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Backenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge Unter Vermeidung der
Nachteile der bekannten Vorrichtungen zur Verhinderung des Blockierens von Rädern
an Kraftfahrzeugen wird die Erfindung folgenden Anforderungen gerecht: Vollselbsttätige
Bremsung bis zum vom jeweiligen Fahrtzustand abhängigen Maximalwert (Blockiergrenze)
; selbsttätige Ausschaltung dies Fahrerbremsdruckes oberhalb dieses Maximalwertes,
der je nach Fahrtzustand verschieden groß ist; volle individuelle Bremsfreiheit'
des Fahrers unterhalb des Maximalwertes; selbsttätige Einstellung der Blockiergrenze
durch die Ausbildungsorgane der Bremse selbst in genauester Anpassung an den Fahrtzustand';
selbsttätiger Ausgleich der Belagabnutzung; Blockiersicherheit auch tiei ungünstigsten
Reibungsverhältnissen; Einzelradbremsung; Anwendungsmöglichkeit für jedes Bremssystem
und nachträglicher Einbau in bestehende Bremsen; keine Funktionsstörung durch Einbau
der Feststellbremse.
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Die Bremse gemäß der Erfindung weist folgende Merkmale auf: Die Bremsbacken
sind nicht starr, sondern federnd aufgehängt. Die beim Bremsen entstehende Umfangskraft
spannt durch die mitgenommenen Backen ein elastisches Mittel, vorzugsweise eine
entsprechend zu bemessende Feder. Bei durch Verschlechterung der Reibungsverhältnisse
eintretendem Nachlassen der Umfangskraft wird die dadurch frei werdende Federenergie
zum Lösen der Bremse benutzt, entweder durch direkte Entspannung des Betätigungsmittels
oder irrdirekt über Hilfsorgane der nachfolgend beschriebenen Art.
Während
bei der Ausbildung mit direkter Entspannung des Betätigungsmittels ((51- und Luftdruckbremsen)
der volle Fahrerpedaldruck beibehalten werden kann, m.uß bei der Ausbildung mit
indirekter Entspannung eine Vorrichtung vorhanden sein, die den Pedaldr>jjck dann
ausschaltet, wenn die Blockiergrenze erreicht ist. Da es sich bei der Erfindung
um eine Ausbildung als Servobremse handelt, wird der Fahrerpedaldruck durch besondere,
selbsttätige Vorrichtungen auf den zum Fassen der Backen notwendigen Anpreßdruck
beschränkt, wobei der auftretende Bremsdruck, hervorgerufen durch die Servowirkung,
jedoch voll im Fahrerbremspedal fühlbar und regulierbar bleibt, wodurch unterhalb
der Blockiergrenze eine durchaus individuelle Bremsung erreicht wird. Jedes Rad
wird somit einzeln optimal gebremst, d. h. immer nur bis zu den vom Fahrtzustand
abhängigen Reibungsverhältnissen. Außerdem gleicht diese Vorrichtung auch die Abnutzung
der Bremsbeläge selbsttätig aus, so d'aß dadurch die Funktion der Bremse nicht aufgehoben
wird. Zur Herabsetzung der Massen der elastischen Mittel (Federn, Luft, Gummi usw.)
wird die Umfangskraft durch Hebel, schiefe Ebenen u. a. untersetzt. Die auf dieselben
Backen wirkende Feststellbremse stört die Funktion der Hauptbremse nicht, solange
sie nicht bedient wird. Es ist zweckmäßig, aber nicht erforderlich, die Bremse'so
zu gestalten, daß sie nach beiden Drehrichtungen wirkt, wie es in den gezeichneten
Ausführungsbeispielen dargestellt ist. Zwecks feiner Drue'kabstufung erhalten die
federnden Mittel eine geknickte oder gebogene Kennlinie. Nachfolgend werden einige
Ausführungsbeispiele beschrieben: , Abb. i zeigt ein Beispiel mit mechanischer Betätigung.
Die in der Trommel i befindlichen Backen 2 und 3 sind durch die Laschen 6 und 7
mit dem gegen die Federn 8 oder 9'. arbeitenden Hebel 5 verbunden, der mit cyem
Stein io in einer Kulisse i i des Ringes 12 gleitet. Die Arme 13 und 14 tragen Keilstangen
15 und 16, die mit ihren schiefen Ebenen auf die Rollen 17 und 18 der Backen 2 und
3 wirken. Die Anlage der Backen an die Trommel i erfolgt von dem Bremsschlüssel
21, der auch durch andere Betätigungsmittel ersetzt werden kann (Luft, Drucköl),
über die Winkelhebel 19, 20 und die Keilstangen.
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Abb. 2 zeigt einen Winkelhebel im Aufbau, der die Anschlagbegrenzung
für den Anpreßdruck trägt. Sie besteht darin, daß der Rollenhebe125, der die Andruckrolle
32 trägt, dann, wenn die Backen an der Trommel anliegen, und zu fassen beginnen,
durch den entstehenden Gegendruck etwas nach hinten bewegt wird, wodurch er sich
mit der Sperrnase 26 fest an den Sperring 27 legt. Dieser Sperring hat einen festen
Anschlag 29 im Bremsschild, der ein weiteres Vorwärtsbewegen des Winkelhebels verhindert,
jedoch zuläßt, dlaß der durch die Servowirkung-der Backen hervorgerufene zusätzliche
Druck über die Keilstangen auf die Wigkelhebel übertragen wird, die sich entgegengesetzt
um die- gemeinsame Achse drehen können, wodurch der volle Bremsdruck auf das Fahrerbremspedal
übertragen wird.
