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Selbsttätig wirkende Nachstellvorrichtung für Innenbackenbremsen Die
Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig wirkende Nachstellvorrichtung für Innenbackenbremsen
mit zwei schwenkbar gelagerten Bremsbacken, und mit einer Bremsbetätigungsvorrichtung,
welche die Bremsbacken gegen die Kraft einer Rückstellfeder nach außen verschwenkt,
wobei die Nachstellvorrichtung zwei starre Glieder enthält, die zum selbsttätigen
Ausgleich der Bremsbelagabnutzung über eine Reibungskupplung in der Längsrichtung
verstellbar miteinander verbunden sind, wobei die Reibungskraft größer als die Federkraft
der Rückstellfeder ist und eines der starren Glieder mit einer Bremsbacke mit Spiel
verbunden ist, das dem gewünschten Verstellweg entspricht.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art ist für jede Bremsbacke eine
getrennte Nachstellvorrichtung vorgesehen, wobei das andere starre Glied jeder Nachstellvorrichtung
direkt an dem Bremsgehäuse befestigt ist. Die Rückstellfeder ist in der üblichen
Weise zwischen den beiden Bremsbacken gespannt.
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Bei dieser bekannten Ausführung ist der Aufwand beträchtlich, weil
für jede Bremsbacke eine getrennte Nachstellvorrichtung mit einer eigenen Reibungskupplung
vorgesehen sein muß. Außerdem ist der Raumbedarf erheblich, weil in dem Raum zwischen
den Bremsbacken einerseits die beiden Nachstellvorrichtungen mit ihrer Befestigung
am Bremsgehäuse und andererseits die Rückstellfeder untergebracht werden müssen.
Schließlich ist ein wesentlicher Nachteil darin zu sehen, daß bei zunehmender Abnutzung
der Bremsbeläge und dementsprechender Längsverstellung der beiden Nachstellvorrichtungen
die Rückstellfeder in immer stärkerem Maße gespannt wird. Dies ist sowohl für die
Betätigung der Bremse als auch für die selbsttätige Wirkung der Nachstellvorrichtung
ungünstig.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Nachstellvorrichtung der eingangs
angegebenen Art zu schaffen, bei der die geschilderten Nachteile beseitigt sind.
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Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das andere starre
Glied im wesentlichen spielfrei mit der anderen Bremsbacke verbunden ist, und daß
die Rückstellfeder einerseits an dem ersten starren Glied und andererseits an der
betreffenden Bremsbacke verankert ist.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion ergibt eine ganz außerordentliche
Vereinfachung des Aufbaus sowie eine wesentliche Platzersparnis. Die ganze Nachstellvorrichtung
einschließlich der Rückstellfeder kann so untergebracht werden, daß sich der freie
Raum zwischen den Bremsbacken bis nahezu zu der Bremsbetätigungsvorrichtung erstreckt.
Die Nachstellvorrichtung einschließlich der Rückstellfeder nimmt also weniger Platz
ein als bei den bekannten Konstruktionen die Rückstellfeder allein.
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Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die Wirkung
der Rückstellfeder völlig unabhängig von dem Grad der Abnutzung der Bremsbeläge
und damit von der bereits erfolgten Verstellung der Nachstellvorrichtung, weil der
Abstand zwischen dem einen starren Glied und der zugehörigen Bremsbacke stets unverändert
bleibt.
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In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Darin ist F i g. 1 eine ausschnittsweise Ansicht der oberen Hälfte
einer Fahrzeugbremse zur Veranschaulichung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung, F i g. 2 eine Ansicht ähnlich F i g. 1 zur Veranschaulichung eines
zweiten Ausführungsbeispiels, F i g. 3 eine Ansicht ähnlich F i g. 1 zur Veranschaulichung
eines weiteren Ausführungsbeispiels, F i g. 4 ein Schnitt entlang der Linie 4-4
durch die Bremse nach F i g. 1, F i g. 5 ein Schnitt entlang der Linie 5-5 durch
die Bremse nach F i g. 2, F i g. 6 ein Schnitt entlang der Linie 6-6 durch die Bremse
nach F i g. 3, F i g. 7 eine vergrößerte auseinandergezogene Ansicht der Teile der
Bremsnachstellvorrichtung nach Fig.l.
