DE3019214A1

DE3019214A1 - Selbsttaetige nachstellvorrichtung fuer bremsen, insbesondere trommelbremsen

Info

Publication number: DE3019214A1
Application number: DE19803019214
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Jungmann; Conrad Willibrod
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1980-12-04
Also published as: JPS55159343A; DE3019214C2; IT1143983B; US4385681A; AU5857680A; BR8003185A; ES491707A0; ES8103306A1; KR840000201B1; AU536313B2; GB2056599A; IN151352B; GB2056599B; FR2457415A1; FR2457415B1; IT8048752A0; JPS5933773B2; KR830003023A

Description

PATENTANWÄJ.'-'P

WUESTHOFF- ν. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

MANDATAiRES agrees PRis l'office europeen des brevets 1A-53 633

DR.-ING. FRANZ VUESTHOFF DR. PHIL. FREDA WUESTHOFF (1927-I9J6) DIPL.-ING. GERHARD PULS (19J2-I971) DIPU-CHEM. Di. E. FREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 6620 jr

TELEGRAMM: PROTECTPATENT

telex: j24070

-20.Mai 1980

P a t e η t a η m e Id u η g

Anmelderin:

LUCAS INDUSTRIES LIMITED, Great King Street Birmingham/ England

Titel:

Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Bremsen, insbesondere Trommelbremsen

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DR.-ING. FRANZ XPUESTHOFF

PATENTANWÄLTE

■ DR. PHIL. FREDA \CUESTHOFF (Ι927-Ι9ί6)

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Q dipl,_ing._GErha_RD puls U₉₅

""■" O "* DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON FECHMANN

TROFESSIONAi. REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS MANDATAIRES AGRiES PRES L'oFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT G0ET2

P-8000 MÜNCHEN 1A-53 633 - SCHWEIGERSTRASSE

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TELEGRAMM: PROTECTPATENT . ... TELEX: J24070

Beschreibung

Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Bremsen, insbesondere Trommelbremsen

Die Erfindung betrifft selbsttätige Nachstellvorrichtungen, irisbesondere solche mit Klinke und Sperrad für Bremsen, insbesondere Trommelbremsen.

Derartige Nachstellvorrichtungen weisen eine Strebe mit einer eine Mutter tragenden Gewindestange auf, Sperrzähne an der Mutter und eine Klinke, die bewegt wird, wenn das Betriebsspiel der Bremse einen vorbestimmten Betrag übersteigt, um dabei die Sperrzähne mitzunehmen und zur Neueinstellung der Länge der Strebe die Mutter allmählich schraubend an der Gewindestange zu verstellen. Die Klinke ist so angeordnet, daß sie sich in einer begrenzten bogenförmigen Bewegungsbahn tangential zur Mutter bewegt und radial nach innen so vorgespannt wird, daß sie während der gesamten bogenförmigen Bewegung an den Sperrzähnen der Mutter angelegt bleibt.

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Wenn beim Befahren einer langen Gefällestrecke die Trommelbremsen des Fahrzeuges wiederholt betätigt werden, werden die Bremstrommeln heiß und dehnen sich daher aus. Eine herkömmliche Nachstellvorrichtung mit Klinke und Sperrad ist nicht in der Lage, zwischen Bremstrommelausdehnung und Reibbelagabnutzung zu unterscheiden: "beide werden als Notwendigkeit zur Aufhebung des sich ergebenden Spiels in der Nachstellvorrichtung erfaßt. Es entsteht daher das Problem, daß die . Wachstellung der Bremse zu stark sein kann, so daß, wenn die Bremstrommel sich abkühlt und durch Zusammenziehen an die Bremsbacken anlegt, ein Blockieren der Bremse mit unter Umständen schwerwiegenden Polgen möglich ist.

Zur Überwindung der sich aus einer zu starken Nachstellung ergebenden Schwierigkeiten ist vorgeschlagen worden, in die Nachstellvorrichtung einen Bimetallstreifen einzugliedern, der, wenn die Bremstrommel und somit er selbst heiß ist, die Klinke aus dem Eingriff mit den Sperrzähnen herausbewegt, so daß die Nachstellvorrichtung überhaupt nicht arbeitet, bis die Bremstrommel abgekühlt und die Klinke in den Eingriff mit den Sperrzähnen hineinbewegt worden ist.

