DE3441812C2 - Einrichtung zum Übertragen einer Bremsbetätigungskraft - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Übertragen einer Bremsbetätigungskraft mittels eines Stößels zwischen einem Bremsnocken und einer Bremsbacke in einer Trommelbremse, mit in gegenseitigem Ge­ windeeingriff stehenden ersten und zweiten Elementen, durch deren Ver­ drehung relativ zueinander ihre axiale Gesamtlänge variabel ist, und mit an gegenüberliegenden Endstücken der genannten Einrichtung vorhandenen gekrümmten Flächen, welche sich in Anlage an zugeordneten Flächen des Bremsnockens und der Bremsbacke befinden.

Der Zweck der Verwendung von Einrichtungen der genannten Art mit va­ riabler axialer Gesamtlänge besteht darin, an den Belägen der Bremsbacken und der Bremstrommel auftretenden Verschleiß ausgleichen zu können, um damit die Winkelbewegungen des Nockens bei Betätigung der Bremse un­ abhängig vom Verschleiß an den Belägen der Bremsbacken und der Trom­ mel aufrecht zu erhalten. Das Verdrehen der beiden Elemente der genannten Einrichtung relativ zueinander kann von Hand, vorzugsweise jedoch mittels einer automatischen Nachstellvorrichtung erfolgen.

Die Verwendung von auf Druck beanspruchten Elementen für die Kraft­ übertragung zwischen dem Bremsnocken und den Bremsbacken führte bis­ her zu gewissen Nachteilen. Diese ergeben sich einerseits aus der Verwen­ dung von in Axialrichtung bewegbaren Bremsbacken, d. h. von in Richtung der Achse der Bremstrommel bewegbaren Bremsbacken, und andererseits aus der Verwendung von kugelförmigen Oberflächen für die Kraftübertra­ gung zwischen dem Nocken und der Kraftübertragungseinrichtung sowie zwischen dieser und der Bremsbacke.

Bei einem axialen Ausweichen der Bremsbacke ergibt sich eine größere Winkelbewegung des Bremsnockens für die Betätigung der Bremse und damit ein längerer Kolbenhub einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Brems­ betätigungseinrichtung, wie sie in mit dieser Art von Bremsen ausgerüsteten größeren Fahrzeugen verwendet wird. Aus dem längeren Kolbenhub können sich wiederum eine unzureichende Betätigungskraft und ein verzögertes An­ sprechen der Bremse ergeben.

Ist eine Bremse der genannten Art mit einer automatischen Nachstellvor­ richtung zum Verdrehen der beiden Elemente der Kraftübertragungseinrich­ tung relativ zueinander ausgerüstet, und bewirkt dann ein axiales Auswei­ chen der Bremsbacken eine Verlängerung des Kolbenhubs für die Betäti­ gung der Bremse, dann tritt die Nachstelleinrichtung in der gleichen Weise in Funktion, als ob ein Verschleiß an den Bremsflächen vorläge, d. h. die automatische Nachstellvorrichtung verringert das Spiel zwischen den Bremsflächen, bis dieses Spiel gegebenenfalls sogar negativ wird, so daß sich die Bremse dann nicht mehr lösen läßt.

Aus dem DE-19 66 010 U1 ist eine Nachstellvorrichtung für die Brems­ backen einer Innenbackenbremse bekannt. Diese Nachstellvorrichtung ist im Bereich der Schwenkachse angeordnet. Bei dieser vorbekannten Nachstell­ vorrichtung sind zur Übertragung einer Bremsbetätigungskraft zwischen den Bremsnocken und den Bremsbacken stabförmige Elemente vorgesehen, die sich jeweils mit einem Ende in entsprechenden Ausnehmungen in den Bremsbacken und mit ihrem gegenüberliegenden Ende in entsprechenden Ausnehmungen in den Bremsnocken abstützen. Sowohl die Enden dieser Elemente als auch die entsprechenden Ausnehmungen in den Bremsbacken und den Bremsnocken weisen gekrümmte Flächen auf, die miteinander kor­ respondieren.

Die Nachstellung der Bremse erfolgt jedoch nicht über die zwischen Brems­ nocken und Bremsbacken angeordneten Elemente, sondern über einen im Innenraum eines am Bremsschild festgelegten oder gelagerten Tragstückes angeordneten Nachstellkörper, der den Bremsnocken diametral gegenüber­ liegend zwischen den Bremsbacken angeordnet ist.

Angesichts der vorstehend erläuterten Nachteile und Mängel schafft die Er­ findung eine Einrichtung der genannten Art, welche der Neigung der Bremsbacken in einer Bremse der vorstehend beschriebenen Art in Axial­ richtung auszuweichen, entgegenwirkt.

Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß die gekrümmte Fläche des an der Bremsbacke angreifenden Elementes in einer in axialer Richtung der Bremstrommel verlaufenden Ebene einen Krümmungsradius hat, welcher wenigstens doppelt so groß ist, wie der Krümmungsradius der gleichen Fläche in einer zu der genannten Ebene lotrechten Ebene.

