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Selbsttätige mechanische Nachstellvor-
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richtung für Innenbacken-Trommelbremsen Die Erfindung bezieht sich
auf eine selbsttätige mechanische Nachstellvorrichtung für Innenbacken-Trommelbremsen
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
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Eine derartige Nachstellvorrichtung ist z.B. in der DE-AS 26 44 575
dargestellt und beschrieben.
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Der Abstand zwischen. der Trommelwandung und den Bremsbacken einer
Innenbacken-Trommelbremse soll im nichtgebremsten Zustand möglichst klein sein,
damit der Bremsflüsßigkeitsbedarf beim Betätigen der Bremse gering ist und der erforderliche
Bremspedalweg klein bleibt.
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Dieser für den Freigang der Bremse erforderliche Abstand zwischen
Bremsbelag und Trommelwandung wird bei Trommelbremsen über der Bremsenmitte parallel
zum Radzylinder gemessen und als Lüftspiel bezeichnet. Er vergrößert sich ständig
durch Verschleiß der Bremsbeläge und der Bremstrommel sowie kurzzeitig auch durch
Ausdehnung der Bremstrommel bei Temperaturanstieg, wobei eine. entsprechende Vergrößerung
des Bremspedalweges stattfindet.
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Es ist daher allgemein üblich, innerhalb der Innenbacken-Trommelbremse
eine selbsttätige mechanische Nachstellvorrichtung zum Ausgleich eines übermäßigen
Lüftspieles infolge Bremsbelagverschleißes vorzusehen, so daß zwischen Bremsbelag
und Trommelwand trotz eintretenden Belagverschleißes jederzeit ein möglichst kleines
Lüftspiel vorliegt.
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Aus der DE-AS 26 44 575 ist eine derartige selbsttätige mechanische
Nachstellvorrichtung für eine Innenbacken-Trommelbremse mit einem Bremshebel einer
Feststellbremse bekannt, bei der die Nachstellung mit Hilfe eines besonderen selbsthemmend
bemessenen Stellkeiles vorgenommen wird, der zwischen dem vom Bremshebel abgewandten
Ende einer Druckstange konstanter Länger und einem mit der einen Bremsbacke starr
verbundenen Widerlager angeordnet ist, wobei Widerlager, Stellkeil und Druckstange
mit Hilfe einer Anlagefeder fest miteinander verspannt sind. Erst wenn die Bremsbackenbewegung
bei hydraulischer Betätigung der Bremse infolge Belagverschleißes und/oder wärmebedingter
Bremstrommelvergrößerung größer wird als ein vorgegebenes Soll-Lüftspiel wird die
Druckstange mit Hilfe einer am vom Stellkeil abgewandten Ende der Druckstange angeordneten
hakenförmig abgewinkelten Mitnahmevorrichtung, die dem an der anderen Bremsbacke
schwenkbar angelenkten Bremshebel mit einem dem Soll-Lüftspiel proportionalen Spiel
umgreift, gegen die Wirkung der Anlagefeder vom Stellkeil abgehoben und dadurch
die Verspannung zwischen Stellkeil, Druckstange und Widerlager gelöst, so daß der
Stellkeil - ggf, unter der Einwirkung einer an ihm an greifenden, Nachstellfeder
- weiter in den sich dabei vergrößernden Zwischen Druckstange und Widerlager bis
zur erneuten Anlage eindringt und damit eine Nachstellung des Lüftspieles bewirkt.
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Obgleich diese bekannte Nachstellvorrichtung wegen des völligen Fehlens
von drehenden, schwenkenden oder verzahnten Teilen konstruktiv ausgesprochen einfach
und daher praktisch verschleißfrei
und nicht störanfällig ist, erfüllt
sie die hohen Anforderungen an eine stufenlos und zuverlässig arbeitenden Nachstellvorrichtung
in jeder Hinsicht, wobei sie den zusätzlichen Vorzug besitzt, daß das Lüftspiel
der Bremse bei der Montage der Bremse nicht besonders einjustiert werden muß, weil
dies bei der ersten hydraulischen Betätigung der Bremse selbsttätig erfolgt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachstellvorrichtung
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art unter Bewahrung dieser Vorteile
konstruktiv weiter zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Vereinfachung wird demnach dadurch erzielt, daß
kein besonderer Stellkeil- mehr vorgesehen ist, sondern der sowieso vorhandene Bremshebel
einer Feststellbremse so ausgebildet und angelenkt wird, daß er die Funktion des
das Lüftspiel angleichenden Stellkeils mit übernehmen kann.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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In-der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben,
welches anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt in
schematischer Darstellung Fig. 1 den Blick in das Innere einer mit einem Bremshebel
einer Feststellbremse versehenen Innenbacken-Trommelbremse mit einer Nachstellvorrichtung
gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittführung II
ind Fig. 1 und Fig. 3 ein in Fig. 1 mit III beziffertes Detail der Nachstellvorrichtung.