Wenn die Bremstrommel heiß wird, nutzen sich die Reibbeläge jedoch sehr rasch ab; es ist daher unzweckmäßig, gerade dann die Nachstellvorrichtung völlig außer Betrieb zu setzen. Das Problem einer zu starken .Nachsteilung infolge von Überhitzung wird zwar gemildert, jedoch auf Kosten der Möglichkeit, daß bei rascher Reibbelagabnutzung wegen der Außerbetriebsetzung der Nachstellvorrichtung die Nachstellung zu gering ist.

Um diesem Nachteil Rechnung zu tragen, ist vorgeschlagen worden, einen Bimetallstreifen so auszulegen, daß er lediglich die Schnelligkeit verringert, mit der die Nachstellvorrichtung bei heißer Bremstrommel das Spiel ausgleicht, so daß eine kleine Nachstellkapazität bewahrt wird. Aber

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auch mit diesem Vorschlag kann die Forderung, daß weder eine zu starke noch eine zu schwache Naciisteilung vorgenommen wird, nur unter bestimmten Bedingungen erfüllt werden:.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Nachstellvorrichtung, insbesondere für eine Trommelbremse zu schaffen, die den vorstehend beschriebenen Nachteil beseitigt oder zumindest mildert.

Erfindungsgemäß ist eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Bremse mit einem Klinken-Sperrad-Getriebe und einem Bimetallstreifen, der bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur die Klinke außer Eingriff mit dem Sperrad zu bringen vermag, so ausgelegt, daß der Bimetallstreifen nach übermäßiger Verstellung der Klinke das Wiederineingriffbringen der Xlinke mit dem Sperrad und dadurch eine Nachstellung ermöglicht.

Bei der ,erfindungsgemäßen selbsttätigen Nachstellvorrichtung ist innerhalb eines großen Bereiches während und nach Zuständen der"Wärmeausdehnung und Zusammenziehung der Bremstrommel das Einstellspiel weder zu groß noch zu klein. Ferner ist die beschriebene Nachstellvorrichtung billig herzustellen, wirkungsvoll und betriebssicher.

Ein Ausführüngsbeispiel der Erfindung wird im folgenden"anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht eines Teiles einer Trommel- . bremse mit einer selbsttätigen Nächsteilvorrich- :...-■ tung,

Fig. 2 eineSchrägansicht eines Bauteils der Trommelbremse gemäß Fig. 1,

Fig. 3, 4 und 5 Ansichten, die je einen Arbeitsschritt

der Nachstellvorrichtung gemäß Fig. 1 verdeutlichen. 030049/0779

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Die dargestellte Bremse hat eine Bremsbacke 1 mit einem Steg 2 und einer Plattform 3, an der ein Reibbelag 4 befestigt ist. Die Bremsbacke 1 wird von einer Rückstellfeder 5 zu einer nicht dargestellten anderen Bremsbacke hin und von einer nicht dargestellten Bremstrommel weg vorgespannt. Die Bremsbacken werden zum Betätigen der Bremse von einer nicht dargestellten hydraulischen Bremsbetätigungsvorrichtung auseinandergedrängt.

Zwischen den Bremsbacken ist eine längenveränderliche Strebe 6 angeordnet, die einen Anschlag bildet, zu dem die Bremsbacken nach einer Bremsbetätigung zurückkehren.

Die Strebe 6 bildet auch Teil einer Handbremsen-Übertragungsvorrichtung, mit der sich die Bremsbacken an die Bremstrommel mechanisch anlegen lassen.' Die Strebe 6 hat eine Gewindestange 7, eine Mutter 8 und eine Hülse 9, die in ihrem Innenraum das freie Ende der Gewindestange 7 aufnimmt. An einer äußeren zylindrischen Fläche der Mutter 8 sind Sperrzähne ausgebildet.

An die Bremsbacke 1 ist mit einem Drehzapfen 10 ein Klinkenhebel 11 angelenkt, der einen Ansatz 12 aufweist, an dem eine Klinkenfeder 13 aufgenommen ist. Die Klinkenfeder ist an ihrem anderen Ende an der Bremsbacke 1 befestigt und schwenkt den Klinkenhebel 11 im Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 10. Es ist dafür gesorgt, daß die Rückstellfeder 5 von stärkerer Wirkung ist als die Klinkenfeder 13, so daß bei nicht betätigter Bremse die Bremsbacke 1 sicher am Grund 14 eines Schlitzes in der Gewindestange 7 anliegt und ein Haken 15 des Klinkenhebels 11 an einer Anlagefläche 16 der Gewindestange 7 angreift.

