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Die Erfindung betrifft eine Zustelleinrichtung für eine Fahrzeug-Scheibenbremse, die zum Ausgleich des Bremsbelagverschleißes eine auf einer Drehachse in dem Bremsgehäuse der Scheibenbremse angeordnete Nachstelleinheit mit einem Nachstellelement aufweist, das in Verbindung mit mindestens einem zu der Bremsscheibenebene hin beweglichen Druckstempel steht, und mit einer auf einer Achse, welche ungleich der Drehachse der Nachstelleinheit ist, angeordneten Rückstelleinrichtung zum Zurückdrehen des Nachstellelements im Falle des Bremsbelagwechsels.
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Bei Scheibenbremsen mit integrierter Nachstelleinheit wird während des Bremsbetriebs der Abstand zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe, also das so genannte Lüftspiel, laufend ein-/nachgestellt. Auf diese Weise rückt der den Bremsbelag beaufschlagende Druckstempel entsprechend dem Verschleiß der mit zunehmender Lebensdauer schmaler werdenden Bremsbeläge insgesamt näher an die Bremsscheibe heran. Hat der Bremsbelag seine zulässige Verschleißgrenze erreicht, ist er auszubauen und gegen einen neuen Bremsbelag zu ersetzen. Hierzu muss das Nachstellelement in seine Ausgangslage zurückgedreht werden, um so einen ausreichenden Platz für die Aufnahme der neuen und damit breiteren Bremsbeläge zu schaffen. Für diesen Vorgang sind aus dem Stand der Technik Rückstelleinrichtungen in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.
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Die
DE 37 13 201 A1 offenbart eine beidseitig und damit symmetrisch zuspannende Fahrzeug-Scheibenbremse mit zu beiden Seiten der Bremsscheibenebene angeordneten Druckstempeln. Sowohl der innere, wie auch der äußere Druckstempel sind mit jeweils einer eigenen Nachstelleinrichtung versehen. Zur Rückstellung des fahrzeugaußen angeordneten Druckstempels sitzt darin eine verstellbare Gewindespindel, welche Bestandteil der Nachstelleinheit ist. Das äußere Ende der Gewindespindel ist aus dem Bremsgehäuse der Scheibenbremse herausgeführt und dort mit einem Innensechskant versehen, in den zum Zwecke der Rückstellung ein geeignetes Werkzeug eingesetzt werden kann.
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Eine gattungsgemäße Zustelleinrichtung ist aus der
EP 0 824 639 B2 bekannt. Diese findet Anwendung bei einer Scheibenbremse mit einseitiger Zuspannung, d.h. der hier als Doppelstempel gestaltete Druckstempel befindet sich, bezogen auf die Bremsscheibenebene, ausschließlich fahrzeuginnen. Das Bremsgehäuse ist mit zwei Öffnungen versehen, in welche wahlweise ein Verschlussstopfen oder ein Rückstellelement von außen her einsetzbar ist. Das auf einer Drehachse quer zur Drehachse der Nachstelleinheit drehbare Rückstellelement ist an seinem gehäuseinneren Ende mit einem kegelstumpfförmigen Zahnrad und an seinem gehäuseäußeren Ende mit einem Sechskant versehen, der sich mittels eines handelsüblichen Handwerkzeuges bedienen lässt. Um eine Wirkverbindung zwischen dem Rückstellelement und dem dazu quer ausgerichteten Nachstellelement zu erzeugen, wird das Rückstellelement entgegen einer Federkraft in das Bremsgehäuse hineingedrückt und so ein Antrieb auf die Nachstelleinheit erreicht.
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Eine solche Rückstelleinrichtung ist für solche Radbremsen, bei denen sich die Nachstelleinheit mittig im Bremsgehäuse befindet, wie etwa für Radbremsen mit Doppel-Druckstempel und zentraler Nachstelleinheit, weniger geeignet. Vor allem sind die Elemente der Rückstelleinrichtung nicht besonders gut zugänglich. Vielmehr ist es für die Rückstellung der Nachstelleinheit erforderlich, sich von außen her über die Scheibenbremse zu beugen. Die räumliche Situation hierfür ist wegen der die Scheibenbremse umgebenden Radkästen des Fahrzeuges sehr beengt.
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Ziel der Erfindung ist es daher, die Zugänglichkeit der Rückstelleinrichtung zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, dass zum Zwecke der Rückstellung das Bremsgehäuse zu der Bremsscheibenebene hin mit einer Gehäuseöffnung versehen ist.
