DE2942396A1 - Fahrzeugbremse - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ

PROFESSIONAL KErRESENTATIVES REFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES l'oFFICE BUROPtBN UES BREVETS

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OR. nil.PR'.DA VJESTHOfF (1917-19)6) DIPL.-ING. GERHARD PULS (19)1-1971) DIPL.-CHBM. DR. E. FREIHERR VON PBCHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPU-I NC.; DIPU-VIRTSC H.-I NG. RUPBRT GOITZ

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHVEIGERSTRASSE 2

TB LE PON: (089) 66 IO 51 TBLBGRAMM: PROTBCTPATENT TILBx: {14070

19. Oktober 1979

Anmelderin:

Lucas Industries Limited Great King Street Birmingham, West Midlands Großbritannien

Titel

Fahrzeugbremse

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PATENTANWÄLTE _{UR rHI}^ _ΤΛΒΟΛ ^ue-thofp (1917-1956)

WUESTHOFF-v. PECHMANN-BEHRENS-GOETZ dining.g»hmd puls (i„»-.,₇«)

DIPL.-CHEM. DK. E. PREIHBKR VON FBCHMANN PROFESSIONAL RBPRItBNTATIVES BEFORE THB BUROPBAN PATBNT OPPICB DR.-ING. DIETER BEHRENS

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1A-52 841 SCHWEIGERSTRASSE 2

TB LB PON: (0(9) 66 2011 tiugkamm: pkotictpatent telex: j 14070

Beschreibung Fahrzeugbremse

Sie Erfindung betrifft Fahrzeugbremsen, bei denen ein Reibkörper von einer mit Fluiddruck betriebenen Betätigungsvorrichtung an einen drehbaren Bremskörper anpreßbar ist.

Bei einigen bekannten Innenbacken-Trommelbremsen für Fahrzeuge ist eine Betätigungsvorrichtung zwischen einem Paar einander benachbarter Bremsbackenenden angeordnet, und eine getrennte Nachstellvorrichtung zum Einstellen des Bremsspieles zwischen der Bremsbacke und der Bremstrommel ist am entgegengesetzten Ende der Bremse, zwischen dem anderen Paar einander benachbarter Bremsbackenenden, angeordnet. Wenn die Nachstellvorrichtung eine selbsttätige Nachstellvorrichtung ist, die im voraus festgelegte Bremsspiele selbsttätig zu erhalten vermag, ist es zweckmäßig, wenn die Notwendigkeit einer Nachstellung anzeigende Signale an einer Betätigungsvorrichtung erfaßt werden. Es ist schwierig und lästig, derartige Signale von der Betätigungsvorrichtung zur Nachstellvorrichtung mit einer Energie zu übertragen, die zur Betätigung der Nachstellvorrichtung ausreichend ist. Dieses Problem wird noch schwieriger,

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wenn eine Innenbacken-Trommelbremse einer vorhandenen Konstruktion auf selbsttätige Nachstellung umgerüstet werden soll, damit wahlweise manuell oder selbsttätig nachgestellt werden kann.

Bekannte selbsttätige Nachstellvorrichtungen werden durchwegs mit Energie betätigt, die einem Bremsenbetätigungssystem entnommen wird. Dies bedeutet, daß die Nachstellvorrichtung bo ausgelegt und aufgebaut sein muß, daß zu ihrer Betätigung die geringstmögliche Energie benötigt wird, andernfalls der Betätigungsvorrichtung zum Betätigen der Bremse ein bedeutender Kraftverlust entsteht. Dieser Verlust ist von Wichtigkeit, wenn die Bremse beim Befahren einer Fahrbahn mit niedrigem Reibungsbeiwert betätigt wird. Da nicht alle Bremsen gleichzeitig nachstellen, könnte dies zu einer schlechten Verteilung der Bremskräfte auf die Räder des Fahrzeuges führen. Stünde für die Betätigung der Nachstellvorrichtungen Energie unbegrenzt zur Verfügung, könnten selbsttätige Nächsteilvorrichtungen auf die Optimierung von anderen ihrer Leistungsmerkmale ausgelegt werden. Der wichtigste Gewinn wäre eine erhöhte Betriebssicherheit im Falle einer Verschlechterung des Mechanismus infolge von Verschmutzung und Korrosion.

Erfindungsgemäß ist bei einer Fahrzeugbremse der eingange beschriebenen Gattung eine selbsttätige Nachstellvorrichtung, die vorbestimmte Bremsspiele selbsttätig zu erhalten vermag, von einer Quelle für unter Druck stehendes Fluid mit Steuerung durch eine Ventilanordnung betätigbar, die der Nachstellvorrichtung das Fluid zuleitet, wenn eine Relativbewegung zwischen Bauteilen der Betätigungsvorrichtung einen im voraus festgelegten Betrag übersteigt.

Dies schafft daher eine zweckdienliche Abtast- und Antriebsvorrichtung für selbsttätige Nachstellvorrichtungen, die von besonderem Nutzen ist, wenn die Nachstellvorrichtung von einer Energiequelle, nämlich der Quelle für Druckfluid,

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entfernt angeordnet ist. Auch liefert die Druckfluidquelle ausreichend Energie zum Betätigen der Nachstellvorrichtung, ohne daß die Bremsbetätigungskraft nachteilig beeinflußt wird.

Die Quelle für Druckfluid kann ein Druckfluid-Entnahmestrom aus der Betätigungsvorrichtung selbst sein, oder die Ventilanordnung, die auch in die Betätigungsvorrichtung eingegliedert sein kann, kann der Nachstellvorrichtung Fluid aus einer Druckfluidquelle zuleiten, die von der Betätigungsvorrichtung getrennt ist.

