DE2410525C2

DE2410525C2 - Selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Teilbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE2410525C2
Application number: DE2410525A
Authority: DE
Inventors: Thomas Harrison Cape Vincent N.Y. Engle
Original assignee: General Signal Corp
Current assignee: SPX Corp
Priority date: 1973-03-05
Filing date: 1974-03-05
Publication date: 1982-07-29
Also published as: DE2410525A1; US3833095A; CA1001571A; DE2462577A1; ZA74726B; GB1407578A

Description

a) das Lager ist ein gehäusefestes Radiallager (41), das die Gewindespindel (17) zwischen deren Gewindeteil (31) und deren Radialflansch (34) drehbar und axial um ein Maß begrenzt verschieblich lagert, das größer ist als das axiale Flankenspiel der selbsthemmungsfreien Gewindeverbindung (17, 18);

b) die Feder (19) ist axial zwischen dem Radialflansch (34) und dem das weitere Bauteil darstellenden Radiallager (41) eingespannt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Nachstellvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einer aus der DE-OS 16 55 485 bekannten Nachstellvorrichtung dieser Art ist die Feder unter Einfügung eines ersten Axiallagers zwischen der Gewindespindel und dem Betätigungskolben eingespannt, und die Gewindespindel ist über ein zweites Axiallager am Gehäuse abgestützt. Dies hat zur Folge, daß die Rückstelldichtung den Betätigungskolben gegen die Kraft der Feder zurückstellen muß. Die Kraft der Feder muß daher schwächer sein als die Kraft der Rückstellung, und für die Rückstellung ist nur die Differenz zwischen diesen beiden Kräften wirksam. Andrerseits muß aber die Kraft der Feder ausreichend groß sein, um die Gewindespindel gegen die von den Gewindeflanken bei der Beaufschlagung des Betätigungskolbens erzeugte axiale Kraftkomponente in Anlage am Gehäuse zu halten. Es bestehen somit enge Toleranzgrenzen, die nicht nur bei der Fertigung eingehalten werden müssen, sondern auch während der ganzen Lebensdauer der Bremse nicht überschritten werden dürfen. Wenn nämlich aus irgendeinem Grund die Kraft der Feder größer wird als die Kraft der Rückstelldichtung, erfolgt keine Rückstellung, sondern der Bremsbelag wird in dauernder Anlage an der Bremsscheibe gehalten, was einen dauernden Verschleiß und eine unerwünschte Erwärmung verursacht ίο In der DE-OS 20 48 613 ist andrerseits eine Nachstellvorrichtung beschrieben, bei der die Feder zwischen der Gewindespindel und dem Gehäuse abgestützt ist Bei dieser bekannten Nachstellvorrichtung ist aber die Gewindespindel nicht frei drehbar, is sondern nur axial verschiebbar gelagert, wogegen das Innengewinde an einer Mutter angebracht ist, die im Innern des Betätigungskolbens drehbar und um eine begrenzte Strecke relativ zum Betätigungskolben axial verschiebbar gelagert ist

Von ähnlicher Bauart ist eine in Fig. 2 der US-PS 36 61 230 dargestellte Nachstellvorrichtung, wobei eine zwischen der Gewindespindel und dem Hilfskolben eingespannte Feder lediglich eine übermäßige Nachstellung der Bremse bei elastischer Verformung der Bremsbeläge unter einem zu hohen Bremsdruck verhindern soll.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Nachstellvorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau keine engen Toleranzen hinsichtlich der Bemessung der Federkräfte einzuhalten sind und das einwandfreie Funktionieren über eine lange Betriebsdauer gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Bei der selbsttätigen Nachstellvorrichtung nach der Erfindung übt die Feder keinen Einfluß auf die Wirkung der Rückstelldichtung aus. Bei allen Betriebszuständen steht die ganze Kraft der Rückstelldichtung für die Rückstellung zur Verfügung. Die Kraft der Feder kann beliebig größer als die Kraft der Rückstelldichtung sein und daher so groß bemessen werden, daß ungeachtet von Fertigungstoleranzen oder alterungsbedingten Ermüdungserscheinungen ein einwandfreier Betrieb gewährleistet ist. Dieser Vorteil wird mit einem einfachen Aufbau erzielt, da insbesondere nur ein Lager erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

einzigen Figur der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt eine Schnittansicht einer Teilbelagscheibenbremse mit einer selbsttätigen Nachstellvorrichtung nach der Erfindung.

Die in der Zeichnung dargestellte hydraulisch betätigbare Teilbelagscheibenbremse weist ein Gehäuse 10 auf, das eine Betriebsbremsdruckkammer 11 und eine Hilfsbremsdruckkammer 12 enthält. In der Betriebsbremsdruckkammer 11 ist ein Betätigungskolben 13 angeordnet, der durch eine Rückstelldichtung 8 und einen O-Ring 9 gegenüber dem Gehäuse 10 abgedichtet ist. In der Hilfsbremsdruckkammer 12 ist ein Hilfskolben 14 angeordnet

Der Betätigungskolben 13 dient zur Betätigung einer

Bremsbacke 15 bei der Betriebsbremsung, und der Hilfskolben 14 dient zur Betätigung der Bremsbacke 15 bei einer Hand- oder Feststellbremsung. Zwischen dem Betätigungskolben 13 und dem Hilfskolben 14 ist eine selbsttätige Nachstellvorrichtung 16 angeordnet.

