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Diese
Erfindung betrifft Trommelbremsen, und befasst sich insbesondere,
obwohl nicht ausschließlich,
mit internen Trommelbremsen von der Art, wie sie in Motor-Fahrzeugen
verwendet werden. Es wird bequem sein, die Erfindung mit speziellem Bezug
auf interne Trommelbremsen zur Verwendung in Motor-Fahrzeugen zu
beschreiben, aber es versteht sich, dass die Erfindung eine breitere
Anwendung hat.
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Der
in internen Trommelbremsen verwendete Bremsschuh war traditionell
von einem zweiteiligen, steifen Typ, oder von einem einteiligen
Band- oder Schleifen-Typ. Der erstgenannte Typ umfasst typischerweise
ein Paar von im Wesentlichen steifen Schuhen, welche entweder mittels
einer Vielzahl von Aktuatoren, oder mittels eines Einzel-Aktuators,
welcher an einem Ende der Bremsschuhe, oder in Richtung auf ein
solches agiert, mit der inneren Bremsfläche einer Trommelbremse in
Eingriff gebracht werden, wobei die entgegengesetzten Enden der
Schuhe sich entweder in gleitendem oder fixiertschwenkendem Andruck
gegen einen geeigneten Anschlag befinden, welcher von der Abstütz-Platte
absteht. Der letztgenannte Typ umfasst typischerweise ein im Wesentlichen
zylindrisches Band, welches einen Zwischenraum aufweist, welcher
einander gegenüberliegenden
Schuh-Enden begrenzt, und welcher eine federnde Flexibilität fördernde
Form aufweist. Ein Aktuator ist an den Schuh-Enden betriebsbereit oder
zu diesen benachbart, um das Band radial zu expandieren, und Eingriff
eines Reibungsbelags, welcher auf einer radial äußeren Fläche des Bandes angeordnet ist,
gegen die innere Bremsfläche
der Trommel zu veranlassen, und die federnde Natur des Bandes wirkt
als eine Feder, um das Band zu kontrahieren, wenn die Aktuator-Kraft
gelockert wird.
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Die
oben beschriebenen Bremsschuhe sind an Anordnungen gesondert angepasst
oder befestigt, welche eine Abstütz-Platte
aufweisen, an welcher die Bremsschuhe gehalten werden. Für diese Halte-Funktion
wurden verschiedene Mittel eingesetzt, und in einigen Formen der
zweiteiligen Schuh-Anordnung
sind der Aktuator und der Anschlag an der Abstütz-Platte fixiert, und ihr
Eingriff mit den zugehörigen
Bremsschuh-Enden erfolgt in einer solchen Weise, dass die Bremsschuhe
an der Abstütz-Platte
gehalten werden. In anderen Anordnungen wurden Halte-Clips eingesetzt,
um eine Halte-Kraft auf den Bremsschuh oder das Paar von Bremsschuhen
auszuüben,
und in noch anderen Anordnungen wurde eine Kombination der obigen
Anordnungen eingesetzt.
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Brems-Anordnungen
der vorher genannten Art, und insbesondere der Art, welche zweiteilige Bremsschuhe
einsetzt, sind oft von komplexem Aufbau, und sind daher teuer und
benötigen
eine sorgfältige
Herstellung und einen sorgfältigen
Zusammenbau. Darüber
hinaus sind solche Anordnungen anfällig für Fehlverhalten und Abnutzung
aufgrund von Korrosion oder Eindringen von Staub und Schmutz, teilweise
aufgrund der Relativbewegung der verschiedenen Teile.
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Eine
Bremsschuh-Anordnung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist aus
GB
1090058A bekannt. Diese einteilige Bremsschuh-Anordnung
umfasst Bremsbelag-Befestigungs-Abschnitte, welche aus einem ringförmigen Ring
mit zwei sich radial inwärts
erstreckenden Streben besteht.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, entweder eine Bremsschuh-Anordnung für eine Trommelbremse
bereitzustellen, welche im Vergleich zu bekannten Anordnungen von
reduzierter Komplexität
ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein einfaches Verfahren
zum Herstellen einer Bremsschuh-Anordnung
für eine
Trommelbremse bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Bremsschuh-Anordnung für eine Trommelbremse bereitgestellt,
wobei diese Bremsschuh-Anordnung von einteiligem Aufbau ist und
aufweist: einen Bremsschuh von im Allgemeinen kreisförmiger Form, welcher
zwei getrennte und gegenüberliegende
Enden aufweist, und ein an entgegengesetzten Seiten dieses Bremsschuhs
angeordnetes Paar von Reibungsbelag-Befestigungs-Abschnitten definiert,
welche eine T-förmige
Querschnitts-Form aufweisen, welche eine bogenförmige, radial äußere Plattform, auf
welcher ein Reibungsbelag befestigt ist, und einen sich radial nach
innen erstreckenden Steg definiert, wobei die Querschnitts-Form
jedes solchen Belag-Befestigungs-Abschnitts diese Abschnitte dazu veranlasst,
eine wesentliche Steifigkeit in der Ebene dieses Steges aufzuweisen,
wobei der Bremsschuh eine elastische Scharnier-Vorrichtung zwischen den Belag-Befestigungs-Abschnitten
aufweist, welche eine Auswärts-Schwenk-Bewegung
der Belag-Befestigungs-Abschnitte erleichtert, um den Abstand zwischen
den Brems-Enden zwischen einem Bremse-Wirksam-Zustand, in welchem
im Einsatz der Reibungs-Belag an einer Bremsfläche einer Trommel angreift,
an welche die Bremsschuh-Anordnung angepasst ist, und einem Bremse-Nicht-Wirksam-Zustand,
in welchem es kein solches Angreifen gibt, zu ändern, wobei im Bereich der
Scharnier-Vorrichtung von dem Bremsschuh ein Befestigungs-Element
zum Befestigen des Bremsschuhs an einer Abstütz-Platte abzweigt.
