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Dokumentenidentifikation DE3713201A1 27.10.1988
Titel Nachstellvorrichtung für eine Teilbelag-Scheibenbremse
Anmelder Alfred Teves GmbH, 6000 Frankfurt, DE
Erfinder Weiler, Rolf, 6230 Frankfurt, DE;
Kirschner, Klaus, 3101 Lachendorf, DE;
Kempf, Dieter, 6000 Frankfurt, DE
DE-Anmeldedatum 18.04.1987
DE-Aktenzeichen 3713201
Offenlegungstag 27.10.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.10.1988
IPC-Hauptklasse F16D 65/40

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Nachstellvorrichtung für eine Teilbelag-Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

:PA

Eine derartige Teilbelag-Scheibenbremse ist aus der DE-PS 16 75 245 bekannt. Für eine Rückstellung ist in einem Sattelgehäuse eine Schnecke drehbar, jedoch nicht axial verschiebbar angeordnet, die in einer zugeordneten Verzahnung an einem Kopf einer Gewindespindel eingreift. Die Schnecke kann einen Innensechskant aufweisen, in den ein geeignetes Werkzeug eingesetzt wird. Die Schnecke wird durch eine in dem Sattelgehäuse angebrachte Anschlagscheibe an einer axialen Verschiebung gehindert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Rückstellvorrichtung anzugeben, die vor Korrosion und deren Rückstellelement vor einer unbeabsichtigten Drehung geschützt und einfach betätigbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform einer Nachstellvorrichtung, welche in eine hydraulisch betätigbare Scheibenbremse mit Festsattel und einseitig angeordneter mechanischer Handbremsbetätigung eingebaut ist;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B der Fig. 1;

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Einzelteils der Nachstellvorrichtung;

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform zum Zurückstellen eines Topfkolbens in eine Endstellung und

Fig. 6 einen Verdrehsicherungsstopfen einer Rückstellschraube.

Nach Fig. 1 besteht ein Sattelgehäuse 2 aus zwei Sattelhälften und weist in jeder der Sattelhälften einen Bremszylinder 3 bzw. 4 auf. Die Bremszylinder 3 und 4 sind untereinander über Leitungen 3a und 4a verbunden. Der Einlaß für das Druckmittel ist bei 9 angedeutet.

In den Bremszylindern 3 und 4 ist jeweils ein Topfkolben 6 bzw. 6a mit seinem Boden der Bremsscheibe 1 zugekehrt axial verschiebbar angeordnet, der auf eine Bremsbacke 5 bzw. 5a wirkt.

In jeden Topfkolben ist eine Nachstellvorrichtung eingebaut, die eine am Bremszylinderboden normalerweise drehfest gehaltene Gewindespindel 17 aufweist. Auf die Gewindespindel 17 ist eine Nachstellmutter 16 mit einem selbsthemmenden Gewinde aufgeschraubt, die in Bremslüftstellung mit ihrem einen Ende an dem Boden des Topfkolbens anliegt. Eine Hülse 11 ist auf der Nachstellmutter 16 schwimmend gelagert; die Hülse 11 weist einen zur Längsachse der Nachstellmutter geneigten Schlitz 12 auf, in dem ein radial angeordneter Stift 15 gleitet, der an der Nachstellmutter 16 befestigt ist. Eine Torsionsdruckfeder 24, die mit ihrem einen Ende in der Hülse 11 verankert ist, hält den Stift 15 in Anlage an eine Wand des Schlitzes 12, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.

Eine in dem Topfkolben angeordnete Rückstellfeder 25 stützt sich mit ihrem einen Ende an einer Anschlagscheibe 33 des Topfkolbens und mit ihrem anderen Ende an einer Scheibe 31 ab, die in einem Schlitz entlang der Innenseite des Topfkolbens 6 bzw. 6a geführt ist und auf der Außenseite der Nachstellmutter 16 anliegt.

