DE3441802A1 - Power transmission and brake lining wear compensation device for pneumatically operated disc brakes - Google Patents

Power transmission and brake lining wear compensation device for pneumatically operated disc brakes

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Abstract

In a device for power transmission and for compensation of the brake lining wear on pneumatically operated disc brakes, the pneumatically actuatable piston is connected to a hydraulic master piston, which is in turn operatively connected to a hydraulic slave piston. <IMAGE>

Description

Kraftübersetzungs- und Bremsbelagverschleiß-Ausgleich-Power transmission and brake pad wear compensation

Einrichtung bei Pneumatisch betätigten Scheibenbremsen.Setup for pneumatically operated disc brakes.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kraftübersetzung und zum Ausaleich des Bremsbelagverschleißes bei pneumatisch betätigten Scheibenbremsen. Die relativ niedrigen Drücke bei der pneumatikbremse im Gegensatz zur Hydraulikbremse erfordert große Betätigungszylinder an den Bremsen, damit die notwendige Bremskraft auf die Bremsbeläge aufgebracht werden kann. Um diese Betätiqungszylinder, beispielsweise bei Fahrzeugen, mit kleineren Abmessungen bauen zu können, hat man zwischen Bremsbelag und Betätigunaszylinder mechanisch wirkende Kraftübersetzer eingebaut. Diese mechanischen Kraftübersetzer bestehen aus meist schwenkbar gelagerten Hebeln, wobei der aufgebrachte pneumatische Druck durch die entsprechende Schraubenübersetzung als eine verstärkte Kraft auf dem Bremsbelag wirkt.The invention relates to a device for power transmission and for Compensation of the brake pad wear with pneumatically operated disc brakes. The relatively low pressures with pneumatic brakes in contrast to hydraulic brakes requires large actuation cylinders on the brakes to provide the necessary braking force can be applied to the brake pads. To this actuation cylinder, for example in vehicles that can be built with smaller dimensions, you have between brake pads and actuating cylinder mechanically acting power converters built in. This mechanical Power translators usually consist of pivotable levers, whereby the applied pneumatic pressure through the appropriate screw ratio as a reinforced Force acts on the brake lining.

Diese mechanischen Kraftübersetzer weisen für das krafteinleitende Element am Bremsbelag nur einen geringen Zustellweg auf, der etwa in der Größenordnung des Lüftwegs lieqt, so daß eine zusätzliche Einrichtung notwendig ist, die den Verschleiß der Bremsbeläge, der ein Vielfaches des Lüftwegs beträgt, ausgleicht.These mechanical force translators point for the force-introducing Element on the brake pad only a small feed path, which is roughly in the order of magnitude of the ventilation path lies, so that an additional device is necessary to reduce the wear and tear the brake pads, which is a multiple of the clearance, compensates.

Ebenfalls bekannt sind mechanische Bremsbelagverschleiß-Ausgleichs-Einrichtungen.Mechanical brake lining wear compensation devices are also known.

Diese Einrichtungen bestehen z. B. aus ineinandergeschraubten Bauteilen die hohe Genauigkeit verlangen. Der eingangs erwähnte Kraftübersetzer und die Einrichtung zum Ausgleich des Belagverschleißes stellen Präzisionsteile dar, die hohe Kräfte übertragen müssen. Sie sind aufwendig und teuer zu fertigen.These facilities consist e.g. B. from components screwed into one another that require high accuracy. The force translator mentioned at the beginning and the device To compensate for lining wear, precision parts represent high forces need to transfer. They are complex and expensive to manufacture.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt eine Einrichtung zur Kraftübersetzung und zum Ausgleich des Bremsbelagverschleißes an pneumatisch betätigten Scheibenbremsen zu schaffen, welche klein baut, aus wenigen Teilen besteht, preiswert herstellbar ist und weitgehend wartungs- und verschleißfrei arbeitet.The invention has set itself the task of a device for power transmission and to compensate for brake pad wear on pneumatically operated disc brakes to create which is small in size, consists of a few parts, can be manufactured inexpensively and works largely maintenance-free and wear-free.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der pneumatische beaufschlagbare Kolben mit einem Hydraulik-Geberkolben verbunden ist, welcher wiederum über einen Hydraulik-Nehmerkolben mit dem Bremsbelag in Wirkverbindung steht, wobei beide Hydraulikkolben in mit einem das Hydraulikmedium aufnehmenden Nachlaufbehälter in Verbindung stehenden Kammern angeordnet sind.The object is achieved in that the pneumatic actable piston is connected to a hydraulic master piston, which in turn is in operative connection with the brake lining via a hydraulic slave piston, wherein Both hydraulic pistons in a follow-up container that holds the hydraulic medium communicating chambers are arranged.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedanken hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß über die Fläche des Bremsbelages verteilt mehrere Hydraulik-Nehmerkolben angeordnet sind.In a further embodiment of the concept of the invention, it has proven to be advantageous it has been proven that several hydraulic slave pistons are distributed over the surface of the brake lining are arranged.

