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Trommel remse für Fahrzeuge, insbesondere Die Erfindung bezieht
sich auf eine Trommel- für Kraftfahrzeuge bremse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge,
mit zwei konzentrisch ineinanderliegenden Trommeln und Backen, die durch Relativverschiebung
in Umfangsrichtung mittels Spreizgliedem radial auseinander gegen eine Rückstellkraft
spreizbar sind, wobei die Relativverschiebung in einer Richtung erfolgt, in der
die Bremskraft die Verschiebekraft verstärkt.
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Ein wesentliches Problem bei derartigen Bremsen besteht darin, daß
auf einem möglichst kleinen Raum eine möglichst große BremsfläcIfe installiert werden
soll, wobei gleichzeitig eine ausreichende Abführung der beim Bremsvorgang erzeugten
Reibungswärme sichergestellt sein muß. Zur Lösung dieses- Problems sind zwei grundlegende
Wege bekannt.
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Der eine Weg geht dahin, eine relativ kleine Bremsfläche zu wählen
und andererseits die wesentlichen Teile der Bremse so stark einem Kühlmedium, in
der Regel dem Fahrluftstrom, auszusetzen, daß die entsprechend der hohen spezifischen
Flächenbelastung starke Erwärmung durch eine entsprechend starke Kühlung ausgeglichen
wird. Ausführungsbeispiele dieses Lösungsweges sind seitlich von der Radfelge vorspringende
Bremstrommeln mit großen Kühlrippen oder Scheibenbremsen.
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Der andere Lösungsweg geht dahin, eine möglichst große Bremsfläche
zu schaffen, so daß bei einer gegebenen Bremsleistung die spezifische Wärmebelastuno,
pro Flächeneinheit gering_ ist und damit die Wärmeabführung pro Flächeneinheit ebenfalls
gering gehalten werden kann. Diesem mit großen Bremsflächen arbeitenden Lösungsweg
steht aber scheinbar der Bedingung entgegen, die Bremse auf einem möglichst geringen
Raum unterzubringen und, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, die Bremse möglichst
leicht zu machen, urn die ungefederten Massen am Rad gering zu halten. Bei üblichen
Eintrommelbremsen, die in der Regel mit einem spreizzangenartig zusammenwirkenden
Bremsbackenpaar ausgestattet sind, läßt sich eine Vergrößerung der Bremsfläche nur
durch eine entsprechende Vergrößerung der Abmessungen der Bremstroinniel im Durchmesser
und/oder in der Breite erreichen.
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Um eine Erhöhung der Bremsfläche und damit eine Verminderung der spezifischen
Bremsbelastung und Wärmeentwicklung ohne wesentliche Vergrößerung der Bremstrommel
zu erzielen, sind Trommelbremsen bekanntgeworden, die zwei konzentrisch ineinanderliegende
Trommeln und entsprechende Backen aufweisen, wobei die Backen in dem zwischen den
beiden Trommeln gebildeten Spalt angeordnet sind und durch entsprechende Betätigungseinrichtungen
aus-'einander gegen die ihnen zugeordneten Flächen der Bremstrommeln anpreßbar sind.
Dabei ist es bekannt, jeden der die Backen im wesentlichen um den gan
en
Tronirneluni ang verlaufen zu lassen, und die Bremskraft z. B. durch über
den Umfang verteilte Keilflächen in einer Richtung aufzubringen, wobei der äußere
Backen mit größerem Durchmesser und damit größerer Bremsfläche eine Betätigungskraftkomponente
in Drehrichtung der Trommel erhält und so die Bremskraft die Betätigungskraft verstärkt.