Wenn die Bremse betätigt wird, bewegt sich die Bremsbacke nach links, wobei sie zwischen sich und dem Grund 14 des Schlitzes eine Lücke entstehen läßt. Der Klinkenhebel 11

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schwenkt daher unter der Wirkung der Klinkenfeder 13 im Uhrzeigersinn und sein Arm 17 bewegt sich tangential zur Mutter 8. Der Klinkenhebel 11 hat zum Steg 2 der Bremsbacke 1 hin und von ihm weg etwas freies Spiel, und eine weitere Wirkung der Klinkenfeder 13 besteht darin, daß der Arm 17 in den Eingriff mit den Sperrzähnen an der Mutter 8 gezogen wird. -

Der in Pig. 2 allein dargestellte Klinkenhebel 11 weist am Ende des Armes 17 eine Klinke 18 auf. An den Arm 17 ist ein Bimetallstreifen 19 angelenkt, der mit seinem Hauptabschnitt am Arm 17 anliegt. Das Metall mit der größeren Dehnung ist an der dem Arm 17 zugewandten Seite des Bimetallstreifensi.19 angeordnet.

Die Anordnung der Klinke 18 und des Bxmetallstrexfens 19 in bezug auf die Sperrzähne an der Mutter 8 ist in Pig. 3 bis 5 dargestellt, anhand deren die Arbeitsweise der Nachstellvorrichtung beschrieben wird.

Wenn die Bremse betätigt wird, bewegt sich das vordere Ende 20 der Klinke 18 nach rechts, wobei es über eine Planke 21 eines Sperrzahnes 22 gleitet, um sich einer Kante 23 des nächsten Sperrzahnes 24 zu nähern. Wenn das vordere Ende 20 der Klinke 18 die Kante 23 nicht ganz erreicht, dreht sich die Mutter 8 nicht, selbst wenn die Bremse wiederholt betätigt wird, und somit findet keine Nachstellung statt. Wenn das vordere Ende 20 der Klinke 18 die Kante 23 dagegen erreicht und dann nur einen kleinen weiteren Weg zurücklegt, wird der Sperrzahn 24 um diesen kleinen Betrag nach rechts mitgenommen und dreht die Mutter 8 im Uhrzeigersinn. Beim Lösen der Bremse kehrt die Klinke 18 zurück; weil sich aber die Mutter 8 etwas im Uhrzeigersinn gedreht hat, schnappt das vordere Ende 20 der Klinke 18 gerade über einen Endabschnitt 25 der Planke 21 hinweg ein. Bei der nächsten Bremsbetätigung, wenn sich die Klinke 18 erneut nach rechts bewegt, wird die nächste Kante 26 vom vorderen Ende 20 der

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Klinke 18 erfaßt und von der Klinke 18 nach, rechts mitgenommen, so daß die Mutter 8 eine Drehung ausführt, die einer ganzen Sperrzahnteilung entspricht. Diese Drehbewegung verstellt die Mutter 8 schraubend entlang der Gewindestange 7 in der Richtung, in welcher der Bremsbackenweg und damit der Klinkenweg verkleinert wird.

Bei jeder Bremsbetätigung, bei welcher der Klinkenweg eine Zahnteilung übersteigt, dreht sich die Mutter 8 um eine Zahnteilung. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Mutter 8 entlang der Gewindestange 7 schraubend so weit verstellt worden ist, daß der Bremsbackenweg und damit der Klinkenweg gerade kleiner als eine Zahnteilung ist.

Wenn der Einstellungsfehler der Bremse beträchtlich ist, kann der Klinkenweg so groß sein, daß die Mutter 8 bei jeder Bremsbetätigung um eine oder sogar mehrere ganze Teilungen gedreht wird. Wenn der Klinkenweg wegen der schrittweisen schraubenden Verstellung der Mutter 8 entlang der Gewindestange 7 kleiner wird, wird die Mutter 8 bei jeder Bremsbetätigung nur um eine Zahnteilung mitgedreht, bis zuletzt die Bewegung der Klinke 18 nicht ausreicht, um die Mutter auch nur um eine Zahnteilung mitzudrehen. Die Nachstellung ist dann beendet.

