DE3148072C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvorrich­ tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Nachstellvorrichtung dieser Gattung ist in der nicht vorveröffentlichten, prioritätsälteren DE-OS 31 00 678, ins­ besondere Fig. 5, dargestellt und beschrieben. Dort ist das erste Strebenteil mit einem gabelförmigen Ende an einem Feststellbremshebel abgestützt, der an einer ersten Bremsbacke gelagert ist. Der Nachstellhebel ist an einer zweiten Bremsbacke gelagert und hat eine Aussparung, in die ein am zweiten Ende des ersten Strebenteils ausgebil­ deter Haken mit Spiel eingreift. Der Nachstellhebel weist ferner an einem von seiner Lagerung entfernten Endbereich eine Verzahnung auf, in die unter der Vorspannung einer Feder ein verzahntes Bauteil eingreift, das ebenfalls an der zweiten Bremsbacke schwenkbar gelagert ist. In der Nähe dieses verzahnten Bauteils ist an der zweiten Brems­ backe ein stabförmiger wärmeempfindlicher Körper aus einem Werkstoff mit Formrückstelleffekt (Shape Memory Effect SME) derart befestigt, daß er das verzahnte Bauteil nicht berührt, solange seine Temperatur geringer ist als eine bestimmte Grenztemperatur. Für Betriebsbremsungen ist zwischen einander gegenüberstehenden Enden der Bremsbacken eine hydraulische Betätigungsvorrichtung vorgesehen. Über­ schreitet das Bremslüftspiel ein bestimmtes Maß, das durch das Spiel des am ersten Strebenteil ausgebildeten Hakens in der zugehörigen Aussparung des Nachstellhebels vorgege­ ben ist, dann wird der Nachstellhebel vom ersten Streben­ teil gehindert, bei der nächsten Betriebsbremsung gemein­ sam mit der Bremsbacke, an der er gelagert ist, radial nach außen zu schwenken. Infolgedessen ratscht die Verzah­ nung am Nachstellhebel über diejenige des verzahnten Bau­ teils hinweg, so daß der Nachstellhebel in einer neuen Stellung in bezug auf die ihn tragende Bremsbacke festge­ halten wird und die Bremsbacken daran hindert, beim Lösen der Bremse ganz in ihre ursprüngliche Ausgangsstellung zu­ rückzukehren. Die Bremsbacken nehmen somit eine neue Aus­ gangsstellung ein, bei der das gewünschte Bremslüftspiel wieder hergestellt ist.

Wenn hingegen die Bremstrommel infolge längerer oder wie­ derholter Bremsung überhitzt ist und dadurch ihr Durchmes­ ser vergrößert ist, soll dieser Durchmesserzuwachs nicht zu einer Nachstellung führen, damit die Bremsbacken nicht anschließend bei abgekühlter Bremstrommel an dieser schleifen oder gar blockieren. Eine solche unerwünschte Nachstellung wird bei der prioritätsälteren Bremse dadurch verhindert, daß der stabförmige wärmeempfindliche Körper sich beim Erreichen der vorbestimmten Grenztemperatur der­ art verbiegt, daß er gegen das verzahnte Bauteil drückt und dadurch die sonst beim Nachstellen auftretende rat­ schende Relativbewegung zwischen dem verzahnten Bauteil und der Verzahnung des Nachstellhebels verhindert. Dieser kann sich infolgedessen beim Betätigen der Bremse nur ge­ meinsam mit der ihn tragenden Bremsbacke bewegen. Eine Beschädigung der Nachstellvorrichtung bei einer hydrau­ lischen Betriebsbremsung ist dennoch nicht zu befürchten, da das erste Strebenteil mit dem Feststellbremshebel, an dem es abgestützt ist, durch eine bei Überlast nachgebende Zugfeder verbunden ist.

