DE2813841A1

DE2813841A1 - Anordnung zum selbsttaetigen einstellen des luftspalts zwischen zwei relativ zueinander beweglichen reibungsgliedern

Info

Publication number: DE2813841A1
Application number: DE19782813841
Authority: DE
Inventors: Wayne Hill Garrett; Theodore Harvey Stringer; Ted Zbikowski
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1977-03-31
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1978-10-05
Also published as: US4088206A; DE2813841C2; GB1592110A; SE442234B; SE7803584L

Description

EATON CORPORATION, 100, Erleview Plaza, Cleveland, Ohio 44114/USA

Anordnung zum selbsttätigen Einstellen des Luftspalts zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Reibungsgliedern

Die Erfindung betrifft eine Anlage mit zwei relativ zueinander bewegbaren Reibungsgliedern, die zur Aufhebung ihrer Relativbewegung durch Bewegung eines Betätigungselementes in einer Richtung gegeneinander angelegt und zur Ermöglichung der Relativbewegung durch Bewegung des Betätigungselementes in der anderen Richtung voneinander gelöst werden können, mit Verstellgliedern, die in einer den Luftspalt zwischen den Reibungsgliedern verkleinernden und einer ihn vergrößernden Richtung verstellbar sind.

Vorrichtungen zur selbsttätigen Einstellung des Bremsluftspalts, die ein überziehen einer Fahrzeugbremse infolge einer elastischen Verformung in der Bremseinrichtung ver-* raeideh, sind bekannt. Derartige Vorrichtungen werden als "Bremslüftspaltabfühler" bezeichnet und unterscheiden zwischen den beiden Teilen eines Bremshubes, d.h. dem Luftspalt oder dem ersten Teil des Bremshübes, der eine verhältnismäßig kleine Bremsbetätigungskraft erfordert, um die Bremsschuhe auf die Bremstrommel zu zu bewegen, und dem zweiten Teil des Bremshubes, der eine verhältnismäßig hohe Bremsbetätigungskraft erfordert, um das Fahrzeug stillzusetzen, Eine Einstellvorrichtung dieser Art führt selbsttätig eine den Luftspalt verkleinernde Einstellung durch, wenn der erste Teil des Bremshubes eine VOrbestimmte Große überschreitet. Die Einstellvorrichtung wird während des zweiten Teiles des Bremshübes fest-

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gesetzt und auf jeden Fall daran gehindert, hierbei eine den Luftspalt verkleinernde Einstellung durchzuführen. Der zweite Teil des Bremshubes ist oft größer als der erste Teile, weil die großen Bremsbetätigungskräfte eine Verformung in der Bremseinrichtung bewirken und daher die Bremse rasch überziehen können, wenn die Einstellvorrichtung nicht festgestellt wird. Eine bekannte, den Luftspalt abfühlende und diesen einstellende Vorrichtung verwendet eine Ausschaltkupplung, die eine Luftspalteinste 1 !vorrichtung in Abhängigkeit von aen großen Bremsbetätigungskräf ten ausschaltet (US-Re 26 9 65). Eine andere bekannte BremsIuftspalteinstellvorrichtung (US-PS 3 507 369) benutzt eine Federkupplung, die unter dem Einfluß der großen Bremsbetätigungskräfte zum Rutschen kommt. Die bei diesen bekannten Luftspalteinstel!vorrichtungen verwendeten Kupplungen erfordern ein ziemlich hohes Maß an Gütekontrolle sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage.

Weiterhin bewirken die oben erwähnten Einstellvorrichtungen lediglich eine den Luftspalt verkleinernde Einstellung, wenn der erste Teil des Bremshubes eine vorbestimmte Größe überschreitet. Jedoch kann der erste Teil des Bremshubes, d.h. der normale Luftspalt, sich zeitweilig vergrößern, wenn die Bremstrommel sich unter der Einwirkung von Wärme ausdehnt, so daß die vorgenannten Luftspalteinstellvorrichtungen die Bremse überziehen. Eine weitere Vorrichtung zur selbsttätigen Einstellung, d.h. zur Vergrößerung und Verkleinerung des Luftspalts einer unrichtig eingestellten Bremse, ist in der US-PS 3 990 546 beschrieben. Diese bekannte Luftspalteinrichtung kann jedoch nicht zwischen den beiden Teilen des Bremshubes unterscheiden, wie es die oben erwähnten bekannten Einstellvorrichtungen tun, die entweder die Ausschaltkupplung oder die Federkupplung verwenden.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß ihr Aufbau und ihre Wirkungsweise einfach sind und sie daher eine große Betriebssicherheit bietet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine solche Anlage dadurch gekennzeichnet, daß gemäß der Erfindung die Verstellglieder durch eine Einstellvorrichtung in der den Luftspalt verkleinernden Richtung in Abhängigkeit von der Bewegung des Betätigungselementes in der die Reibungsglieder gegeneinander anlegenden oder sie voneinander lösenden Richtung und in der den Luftspalt vergrößernden Richtung in Abhängigkeit von der Bewegung des Betätigungselementes in der anderen Richtung verstellbar sind, während die Verstellung der Verstellglieder durch die Einstellvorrichtung durch eine Einrichtung mit einer begrenzten Übertragungskraft verhindert werden kann, wenn die zur Verstellung der Verstellglieder erforderliche Kraft die begrenzte Übertragungskraft übersteigt^und eine Sperreinrichtung eine vorbestimmte maximale Verstellung der Verstellglieder in einer der den Luftspalt verändernden Richtungen während . eines Teiles der Bewegung des Betätigungselementes in einer seiner Bewegungsrichtungen zuläßt und hiernach während des übrigen Teils der Bewegung des Betätigungselementes eine Kraft ausübt, die größer ist als die begrenzte Übertragungskraft der Einrichtung, wodurch die weitere Bewegung der Verstellglieder in einer der den Luftspalt verändernden Richtungen verhindert wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die die Übertragungskraft begrenzende Einrichtung eine Zweiweg-SchaItkupplung ist.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Bremsanlage gemäß der Erfindung in schematiseher Darstellung in einer Seitenansicht,

