DE1400358A1 - Innenbackenbremse - Google Patents

Description

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THE BENDIX CORPORATION, Detroit, Fisher Building, Michigan/USA.

Innenbackenbremse.

Die Erfindung betrifft Innenbackenbremsen insbesondere für hohe Drehmomentleistungen, wie sie normalerweise bei Hochleistungslastwagen, Omnibussen, Anhängern usw. erforderlich sind.

Bei einer wesentlichen Anzahl von Hochleistungslastkraftvagen, die heute in Benutzung sind, werden fest verankerte, pneumatisch mit S-Nocken betätigte Bremsen von der Nichtservoart benutzt, durch welche die Backen auseinandergespreizt werden. Die erforderliche Leistung der Bremsen wird durch einfaches Verlängern der Bremsteile bis zu der Stelle erreicht, wo sie die für eine gesteuerte Fahrzeugbewegung erforderlichen hohen Bremskräfte erreichen. Infolgedessen

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ntanwalt Dlpl.-lng. Hans Begrich - Regensburg, PrUfenlnger StraBe 11

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sind diese Bremsen äußerst sperrig und schwer. Was den Bremsen an Wirksamkeit fehlt, v/ird durch eine Vergrößerung der Teile ausgeglichen, so daß sie wohl ausreichend sind. Da di*e Bremsen einen Teil der unabgefederten Pahrzeugbelastung bilden, sind infolgedessen wegen -der Sperrig^T-:eit des Gewichtes der Bremsen größere Achsen erforderlich. Diese Bremsen sind infolge ihrer großen Abmessungen kostspielig, und dieses führt domit m einer Verteuerung des Kraftfahrzeuges. Obgleich diese Lⁿge schon seit Jahren besteht, ist bisher kein annehmbarer Vorschlag für eine leichtere Bremsenausbildung gemacht worden, die den hohen Brehmomenterfordernissen von Hochleistungslastwagen entspricht.

Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, eine kleine, leichte Bremse zu schaffen, die wirtschaftlicher als die bisher verwendeten festen Backenbremsen von der Nichtservoart hergestellt werden kann und welche die notwendige Drehmomentleistung mit Hilfe von Teilen erzeugt, die entsprechend den Erfordernissen des Kraftfahrzeuges ausgebildet und angeordnet sind.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, eine im Gewicht leichte und wirkungsvolle Bremse zu schaffen, die mit schwimmenden Bremsbacken mit dem Mittelpunkt des Eingriffsdruckes zwischen den Backen und der gegenüberliegenden Bremströmmelfläche verseher;

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ist, der im wesentlichen in der Mitte zwischen den Backenenden liegt, tun einen Verschleißverlauf der Auskleidung zu erreichen, wodurch die Backenauskleidung wesentlich "besser ausgenutzt werden kann und die infolgedessen wirksamer ist, wobei die Bremse die gleiche Wirksamkeit in beiden Drehrichtungen der Trommel hat, so daß eine vollkommene Symmetrie erreicht wird.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein neues Hebelsystem mit Betätigungs- und Abstützmitteln vorzusehen, welches so in den Größenabmessungen ausgebildet werden kann, daß die Druckmitte zwischen der Backe und der gegenüberliegenden Trommelfläche im wesentlichen in der Mitte zwischen den Baokenenden liegt. Dieses ergibt eine wirksamere und wirtschaftlichere Ausnützung des Belages und eine gleiche Wirksamkeit in beiden Drehrichtungen der Trommel.

Die Betätigungsvorrichtungen gemäß der Erfindung erzielen eine feste Bewegung des Hebelsystems anstelle einer unregelmäßig freischwimmenden Backenbewegung,und dadurch wird ein gleichmäßiger Verschleißverlauf des Belages ermöglicht und ferner auch eine wirksamere Nutzbarmachung des Bremsspieles, wodurch es möglich ist, die Betätigungsmittel,beispielsweise hydraulische, pneumatische oder mechanische Je nachdem auszuwählen, welche für den besonderen Zweck geeignet sind.

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Auf der Zeichnung ist die Erfindung ..in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Bremse mit zwei Auflaufbacken in Seitenansicht, die durch ein Paar doppelt wirkender Radzylinder hydraulisch betätigt wird. Fig» 2, 3 und 4 sind Schnitte nach den Linien 2-2, 3-3 und

• 4-4 der Fig. 1.
Fig. 4a zeigt einen Kraftplan der in Fig. 5 dargestellten

■ Bremse.
Fig. 5 zeigt in Seitenansicht eine pneumatisch betätigte

Bremse mit einem Paar benachbarter Backenenden, die durch ein Gestänge miteinander verbunden sind, welches die ausgeübte Kraft zwischen den Backen im wesentlichen in dem gleichen durch pneumatische Betätigungsmittel vorgesehenen Betrag überträgt.
Fig. 6 und 7 sind Schnitte nach den Linien 6-6 und 7-7 der

Fig. 5. - ■

Fig. 8 zeigt eine Bremse mit zwei pneumatischen Betätigungsvorrichtungen in Seitenansicht, wobei eine für jedes der gegenüberliegenden Paare der Backenenden vorgesehen Ι&τ.
Fig. 9f 10, 11 sind Schnitte nach den Linien 9-9, 10-10 und 11-11 der Fig. 8.

Fig. 12 zeigt eine Bremse gemäß der Erfindung in Seitenansicht, die nicht nit Servo vorrichtungen versehen ist, d.h. die eine Hacke· stellt eine Vorderbacke dar, während die

andere h .-..t bei jeder Drehrichtung der Trommel die *

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Pig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Servobremse in Seitenansicht, bei welcher die tangehtiale Gleitwirkung der einen der Backen auf die andere Backe als ausübende Kraft übertragen wird, wobei diese Bremse die wirkungsvollste von verschiedenen Bremsausführunge: für ein gleiches Gewicht der Bestandteile bildet.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Bremse enthält eine drehbare Bremstrommel 12 mit einer zylindrischen Bremsfläche. 14 und ein Paar gleich ausgeführter Bremsbacken 16 und 18, ^! von denen jede mit einem bogenförmigen Hand mit Reibmaterialsegmenten 22 und 24 und zwei querversteifenden Stegen 26 und 28 versehen ist» Die Backen werden von einer Drehmomentplatte 30 getragen, die durch einen Ring von Schraubenbolzen 32 an einem nicht drehbaren Teil des Kraftfahrzeuges, beispielsweise einem nicht dargestellten Achsflansch befestigt ist*