Bei Feststellbremsungen wird der Feststellbremshebel, bei­ spielsweise mittels eines Zugseils, in Richtung zum Nach­ stellhebel hin geschwenkt. Dabei übertragt das erste Stre­ benteil eine Druckkraft auf den Nachstellhebel, die dieser über seine Lagerung nur teilweise unmittelbar, im übrigen aber über seine Verzahnung und das verzahnte Bauteil, auf die ihn tragende Bremsbacke überträgt. Die Verzahnungen des Nachstellhebels und des verzahnten Bauteils werden da­ bei auf Scheren beansprucht und können bei einer übermäßig kräftigen Feststellbremsung aneinander vorbei ratschen oder beschädigt werden. Im ersten Fall kann ein zuvor kor­ rigiertes Bremslüftspiel wieder zu groß werden; im zweiten Fall kann die Nachstellvorrichtung insgesamt unbrauchbar werden. Der zweite Fall kann vor allem dann eintreten, wenn die Feststellbremsung bei überhitzter Bremstrommel ausgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegen Über­ nachstellung bei erhitzter Bremstrommel geschützte selbst­ tätige Nachstellvorrichtung noch betriebssicher und zu­ gleich einfacher zu gestalten.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung werden Druckkräfte, mit denen die zweiteilige Strebe belastet wird, von dem am ersten Strebenteil befestigten verzahnten Bauteil unmittelbar auf den Nachstellhebel übertragen, und dies in einer Richtung, bei der die Verzahnungen des ver­ zahnten Bauteils und des Nachstellhebels auf Druck und nicht auf Scheren beansprucht werden. Eine Beschädigung dieser Verzahnungen ist deshalb selbst bei besonders star­ ker Druckbelastung, beispielsweise infolge übermäßig kräf­ tiger Betätigung eines Handbremshebels, nicht zu befürch­ ten. Sämtliche Bauteile der Nachstellvorrichtung lassen sich zu einer einheitlichen Baugruppe zusammenfassen, die als solche auf Lager gehalten und auch nachträglich in eine Trommelbremse eingebaut werden kann. Es ist also im Gegen­ satz zu der prioritätsälteren Bremse nicht erforderlich, daß einzelne Bauteile der Nachstellvorrichtung von vorne­ herein mit der einen oder anderen Bremsbacke fest verbun­ den sind.

Die kennzeichnenden Merkmale, daß ein verzahntes Bauteil mit einem ersten Strebenteil starr verbunden ist, und daß ein Nachstellhebel am ersten Strebenteil in dessen Längs­ richtung vom verzahnten Bauteil weg verschiebbar geführt ist, sind aus der GB-PS 14 05 094 bei einer selbsttätigen Nachstellvorrichtung bekannt. Dabei ist aber ein wärme­ empfindlicher Körper aus einem Werkstoff mit Formrück­ stelleffekt, der oberhalb einer bestimmten Temperatur eine Nachstellung verhindern würde, nicht vorhanden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Trommelbremse mit selbsttätiger Nachstellvorrichtung,

Fig. 2 eine stark vergrößerte und teilweise als Schnitt dargestellte Teilansicht der Nachstellvorrichtung und

Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 2 dargestellten Teilansicht.

Die dargestellte Trommelbremse hat Bremsbacken 1 und 2, die an einem Widerlager 3 und an einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung 4 anliegen. Eine andere Betäti­ gungsmöglichkeit für die Bremsbacken 1 und 2 kann durch einen nicht dargestellten Handbremshebel vorgesehen sein, der an einem der Bremsbacken 1 und 2 schwenkbar gelagert ist und beim Schwenken die Bremse in herkömmlicher Weise mechanisch betätigt. Zwischen den Bremsbacken 1 und 2 er­ streckt sich in der Nähe der hydraulischen Betätigungsvor­ richtung 4 eine selbsttätige Nachstellvorrichtung 7 mit einer zweiteiligen Strebe 20, 21.

Gemäß Fig. 2 und 3 ist als erstes Strebenteil 20 eine langgestreckte Platte vorgesehen, von der nur der dem Bremsbacken 1 benachbarte, linke Endabschnitt dargestellt ist. Das erste Strebenteil 20 erstreckt sich sehnenförmig durch die Bremse und wirkt an seinem anderen Ende mit dem Steg des Bremsbackens 2 oder mit einem eventuell vorhan­ denen Handbremshebel zusammen.