Fig. 2 die Betätigungseinrichtung für die Bremse und die Vorrichtung zur selbsttätigen Einstellung des Luftspalts in vergrößerter Darstellung, ebenfalls teilweise in einer Seitenansicht und teilweise in einem rechtwinklig zur axialen Ausrichtung verlaufenden Schnitt,

Fig. 3 einen Teil der Einstellvorrichtung in einer Draufsicht, teilweise in einem axialen Schnitt,

Fig.3A den Zahneingriff der Schaltkupplung in schematiseher Darstellung und

Fig. 4 die Bremsluftspalteinsteileinrichtung gemäß Fig. einem Schnitt gemäß der Linie 4-4 der Fig. 2.

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In Fig. 1 ist eine Bremsenbetätigungseinrichtung 10 und eine selbsttätige Vorrichtung zur Einstellung des Eremsluftspal tes einer Bremsvorrichtung 12 für ein Kraftfahrzeug nach Art eines Lastwagens dargestellt. Die Betätigungseinrichtung 10 enthält einen L-förmigen Hebel 14, der mit Hilfe eines Bolzens 18 an einem Bügel 16 gelenkig befestigt ist. Der Bügel 16 ist seinerseits mit einer Stange 19 verbunden, die sich in axialer Richtung nach links bewegt, um unter der Einwirkung eines unter Druck stehenden Fluids, das auf eine nicht dargestellte Membran in einem Luftmotor 20 einwirkt, die Bremse zu betätigen. Die Bremsvorrichtung 12 enthält zwei Reibungsglieder oder Bremsschuhe 22, die radial nach außen in Reibungskontakt mit einer Bremstrommel 24 bewegt werden, wenn ein am Ende einer Welle 2 8 sitzendes S-förmiges Kurvenstück 26 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verdreht wird. Das andere Ende der Welle 28 ist, wie sich aus Fig. 2 ergibt, mit der Betätigungseinrichtung 10 verkeilt. Demgemäß erzeugt das unter Druck stehende Fluid in dem Motor 20 eine Kraft, welche die Stange 19 nach links bewegt und den Hebel 14 und das S-förmige Kurvenstück 26 mit der Welle 2 8 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verdreht. Die Bremsschuhe 22 werden mit Hilfe einer Feder 30 zurückgestellt, und eine nicht dargestellte Feder in dem Luftmotor 20 zieht die Stange 19 zurück, wenn das unter Druck stehende Fluid entweicht. Eine Bremsvorrichtung 12 der vorbeschriebenen Art ist allgemein bekannt.

Bei einer Bremseinrichtung der hier dargestellten Art vergrößert eine Abnutzung der Reibungsbremsflächen an den Schuhen 22 und der Trommel 24 das Betätigungsspiel zwischen diesen. Ohne Korrektur erfordert das vergrößerte Betätigungsspiel einen vergrößerten Bremshub bzw. eine vergrößerte Schwenkbewegung des Hebels 14, um die Bremsschuhe in Reibungsberührung mit der Bremstrommel 24 zu bringen. Die Nachteile, die sich aus der mangelnden Korrektur des sich

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vergrößernden Luftspalts ergeben, sind wohlbekannt und sind im wesentlichen folgende: 1. Verlust an effektiver Bremskraft infolge überdrehung der Membran des Luftmotors, 2. unausgeglichene Fahrzeugbremsung, wenn die Bremsen an verschiedenen Rädern und/oder an verschiedenen Achsen sich in verschiedenem Maße abnutzen, 3. Vergrößerung der zur Betätigung der Bremse erforderlichen Druckluftmengen, 4. Vergrößerung der Zeit zur Bewegung der Bremsschuhe gegen die Trommel usw.