Bei diesen bekannten Anordnungen ergeben sich jedoch erhebliche Schwierigkeiten
in bezug auf eine gleichförmige Verteilung der Kräfte auf den Umfang beider Trommeln,
insbesondere deshalb, da die Bremstrommeln
unterschiedliche Durchmesser und
damit Größe und verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten haben, die bei gleicher Verschiebekraft
auf beide Backen eine ungleiche Verstellung bewirken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Trommelbremse
mit zwei konzentrisch ineinanderliegenden Trommelbacken zu schaffen, bei der eine
im wesentlichen gleichförn-#ge Verteilung der Bremskraft auf beide Trommeln
unter gleichzeitiger Verstärkung der Verschiebekraft erreicht wird, und die sehr
einfach im Aufbau und sicher im Betrieb ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch
erreicht, daß die Betätigungseinrichtung für die Relativverschiebung zwischen radial
gegenüberliegenden Backen liegt und mit diesen ein System bildet, das über nur ein
Glied mit dem Bremsschild in, Verbindung steht.
Durch diese Anordnung
bilden die Bremsbacken im wesentlichen ein »schwimmendes« System, d. h. ein
System, das sich innerhalb der Bremsbacken im wesentlichen frei bewegen kann und
daher die auftretenden Kräfte gleichmäßig allseitig verteilt, wobei die eigentliche
Bremskraft des gesamten Systems auf dem Bremsschild nur an dem einen Befestigungspunkt
übertragen wird.
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Vorzugsweise erfolgt die Verbindung des aus Bremsbacken und Betätigungseinrichtungen
gebildeten Systems durchAnlage des Innenbackens in Bremsrichtung an einer am Bremsschild
liegenden Rippe. Dabei kann das System mit einem Glied gegen eine Bewegung
über die Lösebewegung der Backen hinaus durch einen Anschlag festgelegt sein.
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Die Spreizglieder können in entsprechend gegenüberliegenden Vertiefungen
der Bremsbacken eingelegte Lenkerplatten sein, wodurch die Betätigungseinrichtung
außerhalb des Raumes zwischen den Bremsbacken bzw. den Bremstrommeln angeordnet
sein kann und der Abstand der Bremstrommeln voneinander geringer sein kann.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine Teilansicht in Draufsicht
einer abgeänderten Form der Zuspanneinrichtung, F i g. 2 die Draufsicht einer
abgeändertea# Ausführungsform der Zuspanneinrichtung und des Bremsbandes, F i
g. 3 eine Teilansicht einer zweckmäßigen Ausführungsform der Zuspanneinrichtung
zur Verwendung mit der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 4 eine Ansicht, welche eine andere. Ausführungsform der Erfindung
zeigt, wobei der Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 5 und die Blickrichtung
in Richtung der Pfeile geN, hrt ist> F i g. 5 eine Teilansicht im Schnitt"
der im wesentlichen nach der Linie 5-5 der F i g# 4 geführt, ist, mit Blickrichtung
in Richtung der Pfeile, F i g. 5 a und 5 b Teilansichten anderer Zuspannvorrichtungen,
Fig. 6 eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 6-6, der
Fig. 5, gesehen in Richtu:ag der Pfeilen und Fi g. 7 eine der Fi
g. 5 ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsförin der Erfindung.
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Fi g. 1 zeigt ein(-- Anordnung, bei welcher ein Betätigungszylinder
201 am Bremsschilcl befestigt ist, aus dem entgegengesetzt gerichtete Bolzen203
und 205 heraustreten, welche mit an den inneren und äußeren Bremsbacken 248 und
2,50 befestigten Nasen 207 und 209 zusammenwirken. Zwischen
d:en Bremsbacken 248 und 2501 gespannte R!i7ckwgfedem 211 und 213 dienen
dazu, die Bremsbacken beiin Lösen der Bremsen von, den. Bremstrommeln 2301 u nd
232
zurückzuziehen'.
