DE3543456A1 - Calliper for disc brakes - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Bremszange für Scheibenbremsen insbesondere von Schienenfahrzeugen, mit zwei etwa mittig durch eine gegebenenfalls justierbare Zugstange miteinander verbundenen Bremszangenhebeln, die einerseits an eine Bremsscheibe anpreßbare Bremsbacken und andererseits über je einen Kniehebel an einem etwa parallel zur Längsrichtung der Bremszangenhebel beweglichen Betätigungsglied eines Bremskraftmotors angelenkt sind.The invention relates to a brake caliper for disc brakes especially of rail vehicles, with two approximately in the middle through one if necessary adjustable tie rod connected Brake caliper levers that can be pressed onto a brake disc Brake shoes and on the other hand about a toggle each movable parallel to the longitudinal direction of the brake caliper lever Actuator of a brake motor are articulated.
Die DE-PS 11 69 220 sowie die DE-OS 28 50 756 zeigen weitgehend den vorstehend genannten Merkmalen entsprechende Bremszangen, wobei lediglich die Bremszangenhebel mittig durch gehäusefeste Lagerböcke abgestützt sind. Es ist jedoch allgemeiner Stand der Technik, bei Bremszangen anstelle einer derartigen Abstützung eine gegebenenfalls zum Verschleißausgleich in ihrer Länge justierbare Zugstange vorzusehen. Bei den vorerwähnten, bekannten Anordnungen fehlen Einrichtungen zum Messen der Zuspannkraft der Bremszange, wie sie oftmals erforderlich, bei Verwendung eines elektromechanischen Bremskraftmotors beispielsweise gemäß der DE-Anmeldung B 422 II/2Of, der DE-OS 25 46 470 oder der DE-Anmeldung P 34 23 509 besonders zweckmäßig sind.DE-PS 11 69 220 and DE-OS 28 50 756 largely show that Characteristics corresponding brake calipers, wherein only the brake caliper levers in the center through bearing blocks fixed to the housing are supported. However, it is state of the art at If necessary, brake calipers instead of such a support Drawbar adjustable in length to compensate for wear to provide. The aforementioned known arrangements are absent Devices for measuring the clamping force of the brake caliper, as they do often required when using an electromechanical Braking motor, for example according to DE application B 422 II / 2Of, DE-OS 25 46 470 or DE application P 34 23 509 in particular are appropriate.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bremszange der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß bei nur geringem Bauaufwand und insbesondere für den Einbau in Schienenfahrzeuge günstiger Bremszangengestaltung die jeweilige Zuspannkraft der Bremszange genau meßbar ist. It is an object of the invention to provide a brake caliper of the type mentioned Art to design such that with little construction and cheaper especially for installation in rail vehicles Brake caliper design the respective clamping force of the brake caliper is exactly measurable.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die betätigungsgliedseitigen Enden der Bremszangenhebel über etwa in deren Verlängerung verlaufende Laschen am Gehäuse des Bremskraftmotors angelenkt sind und daß die Kniehehel mit dem Betätigungsglied über eine im wesentlichen nur in Bewegungsrichtung des letzteren verlaufende Kräfte übertragende sowie die quer hierzu verlaufende, die Enden der Kniehebel in annähernd gleichbleibendem Abstand haltende Abstützkraft zwischen diesen Enden messende Vorrichtung verbunden sind.This object is achieved according to the invention in that the Actuator-side ends of the brake caliper lever about in the extension extending tabs on the housing of the Braking motor are articulated and that the Kniehehel with the Actuator via an essentially only in the direction of movement the latter transferring forces and those transverse to it running, the ends of the toggle levers in approximately the same Distance-supporting support force between these ends Device are connected.
Die nach der weiteren Erfindung vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeiten für eine derartige Bremszange sind in den Unteransprüchen angegeben.The advantageous according to the further invention Design options for such a brake caliper are in specified in the subclaims.
In der Zeichnung ist eine nach der Erfindung ausgebildete Bremszange schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Grundaufbau der Bremszange,In the drawing, a brake caliper designed according to the invention is shown schematically, namely FIG. 1 shows a basic structure of the brake caliper,
Fig. 2 eine Einzelheit im vergrößerten Maßstab, und Fig. 2 shows a detail on an enlarged scale, and
Fig. 3 sowie Fig. 4 Abwandlungen zur Einzelheit in kleinerem Maßstab. Fig. 3 and Fig. 4 modifications to detail on a smaller scale.