Es sind viele Luftspalteinstellvorrichtungen bekannt geworden, die das Spiel zwischen den Bremsschuhen und der Bremstrommel automatisch verkleinern, wenn der gesamte Bremshub eine vorbestimmte Größe überschreitet. Derartige Einstellvorrichtungen, die als Luftspaltabfühl-Einstellvorrichtungen zu bezeichnen sind, können die Bremseinstellung überziehen, wenn nicht normalerweise ein verhältnismäßig großes Spiel vorgesehen ist, das eine elastische Verformung in der Bremseinrichtung erlaubt für die Fälle sehr starker Bremsungen und für den Fall, daß sich die heiße Bremstrommel ausdehnt.

Es sind mehrere selbsttätige Luftspalteinstellvorrichtungen bekannt geworden, welche die beiden Teile jedes Bremshubes abfühlen, d.h. einen ersten Teil, der eine verhältnismäßig kleine Bremsbetätigungskraft erfordert, um die Bremsschuhe in Berührung mit der Bremstrommel zu bringen, und einen zweiten Teil, der eine verhälntismäßig große Bremsbetätigungskraf t erfordert, um das Fahrzeug stillzusetzen, nachdem die Schuhe die Trommel berührt haben. Der zweite Teil des Bremshubes verursacht die erwähnte elastische Verformung und ist auch größer als der erste Teil des Bremshubes. Diese Einstellvorrichtungen, die als Luftspaltabfühl- und -einstellvorrichtungen zu bezeichnen sind, verwenden entweder eine lösbare oder eine das Drehmoment begrenzende Kupplung in der Einstellvorrichtung, also Kupplungen, die sich ent-

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weder lösen oder gleiten, wenn die verhältnismäßig großen Kräfte im zweiten Teil des Bremshubes auftreten, um eine Luftspalteinstellung zu vermeiden, wenn die Bremsschuhe in Berührung mit der Trommel sind. Diese Einstellvorrichtungen enthalten eine vorbestimmte Größe eines toten Ganges, um das normale Spiel der Bremse herzustellen. Bei derartigen Einstellvorrichtungen wird das Spiel verringert, wenn der tote Gang aufgenommen wird, bevor üie Bremsschuhe die Bremstrommel berühren.

Die selbsttätige Luftspalbeinstellvorrichtung, die im folgenden beschrieben wird, verwendet eine verbesserte Drehmomentkupplung zum Abfühlen der beiden Teile ües Bremshubes und eine Rollenkupplung. Die Rollenkupplung ermöglicht es, den Luftspalt zu vergrößern, wenn dieser aus irgendeinem Grunde zu klein wird.

Der Aufbau und die Wirkungsweise der Bebätigungseinrichfcung 10 und der Luftspalteinstellvorrichtung 11 ist aus den Fig. 2, 3 und 3Λ zu entnehmen. Der Hebel 14 weist Durchgangs] johrungen 32 und 34 auf, die Teile tier Luftspalteinstel!vorrichtungen aufnehmen. In eier Bohrung 32 ist ein Schneckenrad 38 drehbar gelagert, das mit der Welle 28 verkeilt ist. Die Bohrung 34 enthält gleichachsige Bohrungsteile 34a, 34b, 34c und 34d. Der ßohrungsteil 34a enthält eine Einstelleinrichtung 40 und eine Zweiweg-Drehmornent-Schaltkupplung 42. Der Bohrungsteil 34b bildet die Lagerung für einen Endteil 44a einer Schneckenwelle 44. Das äußerste Ende des Endteils 44a besteht aus einem quadratischen Antriebsteil 44b. Der Bohrungsteil 34c enthält eine Schnecke 46, die in Eingriff mit dem Schneckenrad 38 steht und auf der Schneckenwelle 44 befestigt ist. In dem Bohrungsteil 34d ist schließlich eine Rollenkupplung 48 untergebracht, die an das andere Ende der Schneckenwelle 44 formschlüssig angepaßt ist, das einen vergrößerten Rundteil 44c, einen quadratischen Teil 44d und einen

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verengten Rundteil 44e aufweist.

Die Einstelleinrichtung 40 enthält eine zylindrische Buchse 50 mit einem geschlitzten Ende 50a und zwei inneren schraubenförmigen Nuten 50b, die mit den Enden eines Stiftes 52 in einer losen Antriebsverbindung stehen, der in einer Bohrung 54a eines Antriebsgliedes 54 sitzt. Die Buchse 50 ist in dem Bohrungsteil 34a drehbar gelagert und ist in diesem gegen eine axiale Bewegung durch Schnappringe 56 und 58 gesichert. Das Antriebsglied 54 ist mit seinem Kopfteil 54b über einen Bolzen 60 an dem Bügel 16 schwenkbar befestigt, der das Antriebsglied 54 auch lose gegen eine Verdrehung um seine Achse sichert. Eine Schwenkbewegung des Hebels 14 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, die den Bremsvorgang bewirkt, hat zur Folge, daß sich das Antriebsglied in axialer Richtung weiter in die Buchse 50 hineinbewegt, und verursacht eine Drehbewegung der Buchse in einer Richtung infolge des Zusammenwirkens zwischen dem Stift 52 und den schraubenförmigen Nuten 50b. Eine Schwenkbewegung des Hebels 14 im Uhrzeigersinn zum Lösen der Bremse zieht das Antriebsglied 54 zurück und bewirkt eine Drehung der Buchse 50 in der entgegengesetzten Richtung. Die Einstelleinrichtung ist gegen Fremdeinflüsse durch einen Gummi balg 62 gesichert, der an dem Hebel 14 und dem Antriebsglied 54 durch Schellen 64 und 66 befestigt ist.