F i g. 8 ein vergrößerter
Vertikalschnitt durch die aus Feder und Verbindungsstange bestehende Verbindung
nach der Linie 8-8 in F i g. 4, F i g. 9 eine weitere ausschnittsweise Ansicht,
ähnlich F i g. 1, zur Veranschaulichung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Verwendung einer anderen Federkupplung, F i g. 10 ein Schnitt entlang der
Linie l0-10 in F i g. 9 und F i g. 11 ein Vertikalschnitt entlang der Linie 11-11
in F i g. 10 durch ein gewalztes Federkupplungsglied in größerem Maßstab.
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Obwohl die Erfindung an Hand der Anwendung bei hydraulisch betätigten
Bremsen beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt ist, ist zu betonen, daß
die Erfindung nicht auf diese Anwendungsfälle beschränkt, sondern vielmehr gleichfalls
bei mechanisch und pneumatisch betätigten Bremsen anwendbar ist.
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Das in F i g. 1, 4, 7 und 8 gezeigte Beispiel einer üblichen Radbremse
ist mit einer mit dem nicht dargestellten Rad gemeinsam drehbaren Bremstrommel
10 ausgestattet. Im übrigen hat die Bremse eine ortsfeste, an der Achse montierte
Tragplatte 12, die mit bogenförmigen Bremsbacken 14 und 16 mit gegeneinander
versetzten Bremsbackenstegen 15 und 17 ausgestattet ist. Die Bremsbacken 14 und
16 haben Beläge 18 und 20 für den Angriff unter Reibung an der Trommel
10 unter dem Einfuß eines von einem hydraulischen Radbremszylinder
22 auf die freien Bremsbackenenden ausgeübten Druckes. Die nicht dargestellten
anderen Enden der Bremsbacken sind in geeigneter Weise an der Tragplatte
12 angelenkt, wie dies im wesentlichen ebenfalls bei Bremsen dieser Art bekannt
ist. An gegenüberliegenden Enden enthält der hydraulische Zylinder Kolbenstangen
(die in F i g. 1 und 3 nicht dargestellt sind, von denen jedoch eine Ausführungsform
, bei 23 in F i g. 2 erscheint) die in entgegengesetzten Richtungen auswärts bewegt
werden, wenn der Zylinder 22 zum Andrücken der Bremsbacken an die Trommel
10 betätigt wird.
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Die Bremsbackenstege 15 und 17 sind in der Nähe ihrer freien Enden
mit Montagelöchern 24 bzw. 26 ausgestattet, an denen die Bremsnachstellvorrichtung
nach der Erfindung angebracht ist.
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An dem Bremsbackensteg 15 ist eine Stange 28 aus steifem Draht angehängt,
deren äußeres Ende 30
mittels eines Hakens in das Loch 24 eingehängt
ist und deren anderes Ende zu einer Schraubenfeder 32 ausgebildet ist, die nur aus
wenigen Windungen besteht und, wie aus dem folgenden hervorgeht, eine Steckfassung
für eine Reibungskupplung bildet. In dieses gewundene Ende 32 der Stange 28 ragt
das längere zylindrische Ende 34 einer Verbindungsstange 36, die vorzugsweise aus
steifem Draht gebildet und von etwas größerem Durchmesser ist als der Draht der
Stange 28 und die in dem gewundenen Abschnitt 32 in der im folgenden erläuterten
Weise unter einem vorherbestimmten Reibungsdruck sicher gehalten ist.
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~ Eine Kröpfung 38 verbindet dieses längere Ende 34 der Stange 36
mit dem zum Einhängen an der anderen Bremsbacke bestimmten Ende 40, das eine Geschlossene
Öse 42 hat, die um einen festen, in ein Loch 26 im Bremsbackensteg 17 eingepreßten
Stift 44 herumgelegt ist.
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Die Stangen 28 und 36 dienen als längeneinstellbare Verbindung zwischen
den Bremsbacken und begrenzen eine Strecke der nutzbaren Bewegung der Bremsbacken,
entsprechend dem optimalen Betrieb, halten jederzeit einen vorherbestimmten Spielraum
zwischen den Bremsbackenbelägen und der Bremstrommel aufrecht und gewährleisten
auf diese Weise, daß die Bremsbacken ohne Rücksicht auf den erreichten Grad der
Bremsbelagabnutzung im wesentlichen durch die Betätigungseinrichtung nur um die
gleiche Strecke bewegbar sind.
