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Selbsttätige mechanische Nachstellvorrichtung
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- zu zu - für e eine Innenbacken-Trommelbremse Die Erfindung bezieht
sich auf eine selbsttätige mechanische Nachstellvorrichtung der im Oberbegriff des
Anspruches 1 bezeichneten Art.
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Der Bremspedalweg einer Trommelbremse wird bekanntlich durch das Lüftspiel
zwischen Bremsbelag und Bremstrommel wesentlich beeinflußt.
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Bei nicht rechtzeitiger Nachstellung der Bremsen besteht die Gefahr,
daß der noch zur Verfügung stehende Bremspedalweg nicht mehr zum ordnungsgemäßen
Andrücken der Bremsbacken ausreicht, so daß eine Bremswirkung im entscheidenden
Augenblick nicht vorhanden ist. Um die im Laufe der Zeit u. a. durch Verschleiß
des Bremsbelages bedingte Vergrößerung des Lüftspiels zu beseitigen, ist es allgemein
üblich, innerhalb der Trommelbremse eine Vorrichtung vorzusehen, welche die Bremsbacken
selbsttätig so nachstellt, daß zu jeder Zeit ein zumindest annähernd konstantes,
möglichst kleines Lüftspiel zwischen Innenbacke und Bremstrommel gewährleistet ist.
Unter anderem ist es bekannt, die gewünschte selbsttätige Nachstellung mit Hilfe
eines in seiner wirksamen Länge vergrößerbaren Stangengesperres durchzuführen. In
einer bekannten Nachstellvorrichtung mit Stangengesperre (DT-GM 74 04 244) ist beispielsweise
eine Klemmstange mit einer Innenbacke fest verbunden und an der zweiten Innenbacke
in einer Führungskonsole beweglich gelagert. Auf dieser Klemmstange ist eine mit
einer
Bohrung versehener Klemmhebel verschiebbar gelagert, wobei
durch eine einerseits am Klemmhebel und andererseits an der Führungskonsole angreifende
Zugfeder eine leichte Klemmwirkung zwischen Klemmstange und Klemmhebel erzeugt wird.
Als Anschlag für den Klemmhebel dient das Ende einer sich an der zweiten Innenbacke
abstützenden, parallel zur Klemmstange angeordneten Druckstange, welche mit einer
Doppelnut versehen ist, in die das freie Ende des auf der Klemmstange befindlichen
Klemmhebel mit einem dem gewünschten Lüftspiel entsprechenden Spiel eingreift. Bei
Betätigung der Bremse kommt es bei Vorliegen von Bremsbelagverschleiß nach Überwindung
des Spiels in der Doppelnut zur Aufhebung der Verklemmung zwischen Klemmhebel -und
Klemmstange und zu einer dem Belagverschleiß entsprechenden Verschieben des Klemmhebels
auf der Klemmstange.
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Wie andere selbattätige Nachstellvorrichtungen besitzt auch diese
bekannte Nachstellvorrichtung den Nachteil, daß sie eine Lüftspielvergrößerung,
die durch temperaturbedingte Ausdehnungen der Bremstrommel hervorgerufen ist, nicht
von solcher Lüftspielvergrößerung unterscheiden kann, die durch Belagverschleiß
zustande gekommen ist.
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Eine Vergrößerung der wirksamen Länge des Stangengesperres wird somit
auch dann vorgenommen, wenn kein Belagverschleiß, sondern lediglich eine temperaturbedingte
Bremstrommel-Ausdehnung vorliegt. Das kann dazu führen, daß die Bremsbeläge nach
Abkühlung der Bremstrommel -wenn diese auf ihren ursprünglichen Durchmesser zusammengeschrumpft
ist- so fest gegen die Wand der Bremstrommel gedrückt werden, daß die Bremsen blockieren.