Als zweites Bauteil der Strebe 20, 21 ist ein abgewinkel­ ter Nachstellhebel 21 mit zwei Hebelarmen 22 und 23 vorge­ sehen. In einem Loch des Nachstellhebels 21 ist ein Zapfen 24 starr befestigt, dessen Schaft 25 einen längsgerichte­ ten Schlitz 26 im ersten Strebenteil 20 durchdringt. Der Zapfen 24 hat einen verzahnten oder gerändelten Kopf, der einen Vorsprung 27 an der Oberseite des Nachstellhebels 21 bildet. Der Nachstellhebel 21 ist durch den Zapfen 24 am ersten Strebenteil 20 schwenkbar gelagert und kann sich in dessen Längsrichtung um einen Betrag bewegen, der von der Länge des Schlitzes 26 abhängt.

Im ersten Strebenteil 20 ist ein als Zapfen ausgebildetes, gerändeltes oder außenverzahntes Bauteil 28 nahe einem dem ersten Strebenteil 20 zugewandten Rand des Hebelarms 22 befestigt, der mit einer entsprechenden Rändelung oder Verzahnung 29 für den Eingriff mit dem verzahnten Bauteil 28 versehen ist. Die Verzahnung 29 des Hebelarms 22 liegt auf einem Kreis um den Zapfen 24. Der andere Hebelarm 23 des Nachstellhebels 21 durchdringt eine Aussparung 30 im Steg 1 A des Bremsbackens 1 und liegt mit seinem radial äußeren Rand 31 am Steg 1 A an. In der gezeichneten Ruhe­ stellung der Bremse besteht zwischen dem entgegengesetzten Rand 32 des Hebelarms 22 und dem zugehörigen, radial inne­ ren Rand 33 der Aussparung 30 ein Spalt E, der dem ge­ wünschten Bremslüftspiel entspricht.

Zum Verhindern einer Übernachstellung ist ein plattenför­ miger Riegel 34 vorgesehen, der ein ungefähr rechteckiges Fenster 35 von solchen Abmessungen aufweist, daß er auf den Vorsprung 27 aufgeschoben werden kann. Das Fenster 35 ist in der Längsrichtung des ersten Strebenteils etwas länger als der Durchmesser des Vorsprungs 27. Der in bezug auf die Bremse radial nach außen weisende Rand 36 des Fen­ sters 35 ist entsprechend der Verzahnung des Vorsprungs 27 gerändelt oder verzahnt, wogegen der entgegengesetzte Rand 37 des Fensters 35 eine ebene Fläche ist. Der radial äußere Endabschnitt des Riegels 34 ist über das Ende des ersten Strebenteils 20 nach unten abgekantet und bildet einen nach unten ragenden Abschnitt 38 sowie einen von diesem radial nach innen ragenden Abschnitt 39, der eng an der Unterseite des ersten Strebenteils 20 anliegt, um den Riegel 34 auf dem Nachstellhebel 21 aufliegend zu halten.

Der selbsttätigen Nachstellvorrichtung 7 ist ein wendel­ förmiger Körper 40 aus wärmeempfindlichem, formrückstell­ barem Werkstoff zugeordnet, der mit einem Ende am nach unten ragenden Abschnitt 38 des Riegels 34, und mit seinem anderen Ende am Nachstellhebel 21 anliegt. In das erste Strebenteil 20 greift ein Ende einer Feder 41 ein, die mit ihrem anderen Ende an einem aufragenden Ansatz 42 des Rie­ gels 34 befestigt ist. Die Feder 41 ist eine Zugfeder und spannt den Riegel 34 so radial nach innen vor, daß der ge­ rade Rand 37 des Fensters 35 am Vorsprung 27 des Zapfens 24 anliegt. Dabei spannt die Feder 41 über den Zapfen 24 auch den Nachstellhebel 21 in derselben Richtung so vor, daß die Verzahnung 29 des Hebelarms 22 in festem Zahnein­ griff mit dem Bauteil 28 gehalten ist.