Gemäß Fig. 1 weist die Bremszange zwei Bremszangenhebel 1 und 2 auf, welche mittig durch eine Zugstange 3 miteinander verbunden sind. Die Zugstange 3 kann in üblicher und daher hier nicht weiter zu erläuternder Weise durch einen handbetätigbaren oder selbsttätigen Gestängesteller in ihrer Länge justierbar ausgebildet sein. Die beiden Bremszangenhebel 1 und 2 sind an ihren einen Enden an Bremsbacken 4 bzw. 5 angelenkt, welche von beiden Seiten an eine Bremsscheibe 6 anpreßbar sind. An den anderen Enden sind an den Bremszangenhebeln 1 und 2 jeweils Kniehebel 7 bzw. 8 sowie Laschen 9 bzw. 10 angelenkt. Die Laschen 9 und 10 erstrecken sich etwa in Verlängerung der Bremszangenhebel 1 und 2 und sind andererseits am Gehäuse 11 eines Bremskraftmotors 12 angelenkt. Der Bremskraftmotor 12 weist etwa mittig zwischen den Anlenkstellen der Laschen 9 und 10 ein Betätigungsglied 13 auf, welches etwa parallel zur Längsrichtung der Bremszangenhebel 1 und 2 beweglich ist, wie es durch den Pfeil 14 angedeutet ist. Zum Bremsen gibt das Betätigungsglied 13 eine in Richtung auf die Bremsscheibe 6 hin gerichtete Zuspannkraft an eine später zu beschreibende Vorrichtung 15 ab. Die Laschen 9 und 10 erstrecken sich im stumpfen Winkel von den Bremszangenhebeln 1 und 2 zur Vorrichtung 15 und sind an dieser an Lagerstellen 16 bzw.17 angelenkt.Referring to FIG. 1, the brake caliper on two brake caliper levers 1 and 2 which are centrally connected by a drawbar 3. The pull rod 3 can be made adjustable in length in the usual and therefore not further explained here by a manually operated or automatic slack adjuster. The two brake caliper levers 1 and 2 are articulated at their one ends to brake shoes 4 and 5 , which can be pressed against a brake disk 6 from both sides. At the other ends, toggle levers 1 and 2 are each articulated toggle levers 7 and 8 and brackets 9 and 10, respectively. The tabs 9 and 10 extend approximately in the extension of the brake caliper levers 1 and 2 and, on the other hand, are articulated on the housing 11 of a brake motor 12 . The brake motor 12 has an actuating member 13 approximately in the middle between the articulation points of the tabs 9 and 10 , which can be moved approximately parallel to the longitudinal direction of the brake caliper levers 1 and 2 , as indicated by the arrow 14 . For braking, the actuating member 13 outputs an application force directed in the direction of the brake disc 6 to a device 15 to be described later. The tabs 9 and 10 extend at an obtuse angle from the brake caliper levers 1 and 2 to the device 15 and are articulated thereon at bearing points 16 and 17, respectively.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß, wenn der Bremskraftmotor 12 über sein in einer Lagerstelle 18 ebenfalls an der Vorrichtung 15 angelenktes Betätigungsglied 13 auf die Vorrichtung 15 eine in Richtung zur Bremsscheibe 6 gerichtete Zuspannkraft abgibt, die Kniehebel 7 und 8 die rechten Enden der Bremszangenhebel 1 und 2 auseinanderzuspreizen suchen, wodurch die Bremsbacken 4 und 5 an die Bremsscheibe 6 angepreßt werden. Durch die Laschen 9 und 10 werden dabei die in Längsrichtung der Bremszangenhebel 1 und 2 verlaufenden, von den Kniehebeln 7 und 8 auf die Bremszangenhebel 1 und 2 ausgeübten Kraftkomponenten auf das Gehäuse 11 des Bremskraftmotors 12 zurückgeführt, so daß von der Bremszange lediglich die durch die Reibung der Bremsbacken 4 und 5 an der Bremsscheibe 6 bewirkte Bremskraft durch eine äußere, nicht dargestellte Abstützung, beispielsweise übliche, an den Bremsbacken 4 und 5 angelenkte Pendelhebel, abgestützt werden muß.From Fig. 1 it is seen that, when the brake motor 12 emits a directed towards the brake disc 6 application force over its articulated in a bearing 18 also to the device 15 operating member 13 to the device 15, the toggle levers 7 and 8, the right ends of the Look for brake caliper lever 1 and 2 to spread apart, whereby the brake shoes 4 and 5 are pressed against the brake disc 6 . By the tabs 9 and 10 are thereby extending in the longitudinal direction of the caliper levers 1 and 2 returned from the toggle levers 7 and 8 to the brake caliper levers 1 and 2, applied force components on the housing 11 of the brake motor 12 so that the caliper only through the Friction of the brake shoes 4 and 5 on the brake disc 6 caused braking force must be supported by an external support, not shown, for example conventional pendulum levers articulated on the brake shoes 4 and 5 .
Die Vorrichtung 15 stellt ein gemäß Fig. 2 etwa U-förmiges Bauteil dar, an dessen Basis 19 etwa mittig die Lagerstelle 18 für die Anlenkung des Betätigungsgliedes 13 vorgesehen ist. Die Lagerstellen 16 und 17 für die Anlenkung der Kniehebel 7 und 8 befinden sich an den Schenkelenden 20 und 21 der Vorrichtung 15. Zwischen die an sich leicht gegeneinander bewegbaren Schenkelenden 20 und 21 ist als Kraftsensor eine Druckmeßdose 22 eingeordnet, welche zwischen den Schenkelenden 20 und 21 auftretende, in Annäherung dieser Schenkelenden 20 und 21 gerichtete Druckkräfte unter wenigstens annähernder Aufrechterhaltung des gegenseitigen Abstandes dieser Schenkelenden 20 und 21 mißt; das von der Druckmeßdose 22 gemessene Kraftsignal wird durch nichtdargestellte Leitungen abgeführt, es dient beispielsweise der Steuerung der vom Bremskraftmotor 12 abgegebenen Zuspannkraft.The device 15 represents an approximately U-shaped component according to FIG. 2, on the base 19 of which the bearing point 18 is provided approximately centrally for the articulation of the actuating member 13 . The bearing points 16 and 17 for the articulation of the toggle levers 7 and 8 are located on the leg ends 20 and 21 of the device 15 . Between the slightly against each other movable leg ends 20 and 21, a load cell 22 is arranged as a force sensor, which occurs between the leg ends 20 and 21, in approximation of these leg ends 20 and 21 directed compressive forces from at least approximate maintaining the mutual spacing of these legs ends 20 and 21 measures ; the force signal measured by the pressure sensor 22 is discharged through lines (not shown); it serves, for example, to control the application force output by the brake motor 12 .
In Fig. 2 sind die auf die Vorrichtung 5 während einer Bremsung wirkenden Kräfte eingezeichnet. Vom Betätigungsglied 13 wird über die Lagerstelle 18 auf die Vorrichtung 15 eine durch den Pfeil C dargestellte Zuspannkraft ausgeübt. Unter dieser Kraft sucht sich die Vorrichtung 15 gemäß Fig. 2 nach links zu verschieben, dieser Verschiebung wirken die durch die Pfeile A und B dargestellten, von den Kniehebeln 7 und 8 ausgeübten Kräfte entgegen. Die Pfeile A und B verlaufen stets in Längsrichtung der Kniehebel 7 und 8, sie sind in die Kraftkomponenten gemäß den Pfeilen A Y und A X sowie B Y und B X zerlegbar, wobei die durch die Pfeile A X und B X repräsentierten Kraftkomponenten der Betätigungskraft entgegengerichtet sind und dieser das Gleichgewicht halten. Die durch die Pfeile A Y und B Y repräsentierten Kraftkomponenten verlaufen etwa senkrecht zur Längsrichtung der Bremszangenhebel 1 und 2 und entsprechen damit der von letzteren auf die Bremsbacken 4 und 5 ausgeübten Abpreßkraft an die Bremsscheibe 6. Die den Pfeilen A Y und B Y entsprechenden Kraftkomponenten belasten die Druckmeßdose 22, welche diesen Kraftkomponenten die durch den Pfeil Y dargestellte und dem von ihr abgegebenen Meßsignal entsprechende Meßkraft entgegensetzt. Es ergibt sich somit, daß die Meßkraft und damit das von der Druckmeßdose 22 abgegebene Meßsignal genau der Anpreßkraft der Bremsbacken 4 und 5 an die Bremsscheibe 6 entspricht.In FIG. 2, the apparatus 5 acting during braking forces are located. The actuator 13 is exerted on the bearing point 18 of the device 15, a clamping force represented by the arrow C. Under this force, the device 15 attempts to shift to the left according to FIG. 2, this shift is counteracted by the forces exerted by the toggle levers 7 and 8 , represented by the arrows A and B. The arrows A and B always run in the longitudinal direction of the toggle levers 7 and 8 , they can be broken down into the force components according to the arrows A Y and A X and B Y and B X , the force components of the actuating force represented by the arrows A X and B X are opposite and keep it in balance. The force components represented by the arrows A Y and B Y run approximately perpendicular to the longitudinal direction of the brake caliper levers 1 and 2 and thus correspond to the pressing force exerted by the latter on the brake shoes 4 and 5 on the brake disk 6 . The force components corresponding to the arrows A Y and B Y load the pressure load cell 22 , which opposes these force components with the measuring force represented by the arrow Y and corresponding to the measuring signal emitted by it. It follows that the measuring force and thus the measuring signal emitted by the pressure cell 22 corresponds exactly to the pressing force of the brake shoes 4 and 5 on the brake disc 6 .
