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Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung Die Erfindung betrifft eine
Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung, insbes, für industriell einsetzbare Scheibenbremsen,
z, B, bei Fahr- und/oder Hubwerken von Kranen usw,, mit mindestens zwei gegeneinander
verschiebbaren Stellstücken zum Anschluß der Bremshebel bzw. des Betätigungshebels
und des Bremsträgers, mit einer die Bremskraft erzeugenden Bremsfeder und mit einem
gegen die Bremsfeder arbeitenden Lüftgerät, Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtungen
der eingangs grundsätzlich beschriebenen Art sind in vielen Ausführungsformen bekannt.
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Dabei ist allen bekannten Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtungen
gemeinsam, daß die Lüftbewegung, d, h, die Verschiebung der
Stellstücke
zueinander zum Lüften der angeschlossenen Bremse, also eine Translationsbewegung,
auch als Translationsbewegung erzeugt wird. Dazu weisen die bekannten Bremsbetätigungs-
und -lüftvorrichtungen z, B. hydraulisch oder pneumatisch betätigte Zylinder-Kolben-Anordnungen
auf, mit denen unmittelbar die Lüftbewegung erzeugt wird; mit anderen Worten ist
bei den bekannten Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtungen das Lüftgerät in die
Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung integriert, was nicht selten zu konstruktiv
und/oder fertigungstechnisch und/oder in bezug auf die erreichbaren Abmessungen
ungünstigen Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtungen führt, Der Erfindung liegt
folglich die Aufgabe zugrunde, eine Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, bei der auf einfache Weise das Lüftgerät als separates
Bauteil gefertigt und angeschlossen werden kann, Die erfindungsgemäße Bremsbetätigungs-
und -lüftvorrichtung, bei der diese Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Stellstücken zumindest ein Verstellelement
vorgesehen ist, daß das Lüftgerät, direkt oder indirekt, tangential an dem Verstellelement
angreift und daß eine Drehbewegung des Verstellelementes um seine eigene Längsachse
zu einer Verschiebung der Stellstücke zueinander führt.
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Bei der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung wird
also die als Lüftbewegung benötigte Translationsbewegung aus einer Rotationsbewegung
des Verstellelementes gewonnen, Diese Rotationsbewegung selbst kann wieder in einfacher
Weise aus einer Translationsbewegung des Lüftgerätes gewonnen werden, wenn z. B.
das Lüftgerät als hydraulisch oder pneumatisch betätigte Zylinder-Kolben-Anordnung
ausgeführt und der Kolben bzw, eine damit
verbundene Kolbenstange,
direkt oder indirekt, an das Verstellelement angelenkt wird, Auf diese Art und Weise
können besonders einfach relativ große Lüftbewegungen des Lüftgerätes mit relativ
geringer Lüftkraft in relativ kleine Lüftbewegungen der Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung
mit relativ großer Lüftkraft umgesetzt werden, und umgekehrt; es kann also eine
Getriebewirkung ausgenutzt werden, Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten,
die erfindungsgemäße Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden,
was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.
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Bei der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung können
zwei Verstellelemente vorgesehen sein und kann zwischen den beiden Verstellelementen
eine schiefe Ebene wirksam sein, Vorzugsweise wird eine Drehbewegung des Verstellelementes
um seine eigene Längsachse jedoch dadurch zu einer Verschiebung der Stellstücke
zueinander umgesetzt, daß die Stellstücke mit Innengewinden versehen sind, daß das
Verstellelement beidseitig Aussengewinde aufweist, daß die Außengewinde des Verstellelementes
in die Innengewinde der Stellstücke eingreifen und daß die einander zugeordneten
Innen- bzw. Außengewinde der Stellstücke und des Verstellelementes so ausgelegt
sind, daß eine Drehbewegung des Verstellelementes zu einer Verschiebung der Stellstücke
zueinander führt. Das Merkmal, wonach die einander zugeordneten Innen- bzw. Außengewinde
der Stellstücke und des Verstellelementes so ausgelegt sind, daß eine Drehbewegung
des Verstellelementes zu einer Verschiebung der Stellstücke zueinander führt, hat
zum Inhalt, daß auf einer Seite ein Rechtsgewinde und auf der anderen Seite ein
Linksgewinde vorgesehen werden muß und daß das Rechtsgewinde die gleiche Steigung
hat wie das Linksgewinde, Im
übrigen kann es bei der zuvor beschriebenen
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung zweckmäßig
sein, das Verstellelement aus zwei Verstellelementhälften zusammenzusetzen und die
beiden Verstellelementhälften über eine Außen- bzw, Innenverzahnung miteinander
in Eingriff zu bringen, also drehfest aber axial zueinander verschieblich miteinander
zu verbinden, Nach einer weiteren Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt,
ist durch das Verstellelement bzw, durch die Verstellelementhälften eine Zugstange
geführt,ist die Zugstange mit einer Seite an das erste Stellstück angeschlossen,
greift an der anderen Seite der Zugstange das eine Ende der Bremsfeder an und greift
das andere Ende der Bremsfeder an dem zweiten Stellstück an. Die Bremsfeder versucht
also bei dieser Ausführungsform als Druckfeder die Stellstücke aufeinanderzu zu
bewegen und damit die Bremse zu schließen, Das Lüften erfolgt gegen die Federkraft
der als Druckfeder vorgesehenen Bremsfeder, Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungs- und wlüftvorrichtung geht eine weitere Lehre
der Erfindung dahin, die Zugstange über eine Außenverzahnung mit einer Innenverzahnung
des Verstellelementes bzw, mindestens einer Verstellelementhälfte in Eingriff zu
bringen, an ihrem dem ersten Stellstück zugewandten Ende mit einem Aussengewinde
zu versehen und mit dem Außengewinde in ein zugeordnetes Innengewinde des ersten
Stellstückes eingreifen zu lassen.