Die Bremsbacken 1 und 2 werden bei Betriebsbremsungen von der Betätigungsvorrichtung 4 an die Bremstrommel ange­ preßt. Bei nicht abgenutzten Bremsbelägen reicht diese Bewegung gerade aus, um den Spalt E zu schließen; die Nachstellvorrichtung 7 wird nicht betätigt.

Wenn sich die Bremsbeläge abgenutzt haben, übersteigt die beim Betätigen der Bremse stattfindende Auswärtsbewegung der Bremsbacken 1 und 2 schon bei normaler Betriebstempe­ ratur die Größe des Spaltes E; der Rand 33 der Aussparung 30 im Bremsbackensteg 1 A drängt den Nachstellhebel 21 ra­ dial nach außen und löst ihn vom verzahnten Bauteil 28. Der Nachstellhebel 21 wird nun vom Bremsbacken 1 um den Vorsprung 27 des Zapfens 24 um einen Winkel geschwenkt, der umso größer ist, je mehr die Bremsbackenbewegung über die zur Überwindung des gewollten Bremslüftspiels erfor­ derliche Bewegung hinausgeht. Beim Lösen der Bremse kommt die Verzahnung 29 am Hebelarm 23 des Nachstellhebels 21 mit dem verzahnten Bauteil 28 in einer neuen Stellung in Eingriff, wodurch der Nachstellhebel 21 in seiner neuen Winkelstellung festgehalten wird. Der Rand 31 des Hebel­ arms 23 ist bei der eingetretenen Schwenkung des Nach­ stellhebels 21 aus seiner zuvor eingenommenen Stellung radial nach außen bewegt worden, so daß die wirksame Länge der Strebe 20, 21 nun vergrößert ist und die Bremsbacken 1 und 2 dadurch in einer nachgestellten Position in geringe­ rem Abstand von der Bremstrommel gehalten werden.

Wenn die Bremse jedoch überhitzt ist, beispielsweise nach häufigem Bremsen beim Befahren einer steilen Gefälle­ strecke, dehnt sich die Bremstrommel aus. Die Überhitzung bewirkt zugleich, daß sich der Körper 40 aus formrück­ stellbarem Werkstoff rasch und beträchtlich in der Länge vergrößert und den Riegel 34 gegen die Wirkung der Feder 41 entsprechend Fig. 2 und 3 nach links drängt, bis der verzahnte, radial innere Rand 36 des Fensters 35 in Zahn­ eingriff mit dem Vorsprung 27 des Zapfens 24 kommt. Wenn dann die Bremse betätigt wird, ist die Kraft des wendel­ förmigen Körpers 40 aus formrückstellbarem Werkstoff genügend groß, um den Nachstellhebel 21 gegen die Wirkung der Feder 41 nach links zu ziehen und den Rand 31 des He­ belarms 23 am radial äußeren Rand der Aussparung 30 in Anlage zu halten. Dadurch bleibt das eingebaute Spiel von der Größe des Spaltes E erhalten. Wenn die Bremsbackenbe­ wegung groß genug ist, um die Verzahnung 29 am Hebelarm 22 aus dem Eingriff mit dem verzahnten Bauteil 28 zu lösen, verhindert der Zahneingriff zwischen dem Riegel 34 und dem Vorsprung 27 des Zapfens 24 eine Schwenkung des Nachstell­ hebels 21, so daß beim Lösen der Bremse die Verzahnung 29 am Hebelarm 22 in unveränderter Lage in das verzahnte Bau­ teil 28 wiedereingreift.

Beim Abkühlen der Bremstrommel schrumpft der Körper 40 auf seine anfängliche Länge, so daß die Feder 41 den Riegel 34 radial nach innen zieht und dadurch den verzahnten Rand 36 aus der Verzahnung des Vorsprungs 27 löst. Deshalb kann die Bremse schon bei ihrer ersten Betätigung nach dem Ab­ kühlen wieder nachgestellt werden, wenn dies nötig ist, um einen Bremsbelagabnutzung auszugleichen, die während der Überhitzung eingetreten ist.

