DE4231507A1

DE4231507A1 - Niveau-Auslgeichsnocke für Hub- bzw. Verschleißkompensation (Knebelnocke)

Info

Publication number: DE4231507A1
Application number: DE19924231507
Authority: DE
Inventors: Stephan Dipl Ing Benkert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1992-09-21
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2012-09-22
Also published as: DE4233997A1; DE4233997C2; DE4231507C2

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Ein richtung zur Konstanthaltung eines Einleit ungshubes bei gleichzeitiger Abnutzungsmög lichkeit eines entsprechenden Verschleißele mentes (z. B. Bremsbelag in Scheibenbremsen) in direkter Kraftwirkrichtung (axial).

Diese Einrichtung ermöglicht es, daß ent sprechende Hebelwinkel zur Kraftaufbringung auf die Verschleißebene definiert konstant gehalten werden und gleichzeitig der ent stehende Abrieb per Verschleiß bei Friktion (z. B. zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe) automatisch und zwangsweise ausgeglichen wird.

Hierdurch wird gewährleistet, daß infolge des automatischen Niveauausgleiches in der Kraft einleitungsebene via Hebelarm der Hebelwinkel konstant und definiert auslegbar gestaltet werden kann. Somit ist es möglich, daß ein störender Winkelausschlag am Kraftarm des Hebels infolge Niveauausgleich (automatisch) am Lastarm (Kraftübersetzung durch Hebelge gesetz) vermieden wird. Die Realisierung wird durch eine entsprechende Ausgleichsnocke in der Anpreßachse und Referenzsignal mittels mech. Koppelung der Ausgleichsnocke am Ge häuse der Krafthebellagerung per Winkelaus gleich und kraft- und formschlüssiger Zwangs verdrehung der Ausgleichsnocke bewirkt.

Der Abrieb wird so linear kompensiert und in der Folge der Krafterzeugerweg am Krafthebel trotz Abrieb unter dem Lasthebelpunkt (mit entsprechender Kraftübersetzung durch das Hebelübersetzungsverhältnis) konstant ge halten. Somit ist es möglich, daß der Kraft huberzeugerweg ebenfalls konstant haltbar ist und folglich kein zusätzliches Störsignal im Krafteinleitungssystem erzeugt wird.

Diese Einrichtung ist in mechanischen Brems systemen wichtig und läßt sich auch in anderen ähnlichen Anwendungsbereichen grundsätzlich verwenden, so daß zum Beispiel störende Pe dalausrückwege eliminiert werden können.

Stand der Technik

Bei herkömmlichen Verschleißsystemen mit Hebelkraftanwendung sind infolge Verschleiß zwangsläufig störende Winkelausschläge am Last- und Kraftarm des Hebelsystemes vorhanden und wirken sich störend auf den Betriebsab lauf des Systems aus, so daß sich verändernde Pedal- oder andere Kraftarmwege infolge Ver schleiß ergeben und so anderweitig kompensiert werden müssen.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß der störende und sich infolge Verschleiß kon tinuierlich ändernde Krafthebelweg am Kraft einleitungspunkt und infolge Hebelübersetzung definierte Gesetzmäßigkeit durch eine ent sprechende Einrichtung eliminieren läßt.

Lösung

Zur Erreichung des Aufgabenzieles wird hier eine Quasi-Knebelnocke mit Referenzanbindung als Signalgeber am Gehäuse der Lastachse so installiert, daß durch den definierten Spreizeffekt in der Lastachse via Kreiskeil effekt der Ausgleichsnocke eine Axialverläng erung bewirkt wird. Die Nocke ist lose ge lagert in der getrennten Lastachse und Anpreß platte montiert. Das zur Verstellung der Ausgleichsnocke erforderliche Drehmoment wird durch den Referenzpunkthebelarm zur Ausgleichs nocke und den Rampenwinkel der 180° gegen überliegenden Verstellkeilelemente an der Aus gleichsnocke bewirkt. Der Kompensationsweg der Lastachse ist durch die Keilwinkel der Verstellkeilelemente an der Ausgleichsnocke und den Referenzhebelarm der Nocke definiert.

Eine zu definierende Momentenungleichung im System bewirkt die Funktion der Schleißkom pensation, wie sich mathematisch nachweisen läßt. Die Verstellung der Nocke erfolgt polar.