Die Drehmomentschaltkupplung 42 enthält ein ringförmiges Kupplungsglied 68, das sich drehbar gegen eine Schulter anlegt, welche durch die Durchmesserdifferenz zwischen den Bohrungsteilen 34a und 34b zustandekommt, ein ringförmiges Kupplungsglied 70 und eine Feder 72, welche die Kupplungsglieder 68 und 70 mit konstanter Kraft in Eingriff hält. Das Kupplungsglied 68 enthält eine quadratische Öffnung 68a, die den quadratischen Antriebsteil 44b der Schneckenwelle eng passend aufnimmt und eine konvexe kegelstumpfförmige Außenfläche 68b, an aeren Umfang eine Reihe von asymmetri-

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schon Zähnen 68c angeordnet ist (Fig. 3). Das Kupplungsglied 70 enthält zwei Mitnehmerlappen 70a, die lose in den Schlitz 50 a der Buchse 50 eingreifen. Es weist weiterhin eine konkave, kegelstumpfförmige Außenfläche 70b auf, die mit einer Außenfläche 6 8b in Eingriff kommen kann, und enthält ebenfalls einen Satz von asymmetrischen Zähnen 70c, die an ihrem Umfang angeordnet sind und mit den Zähnen 68c in Eingriff stehen (Fig. 3). Wie aus Fig. 3A zu entnehmen ist, enthält jeder Zahn 68c eine Antriebsfläche 68d für große Drehmomente, die um etwa 25 gegenüber der Drehachse der Kupplung geneigt ist, und eine Antriebsfläche 6be für kleine Drehmomente, die um etwa 55 gegenüber der Achse geneigt ist. Die Zähne 70c weisen entsprechende Antriebsflächen 7Od und 7Oe auf, die an den Flächen 68d und 6 8e anliegen.

Wie aus der Gestaltung der Schaltzähne 6 8c und 70 c zu ersehen ist, weist die Kupplung 42 eine größere Drelimomentaufnahrnefähigkeit oder -begrenzung in der den Luftspalt verkleinernden Richtung auf, wenn der Antrieb über die Antriebsflächen 68d und 7Od für die großen Drehmomente verläuft, was während des Anlegens der Bremse vor sich geht, während sie eine kleinere Drehmomentaufnahmefähigkeit oder -begrenzung in der Richtung aufweist, in der der Luftspalt vergrößert wird, wenn sich der Antrieb über die Antriebsflächen 6 8e und 7Oe für die kleinen Drehmomente während des Lösens der Bremse vollzieht. Die größere Drehmomentaufnahmefähigkeit der beschriebenen Einstellvorrichtung in der den Luftspalt verkleinernden Richtung ist notwendig, weil sich die Zähne der Schnecke 4 6 mit Bezug auf die Zähne des Schneckenrades 38 auf eine Steigung zu bewegen, weil das S-förmige Kurvenstück 2 6 eine Steigung zu überwinden hat und weil die Kraft der Schuhrückzugsfeder sich über die Steigungen derart auswirkt, daß sie sich der Drehbewegung der Schnecke 46 entgegensetzt. Dagegen unterstützen die Steigungen und die Feder 30 die Drehbewegung

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der Schnecke in der den Luftspalt vergrößernden Richtung. Die Schaltzähne könnten naturgemäß auch symmetrisch ausgebildet sein. Das würde jedoch eine Rollenkupplung 48 oder eine entsprechende Vorrichtung mit einer größeren Drehmomentaufnahmefähigkeit erfordern, um die Drehbewegung in der den Luftspalt vergrößernden Richtung zu verhindern. Die Druckkraft der Feder 72 ist etwa konstant und unabhängig von der Schwenklage des Hebels 14 oder üer axialen Stellung des Antriebsgliedes 54. Weiterhin ist die Drehmomentaufnahmefähigkeit der Schaltkupplung leicht innerhalb vorgeschriebener Grenzen zu halten.