Weiterhin vorteilhaft ist, daß der Pneumatikkolben, Hydraulik-Geberkolben, Hydraulik-Nehmerkolben und Nachlaufbehälter, derart in die Scheibenbremse integriert sind, daß sie eine Baueinheit bilden.It is also advantageous that the pneumatic piston, hydraulic master piston, Hydraulic slave piston and follow-up tank, integrated into the disc brake in this way are that they form a structural unit.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.The drawing shows an example embodiment of the subject matter of the invention shown schematically.

Es zeigen: Figur 1, einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung.They show: FIG. 1, a longitudinal section through the inventive Furnishings.

Figur 2, einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung nach Linie A - A der Figur 1.Figure 2, a cross section through the device according to the invention according to line A - A of FIG. 1.

Die Scheibenbremse 1 weist eine Bremsscheibe 2 auf, die an einem abzubremsenden Gegenstand, wie beispielsweise an dem Rad eines Lastkraftwaaens oder an einem Maschinenantrieb befestigt ist. Die Scheibenbremse 1 ist über eine Leitung 3 mit einem Steuerventil 4, welches als bekanntes Lastkraftwagen-Fußbremsventil zeichnerisch dargestellt ist, verbunden. Das Steuerventil 4 ist an einen Luftdruck luftbehälter 5 anqeschlossen, der wiederum von einem Kompressor 6 mit Druckluft versorgt wird. Über die an der Scheibenbremse 1 ancschlossene Leitung 3 kann ein Pneumatikkolben 7 mit Druckluft beaufschlagt und entgegen die Kraft der Feder 16 verschoben werden. Dieser Pneumatikkolben 7 ist mit einem Hydraulik-Geberkolben 8 fest verbunden, welcher in einer Kammer 9, absedichtet und verschiebbar, angeordnet ist. Die Kammer 9 steht einerseits ständig mit K-mmer(n) 10 in Verbindung, in welchen ein auf den Bremsbelag 11 einwirkender Hydraulik-Nehmerkolben 12 verschiebbar angeordnet ist, während die Kammer 9 andererseits über eine Bohruna 13, im Gehäuse der Scheibenbremse 1, mit einem Nachlaufbehälter 14, welcher das Hydraulikmedium aufnimmt, verbunden ist. Der Nachlaufbehälter 14 ist nach außen durch einen Faltenbalg 15 dicht abgeschlossen und kann gegebenenfalls mit einer an sich bekannten Warneinrichtung 17 versehen sein, die den Benutzer optisch oder akustisch darauf aufmerksam macht, daß der Füllstand des Hydraulikmediums im Nachlaufbehälter 14 einen vorgegebenen Mindestfüllstand unterschritten hat.The disc brake 1 has a brake disc 2 which is to be braked on a Object, such as on the wheel of a truck or on a machine drive is attached. The disc brake 1 is via a line 3 with a control valve 4, which is shown in the drawing as a well-known truck foot brake valve is connected. The control valve 4 is connected to an air pressure tank 5, which in turn is supplied with compressed air by a compressor 6. About the at the Disc brake 1 connected line 3 can be a pneumatic piston 7 with compressed air acted upon and displaced against the force of the spring 16. This pneumatic piston 7 is firmly connected to a hydraulic master piston 8, which is in a chamber 9, sealed and displaceable, is arranged. The chamber 9 is on the one hand constantly with K-mmer (s) 10 in connection, in which one acting on the brake lining 11 Hydraulic slave piston 12 is arranged displaceably, while the chamber 9 on the other hand Via a drill hole 13 in the housing of the disc brake 1 with a follow-up container 14, which receives the hydraulic medium, is connected. The follow-up container 14 is sealed to the outside by a bellows 15 and can optionally be provided with a known warning device 17, which the user optically or acoustically draws attention to the fact that the level of the hydraulic medium in the Follow-up tank 14 has fallen below a predetermined minimum level.

