DE102022208094A1

DE102022208094A1 - Nachstellermodul für eine Bremszange einer Fahrzeugbremse, Fahrzeugbremse mit einem solchen Nachstellermodul und Verfahren zum Notlösen des Nachstellermoduls

Info

Publication number: DE102022208094A1
Application number: DE102022208094.7A
Authority: DE
Inventors: Tomasz Niepala; Michael Mathieu; Erich Fuderer; André Stegmann; Alexander Jung; Harry-Werner KRAUS
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2022-08-03
Filing date: 2022-08-03
Publication date: 2024-02-08
Also published as: WO2024028055A1

Abstract

Ein Nachstellermodul (5) weist auf: eine Hauptachse (7, 7'), eine Gewindespindelstange (8, 8'), eine Rohrmutter (9, 9'), ein Joch (11, 11'), ein Stellergehäuse (12, 12'), wobei ein Abstand des Jochs (11, 11') und des Stellergehäuses (12, 12') veränderbar ist, eine kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (14, 14') mit einer ersten und zweiten Reibfläche (16, 16', 17, 17'), und ein lösbares Feststellelement (23, 23'), das in einem Zustand eine Feststellkraft auf die erste und zweite Reibfläche aufbringt und eine Verbindung zwischen dem Joch (11, 11') und der mit der zweiten Reibfläche (17, 17') verbundenen Gewindespindelstange oder Rohrmutter erzeugt, und in einem Zustand ein Verdrehen von der mit der zweiten Reibfläche verbundenen Gewindespindelstange oder Rohrmutter relativ zu der anderen von der Gewindespindelstange oder der Rohrmutter ermöglicht, um den Abstand des Jochs und des Stellergehäuses zu verringern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Nachstellermodul für eine Bremszange einer Fahrzeugbremse, eine Fahrzeugbremse mit einem solchen Nachstellermodul und ein Verfahren zum Notlösen des Nachstellermoduls, insbesondere für Schienenfahrzeuge.
Kompakte Bremszangen finden eine breite Anwendung in Bremssystemen von Schienenfahrzeugen. Eine Erzeugung einer Bremskraft erfolgt dabei über einen Aktuator, wie etwa entweder über einen pneumatischen Zylinder oder einen elektromechanischen Aktuator mit einem Elektromotor.
Im Falle einer Federspeicherbremse oder Federspeicherparkbremse, die ohne Versorgung mit Druckluft in einem gebremsten Zustand ist, ist es bei einem Ausfall der Druckluftversorgung, beispielsweise bei einem Abtrennen einer Druckluftleitung unter einem Zug durch einen Steinschlag, oder bei einer fehlenden Druckluftversorgung bei einem abgestellten Zug nicht möglich, die Federspeicherbremse oder Federspeicherparkbremse des Schienenfahrzeugs zu lösen.
Im Falle des elektromechanischen Bremsaktuators ist es ohne Spannungsversorgung nicht möglich, die Bremse des Schienenfahrzeugs zu lösen.
Daher wäre es erforderlich, um die Fahrzeugbremsen zu lösen, eine zusätzliche Energieversorgung bereitzustellen, was jedoch aufwendig ist. Alternative könnten die Bremszangen zerlegt werden, was aber aufgrund des gebremsten Zustands, in dem eine Betriebskraft der Bremse die gesamte Bremszange verspannt, nur schwierig möglich ist.
Daraus ergibt sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die obigen Nachteile auszuräumen und ein Nachstellermodul, eine Fahrzeugbremse und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen die Fahrzeugbremse auch ohne zusätzliche Energieversorgung und ohne großen Aufwand lösbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Nachstellermodul gemäß Anspruch 1, eine Fahrzeugbremse gemäß Anspruch 12 und ein Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist ein Nachstellermodul für eine Bremszange einer Fahrzeugbremse, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, eine Hauptachse, eine entlang der Hauptachse ausgerichtete Gewindespindelstange, eine entlang der Hauptachse ausgerichtete Rohrmutter, wobei die Gewindespindelstange und die Rohrmutter dazu ausgebildet sind, eine Schraubverbindungseinrichtung mit einer veränderbaren Gesamtlänge zu bilden, ein Joch, das mit einem ersten Zangenhebel der Bremszange verbindbar ist, ein Stellergehäuse, das mit einem zweiten Zangenhebel der Bremszange verbindbar ist, wobei ein Abstand des Jochs und des Stellergehäuses in Richtung der Hauptachse entsprechend einer Veränderung der Gesamtlänge der Schraubverbindungseinrichtung veränderbar ist, eine kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung, die eine drehfest mit dem Joch verbundene erste Reibfläche und eine drehfest mit einer von der Gewindespindelstange und der Rohrmutter verbundene zweite Reibfläche aufweist, eine erste Freilaufeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine Drehung der nicht drehfest mit der zweiten Reibfläche verbundenen anderen von der Gewindespindelstange und der Rohrmutter in einer Drehrichtung, in der die Gesamtlänge der Schraubverbindungseinrichtung verkleinert wird, festzustellen, und ein lösbares Feststellelement, das dazu ausgebildet ist, in einem feststellenden Zustand eine Feststellkraft auf die erste und zweite Reibfläche der kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung aufzubringen und somit eine drehfeste Verbindung zwischen dem Joch und dem mit der zweiten Reibfläche drehfest verbundenen einen von der Gewindespindelstange und der Rohrmutter zu erzeugen, und in einem gelösten Zustand ein Verdrehen von dem mit der zweiten Reibfläche verbundenen einen von der Gewindespindelstange und der Rohrmutter relativ zu der von der ersten Freilaufeinrichtung festgestellten anderen von der Gewindespindelstange oder der Rohrmutter zu ermöglichen, um den Abstand des Jochs und des Stellergehäuses zu verringern.
Die Zangenhebel der Bremszange weisen an einem ersten Ende Bremsbeläge auf, die an eine Bremsscheibe angepresst werden, um eine Bremswirkung zu erzielen. Am gegenüberliegenden zweiten Ende ist einer der Zangenhebel um eine Verbindungsachse schwenkbar mit dem Stellergehäuse des Nachstellermoduls verbunden und der andere Zangenhebel ist um eine Verbindungsachse schwenkbar mit dem Joch des Nachstellermoduls der Bremszange verbunden. Die Zangenhebel sind jeweils um die parallelen Verbindungsachsen so schwenkbar, dass sich die Bremsbeläge zum Bremsen zueinander bewegen und zum Lösen der Bremse voneinander weg bewegen. Dieses Verschwenken der Zangenhebel wird durch einen Bremsaktuator angetrieben, der mit den Zangenhebeln jeweils über eine Verbindungseinrichtung zwischen ihren Enden verbunden ist.