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Die
Reibungsbelag-Befestigungs-Abschnitte mit ihrem T-förmigen Querschnitt
sind leicht herzustellen.
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Die
oben genannte Anordnung umfasst eine Scharnier-Vorrichtung der Bremsschuh-Anordnung, welche
Teil des einteiligen Aufbaus bildet. Die Erfindung umfasst eine
Anordnung, in welcher die Belag-Befestigungs-Abschnitte von einem im Wesentlichen
steifen Aufbau sind.
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Die
Schuhe werden als die Belag-Befestigungs-Abschnitte gebildet, welche
keine getrennten Komponenten sind, sondern Teil eines Komposit-Aufbaus oder eines
integralen Aufbaus sind, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, dass
die Belag-Befestigungs-Abschnitte relativ zu anderen Teilen der
Anordnung schwenken, und wodurch die Drehmoment-Reaktions-Last unter
Brems-Bedingungen auf die Abstütz-Platte übertragen
wird.
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Die
Belag-Befestigungs-Abschnitte können mittels
jeder geeigneten Schwenk-Vorrichtung geschwenkt werden, was ein
Anordnen von ihnen um ein Einzel-Scharnier oder um ein Paar von
Scharnieren herum beinhalten kann, um welche die Belag-Befestigungs-Abschnitte
separat oder simultan schwenkbar sind. In einer bevorzugten Form
der Erfindung wird ein Paar von entlang des Umfangs mit Abstand
angeordneten Scharnieren bereitgestellt, welche im Vergleich zu
den Belag-Befestigungs-Abschnitten einen reduzierten Widerstand
gegenüber radialem
Biegen des Bremsschuhs aufweist, und jeder Belag-Befestigungs-Abschnitt ist separat um
ein jeweiliges Scharnier schwenkbar.
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Die
Scharnier-Anordnung der Belag-Befestigungs-Abschnitte des Bremsschuhs
ist bevorzugt eine, welche eine Rückkehr-Bewegung von einem oder
jedem Belag-Befestigungs-Abschnitt bereitstellt, nachdem eine Betätigungs-Kraft,
welche den Abschnitt nach außen
schiebt, aufhört
wirksam zu sein. Daher weist die Scharnier-Anordnung bevorzugt eine
Federwirkung gegenüber
einem solchen Auswärts-Schieben
auf, und diese Federwirkung kann als ein Ergebnis eines Scharnier-Aufbaus
auftreten, oder kann eine Funktion des Materials sein, aus welchem
die Scharnier-Anordnung hergestellt ist. Eine solche Anordnung kann
die Notwendigkeit von Rückführ-Federn
oder anderen äquivalenten Systemen,
welche normalerweise in zweiteiligen Bremsschuh-Anordnungen benötigt werden,
reduzieren oder eliminieren.
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Die
Bremsschuh-Anordnung beinhaltet ferner Vorrichtungen, welche eine
Verbindung derselben an einer Abstütz-Platte erleichtern, und
diese Vorrichtungen beinhalten ein Befestigungs-Element, mit welchem
die Abstütz-Platte verbunden
werden kann, und eine solche Verbindung kann mittels Standard-Befestigungs-Vorrichtungen
oder mittels Schweißen
erfolgen. Das Befestigungs-Element kann separat an der Anordnung
fixiert werden, ist aber bevorzugt mit dieser integral ausgebildet.
Das Befestigungs-Element steht bevorzugt von der Brems-Backen-Anordnung
ab als ein Vorsprung zwischen dem Paar von entlang des Umfangs mit
Abstand angeordneten Scharnieren, wie sie in der bevorzugten Ausführungsform
der Brems-Backen-Anordnung bereitgestellt sind.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist die Bremsschuh-Anordnung
mit einer Abstütz-Platte
versehen, und diese Abstütz-Platte steht
bevorzugt von dem Befestigungs-Element ab, welches von der Anordnung
absteht, bevorzugt zwischen dem Paar der in Umfangsrichtung mit
Abstand versehenen Scharnieren, wie sie in der bevorzugten Ausführungsform
der Bremsschuh-Anordnung bereitgestellt sind. Die Abstütz-Platte
kann an dem Befestigungs-Element mittels irgendeiner geeigneten, vorhergehend
diskutierten Vorrichtung befestigt werden, oder kann alternativ
als eine integrale Verlängerung
dieses Elements ausgebildet sein.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Ausbilden
einer Bremsschuh-Anordnung gemäß der Erfindung
bereit, wobei dieses Verfahren aufweist: Deformieren des Randes
einer ebenen kreisförmigen
Scheibe (welche auch als eine Schuh-Vorform bekannt ist), zum Ausbilden
eines ringförmigen
Rand-Kranzes, welcher sich um die Scheibe im Wesentlichen senkrecht
zu dieser erstreckt, und im Wesentlichen relativ zu dem inwärts des
Rand-Kranzes gelegenen Abschnitt zentriert ist, Voneinander-Abtrennen und Pressen
von Abschnitten dieser Scheibe zum Ausbilden der Schuh-Enden, der
Belag-Befestigungs-Abschnitte, der Scharnier-Vorrichtungen und des
Befestigungs-Elements.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner bereit: Eine Trommelbrems-Anordnung, welche
eine um eine Achse rotierbare Trommel und eine innere zylindrische
Bremsfläche
aufweist. Eine solche Trommelbrems-Anordnung beinhaltet eine Bremsschuh-Anordnung
gemäß der Erfindung,
und beinhaltet ferner Betätigungs-Vorrichtungen,
welche zwischen den Belag-Befestigungs-Abschnitten der Bremsschuh-Anordnung
angeordnet sind, welche dazu geeignet sind, mittels Schwenk-Bewegung
der Belag-Befestigungs-Abschnitte um die Scharnier-Vorrichtung,
den Abstand zwischen den Bremsschuh-Enden zu erhöhen, und den Bremsschuh aus dem
Bremse-Nicht-Wirksam-Zustand in den Bremse-Wirksam-Zustand auszudehnen
(wie vorhergehend definiert), Rückführ-Vorrichtungen,
welche eine Rückführ-Bewegung
der Belag-Befestigungs-Abschnitte
aus dem Wirksam-Zustand in den Nicht-Wirksam-Zustand erleichtern, wenn die Betätigungs-Vorrichtung
aufhört
wirksam zu sein, um den erhöhten
Abstand der Bremsschuh-Enden aufrechtzuerhalten, wobei die Abstütz-Platte
zum Befestigen an einem Trommelbrems-Anordnungs-Träger gegenüber dem
Befestigungs-Element vorsteht.