An jedem Backenende ist ein Hebel 36 vorgesehen, der schwenkba auf einem Ankerstift 38 der Drehmomentplatte 30 angeordnet ist Der Ankerstift 38 ist an dem Ende 40 (Pig. 2) vernietet. Bin. Sicherungsring 42 und eine Unterlegscheibe 44 halten den Hebel auf dem vergrößerten Durchmesserteil 45 des Ankerstiftes 38. Gegenüber dem beweglichen Ende eines jeden Hebels ist eine von einem nach oben abgebogenen Teil der Drehmomentplatte gebildet. Abstützung 46 vorgesehen, die so angeordnet ist, daß sie mit d

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Ende 48 des Hebels in Eingriff steht, wodurch der Hebel an jedem seiner gegenüberliegenden Enden abgestützt wird, wenn er die Verankerungs- oder Abstützbelastung der zugeordneten Bremsbacke aufnimmt.

Bei Fig. 4a ist die "Verankerungs- oder Abstützkraft F^ beim Bremsen mit einer entgegen dem Uhrzeigersinn gerichteten Trommeldrehung dargestellt. Die Abstützkraft wirkt senkrecht auf die Eingriffsflächen zwisohen Hebel 36 und dem Backenende. Durch Ausbildung der Gestalt der Abstützfläche 50 des Hebels, d.h. durch eine zweckentsprechende Anordnung der Winkellage der Yerankerungsflachen ist es möglich, die Richtung der Abstützkraft F. festzulegen, welche zusammen mit der ausübenden Kraft 5Vp die Trommelreaktionskraft F^ festlegt, die in dem Schnittpunkt der ausübenden Kraft F.p und Abstütekraft F entsteht und einen solchen Winkel einnimmt, daß eine Verlangen von F-ß tangential zu dem Reibungskreis liegt, dessen Mittelpun] die geometrische Mitte der Bremse bildet.

Der Radius Y^ des Reibungskreises' wird von dem Reibungskoeffizienten der Belagsegmente 22 und 24 abgeleitet, und es ergibt sich folgende Beziehung:

O₁ = #· sin (arc tanr ), ' wo/*? den Reibungskoeffizienten

darstellt^

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und der Punkt P als Schnittpunkt des Kreises vom. Radius ο mit F^ definiert ist, so daß der Winkel c< = arc tan der oben beschriebene Reibungskoeffizient ist.

Der Schnittpunkt von F-r» mit der Backenoberfläche wird als Druckmi-tte betrachtet, und in dem Ausmaß, wie die Druckmitte in die Mitte zwischen den Backenenden gebracht werden kann, ist eine größere Ausnutzung der Belagsegmente vorgesehen. Der geeignete Ansatz vor ?_D wird dann durch entsprechende Ausbildung der Fläche 50 erreicht, was die Richtung von F» ,bestimmt. Die Länge von F^ ist ein Maß für die Bremsleistung, und das Verhältnis von IV zu ϊ\ρ ist ein Maß für die Bremswirkung.

Wenn die Tromraelreaktionskraft P^ sich näher zu der Abstützung bewegt,· vergrößert sie sich proportional zu P*pj ^d die Bremse wird infolgedessen wirksamer aber weniger kontrollierbar. Die Ausbildung der Fläche 50 ist somit wichtig, als sie a) die Drucimitte zur Erzielung eines optimalen Verachleißverlaufes festlegt, b) das geeignete Maß an Bremswirkung bestimmt und c) das geeignete Maß an Kontrollierbarkeit ergibt. Aus Zweckmäßigkeit sgründen wird die Verankerungs- oder Afastützfläche 50 als radiale Oberfläche bezeichnet, die Wichtigkeit einer solchen Ausführung liegt aber nicht darin, daß sie von gleichem Umfang wie ein Radius ist (in Wirklichkeit ist es auch nur

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angenähert so), sondern vielmehr in der richtigen Lage der " resultierenden Trommellcraft F^ mit Bezug auf die Bremsbacke. Diese Flächen 50 an den Hebeln ermöglichen sowohl eine Schwenk- als auch Gleitbewegung der Backenenden auf ihnen. Bei anderen Bremsen liegt die Druckmitte zwischen der Trommeloberfläche und dem Baokenreibbelag an dem "Hacken" oder dem Abstützende der Backe. Da die Backe behandelt werden muß, wenn der Belagverschleiß den Rand auf irgendeinem Teil des Flansches erreioht, ergibt der von dem geringsten.Betrag an der Zehe zu dem größten Betrag an dem Hacken fortschreitende Belagverschleißverlauf eine unwirksame und unwirtschaftliche Verwendung des Belages. Da sich die Stelle des größten Eingriffsdruckes ungefähr in der Mitte zwischen den Backenenden befindet, ist die Keilverjüngung des Belages so ausgeführt, daß er am dünnsten an dem Zeh- und Hackenende der Backe und die größte Belagdicke in der Mitte auf der bogenförmigen Baokenlänge ist. Die vorliegende Erfindung ist das erste Beispiel für eine Ausnutzung einer Hebelbetätigung mit einer sohwimmenden Backenanordnung, wobei sich eine gleiche Wirksamkeit in der Vor- und Rückwärtsdrehrichtung der Trommel ergibt und sich die Druckmitte im wesentlichsten in der beschriebenen besten Lage befindet.

Frühere Ausführungsformen, die radiale Abstützflächen enthalten, sind mit festen Abstützmitteln versehen, deren Flächen so zu

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den Bremsbacken angeordnet sind, daß die resultierende Abstützkraft durch, die Backe in irgendeiner bevorzugten Anordnung verläuft..

Jeder Baekensteg 26 und 28 ist mit einem Teil 54 versehen, der seinen Betätigungshebel zur Unterstützung in der axialen Ausrichtung der Backe bezüglich der Trommeloberfläche H überdeckt.