Bei einem Verschleiß der Bremsbeläge ist es erforderlich, dass die Bremszange so nachgestellt wird, dass der Verschleiß der Bremsbeläge durch einen verringerten Abstand der ersten Enden der Zangenhebel ausgeglichen wird. Der Verschleiß der Bremsbeläge wird automatisch durch die Bremszange erkannt und durch das Nachstellermodul kompensiert. Dabei vergrößert das Nachstellermodul den Abstand des Stellergehäuses und des Jochs und somit den Abstand der zweiten Enden der Zangenhebel, wodurch die Zangenhebel um die Verbindungseinrichtungen des Bremsaktuators geschwenkt werden. Durch das Schwenken der Zangenhebel um die Verbindungseinrichtungen des Bremsaktuators zwischen ihren Enden wird daher bei dem Vergrößern des Abstands des Stellergehäuses und des Jochs der Abstand der ersten Enden der Zangenhebel, an denen die Bremsbeläge vorgesehen sind, verkleinert und der Verschleiß kompensiert.
Ein sogenanntes Notlösen der betätigten Bremse, bei der die Bremsbeläge an eine Bremsscheibe angepresst werden, ist durch das Nachstellermodul in der Weise möglich, dass der Abstand der zweiten Enden der Zangenhebel, also der Abstand des Stellergehäuses und des Jochs verkleinert wird, sodass sich durch das Schwenken der Zangenhebel um die Verbindungseinrichtungen des Bremsaktuators der Abstand der ersten Enden der Zangenhebel, an denen die Bremsbeläge vorgesehen sind, vergrößert.
Ein Verdrehen der Gewindestange oder der Rohrmutter, die durch die erste Freilaufeinrichtung festgestellt ist, in eine Drehrichtung, sodass sich die Gesamtlänge der Schraubverbindungseinrichtung und somit der Abstand des Stellergehäuses und des Jochs verkleinert, um die Fahrzeugbremse zu lösen, ist aufgrund der ersten Freilaufeinrichtung nicht möglich.
Durch das Vorsehen der kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung, ist es möglich, bei einem Lösen des Feststellelements und somit der kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung, je nach Ausführungsform, eine von der Gewindestange und der Rohrmutter, die mit der zweiten Reibfläche der kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung verbunden ist, zu drehen. Durch die relative Verdrehung der mit der zweiten Reibfläche verbundenen einen von der Gewindestange und der Rohrmutter zu der durch die erste Freilaufeinrichtung festgestellte anderen von der Gewindestange und der Rohrmutter ist es möglich, den Abstand des Stellergehäuses und des Jochs und somit der ersten Enden der Zangenhebel zu verkürzen und die Bremse zu lösen, ohne dass die zusätzliche Energieversorgung des Bremsaktuators oder das Zerlegen der Bremse erforderlich ist.
Vorteilhafterweise weist das Nachstellermodul einen Nachstellmechanismus auf, der die erste Freilaufeinrichtung und einen Stellhebel mit einer zweiten Freilaufeinrichtung aufweist, wobei der Stellhebel mit der nicht drehfest mit der zweiten Reibfläche verbundenen anderen von der Gewindespindelstange und der Rohrmutter verbunden ist. Der Nachstellmechanismus ist dazu ausgebildet, dass der Stellhebel die nicht mit der zweiten Reibfläche drehfest verbundene andere von der Gewindespindelstange und der Rohrmutter relativ zu der mit der zweiten Reibfläche drehfest verbundenen einen von der Gewindespindelstange und der Rohrmutter so verdreht, dass bei einem Schwenken des Stellhebels um die Hauptachse in eine erste Schwenkrichtung die Gesamtlänge der Schraubverbindungseinrichtung vergrößert wird und bei einem Schwenken des Stellhebels um die Hauptachse in eine zweite Schwenkrichtung und bei einem Stillstand des Stellhebels die mit dem Stellhebel verbundene Gewindespindelstange oder Rohrmutter durch die erste Freilaufeinrichtung festgehalten wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Nachstellermoduls weist es ferner ein Drehmomentübertragungselement, das zwischen dem Joch und einer von der Gewindespindelstange und der Rohrmutter angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen der mit der zweiten Reibfläche drehfest verbundenen einen von der Gewindespindelstange und der Rohrmutter und dem Joch zu übertragen, auf. Das Drehmomentübertragungselement weist ein Element einer als erste Drehmomentübertragungseinrichtung definierten Drehmomentübertragungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement und der mit der zweiten Reibfläche drehfest verbundenen einen von der Gewindespindelstange und der Rohrmutter zu übertragen, und ein Element einer als zweite Drehmomentübertragungseinrichtung definierten Drehmomentübertragungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement und dem Joch zu übertragen, auf. Eine von der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung und der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung ist als formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung gebildet und die andere von der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung und der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung ist als die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung gebildet, und die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung ist dazu ausgebildet, durch eine Betriebskraft der Bremszange, die das Joch und das Stellergehäuse in Richtung der Hauptachse zueinander drängt, vor einem Verdrehen gesichert zu sein und bei einem Fehlen der Betriebskraft verdrehbar zu sein.
Durch das Vorsehen des Drehmomentübertragungselements mit der formschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung, die durch die Betriebskraft der Bremszange, die das Joch und das Stellergehäuse in Richtung der Hauptachse zueinander drängt, vor dem Verdrehen gesichert ist und bei dem Fehlen der Betriebskraft verdrehbar ist, ist einerseits eine sichere Funktion des Nachstellermoduls im Betrieb möglich, die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung durch die Betriebskraft gesichert ist. Anderseits ist ein einfaches und sicheres Zurückstellen des Nachstellwegs in einem Servicefall, bei dem die Betriebskraft nicht vorliegt, möglich, da durch das Verdrehen der formschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlicher ihrer Komponenten zueinander, die Gewindespindelstange und die Rohrmutter zueinander verdreht werden können, ohne dass es erforderlich ist, die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung zu lösen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Nachstellermoduls ist das Drehmomentübertragungselement zwischen dem Joch und der Gewindestangenspindel angeordnet und ist dazu ausgebildet, das Drehmoment zwischen der Gewindestangenspindel und dem Joch zu übertragen, und die erste Drehmomentübertragungseinrichtung ist dazu ausgebildet, das Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement und der Gewindespindelstange zu übertragen. Die erste Drehmomentübertragungseinrichtung ist als die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung gebildet, die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ist als die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung gebildet, und das lösbare Feststellelement ist durch eine Klemmschraube in Richtung der Hauptachse gebildet, wobei die Klemmschraube dazu ausgebildet ist, die Feststellkraft auf die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung durch Einschrauben in die Gewindespindelstange und Abstützen an dem Drehmomentübertragungselement aufzubringen.
Vorteilhafterweise weist das Nachstellermodul eine Sicherungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, das lösbare Feststellelement gegen Verdrehen zu sichern, wobei insbesondere die Sicherungseinrichtung eine Sicherungsschraube aufweist, die dazu ausgebildet ist, den Kopf der Klemmschraube durch eine Bohrung darin hindurch an dem Drehmomentübertragungselement zu befestigen.