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Wird die Steigung des Außengewindes der Zugstange und des zugeordneten
Innengewindes doppelt so groß gewählt wie die Steigung der Außengewinde des Verstellelementes
bzw, der Verstellelementhälften und der zugeordneten Innengewinde, so bleibt die
Federkraft der Bremsfeder im gelüfteten Zustand die gleiche
wie
bei eingefallener Bremse. Die zuvor beschriebene Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung führt nämlich dazu, daß sich die Zugstange
um das Maß der Lüftbewegung aus dem ersten Stellstück herausdreht bzw, in das erste
Stellstück hereindreht.
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Schließlich besteht die Möglichkeit, bei der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungs-
und wlüftvorrichtung das Lüftgerät an ein äußeres Verstellgehäuse anzuschließen
und daß Verstellgehäuse mit dem Verstellelement zu verbinden. Dabei empfiehlt es
sich, zwischen dem Verstellgehäuse und dem Verstellelement eine selbsttätige Nachstelleinrichtung
zum Ausgleich von Bremsbelagverschleiß vorzusehen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen Fig. 1 eine Ansicht einer
bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung,
angeschlossen an eine Scheibenbremse, Fig, 2 den Gegenstand nach Fig, 1, gesehen
in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1, und Fig. 3 in gegenüber den Fig. 1 und 2 wesentlich
vergrößerter Darstellung, die Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung nach den Fig.
1 und 2, teilweise in einem Längsschnitt, jedoch ohne das zugehörige Lüftgerät,
Die
Fig. 1 und 2 zeigen eine Scheibenbremse 1 mit einem Bremsträger 2, mit vier an den
Bremsträger 2 angelenkten Bremshebeln 3, mit vier Bremsbacken 4 - je Bremshebel
3 ist eine Bremsbacke 4 vorgesehen - und mit einer Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung
5. Die Bremsbacken 4 greifen an einer Bremsscheibe 6 an, die zu einem nicht dargestellten
Fahr- und/oder Hubwerk eines Kranes gehört.
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Die in den Fig. 1 und 2 nur schematisch dargestellte Bremsbetätigungs-
und -lüftvorrichtung 5 weist zwei gegeneinander verschiebbare Stellstücke 7, 8 mit
Anschlußzapfen 9, 10 zum Anschluß der Bremshebel 3 auf. Im übrigen ist die Bremsbetätigungs-
und -lüftvorrichtung 5 mit einer die Bremskraft erzeugenden Bremsfeder 11 und mit
einem gegen die Bremsfeder 11 arbeitenden Lüftgerät 12 versehen. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel ist die Bremsfeder 11 integrierter Bestandteil der Bremsbetätigungs-
und -lüftvorrichtung 5; die Bremsfeder 11 könnte jedoch auch außerhalb der übrigen
Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung 5 vorgesehen sein, z. B. könnte sie integrierter
Bestandteil des Lüftgerätes 12 sein.
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Wie die Fig. 1 zeigt, ist zwischen den beiden Stellstücken 7, 8 ein
Verstellelement 13 vorgesehen, Das Lüftgerät 12 greift tangential an dem Verstellelement
13 an, und zwar indirekt, was weiter unten noch im einzelnen erläutert wird. Eine
Drehbewegung des Verstellelementes 13 um seine eigene Längsachse, erzeugt durch
das tangential angreifende Lüftgerät 12, führt zu einer Verschiebung der Stellstücke
7, 8 zueinander.