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Auf diese Weise ist es auch bei fahrzeuginnen angeordneter Scheibenbremszuspannung möglich, von der Fahrzeugaußenseite her die Rückstellung durchzuführen. Diese verbesserte Zugänglichkeit ist vor allem deshalb von Vorteil, da bei einem Einsetzen neuer Bremsbeläge das Rad bzw. die Radfelge ohnehin demontiert werden muss, so dass spätestens dann die zu der Bremsscheibenebene hin angeordnete Rückstellung optimal zugänglich ist.
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Bestandteil der Rückstelleinrichtung ist vorzugsweise ein auf der Achse der Rückstellung drehbar gelagertes Rückstellelement. Dieses ist mit dem Nachstellelement drehgekoppelt oder drehkoppelbar und mit einer Werkzeugkontur zum Ansetzen eines Handwerkzeugs versehen, wobei die Werkzeugkontur zu der Bremsscheibenebene hin an dem Rückstellelement ausgebildet ist.
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Mit einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zustelleinrichtung wird vorgeschlagen, dass sich die Werkzeugkontur des Rückstellelements vollständig innerhalb einer Vertiefung eines Bremsgehäuses der Scheibenbremse befindet. Dort ist das Rückstellelement gegen Verschmutzung oder auch Steinschlag optimal geschützt. Zusätzlich kann es von Vorteil sein, die Vertiefung nach außen hin durch einen Stopfen zu verschließen, wobei dieser Stopfen vorzugsweise zu der Wandung der Vertiefung hin abdichtet.
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Mit einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Rückstellelement in Richtung seiner Drehachse beweglich angeordnet und durch ein Federelement beaufschlagt ist. Das Rückstellelement ist daher nicht in dauerndem Eingriff mit den übrigen Elementen der Nachstelleinheit, so dass im Fahrbetrieb Wechselwirkungen mit oder Beeinflussungen von Elementen der Nachstelleinheit ausgeschlossen sind. Vorzugsweise ist das Federelement des Rückstellelements mit einer zu der Bremsscheibenebene hin gerichteten Federkraft beaufschlagt.
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Des Weiteren wird mit einer Ausgestaltung vorgeschlagen, dass die Drehachse des Rückstellelements die Drehachse der Nachstelleinheit schneidet, und zwar vorzugsweise an einem Ort außerhalb des Bremsgehäuses der Scheibenbremse. Der Winkel zwischen der Drehachse der Nachstelleinheit und der Drehachse des Rückstellelements kann 10° bis 45° betragen, vorzugsweise zwischen 20° und 30°. Dies ermöglicht eine gute Zugänglichkeit des Rückstellelements von Fahrzeugaußen, wobei das für die Rückstellung verwendete Handwerkzeug in besonders günstiger Weise durch eine nach schräg unten gerichtete Bewegung angesetzt werden kann.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielhaft erläutert. Auf der Zeichnung zeigen
- 1 in perspektivischer Darstellung das Bremsgehäuse und den Bremssattel einer Scheibenbremse des Schwimmsatteltyps, wobei der besseren Übersicht wegen die Bremsscheibe sowie die beiden Bremsbeläge der Scheibenbremse nicht wiedergegeben sind und
- 2 einen zentralen Schnitt durch den die Zuspanneinrichtung sowie eine Nachstelleinrichtung enthaltenden Teil des Bremsgehäuses und
- 3 denselben Schnitt wie 2, jedoch während der Betätigung einer Rückstelleinrichtung durch Einrücken eines Rückstellelements.
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1 zeigt ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 versehenes Bremsgehäuse einer Fahrzeugscheibenbremse, die insbesondere als Fahrzeugbremse für Schwerlastfahrzeuge, wie z.B. Lkw-Anhänger, Anwendung findet. Es handelt sich um eine nur fahrzeuginnen mit einer Zuspannung versehene Schwimmsattel-Scheibenbremse des Doppelstempel-Typs. Zwei parallele, auf den Bewegungsachsen B arbeitende Druckstempel 2 sind über eine Traverse 7 (2 und 3) starr miteinander verbunden, und liegen gemeinsam gegen den innen liegenden Bremsbelag der Scheibenbremse an. Die Bremse wird über eine Zuspanneinrichtung im Bremsgehäuse 1 betätigt und verfügt über eine integrierte Nachstelleinheit zur Nachstellung eines gleich bleibend großen Lüftspiels. Darunter verstanden wird ein bei unbetätigter Bremse unabhängig vom Bremsverschleiß gleich bleibender Abstand zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe.
