DE3608234A1 - Selbsttaetige nachstellvorrichtung fuer innenbackenbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Nach­ stellvorrichtung für Innenbackenbremsen mit einem innerhalb einer drehbaren Bremstrommel ortsfest angeordneten Gehäuse,

einem in dem Gehäuse gleitend geführten, gegen eine Verdrehung gesicherten und mechanisch oder durch ein Druckmittel axial verschiebbaren Druckstück, das über eine buchsenförmige, in dem Gehäuse drehbar abgestützte Nachstellhülse und einen mit dieser verschraubten, mit der Bremsbacke drehfest verbundenen Nachstellbolzen die Bremsbacke beaufschlagt, und mit einem in dem Druckstück drehbar gelagerten Ring, der mit einer ersten Stirnfläche an einer sich am Boden des Druckstückes abstützen­ den Feder anliegt und mit einer zweiten Stirnfläche an der in das Druckstück hineinragenden Stirnfläche der Nachstellhülse anliegt und der mit einer Schrägnut versehen ist, in die ein Stift eingreift, der im Gehäuse angeordnet und gegen eine Be­ wegung sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung des Rings gesichert ist, wobei die einander zugekehrten Stirn­ flächen des Rings und der Nachstellhülse mit Sägezahnkränzen versehen sind, die ein Ratschengesperre bilden, das eine Verdre­ hung der Nachstellhülse gegenüber dem Ring verhindert, wenn sich der Ring bei einer Einwärtsverschiebung des Druckstückes im Sin­ ne eines Herausschraubens des drehfesten Nachstellbolzens ver­ dreht.

Bei einer in der DE-PS 26 31 704 beschriebenen selbst­ tätigen Nachstellvorrichtung dieser Gattung besteht die Feder aus einer Scheibe, die einen rechteckigen Querschnitt hat und wellenartig verformt ist. Diese Well-Federscheibe hat die Auf­ gabe, den mit der Schrägnut versehenen Ring gegen die Nachstell­ hülse zu drücken und somit die Sägezahnkränze des Ratschenge­ sperres miteinander in Eingriff zu halten.

Wenngleich sich diese bekannte selbsttätige Nachstellvor­ richtung in der Praxis bestens bewährt hat, so hat sich doch herausgestellt, daß die Well-Federscheiben in Bezug auf die Lebensdauer unter den häufig auftretenden Lastwechseln ernor­ men Schwankungen unterworfen sind. Diese Ungleichheit der Le­ bensdauer der Well-Federscheiben ist durch die Fertigungsweise und zwar durch die Abnützung des Stanzwerkzeuges bedingt. Wie dem Fachmann bekannt ist, entsteht beim Stanzen der Federschei­ ben an der Werkzeug-Austrittsseite ein Stanzgrat, der sich mit zunehmendem Verschleiß des Werkzeugs vergrößert. Dieser Stanz­ grat fördert aber die Möglichkeit einer Rißbildung in der Feder­ scheibe, welche bei deren Belastung früher oder später zum Bruch führt. Aufgrund dieser Erkenntnis hat man versucht, durch eine besondere Behandlung der gestanzten Federscheibe den vorhan­ denen Grat zu entfernen. Diese als Trowalisieren bezeichnete Behandlung der Federscheiben erfolgt in einem Gleitschliffauto­ maten mit schraubengangförmigem Arbeitsbehälter. Das Gemisch aus Well-Federscheiben und Schleifkörpern, nämlich kleinen Form­ steinen, wandert im Kreislauf von der unteren zur oberen Ebene des Arbeitsbehälters. Eine vollständige Entfernung des Grates ist aber auch bei einer Behandlung von einer Stunde nicht mög­ lich, was an der Wellform der Federscheibe liegen dürfte. Im übrigen hat sich gezeigt, daß auch nach dieser verhältnismäßig aufwendigen Behandlung die Lebensdauer der Well-Federscheiben noch sehr unterschiedlich ausfällt. Es besteht somit weiterhin die Notwendigkeit des Auswechselns der gebrochenen Well-Feder­ scheiben, was aber zeitraubend und daher kostspielig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsge­ mäße selbsttätige Nachstellvorrichtung hinsichtlich der die Sägezahnkränze des Ratschengesperres miteinander in Eingriff haltenden Feder zu verbessern, um dadurch die Lebensdauer zu vergrößern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Feder aus einem Stahldraht besteht, der einen runden Quer­ schnitt hat und derart gebogen ist, daß er sich auf die Dicke seines Durchmessers zusammendrücken läßt.