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Eine
Trommelbrems-Anordnung gemäß der Erfindung
beinhaltet jedes der früher
in Bezug auf die Bremsschuh-Anordnung diskutierten Vorteile, insbesondere
die Reduktion separater Komponenten, aber die Trommelbrems-Anordnung gemäß der Erfindung wird
auch in Betracht gezogen, um Installations- und Wartungs-Zeiten
und daher die mit diesen Prozeduren einhergehenden Kosten signifikant
zu reduzieren. Es wird in Betracht gezogen, dass die Bremsschuh-Anordnung
gemäß der Erfindung
bei voller Bremsbelag-Abnutzung
vollständig
austauschbar ist, und dies wird ein Vorteil gegenüber derzeit
bekannten Anordnungen darstellen, welche ein Entfernen und Austauschen
einzelner Bremsschuhe benötigen, und
daher benötigt
das Entfernen und Austauschen der Bremsschuh-Anordnung gemäß der Erfindung bequemerweise
nur ein Lösen
der gesamten abgenutzten Bremsschuh-Anordnung, und das Ersetzen mit einer
neuen Anordnung. Die Unbequemlichkeit, ein Paar von Bremsschuhen
an einer Abstütz-Platte auseinanderzunehmen
und wieder zusammenzusetzen, wird daher eliminiert.
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Die
beigefügten
Zeichnungen zeigen Beispiel-Ausführungsformen
der Erfindung, welche in einer Anordnung der vorhergehenden Arten
beinhaltet sind. Allerdings ersetzt die spezielle Natur dieser Zeichnungen
und der zugehörigen
Beschreibung nicht die Allgemeinheit der vorhergehenden breiten Beschreibung
der Erfindung.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Bremsschuh-Anordnung gemäß der Erfindung.
Die Bremsschuh-Anordnung 1 ist in einem einteiligen Aufbau
ausgebildet und beinhaltet einen im Wesentlichen kreisförmigen Bremsschuh 2.
Der Bremsschuh 2 beinhaltet ein Paar steifer Reibungsbelag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12,
welche eine T-förmige Querschnitt-Form
aufweisen, welche einen Rand-Kranz 13 und einen Steg 14 aufweist.
Andere Querschnitts-Formen wurden in Bremsschuh-Designs verwendet,
und insbesondere wurden häufig
Kanal-Querschnitte verwendet. Allerdings ist die T-förmige Querschnitts-Form
ein wünschenswerter
Querschnitt, welchen die Belag-Befestigungs-Abschnitte aufweisen
mögen,
da sie einen Gewichts-effizienteren, steiferen Querschnitt aufweist.
Die Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 müssen im
Wesentlichen steif sein, um einem Biegen in der Ebene des Steges 14 zu
widerstehen, um vollständigen
und effizienten Kontakt des Reibungsbelags 16 gegen die
innere Bremsfläche
einer Trommelbremse (nicht gezeigt) sicherzustellen. Ein solcher
Kontakt ist wichtig, da die Radial-Kräfte des Belages während Brems-Zuständen sehr
hoch sein können,
und jedwede inwärtige
Schuh-Verformung, selbst zu einem geringen Ausmaß, darin resultieren kann,
dass eine signifikante Fläche
des Belages eine reduzierte oder vernachlässigbare Brems-Effekt aufweist.
Der Reibungsbelag 16 kann an dem Rand-Kranz 13 in
irgendeiner geeigneten Weise angefügt werden, wie in der Technik
bekannt.
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Der
Bremsschuh 2 beinhaltet ein Paar separater und einander
gegenüberliegender
Endflächen oder
Schuh-Enden 17 und 18, und diese begrenzen zwischen
sich einen Zwischenraum. Wenn die Bremsschuh-Anordnung 1 in
einer Bremstrommel angeordnet ist, ist ein Aktuator zwischen den Schuh-Enden 17 und 18 montiert,
und ein Betätigen des
Aktuators erfolgt derart, dass er die Schuh-Enden auseinander bewegt,
wenn eine Bremskraft appliziert wird, so dass die Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 jeweils
auswärts
in einen bremswirksamen Zustand geschoben werden. Diese Bewegung
verursacht einen Eingriff des Reibungsbelages 16 mit der
inneren Bremsfläche
der Trommelbremse, während
eine Rückführ-Bewegung
jedes Belag-Befestigungs-Abschnitts in der entgegengesetzten Richtung,
bei Entfernen der Betätigungs-Kraft,
den Reibungsbelag 16 aus dem Eingriff freigibt. Der Steg 14 jedes
Belag-Befestigungs-Abschnittes 11 und 12 ist zum
Zusammenwirken mit einem geeigneten Aktuator angeordnet, und die Bremsschuh-Anordnung 1 kann
bequemerweise zur Verwendung mit einer Vielzahl bekannter Aktuatoren eingerichtet
sein. Ferner beinhaltet jeder Steg 14 eine Nut 19, 20 zum
Anbringen einer Einstell-Strebe (nicht gezeigt) von einer in der
Technik bekannten Art, obwohl andere Anordnungen zum Anbringen solch
einer Strebe ebenfalls eingesetzt werden könnten. Es können zusätzlich Öffnungen (nicht gezeigt) für das Anfügen von
Bremsschuh-Rückführ-Federn in
den Stegen 14 bereitgestellt werden.