In Fig. 2 und 4 enthält die Rollenkupplung 48 einen Außenring 73, der in den Bohrungsteil 34d hineingedrückt ist, einen Innenring 74 mit drei kurvenförmigen Außenflächen 74a, die durch drei sich radial nach außen erstreckende Rippenteile 74b getrennt sind und eine quadratische Öffnung 74c, die eng auf den quadratischen Teil 44d der Schneckenwelle 44 aufgepaßt ist. Die Rollenkupplung 48 enthält weiterhin drei Rollen 76, die sich zwischen den Kurvenflächen 74a und der Innenfläche des Außenringes 73 festklemmen, um die Kupplung wirksam zu machen,, drei Federn 78, die gegen die Rippen 74b anliegen und die Rollen gegen die Steigungen der Kurvenflächen 74a andrücken und schließlich eine Endplatte 80, die auf dem verengten Teil 44e der Schneckenwelle 44 drehbar gelagert ist und durch einen Schnappring 82 gehalten wird. Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß das Kupplungsglieü 68, die Schnecke und der Innenring 74 gemeinsam über die Schneckenwelle festgehalten werden. DEmgemäß verhindert die Sperrwirkung der Rollenkupplung 48 die Drehung der Schnecke 46 und des Kupplungsgliedes 68. Die Endplatte 80 ermöglicht eine Einstellung des Luftspaltes der Bremsen von Hand und enthält zu diesem Zweck einen Sechskantkopf 80a und drei Finger 80b, die zwischen den Rollen 76 und den Rippen 74b angeordnet sind, um eine freie Verdrehung des inneren Ringes und der

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Schnecke 46 im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn zu ermöglichen, wenn der Sechskantkopf ÜOa mit Hilfe eines Schraubenschlüssels verdreht wird. Der Außenring 73 stellt einen Endanschlag für die Schnecke 46 und eine Lagerfläche für den verbreiterten Teil 44c der Schneckenwelle 4 4 dar. Die Rollenkupplung 48 läuft frei um, wenn die Schnecke 46 von der Schaltkupplung 42 in der den Luftspalt verkleinernden Richtung verdreht wird, und wird wirksam, wenn die Schaltkupplung 42 das Bestreben hat, die Schnecke 46 in der den Luftspalt vergrößernden Richtung zu verdrehen. Jedoch muß der Innenring 74 sich um einige Winkelgrade verdrehen, bevor sich die Rollen 76 zwischen dem Außenring 73 und den Kurvenflächen 74 festklemmen, um die Rollenkupplung wirksam zu machen. Dieser kleine Restbetrag einer Winkeldrehung in der Rollenkupplung ermöglicht es der Schaltkupplung 42, die Schnecke 46 um einen vorbestimmten Betrag in der den Luftspalt vergrößernden Richtung zu verdrehen, und zwar jedes Mal, wenn die Bremsen gelöst werden, so daß eine selbsttätige Einstellung der Bremse im Sinne einer Vergrößerung des Luftspalts bewirkt wird.

Wenn die Größe des Luftspalts zwischen den Bremsschuhen und der Bremstrommel innerhalb vorbestimmter Grenzwerte liegt, wird ein Ausgleich einer Vergrößerung und einer Verkleinerung des Luftspalts von der Einstellvorrichtung bewirkt, d.h. die Einstellvorrichtung bewirkt eine geringe Verkleinerung des Luftspalts während jedes Hubes, durch dßn die Bremse angelegt wird, und eine etwa gleich kleine Vergrößerung des Luftspalts während jedes Hubes, bei dem die Bremse gelöst wird. Wenn der Luftspalt zwischen dem Bremsschuh und der Bremstrommel größer ist , als es den vorbestimmten Grenzwerten entspricht, ermöglicht es die Drehmomentschaltkupplung mit dem Luftspalt sich bei jeder den Luftspalt verkleinernden Einstellung, im Verhältnis zu dem Luftspalt bei der diesen vergrößernden Einstellung zu vergrößern, bis die Große aes Luftspalts innerhalb der vorgegebenen

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Grenzwerte liegt. Wenn der Luftspalt zwischen dem Bremsschuh und der Bremstrommel kleiner ist als die vorbestimmten Grenzen, ermöglicht es die Drehmomentschaltkupplung dom Luftspalt bei der verkleinernden Einstellung sich im Verhältnis zu dem Luftspalt bei der diesen vergrößernden Einstellung zu verkleinern, bis der Luftspalt wieder innerhalb der vorbestimmten Grenzwerte liegt.

Während des ersten Teils des die Bremse anlegenden Hubes v/ird der Hebel 14 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse der Wolle 28 verschwenkt und nimmt hierbei die Schnecke und das Schneckenrad 3 8 mit. Die Schnecke 4 6 liegt über ein Drucklager 84 gegen eine Schulter an, die durch den Durchmesserunterschied zwischen den Bohrungsteilen 34b und 34c gebildet ist. Das Antriebsglied 54 bewegt sich in der Buchse 50 in axialer Richtung, verdreht das Kupplungsglied 70, nachdem jeweils ein kleines Spiel aufgenommen worden ist, das durch den losen Sitz zwischen dem Bolzen 60 und dem Bügel 16, zwischen dem Stift 52 und den Nuten 50b und zwischen dem Schlitz 50a und den Mitnehmerlappen 70a besteht. Diese kleinen Spiele erzeugen einen toten Gang zum Aufbau des normalen oder vorbestimmten Betätigungsspiels zwischen den Bremsschuhen 2 2 und der Bremstrommel 24. Wenn der tote Gang aufgenommen worden ist, verdreht die Buchse 50 das Kupplungsglied 70, das über die Antriebsfläche 6 8d für große Drehmomente der Zähne 68c die Schnecke 46 relativ zum Hebel 14 verdreht und hierdurch den Luftspalt zwischen dem Bremsschuh und der Bremstrommel verkleinert.

Während des ersten Teils des Bremshubes und wenn die Bremsverstellung innerhalb der vorgegebenen Grenzen vor sich geht, wiru der tote Ganz kurz bevor die Bremsschuhe 22 die Bremstrommel 2 4 berühren, aufgenommen, so daß eine kleine zusätzliche Verdrehung der Schnecke 4 6 und des Kupplungsgliedes 68 durch das Kupplungsglied 70 ermöglicht ist, bis die Bremsschuhe die Bremstrommel berühren. Die fort-

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gesetzte Verschwenkung des Hebels 14 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, d.h. der zweite Teil des Bremshubes, erzeugt eine plötzliche Vergrößerung der Reaktionskräfte innerhalb der Betätigungsvorrichtung und der Bremsvorrichtung. Diese Kräfte wirken an den Berührungsflächen der Zähne der Schnecke und des Schneckenrades und erhöhen schnell die Größe des Drehmoments, das erforderlich ist, um die Schnecke zu verdrehen auf einen Wert oberhalb der Drehmomentgrenze der Kupplung 42, wodurch die Zähne 70c während des Restes des zweiten Teils des Bremshubes über die Zähne 68c hinwegrutschen. Wenn der Luftspalt zwischen den Bremsschuhen und der Bremstrommel größer ist als der vorbestimmte Grenzwert, wächst die Länge des ersten Teils des Bremshubes proportional zu dem Überschuß des Luftspalts , wodurch das Maß der zusätzlichen den Luftspalt verkleinernden Drehung der Schnecke 46 vergrößert wird. Wenn der Luftspalt zwischen den Bremsschuhen und der Bremstrommel kleiner als der vorbestimmte Grenzwert ist, nimmt die Länge des ersten Teils des Brernshubes proportional zu der Luftspaltdifferenz ab, wodurch das Maß der zusätzlichen, den Luftspalt verkleinernden Drehung der Schnecke 46 verkleinert wird.

Während des die Bremse lösenden Hubes wird der tote Gang zuerst in der entgegengesetzten Richtung aufgenommen, wobei die Antriebsflächen 7Oe der Zähne 70c für die kleinen Drehmomente über die Antriebsflächen 68e der Zähne 6 8c für die kleinen Drehmomente hinwegrutschen, bis die Bremsschuhe außer Berührung mit der Bremstrommel kommen, worauf die Kupplung 42 die Schnecke um ein maximales vorherbestimmtes zusätzliches Maß verdreht, bis die freie Winkeldrehung in der Rollenkupplung 48 aufgenommen worden ist. Die Rollenkupplung wird dann wirksam und teilt der Schneckenwelle 44 ein Gegendrehmoment mit, das größer ist als der niedrige Drehmomentgrenzwert der Kupplung 42 in Richtung der Luftspaltvergrößerung. Jede feststehende

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zusätzliche, den Luftspalt vergrößernde Verdrehung der Schnecke 46 ist größer als jede zusätzliche, den Luftspalt verkleinernde Verdrehung der Schnecke, wenn der Schuh-Trommelabstand kleiner ist als der vorbestimmte Grenzwert, ist dagegen etwa gleich dieser den Luftspalt verkleinernden zusätzlichen Verdrehung der Schnecke, wenn der Abstand innerhalb der vorbestimmten Grenzen liegt, und ist kleiner als die zusätzliche, den Luftspalt verkleinernden Verdrehuny, wenn der Schuh-Trommelabstand größer ist als der vorbestimmte Grenzwert. Die Einstellvorrichtung 11 ermöglicht demgemäß eine veränderliche Luftspaltverkleinerung und maximale vorbestimmte oder feststehende Luftspaltvergrößerungen.

Anders als beim Ausführungsbeispiel können die Einrichtungen zur Einstellung einer Luftspaltverkleinerung, d.h. die Buchse 5O und die Schaltkupplung 42, in Verbindung mit anderen Einrichtungen verwendet werden, um die Verdrehung der Schnecke 46 in Richtung der Luftspaltvergrößerung zu verhindern oder zu steuern. Derartige Einrichtungen können z.B. aus einer Feder, wie der Belleville-Feder gemäß der US-PS 3 507 369, einer Federkupplung gemäß der US-PS 3 907 35' oder einer Schaltvorrichtung, ähnlich der Schaltkupplung 42, bestehen. Weiterhin kann die Rollenkupplung in Verbindung mit anderen Arten von das Drehmoment begrenzenden Vorrichtungen, z.B. einer Federkupplung gemäß der US-PS 3 507 369, verwendet werden.