Die Nachstellvorrichtung 16 weist eine Gewindespin-

del 17 auf, die eine stetige Drehbewegung und eine begrenzte Axialbewegung ausführung kann, und ein Innengewindeteil 18, welches eine Axialbewegung, aber keine Drehbewegung ausführen kann. Die Bremsbacke 15 ist an Führungsstiften 20 und 21 befehligt, die in Augen 22 bzw. 23 des Gehäuses 10 gelagert sind. Ein Bremsbelag 24 ist auf einer Trägerplatte 25 befestigt, die mit der Bremsbacke 15 lösbar verbunden ist In der Trägerplatte 25 sind öffnungen angebracht, in die die Köpfe 27 der Führungsstifte 20 und 21 passen. Ein Stift to 28 dient zum lösbaren Befestigen der mit dem Bremsbelag 24 versehenen Trägerplatte 25 an der Bremsbacke 15.

Die Gewindespindel 17 weist einen Bolzen 30 auf, der eine Gewindebüchse 31 trägt, die zwischen einer Mutter 32 und einem Schaft 33 eingespannt ist Der Bolzen 30 hat einen Radialflansch 34, an welchem ein Reibungsbelag 35 angebracht ist, der gegenüber einem mit kleinerem Durchmesser ausgebildeten Abschnitt 36 des Hilfskolben 14 angeordnet ist

Das Innengewindeteil 18 ist in eine Axialbohrung 29 des Betätigungskolbens 13 eingesetzt; sein Innengewinde steht mit dem Außengewinde der Gewindebüchse 31 in Eingriff. Die Gewinde der automatischen Nachstellvorrichtung 16 sind vorzugsweise Trapezgewinde, die für ein stoßfreies und gleichmäßiges Arbeiten der automatischen Nachstellvorrichtung sorgen. Notwendigerweise muß in den Gewinden ein Flankenspiel vorhanden sein.

Es sind Tellerfedern 37 vorgesehen, die den Hilfskolben 14 zur Gewindespindel 17 hin (in der Zeichnung nach links) zu drücken suchen. Diese Federn werden normalerweise durch den Druck in der Hilfskammer 12 zwischen dem rechten Ende des Hilfskolben 14 und einem Abschlußdeckel 38 zusammengedrückt gehalten.

Eine Trennwand 39 in dem Gehäuse 10 hat eine Zentraibohrung 40, in die ein Radiallager 41 eingesetzt ist, in dem wiederum der Schaft 33 des Bolzens 30 axial gleitbar gelagert ist. Das Lager 41 ist zwischen einer Schulter 42 und einem Sicherungsring 43 festgehalten, so daß es keine Axialbewegung ausführen kann. Die Trennwand 39 trennt die Betriebsbremsdruckkammer 11 von der Hilfsbremsdruckkammer 12 und dient zur Lagerung der Gewindespindel 17 der selbsttätigen Nachstellvorrichtung 16.

Zwischen dem Radialflansch 34 der Gewindespindel 17 und dem Radiallager 41 ist eine Feder 19 eingespannt, die durch eine federnde Wellscheibe gebildet ist, die auf dem Schaft 33 des Bolzens 30 sitzt. Die Feder 19 drückt den Radialflansch 34 vom Radiallager 41 weg (in der Zeichnung nach rechts), wobei diese Verschiebung durch die Anlage der Gewindebüchse 31 an der entgegengesetzten Seite des Radialiagers 41 begrenzt ist. '

Diese Teilbelagscheibenbremse arbeitet in der folgenden Weise:

Wenn sowohl die Betriebsbremse als auch die Feststellbremse gelöst sind, isi die Hilfsbremsdruckkammer 12 über eine Leitung 44 mit Flüssigkeitsdruck beaufschlagt, während der Druck aus der Betriebsbremsdruckkammer 11 über eine Leitung 45 abgeführt ist.

Unter diesen Umständen ist der Bremsbelag 24 durch die Rückstelldichtung 8 um das Soll-Lüftspiel von der (nicht dargestellten) Bremsscheibe abgehoben, wobei die Bremsbacke 15 am Betätigungskoiben 13 anliegt Zwischen der Stirnfläche des Abschnitts 36 des Hilfskolben 14 und dem Reibungsbelag 35 des Radialflansches 34 der Gewindespindel 17 ist ein kleiner Zwischenraum vorhanden. Folglich kann sich die Gewindespindel 17 bei einer Axialbewegung des lnnengewindeteils 18 frei drehen.

