DE3301130A1

DE3301130A1 - Schleifverhinderungsmittel fuer kranzbremsen

Info

Publication number: DE3301130A1
Application number: DE19833301130
Authority: DE
Inventors: Jean 63140 Chatel-Guyon Gergele
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1982-01-18
Filing date: 1983-01-14
Publication date: 1983-07-28
Also published as: FR2520074B1; SE8300206D0; BE895630A; ES518884A0; AR230681A1; IT8352842V0; ES8400564A1; AU1056983A; FR2520074A1; IT1159958B; NL8204976A; LU84585A1; GB8301142D0; IT8367037A0; JPS58124837A; SE8300206L; GB2113329A; BR8300226A

Description

PRINZ= S:UWKE:& PARTNER ₃

Patentanwälte · European P'atefif Attorneys München ^ Stuttgart

* 4

11. Januar 1983 MICHELIN & CIE

(Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN) Clermont - Ferrand / Frankreich

Unser Zeichen: M 1567

Schleifverhinderungsraittel für Kranzbremsen

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit sogenannten Kranzbremsen. Derartige Bremsen weisen einen zylindrischen Kranz, der koaxial zu und fest verbunden ist mit der zu bremsenden Einheit, z.B. einem Fahrzeugrad, und eine Zange, deren Schenkel Reibungsbzw. Bremsbeläge tragen, die radial auf der Innenseite und auf der Außenseite der Bremsflächen des Kranzes angeordnet sind, auf, wobei diese Schenkel der Zange durch einen Hydraulikbremszylinder betätigt sind.

Wenngleich derartige Bremsen gegenüber andersartigen Bremsen vorteilhaft sind, insbesondere wegen des sehr geringen Raumbedarfes bei guter Bremsleistung, haftet ihnen jedoch ein Mangel an: Um eine akzeptable Ansprechzeit . zu erreichen, läßt man die Bremsbeläge dauernd leicht auf dem Bremskranz schleifen. Dieser als "Schleifen" bezeichnete Vorgang verbraucht unnütz Energie und verursacht lokale Abnutzungen des Kranzes, so daß der Betrieb einer solchen Bremse nicht zufriedenstellend ist.

im /Ma

Eine Maßnahme zum Beseitigen des Schleifens der Bremsbeläge besteht darin, ein Spiel geeigneter Größe zwischen ihnen und den zugeordneten Bremsbahnen auf dem Kranz vorzusehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Zange einer Bremse der genannten Art mit einer Vorrichtung zu versehen, die dem Schleifen der Bremsbeläqe abhilft.

Durch die Erfindung wird eine Kranzbremse für eine rotierende Einheit, z.B. ein Fahrzeugrad, geschaffen, die einen zu der rotierenden Einheit koaxialen und mit dieser fest verbundenen Kranz sowie eine Zange aufweist, die drehfest in bezug auf die rotierende Einheit gehalten ist und aus zwei durch ein Gelenk verbundenen Schenkeln gebildet ist, wobei diese Zange zum einen mit Bremsbelägen versehen ist, von denen der eine auf der Außenseite und der andere auf der Innenseite des Kranzes angeordnet ist, und zum anderen mit einem Bremszylinder sowie mit einer Feder versehen ist, die dem Bremszylinder entgegenwirkt/ wobei die Kranzbremse dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen den Schenkeln der Zange eine Vorrichtung angeordnet ist, die gebildet ist aus einem Teil, das mit einer Bohrung und einer Gleitbahn versehen ist, bei welcher der Abstand zwischen den beiden Enden dem Spiel entspricht, das zwischen den Bremsbelägen und dem Bremskranz vorgesehen ist, aus einem mit Reibung in der Bohrung des genannten Teiles beweglichen Element, das fest mit einem der Schenkel der Zange verbunden ist, und aus einem Zapfen, der um die Gelenkachse der Zange herum in der Gleitbahn des genannten Teiles frei verschiebbar ist, wobei der Zapfen mit dem anderen Schenkel der Zange fest verbunden ist und an dem einen Ende der Gleitbahn anschlägt, wenn die Bremsbeläge offen sind, und an ihrem anderen Ende anschlägt, wenn die Brembeläge angezogen sind, wobei die Reibungskräfte des beweglichen Elementes in der Bohrung des genannten Teiles größer sind

als die Zugkraft der Gegenfeder, jedoch geringer sind als die durch den Bremszylinder auf dieses Element unter Rück sichtnahme auf die entsprechenden Hebel ausgeübten Kräfte

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird.