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Der S-förmige Abschnitt 38 der Stange 36 bildet ein Widerlager zum
Anhängen des einen Endes einer Rückführfeder 46, deren anderes Ende in eine Ringnut
49 des Stiftes 44 eingehängt ist. Die Feder 46
steht jederzeit
bei der montierten Einrichtung unter Zugspannung und ist bestrebt, die Bremsbacken
zueinanderzuziehen, wenn der Druck des hydraulischen Betätigungsmittels nachläßt.
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F i g. 7 zeigt deutlicher und eingehender die einzelnen Teile, aus
denen diese neue, aus Bremseinstellmittel und Rückführfeder bestehende Anordnung
zusammengesetzt ist. Es ist zu bemerken, daß, wenn das Stangenende 40 als
in einer zur Bewegungsbahn der Bremsbacke unter rechtem Winkel stehenden Ebene liegend
betrachtet wird, das längere freie Ende 34 der Verbindungsstange 36 gegen diese
Ebene unter einem spitzen Winkel geneigt ist. Es ist auch zu bemerken, daß der S-förmige
Abschnitt der Stange dem Stift 44 gegenüber und zu diesem im allgemeinen
parallel liegt, so daß die Feder 46 zwischen diesen Teilen gespannt ist.
Die Reibungskraft, die den gewundenen Abschnitt 32 und das Stangenende
34 aneinanderhält, ist größer als die Zugkraft der Feder 46, so daß
die Feder 46 niemals eine Änderung der Länge der Stangenanordnung 28, 36
herbeifüh rt.
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Die Teile sind in F i g. 1 und 4 in der unbetätigten oder freigegebenen
Stellung der Bremse dargestellt. Bei dieser Stellung übt die Betätigungseinrichtung
22
keinen Druck aus, und die Rückführfeder 46, die bestrebt ist, die
Bremsbacken zueinanderzuziehen, ist vollständig wirksam. Wie aus F i g. 7 ersichtlich,
ist der Durchmesser der Schleife 42 um einen geringen Betrag, der in der
F i g. 4 mit d bezeichnet ist, größer als der des Stiftes 44, und im nicht
betätigten Zustand der Bremse liegt der Stift 44 an der Innenseite der Schleife
42 bei 43 an, und die Enden der in der Längsrichtung unveränderlichen Stangenanordnung
28, 36 bestimmen die Stellungen, die die Bremsbacken im unbetätigten Zustand einnehmen.
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Wenn nun die Betätigungseinrichtung 22 betätigt wird, um die
Bremsbacken gleichmäßig auseinanderzuspreizen, findet zwischen dem Stift
44 und der Schleife 42 eine Relativbewegung statt, bei der der Stift
44 sich von der Anlagestelle bei 43 nach außen bewegt. Dies hat eine Vergrößerung
der Zugspannung der Feder 46 zur Folge. Die Teile sind so bemessen, daß, wenn die
Bremsen richtig eingestellt sind, die Beläge zu einem Zeitpunkt an der Trommel zum
Angriff gelangen, zu dem der Stift 44 an der äußeren Seite der Schleife
42 bei .... angreift. Wenn also die Bremsen richtig eingestellt sind,
tritt keine Verlängerung der Stangenanordnung 28, 36 auf, deren wirksame Länge vielmehr
unverändert bleibt. Die zum Dehnen der Feder 46 über die Strecke d erforderliche
Kraft reicht nicht dazu aus, die gekuppelte Verbindung bei 32 zu verschieben. Wenn
das Betätigungsmittel freigegeben wird, kehren die Teile in den Zustand nach F i
g. 4 zurück.