Zur Betriebsbremsung wird die Betriebsbremsdruckkammer 11 über die Leitung 45 mit Betriebsbremsdruck beaufschlagt Dadurch wird der Betätigungskolben 13 nach links verschoben, so daß er seinerseits die Bremsbacke 15 nach links verschiebt und dadurch den Reibungsbelag 24 gegen die Bremsscheibe drückt Diese Verschiebung verursacht eine Drehung der Gewindespindel 17 der selbsttätigen Nachstellvorrichtung 16 unter gegenseitiger Verschraubung der beiden Gewinde. Eine Unterbrechung des Betriebsbremsdrucks in der Betriebsbremsdruckkammer 11 ermöglicht, daß die Rückstelldichiung 8 den Betätigungskolben 13 wieder nach rechts verschiebt, wodurch zunächst das Flankenspiel zwischen den beiden Gewindeteilen 18 und 31 der Nachstellvorrichtung 16 aufgeholt wird und dann gegebenenfalls eine Verschraubung der Gewinde in entgegengesetzter Richtung unter freier Drehung der Gewindespindel 17 erfolgt Dadurch ist gewährleistet daß bei einer anschließenden Hand- oder Feststellbremsung das Anlegen des Bremsbelags 24 im wesentlichen immer mit derselben Verschiebungsstrecke des Hilfskolbens 14 erfolgt, unabhängig von der Lage des Betätigungskolbens 13.

Für eine Hand- oder Feststellbrernsung wird der Druck in der Hilfsbremsdruckkammer 12 durch Abführung von Bremsflüssigkeit über die Leitung 44 verringert. Dies ermöglicht, daß die Tellerfedern 37 den Hilfskolben 14 nach links verschieben können, wodurch die Stirnfläche des Abschnitts 36 mit dem Reibungsbelag 35 in Berührung kommt, um eine Drehung der Gewindespindel 17 zu verhindern. Die Gewindespindel 17 wird unter Zusammendrückung der Feder 19 im Radiallager 41 nach links verschoben, wobei sie durch den Eingriff der Gewindeteile 18 und 31, die sich jetzt nicht gegeneinander verdrehen können, den Betätigungskolben 13 mitnimmt. Somit wird der Bremsbelag 24 durch die Kraft, die von den Tellerfedern 37 über den Hilfskolben 14, die selbsttätige Nachstellvorrichtung 16 und den Betätigungskolben 13 ausgeübt wird, gegen die Bremsscheibe gedrückt Das Ausmaß der Axialverschiebung der Gewindespindel 17, die durch die Zusammenrückung der Feder 19 ermöglicht wird, muß größer als das axiale Flankenspiel der Gewindeverbindung zwischen den Gewindeteilen 18 und 31 sein, damit die zur Ausübung der vollen Bremswirkung erforderliche Verschiebung der Bremsbacke 15 erreicht wird.

Die Hand- oder Feststellbremse wird dadurch gelöst, daß Bremsflüssigkeit durch die Leitung 44 in die Hilfsbremsdruckkammer 12 eingeleitet und auf diese Weise der Hilfskolben 14 nach rechts verschoben wird, um die Tellerfedern 37 zwischen dsm Hilfskolben 14 und dem Abschlußdeckel 38 zusammenzudrücken und das System wieder in den Normalzustand zu bringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1
Patentanspruch:

Selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Teilbelagscheibenbremse, die sowohl hydraulisch als auch mechanisch betätigbar ist, mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse axial verschiebbar gelagerten, durch ein Druckmittel beaufschlagbaren Betätigungskolben, der nach jeder Betätigung durch eine ihn drehfest haltende elastische Rückstelldichtung um das Soll-Lüftspiel zurückstellbar ist, einem auf den Betätigungskolben einwirkenden, zusätzlichen mechanisch beaufschlagbaren Hilfskolben, der koaxial zum Betätigungskolben im Gehäuse axial verschiebbar gelagert ist, wobei die selbsttätige Nachstellvorrichtung zwischen Hilfskolben und Betätigungskolben angeordnet ist und ein mit dem Betätigungskolben festes Innengewinde sowie eine mit diesem selbsthemmungsfrei verschraubbare Gewindespindel mit einem Radialflansch aufweist, übei den der Hilfskolben die Gewindespindel axial verstellen kann, die bei hydraulischer Betätigung und in Lösestellung der Bremse frei drehbar gelagert ist, weiterhin mit einer vorgespannten Feder, die einerseits an der Gewindespindel und andererseits an einem weiteren Bremsenteil abgestützt ist und die Gewindespindel in Bremslöserichtung unter Einfügung eines die freie Drehung der Gewindespindel erlaubenden Lagers in Anlage gegen einen gehäusefesten Anschlag vorspannt, und mit einer zwischen dem Hilfskolben und dem Radialflansch der Gewindespindel wirkenden Reibungskupplung zur Arretierung der Drehung der Gewindespindel, wenn diese durch den Hilfskolben axial verstellt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: