DE2946850C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Betätigungsvorrichtung für eine Teilbelag-Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Betätigungsvorrichtung ist aus der DE-AS 15 75 996 bekannt. Sie enthält eine beim Lösen der Bremse das Abstellen der Bremsbeläge bewirkende Federanordnung, die sperrig baut und nicht in die Nachstellvorrichtung zur Einstellung des er­ forderlichen Lüftspiels integriert ist.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, eine mechanische Betätigungsvorrichtung für eine Teilbelag- Scheibenbremse der genannten Art, insbesondere eine Faustsattel­ bremse, zu schaffen, die sich durch geringen Einbauraum, wenig Einzelteile, hohen Wirkungsgrad und einfachem Aufbau auszeich­ net. Der grundsätzliche Sattelaufbau einer hydraulischen Faust­ sattelbremse soll hinsichtlich des Bremsträgers, der Bremsbelä­ ge und der Führung weitgehend beibehalten werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die in Anspruch 1 gekennzeich­ nete mechanische Betätigungsvorrichtung. Bevorzugte Weiterbil­ dungen sind in den Ansprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 einen radialen Axialschnitt einer erfindungs­ gemäßen mechanisch betätigten Teilbelag-Faust­ sattelbremse,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 links der vertikalen Radialmittelebene 22 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IIIa in Fig. 1 und rechts von der Ebene 22 einen Schnitt nach Linie IIIa-IIIa in Fig. 1.

Nach den Fig. 1 und 3 ist der Faustsattel 11 an einem Brems­ träger 24 axial verschiebbar gehalten.

Nach Fig. 1 umgreift der mit radialen Öffnungen 26 versehene Faustsattel 11 die Bremsscheibe 25 außen und geht dort in einen den äußeren Bremsbelag 14 tragenden Schenkel 12 über.

Der innere Schenkel 13 ist mit einer zylindrischen Axial­ bohrung 27 versehen, in der eine Lagerbuchse zur Drehlagerung einer Betätigungsmutter 20 vorgesehen ist. Die Betätigungs­ mutter weist hierzu in ihrem vorderen Bereich eine erste zy­ lindrische Umfangsfläche 20′ mit relativ großem Durchmesser auf.

Auf den Schenkel 13 ist axial ein Deckel 13′ aufgesetzt und mittels Bolzen 28 festgeschraubt. Der Deckel weist eine zentrale Öffnung auf, durch die hindurch sich ein stufen­ artig verjüngter Teil der Betätigungsmutter 20 nach außen erstreckt.

Im Anschluß an die Ringstufe ist ein weiteres Drehlager 29 für die Betätigungsmutter 20 am Deckel 13′ vorgesehen. An der zwischen der Öffnung des Deckels und der Bohrung des Schenkels 13 vorgesehenen Ringstufe sorgt ein Axialrollen­ lager 38 für die Überführung der Zuspannkräfte der Bremse auf den Faustsattel 11.

Die Betätigungsmutter 20 sitzt auf einer Spindel 19, mit der sie über ein sehr leicht gängiges Kugelumlaufgewinde 30 mit Innenrückführung verbunden ist. Die Spindel 19 ist mit ihrer der Bremsscheibe 25 zugekehrten Stirnseite mit einer Zwischenplatte 31 drehfest und axial unverschiebbar verbunden, welche ihrerseits die innere Bremsbacke 15 beaufschlagt. Die drehfeste Verbindung zwischen der Spindel 19 und der Zwischenplatte 31 kann durch eine Paßfeder 32 oder einen geeigneten O-Ring 33 verwirklicht werden. Diese Bauelemente werden in entsprechende Ausnehmungen am Ende der Spindel 19 bzw. in einer Vertiefung 34 der Zwischen­ platte 31 untergebracht.

Eine zwischen dem Schenkel 13 und der Spindel 19 angeordnete balgenartige Membran 35 dichtet das Innere des Betätigungs­ mechanismus gegen äußere Einflüsse ab.

Durch Drehen der Betätigungsmutter 20 kann die Spindel 19 mit der Zwischenplatte 31 auf die Bremsscheibe 25 zu bzw. von ihr weg verschoben werden.