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Der
in den 2 und 2a gezeigte Aktuator 21 wird
hydraulisch betätigt,
und beinhaltet eine Verbindung 22 zum Anschluss an eine
hydraulische Fluid-Leitung. Die Verbindung 22 beinhaltet
ferner eine Einrichtung zum Befestigen des Aktuators 21 an einer
Abstütz-Platte.
Bezugnehmend auf 2a beinhaltet die Verbindung 22 an
einer Rückseite
davon eine Entlüftungs-Loch-Schraub-Verbindung 22a, eine
hydraulische Zuführ-Loch-Schraub-Verbindung 22b und
eine Schraub-Verbindung 22c zum Befestigen des Aktuators 21 an
der Bremsschuh-Anordnung 10. Der Aktuator 21 beinhaltet
ferner einen hydraulischen Zylinder 23, welcher ein Paar
entgegengesetzt gerichteter Kolben oder Schub-Stangen aufnimmt, welche
Enden 24 und 25 aufweisen. Die Enden 24 und 25 können mittels
jeder geeigneten Anordnung an den Schuh-Enden 17 und 18 angreifen,
oder können
alternativ geschlitzt sein, wie gezeigt, und jeder Schlitz 26 (von
welchen nur einer in 2 sichtbar ist) greift jeweils
an einer Seite, d.h. über
die Dicke des Steges 14 hinweg, benachbart zu den Schuh-Enden 17 und 18 an.
Diese geschlitzte Anordnung hindert eine Axial-Bewegung der Schuh-Enden 17 und 18.
Die Enden 24 und 25 sind in den 2 und 2a in
einer zurückgezogenen
Position gezeigt, und sind dazu geeignet, unter hydraulischem Druck aus
dem Zylinder 23 heraus vorzustehen, um die Schuh-Enden 17 und 18 der
Bremsschuh-Anordnung 1 auseinander zu bewegen. Der Aktuator
könnte
alternativ andere Formen annehmen, und könnte pneumatisch, elektrisch
oder mechanisch betätigt werden.
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Wie
aus der in 1 gezeigten Darstellung ersichtlich
ist, ist die Bremsschuh-Anordnung 1 von einem einteiligen
Aufbau, in welchem die Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 einteilig
verbunden sind, und diese Verbindung erfolgt durch einen Bereich,
welcher Scharnier-Vorrichtungen in der Form eines Paares von Scharnieren 27 und 28 aufweist. Jede
der steifen Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 wird
veranlasst, um ein jeweiliges Scharnier 27 oder 28 zu
schwenken, wenn eine Betätigungs-Kraft
appliziert wird, um die Belag-Befestigungs-Abschnitte schwenkender
Weise auswärts
zu schieben. Daher biegt sich die Bremsschuh-Anordnung 1 an
den Scharnieren 27 und 28, wenn eine Betätigungs-Kraft
appliziert wird, und die Belag-Befestigungs-Abschnitte bleiben während der
Betätigung steif,
oder zumindest im Wesentlichen steif. Dies ist, wie vorhergehend
diskutiert, ein wesentliches Merkmal der Belag-Befestigungs-Abschnitte.
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Die
Scharniere 27 und 28 werden mittels einer Reduktion
in der inwärts
weisenden radialen Ausdehnung des Steges 14 ausgebildet,
und in der gezeigten Ausführungsform
beginnt diese Reduktion mit einem verjüngten Abschnitt 29,
welcher sich zu einem Kanal 30 verjüngt, obwohl der verjüngte Abschnitt 29 nicht
eine essentielle Voraussetzung ist. Die Scharniere könnten vielmehr
alternativ mittels eines Paares von Öffnungen in dem Steg 14 bereitgestellt
werden, welche in einer ähnlichen
Position zu den Scharnieren 27 und 28 ausgebildet
sind, wobei sich ein radial offener Schlitz von jeder Öffnung zu der
radial inneren Kante des Steges erstreckt. Allerdings bildet in
der gezeigten Ausführungsform
der Kanal 30 den Abschnitt des Scharniers, um welches jeweils
die Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 schwenken.
In der gezeigten Darstellung erstreckt sich die Tiefe jedes Kanals 30 bis
zu, oder im Wesentlichen bis zu der radial inwärtigen Fläche 31 des Rand-Kranzes 13.
Der Widerstand gegenüber
einer Schwenkbewegung der Scharniere 27 und 28 ist
eine Funktion des Materials, aus welchem die Bremsschuh-Anordnung 1 gebildet
ist, und außerdem
von der angewendeten Konfiguration. Wenn sich beispielsweise der
Kanal 30 nicht bis zur Innenfläche 31 des Rand-Kranzes 13 erstreckt,
so dass ein Abschnitt des Stegs 14 an der Basis des Kanals 30 von dieser
Fläche
abstehen bleiben würde,
dann würde der
Widerstand der Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 gegenüber radialem
Biegen um die Scharniere 27 und 28 größer sein,
als im Vergleich zu demjenigen der dargestellten Anordnung, in welcher
kein Abschnitt, oder wenigstens ein vernachlässigbarer Abschnitt des Stegs 14 abstehend
verbleibt. Der Widerstand hängt
ferner von den Materialeigenschaften des Bremsschuhs 2 und
den relativen Abmessungen der Scharniere der Bremsschuh-Anordnung
ab.