Vorteilhafterweise weist die Schraubverbindungseinrichtung eine solche Gewindesteigung auf, dass die Schraubverbindungseinrichtung dazu ausgebildet ist, eine nicht-selbsthemmende Schraubverbindungseinrichtung zu sein, wodurch ein selbsttätiges Zurückstellen des Nachstellwegs möglich ist wenn das Feststellelement gelöst ist.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Nachstellermoduls ist das Drehmomentübertragungselement zwischen dem Joch und der Rohrmutter angeordnet und dazu ausgebildet, das Drehmoment zwischen der Rohrmutter und dem Joch zu übertragen, und die erste Drehmomentübertragungseinrichtung ist dazu ausgebildet, das Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement und der Rohrmutter zu übertragen. Die erste Drehmomentübertragungseinrichtung ist als die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung gebildet, die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ist als die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung gebildet, und das lösbare Feststellelement ist durch eine Klemmmutter gebildet, wobei die Klemmmutter dazu ausgebildet ist, die Feststellkraft auf die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung durch Aufschrauben auf ein axiales Außengewinde an dem Drehmomentübertragungselement und Abstützen an dem Joch aufzubringen.
Vorteilhafterweise weist das Nachstellermodul eine Sicherungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, das lösbare Feststellelement gegen Verdrehen zu sichern, wobei insbesondere die Sicherungseinrichtung ein Sicherungsblech aufweist, das eine an eine Außenkontur der Klemmmutter angepasste Aussparung aufweist, und das dazu ausgebildet ist, die in der Aussparung aufgenommene Klemmmutter durch Anschrauben des Sicherungsblechs an dem Joch vor einem Verdrehen zu sichern.
Vorteilhafterweise weist das axiale Außengewinde an dem Drehmomentübertragungselement eine Blockiereinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, ein Abschrauben der Klemmmutter von dem axialen Außengewinde an dem Drehmomentübertragungselement zu blockieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Nachstellermoduls sind die erste Reibfläche und die zweite Reibfläche jeweils Konus-förmig geformt.
Außerdem weist die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung des Nachstellermoduls vorteilhafterweise eine Zahnkupplung auf.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Fahrzeugbremse, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, eine Bremszange mit einem ersten und einem zweiten Zangenhebel, einen Bremsaktuator und ein erfindungsgemäßes Nachstellermodul auf.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren zum Notlösen des erfindungsgemäßen Nachstellermoduls die Schritte auf: Lösen des lösbaren Feststellelements und dadurch Lösen der festgestellten kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung; und Verdrehen der Gewindespindelstange und der Rohrmutter relativ zueinander so dass sich die Gesamtlänge der Schraubverbindungseinrichtung und somit der Abstand des Jochs und des Stellergehäuses verringert.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt das Lösen des lösbaren Feststellelements durch Lösen einer Klemmschraube, und die Gewindespindelstange verdreht sich relativ zu der Rohrmutter aufgrund einer nicht-selbsthemmenden Schraubverbindungseinrichtung durch eine Betriebskraft, die das Joch und das Stellergehäuse zusammendrängt, selbsttätig.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt das Lösen des lösbaren Feststellelements durch Lösen einer Klemmmutter und die Rohrmutter wird durch Weiterdrehen der Klemmmutter bis zum Anschlagen an einer Blockiereinrichtung des axialen Außengewindes an dem Drehmomentübertagungselement und erneutem Weiterdrehen relativ zu der Gewindespindelstange verdreht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Insbesondere zeigt

1 eine isometrische Ansicht einer Fahrzeugbremse von schräg links oben;
2 eine isometrische Ansicht der Fahrzeugbremse mit einem Nachstellermodul einer ersten Ausführungsform von schräg rechts oben;
3 eine geschnittene Seitenansicht der ersten Ausführungsform des Nachstellermoduls der Fahrzeugbremse von 2;
4 eine isometrische Ansicht der Fahrzeugbremse mit einem Nachstellermodul einer zweiten Ausführungsform von schräg rechts oben; und
5 eine geschnittene Seitenansicht der zweiten Ausführungsform des Nachstellermoduls von 4.

1 zeigt eine isometrische Ansicht einer Fahrzeugbremse 1 von schräg links oben. Die Fahrzeugbremse 1 weist eine Bremszange mit einem ersten Zangenhebel 2 und einem zweiten Zangenhebel 3 auf. Ferner weist die Fahrzeugbremse 1 einen Bremsaktuator 4 und ein Nachstellermodul 5 auf.
Außerdem weist die Fahrzeugbremse 1 eine Druckstange 6 auf, die, von dem Bremsaktuator 4 angetrieben, einen Nachstellmechanismus des Nachstellermoduls 5 antreibt.
2 zeigt eine isometrische Ansicht der Fahrzeugbremse 1 mit dem Nachstellermodul 5 einer ersten Ausführungsform von schräg rechts oben und 3 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der ersten Ausführungsform des Nachstellermoduls 5 der Fahrzeugbremse 1 von 2. Die Bezugszeichen der nachfolgend beschriebenen Komponenten sind entweder nur in 2 oder 3 oder in beiden Figuren angegeben.
Das Nachstellermodul 5 weist eine erste Hauptachse 7 auf, entlang der eine Gewindespindelstange 8 und eine Rohrmutter 9 ausgerichtet sind. Die Gewindespindelstange 8 und die Rohrmutter 9 sind dazu ausgebildet, eine Schraubverbindungseinrichtung 10 mit einer veränderbaren Gesamtlänge I zu bilden.
Ferner weist das Nachstellermodul 5 ein Joch 11 auf, das mit dem ersten Zangenhebel 2 verbunden ist, und ein Stellergehäuse 12, das mit dem zweiten Zangenhebel 3 verbunden ist. Ein Abstand des Jochs 11 und des Stellergehäuses 12 in Richtung der Hauptachse 7 ist entsprechend einer Veränderung der Gesamtlänge I der Schraubverbindungseinrichtung 10 veränderbar.
Darüber hinaus weist das Nachstellermodul 5 ein Drehmomentübertragungselement 13 auf, das zwischen dem Joch 11 und der Gewindespindelstange 8 angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen der Gewindespindelstange 8 und dem Joch 11 zu übertragen.
Zwischen dem Drehmomentübertragungselement 13 und der Gewindespindelstange 8 ist eine kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 14 vorgesehen. Die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 14 weist eine drehfest mit dem Drehmomentübertragungselement 13 verbundene erste Reibfläche 16 und eine mit der Gewindespindelstange 8 drehfest verbundene zweite Reibfläche 17 auf.