Um dies mit Sicherheit zu vermeiden, ist es bei diesen bekannten selbsttätigen Nachstellvorrichtungen
erforderlich, das Lüftspiel von vornherein so groß zu bemessen, daß solch-Blockieren
der Bremse infolge einer zu großen Nachstellung der Bremse vermieden wird, was zur
Folge hat, daß der normalerweise erforderliche Bremspedalweg groß wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige mechanische
Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei allen Betriebszuständen
einerseits stets ein besonders kleines
Lüftspiel zwischen Innenbacken
und Bremstrommel eingehalten wird und andererseits ein Blockieren der Bremse infolge
eines zu starken Nachstellens der Bremse, z. B. wegen einer temperaturbedingten
Bremstrommelausdehnung, mit Sicherheit verhindert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches
1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Bevorzugte, vorteilhafte Ausgestaltungen und wesentliche
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Durch diese Maßnahmen wird es möglich, zwischen Bremstrommel und Bremsbelag
ein im Vergleich zu üblichen 3remsen sehr kleines Lüftspiel vorzusehen, weil durch
Temperaturausdehnung der Bremstrommel oder annstige Unregelmäßigkeiten bedingte
eventuelle Fehlnachstellungen der Nachstellvorrichtung durch die erfindungsgemäße
Ausbildung der Nachstellvorrichtung stets wieder beseitigt werden. Selbst bei Wahl
eines besonders kleinen Lüftspieles wird ein Blockieren der Bremse somit bei allen
Betriebszuständen mit Sicherheit vermieden. Als besonderer Vorteil ist anzusehen,
daß die Nachstellvorrichtung grundsätzlich, d. h. unabhängig davon, ob die Bremse
kalt oder heiß ist, das gewünschte kleine Lüftspiel einstellt und somit sowohl den
eigentlichen Belagverschleiß als auch die infolge der Erhitzung der Bremse während
desBetriebes auftretende Ausdehnung der Bremstrommel beriicksichtigt und daß ihr
Rückstellmechanismus lediglich dann, wenn das wirksame Lüftspiel -z.B. nach Erkalten
der zuvor erhitzten Bremstrommel- zu klein geworden ist-, durch Lösen der Klemmwirkung
der Klemmstangen Klemmhebel-Verbindung wieder das gewünschte Lüftspiel einstellt.
Als weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich, daß die Übersetzung der Bremse vergrößert
werden kann, weil es wegen des geringeren Lüftspieles möglich ist, einen Radbremszylinder
mit größerer Zylinderkolbenfläche als sonst üblich einzusetzen, wodurch größere
Tremsmomente auf die Trommelbremse aufgebracht werden können.
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Das wäre bei Bremsen mit üblichen Lüftspielen nicht ohne weiteres
möglich, weil sich die Größe des Jiüftspieles um so stärker auf den Bremspedalleerwe@
auswirkt, je größer die Zylinderkolbenfläche des Radbremszylinder ist. Eine große
Zylinderkolbenfläche bewirkt in Verbindung
mit dem Lüftspiel nämlich
auch ein entsprechend großes Leer-Hydraulikvolumen, was sich in einem entsprechend
großen Bremspedal-Leerweg niederschlägt. Wegen des durch das sehr kleine Lüftspiel
bedingten sehr kleinen Bremspedal-Leerweges ist es unter Beibehaltung der üblichen
Radbremszylinder aber auch möglich, das Übersetzungsverhältnis am Bremspedal zugunsten
kleinerer Betätigungskräfte zu ändern. Infolge der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung
lassen sich somit beträchtliche zusätzliche Bremskraftverstärkungseffekte erzielen.
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Anhand eines Ausführungsbeispieles werden die Erfindung und vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.
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In der Zeichnung zeigen in schematischer und zum Teil geschnittener
Darstellung Figur 1 eine Seitenansicht und Figur 2 eine Draufsicht einer in eine
Trommelbremse eingebauten Nachstellvorrichtung gemäS der Erfindung.
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In den Figuren 1 und 2 ist ledigiich ein Ausschnitt aus einer bekannten
Trommelbremse dargestellt, wobei die Bremstrommel mit 11, die Innenbacke mit 10,
das Bremsschild oder ein Bremsträger mit 12 und der Radbremszylinder mit 13 beziffert
sind. Zur Einhaltung des gewünschten Lüftspieles d zwischen dem Bremsbelag 10b der
Innenbacke 10 und der Bremstrommel 11 ist eine selbsttätige mechanische Nachstellvorrichtung
vorgesehen, welche von einem Stangengesperre Gebrauch macht.