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Im einzelnen sind die Stellstücke 7, 8 mit Innengewinden 14, 15 versehen,
weist das Verstellelement 13 beidseitig Außengewinde 16, 17 auf, greifen die Außengewinde
16, 17 des Verstellelementes 13 in die Innengewinde 14, 15 der Stellstücke 7, 8
ein und sind die einander zugeordneten Innen- bzw, Außengewinde 14, 15 bzw, 16,
17 der Stellstücke 7, 8 und des Verstellelementes 13 so ausgelegt, daß eine Drehbewegung
des Verstellelementes 13 zu einer Verschiebung der Stellstücke 7, 8 zueinander führt,
Das ist im einzelnen dadurch realisiert, daß das Innengewinde 14 und das Außengewinde
16 als Rechtsgewinde, das Innengewinde 15 und das Außengewinde 17 als Linksgewinde
ausgeführt sind, sowie das Innengewinde 14 und das Außengewinde 16 einerseits, das
Innengewinde 15 und das Außengewinde 17 andererseits die gleiche Steigung aufweisen.
Wie die Fig, 3 zeigt besteht das Verstellelement 13 aus zwei Verstellelementhälften
13a, 13b und stehen die beiden Verstellelementhälften 13a, 13b über eine Außen-bzw.
Innenverzahnung 18 bzw 19 miteinander in Eingriff Die Fig. 3 zeigt insoweit eine
besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung
5, als durch das Verstellelement 13 bzw. durch die beiden Verstellelementhälften
13a, l3b eine Zugstange 20 geführt ist, als die Zugstange 20 mit einer Seite an
das erste Stellstück 7 angeschlossen ist, als an der anderen Seite der Zugstange
20 das eine Ende der Bremsfeder 11 angreift und als das andere Ende der Bremsfeder
11 an dem zweiten Stellstück 8 angreift, Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Stellstücke 7, 8 aus konstruktiven und fertigungstechnischen Gründen mehrteilig
ausgeführt, besteht nämlich das Stellstück 7 aus Stellstückelementen 7a, 7b und
7c und besteht das Stellstück 8 aus Stellstückelementen 8a und 8b; die Stellstückelemente
7a, 7b und 7c bzw,
die Stellstückelemente 8a und 8b sind mit Spannhülsen
21 bzw, 22 miteinander verbunden. Weil die Aufteilung der Stellstücke 7 bzw, 8 in
Stellstückelemente 7a, 7b und 7c bzw, 8a und 8b für die Funktion der erfindungsgemäßen
Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung 5 ohne Bedeutung ist, wird im folgenden weiter
nur von Stellstücken 7 und 8 gesprochen.
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Die Zugstange 20 steht über eine Außenverzahnung 23 mit einer Innenverzahnung
24 des Vertellelementes 13, genauer gesagt der Verstellelementhälfte 13a, in Verbindung,
Außerdem weist die Zugstange 20 an ihrem dem ersten Stellstück 7 zugewandten Ende
ein Außengewinde 25 auf und greift die Zugstange 20 mit dem Außengewinde 25 in ein
zugeordnetes Innengewinde 26 des ersten Stellstückes 7 ein. Die Steigung des Außengewindes
25 der Zugstange 20 und des zugeordneten Innengewindes 26 des Stellstückes 7 ist
doppelt so groß wie die Steigung der Außengewinde 16, 17 des Verstellelementes 13
bzw, der Verstellelementhälften 13a, 13b und der zugeordneten Innengewinde 14, 15
der Stellstücke 7, 8.
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Weiter oben ist bereits gesagt worden, daß das Lüftgerät 12 nur indirekt
an dem Verstellelement 13 angreift, Tatsächlich ist das Lüftgerät 12 an ein Verstellgehäuse
27 angeschlossen und steht das Verstellgehäuse 27 mit dem Verstellelement 13 in
Verbindung.