Zur Ausführung dieser Drehungen sind folgende Maßnahmen vorgesehen:

Ein das Betätigungsorgan darstellender Hebel 16 besteht mit einr Kappe 16′ aus einem Stück, welche das von der Scheibe 25 abgewandte Ende der Betätigungsmutter 20 mit radialem Ab­ stand umgibt. Ein Ring 16′′ dient zur Führung der Kappe 16′ und zu ihrer Befestigung in axialer Richtung auf der Be­ tätigungsmutter 20. Der Ring 16′′ kann aus Kunststoff oder Metall bestehen. Bei einer Ausführung in Metall ist er vor­ zugsweise geschlitzt. Die Kappe 16′ wird zusammen mit dem Ring auf das Ende der Betätigungsmutter 20 aufgeschoben, bis der Ring in die Umfangsnut 16′′′ in der Betätigungs­ mutter 20 einrastet. Zwischen der Kappe 16′ und der Betäti­ gungsmutter 20 und durch den Ring 16′′ axial nach außen ab­ geschlossen ist eine Freilaufkupplung 23′′ angeordnet, welche beim Beaufschlagen des Hebels 16 in Zuspannrichtung der Bremse sperrt und in der entgegengesetzten Richtung gegebenenfalls unter Überwindung eines Reibungswiderstandes eine Drehung der Kappe 16′ relativ zur Betätigungsmutter 20 zuläßt.

In einem zwischen dem Deckel 13′, der Betätigungsmutter 20 und der Kappe 16′ vorgesehenen Ringraum 36 befindet sich eine Schlingenfederkupplung 23′, welche in der umgekehrten Richtung sperrt bzw. löst wie die eingangs erwähnte Frei­ laufkupplung 23′′ zwischen der Kappe 16′ und der Betätigungsmutter 20. Die Schlingenfederkupplung 23′ besteht aus einer Schlin­ genfeder 17, welche die Betätigungsmutter 20 außen eng um­ gibt und ein radial in den Ringraum 36 vorstehendes erstes Ende 17′ (Fig. 1) aufweist. Der größere Teil der Schlingen­ feder 17 erstreckt sich von dem relativ breiten Ringraum 36 aus in einen verengten Ringraumbereich 36′, der gerade zur Aufnahme der Schlingenfeder 17 ausreicht und gemäß Fig. 2 von einer sektorförmigen Nut 39 umgeben ist, in die das zweite Ende 17′′ der Schlingenfeder 17 radial hineinragt. Hinter das erste Ende 17′ der Schlingenfeder 17 greift ge­ mäß Fig. 1 und 2 ein axial abgebogenes Ende einer Torsions­ feder 18, welche ebenfalls in dem breiten Ringraum 36 ange­ ordnet ist und nach eineinhalbmaliger Umschlingung der Be­ tätigungsmutter 20 bei 37 mit dem anderen abgebogenen Ende im Deckel 13′ verankert ist.

Nach den Fig. 1 und 2 wird die Bewegung des Endes 17′ der Schlingenfeder 17 einschließlich des mit ihr in Eingriff stehenden Endes der Schenkelfeder 18 durch zwei Anschläge 21, 22 begrenzt, die in einem das Lüftspiel der Bremse be­ stimmenden Winkelabstand radial von außen in den Deckel 13′ eingeschraubt sind. Zwischen den Anschlägen 21, 22 kann das Ende 17′ der Schlingenfeder 17 einen Weg L zurücklegen.

Nach Fig. 2 ist in den Deckel 13′ etwa tangential ein Anschlagstift 40 eingeschraubt, der mit dem radial abgewinkelten zweiten Ende 17′′ der Schlingenfeder 17 zusammen­ wirkt. Das Ende 17′′ ist in der Nut 39 des Deckels 13 geführt, deren Bogenlänge so bemessen ist, daß das Ende 17′′ eine größere Winkelbewegung ausführen kann als das Ende 17′ zwischen den Anschlägen 21, 23. Im normalen Betrieb der Nachstellvorrich­ tung findet das Ende 17′′ in Umfangsrichtung keinen Anschlag an dem Stift 40 oder dem Deckel 13, so daß die Arbeitsweise der Schlingenfeder 17 allein durch die Abstützung des Endes 17′ an den Anschlägen 21, 22 bestimmt wird.

Die Schlingenfederkupplung 23′ und die Freilaufkupplung 23′′ bilden zusammen die Nachstellvorrichtung 23, deren Funktion im fol­ genden beschrieben wird:

Bei einer Betätigung des Hebels 16 in Richtung des Pfeils F in den Fig. 2 und 3 sperrt der Freilauf 23′′, so daß die Kappe 16′ und die Betätigungsmutter 20 drehfest miteinander verbunden zu denken sind. Die Betätigungsmutter 20 dreht sich jetzt in der Ansicht der Fig. 3 im Uhrzeigersinn und schiebt dabei die Betätigungsspindel 19 mit der Zwischenplatte 31 und der Bremsbacke 15 in Richtung der Bremsscheibe 15 vor.