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Dieses besteht u. a. aus einer Klemmstange 4, einem auf der Klemmstange
angeordneten Klemmhebel 2, einer ersten Federvorrichtung 6 und einer im Ausführungsbeispiel
ortsfest am Bremsträger 12 befestigten Konsole 5 mit einem ersten Anschlag 5a und
einem durch eine Schraube 8 gebildeten zweiten Anschlag. Am Steg 10a der Innenbacke
10 ist ein zweiarmiger Verbindungshebel 9 waagebalkenähnlich schwenkbar befestigt.
Ein erster Arm 9.1 dieses Verbindungshebels greift
gelenkig an der
Klemmstange 4 an, welche in der Konsole 5 längsverschiebbar gelagert ist. Mit einem
zweiten Arm 9.2 greift der Verbindungshebel 9 am Ende einer sich zumindest annähernd
parallel zur Klemmstange 4 erstreckenden Zug/Druckstange 3 an, welche ebenfalls
in der Konsole 5 längsverschiebbar gelagert ist. Das freie Ende der Zug/Druckstange
ist in einer mit 2a bezeichneten zweiten Drehachse gelenkig am freien Ende des Klemmhebels
2 befestigt, so daß dieser durch Längsverschieben der Zug/Druckstange um sdnen Sitz
auf der Klemmstange 4 geschwenkt werden kann. Neben dem Klemmhebel 2 greift an der
zweiten Drehachse 2a noch ein Anschlag- und Stützelement 1 an. Die Verbindung der
verschiedenen Elemente in der zweiten Drehachse 2a ist so, daß sämtliche Elemente
gegeneinander verdreht werden können. Das Anschlag- und Stützelement 1 ist in der
Konsole 5 um eine feste erste Drehachse 1a, welche unterhalb der Klemmstange 4,
d. h. auf der dem freien Ende des Klemmhebel abgewandten Seite, angeordnet ist,
schwenkbar gelagert. Die um die feste erste Drehachse 1a entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn
auf die Innenbacke 10 zu gerichtete Schwenkbewegung des Anschlag- und Stützelementes
1 wird durch den ersten Anschlag 5a der Konsole 5 begrenzt, an dem es zur Anlage
kommt, sobald die über die zweite Drehachse 2a mit ihm verbundene Zug/Druckstange
3 beim Betätigen der Bremse aus ihrer Grundstellung heraus um einen dem gewünschten
Lüftspiel entsprechenden Weg auf die Bremstrommel 11 zu längsverschoben ist. Die
-bei gelöster Bremse vorliegende- Grundstellung der Zug Druckstange 3 in bezug auf
die Konsole 5 ist durch einen zweiten Anschlag der Konsole 5 bestimmt, an dem der
mit der Zug/Druckstange verbundene Klemmhebel 2 zur Anlage kommt. Dieser zweite
Anschlag wird durch eine -bezogen auf die Längsachse der Klemmstange 4- im Abstand
zum ersten Anschlag 5a in der Konsole 5 angeordnete längenverstellbare Schraube
8 gebildet, welche sich zwischen Klemmstange 4 und Zug/Druckstange 3 parallel zu
diesen erstreckt. Eine im Abstand zur Schraube 8 angeordnete zweite Federvorrichtung
7, welche im Ausführungsbeispiel auf der Klemmstange 4 liegt, sorgt dafür, daß der
Klemmhebel 2 bei gelöster Bremse 3egen die den zweiten Anschlag bildende Schraube
8 gedrückt wird. Auf das durch die Konsole 5, den Klemmhebel 2 und das Anschlag-
und Stützelement
1 hindurchgeführte freie Ende der Klemmstange
4 ist die als Druckfeder ausgebildete erste Federvorrichtung 6 aufgeschoben, welche
sich mit ihrem einen Ende am entsprechend ausgebildeten Ende der Klemmstange und
mit ihrem anderen Ende am Anschlag- und Stützelement 1 abstützt.
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Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Nachstellvorrichtung ist
folgende. Bei gelöster Bremse, bei der zwischen Bremsbelag 10b und Bremstrommel
11 das mit d eingetragene Lüftspiel vorliegt, nehmen die einzelnen Bauelemente der
Nachstellvorrichtung ihre Ruhestellung ein, wie sie in den Figuren 1 und 2 dargestellt
sind. Das Anschlag-und Stützelement 1 besitzt, wie aus Figur 2 erkennbar ist, vom
ersten Anschlag 5a einen Abstand, der dem Lüftspiel d entspricht. Der Klemmhebel
2 liegt an der den zweiten Anschlag bildenden Schraube 8 an.
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Durch die als Druckfeder ausgebildete zweite Federvorrichtung 7, die
sich mit ihrem einen Ende am ersten Anschlag 5a und mit ihrem anderen Ende am Klemmhebel
abstützt, wird dabei auf den Klemmhebel en entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtetes
Moment ausgeübt, durch welches Klemmhebel 2 und Klemmstange 4 miteinander verklemmt
werden, Ein weiteres verklemmendes Moment entgegen dem Uhrzeigersinn wird durch
die erste Federvorrichtung 6 erzeugt, denn die auf das Anschlag- und Stützelement
1 ausgeübte Federkraft wird über die Drehachse 2a auf den Klemmhebel 2 übertragen.
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Beim Betätigen der Bremse wird die um das Lüftspiel d von der Bremstrommel
11 abgehobene Innenbacke 10 wie üblich durch den Radbremszylinder 13 an die Bremstrommel
11 angedrückt. Dabei werden auch die über den zweiarmigen Verbindungshebel 9 mit
dem Steg 10a der Innenbacke 10 verbundenen Klemmstange 4 sowie Zug/Druckstange 3
in Richtung auf die Bremstrommel 11 -im Ausführungsbeispiel also nach links- gezogen.
Dabei wird das in der Drehachse 2a mit der Zug Durckstange 3 und dem Klemmhebel
2 verbundene Anschlag- und Stützelement 1 entgegen dem Uhrzeigersinn um die ortsfeste
erste Drehachse 1a geschwenkt. Sobald das in Figur 2 mit d bezifferte Spiel, welches
dem gewünschten Lüftspiel zwischen Bremstrommel und Bremsbelag entspricht, überfahren
ist,
schlägt das Anschlag- und Stützelement 1 am ortsfesten ersten Anschlag 5a der Konsole
an, so daß der mit dem Anschlag- und Stützelement in Verbindung stehende Klemmhebel
2 sowie die ebenfalls damit in Verbindung stehende Zug/Druckstange 3 ebenfalls nicht
mehr weiter nach links gezogen werden können. Die einzelnen Elemente der Nachstellvorrichtung
sowie der zuvor erwähnte Abstand des Anschlag-und Stützelementes zum ersten Anschlag
sind so bemessen, daß die Innenbacke 10 zu diesem Zeitpunkt ebenfalls gerade an
der Bremstrommel 11 zur Anlage kommt. Sollte dies nicht der Fall sein, weil z.B.
ein spürbarer Verschleiß des Bremsbelages 10b vorliegt oder weil die Bremstrommel
11 sich temperaturbedingt ausgedehnt hat, dann wirkt der durch den Radbremszylinder
13 weiter nach links ausgelenkte Steg 10a über den Verbindungshebel 9 nur noch auf
die Klemmstange 4, wodurch der mit der Klemmstange 4 zunächst noch verklemmte Klemmhebel
2 etwas um die zweite Drehachse 2a geschwenkt wird. Dabei wird die Klemmverbindung
zwischen Klemmstange 1 und dem Klemmhebel 2 soweit gelöst, daß die Klemmstange 4
nach links durch den Klemmhebel 2 durchgezogen werden kann, und zwar solange, bis
der Bremsbelag 10b an der Bremstrommel 11 anliegt.
