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Bremsbetätigungsmechanismus für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung betrifft einen Bremsbetätigungsmechanismus für Kraftfahrzeuge
und insbesondere einen solchen Mechanismus, bei welchem ein einfaches mechanisiertes
Gestänge oder ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder für die Bremsbetätigung
von einem Federbremsmotor betrieben wird, der einen federbelasteten Kolben aufweist,
der durch einen auf ihn wirkenden Fluiddruck in einer nicht wirksamen Stellung oder
Freigabe stellung gehalten wird, jedoch durch die vor spannende Feder für das Anlegen
der Bremse bei einer Störung oder Unterbrechung des Arbeitsfluids bewegbar ist.
Derartige Federbremsmotoren bzw. derartige Federbremsantriebe haben gewöhnlich einen
Spannmechanismus, um den Kolben gegen die vorspannende Feder zu bewegen, die zwischen
dem Kolben und einer Endabdeckung des Motors zusammengedrückt wird, um die Bremse
bei fehlendem Fluiddruck freizugeben.
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Man möchte an dem Kolbenrand einen Anschlag haben, um die von dem
Fluidabhaltedruck erzeugte Belastung aufzunehmen, um die Biegebeanspruchung in dem
Abschlußdeckel auf ein Minimum zu reduzieren.
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Der Kolben greift ebenfalls an dem Randanschlag an, wenn der Spannmechanismus
verwendet wird, wobei jedoch die Last in seiner Mitte konzentriert und nicht gleichförmig
über die Kolbenfläche verteilt ist. Dies gibt dem Kolben und dem Abschlußdeckel
eine Biegebeanspruchung, die zu einer Störung bzw. zu einem Ausfall des Bauelements
führen kann.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, diese
Schwierigkeit
zu beseitigen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Bremsbetätigungsmechanismus
mit einem Federbremsmotor, in welchem ein Anschlag für den Rand des Kolbens vorgesehen
ist, um dem Abhaltedruck zu widerstehen, mit einem Spannmechanismus und mit einem
Spannanschlag gelöst, der so angeordnet ist, daß er eine Bewegung des Kolbens durch
den Spannmechanismus in Kontakt mit seinem Randanschlag verhindert.
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Durch den Spannanschlag, der einen Teil des Spannmechanismus bilden
kann oder auch am Kolben oder an der Abschlußabdeckung angeordnet werden kann, kann
der Kolbenrand die Last aufnehmen, die von dem Abhaltedruck erzeugt wird. Es bleibt
jedoch ein freier Raum zwischen dem Kolbenrand und seinem Anschlag, wenn der Kolben
durch den Spannmechanismus bewegt wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Spannmechanismus durch
eine Gewindeschraubeinrichtung betätigt, die außerhalb des Motors zugänglich ist
und einen Spannbolzen hat, der sich innerhalb der Abschlußabdeckung erstreckt. Der
Spannanschlag hat ein Distanzstück, das mit dem Bolzen in die Kontaktstellung mit
dem Kolben oder der Abschlußabdeckung bewegbar ist, wodurch die Bewegung des Kolbens
begrenzt wird, bevor der Kolben an seinem Randanschlag angreift.
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Der Kolben kann nabenförmig ausgebildet sein und sich durch eine Öffnung
in der Abschlußabdeckung des Motors erstrecken. Der Spannmechanismus klemmt, wenn
er festgezogen ist, ein Distanzstück fest, welches mit dem Schraubenbolzen in eine
Ausnehmung bewegbar ist, die koaxial zu der Öffnung ist, so daß man einen Anschlag
erhält, der die Bewegung der nabenförmigen Verlängerung durch die Öffnung begrenzt.