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Die Arbeitsweise dieser Ausfuhrungsform der, Er-
findung ist
wie folgt: Es sei, angenommen, daß die Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges eina Umlaufbewegung
der Bremstrommein 230 und 232, im. Uhrzeigersinn, d. h. in
der durch den Pfeil, 215 angegebernen Richtung, bewirkt und da3 da& Fahrzaug
angehalten. werden soll. Wenn dasi Bremspedal oder der Bremshebel betätigt wird',
wird Im, B-etä-tigungszy,-Ii-zder 201 zwischen den mit den Bolzen 203 und
205
kraftschlüssig verbundenen., Kolben ein hydraulischer Druck wirksam. Die
Bremsbacken 248 und 250 werden daher in entgegengesetzten Umfangsrichtungen
nach außen bewegt, so daß sie in radialer Richtung voneinander getrennt und infolge
der Spreizwirkung der Rollen 27Z zwischen den Rampen oder Kurvenflächen
268 und 270 in Anlage an den Trommeln 230
und 232 gebracht
werden. Der äußere Bremsbacken 250 wird von der äußeren Bremstrommel 232
in Richtung des Pfeils 215. mitgenommen, wodurch die Servowirkung verstärkt
und damit die durch die Bremse ausgelöste Bremskraft erhöht wird. Der innere Bremsbacken
wird ebenfalls infolge des Reibungswiderstandes mit der inneren Bremstrommel
230 in Richtung des Pfeiles 215 bewegt, so da3 über die Nase
207 eine Kraft ausgeübt wird, wodurch der Bolzen 203 mit dem Betrag
seiner Einwärtsbewegung verschoben wird, worauf der Betätigungszylinder 201 eine
weitere Umlaufbewegung der Backen verhindert. Die weitere Wirkungsweise ist wie
vorangehend beschrieben.
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Für das Erzielen einer Bremswirkung, wenn sich das Fahrzeug in der
entgegengesetzten Richtung bewegt, wird der äußere Breinsbacken 25Q der verankerte
Backen, während der Bolzen 205 in seine innerste Stellung im Betätigungszylinder201
bewegt wird, um die Gegenkraft vom äußeren Bremsbacken 250 über den Betätigungszylinder
201, auf das Bremsschild auszuüben. Der an der inneren Bremstrommel 230 zur Anlage
kommende innere Breinsbacken 248 hat das Bestreben-, mit der Breinstrommel umzulaufen,
was zur Folge hat-, daß der Backenspreizinechanismus wirksam wird- und damit die,
Servawirkung eintritt, wodurch. die durch die Brenise ausgeübte Bremskraft erhöht
wircL Bei der, in F i g. 2, und 3, dargestellten Ausführungs7-form
der Erfindung sind ein einziger innerer Bremsbacken 321 und ein, einziger
äußerer Breinsbacken 323, in Form geringfügig biegsamer Bänder vorgesehen,
dib sich im wesentlichen um den Raum, zwischen der inneren Bremstrommel
330 und der äußeren Bremstrommel 332> wie dargestellt, erst-recken.
Eine Anzahl von Rollen 325 oder andere geeignete Kraftübertragungsvorrichtungen
sind zwischen den Rampen 368 und 370 angeordnet> weiche an den inneren
und äußeren Brernsbändern 32,1, und 323 ausgebildet. sind, um diese
in. Anlage an die ihnen zugeordneten Bremstrommeln zu drücken, wenn die Bremse
betätigt wird. Ferner ist eine Anzahl Rückzugfedern 3.27 vorgesehen,
um die Bremse zu lösen und die Bremsbänder oder Bremsbacken von den Breinstromineln
wegzubewegen.
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Die Bremsbacken 321, und, 323 werden durch, einen Betätigungszylinder
32-91 zugespannt, der am, Bremsschild befestigt ist und zwei Kolben
331 und 333 enthält, weiche in entgegengesetzten Richtungen, beweglich
sü, idund an einem Anschlag in. Form eines Rings 335 im. Betätigungszyffinder
329 zur Anlage kommen können, um eine Gegenkraft von der Bremse auf das Breinsschild
zu übertragen.. Die Kolben 331 und 333
haben entgegengesetzt gerichtete
Fortsatze 3-37 und 339, welche für das Zusammenwirken mit dem Ende
der- inneren und- äußeren- Bremsbacken oder Bremsbänder 321 bzw.
323 bestimmt sind.
