DE1257603B - Mechanische Betaetigungsvorrichtung fuer Scheibenbremsen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Mechanische Betätigungsvorrichtung für Scheibenbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Betätigungsvorrichtung für Scheibenbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer im Bremsenbügel drehbaren Andrückspindel für den Bremsbelag, die sowohl von einem mechanischen Antriebsglied als auch von einem hydraulischen Antriebszylinder gegen die Wirkung einer Rückstellfeder in Andrückrichturg drehbar ist, und mit einer Verschleißnachstellvorrichtung.
• Die Sicherheit im Verkehr erfordert es, daß eine Scheibenbremse eine von Hand zu betätigende, ausschließlich mechanische Betätigungseinrichtung aufweist, mit der das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit Gefälle in den beiden Fortbewegungsrichtungen des Fahrzeugs im Stillstand gehalten werden kann. Aus den gleichen Sicherheitsgründen ist es erforderlich, die Scheibenbremse mit einer Verschleißnachstellung zu versehen, um jederzeit die erforderliche und vorgeschriebene Bremskraft erzeugen zu können.
• Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs angegebenen Art wird die Andrückspindel mit Hilfe eines normalen Gewindes gegen den Belagträger bewegt. Als Verschleißnachstellvorrichtung dient dabei ein Klinkenwerk, die gesamte bekannte Verschleißnachstellvorrichtung ist außerordentlich aufwendig und kompliziert und bedient sich ferner verhältnismäßig komplizierter Bauteile. Das normale Gewinde der Andrückspindel macht diese verhältnismäßig schwer gängig, was für die Betriebssicherheit der Bremse und insbesondere für die sichere Rückführung in die Ruhestellung von Nachteil ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art eine möglichst leichtgängige Bremsbetätigung und Bremslösung zu ermöglichen und dabei durch eine besondere Gestaltung der Verschleißnachstellvorrichtung deren Bauweise und die gesamte Ausbildung der Antriebsvorrichtung zu vereinfachen. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Andrückspindel in an sich bekannter Weise auf Kugeln in dem zugehörigen ortsfesten Gewinde gelagert ist (Kugelgangspindel) und daß die Verschleißnachstellvorrichtung einen in der Andrückspindel koaxial gegen einen am Bremsbelagträger anliegenden Stellteil verstellbaren Schraubteil aufweist. Hierdurch wird eine sehr vorteilhafte Leichtgängigkeit der Andrückspindel erreicht, so daß die gesamte Betätigungskraft auf die Bremsbeläge zur Wirkung kommen und die Andrückspindel mit großer Sicherheit und schnell in ihre Ruhestellung zurückgeführt werden kann. Die koaxiale Anordnung des gegen den Stellteil verstellbaren Schraubteils für die Verschleißnachstellvorrichtung erlaubt eine besonders einfache und kompakte Bauweise der Gesamtvorrichtung. Die Betriebssicherheit der Betätigungsvorrichtung wird verbessert.
• Es ist bei anderen Übertragungssystemen, nämlich bei einer Kraftfahrzeuglenkung, eine Kugelgangspindel mit Kugelgangmutter bekannt, bei der sowohl die Spindel oder Schnecke als auch der Mutterteil als bewegliche Übertragungsglieder dienen. Neben der grundsätzlichen Anwendung einer Kugelgangspindel mit Kugelgangmutter sind jedoch die bekannten Übertragungssysteme von Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung vollständig verschieden. Es ist bei Innenbackenbremsen bereits bekanntgeworden, als übertragungsmittel Kugeln zu verwenden, diese Kugeln dienen jedoch bei der bekannten Vorrichtung zum Auseinandertreiben von Druckstücken.
• In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch eine mechanisch betätigte Scheibenbremse mit Verschleißnachstellung von Hand, F i g. 2 ein schematisches Schaubild des Zusammenwirkens von zwei an der gleichen Scheibe angreifenden Betätigungsvorrichtungen nach F i g. 1, F i g. 3 bis 6 Darstellungen einer anderen, z. B. mechanisch und hydraulisch (F i g. 6) betätigten mechanischen Betätigungsvorrichtung mit selbsttätiger Verschleißnachstellung, wobei F i g. 3 ein der F i g. 1 entsprechender Schnitt, F i g. 4 und 5 Schnitte nach den Linien IV-IV der F i g. 3 und F i g. 6 eine Ansicht sind, und F i g. 7 ein schematisches Schaubild des Zusammenwirkens zweier Hinterradbremsen eines Fahrzeugs mit Hilfszylindereinrichtung.