Gemäß Fig. 2 kann die Vorrichtung 15 auch plattenartig ausgebildet sein, wobei die Platte durch einen Längsschlitz 22 in ein etwa U-förmiges Bauteil mit leicht gegeneinander bewegbaren Schenkeln gespalten ist. Die Druckmeßdose 22 kann das freie Ende des Längsschlitzes 22 überbrückend an den durch diesen gebildeten Schenkelenden 20 und 21 befestigt oder in fluchtende, einander zugewandte Sackbohrungen der Schenkelenden 20 und 21 eingesetzt sein, wie es durch die Druckmeßdose 22′ angedeutet ist. Nach Fig. 4 kann die Vorrichtung 15 auch eine etwa dreieckige Gestalt aufweisen, wobei die Druckmeßdose 22 in eine an den Schenkelenden 20 und 22 angelenkte Verbindungslasche 24 angeordnet ist. Die Druckmeßdose 22 wird hierdurch von Biegebeanspruchungen freigehalten. Dabei ist es in weiterer Abänderung auch möglich, die Schenkelenden 20 und 21 an getrennten Hebeln vorzusehen, welche an der Lagerstelle 18 gegeneinander drehbar gelagert sind.Referring to FIG. 2, the apparatus 15 can also be formed like a plate, the plate is divided by a longitudinal slot 22 in an approximately U-shaped member having slightly mutually movable legs. The load cell 22 may be bridging fastened the free end of the longitudinal slot 22 in the space formed by these leg ends 20 and 21 or in aligned, facing blind holes of the leg ends 20 and 21, as is indicated by the load cell 22 '. According to FIG. 4, the device may also have a substantially triangular shape 15, wherein the load cell is disposed in one to the leg ends 20 and 22 hinged connecting plate 24 22. The pressure cell 22 is thereby kept free from bending stresses. In a further modification, it is also possible to provide the leg ends 20 and 21 on separate levers which are rotatably supported relative to one another at the bearing point 18 .
In weiterer Abänderung der Vorrichtung 15 können anstelle der Druckmeßdosen 20 bzw. 24 bzw. 22′ auch andersartige Kraftsensoren verwendet werden. Bei entsprechend steifer Ausbildung der Vorrichtung 15 nach Fig. 2 kann unter Weglassen der Druckmeßdose 22 beispielsweise die Außen- und oder Innenseite der Basis 19 mit einem Dehnungsmeßstreifen als Kraftsensor ausgestattet sein, wie es strichpunktiert mit dem Dehnungsmeßstreifen 25 angedeutet ist. Auch hierbei geben die Kraftsensoren den Anpreßkräften der Bremsbacken 4 und 5 genau entsprechende Meßsignale ab.In a further modification of the device 15 , other types of force sensors can be used instead of the pressure load cells 20 or 24 or 22 '. With a correspondingly rigid design of the device 15 according to FIG. 2, with the omission of the pressure cell 22, for example, the outside and / or inside of the base 19 can be equipped with a strain gauge as a force sensor, as is indicated by dash-dotted lines with the strain gauge 25 . Here, too, the force sensors give the contact forces of the brake shoes 4 and 5 exactly corresponding measurement signals.
Der Bremskraftmotor 12 kann von beliebiger Bauart sein, er kann ein Bremszylinder, Federspeicherzylinder oder eine elektromechanische Vorrichtung sein. Anstelle des in Fig. 1 gezeigten, eine in Richtung zur Bremsscheibe 6 gerichtete Druckkraft abgebenden Bremskraftmotors kann auch ein umgekehrt ziehender Bremskraftmotor vorgesehen sein, wenn die Winkel der Kniehebel 7 und 8 zu den Bremszangenhebeln 1 und 2 in spitze Winkel geändert werden.The brake motor 12 can be of any type, it can be a brake cylinder, spring-loaded cylinder or an electromechanical device. Instead of the brake force motor shown in FIG. 1, which emits a pressure force directed in the direction of the brake disk 6 , a reverse-pulling brake force motor can also be provided if the angles of the toggle levers 7 and 8 to the brake caliper levers 1 and 2 are changed to acute angles.
Es ist noch besonders hervorzuheben, daß die Laschen 9 und 10 stets ein gute Anpassung der Bremsbacken 4 und 5 an die jeweilige, gegebenenfalls seitlich versetzte oder pendelnde Lage der Bremsscheibe 6 ermöglichen. It should be particularly emphasized that the tabs 9 and 10 always allow a good adaptation of the brake shoes 4 and 5 to the respective, possibly laterally offset or oscillating position of the brake disc 6 .
Die Bremszange für Scheibenbremsen umfaßt zwei Bremszangenhebel (1 und 2), welche durch eine Zugstange (3) mittig miteinander verbunden sind. Die den Bremsbacken (4) und (5) abgewandten Enden der Bremszangenhebel (1 und 2) sind über zu ihnen stumpfwinklig verlaufende Kniehebel (7 und 8) an einer Vorrichtung (15) angelenkt.The brake caliper for disc brakes comprises two brake caliper levers ( 1 and 2 ) which are connected to one another in the center by a pull rod ( 3 ). The ends of the brake caliper levers ( 1 and 2 ) facing away from the brake shoes ( 4 ) and ( 5 ) are articulated on a device ( 15 ) by means of toggle levers ( 7 and 8 ) running at an obtuse angle to them.
Die Vorrichtung (15) ist ihrerseits am Betätigungsglied (13) eines Bremskraftmotors (12) angelenkt, welches in Längsrichtung der Bremszahnhebel (1 und 2) beweglich ist. Die Vorrichtung (15) übt auf die an ihr angelenkten Enden der Kniehebel (7 und 8) eine diese in gleichbleibenden Abstand haltende Abstützkraft aus und gibt ein dieser Abstützkraft entsprechendes Meßsignal ab. The device ( 15 ) is in turn articulated on the actuating member ( 13 ) of a brake motor ( 12 ) which is movable in the longitudinal direction of the brake toothed lever ( 1 and 2 ). The device ( 15 ) exerts on the ends of the toggle levers ( 7 and 8 ) articulated on it, a supporting force which keeps them at a constant distance and emits a measuring signal corresponding to this supporting force.
- Bezugszeichenliste 1Bremszangenhebel 2Bremszangenhebel 3Zugstange 4Bremsbacke 5Bremsbacke 6Bremsscheibe 7Kniehebel 8Kniehebel 9Lasche10Lasche11Gehäuse12Bremskraftmotor13Betätigungsglied14Pfeil15Vorrichtung16Lagerstelle17Lagerstelle18Lagerstelle19Basis20Schenkelende21Schenkelende22Druckmeßdose 22′ 23Längsschlitz24Verbindungslasche25DehnungsmeßstreifenCPfeilAPfeilBPfeilA Y PfeilA X PfeilB Y PfeilB X PfeilYPfeilLIST OF REFERENCE NUMERALS 1 brake caliper lever 2 brake caliper lever 3 pull rod 4 brake shoe 5 brake shoe 6 brake disc 7 toggle lever 8 toggle lever 9 bracket 10 bracket 11 housing 12 brake motor 13 actuator 14 arrow 15 device 16 bearing point 17 bearing point 18 bearing point 19 base 20 leg end 21 leg end 22 leg 22 pressure sensor 22 ′ 23 longitudinal slot 24 Connecting tab 25 strain gauges C arrow A arrow B arrow A Y arrow A X arrow B Y arrow B X arrow Y arrow
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1985
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Legal Events
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