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Wenn sich das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung, die durch deaPfeil
341- angegeben ist> bewegt und angehalten werden soll", wird die Bremse7 durch das
Bremspedal oder den Br-emsb-ebel betätigt. Durch den im. Betätigungszyfinder
3,29 zwischen den., Kolben 331
und 333 wirksam werdenden Flüssigkeitsdruck
werden
der innere Bremsbacken 321 und der äußere Bremsbacken
323 in entgegengesetzten Richtungen zur Anlage an der inneren bzw. äußeren
Bremstrommel 330 bzw. 332 bewegt.
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Wie bereits erwähnt überträgt der Reibungswiderstand zwischen dem
Innenbreinsbacken 321 und der diesem zugeordneten Bremstrommel
330 eine Kraft über den Fortsatz 337 und de n- Kolben 331,
so daß der letztere am Ring 335 im Betätigungszylinder 329
zur Anlage
kommt, wodurch der Innenbremsbacken 321 am Bremsschild verankert ist. Der
Reibungswiderstand zwischen dem äußeren Brenisbacken 323
und der Brenistrommel
332 übt eine Kraft aus, welche die Kraft des Flüssigkeitsdrucks unterstützt,
die den äußeren Bremsbacken 323 in die durch den Pfeil 341 angegebenen Umlaufrichtung
drückt, so daß die Rollen 325 auf den Rampen- oder Kurvenflächen
370
des Außenbackens und auf den Rampen- oder Kurvenflächen 368 des
Innenbackens auflaufen, um die Bremsen noch stärker anzuziehen.
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Zur Bremsung des Fahrzeuges, wenn sich dieses in der entgegengesetzten
Richtung bewegt, wird der Außenbacken 323 derverankerte Breinsbacken, dessen
Bewegung durch den Fortsatz 339, den Kolben 333 und den Ring
335 des Betätigungszylinders 329,
welcher am Bremsschild befestigt
ist, verhindert wird. In diesem Falle wird daher der Innenbremsbacken
321 der Servo- oder selbstverstärkende Backen, wodurch die durch den Flüssigkeitsdruck
ausgeübte Kraft erhöht und die Bremsen stärker angezogen werden, wenn der Innenbremsbacken
durch Reibung von der ihm zugeordneten inneren Breinstrommel 330 in Umlaufrichtung
mitgenommen wird.
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Die in F i g. 4 und 5 dargestellte Bremse gemäß der
Erfindung ist von besonders robuster und kräftiger Bauart, bei der innere und äußere
Bremsbacken 448 -und 450 vorgesehen sind, die für das Zusammenwirken mit einer inneren
Bremstrommel 430 und einer äußeren BTemstrornniel 432 bestimmt sind.
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Das Bremsschild 442 ist durch Bolzen 443 an einer von der Achse 410
getragenen Nabenkonstruktion 441 befestigt und -mit dinein nach innen gebogenen
Flansch 445 ausgebildet, der ineine Einkerbung 447 des inneren Bremsbackens 448
eingreift, um das Breinsbackenaggregat gegen eine Drehung mit den Bremstrommeln
430 und 432 in der einen Richtung zu verankern.
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Ferner weist das Bremsschild 442 einen nach innen gebogenen Flansch
449 auf, der in eine im Außenbacken 450 vorgesehene Einkerbung 451 eingreift, um
das Bremsbackenaggregat gegen eine Drehung mit den Bremstrommeln 430 und 432 zu
verankern, wenn das Fahrzeug in der entgegengesetzten Richtung gebremst wird.