• Bei der in F i g. 1 dargestellten mechanisch betätigten Scheibenbremse nimmt das Gehäuse 1 eine Kugelgangmutter 2 auf, in der eine Kugelgangspindel 3 angeordnet ist, die durch eine Seilscheibe 4 gedreht wird, die ihrerseits durch ein Seil 5 gedreht wird. Die Drehung der Spindel 3 wirkt sich aus als Verschiebung der Spindel 3 in Richtung auf die Reibbeläge 6, die die umlaufende Scheibe 7 einklemmen. Die Mutter 2 ist im Gehäuse 1 durch einen Stift 8 festgelegt. Um die Reibung zwischen der Spindel 3 und der Mutter 2 auf ein Mindestmaß zu reduzieren, ist der Auflagedurchmesser der Kugeln in der Mutter vorzugsweise so groß bemessen, wie es bei Berücksichtigung der Abmessungen der Teile möglich ist. Das Lösen der Kugelgangspindel 3 erfolgt im Augenblick des Aufhörens der Betätigung durch eine Schraubenfeder 9, die einerseits am Gehäuse 1 durch eine Schraube 10 und andererseits an derSeilscheibe 4 durch einen Stift 11 festgelegt ist. Zur Verschleißnachstellung ist diese Einrichtung mit einer manuellen Nachstellung versehen, die aus einer Schraube 13 besteht, die in die Kugelgangspindel 3 eingelassen ist und bei Drehung mit einem Schraubenzieher einen Stempel 14 in Richtung auf die Beläge drückt. Nach dem Nachstellen ist die Schraube 13 durch eine Mutter 15 feststellbar, die das Lösen der Schraube 13 bei Betätigung der Bremse verhindert.
• F i g. 2 zeigt die Betätigungseinrichtung von zwei die gleiche Scheibe 7 einklemmenden mechanischen Einheiten. Die auf das Seil 22 wirkenden Kräfte werden durch eine Rolle 23 ausgeglichen, die die Betätigungskraft durch das Gestänge 24 erhält.
• Die erfindungsgemäßeBremsbetätigungseinrichtung kann vorzugsweise mit einer selbsttätigen Verschleißnachstellanlage ausgerüstet sein, damit die Bremse nicht häufig nachgestellt zu werden braucht und in gewissen Fällen damit verbundene Wirksamkeitsverluste vermieden werden. F i g. 3, 4 und 5 zeigen die mechanische Bremsvorrichtung mit selbsttätiger Verschleißnachstellung, deren Betätigung mechanisch, hydraulisch oder, wie z. B. in F i g. 6 dargestellt, mechanisch und hydraulisch sein kann. Die durch die Druckmittelbetätigungszylinder 47 betätigten Arme 46 sind unmittelbar an der Kugelgangspindel 33 befestigt, die sich in der Mutter 32 dreht und vorschiebt. Die in das Gehäuse 31 eingesetzte Mutter 32 ist durch die Stifte 38 gegen Drehung festgelegt. Bei Drehung der Arme 46 drehen diese die Spindel 33 mit und schieben sie vor, so daß die Beläge 36 gegen die Scheibe 37 gedrückt werden, und zwar unter Zwischenschaltung der Teile der selbsttätigen Verschleißnachstellung, die hauptsächlich aus der Schraube 48 und der Mutter 49 besteht. Die Gewinderichtung der Einheit aus Schraube 48 und Mutter 49 ist entgegengesetzt der Gewinderichtung der Einheit Spindel 33 und Mutter 32. Wenn die Spindel 33 durch den Keil 50 die Mutter 49 drehend-schiebend mitnimmt, wirkt die Andrückkraft auf die Reibbeläge über die Schraube 48 und hält diese in Auflage auf der Spindel 33. Daher kann die Schraube 48 sich in bezug auf die Mutter 49 nicht drehen, da diese gleichfalls mitgedreht wird durch ein sogenanntes »Auto-lock«-System (Selbstsperre), das das Zusammenwirken von Rollen 51 mit Flächen 52 der Welle 54 und Federn 53 (F i g. 4) ausnutzt. Der Hebelarm 46 beschreibt einen Winkel «, der in zwei Winkel aufgeteilt ist, und zwar den Winkel ß, der das Arbeitsspiel der Bremse darstellt, plus dem Winkel der den Verschleiß der Beläge 36 darstellt. Mechanisch ist der Winkel ß definiert durch die beiden Anschläge 55 und 56 der Feder 57. Diese beiden Anschläge sind im Gehäuse 31 befestigt. Die Feder 57 ist gebogen und auf der Welle 54 in der Weise angebracht, daß die Feder 57 nach Durchlaufen des Winkels ß auf den Anschlag 56 trifft und die Welle 54 dann ihre Drehung um den Winkel A fortsetzt, der dem Verschleiß der Beläge 36 entspricht. Die Feder 57 hat also auf der Welle 54 gesteuerten Schlupf.