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Die
gezeigten Scharniere 27 und 28, zeigen nur eine
geeignete Form, und andere Formen von Scharnieren könnten gleichermaßen geeignet
sein. Beispielsweise könnte
der Kanal 30 anders geformt sein, und die Verjüngung 29 könnte modifiziert
sein oder fortgelassen werden. Alternativ hierzu kann die Verbindung
zwischen den Belag-Befestigungs-Abschnitten 11 und 12 etwas
anders sein als die dargestellte, und die Scharniere können mittels
anderer Vorrichtungen ausgeführt
sein. Während
ferner zwei Scharniere dargestellt sind, beinhaltet die Erfindung eine
Anordnung, in welcher die Belag-Befestigungs-Abschnitte
jeweils um ein einzelnes Scharnier schwenkbar sind, oder um zwei
oder eine andere Anzahl von Scharnieren, wie später beschrieben werden wird.
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Die
in 1 gezeigte Scharnier-Anordnung erleichtert vorteilhafterweise
eine federnd-flexible Bremsschuh-Anordnung, in welcher die Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 auf
eine radial inwärtige Position
zu vorgespannt sind. Das bedeutet, die Bremsschuh-Anordnung 1 selber
wirkt als eine Feder, so dass die Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 dazu
veranlasst werden, aus einem Eingriff mit der Bremsfläche einer
Trommelbremse auf das Freigeben einer Brems-Betätigungs-Kraft hin zurückgeführt zu werden,
und daher kann die Anordnung zum Betrieb ohne die Notwendigkeit
von Rückführ-Federn
angeordnet werden. Unter einigen Umständen können Rückführ-Federn allerdings noch wünschenswert
sein, wie etwa, wenn eine erhöhte Rückführ-Kraft
notwendig ist. Die federnde Anordnung des Bremsschuhs kann auch
sicherstellen, dass die gegenüberliegenden
Seiten des Bremsschuhs 2 konstant unter Druck gegen eine
Einstell-Strebe stehen, welche mittels der Nuten 19 und 20 angeordnet
ist.
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Ein
Befestigungs-Element in Form eines Vorsprungs 32 erstreckt
sich radial inwärts
zwischen den Scharnieren 27 und 28, und ist integral
mit dem Rand-Kranz 13 verbunden, welcher sich zwischen den
Belag-Befestigungs-Abschnitten 11 und 12 erstreckt.
Der Vorsprung 32 absorbiert wenigstens einen Haupt-Teil
des Drehmoments, welches während des
Bremsens erzeugt wird, und es kann davon ausgegangen werden, dass
er in einer zu dem Schuh-Anschlag
einer herkömmlichen
Bremse äquivalenten
Weise wirkt. In der dargestellten Anordnung bilden die Seiten des
Vorsprungs 32 Seiten der Kanäle 30 der Scharniere 27 und 28.
In der Alternative könnte
der Vorsprung 32 von einer axial bezüglich der gezeigten mit Abstand
angeordneten Position aus vorstehen, oder er könnte von den Scharnieren in
Umfangsrichtung getrennt sein. Andere Anordnungen könnten gleichermaßen geeignet
sein. In der dargestellten Anordnung erstreckt sich der Vorsprung 32 zumindest
anfänglich
von dem Rand-Kranz 13 aus senkrecht dazu, wonach es eine axiale
Abweichung des Vorsprungs gibt, um diesen mit einer Abstütz-Platte 33 zu
verbinden. Es ist allerdings nicht notwendig, dass der Vorsprung 32 eine Konfiguration
aufweist, wie sie gezeigt ist.
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In
einer alternativen Anordnung, wie in 3 gezeigt,
ist der Vorsprung 32 nicht integral mit der Abstütz-Platte
verbunden, sondern beinhaltet stattdessen Vorrichtungen, mittels
welcher die Abstütz-Platte an
dem Vorsprung 32 angefügt
werden kann. In der dargestellten Anordnung sind diese Vorrichtungen zum
Anfügen
der Abstütz-Platte
rudimentär,
in Form eines Paares von Öffnungen 34 ausgeführt, welche beispielsweise
Mutter-und-Bolzen-
oder Niet-Befestigungen aufnehmen können. Andere Vorrichtungen können alternativ
eingesetzt werden, wie Verbinden mittels herkömmlicher Schweiß-Techniken.
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Die
Abstütz-Platte 33 beinhaltet
eine Vielzahl von Öffnungen,
welche zum Anordnen und Fixieren derselben an einem Träger geeignet
sind. Die Öffnung 35 wird
zum Aufnehmen und Fixieren des hydraulischen Aktuator-Verbinders 22 an
der Abstütz-Platte 33 bereitgestellt.
Die Öffnung 35 ist
mit einer Eintritts-Öffnung 36 versehen,
welche ein Entfernen des Aktuators 21 erleichtert, ohne
notwendigerweise die an den Aktuator angeschlossene Hydraulik-Leitung
oder Entlüftungs-Leitung
zu entfernen. Die Öffnung 35 ist
zusätzlich
mit einer Nut 45 versehen, welche einen Schraub-Verbinder
zum Anschrauben des Aktuators 21 (2a) an
die Schraub-Verbindung 22c aufnimmt. Die Öffnung 35 ist
zum Aufnehmen der Muffe 22d des Aktuators 21 in
einer engen Passung ausgebildet, so dass die Fläche 22e des Aktuators 21 gegen
die Fläche 46 der Abstütz-Platte 33 stößt, wenn
ein Schraub-Verbinder angefügt
wird, um den Aktuator 21 an der Abstütz-Platte 33 zu befestigen.
Der Aktuator 21 wird aufgrund der Anordnung des Schraub-Befestigungs-Elements
in der Nut 45 im Wesentlichen daran gehindert, in dieser
Anordnung zu rotieren.
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Eine
alternative Anordnung ist in 4 gezeigt,
welche einen Schnittbild-Abschnitt im Bereich der in 1 gezeigten Öffnung 35 ist.
In dieser Anordnung beinhaltet die Abstütz-Platte einen Sattel 43 anstelle
einer im Wesentlichen geschlossenen Öffnung 35. Die Abstütz-Platte
beinhaltet ferner eine Öffnung 44,
welche zum Aufnehmen einer Befestigungs-Vorrichtung, wie eines Schraub-Befestigungs-Elements,
zum Befestigen des Aktuators daran mit Gewinde versehen sein kann.