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Die Bremsbeläge und die Bremsscheibe sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit auf der Zeichnung nicht dargestellt. Erkennbar in 1 ist jedoch ein an dem Bremsgehäuse 1 einstückig angeformter Bremssattel 3, welcher einen nach radial außen offenen Belagschacht 5 umschließt. Innerhalb des Belagschachts 5 befinden sich der jeweilige Umfangsbereich der Bremsscheibe sowie die von innen und von außen gegen die Bremsscheibe arbeitenden Bremsbeläge. Nur der innen liegende, unmittelbar durch den Doppel-Druckstempel 2 betätigte Bremsbelag ist in dem Belagschacht 5 verschieblich, wohingegen der außen liegende Bremsbelag unmittelbar in einer entsprechenden Aufnahme des Bremssattels 3 festgelegt ist.
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1 lässt ferner erkennen, dass die beiden parallel zueinander auf den Bewegungsachsen B geführten und gemeinsam betätigten Druckstempel 2 einen deutlichen Abstand zueinander aufweisen. In dem Raum zwischen den beiden Druckstempeln 2 und damit mittig in dem Bremsgehäuse 1 ist auf diese Weise die Nachstelleinheit 11 zur Nachstellung des Lüftspiels angeordnet. Diese arbeitet auf der Drehachse A, die mittig zwischen den Achsen B liegt.
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2 und 3 zeigen einen Schnitt durch eine solche mittige Ebene des Bremsgehäuses, wobei sich der Belagschacht einschließlich der Bremsscheibe der Scheibenbremse links befindet. In dem Bremsgehäuse 1 angeordnet sind die Zuspanneinrichtung 10, die Nachstelleinheit 11 sowie eine Rückstellvorrichtung 12.
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Die Zuspanneinrichtung 10 weist einen Zuspannhebel 13 auf, an dessen oberem Hebelende sich bei Betätigung der Bremse z.B. die Betätigungsstange eines Druckluft-Bremszylinders abstützt, um auf diese Weise eine Bremskraft auf den Zuspannhebel 13 zu übertragen. Hierdurch verschwenkt dieser innerhalb des Bremsgehäuses 1, wobei er sich rückwärtig gegenüber dem Bremsgehäuse 1 abstützt. Zu der Bremsscheibe hin ist der Zuspannhebel 13 mit einer Lagerschale 14 versehen, welche exzentrisch in Bezug auf die Schwenk- bzw. Drehachse des Zuspannhebels 13 ist. Die Lagerschale 14 ist kreissegmentförmig und liegt in einer korrespondierenden Lagerschale einer Kulisse 15 an, die ihrerseits in einem Druckstück 16 sitzt. Die Kulisse 15 ist mittels einer Flachlagerung quer innerhalb des Druckstücks 16 beweglich, um so die Exzentrizität der Zuspannung über die Lagerschale 14 auszugleichen.
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An dem Druckstück 16, welches mittels einer Geradführung 19 axial beweglich, jedoch unverdrehbar in dem Bremsgehäuse 1 geführt ist, stützt sich über ein als Ringscheibe gestaltetes, axiales Gleitlager 17 ein Nachstellelement 20 der Nachstelleinheit 11 ab. Unter Federbelastung liegt das Nachstellelement 20 über das reibungsmindernde Gleitlager 17 stets an dem Druckstück 16 an, ferner sind beide Elemente über Zentriermittel verbunden. Während jedoch das Druckstück 16 wegen der Geradführung 19 unverdrehbar ist, vermag sich das Nachstellelement 20 um die zentrale Drehachse A der Nachstelleinheit 11 zu drehen. Die Drehachse A befindet sich mittig zwischen den beiden Achsen B der Druckstempel 2, und sie erstreckt sich senkrecht zu der in 2 strichpunktiert eingezeichneten Bremsscheibenebene E.
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Weitere, koaxial auf der Drehachse A angeordnete Elemente der Nachstelleinheit 11 sind ein zentrales Gewindeelement 21, dessen axiales Spiel aufweisendes Gewinde mit einem entsprechenden Innengewinde des Druckstücks 16 kämmt, ferner eine Drehmomentkupplung 22, eine Einwegkupplung 23 und eine die Nachstelleinheit in Richtung auf die Zuspanneinrichtung 10 beaufschlagende Druckfeder 24.