Zwischen dem Drehmomentübertragungselement 13 und dem Joch 11 ist eine formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15 vorgesehen. Die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15 weist ein drehfest mit dem Joch 11 verbundenes erstes Zahnelement 18 einer Zahnkupplung und ein drehfest mit dem Drehmomentübertragungselement 13 verbundenes zweites Zahnelement 19 auf. Zum Vorspannen der formschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist eine Feder 26 vorgesehen. In alternativen Ausführungsformen ist die Feder 26 weggelassen und die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15 wird nur durch eine Betriebskraft der Bremszange, die das Joch 11 und das Stellergehäuse 12 in Richtung der Hauptachse 7 zueinander drängt, gesichert. Bei einem Fehlen der Betriebskraft ist die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15 so ausgebildet, dass sie verdreht werden kann, nämlich das erste Zahnelement 18 und das zweite Zahnelement 19 zueinander verdreht werden können, sodass es möglich ist, durch ein Drehen der Gewindespindelstange 8 und der Drehmomentübertragungseinrichtung 13 relativ zu der Rohrmutter 9 den Abstand des Jochs 11 und des Sterngehäuses 12 zu verringern.
Die Zahnelemente 18, 19 weisen axial vorstehende Zähne auf, die formschlüssig ineinander eingreifen, beispielsweise in Form einer Hirth-Verzahnung. In alternativen Ausführungsformen ist auch eine andere formschlüssige Verbindung als die Zahnkupplung, beispielsweise Stifte in Bohrungen, vorgesehen.
„Drehfest verbunden“ bedeutet, dass zwei Elemente so miteinander verbunden oder verbindbar sind, dass sie sich gemeinsam um einen selben Winkelbetrag verdrehen. Die zwei Elemente können entweder direkt miteinander verbunden sein, aus einem Teil bestehen, oder über weitere Bauteile miteinander verbunden sein.
Das Nachstellermodul 5 weist eine als erste Drehmomentübertragungseinrichtung definierte Drehmomentübertragungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement 13 und der mit der zweiten Reibfläche 17 drehfest verbundenen Gewindespindelstange 8 zu übertragen. Die erste Drehmomentübertragungseinrichtung ist in dieser Ausführungsform durch die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 14 gebildet.
Das Drehmomentübertragungselement 13 weist ein Element der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlich die erste Reibfläche 16, auf und die Gewindespindelstange 8 weist ein weiteres Element der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlich die zweite Reibfläche 17 auf.
Das Nachstellermodul 5 weist ferner eine als zweite Drehmomentübertragungseinrichtung definierte Drehmomentübertragungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement 13 und dem Joch 11 zu übertragen. Die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ist in dieser Ausführungsform durch die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15 gebildet.
Das Drehmomentübertragungselement 13 weist ein Element der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlich das zweite Zahnelement 19 auf und das Joch 11 weist ein weiteres Element der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlich das erste Zahnelement 18 auf.
Das Nachstellermodul 5 weist einen Nachstellmechanismus, der eine erste Freilaufeinrichtung 20 und einen Stellhebel 21 mit einer zweiten Freilaufeinrichtung 22 aufweist, auf. Die erste Freilaufeinrichtung 20, ist dazu ausgebildet, eine Drehung der nicht drehfest mit der zweiten Reibfläche 17 verbundenen Rohrmutter 9 in einer Drehrichtung, in der die Gesamtlänge I der Schraubverbindungseinrichtung 10 verkleinert wird, festzustellen. Die erste Freilaufeinrichtung 20 wird durch einen sogenannten Schlingfederfreilauf gebildet und die zweite Freilaufeinrichtung wird durch einen sogenannten Hülsenfreilauf gebildet. In alternativen Ausführungsformen können die Freilaufeinrichtungen auch durch andersgeartete Freilaufeinrichtungen gebildet sein und/oder der Nachstellmechanismus einen anderen Aufbau aufweisen.
Der Stellhebel 21 mit der zweiten Freilaufeinrichtung 22 ist mit der nicht mit der zweiten Reibfläche 17 drehfest verbundenen Rohrmutter 9 verbunden. Der Nachstellmechanismus ist dazu ausgebildet, dass der Stellhebel die Rohrmutter 9 relativ zu der mit der zweiten Reibfläche 17 drehfest verbundenen Gewindespindelstange 8 so verdreht, dass bei einem Schwenken des Stellhebels 21 um die Hauptachse 7 in eine erste Schwenkrichtung die Gesamtlänge I der Schraubverbindungseinrichtung 10 vergrößert wird und bei einem Schwenken des Stellhebels 21 in eine zweite Schwenkrichtung und bei einem Stillstand des Stellhebels die mit dem Stellhebel 21 verbundene Rohrmutter 9 durch die erste Freilaufeinrichtung 20 festgehalten wird.
Darüber hinaus weist das Nachstellermodul 5 ein lösbares Feststellelement 23 auf, das dazu ausgebildet ist, in einem feststellenden Zustand eine Feststellkraft auf die erste Reibfläche 16 und zweite Reibfläche 17 der kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung 14 aufzubringen und somit eine drehfeste Verbindung zwischen dem Joch 11 und der mit der zweiten Reibfläche 17 verbundenen Gewindespindelstange 8 zu erzeugen. Die drehfeste Verbindung des Jochs 11 mit der Gewindespindelstange 8 wird hierbei über die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15, das Drehmomentübertragungselement 13 und die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 14 erzeugt. In einem gelösten Zustand des lösbaren Feststellelements 23 ist ein Verdrehen von der mit der zweiten Reibfläche 17 verbundenen Gewindespindelstange 8 relativ zu der mit dem Freilauf festgestellten Rohrmutter 9 möglich, um den Abstand des Jochs 11 und des Stellergehäuses 12 zu verringern.
Das lösbare Feststellelement 23 ist durch eine Klemmschraube in Richtung der Hauptachse 7 gebildet und bringt die Feststellkraft auf die erste Reibfläche 16 und zweite Reibfläche 17 der kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung 14 durch Einschrauben in die Gewindespindelstange 8 mit einem vorbestimmten Drehmoment und Abstützen an dem Drehmomentübertragungselement 13 auf. In alternativen Ausführungsformen ist ein anderes lösbares Feststellelement 23, beispielsweise mit einem Exzenter, vorgesehen.
Zum Sichern des Feststellelements 23 gegen Verdrehen weist das Nachstellermodul 5 eine Sicherungseinrichtung 24 auf. Die Sicherungseinrichtung 24 sichert das lösbare Feststellelement 23 gegen ein Verdrehen gegenüber dem Drehmomentübertragungselement 13. Die Sicherungseinrichtung 24 weist zwei Sicherungsschrauben 25 auf, die den Kopf der Klemmschraube durch eine Bohrung darin hindurch an dem Drehmomentübertragungselement 13 befestigen. In alternativen Ausführungsformen ist eine andere Anzahl von Sicherungsschrauben 25 oder eine andere Art der Sicherungseinrichtung, beispielsweise mit Stiften, vorgesehen.
Die Schraubverbindungseinrichtung 10, nämlich die Gewindespindelstange 8 und die Rohrmutter 9, weist eine solche Gewindesteigung auf, dass die Schraubverbindungseinrichtung 10 eine nicht-selbsthemmende Schraubverbindungseinrichtung ist. Die Gewindesteigung ist unter Berücksichtigung der auftretenden Reibung so gewählt, dass sich die Gewindespindelstange 8 zu der Rohrmutter 9 durch die Betriebskraft der Bremszange, die das Joch 11 und das Stellergehäuse 12 zueinander drängt, zueinander verdrehen können um den Abstand des Jochs 11 zu dem Stellergehäuse 12 zu verringern wenn die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 14 durch Lösen des lösbaren Feststellelements 23 gelöst ist.
In einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, das Drehmomentübertragungselement 13 wegzulassen und die erste Reibfläche 16 an dem Joch 11 vorzusehen. Auch in diesem Fall ist die erste Reibfläche 16 drehfest mit dem Joch 11 verbunden und die Drehmomentübertragung zwischen dem Joch 11 und der Gewindespindelstange 8 erfolgt über die drehfest mit dem ersten Joch 11 verbundene erste Reibfläche 16 und die drehfest mit der Gewindespindelstange 8 verbundene zweite Reibfläche17.
4 zeigt eine isometrische Ansicht der Fahrzeugbremse 1 mit dem Nachstellermodul 5 einer zweiten Ausführungsform von schräg rechts oben und 5 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der zweiten Ausführungsform des Nachstellermoduls 5 der Fahrzeugbremse 1 von 4. Die Bezugszeichen der nachfolgend beschriebenen Komponenten sind entweder nur in 4 oder 5 oder in beiden Figuren angegeben.
Das Nachstellermodul 5 weist auch in dieser zweiten Ausführungsform die erste Hauptachse 7' auf, entlang der die Gewindespindelstange 8' und die Rohrmutter 9' ausgerichtet sind. Die Gewindespindelstange 8' und die Rohrmutter 9' sind dazu ausgebildet die Schraubverbindungseinrichtung 10' mit der veränderbaren Gesamtlänge I zu bilden.
Ferner weist das Nachstellermodul 5 auch in dieser Ausführungsform das Joch 11' auf, das mit dem ersten Zangenhebel 2 verbunden ist, und das Stellergehäuse 12', das mit dem zweiten Zangenhebel 3 verbunden ist. Der Abstand des Jochs 11' und des Stellergehäuse 12' ist in Richtung der Hauptachse 7' entsprechend einer Veränderung der Gesamtlänge I der Schraubverbindungseinrichtung 10' veränderbar.
Darüber hinaus weist das Nachstellermodul 5 das Drehmomentübertragungselement 13' auf, das zwischen dem Joch 11' und der der Rohrmutter 9' angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen der Rohrmutter 9' und dem Joch 11' zu übertragen.
Zwischen dem Joch 11' und dem Drehmomentübertragungselement 13' ist eine kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 14' vorgesehen. Die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 14' weist eine drehfest mit dem Joch 11' verbundene erste Reibfläche 16' und eine, wie nachstehend beschrieben, über die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15', mit der Rohrmutter 9' drehfest verbundene zweite Reibfläche 17' auf.
Die erste Reibfläche 16' und die zweite Reibfläche 17' sind jeweils Konus-förmig geformt. In alternativen Ausführungsformen weisen die erste Reibfläche 16' und die zweite Reibfläche 17' eine andere Form, beispielsweise eine ballige Form, auf
Zwischen dem Drehmomentübertragungselement 13' und der Rohrmutter 9' ist eine formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15' vorgesehen. Die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15' weist ein drehfest mit der Rohrmutter 9' verbundenes erstes Zahnelement 18' einer Zahnkupplung und ein drehfest mit dem Drehmomentübertragungselement 13' verbundenes zweites Zahnelement 19' auf. Zum Vorspannen der formschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung 15' ist die Feder 26' vorgesehen. In alternativen Ausführungsformen ist die Feder 26' weggelassen und die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15' wird nur durch die Betriebskraft der Bremszange, die das Joch 11' und das Stellergehäuse 12' in Richtung der Hauptachse 7' zueinander drängt, gesichert. Bei einem Fehlen der Betriebskraft ist die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15' so ausgebildet, dass die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15' verdreht werden kann, nämlich das erste Zahnelement 18' und das zweite Zahnelement 19' zueinander verdreht werden können, sodass es möglich ist, durch Drehen der Rohrmutter 9' den Abstand des Jochs 11 und des Stellergehäuses 12 zu verringern.
Die Zahnelemente 18', 19' weisen axial vorstehende Zähne auf, die formschlüssig ineinander eingreifen, beispielsweise in Form einer Hirth-Verzahnung. In alternativen Ausführungsformen ist auch eine andere formschlüssige Verbindung als die Zahnkupplung, beispielsweise Stifte in Bohrungen, vorgesehen.
Das Nachstellermodul 5 weist die als erste Drehmomentübertragungseinrichtung definierte Drehmomentübertragungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, das Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement 13' und der Rohrmutter 9' zu übertragen. Die zweite Reibfläche 17' ist über das Drehmomentübertragungselement 13' und die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15' drehfest mit der Rohrmutter 9 verbunden. Die erste Drehmomentübertragungseinrichtung ist in dieser Ausführungsform durch die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15' gebildet.
Die Rohrmutter 9' weist ein Element der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlich das erste Zahnelement 18', auf und das Drehmomentübertragungselement 13' weist ein weiteres Element der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlich das zweite Zahnelement 19', auf.
Das Nachstellermodul 5 weist ferner eine als zweite Drehmomentübertragungseinrichtung definierte Drehmomentübertragungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement 13' und dem Joch 1 1' zu übertragen. Die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ist in dieser Ausführungsform durch die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 14' gebildet.
Das Drehmomentübertragungselement 13' weist ein Element der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlich die zweite Reibfläche 17' auf und das Joch 11' weist ein weiteres Element der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung, nämlich die erste Reibfläche 16' auf.
Das Nachstellermodul 5 weist ferner den Nachstellmechanismus auf, der die erste Freilaufeinrichtung 20' aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Drehung der nicht drehfest mit der zweiten Reibfläche 17' verbundenen Gewindespindelstange 9' in einer Drehrichtung, in der die Gesamtlänge I der Schraubverbindungseinrichtung 10' verkleinert wird, festzustellen sowie einen Stellhebel 21' mit einer zweiten Freilaufeinrichtung 22'. Die erste Freilaufeinrichtung 20' wird durch einen sogenannten Schlingfederfreilauf gebildet und die zweite Freilaufeinrichtung 22' wird durch einen sogenannten Hülsenfreilauf gebildet. In alternativen Ausführungsformen können die Freilaufeinrichtungen auch durch andersgeartete Freilaufeinrichtungen gebildet sein und/oder der Nachstellmechanismus einen anderen Aufbau aufweisen.