Die Schlingenfeder 17 mit ihrem Ende 17′ macht diese Bewe­ gung der Betätigungsmutter 20 aufgrund der Reibung zwischen ihr und der Oberfläche der Mutter mit. Das abgebogene Ende der Schenkelfeder 18 wird bei dieser Bewegung von dem Ende 17′ mitgenommen, die Schenkelfeder 18 also stärker gespannt. Die Reibung der Schlingenfeder 17 auf der Oberfläche der Be­ tätigungsmutter 20 und die Stärke der Schenkelfeder 18 müs­ sen so aufeinander abgestimmt sein, daß es hierbei nicht zu einem Rutschen der Schlingenfeder 17 auf der Betätigungs­ mutter 20 kommt.

Solange zwischen den Bremsbelägen 14, 15 und der Bremsscheibe 25 das vorbestimmte Sollüftspiel vorliegt, bewegt sich das Ende 17′ der Schlingenfeder zusammen mit der Betätigungsmut­ ter 20 nur so lange, bis das abgebogene Ende der Schenkel­ feder 18 am Anschlag 21 anstößt. Wird jedoch das Sollüftspiel überschritten, so dreht sich die Betätigungsmutter 20 nach dem Anstoßen des abgebogenen Endes der Schenkelfeder 18 an dem Anschlag 21 noch weiter, wobei eine Relativdrehung zwi­ schen der Mutter 20 und der jetzt ebenfalls festgehaltenen Schlingenfe­ der 17 erfolgt.

Läßt jetzt die Zuspannkraft nach, so dreht die Schenkelfeder 18 aufgrund des Eingriffs mit dem Ende 17′ der Schlingenfe­ der 17 die mit der Schlingenfeder 17 in Reibungseingriff stehen­ de Betätigungsmutter 20 zurück. Hierbei bewegt sich auch der Betätigungshebel 16 aufgrund des jetzt noch immer gesperr­ ten Freilaufs 23′′ zurück.

Kommt nun das Ende 17′ der Schlingenfeder 17 bei der Rückbewe­ gung zur Anlage am Anschlag 22, so bedeutet dies eine Been­ digung der Rückstellung der Betätigungsmutter 20. Das Soll­ lüftspiel ist jetzt also wieder in vollem Umfang hergestellt. Da jedoch auf den Betätigungshebel 16 noch die ihn in seine Ausgangslage vorspannende Kraft einwirkt, löst sich die Frei­ laufkupplung 23′′ und gestattet die entsprechende Bewegung des Betä­ tigungshebels 16 relativ zur Betätigungsmutter 20. Nunmehr ist der Nachstellschritt abgeschlossen und das Arbeitsspiel der Bremse kann von vorn beginnen. Die den Betätigungshebel 16 in seine Ausgangslage vorspannende Feder ist in der Zeichnung nicht dargestellt.

Besonders vorteilhaft ist also, daß bei jedem Nachstellschritt sofort eine völlige Wiederherstellung des Sollüftspiels er­ folgt.

Zum Zurückstellen der Betätigungsspindel 19 zwecks Einsetzens neuer Bremsbeläge wird der Anschlagstift 40 soweit in die Nut 39 hineingeschraubt, daß er das Ende 17′′ entgegen dem Uhrzei­ gersinn um einen Winkel verschiebt, der größer ist als der durch die Anschläge 21, 22 begrenzte Bewegungswinkel des Endes 17′. Hierdurch wird der Sitz der Schlingenfeder 17 auf der Be­ tätigungsmutter 20 gelockert, so daß die Betätigungsmutter 20 durch die Schlingenfeder 17 nicht mehr an einer Drehung im Uhr­ zeigersinn in Fig. 2 gehindert ist. Das Zurückstellen der Be­ tätigungsspindel 19 kann dann in der Weise erfolgen, daß in nicht dargestellter Weise die Kappe 16′ und die Betätigungs­ mutter 20 mit einer Schraube drehfest verbunden werden. Durch Drehen des Betätigungshebels 16 im Uhrzeigersinn in Fig. 1 kann nun die Betätigungsspindel 19 mit der Zwischenplatte 31 und dem Bremsbelag 15 ohne weiteres wieder in die Ausgangs­ position zurückgestellt werden. Auch die Rückstellung der er­ findungsgemäßen Faustsattelbremse ist also auf äußerst ein­ fache Weise möglich.

