Nacfastellvorrichtung für pneumatisch betätigte Scheibenbremsen nnd Scheibenbremse
Die Erfindung betrifft eine Nachstellvomchtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Scheibenbremse.
Nachstellvorrichtungen an Scheibenbremsen dienen zum Ausgleich der infolge von Verschleiß dünner werdenden Bremsbeläge, welche sie in Richtung der Bremsscheibe verschieben, um ein Soll-Lüftspiel einzustellen, damit der zum Bremsen notwendige Arbeitshub konstant bleibt.
Gattungsgemäße Nachstellvorrichtungen sind aus dem europäischen Patent EP 0 531 321 Bl bekannt. Hinsichtlich der einzelnen Details der Funktion der gattungsgemäßen Nachstellvorrichtung und eines Beispiels einer drehhebelbetätigten Scheibenbremse, für welche sich der gattungsgemäße Nachsteller - aber auch der erfindungsgemäße Nachsteller - eignen, wird vollinhaltlich auf diese Schrift verwiesen.
Die in der EP 0 531 321 B1 dargestellten Nachstellvorrichtungen haben sich an sich hervorragend bewährt. Sie sind im Inneren von Drehspindeln angeordnet, welche Druckstücke tragen, die auf einen der Bremsbeläge einwirken. Sie eignen sich für Scheibenbremsen verschiedener Art, denen gemeinsam ist, dass sie eine oder mehrere Drehspindeln aufweisen.
Während einer Nachstellbewegung beim Bremsen übertragen die gattungsgemäßen Nachstellvorrichtungen mittels einer Abtriebsbuchse ein Drehmoment auf ihre zugeordnete Drehspindel, welche an ihren bremsscheibenzugewandten Ende das Druckstück trägt, das auf die Belagträgerplatte eines Bremsbelages einwirkt. Durch die Drehbewegung der Drehspindel wird das Druckstück axial in Richtung der Scheiben-
bremse verschoben, um eine verschleißbedingte Verringerung der Dicke des Bremsbelagmaterials auszugleichen. Zur Sicherstellung der Nachstellfunktion weisen die Nachstellvorrichtungen im allgemeinen einen Freilauf auf, damit der Nachsteller nicht beim Lösen der Bremse zurückdreht sowie eine Überlastkupplung, die beim Anliegen der Druckstücke am Bremsbelag anspricht.
Die Abtriebsbuchse des Standes der Technik ist an ihrem Außenumfang mit wenigstens einem radial vorkragenden zahnartigen Zahn zum Eingriff in wenigstens eine korrespondierende zahnartige Nut am Innenumfang der Drehspindel versehen. Diese An- Ordnung hat sich zwar an sich bewährt, sie soll aber insbesondere des Verhindems einer zu weitgehenden bzw. zu kleinen Lüftspielnachstellung infolge von Rüttelbeanspruchungen und dgl. weiterentwickelt werden.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Nach- Stellvorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass ihre Funktion noch weiter optimiert wird. Insbesondere soll sicher vermieden werden, dass ein Lüftspiel auf zu kleine Wert eingestellt wird.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Danach weisen die Spindel oder ein mit der Spindel drehfestverbundenes Bauteil e- benfalls eine Außenverzahnung auf, welche ebenfalls direkt in die nutförmige Innenverzahnung der Stellspindel eingreift.
Nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 wird eine Nachstellvomchtung realisiert, welche an der Schnittstelle zwischen der Abtriebshülse der Nachstellvorrichtung und der Nachstell-Drehspindel (typischerweise ein Gewinderohr) spielfrei alle Fertigungstoleranzen ausgleicht, ohne beim Verdrehen und Verschieben der Nachstellerachse zu einem Klemmen zu führen.
Im Gegenteil dazu werden sogar die Nachstelleigenschaften bei Rüttelbeanspruchungen, Verdrehen und Verschieben derNachstellerachse zur Gewinderohr bzw. Drehspindelachse, Wiederholversuchen durch statisches Zuspannen und deren Kombination positiv beeinflusst.
