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Automatischs Nachstellung, insbesondere für Kraftfahr-
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zeugbremsen Anwendungsgegebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft
eine automatische Nachstellung zum Ausgleich des Spieles zwischen Reibbelag und
Gegenreibmittel bei Reibbelagverschleiß, insbesondere in Bremsen für Kraftfahrzeuge
und selbstfahrende Bau-, Land-und Arbeitsmaschinen, Diese automatische Nachstellung
ist geeignet für den Einsatz in den Spannslementen der Betriebsbremse oder den Kraftubertragungsgliedern
der Feststellbremse.
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Sie ist in den Bremssystemen Scheibenbremse und Trommelbremse unterschiedlichster
Bauart und Baugröße anwendbar Sie gestattet auf Grund des durch Gewinde erreichten
Porasohlusses eine hohe KraStUbertragbarkeit in axialer Richtung.
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Darüberhinaus ist es möglich, auf Grund des Funktionsprinzipes entsprechend
der konstruktiven Auslegung kleine Nachstellintervalle zu realisieren, Charakteristik
der bekannten technischen Lösungen Bekannt sind Lösungen von automatischen Nachstellungen
auf der Basis von Reibgesperren oder formschlUssigen Mechanismen, die den Verschleiß
des Reibbelages unmittelbar und direkt nachstellen.
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Andererseits sind Lösungen bekannt, bei denen der Aus-
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des Verschleißes nicht in einem Zuge, sondern in einer Vielzahl kleinerer Intervalle
erfolgt, Die direkt nachstellenden Prinzipien sind auf Grund der Bedingungen vor
allem in Bremsen größerer Bauart den indirekt nachstellenden Einrichtungen unterlegen,
Durch die Dehnungen der Bremstrommel bei Krafteinwirkungen und emperatureinfluß
ist das realisierbare Spaltmaß zwischen den Reibpartnern an direkt nachstellenden
Einrichtungen nachteilig größer, Das ist der Grund für die vielsohichtigen Lösungen
auf dem Gebiet der automatischen Nachstellung mit indirekt nachstellendem Charakter,
Bekannt sind Lösungen, bei denen durch das Verdrehen einer Gewindeverbindung eine
Verlingerung der Bauteileverbindung im Sinne einer verschleißausgleichenden Nachstellung
erfolgt, Das Verdrehen der Gewinde in Abhangigkeit von der Betätigung erfolgt dabei
auf unterschiedliche Arten. Die oftmals, wie auch in den Erfindungsbeschreibungen
DE OS 2408252 und DE OS 2608751 zur Anwendung kommende formschlüssige Betätigung
der Nachstellmutter über verzahnte Profile und Sperrklinken ist technologisch kompliziert
und gestattet eine Nachstellung ebenfalls nicht stufenlos, sondern in Intervallen,
welche sich größenmäßig ungünstig auf das Spaltmaß auswirken.
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Gleiches trifft zu auf die Erfindungsbeschreibung DE OS 2429707, Nachteilig
bei diesen Lösungen ist der hohe Fertigungsaufwand für die Bauteile dieser Nachstelleinrichtungen.
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Desweiteren sind diese Lösungen nicht geeignet, Bewegungen der Kolben
im Zylinder, wie sie die Funktion in Servobremsen erfordert, durchzuführen.
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Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, eine automatische Nachstellung
zum Ausgleich des Spieles zwischen den am Bremsvorgang beteiligten Reibpartnern
an Radbremsen unterschiedlicher Bauart zu schaffen. Diese automatische Nachstellung
soll es gestatten, den Abstand zwischen den Reibpartnern in einer vorbestimmten
Toleranz zu halten.
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Diese Erfindung soll sich sowohl im Hydraulikteil von Radbremsen,
wie Radbremszylinder oder Scheibenbremsensättel, als auch in den mechanischen Kraftübertragungsgliedern,
zum Beispiel denen der Feststellbremse bei Trommel- und Scheibenbremsen, anordnen
lassen.
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Die automatische Nachstellung soll es gestatten, hohe axiale Kräfte
zu übertragen.
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Der Nachstellfortschritt soll der Verschleißgeschwindigkeit angepaßt
sein. Der Verschleißausgleich soll nicht direkt in einem Zuge, sondern indirekt
erfolgen, so daß, wenn die Bremstrommel auf Grund großer Bremskräfte oder hoher
Temperatur mehr als üblich verformt wird, keine Ubereinstellung erfolgt, die zur
Verringerung des zulässigen Spaltmaßes bzw. im ungünstigsten Fall sogar zum ständigen
Schleifen der Bremse führt, Desweiteren soll es möglich sein, daß das festgelegte
Spaltmaß bei einer Fehleinstellung der Bremse, gleich ob Trommel- oder Scheibenbremse,
durch wenige Betätigungen schnell erreicht wird.