• Das Lösen der Bremse durch die von den Federn 60 der Hydraulikanlage zurückgeholten Arme 46 bewirkt die Zurückdrehung und Zurückziehung der Spindel im Sinn des Lösens der Bremse, so daß die umlaufende Scheibe 37 von den Reibbelägen 36 freigegeben wird. Der Arm 46 geht also um den zuvor beschriebenen Winkel a zurück. Bei diesem Rücklauf beschreibt die Feder 57 den Winkel ß vom Anschlag 56 bis zum Anschlag 55. Wenn die Feder 57 am Anschlag 55 ist, ist die Welle 54 in bezug auf das Gehäuse 31 festgelegt. Infolgedessen ist die Schraube 48 nicht mehr drehbar.
• Dagegen setzt die Mutter 49, die vom Arm 46 und dem Keil 50 mitgenommen wird, ihre Drehung um den Winkel A bis zum Rücklaufanschlag z. B. auf dem feststehenden Gehäuse oder auf der mechanischen Hilfsbetätigungseinrichtung fort.
• Falls also Verschleiß der Reibbeläge nachzustellen war, hat sich die Mutter 49 in bezug auf die Schraube 48 um den der Größe des Verschleißes entsprechenden Winkel A verdreht. Bei einer der normalen, entweder hydraulischen oder pneumatischen Betätigungseinrichtung parallelgeschalteten mechanischen Hilfsbetätigungseinrichtung ist ein Hebelarmstück 58 auf dem Arm 46 der normalen Betätigungseinrichtung schwenkbar und drückt bei mechanischer Betätigung mittels eines Bowdenzugs 59 durch einen Anschlag gegen den Arm 46 und bewirkt so durch die zuvor beschriebene Kugelgangspindeleinrichtung die Hilfsbremsung. Das Lösen der mechanischen Betätigungseinrichtung erfolgt durch die zur Einrichtung gehörenden Rückholfedern 60, die die Arme 46 in ihre Ausgangsstellung zurückführen. Bei einer Hilfsbremsung führen die Federn 60 die Arme 46 und die Arme 58 in ihre Ruhestellungen zurück.
• F i g. 7 zeigt schematisch zwei Hinterradbremsen eines Fahrzeugs mit direkter Betätigung durch einen Ausgleichswaagehebe171, dem ein Hilfsbetätigungszylinder 72 zugeordnet ist. Der Zylinder 72 unterstützt die vom Fahrer auf das Pedal 73 und das Gestänge 74 ausgeübte Kraft. Eine derartige Betätigungseinrichtung ermöglicht bei Ausfall der hydraulischen oder pneumatischen Unterstützung sofortiges direktes Eingreifen ohne irgendwelche zusätzlichen Maßnahmen oder Betätigungen seitens des Fahrers.
