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Beschreibung Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Fahrzeug-Radbremsen
Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Nachstellvorrichtung für eine Fahrzeugrad-Innenbacken-Trommelbremse
und ist gekennzeichnet durch eine an einem feststehenden Bauteil angeordnete, geradlinig
verschiebbare Verbindungsstange, die Bewegung einer Bremsbacke abzutasten und bei
übermäßiger Verstellung der Bremsbacke einen Hebel zu betätigen vermag, der seinerseits
eine entsprechende Längenveränderung eines schraubig verstellbaren Spreizstangen-Aggregates
vornimmt, wobei Längsverstellung der Verbindungsstange in einer Richtung durch einen
verstellbaren Anschlag begrenzt ist, der dadurch eine Bezugs- und Ruhestellung für
die Verbindungsstange bestimmt.
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Mit diesen Merkmalen ist es möglich, eine im Aufbau verhältnismäßig
einfache und zuverlässig arbeitende Nachstellvorrichtung zu schaffen, die während
der Montage im
Herstellerwerk ohne Schwierigkeiten und exakt einstellbar
ist und an der sich, beispielsweise im Rahmen von Wartungs-oder Reparaturarbeiten,
bei einer späteren Remontage eine Neueinstellung ebenfalls problemlos und exakt
vornehmen läßt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines
Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Pig. 1 eine Ansicht im Aufriß, teilweise im Schnitt, eines Teiles einer Bremsbacken-Abstützvorrichtung
oder -Stützblockes, in die bzw. den die Nachstellvorrichtung nach der Erfindung
eingegliedert ist, Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Aggregates
und Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1.
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Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Abstütz vorrichtung
bildet Teil einer Innenbacken-Trommelbremse in Duo-Servo-Anordnung, zu der eine
Primärbremsbacke 1 und eine Sekundärbremsbacke 2 gehören, die in Umfangsrichtung
um eine Bremsträgerplatte 3 herum einen gewissen Grad an Beweglichkeit aufweisen.
An ihren (nicht gezeichneten) anderen Enden sind die Bremsbacken in bekannter Weise
mit einem (nicht gezeichneten) doppelseitig wirkenden Radbremszylinder betätigbar.
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Die Abstützvorrichtung 10 weist ein an der Bremsträgerplatte 3 festgemachtes
Gehäuse 11 auf, in dem ein ableitender oder Abtriebsdruckbolzen 12 und eine in diesen
eingeschraubte Hülse 13 verschieblich aufgenommen und geführt sind. Das äußere Ende
des Druckbolzens 12 ist gegen das Gehäuse 11 mit einer flexibelen Dichtmanschette
14 abgedichtet. Der glatte äußere Teil der Hülse 13 durchdringt ein am entgegengesetzten
Ende des Gehäuses angeordnetes ringförmiges Dichtglied 15.
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Die Hülse 13 ist an der Innenseite maschinell zu einem Zylinder mit
einer Stufenbohrung gearbeitet. In der Stufenbohrung sind der Kopf eines einleitenden
oder Antriebskolbens 16, ein Reaktionskolben 17 und eine Masse 18 aus elastisch
verformbarem Material, beispielsweise aus natürlichem oder synthetischem Weichkautschuk
aufgenommen. Diese Masse 18 erstreckt sich von der größeren Bohrung über eine schräge
Übergangsschulter 19 hinweg in die kleinere Bohrung.
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Der Reaktionskolben 17 liegt normalerweise an einem starr angeordneten,
quergerichteten Stift oder Anschlag 20 an, der fest an der Bremsträgerplatte 3 verankert
ist, während der Kolben 16 mit einem Gewindeschaft 21 in einen einleitenden oder
Antriebsdruckbolzen 22 eingeschraubt ist, der im linken Teil der Hülse 13 verschieblich
aufgenommen und gegen diese mit einem ringförmigen Dichtglied 23 abgedichtet ist.
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Der Kolben 16 weist weiterhin einen vergrößerten Kopf 24 auf, der
an einer Schulter an der Innenfläche der Hülse 13 anliegt und mit Stiften 25 gegen
Drehung relativ zur Hülse gesichert ist.