Die t';irkur-asweise der rinrichtuna ist folgende: Winter der Joraussetzuna, daß alle Teile sich in der in Fig. 1 darsestellten Ruhelaae befinden, die Hammern 9, 10, die Leitung 13 und der Nachlau-^behälter 14 mit Hydraulikmedum blase-frei aefüllt sind und der Druckluftbehälter 5 seinen Betriebsdruck au-;eist, kann die pneumatisch betätigte Scheibenbremse in Betrieb genommen werden. Bei Betätigung des Steuerventils 4 strömt Druckluft vom Behälter 5 über Leitung 3 zur Scheibenbremse 1 und drückt dem Pneumatikkolben 7 entgegen der Federkraft 16 in den Zylinder 18. Der mit dem Pneumatikkolben 7 verbundene Hydraulik-Geberkolben 8 schließt nach einem kurzen Hub die Drosselstelle 19 in der Leitung 13 ab und baut in Kammer 9 und in Kammer 10 einen hydraulischen Druck auf, der auf den Hydraulik-Nehmerkolben 12 übertragen wird und dadurch auf die Bremsbeläge 11 einwirkt, so daß sich diese an die Bremsscheibe 2 anlegen. Der Druck auf den Pneumatikkolben 7 wird durch das unterschiedliche Kolbenflächenverhältnis des Hydraulik-Geberkolbens 8 zum Hydraulik-Nehmerkolben 12, als auf den Bremsbelag 11 einwirkende Kraft verstärkt. Diese Ausbildung und Wirkungsweise wird als Kraftübersetzer bezeichnet.The t '; irkur-as mode of the rinrichtuna is as follows: Winter of the Joraussetzuna, that all parts are in the Ruhelaae shown in Fig. 1, the hammers 9, 10, the line 13 and the Nachlau- ^ container 14 with hydraulic medium bubble-free are filled and the compressed air tank 5 has its operating pressure; eist, the pneumatic actuated disc brake can be put into operation. When the control valve 4 is actuated, compressed air flows from the container 5 via a line 3 to the disc brake 1 and presses the pneumatic piston 7 against the spring force 16 in the cylinder 18. The hydraulic master piston connected to the pneumatic piston 7 8 closes the throttle point 19 in the line 13 after a short stroke and builds in chamber 9 and in chamber 10 a hydraulic pressure which acts on the hydraulic slave piston 12 is transmitted and thereby acts on the brake pads 11, so that these place on the brake disc 2. The pressure on the pneumatic piston 7 is achieved by the different piston area ratio of the hydraulic master piston 8 to the hydraulic slave piston 12, as the force acting on the brake lining 11 is increased. This training and How it works is referred to as a force translator.

Beim Entlüften der Leitung 3 über das Steuerventil 4 wird der Pneumatikkolben 7 durch die Federkraft 16 im Zylinder 18 in Richtung Ruhestellung gemäß Fig. 1 verschoben.When the line 3 is vented via the control valve 4, the pneumatic piston 7 shifted by the spring force 16 in the cylinder 18 in the direction of the rest position according to FIG.