Die Hülse 11 weist an ihrem dem Topfkolbenboden zugewendeten Ende einen Bund auf, an dem eine Verdrehsicherung in Form eines Radialgesperres angreift.

Nach Fig. 2 weist die Verdrehsicherung ein Federband 14 auf, das mit einem radial nach innen abgebogenen Arm 22 in eine Nut 10 der Hülse 11 greift und an seinem Außenumfang in Reibeingriff mit dem Kolbeninnenmantel 13 des Topfkolbens 6 bzw. 6a bei einer Drehbewegung der Hülse 11 tritt, welche über den Schlitz 12 und den Stift 15 mit der Nachstellmutter 16 in Verbindung steht. Die Nut 10 der Hülse 11 ist um einen Spalt 10a breiter, als der Arm 22 des Federbandes 14 dick ist; die verbleibende Nutbreite 10a, die in Fig. 2 dargestellt ist, entspricht dem Lüftspiel zwischen der Bremsbacke 5 bzw. 5a und der Bremsscheibe 1.

Zwischen dem Topfkolben 6 bzw. 6a und seiner jeweiligen Bremszylinderinnenwand sind Dichtungen 7 angeordnet. Bei einem Aufbau eines hydraulischen Drucks während einer Bremsbetätigung bewegt sich der Topfkolben 6 bzw. 6a entgegen der Kraft der Rückstellfeder 25 auf die Bremsscheibe 1 zu. Dabei gleitet die geneigte Schlitzwand der Hülse 11 an dem Stift 15 vorbei, und die Hülse 11 dreht sich, bis die andere Endwand der Nut 10 nach Ausnutzung des Bremslüftspiels an dem Arm 22 des Federbandes 14 zur Anlage kommt und dadurch eine weitere Drehung der Hülse 11 verhindert.

Wenn eine Belagabnutzung vorliegt und der Topfkolben 6 bzw. 6a das Lüftspiel überschreitet, nimmt die Hülse 11, die mittels des Federbandes 14 und dessen Arms 22 gegenüber dem Kolbeninnenmantel 13 drehfest gehalten wird, mit der an dem radialen Stift 15 anliegenden Wand des geneigten Schlitzes 12 die Nachstellmutter 16 mit, die auf der Gewindespindel 17 im Nachstellsinn verdreht wird.

Da die Drehung der Nachstellmutter 16 nur durch die in Umfangsrichtung verlaufende Bewegungskomponente der geneigten Schlitzwand relativ zu dem Stift 15hervorgerufen wird, ist der ausgeführte Nachstellschritt sehr klein und entspricht nicht dem über das Bremslüftspiel hinausreichenden Weg des Kolbenhubes. Infolgedessen ist eine große Belagabnutzung erst nach mehreren Bremsbetätigungen nachgestellt und bleiben bei hohen Bremskräften auftretende Satteldehnungen und Belagkompressionen praktisch ohne Einfluß auf den Nachstellschritt. Da in der Praxis die Bremsbetätigungen zum größten Teil im unteren Druckbereich erfolgen, wobei bei den einzelnen Bremsungen eine kaum meßbare Belagabnutzung auftritt, stellt sich ein Lüftspiel ein, das in engen Grenzen der verbleibenden Nutbreite 10a entspricht, ohne daß eine spürbare Pedalwegverlängerung auftritt. Das kleine Lüftspiel, das die Nachstellvorrichtung zuläßt, ermöglicht sehr große Übersetzungen für eine mechanische Handbremse, selbst wenn sie nur einseitig angebracht ist.