Alternativ kann der Schraubenbolzen durch ein Loch mit Spielraum in der Kolbennabe
hindurchgehen und ein durch das Loch mit Spiel hindurchgehendes Distanzstück und
eine nicht durch
das Loch hindurchgehende Schulter tragen, so daß
nach dem Festziehen des Bolzens das Distanzstück durch das Loch mit freiem Raum
in Kontakt mit einem Anschlag gezogen wird, ehe der Kolben an seinem Randanschlag
angreift. Wenn der Spannmechanismus eine Spannmutter aufweist, die außerhalb der
Abschlußabdeckung zum Spannen des Kolbens drehbar ist, geht der Spannbolzen durch
ein Loch mit freiem Raum in der Kolbennabe hindurch und hat vorzugsweise an seinem
freien Ende eine Schulter für das Anliegen an der Nabe während des Spannens. Die
Mutter ist bezüglich der Abschlußabdeckung zwischen vorgegebenen Grenzen axial beweglich,
so daß, wenn der Bolzen für das Spannen des Kolbens festgezogen wird, die Spannmutter
in eine Grenzstellung gebracht wird, ein freier Raum zwischen dem Kolben und seinem
Randanschlag besteht.
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Federbremsmotors im Längsschnitt,
Fig. 2 in einer Ansicht wie Fig. 1 eine zweite Ausführungsform, Fig. 3 in einer
Ansicht wie Fig. 1 eine dritte Ausführung und Fig. 4 in einer Ansicht wie Fig. 1
eine vierte Ausführung.
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Bei jeder Ausführungsform hat der Motor ein zylindrisches Gehäuse
10, in welchem ein scheibenförmiger Kolben 12 vershiebbar ist. Der Kolben ist durch
eine Feder oder durch Federn 14 vorgespannt, die zwischen dem Kolben und einer Stirnplatte
16 des Zylinders 10 angeordnet sind. Mit Ausnahme der Ausführungsform von Fig. 3
hat die Stirnplatte die Form eines entfernbaren Deckels 18, der hinter einem Haltering
20 sitzt.
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Jeder Kolben hat eine rohrförmige axiale Verlängerung 22, die von
der
Nabe 24 des Kolbens in Gleiteingriff mit einer Bohrung 26 in dem Gehäuse 10 (nur
Fig. 1) vorsteht und mit einem hydraulischen oder pneumatischen Zylinder eines nicht
gezeigten mechanischen Gestänges verbunden ist, das für die Bremsbetätigung dient.
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Der rohrförmige Ansatz bzw. die rohrförmige Verlängerung 22 drückt
gegen einen Dichtungsring 28. Um den Umfangsflansch 32 des Kolbens 12 herum ist
ein nichtmetallischer Lagerring 30 (Arnite) angeordnet. Dadurch ist eine abgedichtete
Arbeitskammer 34 ausgebildet. Mit der Federkammer 38 hinter dem Kolben 12 steht
ein Entlüftungsrohr 36 in Verbindung.
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Der Kolben 12 ist unter einem in die Arbeitskammer 34 eingeführten
Fluiddruck entgegengesetzt zur Wirkung der Feder 14 verschiebbar, um die Bremse
(aus der Bremsstellung) abzuhalten. In dieser in den Figuren gezeigten Stellung
greift der Kolbenrand der Stirnplatte 16 an einem Anschlag 17 an, wodurch die durch
den Abhaltedruck erzeugte Belastung aufgenommen wird.
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Bei Fehlen eines Fluids unter einem Druck kann die Bremse durch einen
Mechanismus freigegeben werden, der einen Spannbolzen und eine Mutter aufweist,
von denen ein Element von außerhalb der Stirnplatte 16 zugänglich ist, so daß beim
Drehen dieses Elements eine Axialbewegung des Kolbens 12 hervorgerufen wird, wodurch
die Feder 14 zusammengedrückt wird.
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Bei der Ausführungsform von Fig. 1 erstreckt sich der am Bolzen 40
durch die Kolbennabe 24 in die rohrförmige axiale Verlängerung 22 und trägt an seinem
freien Ende eine Mutter 50. Eine Drehung der Mutter wird verhindert, so daß beim
Drehen des Spannbolzens 40 sich die Mutter axial darauf in eine Anschlagstellung
mit einer Innenschulter 52 bewegt, die eine Axialbewegung des Kolbens 12 zum Zusammendrücken
der Federn 14 hervorruft.