Der Stellhebel 21' mit der zweiten Freilaufeinrichtung 22' ist mit der nicht mit der zweiten Reibfläche 17' drehfest verbundenen Gewindespindelstange 8' verbunden. Der Nachstellmechanismus ist dazu ausgebildet, dass der Stellhebel 21' die Gewindespindelstange 8' relativ zu der mit der zweiten Reibfläche 17' drehfest verbundenen Rohrmutter 9 so verdreht, dass bei dem Schwenken des Stellhebels 21' um die Hauptachse 7' in eine erste Schwenkrichtung die Gesamtlänge I der Schraubverbindungseinrichtung 10' vergrößert wird und bei dem Schwenken des Stellhebels 21' in eine zweite Schwenkrichtung und bei einem Stillstand des Stellhebels 21' die mit dem Stellhebel 21' verbundene Gewindespindelstange 8' durch die erste Freilaufeinrichtung 20' festgehalten wird.
Darüber hinaus weist das Nachstellermodul 5 das lösbare Feststellelement 23' auf, das dazu ausgebildet ist, in einem feststellenden Zustand eine Feststellkraft auf die erste Reibfläche 16' und zweite Reibfläche 17' der kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung 14' aufzubringen und somit eine drehfeste Verbindung zwischen dem Joch 11' und der mit der zweiten Reibfläche 17' drehfest verbundenen Rohrmutter 9' zu erzeugen. Die drehfeste Verbindung des Jochs 11 mit der Rohrmutter 9' wird hierbei über die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 14', das Drehmomentübertragungselement 13' und die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15' erzeugt. In einem gelösten Zustand des lösbaren Feststellelements 23' ist ein Verdrehen von der mit der zweiten Reibfläche 17' verbundenen Rohrmutter 9' relativ zu der mit der ersten Freilaufeinrichtung 20' festgestellten Gewindespindelstange 8' möglich, um den Abstand des Jochs 11 und des Stellergehäuses 12 zu verringern.
Das lösbare Feststellelement 23' ist durch eine Klemmmutter gebildet und bringt die Feststellkraft auf die erste Reibfläche 16' und zweite Reibfläche 17' der kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung 14' durch Aufschrauben auf ein axiales Außengewinde 28 an dem Drehmomentübertragungselement 13' und Abstützen an dem Joch 11' auf.
Zum Sichern des Feststellelements 23' gegen Verdrehen weist das Nachstellermodul 5 die Sicherungseinrichtung 24' auf. Die Sicherungseinrichtung 24' sichert das lösbare Feststellelement 23' gegen ein Verdrehen gegenüber dem Drehmomentübertragungselement 13'. Die Sicherungseinrichtung 24' weist ein Sicherungsblech 27 auf, das eine an eine Außenkontur der Klemmmutter angepasste Aussparung aufweist und dazu ausgebildet ist, die in der Aussparung aufgenommene Klemmmutter durch Anschrauben des Sicherungsblechs 27 an dem Joch 11' vor einem Verdrehen zu sichern.
Das axiale Außengewinde 28 weist eine Blockiereinrichtung 29 auf, die dazu ausgebildet ist, ein Abschrauben der Klemmmutter von dem axialen Außengewinde 28 zu blockieren. Dadurch kann, nach Lösen der Klemmmutter, und damit der kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung 14', die Klemmmutter weiter gedreht werden bis sie an der Blockiereinrichtung 29 anstößt und durch ein Weiterdrehen der Klemmmutter wird das Drehmomentübertragungselement 13' gedreht, sodass sich die über die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15' drehfest mit dem Drehmomentübertragungselement 13' verbundene Rohrmutter 9' gegenüber der von der ersten Freilaufeinrichtung 20' festgehaltenen Gewindespindelstange 8' verdreht, sodass sich die Gesamtlänge I der Schraubverbindungseinrichtung 10' verringert und sich der Abstand des Jochs 11' und des Stellgehäuses 12' verringert.
In einer alternativen Ausführungsform ist es möglich, das Drehmomentübertragungselement 13' wegzulassen und die zweite Reibfläche 17' an der Rohrmutter 9' vorzusehen. Auch in diesem Fall ist die erste Reibfläche 16' drehfest mit dem Joch 11' verbunden und die Drehmomentübertragung zwischen dem Joch 11' und der Gewindespindelstange 8' erfolgt über die drehfest mit dem ersten Joch 11' verbundene erste Reibfläche 16' und die drehfest mit der Gewindespindelstange 8' verbundene zweite Reibfläche.
Im Betrieb stellt sich die Fahrzeugbremse 1 bei einem Verschleiß der Bremsbeläge automatisch nach. Dabei wird beim Bremsen eine Kraft von dem Bremsaktuator 4 über die Druckstange 6 auf den Stellhebel 21, 21' aufgebracht, der dann über die zweite Freilaufeinrichtung 22, 22' entweder die Rohrmutter 9 oder die Gewindespindelstange 8' gegenüber dem jeweiligen anderen von der Rohrmutter 9 und der Gewindespindelstange 8' verdreht, um den Abstand des Jochs 11, 11' und des Stellergehäuses 12, 12' zu vergrößern, sodass sich die Bremsbeläge einander annähern. Beim Lösen der Fahrzeugbremse 1 bewegt sich der Stellhebel 21, 21' durch den Bremsaktuator 4 über die Druckstange 6 in die entgegengesetzte Richtung, wobei durch die zweite Freilaufeinrichtung 22, 22' die Rohrmutter 9 oder die Gewindespindelstange 8' jedoch nicht verdreht werden. Die jeweilige andere von der Rohrmutter 9 und der Gewindespindelstange 8', nämlich die Gewindespindelstange 8 und die Rohrmutter 9', die nicht mit der zweiten Freilaufeinrichtung 22 verbunden ist, wird durch die erste Freilaufeinrichtung 20, 20' festgehalten, sodass sich die Gesamtlänge I der Schraubverbindungseinrichtung 10 beim Nachstellen verlängert, jedoch bei der Rückbewegung des Stellhebels 21, 21' gleich bleibt.
In einem Fall, in dem keine Energie für den Bremsaktuator 4 vorhanden ist und die Fahrzeugbremse 1 aktiv ist und eine Bremsscheibe bremst, es jedoch erforderlich ist, die Fahrzeugbremse 1 zu lösen, kann ein sogenanntes Notlösen der Fahrzeugbremse 1 mittels eines Notlösens des Nachstellermoduls 5 durchgeführt werden.
Dabei werden die Schritte: Lösen des Feststellelements 23, 23' und dadurch Lösen der festgestellten kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung 14, 14', und Verdrehen der Gewindespindelstange 8, 8' und der Rohrmutter 9, 9' relativ zueinander, sodass sich die Gesamtlänge I der Schraubverbindungseinrichtung 10, 10' und somit der Abstand des Jochs 11, 11' und des Stellergehäuses 12, 12' verringert, durchgeführt.
Bei dem Nachstellermodul 5 gemäß der ersten Ausführungsform erfolgt das Lösen des Feststellelements 23 durch Lösen der Klemmschraube, und die Gewindespindelstange 8 verdreht sich relativ zu der Rohrmutter 9 aufgrund der nicht-selbsthemmenden Schraubverbindungseinrichtung 10 durch eine Betriebskraft, die das Joch 11 und das Stellergehäuse 12 zusammen drängt, selbsttätig. Vor dem Lösen des Feststellelements 23 werden die Sicherungsschrauben 25 entfernt, sodass sich die Klemmschraube relativ zu dem Drehmomentübertragungselement 13 drehen kann, um die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 14 zu lösen. In einer alternativen Ausführungsform ist keine nicht-selbsthemmende Schraubverbindungseinrichtung 10 vorgesehen und die Gewindestangenspindel 8 wird mittels eines Werkzeugs verdreht.