Die Verdrehsicherung ist so dimensioniert, daß sie alle auftretenden Reaktionskräfte ohne Verformung aufnehmen kann. Es ist eine mechanische Handbremsbetätigungseinrichtung vorgesehen, die einen Betätigungshebel 18 aufweist, in dem ein Handbremsseil 19 eingehängt ist. Bei Betätigung der Handbremse wird eine Welle 20 verdreht, und ein Pleuel 21 bewegt die Gewindespindel 17 in Richtung der Bremsscheibe 1, bis die Bremsbacke 5a an der Bremsscheibe 1 anliegt; bei einer weiteren Anspannung wird die Bremsscheibe 1 gegen die Bremsbacke 5 gedrückt. Das heißt, das Lüftspiel zwischen der Bremsscheibe 1 und der Bremsbacke 5 muß durch eine Verformung an der Bremsscheibe 1 oder am Befestigungsflansch 29 überwunden werden. Dementsprechend ist die Zuspannkraft zwischen der Bremsbacke 5 und der Bremsscheibe 1 um die erforderliche Verformungskraft geringer als die Zuspannkraft zwischen der Bremsbacke 5a und der Bremsscheibe 1. Die Unterschiede sind aber in der Praxis vernachlässigbar gering, da das durch die verwendete Nachstellvorrichtung ermöglichte kleine Lüftspiel etwa dem Axialspiel der Bremsscheibe entspricht.

Nach einem Lösen der Handbremse kehren die Topfkolben 6 und 6a, die elastisch verformte Bremsscheibe 1 und der Befestigungsflansch 29 sowie die verschobene Gewindespindel 17, unterstützt durch die Feder 23, in ihre Ausgangsstellungen zurück.

Bei einem Austausch abgenutzter Beläge müssen die über ein selbsthemmendes Gewinde mit den Nachstellspindeln verschraubten Nachstellmuttern zurückgeschraubt werden. Dies erfolgt von außen über eine am Sattelgehäuse 2 angebrachte, von außen betätigbare Rückstelleinrichtung für die Gewindespindeln 17.

Bei der auf der linken Seite der Fig. 1 dargestellten Nachstellvorrichtung weist die Gewindespindel 17, welche mit einem Flansch 32 am Zylinderboden anliegt, an ihrem aus dem Sattelgehäuse 2 vorstehenden Teil einen Innenvierkant- oder Innensechskant 27 und außerdem ein Außengewinde auf, auf das eine Kontermutter 26 geschraubt ist. Zum Zwecke der Nachstellung wird die Kontermutter 26 gelöst, dann wird die Gewindespindel 17 mittels eines geeigneten Werkzeugs, das in den Innenvierkant bzw. Innensechskant 27 eingeführt wird, so lange verdreht, bis der Topfkolben 6 seine Endstellung erreicht hat. Anschließend wird die Kontermutter 26 wieder festgezogen.

Bei der auf der rechten Seite dargestellten Ausführungsform ist in dem Sattelgehäuse 2 eine Schnecke 28 drehbar, jedoch axial nicht verschiebbar angeordnet, die in eine zugeordnete Verzahnung 30 an dem Kopf 8 der Gewindespindel 17 eingreift.

Nach Fig. 3 kann die Schnecke 28 ebenfalls einen Innensechskant 28a aufweisen, in den ein geeignetes Werkzeug eingesetzt wird. Die Schnecke 28, im folgenden Rückstellelement genannt, wird durch eine in dem Sattelgehäuse 2 angebrachte Anschlagscheibe 34 an einer axialen Verschiebung gehindert.

Da bei der Nachstellvorrichtung die Gewindespindel drehfest gehalten wird und die Nachstellung über eine Nachstellmutter erfolgt, welche über eine Hülse mit dem Topfkolben drehfest verbunden ist, kann die gesamte Nachstellvorrichtung axial kurz gebaut werden; da weiterhin eine zusätzliche Reibung, die durch eine zwischen dem Topfkolben und einer sich gegenüber diesem drehenden Nachstellspindel angeordneten Dichtung hervorgerufen würde, vermieden ist, braucht die Nachstell-Verdrehsicherung weniger Kraft übertragen.