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Die Bewegung des Kolbens 12 wird durch eine Büchse 54 um den Bolzen
40 herum begrenzt. Die Länge der Büchse 54 ist derart bemessen,
daß
ein Vorsprung 55 an der Nabe 24 an seinem Stirnflansch 56 anliegt, ehe der Kolbenrand
an seinem Endanschlag angreift. Auf diese Weise kann der Kolben 12 in der Spannstellung
gehalten werden, ohne daß eine andere Belastung als die sich aus der Feder 14 ergebende
an der Stirnplatte 16 und an dem Kolben 12 anliegt.
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Bei der Ausführungsform von Fig. 2 greift der Spannbolzen 40 an einer
Mutter 60 in der Kolbennabe 24 an. Die Nabe 24 hat einen Vorsprung 62, der in der
gezeigten Abhaltestellung sich durch eine Mittelöffnung 64 in der Stirnabdeckung
18 erstreckt. Wenn der Spannbolzen 40 festgezogen wird, sitzt jedoch eine abgefaste
Beilagscheibe 66 in einer Ausnehmung 68 und bildet einen Anschlag, der die Bewegung
des Kolbens 12 begrenzt. Wenn der Nabenvorsprung 62 an der Beilagscheibe 66 anliegt,
besteht zwischen dem Kolbenrand und seinem Anschlag 17 ein freier Raum.
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Der Spannbolzen 40 bei der Ausführungsform von Fig. 3 greift an einem
Schraubgewinde in einer Nut 70 ein, die an der Stirnplatte 16 befestigt ist, so
daß sich der Bolzen 40 beim Drehen axial bewegt, bis eine von dem Bolzen 40 getragene
Büchse 72 an der Mutter 70 anliegt. In dieser Stellung wird die Bewegung des Kolbens
unter der Wirkung der Feder 14 durch einen Flansch 74 begrenzt, der an einer Schulter
76 in der Kolbennabe 24 angreift, wobei zwischen dem Kolbenrand und dem Randanschlag
17 ein freier Raum vorhanden ist.
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Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist eine Spannmutter 80
vorgesehen, deren Kopf 82 außerhalb der Stirnabdeckung 18 zugänglich ist und die
sich durch eine Bohrung 83 in der Abdeckung 18 in Gewindeeingriff mit einem Spannbolzen
40 erstreckt. Die Mutter 80 ist in der Bohrung 13 innerhalb von Grenzen gleitend
verschiebbar, die durch Sprengringe 84 und 86 bestimmt sind. Sie bewegt sich in
die gezeigte Stellung, wobei ein freier Raum 90 verbleibt, so daß der Kolbenrand
an seinem Anschlag 17 angreifen kann, wenn der Abhaltedruck angelegt wird.
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Wenn die Mutter 80 bei Fehlen des Abhaltedrucks zum Spannen der Bremse
festgezogen wird, wird der Bolzen 40 durch das Loch 88 mit Spiel in die Kolbennabe
24 gezogen, bis der Bolzenkopf 41 an dem Kolben anliegt, wodurch dessen Axialbewegung
entgegengesetzt zur Wirkung der Feder 14 herbeigeführt wird. Dadurch erhält man
die Federvorspannung des Spannmechanismus. Dies verursacht wiederum eine Bewegung
der Spannmutter 80 für die Aufnahme des freien Raums 90, wodurch ein Anschlag für
die Kolbennabe 24 vor dem Randanschlag 17 gebildet wird.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Bremsbetätigungsmechanismus
für Kraftfahrzeuge, deren Federbremsmotor einen Kolbenrandanschlag, der einen Widerstand
für den Abhaltedruck bildet, und einen Spannanschlag hat, der so angeordnet ist,
daß die Bewegung des Kolbens durch einen Spannmechanismus in den Kontakt mit seinem
Randanschlag verhindert wird, wodurch die Biegebeanspruchung, die auf die Stirnabdeckung
des Motors ausgeübt wird, auf ein Minimum reduziert wird.
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L e e r s e i t e