Für den Krümmungsradius in einer in axialer Richtung der Bremstrommel verlaufenden Ebene gibt es keine Begrenzung. Somit ist also auch eine zy­ lindrisch gekrümmte Fläche für den Angriff an der Bremsbacke verwend­ bar.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich­ nung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung von Teilen einer Trommel­ bremse im unbetätigten Zustand,

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung im betätigten Zustand der Bremse,

Fig. 3 eine Ansicht von Teilen der Bremse in Richtung der Pfeile III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 eine andere Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 7 und 8 Teile einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Zu einer in Fig. 1 gezeigten Bremse gehört eine Zylinderkolbenbetäti­ gungseinheit 1 mit einer Kolbenstange 2, welche mit ihrem äußeren Ende an einem Hebel 3 angelenkt ist. Der Hebel 3 ist fest mit einer Bremsnocken­ welle 4 verbunden, welche in eine fest mit einem (nicht gezeigten) Rad verbundene Bremstrommel 5 hineinragt.

Die Bremsnockenwelle 4 trägt einen Bremsnocken 6 mit in einer doppelten Krümmung ausgerundeten Vertiefungen für die Aufnahme von mit einer doppelten Krümmung konvex gekrümmten Flächen von als Stößel 7, 8 aus­ gebildeten Kraftübertragungseinrichtungen, welche jeweils in gegenseitigem Gewindeeingriff stehende erste und zweite Elemente 9, 10 bzw. 11, 12 aufweisen. Die Stößel 7, 8 beaufschlagen Bremsbacken 13 bzw. 14, welche mit Bremsbelägen 15 bzw. 16 versehen sind. In dem in Fig. 1 dargestell­ ten unbetätigten Zustand der Bremse ist zwischen den Bremsbelägen 15, 16 und der Innenfläche der Bremstrommel 5 jeweils ein Spalt vorhanden. Zum Anziehen der Bremse wird der Betätigungseinheit 1 Druckluft zugeleitet, so daß die Kolbenstange ausgestreckt wird. Dadurch wird die Bremsnocken­ welle 4 und der Bremsnocken 6 in eine Richtung verdreht, welche eine Be­ wegung der Stößel 7 und 8 voneinander weg bewirkt, so daß die Bremsbak­ ken 13, 14 mit ihren Bremsbelägen 15, 16 in Anlage an der Bremstrommel 5 kommen. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt.

An den Bremsbelägen 15, 16 und der Bremstrommel 5 auftretender Ver­ schleiß hat offensichtlich eine abträgliche Wirkung auf die Bremse, da er eine Verringerung der Bremsbetätigungskraft sowie ein verzögertes Anspre­ chen der Bremse zur Folge haben kann.

Es ist deshalb möglich, die Länge der Stößel 7, 8 entsprechend dem an den Bremsflächen der Bremse auftretenden Verschleiß zu vergrößern, um damit die Charakteristik der Bremse im wesentlichen unverändert zu erhalten. Diese Vergrößerung der Länge erfolgt durch Verdrehen der im gegenseiti­ gem Gewindeeingriff stehenden Elementen 9 und 10 bzw. 11 und 12 relativ zueinander. Die Elemente 10 und 11 sind als mit Innengewinde versehene Buchse ausgebildet und ,für die Aufnahme der mit einem entsprechenden Außengewinde versehenen Elemente 9 bzw. 12 eingerichtet. Das Verdrehen der Elemente 9 und 10 bzw. 11 und 12 relativ zueinander erfolgt durch An­ griff an den Elementen 10 und 11, welche jeweils einen Zahnkranz 17 mit einer Reihe von Zähnen 18 aufweisen. Die Verdrehung kann von Hand oder vorzugsweise mittels einer (nicht gezeigten) automatischen Nachstellvor­ richtung erfolgen.

Bekannte Ausführungsformen der Stößel 7, 8 weisen kugelförmige Enden auf, welche ein Ausweichen der Bremsbacken 13, 14 in Axialrichtung der Bremstrommel 5 erlauben. Diese axiale Bewegungsfreiheit der Bremsbacken 13, 14 ist durch die in Fig. 3 bis 8 gezeigten Ausführungsformen der Er­ findung beseitigt.

In den in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen haben die in Anlage an den Bremsbacken 13, 14 befindlichen gekrümmten Flächen der Stößel 7 bzw. 8 eine doppelte Krümmung. In der die Achse der Brems­ trommel enthaltenden Ebene von Fig. 3 und 4 ist der Krümmungsradius R der genannten Flächen mehr als doppelt so groß wie der Krümmungsradius r der gleichen Flächen in zur Ebene der Bremstrommel 5 lotrechten Rich­ tungen, d. h. in der Ebene von Fig. 5.