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Das Nachstellelement 20 ist nach Art einer Hülse gestaltet, in welcher die meisten der übrigen Elemente der Nachstelleinheit untergebracht sind. Auf ihrem zylindrischen Außenumfang ist das Nachstellelement 20 mit einem Außengewinde 27 versehen, welches spielfrei in einem Innengewinde 28 der Traverse 7 sitzt. Die Traverse 7 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene und dient als Joch, welches die beiden Druckstempel 2 der Doppelstempel-Scheibenbremse starr miteinander verbindet.
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Die mit der Nachstelleinheit erzielte Drehung des Nachstellelements 20 um die Drehachse A führt daher über den Gewindeeingriff 27, 28 zu einer Verlagerung der Traverse 7 in Axialrichtung und damit zu einer Verlagerung der Druckstempel 2 näher zu der Bremsscheibenebene E hin, um so das Lüftspiel auszugleichen. Der Kraftfluss beim Bremsvorgang erfolgt durch Verschwenken des Zuspannhebels 13 über die Lagerschale 14, die quer bewegliche Kulisse 15, das geradgeführte Druckstück 16 und das Gleitlager 17 auf das Nachstellelement 20. Von dort wird die Zuspannkraft über den Gewindeeingriff 27, 28 auf die Traverse 7 mit den beiden Druckstempeln 2 geleitet.
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Um im Falle eines Wechsels der verschlissenen Bremsbeläge die Nachstelleinheit wieder zurückzustellen, ist das Nachstellelement 20 in seinem rückwärtigen, zu dem Druckstück 16 hin gelegenen Bereich radial erweitert und in diesem radial erweiterten Bereich nach Art eines Ritzels mit einer Außenverzahnung 30 versehen. In diese Verzahnung 30 vermag ein Rückstellelement 32 der im Folgenden näher beschriebenen Rückstellvorrichtung einzugreifen.
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Die insgesamt mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnete Rückstellung ist in dem Bremsgehäuse 1 auf der Achse D angeordnet, welche ungleich der Drehachse A der Nachstelleinheit ist. Zu der Rückstellung gehört ein Rückstellelement 32, welches auf der Achse D drehbar gelagert ist. Gemäß 3 beträgt der Winkel w zwischen der Achse A der Rückstellung und der diese Achse an dem Ort 33 schneidenden Drehachse D ca. 20° bis 30°. Hierbei befindet sich das Rückstellelement 32, bezogen auf die Drehachse A, in einem Gehäusebereich seitlich bzw. oberhalb der Nachstelleinheit 11. Der Ort 33 liegt außerhalb des Bremsgehäuses 1. Die Achse D, die Achse A sowie die Drehachse, um die sich die Bremsscheibe der Scheibenbremse dreht, liegen alle in derselben Ebene. Diese Ebene steht senkrecht auf der Bremsscheibenebene E.
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Für die Rückstellung ist das Bremsgehäuse 1 mit einer schräg zu der Bremsscheibenebene E hin ausgerichteten Gehäuseöffnung 42 versehen.
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Die zylindrisch und vorzugsweise als Bohrung gestaltete Gehäuseöffnung 42 dient unter anderem dazu, das Rückstellelement 32 der Rückstellvorrichtung aufzunehmen und zu lagern. Zu der Rückstellvorrichtung gehören ferner eine Dichtung 34, eine Feder 35, eine Ringscheibe 36, ein Sicherungsring 37 und ein Stopfen 39. Funktioneller Bestandteil der Rückstellung bzw. Rückstellvorrichtung 12 ist jedoch auch die radiale Erweiterung des Nachstellelements 20 mit der dort angebrachten Außenverzahnung 30. Das Rückstellelement 32 ist gehäuseinnenseitig mit einer zu dieser Außenverzahnung 30 korrespondierenden Verzahnung 40 versehen, wozu dieser Bereich des Rückstellelements 32 nach Art einer flachen Zahnscheibe gestaltet ist. Von diesem gehäuseinnenseitigen Ende erstreckt sich das Rückstellelement 32 im Wesentlichen zylindrisch bis zu seinem anderen, zu der Bremsscheibenebene E hin gelegenen Ende. Dort ist das Rückstellelement 32 mit einer Werkzeugkontur 41 versehen, hier einem Querschlitz zum Einstecken eines handelsüblichen Schraubendrehers.