In der (nicht maßstabsgerechten) Zeichnung zeigen: 10

Fig. 1 eine Ausführungsform, bei der die erfindungsgemäße Antischleifvorrichtung an den Enden der Schenkel der Bremszange angeordnet ist, die den die Bremsbeläge tragenden Enden gegenüberliegen; und

Fig. 2 eine andere Ausführungsform, bei der das unter

Reibung bewegliche Element der erfindungsgemäßen Schleifverhinderungsvorrichtung den beiden Zangenschenkein gemeinsam und durch die Gelenkachse dieser

beiden Zangenschenkel gebildet ist.

In Fig. 1 ist eine Bremse mit einem Kranz 11 dargestellt, der in ein Fahrzeugrad mit der Rotationsachse XX¹ eingebaut ist. Es sind nur Teile der Radscheibe 8 und der Nabe 9 dargestellt.

Die den Kranz 11 umfassende Bremse 1 weist eine Bremszange 12, Bremsbeläge 131, 132, einen Bremszylinder 14 und Federn 15 auf. Der Kranz 11 ist zylindrisch ausgebildet und koaxial mit der Achse XX¹. Ferner ist der Kranz 11 an der Radscheibe 8 befestigt, z.B. durch Schweißen. Die Bremszange 12 ist aus zwei Schenkeln 121, 122 gebildet, deren Enden, von denen das eine radial auf ^_er Außenseite und das andere radial auf der Innenseite des Kranzes 11 angeordnet ist, jeweils einen Bremsbelag 131, 132 tragen. Die Bremszange 12 weist ein Gelenk mit

der Achse 123 auf, die senkrecht zur Rotationsachse XX' des Kranzes 11 steht. Auf der anderen Seite des Kranzes 11 und der Bremsbeläge 131 , 132 in bezug auf das Gelenk der Bremszange 12 ist der Bremszylinder 14, der das Anziehen der Bremsbeläge 131, 132 auf dem Kranz 11 bewirkt, jeweils an einen Zangenschenkel 121, 122 über ein Gelenk 141 bzw. 142 angeschlossen.

Die Bremse 1 ist in ihrer Stellung gezeigt, die dem Bremsen entspricht. Die Bremsbeläge 131,. 132 sind gegen den Kranz 11 angelegt. Die an den Schenkeln 121, 122 der Bremszange 12 angreifenden Federn 15 sind gespannt. Diese beiden einander im wesentlichen gleichen Federn 15 sind über ein Teil 151 miteinander verbunden,.das in bezug auf die rotierende Einheit feststehend ist. Die Lage dieses Teiles 151 ist in radialer Richtung einstellbar, um das Spiel zwischen dem Bremskranz 11 und dem radial außenseitigen Bremsbelag 131 einerseits und dem radial innenseitigen Bremsbelag 132 andererseits abzugleichen. Durch Anordnung der erfindungsgemäßen Schleif-Verhinderungsvorrichtung an den beiden Schenkeln 121, 122 der Bremszange kann dieses Abgleichteil 151 zum Abgleichen des Spiels zwischen den Bremsbelägen 131, 132 und dem Bremskranz 11 entfallen.