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Die innerhalb der nicht weiter gezeigten Bremstrommel befindlichen
beiden Bremsbacken der Innenbacken-Trommelbremse sind mit 3 und 4 beziffert. Sie
besitzen in üblicher Weise einen T-förmige Querschnitt mit einem der Bremstrommel
zugewandten Flansch 3.1 bzw.
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4.1, auf dem der eigentliche Bremsbelag 3.2 bzw. 4.2 befestigt ist,
sowie den mit 3.3 bzw. 4.3 bezifferten Stegen. Die unteren Enden der beiden Bremsbacken
stützen sich in üblicher Weise mit ihren gewölbten Anlageflächen an-einem Stützlager
17 ab. Eine im oberen Bereich der Trommelbremse befindliche Bremsbetätigungsvorrichtung
9, ein hydraulischer Radbremszylinder, steht mit den, oberen Enden der beiden Bremsbacken
3 und 4 in Verbindung und überträgt auf diese die von der Bremsanlage erzeugte Bremskraft.
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Im gelösten Zustand der Bremse werden die zuvor durch diese Bremsbetätigungsvorrichtung
9 an die Bremstrommel angedrückten Bremsbacken 3 und 4 mit Hilfe der mit 8 bezifferten
Rückstellfedern wieder von der Bremstrommel gelöst und aufeinander zu bewegt, bis
sie an einer unterhalb der Bremsbetätigungsvorrichtung befindlichen und sich zwischen
den beiden Bremsbacken erstreckenden Druckstange 1 zur Anlage kommen. Der hierbei
zurückgelegte Weg bestimmt das Lüftspiel der Trommelbremse. Die einteilig ausgebildete
Druckstange 1 konstanter Länge ist Teil einer selbsttätigen mechanischen Nachstellvorrichtung
zum Ausgleich eines übermäßigen Lüftspieles und liegt mit ihrem einen, dem linken
Ende an der ersten Bremsbacke 3 an. Ihr anderes, das rechte Ende wirkt mit der zweiten
Bremsbacke 4 zusammen, jedoch nicht direkt, sondern unt.er Zwischenschaltung eines
Bremshebels 5 einer Feststellbremse, der um einen am Steg 4.3 dieser Bremsbacke
befestigten Zapfen 14 in einer Parallelebene zum Bremsbackensteg schwenkbar ist.
Insbesondere Fig. 2 ist zu entnehmen, daß und wie die, Druckstange 1 sich am Bremshebel
5 und damit über den Zapfen 14 an der zweiten Bremsbacke 4 abstützt. Der Zapfen
14 ist in üblicher Weise in einem gewissen Abstand oberhalb der Druckstange 1 angeordnet,
so daß die bei Betätigung der Feststellbremse über ein nicht weiter gezeigtes Bremsseil
in den Bremshebel 5 eingeleiteten Kräfte in'bekannter Weise über den Zapfen 14 auf
die
zweite Bremsbacke 4 und über die Druckstange 1 auf die -erste
Bremsbacke 3 übertragen werden. Der Bremshebel 5 ist über eine auf dem Bremsseil
angeordnete Druckfeder 13 in der in Fig. 1 gezeigten Lage an der zweiten Bremsbacke
4 fixiert.
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Der Bremshebel 5 ist erfindungsgemäß als Bestandteil der Nachstellvorrichtung
zum Ausgleich des Lüftspieles ausgebildet. Er übernimmt die Funktion des bekannten
Stellkeiles. Zu diesem Zweck ist er an der zweiten Bremsbacke 4 schwimmend gelagert,
d.h. er besitzt selbst keinen festen Schwenkpunkt. Mit einer der zweiten Bremsbacke
4 zugekehrten ersten Anlagefläche 5.1 liegt er am Zapfen 14 an, der dem Bremshebel
als Stütz- und Schwenkzapfen dient. Mit einer der zweiten Bremsbacke abgewandten
zweiten Anlagefläche 5.2 liegt er an der Druckstange 1 an, wie in Fig. 2 erkennbar.