Die von einem Stahldraht gebildete Feder kann in dem bei der gattungsgemäßen Nachstellvorrichtung für die Well-Feder­ scheibe vorgesehenen Einbauraum ohne weiteres untergebracht werden, weil er sich auf die Dicke seines Durchmessers zusam­ mendrücken läßt. Die erfindungsgemäße Feder erbringt im Ver­ gleich zu einer Well-Federscheibe eine wesentlich höhere und insbesondere gleichförmigere Lebensdauer. Da der Stahldraht einen runden Querschnitt hat, weist die Feder auch keine schar­ fen Kanten auf, von denen eine Rißbildung ausgehen könnte.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Raumformen des Stahldrahtes möglich.

Der Stahldraht kann beispielsweise in einer Zylinderfläche ringförmig gebogen sein.

Der Stahldraht kann aber auch spiralförmig gewickelt sein, wobei die Windungen in Axialrichtung gegeneinander versetzt sind.

Diese beiden alternativen Ausführungsformen ermöglichen eine geringe Einbaulänge der Feder, weil sich diese auf die Dicke des Durchmessers des Stahldrahtes zusammendrücken läßt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der erfin­ dungsgemäßen Feder dargestellt, die nachfolgend näher erläu­ tert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine selbsttätige Nachstell­ vorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines in der Nachstellvorrich­ tung verwendeten Federrings,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Federring, und

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Teilbereich einer Nachstellvorrichtung, in der eine Spiralfeder verwendet ist.

Ein innerhalb einer Bremstrommel zwischen zwei benachbarten Bremsbackenenden an einem Bremsschild fest angeordnetes Gehäuse 1 enthält symmetrisch zwei identische Hälften, so daß es genügt, wenn nachfolgend eine dieser Hälften erläutert wird.

Im Gehäuse 1 sind zwei gegen Verdrehung gesicherte Druck­ stücke 2 axial verschiebbar untergebracht, die im gezeigten Ausführungsbeispiel bei Bremsbetätigung durch Zwischenschieben eines Keils auseinandergespreizt werden. In die Druckstücke 2 sind buchsenförmige Nachstellhülsen 3 verdrehbar eingesetzt, die sich mit einem Ringflansch 3 a an der von dem Keil abgewandten Stirnfläche des zugeordneten Druckstücks abstützen. Die Nachstell­ hülsen 3 weisen eine mit einem Gewinde versehene zylindrische Boh­ rung auf, in die ein Nachstellbolzen 4 eingeschraubt ist, der mit der zugeordneten (nicht gezeigten) Bremsbacke drehfest verbunden ist.

In den von dem Nachstellbolzen 4 und dem Druckstück 2 begrenz­ ten Ringraum ist ein Ring 7 eingesetzt, der mit einer ersten Stirn­ fläche am Boden des Druckstücks 2 anliegt und mit einer zweiten Stirnfläche an der in das Druckstück hineinragenden Stirnfläche der Nachstellhülse 3 anliegt. Der Ring 7 ist so bemessen, daß er leicht drehbar und ein Stück weit axial verschiebbar ist. An den aufeinanderstoßenden kreisringförmigen radialen Stirnflächen des Rings 7 und der Nachstellhülse 3 sind zwei Sägezahnkränze 5 angebracht, deren Zahnflanken abwechselnd etwa senkrecht und sanft schräg zu den Stirnflächen verlaufen und die als Freilauf in Form einer einseitig wirkenden Sperrverzahnung zusammenarbei­ ten (Fig. 2). Der Ring 7 wird mit seinem Sägezahnkranz durch einen Federring 6 in der Richtung der Bremsbetätigungsbewegung gegen die durch die Nachstellhülse 3 gebildete Ringschulter ge­ drückt, so daß die Sägezahnkränze des Gesperres 5 miteinander in Eingriff bleiben.

Der Federring 6 ist zwischen zwei Scheiben 13 angeordnet, von denen die eine am Boden des Druckstücks 2 und die andere an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Rings 7 anliegt. Der Federring 6 besteht aus einem Stahldraht mit kreisrundem Quer­ schnitt, der in einer Zylinderfläche ringförmig gebogen ist. Zur Herstellung des Federrings 6 wird von einem Federstahldraht ein Abschnitt von geeigneter Länge abgeschnitten, und dieser Abschnitt wird um einen runden Dorn herumgebogen, so daß ein ge­ schlitzter Ring entsteht. Dieser geschlitzte Ring wird sodann zwischen einem konkaven und einem konvexen Prägestempel in eine gewölbte Form gebracht und anschließend gehärtet. Im unbelaste­ ten Zustand des Federrings sollte der von den beiden Enden des Stahldrahtes begrenzte Spalt eine Breite haben, die ungefähr 1/20 des Durchmessers des Federringes entspricht. Dieser Spalt begünstigt die Verformbarkeit des Federringes bei axialer Bela­ stung.

Im Ring 7 ist eine schräge Nut 8 ausgebildet, in die ein im Gehäuse 1 angeordneter Stift 9 eingreift. Der Ring 7 muß sich bei einer Axialverschiebung deshalb entsprechend der Steigung der Nut 8 um ein Stück verdrehen.

Bei Bremsbetätigung werden durch Vorschieben des Spreizkeils die Druckstücke 2 auseinandergespreizt. Jedes Druckstück schiebt die zugeordnete Nachstellhülse 3 nach außen und diese wiederum den Nachstellbolzen 4, der jeweils an einer Bremsbacke anliegt, so daß die Bremsbacken gegen die Trommel gepreßt werden. Bei der Bremsbewegung, bei der sämtliche Teile der Fig. 2 mit Ausnahme des Stiftes 9 nach links bewegt werden, wird der Ring 7 entsprechend der Steigung der Nut 8 ein Stück weit gedreht. In der Darstellung gemäß Fig. 2 erfolgt diese Drehung des Rings 7 nach oben. Beim anschließenden Loslassen der Bremse bewegen sich die Teile unter dem Einfluß einer an den Bremsbacken angrei­ fenden Rückzugsfeder wieder zurück, und der Ring 7 bewegt sich gemäß Fig. 2 nach unten in seine Ausgangsstellung.

Mit zunehmender Abnutzung der Bremsbeläge vergrößert sich auch der Weg der Betätigungsteile, desgleichen nimmt auch der Drehwinkel des Rings 7 zu. Verdreht sich der Ring 7 gemäß Fig. 2 so weit nach oben, daß die Zahnkränze des Gesperres 5 um einen Zahn weiterspringen, so wird beim anschließenden Rückverdrehen gemäß Fig. 2 nach unten die Nachstellhülse 3 mitgedreht, wobei sich der in diese eingeschraubte Nachstellbolzen 4, da er gegen Verdrehung gesichert ist, in seiner axialen Stellung gegenüber der Nachstellhülse 3 ändert. Die Verschraubung zwischen der Nach­ stellhülse 3 und dem Nachstellbolzen 4 ist so gewählt, daß letzte­ rer bei dem beschriebenen Nachstellvorgang aus der Nachstellhül­ se 3 herauswächst, also in der Darstellung gemäß Fig. 2 nach links verschoben wird. Durch die Zahnteilung des Gesperres 5 und die Steigung der Schrägnut 8 im Ring 7 kann vorbestimmt werden, welche Bewegungsweite der Betätigungsglieder zulassig erscheint und ab welcher Bewegungsweite eine Nachstellung erfol­ gen soll. Durch die Steigung des Gewindes zwischen der Nachstell­ hülse 3 und dem Nachstellbolzen 4 wird in Verbindung mit der Zahn­ teilung des Gesperres 5 die Weite der Nachstellung bestimmt.

Die Reibung des Stiftes 9 in der Nut 8 wirkt beim Zurück­ ziehen des Rings 7 bei der Bremsenrückstellung im gleichen Sinne, wie die Kraft der Ringfeder 6, so daß bei dieser Bewegungsphase die Zahnkränze des Gesperres 5 fest ineinander gedrückt werden nimmt. Beim Einlegen der Bremse wirkt die Reibung des Stifts 9 in der Schrägnut 8 jedoch entgegen der Ringfeder 6, was sich in einem verminderten Abrieb der flachen Zahnflanken äußert.

Wie dies insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Stift 9 zusammen mit zwei Druckfedern 10 in die Bohrung einer in das Gehäuse 1 eingeschraubten Einstellschraube 11 eingesetzt. Der Stift 9 wird daher von der Kraft der Druckfedern 10 zum Ein­ griff in die Schrägnut 8 nachgiebig belastet, wobei die Kraft durch Verdrehen der Einstellschraube 11 eingestellt werden kann. Der in die Schrägnut 8 eingreifende vordere Endbereich des Stif­ tes 9 ist kegelförmig ausgebildet und die Seitenwände der Schräg­ nut 8 sind entsprechend dem Offnungswinkel dieses kegelförmigen Endbereichs abgeschrägt. Zwei Faltenbälge 12 dichten die Vorrich­ tung nach außen gegen das Eindringen von Schmutz ab.

In Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform einer sich am Druckstück 2 und an dem mit der Schrägnut versehenen Ring 7 abstützenden Feder 6′ dargestellt. Diese Feder 6′ besteht aus einem Stahldraht mit rundem Querschnitt, der in einer Kegel­ fläche spiralförmig gewickelt ist, wobei die Windungen in Axialrichtung gegeneinander versetzt sind. Da sich die Windun­ gen dieser Spiralfeder 6′ in Axialrichtung nicht überlappen, läßt sich die Spiralfeder auf die Dicke des Durchmessers des Stahldrahtes zusammendrücken. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, liegt die Spiralfeder 6′ mit ihrer Windung kleinsten Durchmessers am Boden des Druckstückes 2 an, wogegen sie mit ihrer Windung größ­ ten Durchmessers an einer Scheibe 13′ anliegt, die einen diese Windung umgreifenden Flansch hat und sich am Ring 7 abstützt.

Ein Vorteil des in den Fig. 3 und 4 gezeigten gewölbten Federrings 6 gegenüber der Spiralfeder 6′ besteht darin, daß mit abnehmender Krümmung des Federrings der freie Hebelarm ge­ gen Null konvergiert. Das bedeutet, daß sich der freie Hebel­ arm bei zunehmender Belastung verkleinert und demzufolge die Spannung nicht zunimmt, sondern gleich bleibt.

Claims (6)

1. Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Innebackenbremsen mit einem innerhalb einer drehbaren Bremstrommel ortsfest ange­ ordneten Gehäuse, einem in dem Gehäuse gleitend geführten, gegen eine Verdrehung gesicherten und machanisch oder durch ein Druck­ mittel axial verschiebbaren Druckstück, das über eine buchsen­ förmige, in dem Gehäuse drehbar abgestützte Nachstellhülse und einen mit dieser verschraubten, mit der Bremsbacke drehfest verbundenen Nachstellbolzen die Bremsbacke beaufschlagt, und mit einem in dem Druckstück drehbar gelagerten Ring, der mit einer ersten Stirnfläche an einer sich am Boden des Druckstückes abstützenden Feder anliegt und mit einer zweiten Stirnfläche an der in das Druckstück hineinragenden Stirnfläche der Nachstell­ hülse anliegt und der mit einer Schrägnut versehen ist, in die ein Stift eingreift, der im Gehäuse angeordnet und gegen eine Bewegung sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung des Rings gesichert ist, wobei die einander zugekehrten Stirn­ flächen des Rings und der Nachstellhülse mit Sägezahnkränzen versehen sind, die ein Ratschengesperre bilden, das eine Ver­ drehung der Nachstellhülse gegenüber dem Ring verhindert, wenn sich der Ring bei einer Einwärtsverschiebung des Druckstückes im Sinne eines Herausschraubens des drehfesten Nachstellbolzens verdreht, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (6, 6′) aus einem Stahldraht besteht, der einen runden Querschnitt hat und derart gebogen ist, daß er sich auf die Dicke seines Durchmessers zusam­ mendrücken läßt.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stahldraht ringförmig gebogen und gewölbt ist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der von dem Stahldraht gebildete Ring nach einer Zylinderfläche gewölbt ist.

4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der von dem Stahldraht gebildete Ring offen ist.

5. Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Stahldraht gebildete Ring zwischen zwei Scheiben (13) angeordnet ist.

6. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stahldraht in einer Kegelfläche spiralförmig gewickelt ist, wobei die Windungen in Axialrichtung gegeneinan­ der versetzt sind.