Vorzugsweise sind die Abtriebsbuchse und die Spindel voneinander entkoppelt, insbesondere begrenzt relativ zueinander drehbar.
Besonders bevorzugt ist auf die Spindel ein Mitnehmerstern aufgesetzt, der mit der Spindel drehfest verbunden ist und die Außenverzahnung aufweist, welche in die Innenverzahnung der Drehspindel eingreift.
Dies kann nach einer ersten Variante einfach dadurch realisiert werden, dass die Abtriebsbuchse eine Aussparung in ihrer Umfangswandung aufweist, welche der Mit- nehmerstem radial durchsetzt, wobei der Mitnehmerstem nur in diesem Bereich die Außenverzahnung aufweist.
Alternativ ist dies auch einfach realisierbar, dass der Mitnehmerstem und die Abtriebsbuchse axial zueinander versetzt angeordnet sind.
Die Erfindung schafft auch eine Scheibenbremse mit einer Nachstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
Die Erfindung bietet dabei zusammengefasst den Vorteil einer deutlich verbesserten Funktionalität bei unverändertem Bauraumbedarf und quasi gleichbleibenden Herstellkosten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausfuhrungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines ersten erfindungsgemäßen Nachstellers;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Nachstellers; und Fig. 3 einen Schnitt durch einen Nachsteller nach dem Stand der Technik.
Fig. 3 zeigt eine Nachstellvorrichtung nach dem Stand der Technik. Diese Nachstellvorrichtung weist eine Reihe von Gemeinsamkeiten mit dem Nachsteller der Fig. 5 der EP 0 531 321 Bl auf. Insbesondere eignet sie sich zum Einbau in eine drehhebelbetä- tigte pneumatisch betätigte Scheibenbremse, deren Grundaufbau dem der EP 0 531
321 Bl entsprechen kann, so dass ergänzend auf die Offenbarung dieser Schrift verwiesen wird.
Die Nachstelleinrichtung der Fig. 3 ist dazu ausgelegt, nach Art der EP 0 531 321 B 1 , Fig. 1 in eine bremsscheibenabgewandte Ausnehmung einer Stellspindel eingesetzt zu werden, die relativ zur Nachstellvorrichtung unverdrehbar aber axial verschieblich ist, um durch eine Veränderung der Gesamtlänge der beiden Bauelemente Nachstellvorrichtung und Stellspindel den Verschleiß an den Bremsbelägen der Scheibenbremse auszugleichen, um das Lüftspiel möglichst konstant zu halten. Die Nachstelleinrich- tung eignet sich insbesondere für Scheibenbremse mit zwei Stellspindeln, die mittels einer Synchronisationseinrichtung miteinander synchronisiert sind, wobei vorzugsweise nur in einer der Stellspindeln eine Nachstellvorrichtung angeordnet ist und die zweite Stellspindel über die Synchronisatio einrichtung mitgedreht wird.
Einen Nachsteller, dessen Aufbau weitestgehend mit dem der Fig. 3 der vorliegenden Anmeldung übereinstimmt, zeigt im übrigen auch die DE 198 14 807 C2.
Die Nachstelleinrichtung 1 der Fig. 2 stützt sich in einem Bremssattel ab. Sie weist eine sich über ihre ganze Länge erstreckende ein- oder mehrteilige Spindel 2 auf, die bremsscheibenabgewandt in einem manuell z.B. mittels eines Schraubenschlüssels betätigbaren Mehrkantkopf 3 zum Rückstellen der Nachstellvomchtung endet und bremsscheibenzugewandt in einem radial breiteren Endabschnitt 4. Dieser radial breitere Endabschnitt mit einem größeren Durchmesser als die übrige Spindel wird hier durch einen mit einer Außenverzahnung 5 versehenen Mitnehmerstem 6 ausgebildet, der drehfest mit der Spindel 2 verbunden ist und der konzentrisch von einer korrespondierend geformten Abtriebsbuchse 7 umgeben ist, die einerseits mit einer Innenverzahnung 8 und andererseits mit einer Außenverzahnung 9 versehen ist, welche in am Innenumfang der Stellspindel 10 (siehe Figur 1) versehene axial verlaufende Nuten 11 eingreifen. Zur Drehmomentübertragung sind jeweils wenigstens ein Zahn bzw. eine korrespondierende Nut erforderlich.
Bei einem Verdrehen der Spindel 2 der Nachstellvomchtung drehen sich auch der Mitnehmerstem 6 und die Abtriebsbuchse 7, so dass die Außenverzahnung 9 über den Eingriff in die Nuten 11 die Stellspindel 10 mit Außengewinde mitdreht.
Andererseits dreht auch die über mehrere nachstehend erläuterte Zwischenelemente von der Zuspanneinrichtung der Scheibenbremse angetriebene Abtriebsbuchse 7 dann, wenn sie beim Zuspannen verdreht wird, den Mitnehmerstem 6 mit sowie damit die Spindel 2 und auch die Drehspindel 10 mit.
Da die Drehspindel 10 wiederum das Außengewinde aufweist, mit dem sie in einem hier nicht dargestellten Teil der Zuspannvorrichtung verschraubt ist, verändert sich beim Drehen der Drehspindel 7 und der Spindel 2 die axiale Länge des Gesamtsystems aus Stellspindel 10 und der Nachstellvorrichtung 1 mit der Spindel 2, wodurch das Lüftspiel nachgestellt wird.
Zur Halterang am Bremssattel weist die Nachstellvoπichtung ein relativ zur Spindel 2 axial unverschieblich angeordnetes, ortsfestes Teil 12 - hier ein Ringteil mit einem Flansch 13 - auf, wobei die Spindel 2 in dem Ringteil 12 verdrehbar gelagert ist.
Ein radial vorkragender Hebel 14 auf der Spindel 2 dient als Antriebseinrichtung für die Nachstellvorrichtung.
Der Hebel 14 kann beispielsweise mit einem Drehhebel der Scheibenbremse derart gekoppelt werden, dass er beim Zuspannen der Scheibenbremse in eine erste Richtung und beim Lösen der Scheibenbremse in die entgegengesetzte Richtung verdreht wird.
Damit die Drehspindel 10 nur beim Zuspannen der Scheibenbremse zum Ausgleich des Lüftspiels gedreht wird und nicht beim Lösen der Scheibenbremse eine entgegen- gesetzte Drehung erfolgt, sind zwischen dem Hebel 14 und der Abtriebsbuchse 7 eine Freilaufeinrichtung 15 - welche nur Drehungen der Abtriebsbuchse 7 mit dem Hebel 14 beim Zuspannen der Scheibenbremse zulässt - und eine Drehmomentbegrenzung in Form einer Überlastkupplung 16 angeordnet, die hier als Kugelrampenanordnung realisiert ist. Diese Anordnung ist detailliert in der EP 0 531 321 Bl beschrieben.
Um unerwünschte Drehungen infolge von Rüttelbeanspruchungen und dgl. zu verhindern ist die Spindel 2 mit einem Reibmoment versehen, d.h., sie kann unterhalb eines Grenzdrehmoments nicht verdreht werden.
Diesen Effekt macht sich die Erfindung in besonderer Weise zu Nutze, indem sie nach Fig. 1 und Fig. 2 in alternativen Ausgestaltungen einen direkten Eingriff sowohl der Spindel 2 bzw. eines mit der Spindel 2 drehfest verbundenen Teils - hier der Mitnehmerstem - als auch der Abtriebsbuchse 7 in die Nuten 11 der Drehspindel 10 schafft und die Abtriebsbuchse 7 und die Spindel 2 dabei insbesondere voneinander entkoppelt.