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Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine am oder im Hydraulikspannzylinder oder dem mechanischen FeststellbremsUbertragungsteil
von Radbremsen gleich welcher Bauart angeordnete automatische Nachstellung zu schaffen,
bei der mit wenigen Bauteilen ein Nachstellen der sich durch Reibbelagverschleiß
abnutzenden Teile zu erzielen, so daß sich mit einer bestimmten Toleranz ein ständig
konstanter Abstand zwischen den Reibpartnern ergibt und diese Nachstellung axial
große Eräfte übertragen kann, Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
ein zum Beispiel an einem Radbremszylinderkolben befestigtes hülsenåhnliches Teil,
im folgenden Federträger genannt, am Innendurchmesser zwei umlaufende Einstiche
besitzt, in denen in gleichsinniger Anordnung Klemmfedern mit mindestens einer Windung
sitzen, die ein nach innen radial abgebogenes Ende aufweisen, Der zweite, gegenüberliegende
Kolben trägt fest verbunden zentrisch eine Gewindespindel, auf der ein mutternähnliches
Teil, im folgenden Nachstellmutter genannt, aufgeschraubt ist, Die Nachstellmutter
besitzt auf der Manteifläche zwei axial gegenläufig geneigte Nuten. Diese Nachstellhülse
sitzt in dem Federträger, Die radial nach innen weggebogenen Enden der Klemmfedern
ragen jeweils in eine Nut der Nachstellmutter, Die Radbremszylinderkolben sind unverdrehbar
durch Formschluß mit den Bremsbacken verbunden.
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Die Abstützung der beiden Kolben aufeinander erfolgt über das Gewinde
der Spindel auf die Nachstellmutter und von dieser auf den zweiten Kolben, Bei Betätigung
des Radbremszylinders bewegen sich die beiden Kolben auseinander, Dabei gleiten
die KlemmSederenden in den Nuten der Nachstellmutter, Au9 Grund der
unterschiedlichen
Neigungsrichtung der Nuten erfolgt eine Relativbewegung zwischen den beiden Klemmfedern.
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Auf Grund der Wirkung der Klemmfedern als Richtungereibungskupplung
erfolgt ein Verdrehen der Nachstellmutter auf der Gewindespindel im Sinne einer
Verlängerung.
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Beim Rückgang der Betätigung erfolgt erneut eine Relativbewegung zwischen
den glemmfedernr Die Funktion der Klemmfedern wechselt und es erfolgt ein Verdrehen
der Nachstellmutter auf der Gewindespindel im Sinne einer Verlängerung bis die Nachstellhülse
stirnseitig am Anschlag im Kolben wieder anliegt, Der Durchmesser der Nachstellmutter,
die Gewindesteigung der Spindel, die Schrägungswinkel der Nuten sowie der axiale
Betätigungsweg der Kolben bestimmen die Nachstellcharakteristik.
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Das je nach Bremsenart unterschiedlich erforderliche Spalt maß wird
durch die Dimensionierung des Drahtdurchmessers der Klemmfeder, der Nutbreite und
des Schrägungswinkels der Nut auf der Nachstellmutter bestimmt. Durch entsprechend
dem erforderlichen Zweck festgelegte Größen von Nutbreite, Drahtdurchmesser der
Klemmfeder, Durchmesser der Nachstellmutter und Gewindesteigung lassen sich unterschiedliche
Nachstellcharakt eristiken und unterschiedliche Spaltmaße realisieren.
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Durch die Wahl entsprechend dimensionierter Gewinde lassen sich hohe
Kräfte übertragen, die die Nachstellung auch für den Einsatz im Krafttibertragungsgestänge
der Fest stellbremsen bei Trommel- und Scheibenbremsen ermöglicht, Das Wesen dieser
automatischen Nachstellung ist ferner, daß durch diese Anordnung kein direktes Verschleißnachstellen,
sondern bei jeder Betätigung über das installierte Grundspiel hinaus, nur eine Teilnachstellung
erfolgt.
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Je größer der Betätigungsweg ist, desto größer wird der Nachstellbetrag
und es kommt zu einem schnellen Ausgleich bei größerer Fehl einstellung.
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AusfLih.rungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungs
beispiel näher erläutert werden.
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Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen: Figur 1: Radbremszylinder mit
integrierter automatischer Nachstellung im geschnittenen Zustand, Figur 2: Darstellung
der Einzelteile der automatischen Nachstellung, Figur 3: Darstellung zur Einbaulage
der Klemmfedern, Pür die Erläuterungen wurde das Ausführungsbeispiel einer automatischen
Nachstellung gemäß Erfindung, integriert in einem Stufenradbremszylinder, angeordnet
zwischen den beiden Kolben, gewählt.
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In einem Gehäuse 1 eines Stufenradbremszylinders sind gegenüberliegend
zwei Kolben 2 und 6 angeordnet, Die Abdichtung für die Bremsfliissigkeit erfolgt
durch die auf den Kolben sitzenden Dichtelementen 3 und 11, Im Kolben 2 ist zentrisch
fest mit ihm verbunden, die Spindel 4 angeordnet, Aufgeschraubt auf die Spindel
4 ist die Nachstellmutter 5, die auf ihren Umfang zwei gegenläufig geneigte Nuten
10 trägt, Am zweiten, gegenüberliegenden Kolben ist ein hülsenförmiger Pederträger
9, der am Innendurchmesser zwei umlaufende Einstiche 13 besitzt, in denen jeweils
die Klemmfedern 7 und 8 eingespannt sind, befestigt, Die Nachstellmutter 5 sitzt
innerhalb des Federträgers 9 und im unbetätigtem Zustand des Radbremszylinders kommt
eine Stirnseite der Nachstellmutter zur Anlage am Anschlag 12 im Kolben 6.
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Die rechtwinklig nach innen gebogenen Enden der Klemmfedern 7 und
8 greifen dabei jeweils in eine Nut 10 der Nachstellnutter 5. +
Pie
Kolben sind unverdrehbar formschlüssig über Druckbolzen mit den Bremsbacken verbunden,
Bei Betätigung der Bremse bewegen sich der Kolben 6 mit dem Federträger 9 sowie
den Drehfedern 7 und 8 und der Kolben 2 mit der Spindel 4 und der aufgeschlaubten
Nachstelimutter 5 auseinander. Dabei gleiten die radial nach innen gebogenen Enden
der Klemmfedern 7 und 8 in den Nuten 10. Nachdem das Spiel zwischen Nut breite und
Drahtdurchmesser der Klemmfeder überwunden ist, erfolgt, bedingt durch die Schrägung
der Nuten 10 eine Relativbewegung zwischen den Drehfedern 8 und 7, Auf Grund der
Wirkung als Pichtungsreibungskupplung sperrt die Drehfeder 8 durch Reibschluß im
einstich 13 und es erfolgt ein Verdrehen der Nachstellmutter 5 auf der Gewindespindel
4, Die Drehfeder 7 arbeitet dabei nicht in Sperrichtung und wird durch die Drehung
der liachstellmutter über Nut 10 und ihres radial eingreifenden Endes mitgenommen,
Sie gleitet in dem Einstich 13 des Federträgers 9. Das Drehen der Nachstellmutter
5 auf der Spindel 4 erfolgt im Sinne einer Verlängerung, Bei Rückgang der Betätigung
wird erneut das installierte Spiel zwischen Nutbreite e und Klemmfederdrahtstärke
überwunden.
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Danach vertauscht sich die Wirkungsweise der Klemmfedern 7 und s,
Beder 7 wirkt nunmehr in Sperrichtung und Feder 8 gleitet im Einstich 13. Gleichzeitig
erfolgt ein weiteres Verdrehen der Nachstellmutter 5 auf der Spindel 4 im Sinne
einer Verlängerung, bis die axiale Bewegung durch die Anlage der Stirnseite der
Nachstellmutter 5 am Anschlag 12 begrenzt wird. Uin Nachstellzyklus ist damit beendet.
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Die Nachstellgröße ist abhängig von den konstruktiv maßlichen Festlegungen
und dem Betätigungsweg, Es wird jedoch bei einer Betätigung der Bremse nur ein Teilbetrag
des gesamten Betätigungsweges über das installierte Grundspiel hinaus nachgestellt,
Eine Rückstellung der automatischen Nachstellung erfolgt durch Verdrehen der beiden
aus dem Formschluß gelösten Kolben zueinander,
Durch dieses Verdrehen
wird die Spindel wieder in die Nachstellmutter hineingeschraubt und der Abstand
der beiden Kolben 2 und 6 zueinander verringert, Der Vorteil dieser Erfindung besteht
in der funktionell guten Lösung zur Erreichung definierter LüStspiele, in der technologisch
einfachen Gestaltung der Bauelemente, in der universellen Einsatsmöglichkeit und
der damit verbundenen gefahrlosen Handhabung und Wartung.
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Automatische Nachstellung, insbesondere für Kraftfahrzeu bremsen Aufstellung
der verwendeten Bezugszeichen Gehäuse 1 Kolben 2 Dichtelement 3 Spindel 4 Nachstellmutter
5 Kolben 6 Drehfeder 1 7 Drehfeder 2 8 Federträger 9 Nut 10 Dichtelement 11 Anschlag
12 Einstich 13