Die Öffnung 44 kann
derart angeordnet sein, dass sie mit der Schraub-Verbindung 22c des
Aktuators 21 ausgerichtet ist.
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Andere Öffnungen 37 sind
zum Zwecke eines Anfügens
der Bremsschuh-Anordnung 1 an den Achs-Flansch oder das
Achs-Gelenk eines Fahrzeugs bereitgestellt. Jede der Öffnungen
ist gemäß den Anfüge-Anforderungen angeordnet,
und ein Fachmann wird mit diesen Anforderungen vertraut sein.
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Zwischen
dem Vorsprung 32 und der Abstütz-Platte 33 sind
Flügel 38 und 39 angeordnet,
und während
das Bereitstellen dieser Flügel
nur bevorzugt ist, können
sie eine Verstärkungs-
oder Versteifungswirkung in diesem Bereich bereitstellen. Die Flügel können zusätzlich oder
alternativ das Anordnen eines Handbrems-Seils erleichtern, und zu
diesem Zweck ist eine Seil-Anstoß-Öffnung 40 in
dem Flügel 38 ausgebildet.
Die Seil-Anstoß-Öffnung 40 ist von
einem geeigneten Durchmesser, dass die Seil-Führung gegen diejenige Seite
des Flügels 38 stößt, welche
in 1 nicht eingesehen werden kann, aber welche es
dem Seil (nicht gezeigt) ermöglicht,
sich hierdurch zu erstrecken.
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Das
Seil kann sich in jeder geeigneten Weise von der Öffnung 40 zu
dem Hebel einer mechanischen Handbrems-Betätigungs-Vorrichtung (nicht gezeigt)
erstrecken, und es kann eine Seil-Leitvorrichtung 41 bereitgestellt
sein, welche als ein weiterer Vorsprung aus dem Vorsprung 32 und
der Abstütz-Platte 33 heraus
ausgebildet ist. Die Seil-Leitvorrichtung 41 beinhaltet
einen Kanal 42, welcher das Seil zu dem Hebel des bereitgestellten
mechanischen Aktuators leitet.
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In
einer in 5 gezeigten alternativen Anordnung
wird eine andere Form von Seil-Leitvorrichtung bereitgestellt. In
dieser Form ist die Seil-Leitvorrichtung 45 als
ein Einsatz, wie etwa ein eformter Plastik-Einsatz ausgebildet,
welcher in eine in der Abstütz-Platte
ausgebildeten Öffnung
eingefügt
ist, und in dieser Öffnung
in einer geeigneten Weise gehalten ist. Der Einsatz beinhaltet eine Öffnung 46 und einen
Seil-Laufring 47, und die Lage 48 des Seils ist gepunktet
gezeigt. Der Einsatz kann mit der Seil-Führung verbunden, oder integral
mit ihr ausgeführt
sein. Beispielsweise könnte
der Einsatz gegossen sein, und an die Seil-Führung mittels Crimpens angefügt sein,
wonach er in die Öffnung
eingefügt
und mittels einer Schraub-Befestigungs-Vorrichtung
am Platz befestigt ist. In einer anderen, alternativen Ausführungsform
(nicht gezeigt), wo Seil-Betätigung
in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Abstütz-Platte
erfolgt (normalerweise als "Kreuz-Zug"Betätigung bezeichnet)
wird ein solcher Seil-Laufring oder ein solcher Anschlag der Führung nicht
benötigt.
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Die
in 5 gezeigte Anordnung weicht von der in 1 gezeigten
in mehreren Hinsichten ab, obwohl der Betrieb derselben im Wesentlichen
der gleiche ist. 5 zeigt allerdings eine Trommelbrems-Anordnung,
welche eine Bremsschuh-Anordnung gemäß der Erfindung verwendet,
und daher werden in der Beschreibung der Anordnung gemäß 5 die
Bezugszeichen, welche bereits für
die Bremsschuh-Anordnung von 1 verwendet
wurden, beibehalten werden.
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Die
Trommelbrems-Anordnung 100 soll an eine (nicht gezeigte)
Trommel angefügt
werden, welche drehbar ist, und welche eine innere Bremsfläche aufweist.
Die Anordnung 100 beinhaltet eine Schmutz-Abschirmung 101,
welche eine inwärts
vorstehende Lippe 102 aufweist, welche mit einer Kante der
Trommel zusammenwirkt, um eine Schmutz-Dichtung vom Labyrinth-Typ
auszubilden. Die Anordnung beinhaltet ferner einen Aktuator 103, eine
Rückführ-Feder 104,
eine Einstell-Strebe 105 und einen Handbrems-Hebel 106,
welcher mit dem gepunktet angedeuteten Seil 48 verbunden
ist.
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Die
Bremsschuh-Anordnung 1 beinhaltet solche Montier-Anordnungen,
wie sie zum Montieren der oben beschriebenen Komponenten 103 bis 106 notwendig
sind. Beispielsweise beinhalten die Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 Öffnungen 107,
um End-Haken-Abschnitte 108 der Rückführ-Feder 104 aufzunehmen,
um die Feder relativ zu der Bremsschuh-Anordnung 1 anzuordnen. Die
notwendigen Befestigungs-Anordnungen für die anderen Komponenten würden von
einem Fachmann leicht verstanden werden.
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Betätigen des
Aktuators 103 veranlasst ein Expandieren des Bremsschuhs 1 mittels
einer Schwenk-Bewegung der Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 in
der jeweiligen Richtung E um die Scharniere 27 und 28.
Wenn die Betätigungs-Kraft
gelöst
wird, führen
die federnde Natur der Scharniere 27 und 28 und
die Vorspann-Kraft der Feder 104 die Belag-Befestigungs-Abschnitte
mittels inverser Schwenk-Bewegung zurück.
