsglieder entstehende Spiel selbsttätig durch die Spielausgleichseinrichtung 35 ausgeschaltet wird.

809807/0U3

30000 9.74 pg F3SD/1

Claims

Klöckner-Humboldt-DeubAG AiCHO 5000 Köln 80, den 4. Aug. 1976 Unser Zeichen: D 76/42 APTT Ja/B Patentansprüche

1. Scheibenbremse mit zwei Druckscheiben, die sich mittels in kegelförmigen Ausnehmungen dieser Druckscheiben liegender Wälzkörper aneinander abstützen, so daß beim gegensinnigen Verdrehen der Druckscheiben durch eine Betätigungsvorrichtung die Wälzkörper auf die Schrägflächen der Ausnehmungen auflaufen, die Druckscheiben entgegen der Kraft von Rückstellfedern spreizen und die auf der abzubremsenden Welle axial verschiebbaren, Bremsscheiben gegen die Br'emsflachen eines die Druck- und Bremsscheiben umschließenden Bremsgehäuses pressen, wobei sich in gelöster Bremsstellung die beiden Druckscheiben über je einen an ihrem Umfang angeordneten Ansatz an- einem ortsfesten Anschlag abstützen, von denen zumindest einer verstellbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Anschlag (33) als ein sich in Abhängigkeit vom Stellweg der Betätigungsvorrichtung (14, 15, 18, 36, 39) und/oder vom Drehwinkel der Druckscheiben (5, 6) selbsttätig sich nachstellendes Bauteil ausgebildet ist·

809807/0U3 OBlGlNAl m

30000 9 74 pg F.160/1

Klöckner-Humboldt-DeulzAG ^ΙΚ^Π"μΕ2) - yt - 04. 08. 76

Z6Jd047

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich selbsttätig nachstellende Anschlag (33) einen tangential zur zugeordneten Druckscheibe (5 bzw. 6) angeordneten und mit einer vorzugsweise sagezahnformigen Verzahnung (27) versehenen Bolzen (22) aufweist» dem ein quer zu diesem geführtes federbelastetes Sperrglied (29, 31) zugeordnet ist, und daß der Bolzen (22) über ein Zugglied (20) mit einer Freigangverbindung mit einem vorgegebenen Freiweg (19) mit der Betätigungsvorrichtung (14, 15, 18, 36, 39) und/oder der zugeordneten Druckscheibe(5, 6) gekoppelt ist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied als mit einer Schneide (30) versehener Bolzen (29) ausgebildet ist, der sich über mehrschichtige Tellerfedern (31) an einem Verschlußstopfen (32) abstützt.

4. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch

-C

gekennzeichnet, daß der Bolzen (22) über eine mit einem Langloch (19) versehene Lasche (20) mit einem an der zugeordneten Druckscheibe^, 6) vorgesehenen Ansatz (12, 13) gelenkig gekoppelt ist.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (20) zugleich mit einem der Zugglieder (14, 15) der Betätigungsvorrichtung (18, 36, 39) gelenkig gekoppelt ist.

809807/0U3

Aece-bd -

Klöckner+lumboldt-Deulz AG 2&lhÜrälUF - «Γ-- . 04. 08. 76

^ D 76/42

6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den selbsttätig sich nachstellenden Anschlag (33) bildende Bolzen (22) in einer nach außen über einen Stopfen (24) abgedichteten Bohrung (23) geführt ist.

809807/0U3