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Die Wirkungsweise ergibt sich aus Alb. i. Die Backen seien durch die
Winkelhel)el 19, 20 gerade an die Trommel gelegt, sie fassen und drehen sich dabei
etwas im Drehsinn der Trommel. Der mitgenommene Hebels spannt ein° der Federn und
dreht den Ring 12, der die Keilstangen zieht und eine intensive Bremsung herbeiführt.
Sinkt die Umfangskraft infolge Sehwindens des Reibungsschlusises am Boden, so würde
(las Rad blockieren, wenn nicht durch die Federenergie, die frei wird, das ganze
System zurückgedreht würde und eine schnelle Lösung erfolgte, aber nur bis zu einem
solchen Punkte, wo die Umfangskraft in Abhängigkeit von den Reibungsverhältnissen
zwischen Fahrbahn und Rad wieder wirksam werden kann. Das Rad bleibt also stets
bis unter die jeweilige Blockiergrenze gebremst. Die Vorrichtung gleicht auch selbsttätig
die Belagabnutzung aus, weil sie ja erst dann in Funktion tritt, wenn die Bremsen
fassen.
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Abb. 3 zeigt eil Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Bremsbetätigung
mit Druckbegrenzungsvorric'htung im Druckkolben selbst. In dem in den Führungen
49, 50 fest oder gleitend eingespannten Druckzylinder 36 befinden sich die
Ringzylinder 37, 38 und in ihnen die Druckkolben 39, 4o. In jedem Druckkolben ist
ein Rollenträger 41, 42 angeordnet, der an seinem Ende konisch zuläuft. Die Ringzylinder
37, 38 liegen in Ruhestellung an den Anschlägen 44, 45 der Außenenden des Druckzylinders
fest an, gespannt durch die Feder 48. Über den Umfang des Druckkolbens verteilt
befinden sich mehrere Fenster, in denen Druckkörper 46 angeordnet sind.
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Bei Pedaldruck gleiten die Druckkolben nach außen, bis die Backen
zur Anlage kommen und Widerstand leisten und die etwas nach innen geschobenen Rollenträger
mit ihren konischen Enden die Druckkörper 46 gegen die Ringzylinder klemmen, wodurch
ihre Stellung fixiert ist. Die durch Servowirkung erfolgende Druckzunahme wird,
da die Ringzylinder frei nach innen gleiten können, wieder voll auf das Fahrerpedal
übertragen. Die Lösung der Bremse in Blockiernähe erfolgt wie bei Abb. i und 2 beschrieben.
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Abb.4 zeigt eine besonders für nachträglichen Einbau vorgesehene,
vereinfachte Ausführung, bei der die Backenenden selbst keilförmig ausgebildet sind
und für beide Drehrichtungen durch die Anwen.düng eines Doppelkeils 54 und Rollenhebels
55 nur eine Feder benötigt wird. Die Hebel 59 und 6o entlasten den Druckkolben von
Seitenkräften.
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Abb. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für direkte Entlüftung des Druckzylinders,
wobei der gegen die Feder 7o arbeitende Hebel' 69 über die Stange 71 und die Freilaufeinrichtung
72 das Entlüftungsventil' 73 betätigt. Bei 75 fließt das Druckmittel zu, bei 76
ab, wobei Luft direkt ins Freie, öl in einen druckfreien Behälter strömen kann.
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Abb. 6 zeigt die benötigte Freilaufeinrichtung und Ventilsteuerung
in einem Ausfiihrungsbeispiel.
Nach Einleiten der Bremsung und Anlage
der Backen erfolgt der Hochgang des Hebels 88 über die Stange 89. In Blockiernähe
zieht die Gegenfeder den Hebel 88 herunter, worauf die Freilaufeinrichtung (Gesperre)
9o und 9i den, Hebel 87
mitnimmt, der gewöhnlich auf dem Anschlag 92 liegt,
und hebt über den Kolben 84 das Ventil 82 an, so daß das Druckmittel entspannen
kann und die Bremse sich löst.
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Eine Möglichkeit, den Anpreßdruck zu begrenzen, zeigt Abb. 7. Die
Belagstärke der unter Zwischenschaltung eines Federpuffers ioo zugleich mit den
Hebeln 95 von der Bremsbetätigung 96 betätigten Hilfsbacke 93 ist so bemessen, daß
sie sich entsprechend den Belägen der Hauptbacke abnutzt.
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Abb. 8 zeigt eine etwas andere Ausführungsform, bei der die Hilfsbacke
97 durch die Lenker 98 und 99 mit der Betätiigungsvorrichtung und einer der Backen
verbunden ist, damit der volle Bremsdruck auch auf die Hilfsbacke wirken kann, wodurch
die Belagstärkederjenigen der Hauptbacken angeglichen werden kann.
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In beiden Fällen der Verwendung einer Hilfsbacke zur Druckbegrenzung
ist diese entsprechend klein zu halten. Die Betätigung kann hier auch hydraulisch
oder pneumatisch erfolgen.