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In F i g. 6 ist eine wirtschaftliche und wirksame Betätigung#einrichtung
dargestellt, die mit 453 bezeichnet ist und deren einer Schenkel 455 an seinem einen
Ende um eine von einem Betätigungszylinder 459 getragene Kugel 457 gelagert
ist, während der ändere Schenkel 461 an seinem einen Ende um eine Kugel gelagert
ist, die von einem Kolben 463 getragen wird, welcher im Betätigungszylinder 459
gleitbar angeordnet ist. Zwischen den Schenkeln 455 und 461 ist ein schwimmendes
Glied 465 angeordnet, welches die Nasenenden 467 und 469 der Schenkel 455 und 461
voneinander trennt, wen n der Kolben 463 betätigt wird, um die Enden der
Schenkel 455 und 461, welche um die Kugel 457 und am Kolben 463 angelenkt sind,
zueinander zu bewegen. Die Nasenenden 467 und 469 der Schenkel 455 und 461 erstrecken
sich in Ausnehmungen 471 und 473, welche in den Stegen 464 und 466 der inneren und
der äußeren Bremsbacken 448 bzw. 450 vorgesehen sind.
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Bei dieser Ausführungsform haben die Zuspannelemente für die Trennung
der Bremsbacken 4Ü und 450 die Form von Rollen 475 mit erweiterten Enden
477, wie in F i g. 6 gezeigt, um zu verhindern, daß die Rollen in
ihrer Längsrichtung aus den entgegengesetzt angeordneten im Winkel zueinander stehenden
Vertiefungen 479 und 481 herausgleiten, welche in den Stegen 464 Lind 466 der inneren
und äußeren Brems7 backen 448 und 450 vorgesehen sind, und um die Bremsbacken in
axialer Ausfluchtung miteinander zu halten. Bei den Ausführungsformen nach F i
g. 5 a und 5b sind statt der Rollen 475 Spreizkörper bzw. angelenkte
Glieder verwendet.
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- Für das Anziehen der Bremsen zum Anhalten des Fahrzeugs,
wenn sich dieses in der Vorwärtsrichtung 486 bewegt, kann das Bremspedal bzw. der
Bremshebel betätigt werden, so daß Druckflüssigkeit durch den Kanal 484 dem Betätigungszylinder
459 zugeführt wird. Wenn der Kolben 463 im Betätigungszylinder 459 durch die Druckflüssigkeit
in diesem bewegt wird, werden die angelenkten äußeren Enden der Schenkel 455 und
461 zueinander bewegt. Das schwimmende Glied 465 zwischen den Schenkeln 455 und
461 bewirkt dabei ein Auseinanderbewegen der Nasenenden 467 und 469 der in die Vertiefungen
471 und 473 der Stege 464 und 466 der Bremsbacken 448 und 450 eingreifenden Schenkel.
Die Bremsbacken 448 und 450 werden daher in entgegengesetzten Umfangsrichtungen
bewegt, wobei die Zuspannelemente, beispielsweise die Rollen 47.5, in den entgegengesetzt
angeordneten Vertiefungen 479 und 481 in den inneren und in den äußeren Bremsbacken
wirksam wer-. den und die Bremsbacken radial in entgegengesetzte Richtungen drücken,
-so daß die inneren Bremsbacken 488 an der Bremstrommel 430 angreifen, während
der äußere Bremsbacken an der ihm zugeordneten Bremstrommel 432 angreift. Wenn das
Fahrzeug aus der Vorwärtsrichtung 486 gebremst wird, kommt die Einkerbung 447 im
inneren Bremsbacken 448 an dem nach innen gebogenen Flansch 445 des Bremsschildes
442 zur Anlage, so daß das Breinsbackenaggregat gegen Drehung mit den Bremstrommeln
430 und 432 gehalten wird. Wenn der äußere Bremsbacken 450 in Umfangsrichtung von
der äußeren Bremstromrnel 432 mitgenommen wird, üben die Rollen 475 eine
Servowirkung aus, welche das weitere Anziehen der Bremsen unterstützt.