Die beschriebene Festsattelbremse kann, da die Nachstelleinrichtungen auf beiden Seiten auf Grund des selbsthemmenden Gewindes gegen einen Rücklauf gesichert sind, in einem Zweikreis-Bremssystem verwendet werden, d. h., der Flansch- und Deckelteil können getrennt an je einen separaten Bremskreis angeschlossen werden. Denn die Reaktionskräfte stützen sich, wie bei der mechanischen Handbremsbetätigungseinrichtung, über das selbsthemmende Gewinde auf das Bremsgehäuse ab.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, die es ermöglicht, nach Bremsbelagverschleiß die Bremsbacke 5a zu wechseln und vorher den Topfkolben 6a in eine Endstellung zurückzufahren. Der Kopf 8 ist über ein Zwischenstück 35 an der Gewindespindel 17 angeordnet. Der Kopf 8, die Gewindespindel 17 und das Zwischenstück 35 sind bei Bremsbetätigung drehfest im Sattelgehäuse 2 gelagert. Um den in Richtung 36 nachgestellten Topfkolben 6a in Richtung 37 zurückzubewegen, wird die Gewindespindel 17 über das Zwischenstück 35 und den Kopf 8 gedreht und dabei gegenüber dem Sattelgehäuse 2 in Axialrichtung 36,37 ortsfest gehalten. Parallel zu der Mittelachse 38 der Bohrung 40 ist eine zweite Bohrung 41 mit einer Mittelachse 39 angeordnet. In der Bohrung 41 ist ein Rückstellelement 42, im folgenden Rückstellwelle oder Ritzel genannt, mit einer senkrechten Verzahnung 43 angeordnet. Die Verzahnung 43 greift in eine zweite Verzahnung 44 des Kopfes 8. Das Ritzel 42 weist einen Innensechskant 45 auf. In den Innensechskant 45 kann ein geeignetes Werkzeug, z. B. ein Inbusschlüssel, eingreifen und das Ritzel 42 drehen. Das Ritzel 42 ist drehbar aber axial nicht verschiebbar, d. h. durch die Anschlagscheibe 34 und dem Bohrungsende 46 begrenzt gelagert. Wird das Ritzel 42 gedreht, so dreht sich auch der Kopf 8 und über diese Drehbewegung des Kopfes 8 wird der Topfkolben 6a in Richtung 37 zurückbewegt. Da die Bohrung 41 und das darin gelagerte Ritzel 42 und auch der Kopf 8 und die Bohrung 40 korrosionsgeschützt und vor Schmutz gesichert sein müssen, ist ein Verdrehsicherungsstopfen 47 in die Bohrung 41 eingeführt. Ein Deckel 48 des Stopfens 47 schließt die Bohrung schmutzdicht ab. Der Stopfen 47 weist Reibelemente 49 auf, die so bemessen sind, daß der Stopfen 47 nach Einführung in die Bohrung 41 in dieser verklemmt. Der Stopfen 47 weist einen Außensechskant 50 auf, im folgenden Stift genannt, der in den Innensechskant 45 des Ritzels 42 eingreift, und das Ritzel 42 drehfest hält. Der Reibschluß zwischen den Reibelementen 49 und der Innenwand der Bohrung 41 ist so bemessen, daß am Ritzel 42 während einer Bremsbetätigung auftretende Drehmomente abbaubar sind, das heißt, daß sich das Ritzel 42 nicht oder nur geringfügig dreht. Soll der Topfkolben 6a in eine Endstellung zurückgefahren werden, so wird der Verdrehsicherungsstopfen 47 entfernt und das Ritzel 42 mit Hilfe eines Inbusschlüssels gedreht. Eine Länge B ist kürzer als eine zweite Länge A, damit beim Einsetzen des Stopfens 47 der Stift 50 das Innensechskant 45 des Rückstellelementes 42 vor dem Verschließen der Bohrung 41 findet und dadurch arretiert.