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ι · 34··* Leerseite

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. Rüger

7300 Esslingen (Neckar), Webergasse 3, Postfach 348

30. März 1978 Telefon

PA 163 naeh Stuttgart (0711)356539

35 9619

Te I ex 07256610 smru

Telegramme Patentschutz

. Esslingenneckar

Patentansprüche

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11.,Anlage mit zwei relativ zueinander bewegbaren
Reibungsgliedern, die zur Aufhebung ihrer Relativbewegung durch Bewegung eines Betätigungselementes in einer Richtung gegeneinander angelegt und zur ErmÖglichüng der Relativbewegung durch Bewegung des Beta tigurigselementes in der anderen Richtung voneinander : gelöst werden können, mit Verstellgliedern, die in einer den Luftspalt zwischen den Reibungsgliedern verkleinernden und einer ihn vergrößernden Richtung verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellglieder (36, 4 6) durch eine Einstellvorrichtung (11)sowohl in der den Luftspalt verkleinernden Richtung in Abhängigkeit von der Bewegung des Botätigungselementes (10) in der die Reibungsglieder (22, 24) gegeneinander anlegenden oder sie voneinander lösenden Richtung ^aJ-^s auch in der den Luftspalt vergrößernden Richtung in Abhängigkeit von der Bewegung des Betätigungselementes (10)
in der anderen Richtung verstellbar sind, während die Verstellung der Verstellglieder (38, 46) durch die
Einstellvorrichtung (11) durch eine Einrichtung (42) mit einer begrenzten Übertragungskraft verhindert wer-. den kann, wenn die zur Verstellung der Verstellglieder (38, 46) erforderliche Kraft die begrenzte Übertragungskraft übersteigt, und eine Sperreinrichtung (48) eine vorbestimmte maximale Verstellung der Verstellglieder (38, 46) in einer der den Luftspalt verändernden Richtungen während eines Teiles uer Bewegung des Betätiguugslementes (10) in einer seiner Bewegungsrichtungen

ORIGINAL INSPECTED

zuläßt und hiernach während des übrigen Teils der Bewegung des Betatigungselementes (10) eine Kraft ausübt , die größer Jst als die begrenzte Übertragungskraft der Einrichtung (42), wodurch die weitere Bewegung der Verstellglieder (38, 46) in einer der den Luftspalt verändernden Richtungen verhindert wird.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Übertragungskraft begrenzende Einrichtung (42) aus einer Zweiweg-Schaltkupplung besteht, die eine größere Grenzübertragungskraft in der einen Drehrichtung als in der anderen Drehrichtung aufweist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (48), wenn die Schaltkupplung (42) mit der kleineren Grenzübertragungskraft umläuft, eine Sperrkraft ausübt , die größer ist als diese Übertragungskraft.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (4 8) aus einer Rollenkupplung bes Loht.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (11) in Abhängigkeit von der Bewegung des Betatigungselementes (10) zum Anlegen dar Raibungsglieder (22, 2 4) gegeneinander in einer den Luftspalt verkleinernden Richtung verdrehbar ist.

G. Anlage zum selbsttätigen Einstellen des Luftspalts innerhalb vorbestiiuiater Grenzen zwischen drehbeweg-1 Lehen Reibungsgliedern, die in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung eines Betätigungshebels gegeneinander unlegbar und voneiruuidor lösbar sind, um ihre Drehbewegung zu. vermindern oder zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb aes als Gehäuse ausgebildeten

Betätigungshebels (14) ein erstes Getrieberad (38), durch das bei seiner Verdrehung durch den Hebel (14) eines der Reibungsglieder (22, 2 4) anlegbar und lösbar ist und durch das bei seiner Verdrehung relativ zu dem Hebel (14) der Luftspalt einstellbar ist, und ein zweites, mit dem ersten Getrieberad (38) kämmendes Getrieberad (46) drehbar angeordnet sind, durch welches das erste Getrieberad (38) mit dem Betätigungshebel (14) einstellbar verriegelbar ist und durch das bei seiner Verdrehung relativ zu dem Hebel (14) eine Verdrehung des ersten Getrieberades (38) zur Verkleinerung bzw. Vergrößerung des Luftspalts bewirkbar ist, wozu eine Einstelleinrichtung (40) vorgesehen ist, durch welche die den Luftspalt verkleinernde Verdrehung des zweiten Getrieberades (46) in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Betätigungshebels (14) in der einen Richtung sowie die den Luftspalt vergrößernde Verdrehung des zweiten Getrieberades (4 6) in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Betätigungshebels (14) in der anderen Richtung bewirkbar ist, wobei durch eine bezüglich des von ihr zu übertragenden Drehmoments begrenzte Schaltkupplung (42) die vorgenannte, den Luftspalt verkleinernde und vergrößernde Verdrehung zu verhindern ist, wemv das zur Verdrehung des zweiten Getrieberades (46) relativ zu dem Betätigungshebel (14) erforderliche Drehmoment das Grenzdrehmoment der Kupplung (42) übersteigt, und durch eine Sperreinrichtung (48) während eines Teils der Schwenkbewegung des Betätigungshebels (14) zunächst ein vorbestimmtes größtes Maß einer den Luftspalt verändernden Drehbewegung des zweiten Getrieberades (46) in einer den Luftspalt verändernden Drehrichtung zugelassen v/ird und sie hiernach ein Drehmoment mitteilt, das großer ist als das Grenzdrehmoment der Schaltkupplung (42), so daß eine weitere Verdrehung des zweiten Getrieberades (46) in einer der den Luftspalt verändernden Drehrichtungen verhindert wird.