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Vorzugsweise, und wie im gezeigten Beispiel dargestellt, ist im Reaktionskolben
17 eine am Anschlag 20 sich abstützende Druckfeder 26 aufgenommen, die dafür sorgt,
daß der Reaktionskolben 17 beim Bremsen während Rückwärtsfahrt in Anlage an der
Masse 18 aus verformbarem Material bleibt.
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Dazu sei auf die nachfolgende Beschreibung verwiesen.
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Die Arbeitsweise ist wie folgt: Beim Bremsen während Vorwärtsfahrt
stützt sich die auflaufende Bremsbacke 1 am Druckbolzen 22 ab und drängt den Kolben
16, die Hülse 13 und den Abtriebsdruckbolzen 12 entsprechend Pig. 1 nach rechts
gegen das Ende der ablaufenden Bremsbacke 2. Sobald jegliches Spiel überwunden ist,
überträgt die verformbare Masse 18, die durch den Reaktionskolben 17 zurückgehalten
bzw. eingeschlossen ist, ihren Schub auf die Schrägschulter 19 der Zylinderbohrung,
wobei sie die Hülse 13, verglichen mit dem Kolben 16, mit einem verringerten Schub
und einer entsprechenden, erhöhten Geschwindigkeit beaufschlagt. Die erhöhte Geschwindigkeit
der Hülse 13 gegenüber dem Kolben 16 und dem Druckbolzen 22 vermindert die Neigung
dieser Bauteile, sich in der Hülse festzuklemmen.
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Es sei darauf hingewiesen, daß das Last-Kraft-Verhältnis bzw. die
mechanische Kraftübertragung und das Geschwindigkeitsverhältnis der Übertragungsleitung
dem Verhältnis zwischen der Fläche des Kolbens 16 und der Fläche der Schulter 19
entspricht, das zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 3:1 liegt, wobei selbstverständlich
Reibungsverluste und etwaige elastische Volumenverminderung der verformbaren Masse
18 zu berücksichtigen sind. Bei Aufheben
der Bremsbetätigungskraft
drängen die von den Rückholfedern angetriebenen Bremsbacken die Bauteile in ihre
gezeichneten Stellungen zurück.
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Beim Bremsen während Rückwärtsfahrt erfolgt die Übertragung der von
der ablaufenden Bremsbacke 2 aufgetragenen Kraft unmittelbar auf die auflaufende
Bremsbacke über den Druckbolzen 12, der auf die Hülse 13 überträgt, welche ihrerseits
mit ihrer Schulter auf den vergrößerten Kopf 24 wirkt. Von dort geht der Kraftweg
durch den Gewindeschaft 21 zum Antriebsdruckbolzen 22.
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Um für selbsttätige Nachstellung zum Ausgleich von Bremsbelagabnutzung
zu sorgen, ist an der Hülse 13 ein Klinkenrad 30 befestigt. Dieses ist mit einem
Winkelhebel 31 betätigbar, der in einem am Gehäuse 11 angeordneten Schwenklager
32 schwenkbar gelagert ist. An einem der Hebelarme greift eine am Gehäuse 11 verankerte
Schraubendruckfeder 33 an. Nahe seines Knies ist der Winkelhebel mit einer Schubverbindungsstange
34 gekoppelt, die am Gehäuse 11 verschieblich angeordnet und parallel zur Nachstellachse
bewegbar ist.
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Wie in Fig. 2 zu erkennen, liegt das linke Ende der Schubverbindungsstange
34 an der ihm zugewandten Seitenfläche des Klinkenrades 30 an, das aufgrund seiner
Verbindung mit der Hülse 13 bei Betätigung der Bremsen um einen der Verstellung
der ablaufenden Bremsbacke 2 proportionalen Betrag nach rechts geht.