Im Falle einer Rückstellung des Nachstellermoduls 5 in einem geplanten Servicefall, in dem die Bremsbeläge und/oder die Bremsscheibe ohne Anliegen der Betriebskraft gewechselt werden, werden die Sicherungsschrauben 25 nicht entfernt, sondern die Gewindespindelstange 8 wird mittels der Klemmschraube gedreht, wobei durch das Fehlen der Betriebskraft der Fahrzeugbremse 1 die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15 verdreht werden kann.
Bei dem Nachstellermodul 5 gemäß der zweiten Ausführungsform erfolgt das Lösen des Feststellelements 23' durch Lösen der Klemmmutter und die Rohrmutter 9' wird durch Weiterdrehen der Klemmmutter bis zum Anschlagen an die Blockiereinrichtung 29 des axialen Außengewindes 28 des an dem Drehmomentübertragungselement 13' und Weiterdrehen relativ zu der Gewindespindelstange 8' verdreht. Vor dem Lösen der Klemmmutter wird das Sicherungsblech 27 entfernt.
Im Falle einer Rückstellung des Nachstellermoduls 5 in einem geplanten Servicefall, in dem die Bremsbeläge und/oder die Bremsscheibe ohne Anliegen der Betriebskraft gewechselt werden, wird das Sicherungsblech 27 nicht entfernt, sondern die Rohrmutter 9' wird mittels eines Sechskants an der Rohrmutter 9' gedreht, wobei durch das Fehlen der Betriebskraft der Fahrzeugbremse 1 die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung 15' verdreht werden kann.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Merkmale und Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Kombinationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind dementsprechend lediglich als eine Illustration der Erfindung zu betrachten, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, und sollen alle Modifikationen, Variationen, Kombinationen oder Äquivalente abdecken, die in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Fahrzeugbremse
2: erster Zangenhebel
3: zweiter Zangenhebel
4: Bremsaktuator
5: Nachstellermodul
6: Druckstange
7, 7': Hauptachse
8, 8': Gewindespindelstange
9, 9': Rohrmutter
10, 10': Schraubverbindungseinrichtung
11, 11': Joch
12, 12': Stellergehäuse
13, 13': Drehmomentübertragungselement
14, 14': kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung
15, 15': formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung
16, 16': erste Reibfläche
17, 17': zweite Reibfläche
18, 18': erstes Zahnelement
19, 19': zweites Zahnelement
20, 20': erste Freilaufeinrichtung
21, 21': Stellhebel
22, 22': zweite Freilaufeinrichtung
23, 23': lösbare Feststellelement
24, 24': Sicherungseinrichtung
25: Sicherungsschraube
26: Feder
27: Sicherungsblech
28: axiales Außengewinde
29: Blockiereinrichtung
I: Gesamtlänge (der Schraubverbindungseinrichtung)

Claims

Nachstellermodul (5) für eine Bremszange einer Fahrzeugbremse (1), insbesondere für ein Schienenfahrzeug, wobei das Nachstellermodul (5) aufweist: eine Hauptachse (7, 7'), eine entlang der Hauptachse (7, 7') ausgerichtete Gewindespindelstange (8, 8'), eine entlang der Hauptachse (7, 7') ausgerichtete Rohrmutter (9, 9'), wobei die Gewindespindelstange (8, 8') und die Rohrmutter (9, 9') dazu ausgebildet sind, eine Schraubverbindungseinrichtung (10, 10') mit einer veränderbaren Gesamtlänge (I) zu bilden, ein Joch (11, 11'), das mit einem ersten Zangenhebel (2) der Bremszange verbindbar ist, ein Stellergehäuse (12, 12'), das mit einem zweiten Zangenhebel (3) der Bremszange verbindbar ist, wobei ein Abstand des Jochs (11, 11') und des Stellergehäuses (12, 12') in Richtung der Hauptachse (7, 7') entsprechend einer Veränderung der Gesamtlänge (I) der Schraubverbindungseinrichtung veränderbar ist, eine kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (14, 14'), die eine drehfest mit dem Joch (11; 11') verbundene erste Reibfläche (16, 16') und eine drehfest mit einer von der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') verbundene zweite Reibfläche (17, 17') aufweist, eine erste Freilaufeinrichtung (20, 20'), die dazu ausgebildet ist, eine Drehung der nicht drehfest mit der zweiten Reibfläche (17, 17') verbundenen anderen von der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') in einer Drehrichtung, in der die Gesamtlänge (I) der Schraubverbindungseinrichtung (10, 10') verkleinert wird, festzustellen, und ein lösbares Feststellelement (23, 23'), das dazu ausgebildet ist, in einem feststellenden Zustand eine Feststellkraft auf die erste Reibfläche (16, 16') und zweite Reibfläche (17, 17') der kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung (14, 14') aufzubringen und somit eine drehfeste Verbindung zwischen dem Joch (11, 11') und dem mit der zweiten Reibfläche (17, 17') verbundenen einen von der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') zu erzeugen, und in einem gelösten Zustand ein Verdrehen von dem mit der zweiten Reibfläche (17, 17') drehfest verbundenen einen von der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') relativ zu der von der ersten Freilaufeinrichtung (20, 20') festgestellten anderen von der Gewindespindelstange (8, 8') oder der Rohrmutter (9, 9') zu ermöglichen, um den Abstand des Jochs (11, 11') und des Stellergehäuses (12, 12') zu verringern.
Nachstellermodul (5) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend einen Nachstellmechanismus, der die erste Freilaufeinrichtung (20, 20'), und einen Stellhebel (21, 21') mit einer zweiten Freilaufeinrichtung (22, 22') aufweist, wobei der Stellhebel (21, 21') mit der nicht drehfest mit der zweiten Reibfläche (17, 17') verbundenen anderen von der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') verbunden ist, und wobei der Nachstellmechanismus dazu ausgebildet ist, dass der Stellhebel (21, 21') die nicht mit der zweiten Reibfläche (17, 17') drehfest verbundene andere von der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') relativ zu der mit der zweiten Reibfläche (17, 17') drehfest verbundenen einen von der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') so verdreht, dass bei einem Schwenken des Stellhebels (21, 21') um die Hauptachse (7, 7') in eine erste Schwenkrichtung die Gesamtlänge (I) der Schraubverbindungseinrichtung (10, 10') vergrößert wird und bei einem Schwenken des Stellhebels (21, 21') um die Hauptachse (7, 7') in eine zweite Schwenkrichtung und bei einem Stillstand des Stellhebels (21, 21') die mit dem Stellhebel (21, 21') verbundene Gewindespindelstange (8, 8') oder Rohrmutter (9, 9') durch die erste Freilaufeinrichtung (20, 20') festgehalten wird.