Gemäß der Erfindung ist ein Teil 3 zwischen denjenigen Enden der Zangenschenkel 121, 122 angeordnet, die denjenigen gegenüberliegen, welche die Bremsbeläge 131, 132 tragen. Diese zwischengeschaltete Teil 3 ist mit einer Bohrung 31 und einer Gleitbahn oder einem -schlitz 32 versehen. Die Bohrung 31 ist zylindrisch und steht senkrecht zur Gelenkachse 123 der Bremszange 12. Der Gleitschütz 32 erstreckt sich in der zwischengeschalteten Teil 3 über eine Strecke h, die senkrecht zur Gelenkachse 123 der Bremszange 12 ist. Diese Strecke h zwischen den beiden Enden der Gleitschütz 32 ist durch eine Schraube 133 einstellbar, die auf der einen Seite des zwischengeschalteten

Teils 3 angeordnet ist. Die Strecke h entspricht

dem Hub eines Zapfens 33, d.h. dem Spiel, das die Bremsbeläge 131, 132 in bezug auf den Kranz 11 erhalten sollen, um das Schleifen zu verhindern, unter Berücksichtigung '5 der Längen der Hebel bzw. Schenkel zwischen dem Gelenk 123 der Bremszange 12 und einerseits den Bremsbelägen 131, 132 sowie andererseits dem Ende des Zangenschenkels 121, der mit dem Zapfen 33 versehen ist, der gemäß der Erfindung auf der Gleitschütz 32 der zwischengeschalteten Einrichtung 3 frei um die Gelenkachse 123 der Bremszange 12 verschiebbar ist.

Gemäß der Erfindung ist ferner dasjenige Ende des Zangenschenkels 122, das von dem den Zapfen 33 tragenden Zangenschenkel 121 verschieden ist, mit einer zylindrischen Stange 34 versehen, die bei der bevorzugten Ausführungsform senkrecht zur Rotationsachse XX¹ des Kranzes steht. Die Stange 34 ist unter Reibung in der Bohrung 31 der zwischengeschalteten Teils 3 verschiebbar. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel positioniert die Stange 34 den zwischengeschalteten Teil 3 und gleichzeitig den Gleitschütz 32 in bezug auf die Bewegung des Zapfens 33, der fest mit dem anderen entsprechenden Ende des Zangenschenkels 121 verbunden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Reibungskräfte, die beim Gleiten der Stange 34 in der Bohrung 31 des zwischengeschalteten Teils 3 auftreten, höher als die Spannungskräfte der Federn 15, wenn die Bremsbeläge geöffnet sind, d.h. im Ruhezustand der Bremse. Dabei ist selbstverständlich der Hebel berücksichtigt, der zwischen den Federn 15 und der Stange 34 vorhanden ist. Zum einen muß also die Spannung der Federn 15, d.h. ihre Arbeitsspannung, ausreichend hoch sein, um die Brems-

^S beläge 131, 132, nachdem sie gegen den Kranz 11 angelegt wurden, in ihre Ruhestellung zurückzubewegen, um also das Spiel wieder herzustellen, durch welches vermieden

wird, daß die Bremsbeläge 131,. 132 auf dem Kranz 11 schleifen, zum anderen müssen aber die in der Ruhestellung auftretenden Spannungskräfte geringer sein als die Reibungskraft der Stange .34, wenn diese in der Bohrung 31 der zwischengeschalteten Teils 3 gleitet.

Die im Betrieb auftretenden Spannungskräfte der Federn 15 müssen also auch geringer sein als die Reibungskraft der Stange 34 in der Bohrung 31, wobei stets der Hebel zwi-2Q sehen den Federn 15 und der Stange 34 zu berücksichtigen ist.

Wenn die Bremse in ihren Ruhezustand zurückkehrt, verläßt der in dem Gleitschütz 32 gleitende Zapfen 33 die Ab-Stützung auf der Einstellschraube 133 und stößt am Ende seines Hubes h gegen das radial innere Ende 320 der Schiebebahn an, durchläuft also die Strecke h der Gleitschlitz, die der Wiederherstellung des Spiels zwischen den Bremsklötzen 131, 132 und dem Kranz entspricht, durch welches das Schleifen vermieden wird. Da die Reibungskräfte der Stange 34 in der Bohrung 31 größer sind als die Zugspannung der Federn 15, gleitet der zwischengeschaltete Teil 3 nicht entlang der Stange 34.