Gleichzeitig beweqt sich auch der Hydraulik-Geberkolben 8 zurück, so daß in Kammer 9 und damit in den Kammern 10 ein Druckabbau erfolgt. Durch diesen Druckabbau werden die Hydrauliknehmerkolben 12 veranlaßt den Bremsbelag 11 an der Bremsscheibe 2 "zu lösen". Nach diesem Lösen des Bremsbelages 11 bleiben die Hydraulik-Nehmerkolben 12 in einer Position stehen die zwischen "Bremsen" und der "Ruhestellung" liegt und damit, je weiter sich die Hydraulik-Nehmerkolben 12 von ihrer Ruhestellung entfernen, das Naß für den Verschleiß des Bremsbelags 11 widerspiegeln. Wenn der Hydraulik-Geberkolben 8 in seine in Fio. 1 dargestellte Ruhestellung zurückgeführt wurde, kann über Drosselstelle 19, Leitung 13, das Hydraulikmedium, bei- spielsweise Bremsflüssigkeit, aus dem Nachlaufbehälter 14 in Kammer 9 und von dort in die Kammern 10 nachlaufen und den durch den unterschiedlichen Hub der Kolben 12 und 8 entstandenen Volumenunterschied ausgleichen. Bei jeder Bremsbetätigung wiederholt sich dieser Vorgang, so daß auch bei geringstem Verschleiß der Bremsbeläge 11 immer die dazu erforderliche geringe Menge an Hydraulikmedium nachfließt und den Raum in den Kammern 10 und 9 ausfüllt.At the same time, the hydraulic master piston 8 also moves back, so that in chamber 9 and thus in chambers 10 a pressure reduction takes place. Through this Pressure reduction, the hydraulic slave piston 12 causes the brake lining 11 on the Brake disc 2 "to be released". After the brake lining 11 has been released, the hydraulic slave pistons remain 12 are in a position between "braking" and the "rest position" and thus the further the hydraulic slave pistons 12 move away from their rest position, reflect the wetness for the wear of the brake lining 11. When the hydraulic master piston 8 in its in Fio. 1 rest position shown was returned, can via throttle point 19, line 13, the hydraulic medium, both for example brake fluid, from the follow-up container 14 into chamber 9 and from there into the chambers 10 and the volume difference resulting from the different strokes of the pistons 12 and 8 balance. This process is repeated each time the brake is actuated, so that too with the slightest wear of the brake linings 11, always the small amount required for this Amount of hydraulic medium flows in and fills the space in chambers 10 and 9.

Damit ist eine Einrichtung geschaffen, die den Bremsbe-Iagverschleiß kontinuierlich ausgleicht.This creates a device that reduces brake lining wear continuously balances.

Dieser Ausgleich findet so lange statt, bis die Warneinrichtung 17 darauf aufmerksam macht, daß ein vorbestimmter Mindestfüllstand im Nachlaufbehälter 14 unterschritten wurde und damit für den Benutzer erkennbar ist, daß neue Bremsbeläge 11 montiert werden müssen.This compensation takes place until the warning device 17 draws attention to the fact that a predetermined minimum level in the follow-up container 14 was undershot and thus it can be seen by the user that new brake pads 11 must be installed.

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Claims (3)

Ansprüche 1. Einrichtung zur Kraftübersetzung und zum Ausgleich des Bremsbelagverschleißes an pneumatisch betätigten Scheibenbremsen, dadurch qekennzeichnet, daß der pneumatisch beaufschlagbare Kolben (7) mit einem Hydraulik-Geberkolben (8) verbunden ist, welcher wiederum über einen Hydraulik-Nehmerkolen (12) mit dem Bremsbelag (2) in Wirkverbindung steht, wobei beide Hydraulikkolben (8 und 12) in, mit einem das Hydraulikmedium aufnehmenden Nachlaufbehälter (14) in Verbindung stehenden Kammern (9 und 10) angeordnet sind, 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, daß über die Fläche des Bremsbelages (2) verteilt mehrere Hydraulik-Nehmerkolben (12) angeordnet sind.Claims 1. Device for power transmission and to compensate for the Brake lining wear on pneumatically operated disc brakes, characterized by that the pneumatically actuated piston (7) with a hydraulic master piston (8) is connected, which in turn via a hydraulic slave piston (12) with the brake lining (2) is in operative connection, with both hydraulic pistons (8 and 12) in, with one the hydraulic medium receiving post-flow container (14) communicating chambers (9 and 10) are arranged, 2. Device according to claim 1, characterized in that that over the surface of the brake lining (2) distributed several hydraulic slave pistons (12) are arranged. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch aekennzeichnet, daß der Pneumatikkolben (7), Hydraulik-Geberkolben (8), Hvdraulik-Nehmerkolben (12) und Nachlaufbehälter (14) derart in die Scheibenbremse (1) integriert sind, daß sie eine Baueinheit bilden.3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the pneumatic piston (7), hydraulic master piston (8), hydraulic slave piston (12) and follow-up container (14) are integrated into the disc brake (1) in such a way that they form a structural unit.
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