Zwischen dem einen Ende jeder Backe und ihrem Hebel 36 sind Einstellmittel 56 (Pig. 3 und 4) mit einem Schraubbolzen 58 vorgesehen, der durch eine G-ewindebohrung einer Mutter 60 geführt ist, die auf den Stegen 26 und 28 der Bremsbacke aufsitzt. Der Bolzen 58 stützt sich mit einem Ende 62 gegen den Betätigungshebel 36 ab,und der Bolzensohaft ist mit Keilnuten 64 zur Aufnahme von Ansätzen 66 eines Sternrades 68 versehen, dessen Außenzähne 69 mit einem Zahnrad 70 kämmen, welches einteilig mit einem Schaft 72 ist. Der Schaft 72 geht durch einen der Baokenstege und ist an einer Hülse 73 befestigt, und er läßt sich zu einer Einstellung von Hand drehen. Wenn so der Sohaft 72 gedreht wird, dreht eich das Sternrad 68, welches axial entlang dem Sohaft des Bolzens 58 gleiten kann und den Bolzen 58 dreht. Da die Mutter 60 gegen die Backe gehalten wird, bewegt sie sich entlang dem Bolzen 58 weg von dem Hebel 36 und bringt die Belagsegmente 22 und 24

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dichter an die zylindrische Oberfläche 14 heran. Da beide Baekenenden gleithar sind, braucht nur ein Backenende von Hand eingestellt zu werden, da die Backe an ihren Enden zur Vermeidung einer Übereinstellung gleiten kann.

Die Backen werden in ihrer zurückgezogenen Lage durch vier Bückstellfedern 74 gehalten, die zwischen benachbarten Backenenden gespannt sind. Die durch die Backen sich auswirkende Federkraft will jeden Hebel in einer solchen Richtung ausschwenken, daß sein Ende 48 mit einer festen Abstützung in Eingriff steht, welche die zurückgezogene Stellung der Backen begrenzt. Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Betätigungsmittel enthalten hydraulisch betätigte Radzylinder 80, von denen jeder mit zwei In entgegengesetzten Richtungen wirkenden Kolben 82 mit Kolbenstangen 84 versehen ist, die den Kolben und Hebel 36 verbinden. Jeder Kolben ist mit der üblich Abdichtungskappe 86 mit einer Feder 88 versehen, die die Kappe von ihrem Sitz hält. Einlaßöffnungen 90 und 92 sind in gleiche: Weise für ihre übliche Funktion vorgesehen.

Bei einer Bremsbetätigung-und in der Annahme, daß sich die Trommel entgegen dem Uhrzeigersinn bei einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges dreht, wird die Bremse durch den zu den beiden Radzylindern geleiteten Strömungsdruck betätigt, wodurch die Hebel 36 auf den Bolzen 38 ausgeschwenkt werden und die Reib-

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Segmente 22 und 24 mit der Trommel 12 in Eingriff kommen. Die Backe 16 stützt sich an dem linken Ende (lig. 1) auf ihrem Hebel 36 und die Backe 18 an ihrem rechten Ende auf dem Hebel 36 ab. Jede von beiden Backen bildet die Leitbremsbacke, d.h. beide betätigen sich selbst und jede hat einen gleichen Betrag an Bremsarbeit zu leisten. Da der Hebel 36, der die Abstützbelastung der Backe aufnimmt, an jedem seiner gegenüberliegenden Enden durch den Sohwerikbolzen 38 und die Abstützung 46 gehalten wird, wird die Abstützbelastung zwischen zwei Stellen verteilt, und die Ausführung zur Aufnahme der Bremsbelastung kann infolgedessen kleiner gehalten werden. Die Backe kann frei an ihrem abgestützten Ende an der Eingriffsstelle mit dem Hebel 36 ausschwenken und gleiten, so daß sich die Reibsegmente entsprechend der gegenüberliegenden Zylinderfläche 14 der !Trommel einstellen können und so ein Verklemmen des Belages und eine örtliche Abnutzung der Reibsegmente verhindert wird.

Jedes betätigte Ende der Backe 16 und 18 (rechtes Ende der Backe 16 und linkes Ende der Backe 18) wird von einem Kolben 82 angetrieben, der durch seine Kolbenstange 84 den Hebel 36 dreht. Da die ausübende Kraft des Radzylinders duroh den Hebel vervielfacht wird, kann der Kolbendurchmesser verkleinert werden. Dies ist eine bemerkenswerte Tatsache, da bei Hochleistungsbremser der radiale Zwischenraum in der Bremse im allgemeinen äußerst

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kritisch ist. Da die Bewegung der Kolben zu der Schwenk- · bewegung der Hebel in Beziehung steht, die eher eine feste als eine unregelmäßige und ungleichmäßige Backenbewegung darstellt, wird dadurch die Ausführungsform und der Aufbau der Radzylinderbetatigungsvorrichtung vereinfacht, und es wird möglich, eine Yielzahl von verschiedenen Betätigungsmitteln zu verwenden. Durch die Verwendung des Hebels 36 wird ein etwas größerer Kolbenhub notwendig, eine solche Vergrößerung ist aber nicht untragbar und ein zusätzlicher Kolbenhub ist nicht erforderlich, um dem Belagverschleiß zu folgen. Da sich im Falle von Hochleistungsbremsen die Belagsegmente in der Größenordnung von 19 mm Breite bewegen können, wäre es untragbar und hinderlich, Kolbenhuberfordernisse sowohl für die Hebelbewegung als auch für die Belagdicke vorzusehen. Demgemäß werden die Einstellmittel 56 zwischen dem Ende der Backe und des Hebels 36 angeordnet, so daß die Backe näher an die Trommel heran zum Ausgleich des Verschleißes aber ohne Vergrößerung des Hubes des Kolbens zur- Betätigung der Backe bewegt wird.