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Die
Einstell-Strebe 105 arbeitet in einer bekannten Weise,
um etwa eine Rückführ-Bewegung der
Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12 zu begrenzen,
um Reibungsbelag-Abnutzung auszugleichen. Beispielsweise kann die
Einstell-Strebe 105 einen Sperrklinken-Kompensator einsetzen,
welcher die Länge
der Strebe 105 allmählich
erhöht,
während sich
der Reibungsbelag abnutzt. Der Aktuator ist ferner bevorzugterweise
von einer Art, welche einstellbar ist, um Reibungsbelag-Abnutzung
zu berücksichtigen,
und beispielsweise kann ein Aktuator vom Reibungs-Ring-Typ eingesetzt
werden. Ein solcher Aktuator kann eine Kolben/Zylinder-Anordnung
beinhalten, in welcher sich eine ringförmige Nut rings der äußeren Fläche des
Kolbens erstreckt, um einen Reibungs-Ring anzuordnen. Die axiale
Breite der Nut ist gleich der Breite des Reibungsringes plus einem Maß, welches
gleich der gewünschten
Verschiebung der Schuh-Enden während
eines Betätigens
der Bremse ist. Der Reibungs-Ring ist an die Innenfläche des
Zylinders angefügt,
und bei Abnutzung des Reibungsbelages wird der Reibungsring während eines Brems-Betätigens relativ
zur Zylinderfläche
gleiten, so dass der Kolben gezwungen ist, zu einem größeren Ausmaß aus dem
Zylinder heraus vorzustehen. Der Reibungs-Ring wird seine neue Position
relativ zu der Zylinder-Fläche
beibehalten, so dass der Rückführ-Hub des
Kolbens, und daher der Reibungsbelag-zu-Trommel-Zwischenraum unabhängig von der
Abnutzung des Reibungsbelags im Wesentlichen konstant bleibt. Diese
Art von Aktuator ist manchmal notwendig, um die Rückführ-Belastung
eines der Belag-Befestigungs-Abschnitte
daran zu hindern, eine radial auswärtige Kraft auf die anderen
Belag-Befestigungs-Abschnitte, wie etwa mittels der Einstell-Strebe,
zu applizieren. Bei einem Aktuator der oben genannten Art kann alternativ
die ringförmige
Nut in der Innenfläche
des Zylinders ausgebildet sein, und der Reibungs-Ring kann darin
angeordnet und an die Außenfläche des
Kolbens angefügt
sein. Diese Art von Aktuator wird im Wesentlichen in der gleichen
Weise arbeiten, wie der zuerst beschriebene Aktuator-Stil.
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Eine
weitere alternative Anordnung ist in 6 gezeigt.
Die Anordnung ist nur schematisch gezeigt, da sie in weiten Teilen
die gleichen Merkmale und Komponenten enthält, und in der gleichen Weise
arbeitet, wie die in 1 und 5 gezeigten Anordnungen.
Die Bremsschuh-Anordnung 200 gemäß 6 beinhaltet
vier Scharniere 27, 27a, 28 und 28a,
und diese Anordnung erlaubt eine Bewegung jedes Belag-Befestigungs-Abschnittes 11 und 12 in zwei
Freiheitsgraden, anstelle des einzelnen Freiheitsgrades von den
Anordnungen gemäß 1 und 2.
Daher ermöglicht
die Bremsschuh-Anordnung 200 eine
Schwenk-Bewegung jedes Belag-Befestigungs-Abschnitts 11 und 12,
aber ermöglicht
auch eine schwebende Bewegung dieser Abschnitte in einer Ebene parallel
zu dem Schuh-Steg. Dieser zusätzliche
Freiheitsgrad kann unter Umständen
vorteilhaft sein, wenn die Bremsschuh-Anordnung und die Trommel, an welche
sie angefügt
ist, nicht korrekt zueinander passen. Dies könnte beispielsweise auftreten,
wenn die Trommel einen etwas anderen Krümmungs-Durchmesser als der
Reibungsbelag ausweist, oder wenn das Befestigen der Trommel-Anordnung
den Reibungsbelag veranlasst, leicht gegenüber der Trommel fehl ausgerichtet
zu sein. Das zweite Scharnier jedes Belag-Befestigungs-Abschnitts
erlaubt im Wesentlichen dem jeweiligen Belag-Befestigungs-Abschnitt,
sich bei Brems-Betätigung selbst
zu positionieren, um einen besseren und vollständigeren Eingriff mit der Trommel-Bremsfläche zu erreichen,
als der Fall sein würde,
wenn die Schwenk-Bewegung die einzige verfügbare Bewegung wäre.
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Die
Scharniere 27a und 28a müssen nicht die gleiche Konfiguration
aufzuweisen wie die Scharniere 27 und 28, können aber
irgendeine geeignete Konfiguration aufweisen, um eine schwebende
Bewegung zu ermöglichen.
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In
der Praxis ist es normalerweise empfehlenswert, dass sowohl ein
Labyrinth als auch ein Schmutz-Schirm an die Bremsschuh-Anordnung
angefügt
ist, insbesondere im Fall von Autos und Lastwagen und so weiter,
um Eindringen fremder Materie in die Bremsschuh-Anordnung zu begrenzen.
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet ferner ein einzigartiges Verfahren
zum Herstellen einer Bremsschuh-Anordnung von einteiligem Aufbau.
Die mittels des Verfahrens gemäß der Erfindung
hergestellte Bremsschuh-Anordnung
beinhaltet ein Paar von im Wesentlichen steifen Reibungsbelag-Befestigungs-Abschnitten,
welche in einer vorhergehend beschriebenen Weise konfiguriert und
angeordnet sind, und ein Befestigungs-Element zum Befestigen einer
Abstütz-Platte,
und sie kann ferner eine Abstütz-Platte
beinhalten. Das Verfahren beinhaltet im Wesentlichen einen zweistufigen
Prozess, obwohl zusätzliche
Stufen, soweit notwendig, aufgenommen werden können. Das Verfahren verwendet
einen Rand-Kranz-Bildungs-Vorgang und einen, Präge- oder Press-Vorgang. Es ist möglich, dass
der Präge- oder
Press-Vorgang in mehr als einem einzelnen Vorgang ausgeführt wird,
wie teilweise vor und teilweise nach dem Rand-Kranz-Bildungs-Vorgang.
Dies ist attraktiv, weil bestimmte Teile der Bremsschuh-Anordnung,
welche mittels des Präge-
oder Press-Vorgangs gebildet werden, leichter vor dem Rand-Kranz-Bildungs-Vorgang als danach
gebildet werden können.
Beispielsweise ist es für
das Bilden von Scharnieren, welche in Kontakt mit oder sehr nahe
an dem Rand-Kranz
der gebildeten Bremsschuh-Anordnung positioniert sind, wahrscheinlich, dass
sie leichter vor dem Bilden des Rand-Kranzes als danach gebildet
werden können.
Dies geht darauf zurück,
dass der Rand-Kranz die Präge-
oder Press-Einrichtung
daran hindern kann, Abschnitte der Schuh-Vorform zu stanzen oder
zu pressen, welche sich nahe beim Rand-Kranz befinden.
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Das
Verfahren, welches zum Ausbilden der Bremsschuh-Anordnung eingesetzt
wird, beinhaltet Ausbilden des Rand-Kranzes 13 aus einer Schuh-Vorform, welche aus
einer Metallscheibe geformt ist. Das bevorzugte Verfahren beinhaltet
Aufspalten der Umfangs-Kante der Vorform mittels geeigneter Mittel
wie plastisches Verformen und Erweitern der Aufspalt-Abschnitte
der Kante auseinander, um unter ungefähr 180° zueinander, sowie senkrecht relativ
zu dem nicht erweiterten Rest der Vorform angeordnet zu werden.
Alternativ hierzu kann das Verfahren einen Kanten-Stauchungs-Vorgang
einsetzen, welcher für
ein Verdicken der Kante der Vorform sorgt. In diesem Vorgang wird
die Kante verdickt, wie mittels radialen Komprimierens, und mit
einem Kanten-Aufspalt-Vorgang
kombiniert kann ein ringförmiger
Rand-Kranz größerer Dicke
erzeugt werden. Andere Kanten-Stauchungs-Vorgänge können ebenfalls verwendet werden.
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Die
Vorform wird auch in einem oder in einer Vielzahl von Vorgängen gepresst
oder geprägt,
um Abschnitte der Vorform abzutrennen und zu entfernen, um die Belag-Befestigungs-Abschnitte 11 und 12,
die Scharniere 27 und 28, den Vorsprung 32 und die
Abstütz-Platte 33,
sowie jede der Öffnungen
und andere notwendigen Bildungen mit Profil auszubilden. Der Stanz-
oder Press-Vorgang muss nicht in einer Bremsschuh-Anordnung mit
den benötigten
exakten Toleranzen resultieren, und daher können zu diesem Zweck zusätzliche
Herstellungs-Schritte notwendig sein. Zusätzlich kann es notwendig sein,
dass die Bremsschuh-Anordnung bestimmte Behandlungen zur Korrosions-
und Abnutzungs-Widerstandsfähigkeit
und für
Verstärkungs-Zwecke benötigt, wie geeignete
Wärme-Behandlungen
oder Oberflächen-Härten. Ferner kann die Bremsschuh-Anordnung 1 mit
anderen ergänzenden
Komponenten verwendet werden, wie einer Staub-Abdeckung, und geeignete
Verbindungen für
solche Komponenten können
in der Bremsschuh-Anordnung vorgesehen sein.
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Das
Verfahren gemäß der Erfindung
kann den Ausschuss von Metall-Material
minimieren, da ein größerer Teil
der Schuh-Vorform verwendet werden kann, um die Bremsschuh-Anordnung
zu bilden. Zusätzlich
kann die Bremsschuh-Anordnung in weiten Teilen als eine Einzelteil-Anordnung
ausgebildet sein, was die Notwendigkeit beseitigt, Komponenten etwa
mittels Befestigungs-Elementen oder Schweißungen zu verbinden. Dies kann
ein deutlicher Vorteil in Bezug auf die Vibrations-Leistungsfähigkeit
der Bremsschuh-Anordnung sein. Da die Anordnung einen einteiligen
Aufbau aufweist, ist die Neigung von Komponenten-Teilen, relativ
zu anderen Komponententeilen zu gleiten oder zu vibrieren, deutlich
reduziert. Darüber
hinaus sorgt die begrenzte Anzahl von Komponenten der Bremsschuh-Anordnung für leichtere
Installation und Wartung. Ferner kann der Schuh derart ausgebildet
sein, dass er eine radiale Elastizität aufweist, so dass die Notwendigkeit
für Rückführ-Federn
unnötig
ist, oder dass zumindest die Vorspann-Anforderung der Rückführ-Federn
reduziert ist. Ein weiterer Vorteil der Bremsschuh-Anordnung gemäß der Erfindung
ist, dass die Notwendigkeit für einen
Anschlag, welcher von der Abstütz-Platte
aus vorsteht, eliminiert wird, um eine Schwenk-Bewegung der Belag-Befestigungs-Abschnitte
zu erleichtern. Die Belag-Befestigungs-Abschnitte sind stattdessen
gelenkig verbunden.
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Die
Bremsschuh-Anordnung kann in Metallen ausgeführt werden, welche typischerweise
für diesen
Zweck verwendet werden, wie weicher Stahl. Allerdings ist das Verfahren
auch auf andere verwendbare Materialien anwendbar.