Beide Anlageflächen 5.1 und 5.2 schließen zwischen sich einen Winkelαein.
Der zwischen der Druckstange 1 und dem Zapfen 14 wirksame obere Teil des Bremshebels
5 bildet somit einen keilförmigen Teil 5.3, der als Stellkeil für die Nachstellvorrichtung
verwendet wird. Dieser Stellkeil, d.h. der Winkelα ist unter Berücksichtigung
der Reibwerte zwischen Bremshebel 5 einerseits und Zapfen 14 bzw.
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Druckstange-1 andererseits selbsthemmend bemessen. Selbsthemmung liegt
bei einem Keil bekanntlich vor, wenn der Keilwinkelαkleiner oder gleich dem
doppelten Reibungswinkel30 ist, wobei für die beiden wirksamen Keilflächen jeweils
der gleiche Reibungswinkel #0 vorausgesetzt ist. Ergänzt sei, daß sich der Haftreibungswinkel
#0 aus der Beziehungµ0 gleich tan #0 ergibt. Die Haftreibungszahlµ0 hängt von der
Oberfläche sowie von der Materialpaarung der Reibflächen ab. Bei einer Materialpaarung
Stahl auf Stahl kann mit µ0 ungefähr 0,1 gerechnet werden, was einen Reibungswinkel
# @ gleich 60 entspräche. Der Keilwinkelαkönnte unter dieser Annahme somit
zu etwa 120 gewählt werden. Durch die selbsthemmende Bemessung solcher Stellkeile
ist sichergestellt, daß die räumliche Lage des jeweils wirksamen Stellkeils innerhalb
des Zwischenraums
zwischen der Druckstange und dem Zapfen bzw. der
zugehörigen Bremsbacke erhalten bleibt, unabhängig davon, mit welcher Kraft der
Bremshebel 5 bei Betätigung der Feststellbremse gegen die Druckstange gedrückt wird,
und in der Regel auch unabhängig davon, was für Erschütterungen während der Fahrt
auftreten.
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Die beiden Anlageflächen 5.1 und 5.2 können ggf. zusätzlich mit .einer
leichten Riefelung versehen werden, durch welche die räumliche Fixierung dieses
"Stellkeils" unterstützt wird, weil sie sich bei erstmaliger Betätigung des Bremshebels
5 - z.B. bei der Montage - im Material der Druckstange 1 bzw. des Zapfens 14 etwas
einprägt, so daß ein gewisser - geringer -Formschluß erzielt wird. Eine solche leichte
Hiefelung, bei der es sich nicht etwa um eine kleine Verzahnung üblicher Art handelt,
reicht aus, um eine ungewollte räumliche Verlagerung des. Stellkeils auch bei während
des Fahrbetriebes auStretenden stärksten dynamischen Beanspruchungen (Durchfahren
von Schlaglöchern etc.) der Bremse zu verhindern.
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Druckstange 1, Bremshebel 5, insbesondere der keilförmige obere Teil'5.3,
und zweite Bremsbacke 4 sind mit Hilfe einer Anlagefeder 6, die mit ihrem einen
Ende in der Druckstange 1 und mit ihrem anderen Ende im Steg 4.3 der zweiten Bremsbacke
4 eingehakt ist, fest miteinander verspannt, denn das rechte Ende der Druckstange
1 wird - wie Fig. 2 zeigt - gegen die zweite Anlagefläche 5.2 und die erste Anlagefläche
5.1 des Bremshebels 5 gegen den an der zweiten Bremsbacke 4 befestigten Zapfen 14
gedrückt, wobei zu berücksichtigen ist, daß das untere Ende des Bremshebels durch
die Druckfeder 13 bei nicht betätigter Feststellbremse fixiert in der gezeigten
Lage gehalten wird.
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Infolge der festen Verspannung zwischen der Druckstange 1, dem Bremshebel
5, d.h. dem keilförmigen oberen Teil 5..3, und der zweiten Bremsbacke, d.h. dem
Zapfen 14, wird die Druckstange bei hydraulischer Betätigung der Bremse zusammen
mit der zweiten Bremsbacke 4 und dem darin angelenkten Bremshebel 5 nach rechts
bewegt,
wobei sich die erste Bremsbacke 3 nach links, und damit
vom linken Ende'der Druckstange 1 fort bewegt.