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Die wirksame Länge des Stangengesperres wird also um einen dem Bremsbelagverschleiß
entsprechenden Wert vergrößert.
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Nach dem Lösen der Bremse, d. h. nach Fortfall der vom Radbremszylinder
13 auf die Innenbacke ausgeübten Kraft, drückt die zweite Federvorrichtung 7 den
während der Bremsbetätigung von der Schraube 8 abgehobenen Klemmhebel 2 wieder gegen
diese Schraube. Durch die Zug/Druckstange 3 und die mit dem Klemmhebel 2 verklemmte
Klemmstange 4 wird der Verbindungshebel 2 und die daran befestigte Innenbacke entsprechend
zurückgezogen, d. h. die Bremse gelüftet. Das danach zwischen Bremsbelag 10b und
Bremstrommel 11 vorliegende Lüftspiel d besitzt nach dieser vorangegangenen Nachstellung
genau den gewünschten, durch den in Figur 2 angegebenen Abstand zwischen erstem
Anschlag 5a und Anschlag- und Stützelement 1 bestimmten Wert. Unter Umständen kann
es aber auch vorkommen, daß die wirksame Länge des Stangengesperres zu stark vergrößert
wird. so daß die Bremsbeläge auch bei gelöster Bremse an der Bremstrommel schleifen
und die Bremse unter Umständen blockiert.
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Dazu kann es beispielsweise dadurch kommen, daß sich die Bremstrommel
11 bedingt durch beim Bremsen aufgetretene Reibwärme zunächst ausdehnt, daß die
selbsttätige Nachstellvorrichtung das dadurch auftretende vergrößerte Lüftspiel
in der zuvor geschilderten Weise durch VergröBerung der wirksamen Länge des Stangengesperres
verkleinert und daß die Bremstrommel beim Abkühlen wieder auf ihren ursprünglichen
Durchmesser zusammenschrumpft. In diesem Falle wird das Lüftspiel durch die erfindungsgemäße
Ausbildung der Nachstellvorrichtung wieder vergrößert, indem die wirksame Länge
des Stangengesperres selbsttätig wieder etwas verkleinert wird. Wenn der Bremsbelag
bei gelöster Bremse an der Bremstrommel schleift, drückt die Innenbacke 10 über
den Verbindungshebel 9 sowohl auf die Zug Druckstange 3 als auch auf die Klemmstange
4. Dabei wird durch die an der zweiten Drehachse 2a am freien Arm des Klemmhebels
2 angreifende Zug/Druckstange 3 auf den Klemmhebel 2 ein im Uhrzeigersinn wirkendes
Moment ausgeübt, durch welches die kraftschlüssige Verbindung zwischen Klemmhebel
2 und Klemmstange 4 aufgehoben wird. Sowie die Klemmverbindung zwischen Klemmstange
und Klemmhebel gelöst ist, wird die Klemmstange 4 unter der Wirkung der auf sie
einwirkenden ersten Federvorrichtung 6 durch den Klemmhebel 2 hindurch nach rechts
gezogen. Durch die nach rechts wandernde Klemmstange 4 wird über den zweiarmigen
Verbindungshebel 9 die Innenbacke 10 von der Bremstrommel 11 abgehoben und gleichzeitig
auf die Zug/und Druckstange 3 eine nach links gerichtete Kraft übertragen, so daß
am Klemmhebel 2 wieder ein Moment entgegen dem Uhrzeigersinn wirkt, wodurch die
ursprüngliche Klemmverbindung zwischen Klemmhebel und Klemmstange wieder hergestellt
wird. 'Es versteht sich, daß die Klemmverbindung zwischen Klemmhebel und Klemmstange
bei der Rückstellung des Stangengesperres nur kurzzeitig aufgehoben wird, weil sofort
nach Beginn der Verschiebung zwischen Klemmstange und Klemmhebel die die Klemmverbindung
wieder herstellende gegenläufige Bewegung der Zug/Druckstange 3 beginnt.