Wenn die Backe entlastet wird, wird der Strömungsdruck in dem Radzylinder entlastet, und die Rückstellfedern 74 ziehen die Backenenden zusammen, wobei die Hebel 36 geschwenkt werden, bis sie in Eingriff mit den Abstützungen 46 kommen. Während einer umgekehrten Fahrzeugbewegung mit einer Drehrichtung der

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ι Trommel· im Uhrzeigersinn wird das rechte Ende der Backe 16 und das linke Ende der Baeke 18 bei einem Antrieb der Badzylinder verankert und abgestützt. Beide Backen treiben sich selbst an, lind die Hebel sind gleich ausgebildet, Die Bremse · hat infolgedessen beim Vor- und Rüekwärtsbremsen die gleiche Wirksamkeit. Aufgrund der Tatsache, daß jede Bremse einen gleichen Arbeitsbetrag liefert, und infolge der weiterverbreiteten Verteilung der Abstützungs- und Betätigungskräfte kann eine Bremse gemäß der Ausführung nach den Pig. 1 bis 4 mit einer !Drehmomentleistung gleich den vorher verwendeten, mechanisch betätigten Kichtservo-S-lTockenbremsen aber in der Größenordnung von geringerem Gewicht von 16 kg vorgesehen werden, wodurch eine erhebliche Ersparnis an Material und dami' Ausführungskosten erreicht wird.·

- Die Ausführungsform nach den Pig. 5 bis 7 hat im wesentlichen das gleiche Hebelsystem zur Betätigung, sie wird aber pneumati,· betätigt. Bei dieser Ausführungsform werden gleiche Bezugszeia aber unter Hinzufügung eines ^Maⁿ verwendet. Die beiden Brems-

\ backen 16a und 18a enthalten einen bogenförmigen Planseh 20a und zwei Querversteifungsstege 26a und 28a. Es sind Reibmaterialsegmente 22a und 24a vorgesehen, die exzentrisch gesohliffen sind, so daß eine maximale Dicke des Belagsegmentes

■ ' etwa in der Mitte zwischen den Backenenden im Punkte des größten Eingriffsdruckes vorhanden ist. An dem einen Paar

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benachbarter Backenenden sind pneumatisch angetriebene Betätigungsmittel 98 vorgesehen, durch welche die Hebel 36a an ihren an der Drehmomentplatte 30a befestigten Schwenkpunkten 38a ausschwenken. Die Platte 30a ist durch Bolzen 32a an einem nicht drehbaren Teil der Bremsanordnung befestigt.

Zwischen dem anderen Paar der benachbarten Backenenden ist ein Verbindungsgestänge 100 vorgesehen, welches die Abstützbelastung der einen Backe als ausübende Wirkung auf die andere Backe überträgt. Das Gestänge ist zwischen zwei Hebeln 101 angeordnet, gegen die sich die Backenenden unmittelbar abstützen und die Abstützbelaetung tibertragen oder den ausgeübten Stoß ;je nach der Drehrichtung der Trommel aufnehmen. Das Gestänge 100 ist so ausgebildet, daß die Abstützbelastung der einen Backe als ausübende Wirkung auf die andere Backe zur Entwicklung gleicher Stöße auf ^ede Backe übertragen wird. Diese Anordnung wird mitunter als kontrollierte Servowirkung bezeichnet, und die nutzbare Wirkung des Gestänges 100 soll als Ersatz für getrennte Betätigungsmittel dienen.

Die Backen werden in ihrer normalen zurückgezogenen Lage durch Bohleifenförmige Blattfedern 102 gehalten, die an der Drehmpmentplatte 30a befestigt sind und sich gegen die betätigten Έχι&έη der Backen abstützen. Die Backenenden kombiniert mit den Gestänge 100. werden dagegen durch Blattfedern 104 gehalten,

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die an den Hebeln 101 an dem einen Ende befestigt und an dem anderen Ende gegen den Bolzenkopf der an den Bremsbacken befestigten Handeinstellvorrichtungen 56a -vorgespannt sind. Die Hebel 101 werden durch zwei Federn103 zusammengehalten, welche die Backen gegen das Gestänge zurückführen.

Die Binetellvorrichtungen 56a haben im wesentlichen die gleiche Ausbildung wie bei der vorhergehenden Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4. D^a einzige Erfordernis besteht darin, daß die Einstellvorrichtung eine genügende Festigkeit haben jmuß, um der Abstützbelastung der Backen zu widerstehen und zwischen den Hebeln und den Backen eingestellt zu werden.

Bei Fig. 6 enthält die pneumatische Betätigungsvorrichtung eine pneumatische Kammer 110 und eine biegsame Membran 112, die zwisöhen den beiden, das Gehäuse bildenden Hälften 114 und 116 festgeklemmt ist. Diese beiden Hälften werden durch ein Klemmband 118 zusammengehalten. Das Membranstoßglied 120 ist mit einem Gestänge 122 mit einem Keil 124 an dem Ende versehen. Die Feder 126 hält das Membranstoßglied 120 in der normal zurückgezogenen Stellung,und eine durch eine Zwischeneoheibe 130 wirkende Feder 128 spannt das Gestänge 122 nach rechts bei Fig. 6 vor, wodurch der Keil 124 aus der Bremsenanordnung zurückgezogen wird.

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Matt TS turnSdimlbwivon 20.3· 61/0 ^an:

Die pneumatische Betätigungsvorrichtung ist an der Drehmomentplatte durch- eine Hülse 134 angeordnet, die sich durch eine öffnung^ in der Abdeckplatte 136 erstreckt, welche das.offene Ende der Trommel 10a abdeckt. Das Gehäuse kann für eine anfängliche Lagerung.mittels einer Mutter 138 eingestellt werden, die zur Bewegung .des Keiles 12.4 weiter in die Bremsanordnung hinein oder aus ihr heraus zurückgedreht wird, so daß. der Keil, wie ursprünglich eingestellt, keinen Spielraum hat. .Die beiden Kiemmuttern 140 und 142 verhindern ein zufälliges Drehen der Mutter 138, wenn sie sich einmal in ihrer richtigen Arbeitsstellung befindet.

Die Drehmomentplatte 30a ist bei 150 zur Bildung der Abstützungen 46a zurückgebogen, welche die Drehbewegung der Hebel 36a begrenzen. Ein mit den Schwenkstellen 38a einstückiges Glied 160, welches an dem Aehsflansch 162 durch Bolzen 164 befestigt ist, trägt eine bei 150 mittels Verriegelung^teilen 168 befestigte Platte 166. Der Zweck dieser Platte 166 besteht darin, die Schwenkgelenke 174 und 36a seitlich einzustellen. Wenn so der Keil 124 senkrecht zu der Backenbewegung in Fig. 7 gestoßen wird, so schwingen Nockenstößel 170 innerhalb der Sockel der Hebel 36a, und einer Seitenkomponente des Stoßes durch den Keil 124- wirken die Schwenkhebel 174 entgegen.