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Somit wird die Schubverbindungsstange 34 während des Spannens der
Bremse nach rechts geschoben und schwenkt den Winkelhebel 31 gegen die Wirkung der
Schraubendruckfeder 33 im Gegenuhrzeigersinn. Der freie Hebelarm 35 des Winkelhebels
wirkt als Klinke, die über die Sperrzähne hinweggleitet und an einem neuen Zahn
angreift, wenn durch ausreichende Größe der Gesamtverschiebung die Notwendigkeit
einer Nachstellung angezeigt wird. Bei Lösen der Bremse führt die
Schraubendruckfeder
33 den Winkelhebel im Uhrzeigersinn zurück, so daß der Hebelarm 35 das Klinkenrad
und die Hülse 13 dreht. Diese Winkelbewegung wird durch die Sicherungsstifte 25
auf den Kolben übertragen, der dadurch gegenüber dem Antriebsdruckbolzen gedreht
wird und zwischen sich und diesem eine Nachstellung in Achsenrichtung im Sinne einer
Verlängerung der Schubübertragungsvorrichtung vornimmt.
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Die genaue Bezugsposition für die Rückstellbewegung der Verbindungsstange
ist durch einen verstellbaren Anschlag 36 bestimmt. Damit steht für das Einstellen
der Nachstellvorrichtung während der Werksmontage und zur Neueinstellung bei späterer
Remontage im Rahmen von Wartungs- oder Reparaturarbeiten ein besonders zweckmäßiges
und einfaches Mittel zur Verfügung.
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Obwohl die Nachstellvorrichtung auf Bewegung der ablaufenden Bremsbacke,
anspricht, erfolgt an beiden Bremsbacken eine gleichgroße Nachstellung, aufgrund
der Tatsache, daß die kraftübertragenden Bauteile der Vorrichtung gegenüber dem
Gehäuse 11 in Achsenrichtung frei beweglich sind.
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Zum manuellen Neueinstellen wird mit einem durch ein Loch in der Bremsträgerplatte
einzuführenden Werkzeug der Klinken-Hebelarm 35 aus dem Klinkenrad 30 gelöst. Mit
einem weiteren eingeführten Werkzeug wird dann das Klinkenrad an seinem Außenumfang
gedreht.
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Das Klinkenrad und die Verbindungsstange 34 können durch Federkraft
zusammengehalten sein, damit, wenn das Aggregat nicht mit waagerechter Achse eingebaut
wird, sich die innenliegenden Bauteile des Aggregates nicht unter der Wirkung der
Schwerkraft senken und die benachbarte Bremsbacke an die Bremstrommel anpressen.
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Ein wichtiges Merkmal des gezeigten Beispiels besteht darin, daß die
Verbindungsstange auf Bewegung der Sekundärbremsbacke
anspricht.
Grund hierfür ist, daß sich die Bremsbeläge der Bremsbacken ungleichmäßig abnutzen
können. Würde die Verstellung der Verbindungsstange durch Bewegung der Primärbremsbacke
gesteuert, und würde sich die Primärbremsbacke schneller abnutzen als die Sekundärbremsbacke,
dann wäre es möglich, daß die Sekundärbremsbacke im Zeitpunkt der Bremsbetätigung
an der Bremstrommel anliegt. Bei Anlage der Nachstellhülse 13 an der Schulter des
rechten Druckbolzens würde in der Masse 18 keine Kraftverminderung erfolgen und
auf die Sekundärbremsbacke würde dann eine volle Duo-Servowirkung übertragen, was
zu einer zu starken Bremsung an dem betreffenden Rad führen würde.
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Die Nachstellvorrichtung könnte selbstverständlich auch in anderer
Weise benutzt werden.-Sie ließe sich beispielsweise an einem hydraulischen Folge
zylinder an den "betätigten" Enden der Bremsbacken anordnen, indem man den Druckbolzen
oder ein anderes, auf Bremsbackenverstellung ansprechendes bewegliches Bauteil einfach
so abändert, daß er bzw. es an der Schubverbindungsstange nicht drückend, sondern
ziehend angreift.
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Auch sei darauf hingewiesen, daß die Masse 18 aus Elastomer-Material
durch eine Nasse aus einem anderen fließfähigen Material ersetzt werden könnte.
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Patentansprüche