Vorzugsweise ist die Nachstellvorrichtung durch eine abhängige Einheit betätigbar, die eine Antriebskraft abhängig von Druckfluid aus der Quelle erzeugt.

Bei einer Ausführungsform weist die Ventilanordnung ein erstes Ventil und ein zwischen diesem und der abhängigen Einheit angeordnetes zweites Ventil auf, so daß das gesamte Druckfluid zur abhängigen Einheit durch das zweite Ventil strömen muß, das sich abhängig von Fluiddruck zu schließen vermag, der durch eine Relativbewegung zwischen den Bauteilen der Betätigungsvorrichtung erzeugt wird, bevor sich das erste Ventil öffnen kann.

Die Bereitstellung des zweiten Ventils macht das Ansprechverhalten der Nachstellvorrichtung "lastunabhängig", das heißt, das Ansprechverhalten ist vom Hubweg der Betätigungsvorrichtung abhängig, der zum Ausgleichen von Bremsspielen erforderlich ist, und nicht vom gesamten Hubweg der Betätigungsvorrichtung, und die abhängige Einheit wird nicht betätigt, es sei denn, daß sich das erste Ventil öffnet, bevor der Druck ausreichend hoch ist, um das zweite Ventil zu schließen. Wenn somit das erste Ventil in die Betätigungsvorrichtung eingegliedert ist, und der Signaldruck von einem Enfcnatanestraii aus der Betätigungsvorrichtung gebildet ist, wird das zweite Ventil geschlossen, sobald der

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Druck der Betätigungsvorrichtung, der der Bremskraft entspricht, einen gewählten Schwellenwert übersteigt, und öffnet sich, wenn er unter diesen Wert fällt.

Bei dieser Ausführungsform sind beide Ventile in das Gehäuse der Betätigungsvorrichtung eingegliedert, wobei das erste Ventil ein Bohr aufweist, das Öffnungen hat und durch ein Sichtglied hindurch abhängig von einer Relativbewegung zwischen Bauteilen der Betätigungsvorrichtung vereohieblich ist, und so ausgelegt ist, daß, wenn es geöffnet ist, Druckfluid dem Rohr zugeleitet wird, und das zweite Ventil zwischen dem Gehäuse und einem Ende des Rohres angeordnet ist und sich zu schließen vermag, um die Verbindung zwischen dem Rohr und einer zur abhängigen Einheit führenden Rohrleitung für Druckfluid zu unterbrechen.

Das zweite Ventil kann eine elastische Scheibe aus Kautschuk aufweisen, die sich an einen Ventilsitz anzulegen vermag, der die Rohrleitung umgibt. Dies kann jedoch beträchtliche Gleitreibung erzeugen, so daß bei einer alternativen Ausführungsform das zweite Ventil eine flexible Membrane aufweist, die zwischen dem Gehäuse und dem Ende des Rohres angeschlossen iet, einen Ventilkörper, der von der Membrane an einen Ventilsitz, der die Rohrleitung umgibt, angepreßt wird, und eine Feder, die den Ventilkörper vom Ventilsitz weg vorspannt.

Bei einer weiteren Ausführungsform enthält die Ventilanordnung ein einzelnes Ventil, und nimmt der Druck in der abhängigen Einheit ab, wenn der Druck in der Betätigungsvorrichtung fällt, zumindest in einem vorbestimmten Druckbereich, um die abhängige Einheit für eine weitere Nachstelloperation bereitzumachen.

Dieser Vorgang setzt sich nach jeder von aufeinanderfolgenden Betätigungen der Bremse durch die Betätigungsvorrichtung fort, bis die Relativbewegung zwischen den genannten

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Bauteilen der Betätigungsvorrichtung auf einen Betrag verringert ist, der kleiner ist als der zum Betätigen des Ventile erforderliche Betrag.

Eine auf diese Weise betätigte Nachstellvorrichtung ist "lastempfindlieh" bzw. "lastabhängig". Das Ansprechverhalten ist folglich vom gesamten Hubweg der Betätigungsvorrichtung abhängig, nicht von dem Hubweg nur, der zum Ausgleichen der Bremsspiele erforderlich ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Ventil abhängig von einer Drehung einer Welle betätigbar, die die Bremse betätigt.

Dies hat den Vorteil, daß keine Abänderung am Gehäuse oder anderen Bauteilen des Mechanismus der Betätigungsvorrichtung notwendig sind, und daß das Ventil in vorhandene Bremsen der eingangs beschriebenen Art eingebaut werden kann, nachdem die Welle zum Betätigen der Bremse abgeändert worden ist.

Zweckmäßigerweise ist die Welle von einer Nockenwelle gebildet, die eine Nooke zum Spreizen der einander benachbarten Bremsbackenenden trägt und in die eine sich axial erstreckende Ausnehmung eingearbeitet ist, welche ein Ventilbetätigungsglied aufnimmt, das gegen Drehung festgehalten ist, sich jedoch in einer Führung radial bewegen kann.

Es ist von Vorteil, wenn die Ventilanordnung ein Gehäuse aufweist, das eine Führung in Gestalt einer zur Nockenwelle radialen Bohrung hat, wenn das Ventil einen Ventilkörper hat, der im äußeren Abschnitt der Bohrung angeordnet und normalerweise in eine Schließstellung an einem Ventilsitz vorgespannt ist, um die Verbindung zwischen der Quelle für Druckfluid und einer Rohrleitung zur abhängigen Einheit zu unterbrechen, und wenn das Ventilbetätigungsglied im inneren

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Abschnitt der Bohrung geführt ist und eine Ablaßöffnung für Druckfluid aus der abhängigen Einheit hat, die geschlossen ist, wenn das Ventil geöffnet ist, wobei das Ventilbetätigungsglied an seinem inneren Ende mit der Nockenwelle zusammenwirkt und an seinem äußeren Ende den Ventilkörper zu betätigen vermag.

Der Ventilkörper kann ein elastisches Bauteil sein oder eine raschwirkende Ventilhülse.

Das Ventilbetätigungsglied kann mit der Nockenwelle direkt zusammenwirken oder es kann zwischen ihm und der Nockenwelle ein Druckstück zwischengeschaltet sein.

Die abhängige Einheit ist vorzugsweise mit hin- und hergehender Bewegung von Kolben und Membranen ausgebildet, kann jedoch mit einem Bauteil ausgestattet sein, das als Arbeitsbewegung eine Drehung oder Teildrehung ausführt.

Bei einer Ausführungsform betätigt die abhängige Einheit die Nachstellvorrichtung über eine Klinke oder ein anderes einsinnig wirkendes Kupplungs- oder Antriebsring-System.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Innenbacken-Trommelbremse,

Fig. 2 eine Draufsicht mit einem Teillängsschnitt durch eine Betätigungsvorrichtung für die Bremse gemäß Pig. 1,

Fig« 3 einen Schnitt in größerem Maßstab durch einen Teil der Betätigungsvorrichtung,

Fig. 4 eine Fig. 2 ähnliche Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform,

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Fig. 5 eine Rückansicht einer weiteren Innenbacken-Trommelbremse mit einer abgewandelten Ventilanordnung,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch die Ventilanordnung gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine Endansicht der Ventilanordnung gemäß Fig. 5 mit einem Schnitt durch zusammengehörige Bauteile ihres Mechanismus,

Fig. 8 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Ventilanordnung und

Fig. 9 einen Fig. 8 ähnlichen Querschnitt durch eine in

weiteren Einzelheiten abgewandelte Ventilanordnung.

Sie in Fig. 1 dargestellte Innenbacken-Trommelbremse hat einen starren Bremsschild 1, an dessen Innenfläche als Reibkörper einander gegenüberliegende Bremsbacken mit Reibbelägen angeordnet sind, die an eine nicht gezeichnete Bremstrommel als drehbarem Bremskörper anlegbar sind.

An ihren betätigten Enden werden die Bremsbacken von einer Nocke am inneren Ende einer Nockenwelle gespreizt, die durch eine Öffnung 2 im Bremsschild 1 hindurchragt und von einer mit Fluiddruck betriebenen Betätigungsvorrichtung 3 gedreht wird. An ihren entgegengesetzten Enden drehen sich die Bremsbacken an als Kippauflager wirkenden Lagerblöcken in einer selbsttätigen Nachstellvorrichtung 4, die am BremsBchild 1 mit Schrauben 5 befestigt ist. Die Nachstellvorrichtung 4 wird gedreht, um durch Auseinanderdrängen der Bremsbackenenden Abnutzung der Reibbeläge auszugleichen. Das Drehen der Nachstellvorrichtung 4 geschieht mit einem Klinkenring 6, aus dem ein radialer Arm 7 herausragt. Zum Schwenken des Arms 7 dient eine untergeordnete bzw. abhängige Einheit 8, die am Bremsschild 1 mit einem Zapfen 9 schwenkbar gelagert und ausfahrbar bzw. vergrößerbar ist.

Das Ausfahren bzw. Vergrößern der abhängigen Einheit 8 zum Ausgleichen von Abnutzung der Reibbeläge geschieht durch

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Zuführen von unter Druck stehendem Fluid durch eine Rohrleitung 10, die einen aus der Betätigungsvorrichtung 3 herausführenden Entnahmekanal bildet.

Gemäß Fig. 2 und 3 wird die Betätigungsvorrichtung 3 pneumatisch betrieben und weist ein Gehäuse 11 auf, das eine Kraftkammer 12 hat; dieser wird Luft von einem Trittplattenventil für die Bremsenbetätigung zugeleitet, um eine bewegliche Wand 13 im Gehäuse 11 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 14 nach vorn zu bewegen. Die bewegliche Wand 13 weist einen Kolben 15 auf, der gegen das Gehäuse 11 mit einer flexiblen membrane 16 abgedichtet ist. Der Kolben 15 trägt eine Kolbenstange 17, die axial beweglich ist und über ein entsprechendes Zwischengestänge wirkt, um die Drehung der Nockenwelle hervorzurufen.

Die Kolbenstange 17 weist eine längsgerichtete Stufenbohrung 18 auf, deren Abschnitt 19 von größerem Durchmesser sich durch den Kolben 15 hindurch fortsetzt und in die Kraftkammer 12 mündet, wogegen ihr Abschnitt 20 von kleinerem Durchmesser mit der Atmosphäre über eine radiale Öffnung 21 in Verbindung steht, die an ihrem äußeren Ende mit einem flexiblen Schmutzring 22 verschlossen ist.

Am Durchmesserübergang zwischen den Bohrungsabschnitten 19 und 20 ist ein Dichtglied 24 angeordnet, durch das ein verhältnismäßig enges Rohr 23 hindurchdringt, das an seinem inneren Ende geschlossen ist. In die Wand des Rohres 23 diametral eingearbeitete Öffnungen 25 sind normalerweise an der dem Bohrungsabschnitt 20 zugewandten Seite des Dichtgliedes 24 angeordnet, so daß der Innenraum des Rohres 23 mit der Atmosphäre verbunden ist. Die Öffnungen 25 und das Dichtglied 24 bilden ein erstes Ventil. Die Öffnungen 25 sind am Grund einer Ausnehmung 26 ausgebildet, die geneigte Flanken hat, um den Durchgang durch das Dichtglied 24 ohne Beschädigung desselben zu erleichtern.

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Dae Rohr 23 ist an seinem äußeren Ende an einem Kolben 27 starr befestigt, der ein Sichtglied 28 trägt. Dieses wirkt als Gleitdichtung in einer Bohrung 29 im inneren Ende eines Stopfens 30, der in eine Gewindebohrung 31 am äußeren Ende des Gehäuses 11 eingeschraubt ist.

Eine Druckfeder 32 ist zwischen einem Abstützglied 33 am Kolben 27 und einem Abstützglied 34 am inneren Ende des Stopfens 30 eingespannt, um das Rohr 23 in bezug auf die Bohrung 29 nach innen vorzuspannen.

Am Kolben 27 ist ein Stopfen 35 aus Kunststoff befestigt, in dem Luftkanäle 36 ausgebildet sind, die den Innenraum des Rohres 23 über einen Kanal 37 im Stopfen 30 mit der Rohrleitung 10 verbinden.

In der Bohrung 29 ist zwischen dem ersten Ventil und der Rohrleitung 10 ein zweites Ventil angeordnet. Dieses weist eine Scheibe 38 aus Kautschuk auf, die an ihrer Außenfläche einen kreisringförmigen Wulst 39 hat, der sich an eine radiale Fläche 40 am Stopfen 30 zwischen der Bohrung 29 und dem Kanal 37 abdichtend anzulegen vermag. Normalerweise hat der WuIbt 39 Abstand von der Fläche 40, legt sich an sie jedoch abdichtend an, wenn an seine entgegengesetzte Innenfläche 41 Druck herangeführt wird.

Die Arbeitsweise ist folgende: Mit Steuerung durch das Trittplattenventil wird die Druck- bzw. Kraftkammer 12 mit Luft unter Druck gesetzt, wodurch die bewegliche Wand 13 und die Kolbenstange 17 vorgeschoben werden, um die Nocke zu drehen und die betätigten Bremsbackenenden zu spreizen.

Der Kolben 27 wird von der Druckfeder 32 in Anlage am Abstützglied 34 gehalten; eine sphärische Fläche 42 am Kolben 27 ermöglicht eine Schwenkbewegung, da der Kolben 27 ortsfest gehalten wird, während das Dichtglied 24 in bezug auf das Rohr 23 zurückgezogen wird. Eine Schwenkbewegung ist

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erforderlich, da es vorkommen kann, daß sioh die Kolbenstange 17 zum Betätigen der Nockenwelle schräg bewegt.

Dae Ausmaß der Schwenkbewegung läßt sich auf einen sehr kleinen Betrag verringern, wenn das Dichtglied 24 in einer tiefen Ausnehmung in der Kolbenstange 17 aufgenommen wird; die Ausnehmung kann mit einem Einsatzstück aus Schaumstoff versehen sein, um das Eindringen von Schmutz in die öffnungen 25 zu verhindern.

Bei normalem Betrieb bleiben die Öffnungen 25 an der dem Bohrungsabschnitt 20 zugewandten Seite des Dichtgliedee 24 oder sind von letzterem abgedeckt. Somit werden die Rohrleitung 10 und die abhängige Einheit 8 auf atmosphärischem Druck gehalten.

Wenn während einer Bremsenbetätigung die Bewegung der Kolbenstange 17 ausreicht, um zu bewirken, daß sich die Öffnungen 25 durch das Dichtglied 24 hindurchbewegen, kann dies ein Anzeichen dafür sein, daß nachgestellt werden muß.

Wenn der Druck in der Kraftkammer 12, der auf den Kolben 27 wirkt, die Last in der Schraubenfeder 32 übersteigt, bevor die Öffnungen 25 durch das Dichtglied 24 hindurchgehen, bewegt sich der Kolben 27 zum Stopfen 30 hin. Dabei biegt er die Scheibe 38 aus Kautschuk in der gleichen Richtung, und der Wulst 39 dichtet gegen die Fläche 40 ab. Sobald und wenn die Öffnungen 25 dann durch das Dichtglied 24 hindurchgehen, wird Druck aus der Kraftkammer 12 zum Rohr 23 geleitet; jedoch wirkt dieser Druck auch auf die Innenfläche 41 der Scheibe 38, um das zweite Ventil in der Schließstellung zu halten.

Wenn sich die Drücke an den entgegengesetzten Seiten des Kolbens 27 ausgleichen, wird der Kolben 27 in seine Ausgangslage zurückgestellt. Das zweite Ventil bleibt weiterhin in der Schließstellung.

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Wenn zum Ausgleichen von Abnutzung der Reibbeläge eine Nachstellung erforderlich ist, gehen die Öffnungen 25 durch das Dichtglied 24 hindurch, bevor der Druck in der Kraftkammer 12 ausreicht, um den Kolben 27 zu verstellen. Es wird dann Druck der Rohrleitung 10 zugeleitet, um die abhängige Einheit 8 zu betätigen. Unter diesen Bedingungen drosselt der Druckabfall an den Öffnungen 25 und im Luftkanal 36 den Luftstrom in ausreichendem Maße, um die Scheibe 38 aus Kautschuk gegen die Auswirkungen der Luftgeschwindigkeit verhältnismäßig unempfindlich zu machen, und es besteht daher keine Gefahr, daß sich das zweite Ventil schließt, wenn es geöffnet bleiben soll.

Die Scheibe 38 kann mit einer beträchtlichen Hysterese behaftet sein, so daß sich das zweite Ventil bei einem niedrigeren als dem Druck öffnet, der zu seinem Schließen benötigt wird. Der Druck kann sogar auf den atmosphärischen Druck absinken, bevor das zweite Ventil öffnen kann.

Die abhängige Einheit 8 kann eine Feder aufweisen, die abhängig vom Druck aus der Betätigungsvorrichtung 3 Energie speichert, die beim Lösen der Bremse freigegeben wird, um den Klinkenring 6 zu drehen und die wirksame Länge der Nachstellvorrichtung 4 um einen entsprechenden Betrag zu vergrößern.

Durch Drehen einer Vierkantwelle am Ende des Klinkenringes 6 läßt sich die Nachstellvorrichtung 4 auskuppeln oder von Hand einstellen.

Die in Pig. 4 dargestellte Betätigungsvorrichtung ist eine abgewandelte Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung 3 gemäß Fig. 2; einander entsprechende Bauteile sind mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.

Beim gezeigten Beispiel weist das zweite Ventil eine kreisringförmige, flexible Membrane 43 auf, die an ihrem

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Innenumfangsrand mit dem der Kolbenstange 17 abgewandten Ende des Rohres 23 und an ihrem Außenumfangsrand mit dem Gehäuse 11 verbunden ist. An die Fläche bzw. den Ventilsitz 40, der den Kanal 37 umgibt, ist durch die Membrane 43 ein Ventilkörper 44 anpreßbar, der von einer Druckfeder 45 vom Ventilsitz 40 weg vorspannbar ist.

Aufbau und Arbeitsweise dieser Ausführungsform sind im übrigen die gleichen wie bei der im Zusammenhang mit Fig. 2 und 3 beschriebenen. Durch die Verwendung der flexiblen Membrane 43 anstelle der Scheibe 38 aus Kautschuk wird die bei letzterer auftretende Gleitreibung, die beträchtlich sein kann, ausgeschaltet.

Das Vorhandensein des zweiten Ventile macht das System lastunabhängig, da der Entnahmedruck der abhängigen Einheit 8 nur dann zugeleitet werden kann, wenn eine echte Nachstellung erforderlich ist.

In Fig. 5 bis 9 sind alternative Ventilanordnungen mit nur einem Ventil dargestellt, die in Verbindung mit der Betätigungsvorrichtung 3 der zunächst beschriebenen Ausführungsformen verwendbar sind.

Die Innenbacken-Trommelbremse gemäß Fig. 5 ist der in Fig. dargestellten ähnlich, und einander entsprechende Bauteile sind mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.

Die Innenbacken-Trommelbremse gemäß Fig. 5 weist somit einen starren Bremsschild 1 auf, an dessen Innenfläche mit Reibbelägen versehene, sich gegenüberliegende Bremsbacken angeordnet sind, die an eine nicht gezeichnete drehbare Bremstrommel anlegbar sind.

An ihren betätigten Enden werden die Bremsbacken von einer Nocke am inneren Ende einer Nockenwelle 46 gespreizt, die eine Öffnung im Bremsschild 1 durchdringt und von einer

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nicht gezeichneten, mit Fluiddruck betriebenen Betätigungs-Yorrichtung gedreht wird. An ihren entgegengesetzten Enden drehen sich die Bremsbacken an als Kippauflager wirkenden Lagerblöcken in einer selbsttätigen nachstellvorrichtung 4, die am Bremsschild 1 mit Schrauben 5 befestigt ist. Die Nachstellvorrichtung 4 wird gedreht, um durch Auseinanderdrängen der Bremsbackenenden Abnutzung der Beibbeläge auszugleichen. Sas Drehen der Nachstellvorrichtung 4 geschieht mit einem Klinkenring 6, aus dem ein radialer Arm 7 herausragt. Zum Schwenken des Arms 7 dient eine abhängige Einheit 8, die am Bremsschild 1 mit einem Zapfen schwenkbar gelagert und ausfahrbar bzw. vergrößerbar ist.

Das Ausfahren bzw. Vergrößern der abhängigen Einheit 8 zum Ausgleichen von Abnutzung der Reibbeläge geschieht durch Zuführen von unter Druck stehendem Fluid durch eine Rohrleitung 10, die einen aus der Betätigungsvorrichtung herausführenden Entnahmekanal bildet.

Die Zufuhr von Druckfluid zur abhängigen Einheit 8 wird mit einer Ventilanordnung 47 gesteuert, die am äußeren Ende der Nockenwelle 46 angeordnet ist.

Gemäß Fig. 6 und 7 weist die Ventilanordnung 47 ein Gehäuse 48 auf, das von der drehbaren Nockenwelle 46 durchdrungen wird, die eine nicht gezeichnete Nocke zum Spreizen der betätigten Enden des Bremsbacken-Paares trägt. Das Gehäuse 48 ist mit Schrauben 49 am Bremsschild 1 befestigt und weist als Führung eine radiale Stufenbohrung 50 auf, die einen inneren Abschnitt von kleinstem Durchmesser hat, in welchem ein Ventilbetätigungsglied 51 unter Abdichtung verschieblich geführt ist. In der Stufenbohrung 50 ist auch ein als Kugel ausgebildetes Druckstück 52 geführt, das zwischen dem inneren Ende des Ventilbetätigungsgliedes 51 und der Nockenwelle 46 angeordnet und in einer sich axial erstreckenden Ausnehmung 53 aufgenommen ist. Das entgegengesetzte, äußere Ende dee Ventilbetätigungsgliedes 51

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hat normalerweise Abstand von einem elastischen Ventilkörper 54, der von einer Druckfeder 55 an einen Ventilsitz 56 anpreßbar ist, der von einer Schulter am Durchmesserübergang in der Stufenbohrung 50 gebildet ist.