Wenn jedoch der Belag eine Abnutzung erfahren hat,
muß die Betätigungseinrichtung die Bremsbacken um eine größere Strecke verschieben,
bevor sie an der Trommel zum Angriff gelangt. Wenn dies der Fall ist, greift der
Stift 44 an der Angriffsstelle 45 an, und die große Kraft der Betätigungseinrichtung
22 kommt zur Wirkung und verschiebt die Stange 36 in der Steckfassung der Kupplung
32 so weit, bis die Bremsbacken an der Bremstrommel anliegen. Wenn nun anschließend
das Betätigungsmittel freigegeben wird, behält die Stangenanordnung 28, 36 die neue
vergrößerte Länge bei, und die Anlagestellen 43 und 45 nehmen eine weiter auswärts
liegende Stellung ein, und die Rückkehrbewegung der Bremsbacken wird durch das Anstoßen
des Stiftes 44 bei 43 zum Stillstand gebracht, so daß in der neuen Ruhestellung
die Bremsbacken weiter auseinandergespreizt sind als vorher. Beim abermaligen Betätigen
der Bremse bewegen sich die Bremsbacken wieder nur über ihre normale Strecke, und
die Stangenanordnung 28, 36 behält ihre festgelegte Länge so lange bei, bis die
weitere Abnutzung der Beläge zu einer neuen Verlagerung der Anlagestellen 43 und
45 in der oben beschriebenen Weise führt. Natürlich beträgt die Strecke der Bewegung
der Bremsbacken aus der Ruhestellung zur Anlagestellung an der Trommel jeweils nur
ein Bruchteil eines Zentimeters, und diese Strecke der Bremsbackenbewegung während
jeder Betätigung der Bremse wird nach der Erfindung im wesentlichen konstant gehalten.
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Normalerweise tritt zwischen der Stange 28 und der Stange 36 keine
gleitende Relativbewegung auf, denn das federartig gewundene Ende 32 der Stange
28 faßt das Stangenende 34 unter einem Druck von solcher Größe, daß dieser dem Bestreben
der normalen Betätigungskraft der Bremse, eine trennende Bewegung hervorzurufen,
Widerstand leistet. Diese klemmende Berührung der federartigen Windungen 32 mit
dem Stangenende 34 wird folgendermaßen erzielt (F i g. 8): Beim Zusammenbau wird
das Ende 34 der zylindrischen Verbindungsstange in das lichte Innere der federartigen
Windungen 32 der Stange 28 eingeschoben. Der Durchmesser dieses von den Windungen
32 gebildeten zylindrischen Loches ist etwas größer als das eingeschobene Stangenende.
Die Tiefe, bis zu der das Stangenende 34 eingeschoben wird, entspricht dem normalen
Abstand zwischen den Bremsbacken im unbetätigten Zustand, ` in dem sie die Stellung
nach F i g. 4 einnehmen. In diesem Stadium besteht zwischen dem Stangenende 34 und
den federartigen Windungen 32 ein schmiegender Gleitsitz. Dann werden die Windungen
32 flachgedrückt, indem in der mit »A« bezeichneten Ebene eine Kraft in solcher
Weise zur Wirkung gebracht wird, daß die eine Abmessung des von den Windungen gebildeten
Loches vermindert wird, so daß zwischen diesen und dem Stangenende 34 eine ausreichende
Reibung herbeigeführt wird, die einer Gleitbewegung der Windungen 32 an der Verbindungsstange
36 beim normalen Betrieb der Bremse Widerstand leistet. Ein anderes Verfahren zur
Erzeugung dieser Widerstandskraft besteht darin, daß man das Ende 34 der Verbindungsstange
abflacht oder flachdrückt, bevor man das die Windungen bildende Ende 32 der Stange
28 um das Stangenende 34 derart wickelt, daß das gleiche Ergebnis erzielt wird.
In jedem Falle ist zwischen der Stange 36 und der Stange 28 eine Reibungskupplung
gebildet oder eine Mitnahme unter Reibungswirkung herbeigeführt, so daß die Stangen
unter den genannten normalen Bedingungen der Tätigkeit der Bremse an einer gleitenden
Relativbewegung gegeneinander gehindert sind, eine solche gleitende Relativbewegung
jedoch in der beschriebenen Weise unter der Zugkraft des Betätigungsmittels ermöglicht
ist. Das Stangenende 34 reicht tief genug durch die federartigen Windungen
32 hindurch, so daß jenes während der Tätigkeit der Bremse niemals von diesen getrennt
wird.