Das Zurückstellen der Nachstellvorrichtung kann auch dadurch erfolgen, daß der Anschlagstift 40 nur soweit in die Nut 39 hineingeschraubt wird, daß das Ende 17′ von dem Anschlag 22 frei ist, so daß sich die Schlingenfeder 17 im Uhrzeigersinn in Fig. 2 allein über das Ende 17′′ abstützt. Die Drehung der Betätigungsmutter 20 im Uhrzeigersinn und damit in Bremslöse­ richtung wäre dann gegen den Reibwiderstand der Schlingenfe­ der 17 ebenfalls möglich.

Grundsätzlich könnte eine Reibungskraft des Freilaufes 23′′ in seiner Freilaufrichtung die Schenkelfeder 18 ersetzen. Bei einer solchen Ausgestaltung der Erfindung könnte das Zurück­ stellen der Nachstellvorrichtung auch durch Lösen der Anschlag­ schrauben 21, 22 erfolgen, da dann die Drehung der Schlingen­ feder 17 nicht durch die Schenkelfeder 18 behindert wird. Das radial abgebogene Ende 17′′ und die Nut 39 würden dann eben­ falls entfallen.

Claims (5)

1. Mechanische Betätigungsvorrichtung für eine Teilbelag- Scheibenbremse mit einem die Bremsscheibe innen oder außen umgreifenden Bremssattel, dessen wenigstens einer Schenkel eine sich axial erstreckende Betätigungsspindel und eine damit zusammenwirkende Betätigungsmutter aufweist, welche bei Relativdrehung mittels eines in seine Ausgangslage vorgespannten Betätigungsorgans zueinander den zugeordneten Bremsbelag beaufschlagen, und mit einer Nachstellvorrich­ tung zur automatischen Einstellung des erforderlichen Lüft­ spiels zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe nach einer Bremsung, die zwischen relativ zueinander drehbaren Teilen eine beim Zuspannen der Bremse sperrende Freilaufkupplung sowie eine Schlingenfederkupplung mit einem dem Sollüft­ spiel entsprechenden Spiel enthält, die die Teile beim Zuspannen der Bremse freigibt und beim Lösen der Bremse nach Zurücklegen des Spiels sperrt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schlingenfederkupplung (23′) gemeinsam mit einer Torsionsfeder (18) in Zuspannrichtung von einem ersten Anschlag (22) aus die Drehung der Betäti­ gungsmutter (20) innerhalb des vorgegebenen Spiels (L) mitmachen, wobei die Torsionsfeder (18) gespannt wird, darüber hinaus jedoch beide durch einen zweiten Anschlag (21) festgehalten werden und sich dann bis zum Anliegen der Bremsbeläge (14, 15) an der Bremsscheibe (37) relativ zur Betätigungsmutter (20) verdrehen, und in Löserichtung unter Nachlassen der Spannung der Torsionsfeder (18) von dem zweiten Anschlag (21) aus die Drehung der Betätigungs­ mutter (20) innerhalb des vorgegebenen Spiels (L) ebenfalls mitmachen, dann jedoch vom ersten Anschlag (22) festge­ halten werden und eine weitere Drehung der Betätigungs­ mutter (20) nicht zulassen, während das Betätigungsorgan in Freigaberichtung der Freilaufkupplung (23′′) in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schlingenfeder (17) der Schlin­ genfederkupplung (23′) die Betätigungsmutter (20) außen eng umschließt und mit ihrem einen Ende (17′), an dem die Torsionsfeder (18) angreift, zwischen den Anschlägen (21, 22) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das andere Ende (17′′) der Schlin­ genfeder (17) radial in eine sektorförmige Nut (39) vor­ steht, deren Bogenlänge so bemessen ist, daß das Ende (17′′) eine größere Winkelbewegung ausführen kann, als das Ende (17′) zwischen den Anschlägen (21, 13).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Nut (39) tangen­ tial ein schraubbarer Anschlagstift (40) eingreift und mit dem zweiten Ende (17′′) der Schlingenfeder (17) derart zusammenwirkt, daß bei eingeschraubtem Anschlagstift (40) das andere Ende (17′) der Schlingenfeder (17) wenigstens von dem zugeordneten Anschlag (22) freikommt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagstift (40) so weit einschraubbar ist, daß der Sitz der Schlingenfeder (17) auf der Betätigungsmutter (20) gelockert wird.