Die Bremsbacken 13 und 14 haben mit komplementären Krümmungen aus­ gerundete Flächen. Diese sind jedoch um ein Stück versenkt, so daß an den Elementen 9, 12 und den Bremsbacken 13, 14 einander gegenüberstehende Seitenflächen 19 bzw. 20 vorhanden sind, wie insbesondere in Fig. 4 zu erkennen ist. Die Seitenflächen 19, 20 erlauben eine gewisse Verschiebung der konvexen und konkaven Flächen relativ zueinander in der Ebene von Fig. 5, verhindern jedoch eine solche Verschiebung in der Ebene von Fig. 3 und 4. Eine axiale Bewegung beispielsweise der Bremsbacke 14 in der in Fig. 3 und 4 aufwärts weisenden Richtung relativ zur Bremstrommel 5 bewirkt daher, daß die konvexen und konkaven Flächen in dem in Fig. 4 mit "A" bezeichneten Bereich in verstärkte Anlage aneinander kommen, während sich in der aufwärts weisenden Richtung ein zunehmender Spalt zwischen den Flächen ausbildet.

Eine in dem Bereich "A" auf die Bremsbacke 14 ausgeübte Druckkraft weist dabei eine abwärts gerichtete Komponente auf und ist daher bestrebt, die Bremsbacke 14 in ihre symmetrische Lage zurückzustellen.

In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist der Krümmungsradius R der konkaven und konvexen Flächen in einer die Achse der Bremstrommel 5 enthaltenden Ebene größer als die effektive Länge L des aus den Elemen­ ten 11 und 12 zusammengesetzten Stößels 8. Eine axiale Bewegung der Bremsbacke 14 in einer in Fig. 6 aufwärts weisenden Richtung bewirkt ei­ ne Schwenkbewegung der Elemente 11, 12 des Stößels 8 um einen durch die zusammenwirkenden Flächen des Elements 11 und des Bremsnockens 6 definierten Drehpunkt 0 herum. Daraus ergibt sich wiederum eine verstärkte Anlage des Elements 12 an der Bremsbacke 14 in dem mit "A" bezeichne­ ten Bereich und die Ausbildung eines in aufwärts weisender Richtung eine zunehmende Breite aufweisenden Spalts zwischen den doppelt gekrümmten Flächen des Elements 12 und der Bremsbacke 14. Als Folge davon wird auf die Bremsbacke 14 eine axiale Rückstellkraft ausgeübt.

In der Ausführungsform nach Fig. 6 sind keinerlei zusätzliche Einrichtun­ gen notwendig, um eine Verschiebung der konvexen Fläche des Stößels 8 und der konkaven Fläche der Bremsbacke 14 relativ zueinander zu verhin­ dern und dabei zu gewährleisten, daß im Falle einer unerwünschten axialen Bewegung der Bremsbacke 14 eine axiale Rückstellkraft auf diese ausgeübt wird.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 unterscheidet sich von der in Fig. 4 und 5 dargestellten dadurch, daß der Krümmungsradius r in der zur Achse der Bremstrommel 5 lotrechten Ebene, d. h. also in der Ebene von Fig. 5 und 8, zwar unverändert ist, der Krümmungsradius R der an der Bremsbacke 14 angreifenden Fläche in einer die Achse der Bremstrommel 14 enthaltenden Ebene, d. h. also in der Ebene von Fig. 7, jedoch über den schon ziemlich großen Radius R in Fig. 4 hinaus bis ins Unendliche verlängert ist. Daraus ergibt sich, daß die kraftübertragenden Flächen an der Bremsbacke 14 theoretisch zylindrische Form erhalten. Im praktischen Gebrauch erhalten diese Flächen jedoch aufgrund von Verschleiß und plasti­ scher Verformung eine geringfügige Doppelkrümmung.

Claims (4)

1. Einrichtung zum Übertragen einer Bremsbetätigungs­ kraft mittels eines Stößels zwischen einem Brems­ nocken und einer Bremsbacke in einer Trommelbremse, mit in gegenseitigem Gewindeeingriff stehenden er­ sten und zweiten Elementen, durch deren Verdrehung relativ zueinander ihre axiale Gesamtlänge variabel ist, und mit an gegenüberliegenden Endstücken der genannten Einrichtung vorhandenen gekrümmten Flä­ chen, welche sich in Anlage an zugeordneten Flächen des Nockens und der Bremsbacke befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Fläche des an der Bremsbacke (13, 14) angreifenden Elementes (9 bzw. 12) in einer in axialer Richtung der Bremstrommel (5) verlaufenden Ebene einen Krümmungsradius (R) hat, welcher wenig­ stens doppelt so groß ist wie der Krümmungsradius (r) der gleichen Fläche in einer zu der genannten Ebene lotrechten Ebene.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R) in einer die axiale Richtung der Bremstrommel (5) enthaltenden Ebene unendlich ist, so daß die in Anlage an der Brems­ backe (14) befindliche gekrümmte Fläche des betref­ fenden Elementes (12) im wesentlichen zylindrische Form hat.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in Anlage an der Bremsbacke befindliche Element (12) und die Bremsbacke (14) selbst mit Seitenflächen (19 bzw. 20) versehen sind, welche Verschiebungen der beiden Teile relativ zueinander in axialer Richtung der Brems­ trommel (5) verhindern.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R) der gekrümmten Fläche des an der Bremsbacke (14) angreifenden Elements (12) in axialer Richtung der Bremstrommel (5) größer ist als die Länge (L) der Kraftübertragungseinrichtung.