Das äußere Ende der Druckfeder 55 stützt sich an einer Fläche in einem Anschlußstück 57 ab, das in den äußeren Abschnitt von größtem Durchmesser der Stufenbohrung 50 eingeschraubt ist. Das Anschlußstück 57 verbindet mit einer Rohrleitung 58, die von der Druckseite des Gehäuses der Betätigungsvorrichtung wegführt. Die zur abhängigen Einheit 8 der Nachstellvorrichtung 4 führende Bohrleitung ist an eine Kammer 59 im Gehäuse 48 angeschlossen, die von einem zwischen dem Ventilkörper 54 und dem Ventilbetätigungsglied 51 gelegenen Abschnitt der Stufenbohrung 50 gebildet ist.

Das Ventilbetätigungsglied 51 ist mit einer Ablaßöffnung versehen, die von einer Bohrung gebildet ist, deren äußerer Endabschnitt 61 mit der Kammer 59 in Verbindung steht und der innere Endabschnitt 62 mit dem inneren Endabschnitt der Stufenbohrung 50 verbunden ist, der seinerseits aufgrund der Anordnung von Dichtgliedern 63 und 64 zwischen der Nockenwelle 46 und dem Gehäuse 48 mit der Atmosphäre verbindbar ist.

Die Ventilanordnung 47 nimmt normalerweise ihre gezeichnete Schließstellung ein, und der Ventilkörper 54 ist normalerweise an den Ventilsitz 56 angepreßt, um die Rohrleitungen 58 und 10 voneinander zu trennen.

Die Umfangslänge der Ausnehmung 53 ist so, daß bei normaler Drehung der Nockenwelle 46 zum Betätigen der Bremse die Ventilanordnung 47 in der gezeichneten Schließstellung verharrt. Wenn jedoch zum Ausgleichen von Abnutzung eine Nachstellung erforderlich ist, was durch eine übermäßige Drehung der Nockenwelle 46 angezeigt wird, legt sich eine

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Fläche 65 an einem entsprechenden Ende der Ausnehmung 53 an das Druck stück 52 an, um es nach außen zu bewegen, wobei das Druckstück 52 dann das Ventilbetätigungeglied 51 in die Richtung drängt, in der es sich an den Ventilkörper 54 anlegt, um die Ablaßöffnung 60 zu schließen und den Ventilkörper 54 vom Ventilsitz 56 wegzudrängen. Die Rohrleitung 58 wird dann mit der Rohrleitung 10 verbunden, so daß Druckfluid der abhängigen Einheit 8 zugeleitet wird, um den in Verbindung mit den zunächst beschriebenen Ausführungsformen erläuterten Nachstellvorgang auszuführen. Beim Lösen der Bremse wird durch die Drehung der Nockenwelle 46 in der entgegengesetzten Richtung das Ventilbetätigungsglied 51 vom Ventilkörper 54 gelöst. Das Ventil schließt sich daher, und die Ablaßöffnung 60 öffnet sich, damit unter Druck gesetztes Fluid aus der abhängigen Einheit 8 abströmen kann.

Bei der in Fig. 8 dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist das Druckstück 52 weggelassen, wobei das innere Endstück 66 des Ventilbetätigungsgliedes 51 so gestaltet ist, daß es mit der Nockenwelle 46 zusammenzuwirken vermag. Alle übrigen Merkmale dieser Ausführungsform und ihre Arbeitsweise sind die gleichen wie im Zusammenhang mit Fig. 5 bis 7 beschrieben, und einander entsprechende Bauteile sind mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.

Die in Fig. 5 bis 8 dargestellte Ventilanordnung 47 hat einen Nachteil insofern, als der Ventilkörper 54 elastisch ist, so daß zum völligen Öffnen des Ventils ein verhältnismäßig großer Weg des Ventilbetätigungsgliedes 51 erforderlich ist. Wenn somit nur eine geringe Nachstellung der Bremsspiele nötig ist, kann es sein, daß sich das Ventil nicht völlig öffnet. Bei nur teilweiser Öffnung des Ventils kann das Druckfluid zwar durchsickern, es vergeht jedoch beträchtliche Zeit, bis die abhängige Einheit 8 einen zum Betätigen der Nachstellvorrichtung 4 ausreichenden Druck

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aufgebaut hat. Dies bedeutet, daß, wenn nur eine geringfügige Nachstellung erforderlich ist, die Bremsspiele möglicherweise nicht entsprechend sind.

Dieser Nachteil wird mit einer abgewandelten Ventilanordnung gemäß Fig. 9 überwunden, die der in Fig. 8 dargestellten ähnlich ist; einander entsprechende Bauteile sind mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.

Die Ventilanordnung weist ein Gehäuse 48 auf, in dem eine radiale Stufenbohrung 50 ausgebildet ist, in welcher das Ventil angeordnet ist. Im inneren Endabschnitt von kleinerem Durchmesser der Stufenbohrung 50 ist ein Ventilbetätigungsglied 51 unter Abdichtung verschieblich geführt, das an seinem äußeren Endabschnitt mit dem Ventil und an seinem inneren Endabschnitt 66 mit der Nockenwelle 46 zusammenwirkt, die mit der Ausnehmung 53 versehen ist. Das Ventilbetätigungsglied 51 hat auch eine Ablaßöffnung 60.

Als Ventilkörper ist eine Ventilhülse 67 vorgesehen, die an ihrer Außenfläche mit einem sie umschließenden kreisringförmigen Dichtglied 68 aus Kautschuk versehen ist, das gegen einen Ventilsitz abdichtet, der von einer Schulter 69 im Gehäuse 48 an einem Durchmesserübergang in der Stufen— bohrung 50 gebildet ist. Das Dichtglied 68 ist normalerweise von einer ersten Feder 70 in der Schließstellung gehalten. Die Feder 70 wirkt zwischen einer äußeren Schulter 71 an der Ventilhülse 67 und einer Fläche 72 in einem Anschlußstück 57, das in den äußeren Endabschnitt der Stufenbohrung 50 eingeschraubt ist. Das Anschlußstück 57 verbindet mit einer nicht gezeichneten Rohrleitung, die von der Druckseite des Gehäuses der Betätigungsvorrichtung wegführt.