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Zwischen dem Verstellgehäuse 27 und dem Verstellelement 13 ist nämlich
eine selbsttätige Nachstelleinrichtung 28 zum Ausgleich von Bremsbelagverschleiß
vorgesehen, Die Nachstelleinrichtung 28 besteht aus einer innerhalb des Verstellgehäuses
27 vorgesehenen Stirnverzahnung 29, aus einem Mitnehmerring 30, aus einer Nachstellfeder
31, aus einem Nachstellring 32 und aus einem Einstellelement 33, Der Mitnehmerring
30 ist innerhalb des Verstellgehäuses 27 axial beweglich und drehbar angeordnet,
weist eine
Stirnverzahnung 34 auf, ist mit seiner Stirnverzahnung
34 mit der Stirnverzahnung 29 des Verstellgehäuses 27 mit Hilfe der Nachstellfeder
31 in Eingriff bringbar, weist eine Innenverzahnung 35 auf, steht mit seiner Innenverzahnung
35 mit einer Aussenverzahnung 36 des Verstellelementes 13, genauer gesagt der zweiten
Verstellelementhälfte 13b im Eingriff, weist ein Innengewinde 37 auf und steht mit
seinem Innengewinde 37 mit einem Außengewinde 38 des Nachstellringes 32 im Eingriff
Der Nachstellring 32 ist schließlich innerhalb des Verstellgehäuses 27 axial beweglich
und drehbar angeordnet und mit dem Einstellelement 33 versehen Im folgenden soll
nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung
5 erläutert werden, Die Fig, 3 zeigt die Bremsbetätigungs- und -lüftvorrichtung
5 bei betätigter Scheibenbremse 1 ohne Bremsbelagverschleiß, Die Bremskraft der
Bremsfeder 11 wird einerseits über die Zugstange 20 auf das Stellstück 7, andererseits
über ein drehbar gelagertes Abstützelement 39 auf das Stellstück 8 übertragen, Als
nächstes soll nunmehr das Lüften der Scheibenbremse 1 betrachtet werden, wobei vorausgesetzt
wird, daß nach wie vor kein Bremsbelagverschleiß vorliegt, Mit Hilfe des Lüftgerätes
12, das über ein Hebelgestänge 40 an das Verstellgehäuse 27 angeschlossen ist, wird
das Verstellgehäuse 27 gedreht, Die Drehung des Verstellgehäuses 27 wird über die
Stirnverzahnung 29 des Verstellgehäuses 27 und die Stirnverzahnung 34 des Mitnehmerringes
30 auf den Mitnehmerring 30 übertragen, Der Mitnehmerring 30 überträgt die ihn mitgeteilte
Drehbewegung über seine Innenverzahnung 35 und die Außenverzahnung 36 der Verstellelementhälfte
13b auf die Verstellelementhälfte 13b, Über die Innenverzahnung 19
der
Verstellelementhälfte 13b und die Außenverzahnung 18 der Verstellelementhälfte 13a
wird die Drehbewegung der Verstellelementhälfte 13b auch auf die Verstellelementhälfte
13a übertragen. Das sich also drehende Verstellelement 13 führt zu einer Verschiebung
der Stellstücke 7 und 8 zueinander, also zu der Lüftbewegung, Die Drehbewegung der
Verstellelementhälfte 13a wird über deren Innenverzahnung 24 und die Außenverzahnung
23 der Zugstange 20 auch auf die Zugstange 20 übertragen, Die Zugstange 20 erfährt
durch die Drehbewegung, nämlich über ihr Aussengewinde 25, das mit dem Innengewinde
26 des Stellstückes 7 in Eingriff steht, eine Verschiebung, die der Verschiebung
der Stellstücke 7, 8 entspricht, so daß die Bremskraft der Bremsfeder 11 im gelüfteten
Zustand der Scheibenbremse 1 die gleiche ist wie bei geschlossener Scheibenbremse
1, Die Drehbewegung des Mitnehmerringes 30 wird nun auch über dessen Innengewinde
37 und das Außengewinde 38 des Nachstellringes 32 auf den Nachstellring 32 übertragen.
Der Nachstellring 32 kann die ihm mitgeteilte Drehbewegung ohne weiteres mitmachen,
da nämlich bei der Lüftbewegung das an dem Nachstellring 32 vorgesehene Einstellelement
33 nicht mit dem Stellstück 7 in Verbindung kommt, Nunmehr wird angenommen, daß
die Scheibenbremse 1 gelüftet ist und daß in der Zwischenzeit ein Bremsbelagverschleiß
eingetreten ist, Wird nunmehr am Lüftgerät 12 die Lüftkraft abgebaut, so erfolgt,
verursacht durch die Bremskraft der Bremsfeder 11, eine Drehbewegung des Verstellelementes
13, der Nachstelleinrichtung 28 und des Verstellgehäuses 27, umgekehrt wie bei der
Lüftbewegung, Der Mitnehmerring 30 nimmt wieder den Nachstellring 32 mit, der jedoch
nach dem Ende der der Lüftbewegung entsprechenden Rückbewegung über das Einstellelement
33 mit dem Stellstück 7 in Berührung kommt, so daß eine weitere Drehung des Nachstellringes
32
nicht mehr möglich ist. Da sich der Mitnehmerring 30 weiter dreht, erfährt dieser,
gegen die Kraft der Nachstellfeder 31, eine axiale Bewegung in der Weise, daß seine
Stirnverzahnung 34 und die Stirnverzahnung 29 des Verstellgehäuses außer Eingriff
kommen Nach einer Relativbewegung der Stirnverzahnung 34 des Mitnehmerringes 30
und der Stirnverzahnung 29 des Verstellgehäuses 27 zueinander wird die Stirnverzahnung
34 des Mitnehmerringes 30 über die Nachstellfeder 31 wieder mit der Stirnverzahnung
29 des Verstellgehäuses 27 in Eingriff gebracht.
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Es hat also eine Relativbewegung zwischen dem Verstellgehäuse 27 und
dem Mitnehmerring 30 und damit eine Nachstellung zum Ausgleich von Bremsbelagverschleiß
stattgefunden,