DE2330949A1

DE2330949A1 - Bremszylinder

Info

Publication number: DE2330949A1
Application number: DE19732330949
Authority: DE
Inventors: Harold Hodkinson
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1972-06-19
Filing date: 1973-06-18
Publication date: 1974-01-10
Also published as: JPS4962868A; DE2330949C2; JPS5847578B2; GB1434369A

Description

Patentanmeldung

Automotive Products Company Limited, Tachbrook Road, Leamington Spa, Warwickshire,

England

Bremszylinder

Die Erfindung betrifft einen Bremszylinder zur Betätigung der Bremse von Kraftfahrzeugen bestehend aus einem Grundkörper mit einer an einem Ende offenen zylindrischen Bohrung, aus einem in dieser Bohrung und durch deren offenes Ende hindurch gleitbeweglichen Kolben zum Anlegen der Bremse, wobei der Kolben unter der Einwirkung von Druckmitteldruck in der genannten zylindrischen Bohrung durch das genannte offene Ende hindurch bewegbar ist, aus einem Endauflager, das die Bewegung des Teils der Bremse begrenzt, der aus dem Reibbelag gebildet ist und von dem Kolben mitgenommen wird, wenn dieser beim Lösen der Bremse zurückgezogen wird, wobei sich das Endauflager selbsttätig in seiner Länge so einstellt, daß in der zurückgezogenen Stellung des genannten, von dem Kolben mitgenommenen Bremsteils selbsttätig die Abnutzung des Reibbelags ausgeglichen ist, und aus einer Gewindestange und einer Mutter bzw. einem mit Innengewinde versehenen Teil auf dieser Stange.

Ganz besonders, wenn auch nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung einen Bremszylinder bei einer Scheibenbremse mit einem einen Bremsbelag mitnehmenden Kolben, der unter der Einwirkung von Druckmitteldruck in dem Bremszylinder den Bremsbelag an einer Seite der Bremsscheibe zur Anlage bringt, mit

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einem Bügel, der mit dem Bremszylinder verbunden ist und mit einem Träger für einen weiteren Bremsbelag versehen ist, welcher an der anderen Seite der Bremsscheibe angelegt wird, wodurch der Bügel ein Widerlager für bei Anlage der genannten Bremsbeläge an den gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe auftretende Bremskräfte bildet, mit einem Endauflager, das die Bewegung des einen genannten Bremsbelages begrenzt, wenn der Kolben unter Lösung des Bremsbelags von der Bremsscheibe zurückgezogen wird, wobei das Endauflager in seiner Länge selbsttätig so einstellbar ist, daß in der zurückgezogenen Stellung des einen genannten Bremsbelags selbsttätig die Abnutzung dieses Bremsbelags ausgeglichen ist, und mit einer Gewindestange und einer Mutter bzw. einem mit Innengewinde versehenen Teil auf der Gewindestange.

Wird vom Fahrer des Fahrzeuges eine Scheibenbremse der beschriebenen Art betätigt, um eine Notbremsung herbeizuführen, so kann sich innerhalb des Bremszylinders ein übermäßiger Druckmitteldruck einstellen. Der Bügel kann unter der Belastung durch einen solchen übermäßigen Druckmitteldruck elastisch verformt werden, und diese Verformung kann dazu führen, daß die Länge des Endauflagers unnötig verlängert wird, so daß die Bremsen auch dann gezogen bleiben, wenn der Druckmitteldruck zur Losung der Bremse freigegeben wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Bremszylinder für Kraftfahrzeuge zu schaffen, der beim Gebrauch im Zusammenhang mit einer Scheibenbremse der vorbeschriebenen Art den Einfluß eines übermäßigen Druckmitteldrucks auf die Funktionsweise der selbsttätigen Einstellvorrichtung minimal hält.

Nach der Erfindung weist ein Bremszylinder für Kraftfahrzeuge der beschriebenen Art mit Druckmitteldruck beaufschlagte,

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auf den in der zylindrischen Bohrung herrschenden Druckmitteldruck ansprechende und den Bndauflager zugeordnete Glieder auf, wobei diese Glieder so angeordnet sind, daß sie bei Überschreitung eines vorgegebenen Druckmitteldrucks in der zylindrischen Bohrung die selbsttätige Verstellung der Länge des Endauflagers verhindern .

Vorzugsweise sind die druckmitteldruckbetätigten Glieder nach der Erfindung bei einem den vorgegebenen Druck überschreitenden Druckmitteldruck in der zylindrischen Bohrung unter Feststellung der Mutter bzw. des mit Innengewinde versehenen Teils gegen eine Verdrehung auf der Gewindestange betätigbar. Dabei kann das Endauflager eine Anlage für den Kolben in seiner zurückgezogenen Stellung bei Lösung der Bremse bilden.

Erfindungsgemäß weisen die druckmitteldruckbetätigten Glieder einen in das Gewinde der Mutter bzw. des mit Innengewinde versehenen Teils hineindrückbaren Zapfen auf, wobei der Zapfen die Mutter bzw. das mit Innengewinde versehene Teil gegen eine Verdrehung auf der Gewindestange bei einem den vorgegebenen Druck überschreitenden Druckmitteldruck in der zylindrischen Bohrung festhält. Die in Anlage an das Gewinde der Mutter oder des mit Innengewinde versehenen Teils bewegbare Fläche des Zapfens kann so ausgebildet seih, daß sie bei einem den vorgegebenen Druck in der zylindrischen Bohrung unterschreitenden Druckmitteldruck einen Teil des Gewindes auf der Gewindestange bildet.