• Das oben beschriebene System entspricht somit den für Fahrzeugbremsen geltenden Bestimmungen. Es ermöglicht die Verbindung einer mechanischen Betätigungseinrichtung mit einer hydraulisch, pneumatisch oder durch Unterdruck betätigten Einrichtung oder aber auch die mechanische Betätigung der Bremsen durch ein hydraulisch, pneumatisch oder mit Unterdruck arbeitendes Hilfssystem zur Unterstützung der eigentlichen Betätigungseinrichtung.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Mechanische Betätigungsvorrichtung für Scheibenbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer im Bremsenbügel drehbaren Andrückspindel für den Bremsbelag, die sowohl von einem mechanischen Antriebsglied als auch von einem hydraulischen Antriebszylinder gegen die Wirkung einer Rückstellfeder in Andrückrichtung drehbar ist, und mit einer Verschleißnachstellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückspindel (3, 33) in an sich bekannter Weise auf Kugeln in dem zugehörigen ortsfesten Gewinde (2, 32) gelagert ist (Kugelgangspindel) und daß die Verschleißnachstellvorichtung einen in der Andrückspindel koaxial gegen einen am Bremsbelagträger anliegenden Stehteil (14, 49) verstellbaren Schraubteil (13, 48) aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubteil (48) der Verschleißnachstellvorichtung über eine in der Andrückspindel (33) gleitbar, aber nicht drehbar geführte Mutter (49) als Stehteil mit dem Belagträger verbunden ist, das Gewinde zwischen Schraubteil und Mutter zu dem der Andiückspindel gegenläufig ist und der Schraubteil (48) durch einen koaxialen Zapfen (54) verdrehbar ist und daß dieser Zapfen seinerseits über eine selbstsperrende Einrichtung aus ebenen Lauf- und Klemmflächen (52), darauf laufenden Rollen (51) und darin angeordneten Klemmfedern (53) in Bremsbetätigungsrichtung drehbar und in Bremslöserichtung von einer ihn umschließenden Feder (57) gesperrt ist, deren freie Enden zwischen zwei Anschlägen (55, 56) des Bremsenbügels (31) bewegbar sind.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Andruckspindel ein Schwenkhebel (46) für den Druck mittelbetätigungszylinder (47) fest verbunden und ein dazu koaxialer zweiter Schwenkhebel (58) für das mechanische Antriebsglied (59) in Bremslöserichtung frei gegenüber dem Schwenkhebel (46) für den Druckmittelbetätigungszylinder und in Bremsbetätigungsrichtung unter Mitnahme des Schwenkhebels (46) für den hydraulischen Antrieb verschwenkbar gelagert ist.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur Verwendung an einem Bremsbügel mit zwei Bremseinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Bremseinheit eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist und beide Vorrichtungen symmetrisch zu einer durch die Radachse gelegten Mittelebene angeordnet sind, daß der Druckmittelbetätigungszylinder (47) jeder Betätigungsvorrichtung parallel zur Scheibenebene verstellbar angeordnet und beide Zylinder um eine gemeinsame, in der Symmetrieebene liegende Anlenkstelle am Bremsbügel (31) schwenkbar angeordnet sind und daß als mechanisches Antriebsglied ein Bowdenzug (59) dient, dessen Seele mit dem Schwenkhebel der einen und dessen Mantel mit dem Schwenkhebel der anderen Betätigungsvorrichtung verbunden ist.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 zur Verwendung an einem Bremsbügel mit zwei Bremseinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Bremseinheit eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist und daß jeweils ein Ende eines biegsamen Seiles od. dgl. (22) mit dem Schwenkhebel (4) für das mechanische Antriebsglied verbunden und das Seil über eine Ausgleichsrolle (23) geführt ist, auf die die Bremsbetätigungskraft ausgeübt wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 zur Verwendung an einem Radpaar einer Fahrzeugachse, dadurch gekennzeichnet, daß die als Züge ausgebildeten mechanischen Antriebsglieder der beiden Betätigungsvorrichtungen jeweils am Ende eines Ausgleichswaagehebels (71) angeschlossen sind, der seinerseits an einen Hilfsbetätigungszylinder (72) angelenkt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 711500, 906 764; deutsche Auslegeschriften Nr. 1111524, 1139 040, 1146 712, 1186 282; schweizerische Patentschrift Nr. 332 026; französische Patentschriften Nr. 627177, 1283 694, 1294 718; französische Zusatzpatentschrift Nr. 59 867 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 949 517).