Der wärmeempfindliche Körper 40 kann auch anders als wen­ delförmig gestaltet, beispielsweise als Rohr ausgebildet sein. Den Kräften, die bei einer mechanischen Bremsung als Druckkräfte über die zweiteilige Strebe 20, 21 übertragen werden, braucht der wärmeempfindliche Körper 40 nicht standzuhalten, da diese Kräfte vom ersten Strebenteil 20 über das verzahnte Bauteil 28 und weiter über den Nach­ stellhebel 21 ohne Mitwirkung des wärmeempfindlichen Kör­ pers 40 auf die Bremsbacke 1 übertragen werden.

Claims (7)

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Trommelbremsen, insbesondere an Kraftfahrzeugen, mit

• - einem ersten Strebenteil (20), das mit einer Bremsbacke (2) verbunden ist,
• - einem Nachstellhebel (21), der als zweites Teil einer zweiteiligen Strebe (20, 21) das erste Strebenteil (20) mit einer anderen Bremsbacke (1) verbindet,
• - einem verzahnten Bauteil (28), das normalerweise in eine Verzahnung (29) am Nachstellhebel (21) eingreift,
• - wodurch die wirksame Länge der Strebe (20, 21) festge­ legt und nur infolge einer Bremsbetätigung bei abgenutzten Bremsbelägen durch Schwenken des Nachstellhebels (21) und Einrasten seiner Verzahnung (29) in einer neuen Stellung am verzahnten Bauteil (28) vergrößerbar ist, und
• - einem wärmeempfindlichen Körper (40) aus einem Werkstoff mit Formrückstelleffekt, der oberhalb einer bestimmten Temperatur eine Nachstellung verhindert,

dadurch gekennzeichnet,

• - das verzahnte Bauteil (28) mit dem ersten Strebenteil (20) starr verbunden ist,
• - der Nachstellhebel (21) am ersten Strebenteil (20) in dessen Längsrichtung vom verzahnten Bauteil (28) weg ver­ schiebbar geführt ist,
• - am Nachstellhebel (21) ein starrer, verzahnter Vorsprung (27) angeordnet ist,
• - dem Nachstellhebel (21) ein Riegel (34) mit einem Fen­ ster (35) zugeordnet ist, in dem der Vorsprung (27) zwi­ schen einem verzahnten Rand (26) und einem glatten Rand (37) mit Spiel aufgenommen ist,
• - der Riegel (34) von einer Feder (41) belastet ist, die bestrebt ist, den glatten Rand (37) des Fensters (35) am Vorsprung (27) anliegend, und dadurch die Verzahnung (29) des Nachstellhebels (21) mit dem verzahnten Bauteil (28) am ersten Strebenteil (20) in Eingriff zu halten, und
• - der wärmeempfindliche Körper (40) zwischen Nachstell­ hebel (21) und Riegel (34) derart angeordnet ist, daß er bei der bestimmten Temperatur den Riegel (34) mit dem ver­ zahnten Rand (36) seines Fensters (35) gegen den verzahn­ ten Vorsprung (27) drückt und dadurch den Nachstellhebel (21) am Schwenken hindert.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Nach­ stellhebel (21) ein Zapfen (25) starr befestigt ist, der einen den verzahnten Vorsprung (27) bildenden Kopf auf­ weist sowie einen Schaft (25), welcher in einen längs­ gerichteten Schlitz (26) des ersten Strebenteils (20) eingreift.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (41) eine Zugfeder ist, die zwischen dem ersten Streben­ teil (20) und dem Riegel (34) ausgespannt ist.

4. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wärme­ empfindliche Körper (40) wendelförmig ist.

5. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (34) einen rechtwinklig zum ersten Strebenteil (20) abge­ kanteten Abschnitt (38) aufweist, an dem sich der wärme­ empfindliche Körper (40) abstützt.

6. Nachstellvorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (34) einen weiteren Abschnitt (39) aufweist, der parallel zum ersten Strebenteil (20) abgekantet ist, an diesem ge­ führt ist und in die vom wärmeempfindlichen Körper (40) gebildete Wendel eingreift.