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7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (42) , bei der das übertragene Drehmoment begrenzt ist, eine Zweiweg-Drehmoment-Kupplung ist, die in der einen Drehrichtung ein größeres Drehmoment aufweist als in der anderen Drehrichtung.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sperreinrichtung (48), wenn die Kupplung (42) in Richtung des kleineren Grenzdrehmoments umläuft, ein dieses übersteigendes Drehmoment mitteilbar ist.

9. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (48) aus einer Rollenkupplung besteht, durch die das größere Drehmoment erzeugbar ist.

10. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (48) aus einer Rollenkupplung besteht, die ein vorbestimmtes größtes Maß einer Verdrehung des zweiten Getrieberades (4b) zur Veränderung des Luftspalts zuläßt und durch die hiernach die Sperrwirkung ausiibbar und ein großes Drehmoment mitteilbar ist, wobei die Rollenkupplung durch eine Ilandverstelleinrichtung (80a) unwirksam zu machen ist, durch die auch das zweite Getrieberad (46) in der den Luftspalt vergrößernden und der ihn verkleinernden Richtung verdreht werden kann.

11. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einstellvorrichtung (11) die Verstellglieder (38, 46) in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Betätigungshebels (14) zum Anlegen der Reibungsglieder (22, 24) gegeneinander in einer den Luftspalt verkleinernden Richtung verdreht.

12. Bremsanläge mit einem Betätigungshebel und einer Vorrichtung zur selbsttätigen Einstellung des Bremsluftspalts, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des als Gehäuse

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ausgebildeten Betätigungshebels (14) ein erstes Getrieberad (38) und ein zweites mit diesem kämmendes Getrieberad (46) angeordnet sind, das mit einer Grenzdrehmomentkupplung (42) verbunden ist und durch welches das erste Getrieberad (38) in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Betätigungshebels (14) verdrehbar ist, während die Getrieberäder (38, 46) durch die Grenzdrehmomentkupplung (42) in v/echselnder Richtung gegenüber dem Betätigungshebel (14) in Abhängigkeit von dessen Schwenkbewegung zur Verkleinerung oder Vergrößerung des Bremsluftspalts verdrehbar sind, wenn das.-zur Verdrehung der Getrieberäder (38, 46) erforderliche Drehmoment kleiner als das Grenzdrehmoment der Kupplung (42) ist, wobei eine Sperrvorrichtung (48) eine Verdrehung des zweiten Getrieberades (46) in einer Drehrichtung durch die Kupplung (42) während eines Teils der Schwenkbewegung des Betätigungshebels (14) in einer Richtung zuläßt, während sie hierauf während der fortgesetzten Schwenkbewegung des BetäLigungshebels (14) in der betreffenden Richtung eine weitere Verdrenung des zweiten Getrieberades (46) verhindert.

13. Bremsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (48) aus einer Rollenkupplung besteht, die das vorbostimmte Maß aor Verdrehung des zweiten Getrieberades (46) in einer Richtung zuläßt und hierauf in den Sperrzustand übergeht und die weitere Verdrehung des zweiten Getrieberades (46) verhindert.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß außer dor Rollenkupplung (4b) eine llandeinstellungeinrichtung (bOa) vorgesehen ist, durch welche die Rollenkupplung (Ali) unwirksam gemacht werden kann und durch die das zweite Getrieberad (4 6) in beiden Richtungen verdrehbar ist.

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-Οία. Bremsanlage nach Anspruch 13, daaurch gekennzeichnet, daß die Grenzdrehmomentkupplung (42) eine Zweiweg-Grenzdrehmomentkupplung ist, die in der Antriebsrichtung zum Verdrehen aes zweiten Getrieberades (46) in der einen Drehrichtung ein niedrigeres Grenζdrehmoment hat als in der anderen Richtung.

16. Bremsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß uie Grenzarehmomentschaltkupplung (42) eine Zwe iweg-Gren zdrehmomen tschaltkupplung is t.

17. Bremsanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Grenzdrehmoment der Schaltkupplung in der einen Ürehrichtung größer ist als in der anderen Drehrichtung.

10. Bremsanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (48) aus einer Rollenkupplung besteht, die wirksam wird, wenn die Schaltkupplung (42) in aar Drehrichtung ihres niearigen Grenzürehmoments umläuft, um das vorbestimmte Maß der Verdrehung des zweiten Getrieberades (46) in der einen Richtung zu ermöglichen und diese Drehung hiernach zu verhindern.

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