Nachstellermodul (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: ein Drehmomentübertragungselement (13, 13'), das zwischen dem Joch (11, 11') und einer von der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen der mit der zweiten Reibfläche (17, 17') drehfest verbundenen einen von der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') und dem Joch (11, 11') zu übertragen, wobei das Drehmomentübertragungselement (13, 13') ein Element einer als erste Drehmomentübertragungseinrichtung definierten Drehmomentübertragungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement (13, 13') und der mit der zweiten Reibfläche (17, 17') drehfest verbundenen einen von der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') zu übertragen, und ein Element einer als zweite Drehmomentübertragungseinrichtung definierten Drehmomentübertragungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement (13, 13') und dem Joch (11, 11') zu übertragen, aufweist, wobei eine von der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung und der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung als formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (15, 15') gebildet ist und die andere von der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung und der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung als die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (14, 14') gebildet ist, und die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (15, 15') dazu ausgebildet ist, durch eine Betriebskraft der Bremszange, die das Joch (11, 11') und das Stellergehäuse (12, 12') in Richtung der Hauptachse (7, 7') zueinander drängt, vor einem Verdrehen gesichert zu sein und bei einem Fehlen der Betriebskraft verdrehbar zu sein.
Nachstellermodul (5) gemäß Anspruch 3, wobei das Drehmomentübertragungselement (13) zwischen dem Joch (11) und der Gewindestangenspindel (8) angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, das Drehmoment zwischen der Gewindestangenspindel (8) und dem Joch (11) zu übertragen, die erste Drehmomentübertragungseinrichtung dazu ausgebildet ist, das Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement (13) und der Gewindespindelstange (8) zu übertragen, wobei die erste Drehmomentübertragungseinrichtung als die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (14) gebildet ist, die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung als die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (15) gebildet ist, und das lösbare Feststellelement (23) durch eine Klemmschraube in Richtung der Hauptachse (7) gebildet ist, wobei die Klemmschraube dazu ausgebildet ist, die Feststellkraft auf die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (14) durch Einschrauben in die Gewindespindelstange (8) und Abstützen an dem Drehmomentübertragungselement (13) aufzubringen.
Nachstellermodul (5) gemäß Anspruch 4, wobei das Nachstellermodul (5) eine Sicherungseinrichtung (24) aufweist, die dazu ausgebildet ist, das lösbare Feststellelement (23) gegen Verdrehen zu sichern, aufweist, wobei insbesondere die Sicherungseinrichtung (24) eine Sicherungsschraube (25) aufweist, die dazu ausgebildet ist, den Kopf der Klemmschraube durch eine Bohrung darin hindurch an dem Drehmomentübertragungselement (13) zu befestigen.
Nachstellermodul (5) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Schraubverbindungseinrichtung (10) eine solche Gewindesteigung aufweist, dass die Schraubverbindungseinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, eine nicht-selbsthemmende Schraubverbindungseinrichtung zu sein.
Nachstellermodul (5) gemäß Anspruch 3, wobei das Drehmomentübertragungselement (13') zwischen dem Joch (1 1') und der Rohrmutter (9') angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, das Drehmoment zwischen der Rohrmutter (9') und dem Joch (1 1') zu übertragen, die erste Drehmomentübertragungseinrichtung dazu ausgebildet ist, das Drehmoment zwischen dem Drehmomentübertragungselement (13') und der Rohrmutter (9') zu übertragen, wobei die erste Drehmomentübertragungseinrichtung als die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (15') gebildet ist, die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung als die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (14') gebildet ist, und das lösbare Feststellelement (23') durch eine Klemmmutter gebildet ist, wobei die Klemmmutter dazu ausgebildet ist, die Feststellkraft auf die kraftschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (14') durch Aufschrauben auf ein axiales Außengewinde (28) an dem Drehmomentübertragungselement (13') und Abstützen an dem Joch (11') aufzubringen.
Nachstellermodul (5) gemäß Anspruch 7, wobei das Nachstellermodul (5) eine Sicherungseinrichtung (24') aufweist, die dazu ausgebildet ist, das lösbare Feststellelement (23') gegen Verdrehen zu sichern, wobei insbesondere die Sicherungseinrichtung (24') ein Sicherungsblech (27) aufweist, das eine an eine Außenkontur der Klemmmutter angepasste Aussparung aufweist, und das dazu ausgebildet ist, die in der Aussparung aufgenommene Klemmmutter durch Anschrauben des Sicherungsblechs (27) an dem Joch (11') vor einem Verdrehen zu sichern.
Nachstellermodul (5) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das axiale Außengewinde (28) an dem Drehmomentübertragungselement (13') eine Blockiereinrichtung (29) aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein Abschrauben der Klemmmutter von dem axialen Außengewinde (28) an dem Drehmomentübertragungselement (13') zu blockieren.
Nachstellermodul (5) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die erste Reibfläche (16') und die zweite Reibfläche (17') jeweils Konus-förmig geformt sind.
Nachstellermodul (5) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei die formschlüssige Drehmomentübertragungseinrichtung (15') eine Zahnkupplung aufweist.
Fahrzeugbremse (1), insbesondere für ein Schienenfahrzeug, die eine Bremszange mit einem ersten Zangenhebel (2) und einem zweiten Zangenhebel (3), einen Bremsaktuator (4) und ein Nachstellermodul (5) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.
Verfahren zum Notlösen eines Nachstellermoduls (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 mit den Schritten: Lösen des lösbaren Feststellelements (23, 23') und dadurch Lösen der festgestellten kraftschlüssigen Drehmomentübertragungseinrichtung (14, 14'); und Verdrehen der Gewindespindelstange (8, 8') und der Rohrmutter (9, 9') relativ zueinander so dass sich die Gesamtlänge (I) der Schraubverbindungseinrichtung (10, 10') und somit der Abstand des Jochs (11, 11') und des Stellergehäuses (12, 12') verringert.
Verfahren gemäß Anspruch 13 zum Notlösen eines Nachstellermoduls (5) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Lösen des lösbaren Feststellelements (23) durch Lösen einer Klemmschraube erfolgt, und sich die Gewindespindelstange (8) relativ zu der Rohrmutter (9) aufgrund einer nicht-selbsthemmenden Schraubverbindungseinrichtung durch eine Betriebskraft, die das Joch (11) und das Stellergehäuse (12) zusammendrängt, selbsttätig verdreht.
Verfahren gemäß Anspruch 13 zum Notlösen eines Nachstellermoduls (5) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Lösen des lösbaren Feststellelements (23') durch Lösen einer Klemmmutter erfolgt, und die Rohrmutter (9') durch Weiterdrehen der Klemmmutter bis zum Anschlagen an einer Blockiereinrichtung (29) des axialen Außengewindes (28) des an dem Drehmomentübertragungselement (13') und erneutem Weiterdrehen relativ zu der Gewindespindelstange (8') verdreht wird.