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F i g. 2 und 5 zeigen die Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei
einer etwas abweichenden Konstruktion einer Bremse, bei der die Stege in der Mitte
der Bremsbacken angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform befindet sich das längere
freie Ende 34 der Verbindungsstange 36a in der Mitte der Bremse und weist
eine Krümmung 50 auf, so daß die Stange außerhalb des Bereiches der bei dieser
Ausführungsform größeren Öffnung 52 in der Tragplatte 12 liegt.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist beispielsweise in F
i g. 3 und 6 dargestellt. Diese unterscheidet sich von jener nach F i g. 1 und 4
dadurch, daß auch hier, wie in F i g. 2 und 5, die Bremsbackenstege mittig angeordnet
sind.
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Bei allen diesen Ausführungsformen kann es erwünscht sein, die federartigen
Windungen 32 an der Stange 36 vorzusehen und ein gerades Ende einer Stange 28 in
diese federartigen Windungen einzufügen. Dies ist im wesentlichen eine Umkehrung
der auf den Zeichnungen dargestellten Konstruktion. Die Drahtstärken für die Stangen
sind dabei in geeigneter Weise zu wählen. .
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der mit Hakenstangen ausgestatteten
Einstellvorrichtung nach der Erfindung ist in F i g. 9 bis 11 dargestellt. Bei dieser
Ausführungsform ragt eine erste Verbindungsstange 48 mit einem unter einem Winkel
abgebogenen-Endabschnitt 51 in ein Loch 24 im Bremsbackensteg 15 und ist dort verankert.
Das andere Ende der Verbindungsstange 48 ist etwas nach oben gekröpft (52, F i g.
9) und ragt in eine Federhülse 54 aus Metall von verhältnismäßig dünner Wandstärke
hinein, die die Stange 48 fest und unter einem vorherbestimmten Reibungsdruck faßt.
Die Hülse 54 entspricht dem Federende 32 der Stange 28 bei den anderen Ausführungsbeispielen.
Die Hülse 54 ist in der Längsrichtung zum Ausgleich der Federverformung, zur Berücksichtigung
der Herstellungstoleranzen und zum Erzeugen einer Klemmwirkung an beiden Verbindungsstangen
bei 56 geschlitzt. In das andere Ende der Hülse 54 ragt eine zweite Verbindungsstange
58, deren freies Ende zu einer geschlossenen Öse 60 ausgebildet ist, die einen ortsfesten,
in ein Loch 26 im anderen Bremsbackensteg 17 eingepreßten Stift 62 umgibt.
Die Verbindungsstange 58 ist zwischen ihren Enden zu einer kreisförmig gewundenen
Schleife 64 ausgebildet, die als Einhängestelle für das eine Ende einer Bremsbackenrückführfeder
66 dient, deren anderes Ende an dem im Durchmesser abgesetzten Ende 68 des Stiftes
62 eingehängt ist.
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F i g. 11 zeigt, leicht übertrieben und vergrößert, den klemmenden
Griff der Hülse 54 an den Stangen 48, 58. Die Stangen werden in die Hülse eingefügt,
und die Hülse wird dann an den Stangen in vertikaler Richtung (F i g. 11) zur Erzeugung
einer ausreichenden
Reibungskraft auf die Stangen 48 und 58 angepreßt.
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Die Länge der Hülse 54 ist so gewählt, daß die Stangen 48; 58 selbst
dann noch nicht von ihr getrennt werden, wenn der Bremsbelag vollständig abgenutzt
ist.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist im wesentlichen die gleiche
wie bei den anderen Ausführungsformen. Wie aus F i g. 10 ersichtlich, liegen beide
Stangen 48 und 58 in einer gemeinsamen Horizontalebene und sichern auf diese Weise
eine gleichmäßige Kraftverteilung parallel zur Richtung des Bremsbackenangriffs.
Die beiden Stangen 48 und 58 sind bei diesem Ausführungsbeispiel natürlich von gleicher
Drahtstärke, und dies erleichtert den Herstellungsvorgang weitgehend.
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Ein wichtiges Merkmal aller dieser Ausführungsformen besteht in der
Verwendung einer Rückstellfeder 46 bzw. 66, die kleiner ist als im allgemeinen bei
Innenbackenbremsen erforderlich. Die Rückstellfeder kann deshalb kleiner ausgeführt
sein, weil ihre Dehnung nicht mit der Abnutzung der Bremsbackenbeläge fortzuschreiten
braucht. Mit anderen Worten, die Feder arbeitet in jedem Stadium der Abnutzung der
Beläge im gleichen Bereich, da ja der Abstand d ebenfalls unveränderlich ist.