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Entlang seiner zylindrischen Erstreckung ist das Rückstellelement 32 in der zylindrischen Gehäuseöffnung 42 des Bremsgehäuses 1 geführt, wodurch das Rückstellelement 32 entlang der Drehachse D sowohl längsbeweglich, wie auch um diese Achse drehbar ist. Für ein leichteres Gleiten entlang der durchgehenden Gehäuseöffnung 42 kann darin eine Gleitbuchse eingesetzt sein. Auswärts der Gehäuseöffnung 42 bzw. der Gleitbuchse 43 befindet sich die Dichtung 34, welche ein Eindringen von Schmutz und Staub im Bereich der Rückstellvorrichtung verhindert. Nahe des äußeren Endes ist das Rückstellelement 3 mit einer Ringnut zur Aufnahme des Sicherungsrings 37 versehen. An diesem stützt sich wiederum die Ringscheibe 36 ab, welche das eine Widerlager für die Feder 35 bildet. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Feder 35 am Boden einer Vertiefung 44 des Bremsgehäuses 1 ab.
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Die nach Art eines Sacklochs hergestellte Vertiefung 44 weist eine solche Tiefe auf, dass sich das die Werkzeugkontur 41 aufweisende Ende des Rückstellelements 32 vollständig innerhalb dieser Vertiefung 44 befindet. Auf diese Weise lässt sich die Vertiefung 44 mit dem Stopfen 39 nach außen hin verschließen, wobei der Stopfen 39 zu der Wandung 45 der Vertiefung 44 hin abdichtet.
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Zum Rückstellen der Nachstelleinheit 11 wird der Stopfen 39 abgenommen und sodann ein Handwerkzeug, hier also die Klinge eines Schraubendrehers, in Eingriff mit der Werkzeugkontur 41 gebracht. Zugleich wird eine Axialkraft F (3) aufgebracht, wodurch sich das Rückstellelement 32 entlang der Gehäuseöffnung 42 in das Innere des Bremsgehäuses hineinverschiebt, bis es zu einem Eingriff der Außenverzahnung 40 des Rückstellelements 32 mit der Außenverzahnung 30 des Nachstellelements 20 kommt. Durch anschließendes Drehen des Rückstellelements 32 wird das Nachstellelement 20 gedreht und so die Rückstellung vorgenommen. Wird das Handwerkzeug wieder abgesetzt, kehrt das Rückstellelement 32 unter der Wirkung der Feder 35 wieder in seine Grundposition näher zu der Bremsscheibenebene E zurück, so dass die Rückstellvorrichtung 12 wieder vollständig von den Elementen der Nachstelleinheit 11 entkoppelt ist und diese nicht beeinflusst.
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Die beschriebene Anordnung der Rückstellvorrichtung, bei der die Werkzeugkontur 41 schräg zu der Bremsscheibenebene E hin an dem Rückstellelement 32 ausgebildet ist, ist von großem Vorteil. Denn beim Austausch der Bremsbeläge der Scheibenbremse liegt gerade dieser Bereich des Bremsgehäuses 1 frei, so dass dort ohne größere räumliche Beengtheiten ein Handwerkzeug angesetzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremsgehäuse
- 2
- Druckstempel
- 3
- Bremssattel
- 5
- Belagschacht
- 7
- Traverse
- 10
- Zuspanneinrichtung
- 11
- Nachstelleinheit
- 12
- Rückstelleinrichtung
- 13
- Zuspannhebel
- 14
- Lagerschale
- 15
- Kulisse
- 16
- Druckstück
- 17
- Gleitlager
- 19
- Führung
- 20
- Nachstellelement
- 21
- Gewindeelement
- 22
- Drehmomentkupplung
- 23
- Einwegkupplung
- 24
- Druckfeder
- 27
- Außengewinde
- 28
- Innengewinde
- 30
- Außenverzahnung
- 32
- Rückstellelement
- 33
- Ort
- 34
- Dichtung
- 35
- Feder
- 36
- Ringscheibe
- 37
- Sicherungsring
- 39
- Stopfen
- 40
- Verzahnung
- 41
- Werkzeugkontur
- 42
- Gehäuseöffnung
- 44
- Vertiefung
- 45
- Wandung
- A
- Drehachse
- B
- Bewegungsachse
- D
- Drehachse
- E
- Bremsscheibenebene
- F
- Kraft
- w
- Winkel