Neben dem der völligen Abnutzung sich nähernden Zustand der Eeibbeläge 4 ist Ursache für übermäßigen Klinkenweg die Ausdehnung der Bremstrommel, bei der die Klinke 18 einen eine Zahnteilung übersteigenden Weg zurücklegen muß, bevor die Bremsbacken sich an die Bremstrommel anlegen. Wenn bei durch Ausdehnung vergrößerter Bremstrommel genügend Bremsbetätigungen stattfinden, wäre es ohne den Bimetallstreifen möglich, daß die Mutter 8 entlang der Gewindestange 7 so weit schraubend verstellt würde, daß sich die Bremsbacken beim Abkühlen der Bremstrommel nicht weit genug zurückziehen könnten, um überhaupt genügenden Abstand von der Bremstrommel zu haben, so daß die Bremse in kaltem Zustand blockiert würde.

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Wenn der Bimetallstreifen 19 warm wird, biegt er sich wie in Fig. 4dargestellt, bis er die Sperrzähne berührt, wobei der Grad der Biegung auch ausreicht, um durch Reaktion das vordere Ende 20 der Klinke 18 in eine Stellung mit genügendem Abstand von den Sperrzähnen zu drängen. Seine Wirkung ist somit ähnlich der Wirkung der Bimetallstreifen gemäß den weiter oben erwähnten früheren Vorschlägen. Sollten jedoch die Klinke 18 und der Bimetallstreifen 19 einen übergroßen Weg zurücklegen, würde das Wiedereingreifen der Klinke in die Sperrzähne (sh.Fig.5)ermöglicht.Folglich wird die Ausdehnung der Bremstrommel "von der Nachstellvorrichtung nahezu völlig außer acht gelassen. Es besteht, zumindest theoretisch, die Möglichkeit, die Bauteile in bezug aufeinander exakt so anzuordnen, daß die Ausdehnung der Bremstrommel unberücksichtigt bleibt und die Klinke 18 während eines der Ausdehnung der Bremstrommel exakt gleichen Abschnittes ihrer Bewegung von den.Sperrzähnen genügend abgehoben und dann, sollte sie einen zusätzlichen Weg zurücklegen, auf die Sperrzähne abgesenkt wird. Wenn sich die Reibbeläge 4 abnutzen, während die .Bremstrommel heiß ist, legt die Klinke 18 diesen zusätzlichen Weg.zurück und ermöglicht eine Nachstellung der Bremse, Jedoch ist eine solche Genauigkeit nicht wesentlich, da der Ausgleich nur angemessen, nicht vollkommen, zuvsein braucht.

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Claims

DR.-ING. FRANZ TUESTHOFF

PATENTANWÄLTE -, _Λ

DR. PHIL. FREDA ¹WUESTHOFF (IQlJ-IQJb)

WUESTHOFF -ν. PECHMANN-BEHRENS -GOETZ dipl.-ing.ob.hard puls

DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DE₁-ING. DIETER BEHRENS

MANDATAIRES AGREES PRES l'oFFICE EUROPEEN DE^Qp^EAO 1 Λ DIPL.-ING.J DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

i D-8000 MÜNCHEN

ΐΑ-53 633 SGHWEIGERSTRASSE

■ ——— . TELEFON: (089)662051

_■:■-. TELEGRAMM: PROTECTPATENT

."■'■'._".-" telex: j 24 070

P at e η t a η s ρ r ü c h e

\., Selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Bremse mit einem Klinken-Sperrad-G-etriebe und einem Bimetallstreifen, der bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur die Klinke außer Eingriff mit dem Sperrad zu bringen vermag, g e k e η η ze i c h net durch eine Anordnung, bei welcher der Bimetallstreifen (19) nach übermäßiger Verstellung der Klinke (1.8) das Wiederineingriff bringen der Klinke (1.8) mit dem Sperrad (Mutter 8 mit Sperrzähnen) und dadurch eine Nachstellung ermöglicht.
2. "■-.. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h n. e t , daß die Klinke (18) an einem an eine Bremsbacke (1) angelenkten Klinkenhebel (11) ausgebildet und der Bimetallstreifen (19) mit dem Klinkenhebel (11) verbunden ist.
3· Nachstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß.der Bimetallstreifen (19) sich zwischen dem Klinkenhebel (11) und dem Sperrad (8) erstreckt und in bezug auf das Sperrad (8) zumindest annähernd radial bewegbar ist, um sich an das Sperrad (8) anzulegen und die Klinke (18) vom Sperrad (8) abzuheben.
4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch ge k e η η ze ic h η e t , daß die Klinke (18) und der Bimetallstreifen (19) während des Ablaufes einer Nachstellung zumindest annähernd tangential zum Sperrad (8) bewegbar sind. 0 3 0 0 A 9/0 7 7 9