Die Hebel 36a stützen sich gegen gehärtete Einsätze 176 ab, die durch Bolzen 178 zwischen den Stegen 26a und 28a befestigt sind. ' - 17 -

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Wenn beim Bremsen pneumatischer.. Druck der Kammer 110 zugeführt wird, wird das Gestänge 122 in Richtung auf die Bremshöhlung bewegt, so daß der Keil 124 die nockenstößel 170 auseinanderdrückt und die Hebel 36a um ihre Schwenkpunkte 38a ausschwinge: Bei einer Trommeldrehung entgegen dem Uhrzeigersinn stützt sia die Backe 18a bei Pig. 5 an ihrem rechten Ende gegen den Hebel 36a ab,und die Abstützkraft wird ^durch das Gestänge 100 in solch einem Ausmaß weitergegeben, daß die von dem Hebel 101 an dem rechten Ende der Backe 16a entwickelte Antriebskraft im wesentlichen gleich der an dem linken Ende der Backe 18a entwickelten Antriebskraft ist. Die Backe 16a stützt sich dann an ihrem linken Ende auf dem Hebel 36a ab, der der Abstützbelastung verteilt zwischen Gelenkpunkt 38a und Abstützung 46a widersteht. Die beiden Backen 16a und 18a sind infolgedessen in gleicher Weise wirksam.

Obgleich nur eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, werden beide Bremsbacken an ihren Leitenden angesetzt und an ihren hinteren Enden abgestützt. Die Tatsache, daß die Abstützbelastung von einem Hebel mit zwei Auflagen abgefangen wird, welche die Abstützbelastung aufteilen, macht es möglich, die Abstützkräfte über eine größere Pläohe zu verteilen, und dadurch erhält die Bremse eine größere Drehmomentleistung ohne Vergrößerung der Bremsteile. Wenn die Bremse ausgelöst ist, kehrt der Keil unter der Wirkung der Feder 128 zurück. In

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manchen Fällen sind vier zusätzliche Federn 180 vorgesehen, die durch Bewegung des Keiles 124 zum Ansetzen der Bremse gespannt werden. Wenn die Bremse entlastet ist, führen die Blattfedern 102 die mit der pneumatischen Betätigungsvorrichtur 98 kombinierten Baekenenden zurück, und die Federn 103 ziehen das andere· Paar "benachbarter Baekenenden und die Rebel in ■* ihre vollkommen zurückgezogene Lage zurück.

Beim .Ansetzen der Bremse mit einer Trommeldrehung im Uhrzeigersinn bildet das mit der pneumatischen Betätigungsvorrichtung 9' kombinierte Backenende 16a das Leitende,und das arbeitsmäßig mit dem Gestänge 100 verbundene Ende der Backe 16a bildet das hintere oder das Abstützende der Backe. Die Abstützkraft von 16a wird durch das Gestänge 100 als Antriebskraft auf die Backe 18a übertragen, die sich auf ihren mit einer pneumatische Betätigungsvorrichtung 98 verbundenen Hebel 36a abstützt. Bei einer Rückwärts- wie Vorwärtsdrehung arbeiten beide Backen mit im wesentlichen der gleichen ausübenden Kraft. Die Abstützflächen auf den Hebeln 36a sind so angeordnet, daß die • Mitte des Eingriffsdruckes der Backe 16a und 18a mit der Trommeloberfläche Ha ungefähr in der Mitte zwischen den Baekenenden liegt. Wenn eine Bremseinstellung notwendig wird, werden die Einstellvorrichtungen 56a zwischen dem Gestänge 100 und den Backenenden von Hand betätigt und das ursprüngliche Laufspiel zwischen den Reibsegmenten und der gegenüberliegender

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Zylinderoberfläche 14a der Trommel wieder hergestellt. Da die Einstellung zwischen dem Backenende und dem Gestänge 100 durchgeführt wird, vergrößert sich die Gestängebewegung nicht über die zur Zeit der Bremseinstellung erforderliche, d.h. das Gestänge bleibt von einem fortschreitenden Verschleiß des Bremsbelages im wesentlichen unberührt. Wie oben beschrieben worden ist, steht die Bewegung der Betätigungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorgeschriebenen Schwenkbewegung dee Hebels 36a und folgt nich*" einer unregelmäßigen Bewegung der Baekenenden. Damit werden die Betätigungsmittel in ihrer Unabhängigkeit von der Backenbewegung vereinfacht.

Die weitere Ausführung der Erfindung nach den Fig. 8 bis 11 verwendet zwei pneumatische Betätigungsvorrichtungen, und zwar eine zwischen jedem der gegenüberliegenden Backenendenpaare. Die den Teilen nach den vorhergehenden Ausführungsformen entsprechenden Teile erhalten das gleiche Bezugszeichen unter Hinzufügung eines ^Mb^tt.

Die beiden Bremsbacken 16b und 18b enthalten einen bogenförmigen Plansch 20b und zwei Querversteifungsstege 26b und 28b. Sie werden von Hebeln 36b betätigt, die schwenkbar auf in einer Drehmomentplatte 30b befestigten Ankerstiften 38b angeordnet sind. Am Ende des Hebels entgegengesetzt zu der Schwenkanordnung befindet sich eine Abstützung 46b. Die Abstütz-

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, belastung der Backe gegen den Hebel wird zwischen der JSbstützung 46b und dem Anker stift 38b verteilt. Es ist ferner * eine handbetätigte Einstellvorrichtung 56b zwischen dem einen Backenende und seinem Hebel 36b angeordnet. Die Backenenden befinden sich mit den geneigten Hebeloberflächen in einem Schwenk- und Gleiteingriff, welche Abstützflächen für das Backenende bilden. Diese geneigten Oberflächen sind so proportioniert und angeordnet, daß die Druckmitte zwischen .Belag und Trommel im wesentlichen zwischen den Backenenden, liegt, wo sich die Stelle des größten Belagverschleißes befindet. Der Belag verjüngt sich bei einer maximalen Brei-fce in dein Mittelteil der Backe, so daß eine größte Nutzbarmachung des Belages erreicht wird. Die Anordnung der Einstellvorrxehiraag für den Hebel hat den gleichen Vorteil wie bei den früheren Ausführungsformen, nämlich den, daß eine Betätigung der Einstellvorrichtung nicht den für die Betätigung der Bremse erforderlichen Pedalhub beeinflußt.