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Wenn die Bremsen angezogen werden, um eine Rückwäitsfahrt des Fahrzeugs
zu verhindern, kommt
die Einkerbung 451 des äußeren Bremsbackens 450 an dem
nach innen gebogenen Flansch 449 des Bremsschilds 442 zur Anlage, wodurch das Bremsbackenaggregat
gegen eine entgegengesetzte Umlaufbewegung mit den Bremstrommeln 430 und
432 verankert wird. Die durch die Gelenkspreizen-Betätigungseinrichtung 453 ausgeübte
Bremsandruckkraft wird über die Nase 469 übertragen, so daß der innere Brernsbacken
448 in Umfan#srichtung verschoben wird. Die Rollen 475 trennen die Bremsbacken bei
ihrer Umfangsbewegung voneinander, um die Servowirkung auszulösen. Die Schenkel
455 und 461 sind zur allseitigen Bewegung um die Kugel 457 und um die vom Kolben
463 getragene Kugel angeordnet. Die Schenkel
455 und 461 können
daher in entgegengesetzten Umfangsrichtungen mit dem schwimmenden Glied 465 frei
schwimmen oder sich verschieben, da entweder (1) die Nase 469 des Hebels
461 zur Vorwärtsbremsung verankert ist, dadurch, daß der innere Bremsbacken 448
an dem nach innen gebogenen Flansch 445 des Bremsschildes anliegt oder (2) die Nase
467 des Hebels 455 zur Rückwärtsbremsung dadurch gehalten wird, daß der äußere Bremsbacken
450 an dem nach innen gebogenen Flansch 449 des Bremsschildes zur Anlage kommt.
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F i g. 6 zeigt eine selbsttätige Nachstelleinrichtung zum Ausgleich
für die Abnutzung der Bremsbeläge. Der Kolben 463 ist im Zuspannzylinder 459 aus
einer voll zurückgezogenen Stellung, die durch einen Sprengring 483 bestimmt wird,
für das Anziehen der Bremsen beweglich. Die selbsttätige NachsteRvorrichtung wird
durch den durch Reibung betätigten Sprengring 485 gebildet, der in einer länglichen
Nut 487 im Kolben 463 angeordnet ist. Die Rückzugfedem 474 ziehen die Breinsbacken
448 und 450 beim Lösen der Bremsen von ihren Bremstrommeln zurück. Wenn die Backen
in ihre zurückgezogene Stellung bewegt werden, werden die Nasenenden 467 und 469
der Schenkel 455 und 461 der Gelenkspreizen-Betätigungseinrichtung 453 zusammenbewegt,
wodurch der Kolben 463 in den Bre.mszylinder 469 zurückgezogen wird. Der Sprengring
485 hält einen ausreichenden Reibungssitz an den Seitenwänden des Betätigungszylinders
459 aufrecht, so daß das Betätigungsgestänge in der voll zurückgezogenen Stellung
gehalten wird. Wenn die Bremsbeläge der Bremsbacken so weit abgenutzt sind, daß
eine weitere Bewegung des Betätigungsgestänges für das volle Anziehen der Bremse
oder für das Anziehen mit einem gewünschten Grad erforderlich ist, bewegt der auf
den Kolben 463 wirkende Flüssigkeitsdruck diesen ün Betätigungszylinder 459 so weit,
daß die längliche Nut 487 im Kolben 463 den Sprengring 485 weiter den Betätigungszylinder
entlang bewegt, wodurch der verstellbare Anschlag verlagert wird, der die Bewegung
des Kolbens 463 im Betätigungszy-linder regelt. Die längliche Nut 487 wird
daher in ihrer Länge so bemessen, daß sich das Zuspanngestänge aus der voll angezogenen
in die voll zurückgezogene Stellung bewegen kann.
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Die in F i g. 7 dargestellte Ausführungsform ist der in F i
g. 5 dargestellten ähnlich, jedoch sind der innere und der äußere Bremsbacken
548 bzw. 550 in Umfangsrichtung kürzer und vier Backenpaare oder zwei Doppelbackenpaare
vorgesehen. Die Kühlrippen 534 bewirken eine rasche Wärmeabfuhr von der inneren
und äußeren Bremstrommel 530 bzw. 532. Auf diese Weise erhält man
eine Bremseinrichtung mit einer bisher nicht erreichbaren Leistung.