Fig. 6 zeigt den Verdrehstopfen 47 mit dem Deckel 48, dem Stift 50 und einem Mittelteil 51. Auf dem Mittelteil 51 sind drei Reibelemente 49, im folgenden Lippen oder Ringe genannt, angeordnet. Der äußere Rand 52 der Ringe 49 ist rund. Die Ringe 49 weisen eine pfeilartige Schräge in Richtung des Einführens auf und sind so bemessen, daß der Stopfen 47 mit geringem Kraftaufwand einführbar, aber mit größerem Kraftaufwand herausziehbar aus der Bohrung 41 ist. Der Stift 50 ist als Außensechskant oder -vierkant ausgebildet und so bemessen, daß er in die Bohrung 45 der Rückstellschraube 42 einführbar ist und diese drehfest hält. Der Deckel 48 weist eine konusförmige Fläche 53 auf, derart, daß sich die Dicke des Deckels 48 von außen nach innen zunächst verringert, bis der Deckel 48 in das Mittelteil 51 übergeht. Der Deckel 48 ist aus einem Werkstück und vorteilhaft aus Hartkunststoff gebildet. Die konusförmige Fläche 53 des Deckels 48 ist so ausgebildet, daß der Deckel 48 eine tellerförmige Anordnung mit der Tellerinnenseite zum Stift 50 hin zeigt und eine äußere umlaufende spitze Kante 54 bildet. Nach Einführen des Stopfens 47 in die Bohrung 41 schließt die äußere spitze Kante 54 die Bohrung 41 federnd ab. Der Stopfen 47 weist einen Innensechskant auf, so daß zum Zurückfahren des Topfkolbens 6a in eine Endstellung das Ritzel 42 über den Verdrehsicherungsstopfen 47 drehbar ist. Der Verdrehsicherungsstopfen 47 bleibt während des Zurückfahrens in der Bohrung 41.

  • Bezugszeichenliste:

    1 Bremsscheibe

    2 Sattelgehäuse

    3 Bremszylinder

    3a Leitung

    4 Bremszylinder

    4a Leitung

    5 Bremsbacke

    5a Bremsbacke

    6 Topfkolben

    6a Topfkolben

    7 Dichtungen

    8 Kopf

    9 Einlaß

    10 Nut

    10a Spalt

    11 Hülse

    12 Schlitz

    13 Kolbeninnenmantel

    14 Federband

    15 Stift

    16 Nachstellmutter

    17 Gewindespindel

    18 Betätigungshebel

    19 Handbremsseil

    20 Welle

    21 Pleuel

    22 Arm

    23 Feder

    24 Torsionsdruckfeder

    25 Rückstellfeder

    26 Kontermutter

    27 Innensechskant

    28 Schnecke

    28a Innensechskant

    29 Befestigungsflansch

    30 Verzahnung

    31 Scheibe

    32 Flansch

    33 Anschlagscheibe

    34 Anschlagscheibe

    35 Zwischenstück

    36 Richtung

    37 Richtung

    38 Mittelachse

    39 Mittelachse

    40 Bohrung

    41 Bohrung

    42 Rückstellelement

    43 Verzahnung

    44 Verzahnung

    45 Innensechskant

    46 Bohrungsende

    47 Verdrehsicherungsstopfen

    48 Deckel

    49 Ringe

    50 Stift

    51 Mittelteil

    52 Rand

    53 Fläche

    54 Kante

    55 Innensechskant


Anspruch[de]
  1. 1. Nachstellvorrichtung für eine Teilbelag-Scheibenbremse mit einer Rückstelleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung (8, 34, 42-44) einen Stopfen (47) aufweist, der einen Deckel (48), Reibungselemente (49) und einen Stift (50) bildet, der in ein Rückstellelement (42), insbesondere in eine mit einer Verzahnung (43) versehenen Rückstellwelle (42), eingreift.
  2. 2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (50) als Außensechskant ausgebildet ist.
  3. 3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungselemente (49) pfeilartig sind.
  4. 4. Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (48) eine konusförmige Fläche (53) aufweist.
  5. 5. Nachstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Länge (B) kürzer ist als eine zweite Länge (A), damit beim Einsetzen des Stopfens (47) der Stift (50) das Innensechskant (45) des Rückstellelementes (42) vor dem Verschließen der Bohrung (41) findet und dadurch arretiert.






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