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abgewandten Am von der Keilvorrichtung 5.3/linken Ende der Druckstange
1 ist eine Mitnahmevorrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe die Vorspannung zwischen
Druckstange 1, keilförmigen Teil 5.3 des Bremshebels 5 und zweiter Bremsbacke 4
gelöst wird, wenn bei hydraulischer Betätigung der Bremse das Soll-Lüftspiel überschritten
wird. Diese Mitnahmevorrichtung besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem
in der Druckstange angeordneten Längsschlitz 7, durch welchen ein hakenförmig abgewinkelter
Fortsatz 3.4 des Steges 3.3 der ersten Bremsbacke 3 mit einem dem Soll-Lüftspiel
proportionalen Spiel s hindurchgreift.
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Beim Betätigen der hydraulischen Betätigungsvorrichtung 9 werden die
beiden Bremsbacken 3 und 4 gegen die Wirkung der Rückstellfedern 8 auseinandergedrückt.
Da Druckstange 1, Bremshebel 5 und zweite Bremsbacke 4 durch die Anlagefeder 6 fest
miteinander verspannt sind, wandert der Fortsatz 3.4 hierbei innerhalb des Längsschlitzes
7 weiter nach links, wobei sich der Spalt s zwischen Fortsatz 3.4 und Druckstange
1 verringert. Solange das Lüftspiel geringer als das Soll-Lüftspiel ist, kann sich
der Fortsatz 3.4 innerhalb des Längsschlitzes 7 ungehindert bewegen und die durch
die Anlagefeder 6 bewirkte Verspannung bleibt erhalten. Erst wenn die Bremsbackenbewegung
durch Belagverschleiß etc. größer wird als das durch den Spalt s vorgegebene Soll-Lüfspiel
und der Fortsatz 3.4 des ersten Bremsbackensteges 3.3 links an der Druckstange 1
zur Anlage kommt, wird die Druckstange 1 gegen die Wirkung der Anlagefeder 6 von
der zweiten Anlagefläche 5.2 des Bremshebels 5 abgehoben und dadurch die Verspannung
zwischen Druckstange, Bremshebel und zweiter Bremsbacke gelöst. Das keilförmige
obere Ende 5.3 des Bremshebels 5 wird daher unter der Einwirkung einer an ihm angreifenden
Nachstellfeder 12 weiter nach unten in den sich vergrößernden Zwischenraum zwischen
Druckstange 1 und zweiter Bremsbacke 4 (Zapfen 14) bis zur erneuten Anlage der
zweiten
Anlagefläche 5.2 an der Druckstange 1 hineingezogen, wodurch die gewünschte Nachstellung
bewirkt wird.
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Der im Steg 4.3'der zweiten Bremsbacke 4 befestigte Zapfen 14 weist
im Ausführungsbeispiel einen zylind-rischen Hals 141 auf, der als Stütz- und Schwenk-Wiederlager
für den mit der ersten Anlagefläche 5.1 an ihm anliegenden Bremshebel 5 dient, und
einen Kragen 142, welcher den Bremshebel parallel zum Steg 4.3 übergreift und dadurch
eine sichere Führung bietet.
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Anstelle der im Ausführungsbeispiel gezeigten Mitnahmevorrichtung
können auch andere bekannte Mitnahmevorrichtungen vorgesehen werden. So ist es z.B.
möglich, die Druckstange 1 selbst mit einem hakenförmig abgewinkelten Fortsatz zu
verschen und durch ein im Steg 3.3 der ersten Bremsbacke 9 angeordnetes Längsloch
mit Spiel hindurchgreifen zu lassen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt der
von unten durch die Druckstange 1 hindurchgreifende Fortsatz 3.4 gleichzeitig als
seitliche Führung für die Druckstange. Ein bezüglich dieser Seitenführung entsprechender
Fortsatz 4.4 ist auch im Steg 4.3 der zweiten Bremsbacke 4 vorgesehen. Hierbei muß
lediglich darauf geachtet werden, daß der für diesen Fortsatz in der Druckstange
1 vorgesehene Längsschlitz 2 rechts dieses Fortsatzes genügend Freigang bietet,
damit dieser Fortsatz mit zunehmendem Belagverschleiß innerhalb dieses Schlitzes
weiter nach rechts wandern kann.