Nach Fig. 1 wird diese Entkopplung dadurch realisiert, dass die Abtriebsbuchse 7 wenigstens über einen Teil ihrer axialen Länge eine Aussparung 21 aufweist, welche der Mitnehmer nach außen hin durchsetzt, wobei dass die Abtriebsbuchse 7 nach Fig. 1 und 2 keine Innenverzahnung und der Mitnehmerstem 6 in dem Bereich, indem er konzentrisch zur Abtriebsbuchse 7 liegt, keine Außenverzahnung aufweist.
Der direkte Eingriff der Spindel 2 bzw. hier des mit der Spindel 2 drehfest verbunde- nen Teils Mitnehmerstem 6 in die Nuten 11 der Stellspindel 10 wird nach Fig. 1 dadurch realisiert, dass der Mitnehmerstem 6 in seinem die Aussparung 21 durchsetzenden radialen Abschnitt eine Außenverzahnung 17 mit wenigstens einem Zahn aufweist, welche in die wenigstens eine Nut 11 der Drehspindel 10 eingreift. Die Abtriebsbuchse 7 weist dabei ebenfalls eine Außenverzahnung 18 auf, welche in die Nut 11 eingreift, wobei die Außenverzahnung 18 axial vor dem Bereich des Mitnehmersterns 6 ansetzen kann und sich hier axial bis zum Ende der Abtriebsbuchse bis auf den Bereich der Aussparung fortsetzt.
Abtriebsbuchse 7 und Mitnehmerstem 6 sind dabei derart ausgestaltet, dass sie be- grenzt zueinander verdrehbar sind.
Nach Fig. 2 sind die Abtriebsbuchse 7 und der Mitnehmerstem 6 axial hintereinander angeordnet, wobei zwischen ihm ein Spalt 22 besteht, und greifen nicht mehr konzentrisch ineinander. Sowohl der Mitnehmerstem 6 als auch die Abtriebbuchse 7 weisen wiedemm eine Außenverzahnung 19, 20 auf, die in axial zueinander versetzten Bereichen in die Nut 11 in der Drehspindel 10 eingreifen. Da derart die Spindel 2, die erst ab einem gewissen minimalen Drehmoment drehbar ist (was jedenfalls ungewolltes Drehen durch Rüttelbeanspruchungen im Betrieb ausschließt), direkt in die Drehspindel 7 eingreift, werden auch Drehungen dieses Elementes unterhalb eines Grenzdreh- momentes auf einfache Weise verhindert, da es zu einer leichten Verspannung zwi-
sehen der Abtriebsbuchse 7 und dem Mitnehmerstem 6 kommt. Hierdurch wird ein Verkleinem des Lüftspiels über einen gewünschten Wert hinaus noch sicherer als nach dem Stand der Technik ausgeschlossen, denn ein Spiel zwischen der Nachstellvorrichtung und der rohrartigen Gewindespindel 10 wird kompensiert.
Da die Abtriebsbuchse nach Fig. 2 axial kürzer ist als nach Fig. 3 und da in Fig. 1 die axiale Länge zu Fig.3 vergleichbar ist, vergrößert sich durch die erfmdungsgemäße Ausgestaltung nicht die axiale Länge der Nachstellvorrichtung gegenüber dem Stand der Technik.
Bezugszeichen
Nachstellvorrichtung 1 Spindel 2
Mehrkantkopf 3
Endabschnitt 4
Außenverzahnung 5
Mitnehmerstem 6 Abtriebsbuchse 7
Innenverzahnung 8
Außenverzahnung 9
Stellspindel 10
Nuten 11 ortsfestes Teil 12
Flansch 13
Hebel 14
Freilaufeinrichtung 15
Überlastkupplung 16 Außenverzahnung 17, 18
Außenverzahnung 19, 20
Aussparung 21