Die Abnutzung der Bremsbeläge 131, 132 wird durch das Gleiten der Stange 34 in dem zwischengeschalteten Teil 3 unter der Wirkung des BremsZylinders 14 während des Bremsens kompensiert. Dies beruht darauf, daß die Reibungskräfte der Stange 34 in der Bohrung gemäß der Erfindung größer sind als die Spannungskräfte der Federn 15, jedoch deutlich niedriger sind als die durch den . Bremszylinder 14 auf die Schenkel 121, 122 der Bremszange 12 ausgeübten Kräfte. Auf diese Weise kann ein konstantes Spiel aufrechterhalten werden, das ausreicht, um ein Schleifen der Bremsbeläge 131, 132 auf dem Bremskranz 11 zu vermeiden, gleich wie stark die Bremsbeläge 131, 132 abgenutzt sind.

ι Die geeigneten Reibungskräfte der Stange 34 in der Bohrung 31 der zwischengeschalteten Teils 3 können durch bekannte Mittel verwirklicht werden/ z.B. durch Einspannen der Stange 34 durch eine Feder oder eine Dichtung (nicht dargestellt), die in der Bohrung 31 wirksam sind.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifverhinderungsvorrichtung gezeigt, die um die'Gelenk-IC) achse 123 herum wirksam ist, die den beiden Schenkeln 121, 122 der Bremszange 12 gemeinsam ist, die mit der Bremszange 12 bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform übereinstimmt, mit Ausnahme der Schleifverhinderungsvorrichtung. Aus diesem Grunde sind nur der Bereich der Gelenkachse der Bremszange 12 und die SchleifVerhinderungsvorrichtung in Fig.2 dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch ein Teil 5, die Gelenkachse 123 und einen Zapfen 53 gebildet.

Das Teil 5 weist zum einen eine Bohrung 51 auf, die erfindungsgemäß unter Reibung auf der Gelenkachse 123 montiert ist. Die Gelenkachse 123 ist z.B. mit dem Schenkel

122 der erfindungsgemäß ausgebildeten Bremszange 12 verbunden. Der die Bohrung 51 aufweisende Bereich des Teiles 5 ist aus einem elastischen Metall gebildet und mit einem Schlitz 35 versehen. Dieser Schlitz 35 ermöglicht es, die beiden elastischen Arme 511, 512 zu spreizen, welche die Bohrung 51 bilden, wodurch das Teil 5 auf der Gelenkachse

123 gelagert ist. Gemäß der Erfindung sind die durch das elastische Einspannen der Gelenkachse 123 zwischen den Armen 511, 512 des Teiles 5 ausgeübten Kräfte größer als die Zugspannung, welche durch die (Rückzieh-) Federn der Bremszange ausgeübt wird, jedoch wesentlich niedriger als

die durch den Bremszylinder ausgeübten (Schließ-) Kräfte. 35

Das Teil 5 umfaßt ferner gemäß der Erfindung eine Gleitschütz 52, der kreisbogenförmig ausgebildet und auf die Gelenkachse 123 zentriert ist, in der ein Zapfen 53 frei gleitet. Dieser Zapfen 53 ist fest verbunden mit dem Schenkel 121 der Bremszange. Der durch den Zapfen überstrichene Winkelsektor α, d.h. der Hub dieses Zapfens in der Gleitschütz 52, entspricht dem Spiel, das vorgesehen ist, um das Schleifen der Bremsbeläge 131, 132 zu verhindern. Die Größe dieses Winkelsektors α bzw. der Hub des Zapfens 53 kann durch eine (nicht dargestellte) angespitzte Schraube eingestellt werden, die analog der angespitzten Schraube 133 bei der in Fig. 1 gezeigten Schleif verhinderungsvorrichtung ausgebildet ist.

. Die Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist analog derjenigen nach Fig. 1. In dem Maße, wie die Abnutzung der Bremsbeläge 131, 132 fortschreitet, wird das zwischengeschaltete Teil 5 um das bewegliche Element weitergedreht, welches durch die Gelenkachse 123 gebildet ist, und zwar unter der Wirkung des BremsZylinders. Auf diese Weise ist der Zapfen 53 stets in Anlage an dem entsprechenden Ende des Gleitschützes 52, bevor ein neues Bremsmanöver beginnt.