Jede Bremsbacke wird mittels Torsprüngen 200 und 202 der Drehmomentplatte seitlich eingestellt, welche in entgegengesetzten Richtungen abgebogen sind und mit einem der Qserversteifungsstege zum Feststellen der Backe in Berührung stehen.

Die Backen werden in der zurückgezogenen Stellung durch 74b gehalten, die zwischen Öffnungen in dem Backensteg vmä.

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Patentanwalt Dlpl.-Ing. Hens Bagrich - Kegviuburg, Prüfentngar Siraß» 11

■ «■»' Vf ium Schreiben vom 2Ο·3.6ΐ/θ «n: J *J O U Ό

Terankerungsstiften 38b gespannt· sind,., so daß die Backen . zurückgezogen· und die Hebel 36b auf ihren Schwenkstiften gedreht werden, bis sie in Eingriff mit"einer Abstützung 46b gebracht werden,¹ welche von einem Teil der Drehmomentplatte gebildet wird. Jede pneumatische Betätigungsvorricntun 98b enthält einen Zylinder 204. der eine Luftkammer 206 begrenzt und mit einem gleitend darin angeordneten Kolben 208 versehen ist. Ein Schaft 21.0 mit einem Keil 212 am Ende wird von einem Kolben 208 entgegen dem Widerstand einer Rückstellfeder 214 verstellt, wodurch die Nocken 216 ausgeschwungen und in Richtung der Backenansetzbewegung auseinande gedrückt werden. Ein Stoßglied 218 ist zwischen jedem Nockenstößel 216 und Hebel 36b angeordnete Jedes Stoßglied hat eine konischen Abschnitt 220, der von einem Sockel 222 des Hebels 36b aufgenommen wird₅ und an jeder Seite des Stoßgliedes ist ein einstückiger dreieckiger Ansatz 230 angeordnet_f von denen jeder mit einem Schwingarm 232 in Berührung steht, der sich gegen eine an der Drehmomentplatte 30b befestigte feste Rücke platte 234 abstützt. Zwischen jedes! der seitlich im Abstand angeordneten Ansätze 230 ist ein abgerundetes Ende 250 vorgesehen, welches in einen gekerbten 'Teil 252 des Nockenstößel 216 paßt» .-· ■■.--·■- . . ■--.■.-.■-■

Das Gehäuse oder der Zylinder 204 ist mittels Schrauben 260 auf der Drehmomentplatte 30b angeordnet, -die von einem Flanso

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Patentmweit Dipl.-lng. Han« Begrich · Regantburg, Prüfenlnger StraB· 11 λ Λ Π ΓΙ Q Γ Q

Μ·Η 2& zum Schreiben vom 20.3.61/(3 ·η:

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262 getragen und durch Muttern 263 (Fig. 8) an der Drehmomentplatte 30b befestigt sind. Wenn Luftdruck den beiden Betätigung ■vorrichtungen 98b mitgeteilt v/ird, werden die Kolben 208 entgeg· dem Widerstand der Feder 214 zur Verstellung des Schaftes bewegt, und der Keil 212 drückt die Nockenstößel 216 auseinande wobei eine seitliche Bewegung der Keilwirkung durch Schvingarme 232 verhindert wird. Me Spreizkraft wird durch die Nockenstößel 216 den Stoßgliedern 218 mitgeteilt, die ein Ausschwenken der Hebel 36b um ihre Schwenkstifte 38b zur Folge haben, so daß in der Annahme einer Trommeldrehung entgegen dem Uhrzeigersinn entsprechend einer Vorwärtsbewegung des Kraftfahrzeuges die Backe 16b sich an ihren linken Ende bei Pig. 8 abstützt und das rechte Ende das Leitbackenende bildet. Das Leitende der Backe 18b befindet sich auf der linken Seite der Backe und das hintere oder abgestützte Ende auf der rechten Seite. Die Abstütakrafΐ wird von den Hebeln 36b aufgenommen, welche sie zwischen den Abstützungen 46b und den Ankerstiften 38b verteilen. Me Abstützoberflächen der Hebel bestimmen die Lage des maximalen Eingriffsdruckes zwischen dem Belag 22b und der Trommel» Ic ungefähr in der Mitte zwischen den Backenendan liegt, so aa.3 eine maximale Ausnutzung des Belages erzielt wird.

Bei einem Bremsen in der entgegengesetzten Fahrzeugbewegung sind die Leit- und hinteren Enden der Backen uicgekehrtj aber

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-tentanwoü Dlpl.-Ing. Hans Begrlch · R*g«ntburg, Prüfenlnger Straß· 11

Bleu £9 ium Schreib-vom 20 . 3 . 61/O ·":

die Bremswirkung ist im wesentlichen die gleiche wie "bei einer Vorwärtsbewegung. Die Hebel 36b verlangen nicht eine zusätzliche Bewegung, um dem für jede Verschleißzunahme zwischen den Einstellungen erforderlichen Betrag hinaus zu folgen. Sollte beispielsweise der Belag 22b im wesentlichen vollkommen abgenutzt sein, so können die Einsteilvorrichtungen 56b die Backe nach außen bewegen und das ursprüngliche Laufspiel wieder herstellen, während die Hebel in ihrer ursprünglichen Lage beibehalten werden. Da die Hebel auf einer festen Bahn bei ihrer Schwenkbewegung gehalten werden, ist es verhältnismäßig leicht, ,die Schwenkbewegung auf die von dem Keil 212 erforderliche Axial- und Tangentialbewegung zu übertragen. Dies ist ein bemerkenswerter Vorteil über eine pneumatische Betätigung, bei welcher die Nockenstößel unmittelbar an den Bremsbacken befestigt sind, da die pneumatische Betätigungsvorrichtung dann den verschiedenen von der Bremsbacke während des Bremsens erforderlichen Bewegungen folgen muß.

At Die in Fig. 12 dargestellte Ausführungsform stellt eine Bremse ^! ohne Servowirkung dar, die für kleine Lastwagen oder sogar Personenkraftwagen geeignet ist.