Die zur abhängigen Einheit 8 der Nachstellvorrichtung 4 führende Rohrleitung 10 ist an die Kammer 59 in <fer Stufenbohrung 50 angeschlossen. Die Ventilhülse 67 hat ferner eine innere Schulter 73» an deren Außenseite eine Scheibe

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aus Metall von einer zweiten Feder 75 vorgespannt wird, die zwischen der Scheibe 74 und einem geschlossenen Ende der Ventilhülse 67 wirkt. Das Ventilbetätigungsglied 51 vermag sich an die Scheibe 74 anzulegen und weist ferner eine Schulter 77 auf, die an eine Nase 78 am inneren Ende der Ventilhülse 67 anlegbar ist.

Kormalerweise nimmt das Ventil die gezeichnete Schließstellung ein, so daß die von der Betätigungsvorrichtung wegführende Bohrleitung von der Rohrleitung 10 getrennt ist.

Wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 6 bis 8 ist die Länge der Ausnehmung 53 so, daß die Ventilanordnung während einer normalen Drehung der Nockenwelle 46 beim Betätigen der Bremse geschlossen bleibt. Die Notwendigkeit einer Nachstellung wird durch eine übermäßige Drehung der Nockenwelle 46 angezeigt, durch die das Ventilbetätigungsglied 51 nach außen gedrängt wird. Das Ventilbetätigungsglied 51 legt sich an die Scheibe 74 an, wodurch es die Ablaßöffnung 60 schließt und die Scheibe 74 von der Schulter 73 abhebt. Die Steifigkeit der zweiten Feder 75 ist so gewählt, daß die von ihr ausgeübte Kraft größer ist als die Kraft der ersten Feder 70 und der Luftdruck zusammen, so daß die Ventilhülse 67 von der als Ventilsitz wirkenden Schulter 69 abgehoben wird. Es wird daher Druckfluid der abhängigen bzw. Nehmereinheit 8 zugeleitet, und der Nachstellvorgang wird in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt.

Beim Lösen der Bremse bewegt sich das Ventilbetätigungsglied 51 wieder nach innen aus der Anlage an der Scheibe 74 heraus, so daß sich das Ventil erneut schließt und die Ablaßöffnung 60 geöffnet wird. Um zu vermeiden, daß in der Kammer 59 an der Außenseite der Scheibe 74 Druckfluid eingeschlossen wird, kann die Scheibe 74 mit Ausnehmungen versehen oder in anderer Weise gestaltet sein, um zwischen

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ihr und der inneren Schulter 73 einen Leckstromweg zu schaffen.

Bei dieser Ventilanordnung springt das Ventil wegen der Steifigkeit der zweiten Feder 75 auf, sobald das Ventilbetätigungsglied 51 die Scheibe 74 von der Schulter 73 abhebt. Somit kann das Ventil nicht nur teilweise geöffnet sein.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Steifigkeit der zweiten Feder 75 geringer zu wählen, so daß die nach außen gerichtete Bewegung der Scheibe 74 für das Öffnen des Ventils nicht ausreichend sein kann. In diesem Falle bewegt sich das Ventilbetätigungsglied 51 weiter nach außen, bis sich die Schulter 77 an die Nase 78 der Ventilhülse 67 anlegt. Die zweite Feder 75 unterstützt dann das Ventilbetätigungsglied 51 beim Auswärtsschieben der Ventilhülse 67, so daß sich das Ventil dann rasch öffnet.

Die Erfindung ist auch auf mit hydraulischem Druck betriebene Betätigungsvorrichtungen und auf alle Arten von Fahrzeugbremsen anwendbar, bei denen die Betätigungsvorrichtung entfernt von der Nachstellvorrichtung angeordnet ist.

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Claims (22)

VON PECHMANN FKOPESSIONAL KBPKBSENTATIVES BEPOKE THB EUROPEAN PATENT OFFICE DK.-ING. DIETEK BEHKENS MANDATAIKES AGKEES PKES L'oFFICE BUROPEBN DBS BKEVBTS DIFL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOBTZ D-8000 MÜNCHEN 1A-52 841 SCHWEIGERSTRASSE 2 ~~~~""~""~"~"~"" te le fön : (089) 66 20 j ι telegramm: pkotbctpatent tblbx: 524070 Patentansprüche

1. / Fahrzeugbremse mit einem drehbaren Bremskörper, einem an diesen anlegbaren Reibkörper, einer mit Fluiddruck betriebenen Betätigungsvorrichtung zum Anpressen des Reibkörpers an den Bremskörper, und einer selbsttätigen Nachstellvorrichtung, die vorbestimmte Bremsspiele selbsttätig zu erhalten vermag, dadurch gekennzeichnet , daß die Nachstellvorrichtung (4) von einer Quelle für unter Druck stehendes Fluid betätigbar ist, und daß eine Ventilanordnung (47), die die Zufuhr von Druckfluid zur Nachstellvorrichtung (4) steuert, dieser Fluid zuleitet, wenn eine Relativbewegung zwischen Bauteilen (Gehäuse 11, bewegliche Wand 13; Gehäuse 11, Nockenwelle 46) der Betätigungsvorrichtung (3) einen im voraus festgelegten Betrag übersteigt.

2. Fahrzeugbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle für Druckfluid ein Druckfluid-Entnahmestrom aus der Betätigungsvorrichtung (3) ist.

3* Fahrzeugbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle für Druckfluid von der Betätigungsvorrichtung (3) getrennt ist.

4. Fahrzeugbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvorrichtung (4) durch eine abhängige Einheit (8) betätigbar ist, die eine Antriebskraft abhängig von Druckfluid aus der Quelle erzeugt.

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5. Fahrzeugbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (47) ein erstes Ventil ( Rohr 23, Sichtglied 24) und ein zwischen diesem und der abhängigen Einheit (8) angeordnetes zweites Ventil (Scheibe 38, Fläche 40) aufweist, das sich abhängig von Fluiddruck zu schließen vermag, der durch eine Relativbewegung zwischen Bauteilen (11,13) der Betätigungsvorrichtung (3) vor dem Öffnen des ersten Ventils (23,24) erzeugt wird.

6. Fahrzeugbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (23,24) in die Betätigungsvorrichtung (3) eingegliedert ist, die Quelle für Druckfluid von einem Entnahmestrom aus der Betätigungsvorrichtung (3) gebildet ist, und das zweite Ventil (38,40) geschlossen wird, sobald der Druck der Betätigungsvorrichtung (3) einen gewählten Schwellenwert übersteigt, und geöffnet wird, wenn dieser Druck unter den genannten Wert fällt.

7. Fahrzeugbremse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Ventil (23,24) und das zweite Ventil (38,40) in das Gehäuse (11) der Betätigungsvorrichtung (3) eingegliedert sind, wobei das erste Ventil ein Rohr (23) aufweist, das Öffnungen (25) hat und durch ein Dichtglied (24) hindurch abhängig von einer Relativbewegung zwischen Bauteilen (11,13) der Betätigungsvorrichtung (3) verschieblich ist,und so ausgelegt ist, daß, wenn es geöffnet ist, Druckfluid dem Rohr (23) zugeleitet wird, und wobei das zweite Ventil (38,40) zwischen dem Gehäuse (11) und einem Ende des Rohres (23) angeordnet ist und sich zu schließen vermag, um die Verbindung zwischen dem Rohr (23) und einer zur abhängigen Einheit (8) führenden Rohrleitung (10) für Druckfluid zu unterbrechen.

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8. Fahrzeugbremse nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das zweite Ventil eine elastische Scheibe (38) aus Kautschuk aufweist, die sich an einen Ventilsitz (Fläche 40) anzulegen vermag, der die Rohrleitung (10) umgibt.

9. Fahrzeugbremse nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil eine flexible, kreisringförmige Membrane (43) aufweist, die zwischen dem Gehäuse (11) und dem Ende des Rohres (23) angeschlossen ist, einen Ventilkörper (44), der von der Membrane (43) an einen Ventilsitz (40), der die Rohrleitung (10) umgibt, angepreßt wird, und eine Feder (Druckfeder 45) _t die den Ventilkörper (44) vom Ventilsitz (40) weg vorspannt.

10. Fahrzeugbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (47) ein einzelnes Ventil (Ventilkörper 54, Ventilsitz 56) enthält.

11. Fahrzeugbremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (54,56) abhängig von einer Drehung einer Welle (46) betätigbar ist, die die Bremse betätigt.

12. Fahrzeugbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle von einer Nockenwelle (46) gebildet ist, in die eine sich axial erstreckende Ausnehmung (53) eingearbeitet ist, welche ein Ventilbetätigungsglied (51) aufnimmt, das gegen Drehung festgehalten ist, sich jedoch in einer Führung (50) radial bewegen kann.

13. Fahrzeugbremse nach Anspruch 12, didurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (47) ein Gehäuse (48) aufweist, das eine Führung in Gestalt einer zur Nockenwelle (46) radialen Bohrung (Stufenbohrung 50) hat, daß das Ventil einen Ventilkörper (54) hat, der im äußeren Abschnitt der Bohrung (50) angeordnet und normaler-

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weise in eine Schließstellung an einem Ventilsitz (56) vorgespannt ist, um die Verbindung zwischen der Quelle für Druckfluid und einer Rohrleitung (10) zur abhängigen Einheit (8) zu unterbrechen, und daß das Ventilbetätigungsglied (51) im inneren Abschnitt der Bohrung (50) geführt ist und eine Ablaßöffnung (60) für Druckfluid aus der abhängigen Einheit (8) hat, die geschlossen ist, wenn das Ventil (54,56) geöffnet ist, wobei das Ventilbetätigungsglied (51) an seinem inneren Ende (66) mit der Nockenwelle (46) zusammenwirkt und an seinem äußeren Ende den Ventilkörper (54) zu betätigen vermag.

14· Fahrzeugbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (54) eine elastische Scheibe ist.

15. Fahrzeugbremse nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper von einer Ventilhülse (67) gebildet ist.

16. Fahrzeugbremse nach einem *r Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilbetätigungsglied (51) mit der Nockenwelle (46) direkt zusammenwirkt.

17« Fahrzeugbremse nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilbetätigungsglied (51) und der Nockenwelle (46) ein Druckstück (52) zwischengeschaltet ist.

18. Fahrzeugbremse nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die abhängige Einheit (8) mit hin- und hergehender Bewegung von Kolben und Membranen ausgebildet ist.

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19. Fahrzeugbremse nach einem der Ansprüche 4 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die abhängige Einheit (8) die Nachstellvorrichtung (4) über eine Klinke (Klinkenring 6) oder ein anderes einsinnig wirkendes Kupplungs- oder Antriebsring-System betätigt.

20. Fahrzeugbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Innenbacken-Trommelbremse ist.

21. Fahrzeugbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (3) mit pneumatischem Druck betrieben wird.

22. Fahrzeugbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (3) mit hydraulischem Druck betrieben wird.

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