Vorteile

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß

a) ein störender und sich permanent veränder licher Krafthebelweg vermeidbar wird,
b) eine kostengünstige Lösung der Aufgaben stellung erreicht wird, weil die Aus gleichsnocke ein techn. einfaches und in Massenproduktion leicht herstellbares Teil ist,
c) der Einsatz des Prinzipes in verschiedenen techn. Anwendungsfällen wie Bremsen, Kupp lungen, Nivelliersystemen u. ä. möglich ist,
d) eine robuste und kompakte Lösung gewähr leistet ist und jedwede Einbaulage möglich wird; Verschmutzung ist nicht problematisch,
e) bei Rotation des Systemes mit montierten Ausgleichsnocken die Fliehkraft keine Stör größe darstellt.

Beschreibung der Funktion

An Hand der beigefügten Zeichnungen (Knebelnocke ISB 078092 A und B) wird hier folgende Beschreibung möglich:

Die Prinzipstudie in Fig. 1 zeigt die eingebaute Aus gleichsnocke 1 (Knebelnocke A, siehe auch Fig. 2, welche zwischen der Referenzachse auf Ebene A am Zapfen 2 gelagert ist. Die Kraft wird mittels Hebel 3 über das Druckstück 4 auf die Nocke eingeleitet, welche im Zapfen 2 gelagert ist. Hierdurch wird bei ei nem Verschleißabrieb am Belag 5 das untere Druckstück 7 abgesenkt und gleichzeitig über die Knebelnocke 1, welche über den Zapfen 2, der im Gehäuse 6 gelagert ist, zwangsweise eine Drehung im Punkt D bewirkt, mit der Folge, daß die Nocke absenkt und via Kurvensegmente eine axiale Spreizung der Kraftsäule (-achse) bewirkt, welche direkt proportional der Verschleißgröße ist. Folge: die Ebene C wird zwangsweise kon stant gehalten und somit eine Hebelverstellung am Krafteinleitungspunkt verhindert. Bei Weg nahme der Kraft am Hebel 3 wird durch eine entsprechende Rückholfeder oder ähnliche Ein richtung 8 das System zurückgeholt und eine entsprechende Lüftung des unteren Druck stückes 7 mit samt dem Belag 5 bewirkt. Ein Drehmoment wird nicht übertragen und der Kraft fluß ist unterbrochen. Die Drehrichtung des Systems ist beliebig und die Verschleißkom pensation durch die Verstellkeilelemente an der Knebelnocke und den zugehörigen Schwenk winkel II-III zu der Referenzebene A definiert. Als Variante ist der Vorgang auch mit der Knebelnocke ISB 078092 B nach Fig. 3 und 4 in Analogie erreich bar, wobei dann der Referenzzapfen durch eine entsprechende Kulisse im Gehäuse 6 ersetzt wird.

Claims

1. Niveau-Ausgleichsnocke (Knebelnocke) für Hub- bzw. Verschleißkompensation, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verschleiß- oder Niveaudifferenz automatisch an der krafteinleitenden Seite keine Niveaudifferenz ergibt, bzw. diese auto matisch kompensiert wird.

2. Niveau-Ausgleichsnocke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleich über defi nierte Kreisbahn oder mathematische Kurve im Wälzkeil prinzip (-effekt) zwangsmäßig und spielfrei abläuft.

3. Niveau-Ausgleichsnocke nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Niveauausgleich keine Zusatzenergie erforderlich ist.

4. Niveau-Ausgleichsnocke nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzmöglichkeit in Form einer hebeldefinierten Lagerung mittels Zapf en oder Klauen an der Ausgleichsnocke durch Abstützung an einer Gehäusewand oder ähnlich in bezug auf die Ab nutzung zwangsweise erkannt und eine entsprechende Winkeldrehung dergestalt einleitet, daß ein Spreiz effekt entsteht, welcher den Verschleiß bzw. Abnutz ung automatisch kompensiert.

5. Niveau-Ausgleichsnocke nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Nocke ohne spezielle Drehachse realisiert wird und durch die gegenläufigen Steigungen die entstehenden Radialkräfte in der Nocke kompensiert werden.

6. Niveau-Ausgleichsnocke nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocke an keine Einbaulage gebunden ist und in allen Lagen und unter allen möglichen Bedingungen (z. B. Rotation und in der Folge Fliehkräfte ect.) funktionssicher ist.

7. Niveau-Ausgleichsnocke nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Nocke als Massenartikel keinerlei Probleme darstellt und in allen gängigen Werkstoffen ausgeführt werden kann.

8. Niveau-Ausgleichsnocke nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocke mit Zapfen als auch mit Kulisse ausführbar ist, so daß allen geo metrischen Anforderungen bezüglich Beeinflussung des Drehwinkels und der Momentenbildung infolge Umfangs kräfte beim Kompensierungsvorgang Gestaltungsspiel raum gegeben ist.