Um die Bremse soweit wie möglich zu vereinheitlichen, kann der Benutzer bei leichteren lastwagen eine der Bremszylinderbetätigungsvorrichtungen nach Fig. 1 entfernen und die Bremse

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«ntenwalt Dlpl.-lng. Han* Degrlch · R»g»niburc, Prtlfenlnger Straft· 11 1400358

!!■it 24 xura Schreiben vom 2O.3.61/O ·η:

als Leitbacken-Hinterbackenkombination verwenden, die teilweise als "Nichtservobremse" bezeichnet wird. Der Bremsaufbau nach Fig. 12 ist dem nach Fig. 1 mit der Ausnahme im wesentlichen gleich, daß eine der Betätigungsvorrichtungen, und zwar die eine auf der rechten Seite der Bremse bei Fig. 1 ausgelassen ist. Infolgedessen kann die Bremse bei sogar noch geringeren Kosten hergestellt werden, und sie stellt noch eine annehmbare lösung dar, wo die Bremserfordernisse nicht zu hoch sind.

Beim Betrieb mit einer Trommeldrehung entgegen dem Uhrzeigersinn ist die Backe 18c eine Leitbacke und sieht eine Selbst-.antriebsbremswirkung vor, und die Backe 16c bildet die hintere Backe oder stellt eine M'chtselbstantriebsbremswirkung dar. In diesem Fall üben die beiden Backen nicht einen gleichen Betrag an Bremsarbeit aus,und die Bremse ist nicht so wirksam wie die nach Fig. 1, wo beide Backen die gleiche Größenordnung an Bremsarbeit wie die Backen 18c leisten. Die Bremse- ist jedoch im wesentlichen gleich wirksam bei einer Vor- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges.Bei einer Bremsung des Fahrzeuges bei einer Trommeldrehung im Uhrzeigersinn ist die Backe 16c eine Antriebe- oder Leitbremsbacke, und die Bremsbacke 18c stellt einl nicht antreibende oder hintere Bremsbacke dar. Obgleich die Bremse nicht so wirksam wie die nach Fig. 1 ist, werden verschiedene· Vorteile der Bremsausbildung trotzdem beibehalten. Beispielsweise wird die Abstütz-

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Patentanwalt Dipl.-Ing. Hont Begrich - R*g*nsburg, Prüfenlngar Straß· 1Ϊ _A

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belastung "wirksamer als gerade.Jdei der Ausführungsform nach Pig. 1 verteilt, und die Bremsteile können infolgedessen in Größe und Gewicht reduziert werden. Die Druckmitte zwischen dem Backenbelag und der gegenüberliegenden Trommelflache liegt ungefähr in der Mitte zwischen beiden Backenenden, und es wird infolgedessen eine maximale Nutzbarmachung des Belages erreicht. Die Backen sind freischwimmend, d.h. beide führen eine Schwenk- und Gleitbewegung an jedem ihrer beiden Enden aus. Sowohl die Abstützais auch die Ausübungskräfte werden durch ein Hebelsystem mit Einstellmitteln übertragen, die das eigentliche Laufspiel zwischen dem Belag und der gegenüberliegenden Trommeloberfläche einstellen, so daß im wesentlichen die gleichen Kolbenhuberfordernisse während der ganzen Lebensdauer der Bremsen vorhanden sind. Da der Kolben der Strömungsdruckantriebsvorrichtung nicht der Backe während des Einsteilens folgt, ist der Kolbenhub von der Belagsegmentdicke unabhängig und die Belagsegmentdicke kann bei Hochleistungsbremsen erheblich ausgeführt werden. Infolgedessen braucht die Länge der Hadzylinderbetätigungsvor-richtung nicht groß zu sein, selbst wenn etwas von ihrem Hub infolge der Wirkung durch die Zwischenschaltung eines Hebels verlorengeht.

Im Gegensatz zur Ausführung nach Pig. 12, welche die Brems- ' ausführung mit der geringsten Wirkung zeigt, stellt die Brems

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Patentanwalt DipMng. Hem Begrkh - R«g«nsburg, PrQfening«r Straß· 11 4/AFlOCO

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, nach Fig. 13 eine Ausführungsform der Erfindung dar, Vielehe die wirksamste Bremsausführung darstellt, wobei die volle Abstützkraft von der einen der Backen als ausübende Wirkung auf die andere Bremsbacke übertragen wird. Auf diese Weise ist anstelle einer der in Fig. 1 dargestellten hydraulischen Betätigungsvorrichtungen eine Strebe 250 vorgesehen, die zwischen den beiden Hebeln 36d verbindend angeordnet ist. Die Strebe läuft durch die miteinander ausgerichteten öffnungen 252 eines festen Lagers 254, welches an der Drehmomentplatte 3Od befestigt ist. Zwei Unterlegscheiben 256 werden von in Nuten 258 der Strebe 250 eingerasteten Ringen 257 zurückgehalten, so daS eine Bewegung der Strebe in jede Richtung durch die Öffnungen die Feder 259 zusammendrückt und die Hebel 36d in ihre ursprünglichen Stellungen zurückstellen will. Mit Ausnahme dieser Abänderungen ist die Äusführimgsforr mit der in Fig. 1 dargestellten identisch.

Bei einer Drehung der Trommel 1Od entgegen dem Uhrzeigersinn wirkt die Bremsbacke 18d als die hauptsächliche Backs; und ihre Abstütz- oder Verankerungsfcraft wird durch einen Hecw". 36d und eine Strebe 250 übertragen, um ein Drehen des Hebels 36d an dem leitend© der Backe 16d zu bewirken, wobei dann beide Backen sich, an dem hinteren Ende der Backe 16d auf ihren Hebel 36d abstützen.Die Abstützkraft wird zwischen dem Schwenkbolzen 38d und der Abstützung 46d verteilt. Die

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Blatt .#f zumS<iK»lb«nvom 20.3*0 /0

Hauptvorteile der Erfindung werden dadurch beibehalten, daß die von den Hebeln vorgesehenen Abstützflächen so geneigt und angeordnet werden können, daß die Stelle des maximalen Eingriffsdruckes an einem Punkt im wesentlichen in der Mitte zwischen den Backenenden liegt. Auf diese Weise ist der Belag bei einer maximalen Dicke an der mittleren Stelle verjüngt, und es wird dadurch eine maximale Nutzbarmachung des Belages erreicht.