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Claims

Patentanwälte · European Patent Attorneys München Stuttgart 11. Januar 1983 MIGHELIN & CIE (Compagnie Generale des Etablissements MICHELIN) Clermont - Ferrand / Frankreich Unser Zeichen: M 1567 Patentansprüche

1./' Kranzbremse für eine rotierende Einheit, z.B. für ein Fahrzeugrad, mit einem Kranz, der koaxial zu der rotierenden Einheit und mit dieser fest verbunden ist, und einer in bezug auf die rotierende Einheit drehfesten Zange, die aus zwei durch ein Gelenk vereinigten Schenkeln gebildet ist, wobei diese Zange zum einen mit Bremsbelägen versehen ist, von denen der eine auf- der Innenseite und der andere auf der Außenseite des Kranzes angeordnet ist, und zum anderen mit einem Bremszylinder und wenigstens einer sich der Wirkung des BremsZylinders widersetzenden Feder versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schenkeln der Zange eine Einrichtung angeordnet ist, die gebildet ist aus einem Teil, welches mit einer Boh-. rung und einem Gleit schlitz versehen ist, deren Entfernung zwischen den beiden Enden dem zwischen den Bremsbelägen und dem Bremskranz vorgesehenen Spiel entspricht, aus einem unter Reibung in der Bohrung des genannten Teiles beweglichen, mit einem der Schenkel der Zange fest verbundenen Teil und aus einem

HD/Ma

Zapfen, der um die Gelenkachse der Zange herum in dem Gleitschütz des genannten Teiles frei verschiebbar ist, wobei der Zapfen fest mit dem anderen Schenkel der Zange verbunden ist und an dem einen Ende des Gleitschlitzes anliegt, wenn die Bremsbeläge geöffnet sind, und an dem anderen Ende anliegt, wenn die Bremsbeläge angezogen sind, und wobei die Reibungskräfte des beweglichen Elementes in der Bohrung des genannten Teiles größer sind als die entgegenwirkende Spannung der Feder, jedoch geringer sind als die durch den Bremszylinder auf das genannte Element unter Rücksichtnahme auf die entsprechenden Hebel ausgeübten Kräfte.

2. Kranzbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Teil das bewegliche Element an seiner Bohrung elastisch einspannt und auf diese Weise die Reibungskräfte verursacht, die größer sind als die durch die Federspannung ausgeübten Kräfte, jedoch geringer als die durch den Bremszylinder ausgeübten Kräfte.

3. Kranzbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer Bohrung und einem Gleitschutz· versehene Teil zwischen denjenigen Enden der Zangenschenkel angeordnet ist, die den die Bremsbeläge tragenden Enden gegenüberliegen, daß die Bohrung und der Gleitschlitz senkrecht zur Gelenkachse der Zange angeordnet sind, daß das unter Reibung in der Bohrung des genannten Teiles bewegliche Element aus einer Stange gebildet ist, die mit dem Ende eines der Schenkel fest verbunden ist, und daß der in dem Gleitschütz frei verschiebbare Zapfen mit dem Ende des anderen Schenkels fest verbunden ist.

4. Kranzbremse nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Gelenkverbindung der beiden Zangenschenkel durch eine diesen beiden Schenkeln gemeinsame Achse gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Achse fest mit einem

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der Schenkel verbunden ist und das unter Reibung bewegliche Element der Einrichtung bildet.

5. Kranzbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder das öffnen bzw. Auseinanderziehen der Bremsbeläge bewirkt und in ihrer Mitte eine Vorrichtung zum Abgleichen des Spiels zwischen dem einen bzw. anderen Bremsbelag und dem Bremskranz aufweist.

6. Kranzbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Teil an dem Ende des Gleitschlitzes, welches der geöffneten Stellung der Bremsbeläge entspricht, eine Schraube zur Einstellung der Entfernung zwischen den beiden Enden des Gleitschlitzes, in welchem der Zapfen ohne Reibung gleitet, umfaßt.