Die Backenteile sind tatsächlich und wirksam aufgrund der Tatsache angeordnet, daß die ausübenden und Ab3tützkräfte durch Hebel laufen, die an ihren entgegengesetzten Enden unterstützt werden, um -eine maximale Festigkeit und Verteilung der Kräfte innerhalb der Bremse zn erreichen. Durch solches Vermeiden einer Konzentration von Brem3- und Ausübungskräften an irgendeinem Punkt kann eine Überbeanspruchung wirksam vermieden werden, und die Bremse kann aus kleineren und leichteren Teilen zur Kostenersparnis hergestellt werden.

Die Mnstellvorrichtungen 56d sind zwischen den Hebeln und dem einen Ende einer jeden Bremsbacke so angeordnet, daß ein Pedalhub der hydraulischen Betätigungsvorrichtung nicht einer Belagabnutzung folgen muß,und infolgedessen kann die Betätigungsvorrichtung mit einer kürzeren Hublänge ausgeführt werden»

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Patentanwalt Dipl.-tng. Hans Bvgrldi - Ragmsburg, PrOfcnlngar Straß· 11

•!■It 3β »im Mirelbeo vom 20.3*61/0 an:

Während die "beiden Backen 18d und .16d nicht einen gleiohen Arbeitsbetrag in einer gegebenen Bremsriehtung' ausführen," ist die Bremse trotzdem gleich wirksam in· ihrer G-esamtausbildung für jede Irommeldrehrichtung« Auf diese Weise vollführt die Bremsbacke 18d bei einer^iprehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn ungefähr ein Drtttel von dem Betrag der Bremsarbeit de-r-^aoke^od. Bei einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn aber, ''weim d^ie Backe 16d die hauptsächlichste-Backe und die Backe 18d die zweite Backe wird, wird der relative Anteil der Bremsarbeitsverteilting umgekehrt.

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Claims (1)

1. Patentanwalt DIpL-Ιης. Han» Bogrlch - Regensburg, PrOfenlngcr Streöe 11

   xumS*i«!b*nvom 2Ο»3·61/Ο ·»: A Λ, Π f] O C Q

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   Pat ent ansp rüche

   1. _% Innenbackenbremse mit einer Bremstrommel und zwei von einer nicht drehbaren Drehmomentplatte getragenen bogenförmigen Bremsbacken, die von vier an jedem Backenende angeordneten Hebeln betätigt und an diesen verankert werden, wenn eine Antriebsvorrichtung zwischen wenigstens einem Hebelpaar zur Ausübung eines Drehmomentes betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende eines jeden Hebels (36,36a,36b, 36c,36d) schwenkbar auf der Drehmosaentplatte gelagert und das andere gegen'eine Schwenkbewegung festgehaltene Ende zur Bildung eines Widerstandes gegen den Verankerungsstoß eine schwimmende Abstützfläche für das sich dagegen abstützende Backenende bildet.

   2» Innenbackenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützflächen auf jedem Hebel so angeordnet sind, daß die Mitte des maximalen Eingriffsdruckes zwischen jeder Backe (16 oder 18) und der Trommel (-12) etwa in der Mitte zwischen den Backenenden liegt.

   3ν Innenbackenbremse nach Anspruoh 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine selbsttätige Einstellvorrichtung (56), die auf wenigstens einem Ende einer jeden Backe angeordnet ist und mit > ihrem Hebel in Eingriff kommt, um im wesentlichen die gleiche \ Festlegung des'.maximalen Eingriffsaruekes bsi allen eingestellten Baokeneteilungen bu erreichen,

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   ■ - 30 9 8 1 2 / 0 U 9 BAD ORIGINAL

   Patentanwalt DJpHng, Hans Begrlch · R«g*ntburg, PrOf«nlng«r Straß· 11 .* ν λ « λ r- λ

   Matt SfQ zumSthr*H>»nvom 20. 3·61/Ο ·η:

   4. Innenbackenbremse nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mit Schrautgliedern versehene Einstellvorrichtungen, von denen ein Glied an der Backe befestigt und das andere drehbar ist. und mit dem Hebel in Eingriff steht.

   5. Innenbackenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Hebel den gleichen mechanischen Vorteil einer gleichen Bremswirkung bei beiden Drehrichtungen der Trommel haben.

   6. Innenbackenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Backen verbundenen Rückstellfedern ein Ende eines jeden Hebels gegen eine feste Abstützung (46, 46b, 46c) drücken.

   7. Innenbackenbremse nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch eine eine Strömungsmediun-Antriebsvorrichtung enthaltend^ Betätigungsvorrichtung, die zwischen wenigstens einem Paar benachbarter Backenenden angeordnet und mit in entgegengesetzten Richtungen wirkenden, mit einem Hebel verbundenen Kolben versehen ist.

   8. Innenbackenbremse nach Anspruch 1-6, gekennzeichnet durch eine mindestens einen pneumatischen Antrieb (98,204) enthaltenes Betätigungsvorrichtung, die einen zwei mit je einem Hebel verbundenen Stößel (107) auseinanderspreizende Stößel (170) betätigt, · ;' .

   9. Innenbackenbremse nach. Anspriich 1-5, gekennzeichnet durori eine einzige Betätigungsvorrichtung, die zwischen eines Paar

   - 31 -809S12/0U9 BAD o_Rr_G;s_iA,

   P«t*nt?r»vrtlt D!pl.*!ng. Hans Bcgrich - Htgensburg, PrUf*n!ng*r Strefi· 11 4 / Λ Λ ο C η

   !!·« Jfi zum Schreib«! vom 2Ο«3·6Ί/θ ·"»«

   benachbarter Baokenenden angeordnet ist, väkrend äaa andere Paar gegen die anderen Hebel festgehalten wird. Innenbackenbremse nach Anspruch 1-5» gekeimteiehnet durch ein Gestänge (100, 250), welches die Hebel zwischen einem Paar benachbarter Baokenenden verbindet und wenigstens einen Teil des Verankerungsetoßes einer Backe als Antriebs kraft für die andere Backe mitteilt,

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