Zweckmäßigerweise enthalten die druckmitteldruckbetätigten Glieder nach der Erfindung einen Antriebskolben, der auf einer Seite mit dem Druckmitteldruck in der zylindrischen Bohrung und auf der anderen Seite mit dem Druck einer dem Druckmitteldruck in der zylindrischen Bohrung entgegenwirkenden Feder beaufschlagt ist. Dabei kann der Antriebskolben innerhalb

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einer axialen Bohrung in der Gewindestange gleitbeweglich sein, wodurch er bei einem den vorgegebenen Druck in der zylindrischen Bohrung überschreitenden Druckmitteldruck den genannten Zapfen in Anlage an das Gewinde der Mutter bzw. des mit Innengewinde versehenen Teils bringt. Das innere Ende des Zapfens kann mit einer in eine ringförmige Ausnehmung an dem Antriebskolben hineinreichenden Anlauffläche versehen sein, so daß eine Bewegung des Antriebskolbens in axialer Richtung über die Anlauffläche des Zapfens auf diesen selbst übertragbar ist und dieser in Bezug auf die Mutter und die Gewindestange in radialer Richtung bewegt wird.

Es kann auch eine Scheibenbremse der erwähnten Art nach der Erfindung so ausgebildet sein, daß mit Druckmitteldruck beaufschlagte, auf den in der zylindrischen Bohrung herrschenden Druckmitteldruck ansprechende und dem Endauflager zugeordnete Glieder vorgesehen sind, wobei diese Glieder so angeordnet sind, daß sie bei Überschreitung eines vorgegebenen Druckmitteldrucks in der zylindrischen Bohrung die selbsttätige Verstellung der Länge des Endauflagers verhindern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Abbildungen erläutert und beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 stellt einen Querschnitt durch den Bremszylinder der Scheibenbremse nach Fig. 1 dar.

Entsprechend Fig. 1 besteht die Scheibenbremse aus einem Grundkörper 10. Beim Gebrauch der Scheibenbremse ist dieser Grundkörper 10 an einem feststehenden Teil des Fahrzeuges gleitbeweglich geführt, zum Beispiel an einem Achsgehäuse

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oder einer Radaufhängung; er ist zu einer Seite einer Bremsscheibe 11 befestigt, die sich auf einer Radlagerbüchse befindet, welche drehbar an dem Achsgehäuse oder der Radaufhängung befestigt ist. Der Grundkörper 10 ist mit einem Bügel 12 versehen, der sich über den Umfang der Bremsscheibe 11 hinweg erstreckt.

Der Bremszylinder 13 ist aus einem Stück mit dem Grundkörper gebildet, der sich zu einer Seite der Bremsscheibe 11 befindet. Die Achse des Bremszylinders 13 verläuft parallel zur Achse der Bremsscheibe. An seinem der Bremsscheibe 11 zugewandten Ende ist der Bremszylinder 13 offen. Ein in dem Zylinder 13 gleitbweglicher, becherförmiger Kolben lh besitzt am offenen Ende des Zylinders sein geschlossenes Ende. Der Kolben Ik trägt einen zu einer Seite der Bremsscheibe 11 angeordneten Bremsbelag 15· An der gegenüberliegenden Seite der Scheibe 11 trägt ein in radialer Richtung nach innen verlaufender Arm 17 an dem Grundkörper 10 einen weiteren Bremsbelag. l6.

Nach der Darstellung in Figur 2 besitzt der Bremszylinder 13 einen Druckmitteleinlaß l8. Das Druckmittel, das aus einer geeigneten Druckmittelquelle durch den Einlaß l8 in den Zylinderraum eindringt, drückt den becherförmigen Kolben von der geschlossenen Endwandung 19 des Bremszylinders 13 weg und bringt so den Bremsbelag 15 in Anlage an die Bremsscheibe 11. Der auf den Zylinderraum übertragene Druckmitteldruck wirkt über die geschlossene Endwandung 19 des Bremszylinders 13 in der Weise ein, daß über die Überbrückung 12 in der Weise eine Kraft auf den anderen Bremsbelag l6 ausgeübt wird, daß dieser gegen die Bremsscheibe 11 gedrückt wird.

Durch die Mittelöffnung 21 in der geschlossenen Endwandung 19 des Bremszylinders 13 hindurch verläuft eine Stange 20. Diese

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Stange 20 besitzt einen innerhalb des zylindrischen Hohlraums des Bremszylinders 13 befindlichen Flansch 22; zwischen dem Flansch 22 und der geschlossenen Endwandung 19 ist ein Rollendrucklager 23 vorgesehen. Ein (nicht gezeigter) Arm kann außerhalb des Bremszylinders 13 an der Stange 20 befestigt sein. Ein Teil der von dem Flansch 22 in Richtung auf die Bodenfläche des becherförmigen Kolbens Ik verlaufenden Stange 20 ist bei 2k mit einem Gewinde versehen. Vorzugsweise besitzt dieses Schraubgewinde 2k einen quadratischen Querschnitt. Eine auf ihrer Innenseite mit einem Schraubgewinde versehene Hülse 25 befindet sich in Eingriff mit dem Gewindeteil 2k der Stange 20. Zwischen den Schraubgewinden an der Stange 20 und der Hülse 25 besteht ein Spielraum, so daß zwischen der Stange und der Hülse 25 eine geringfügige Bewegung in axialer Richtung ohne eine Verdrehung stattfinden kann.

Die Hülse 25 besitzt an ihrem dem Boden des becherförmigen Kolbens Ik benachbarten Ende eine kegelstumpfartig ausgebildete Fläche 26, die mit einer innenseitig an dem becherförmigen Kolben \k befindlichen kegelstumpfartig ausgebildeten Fläche zusammenwirkt, so daß dadurch im Endeffekt eine Kegelreibungskupplung gebildet wird, die eine Verdrehung der Hülse 25 gegen den becherförmigen Kolben lk verhindert, wenn sich die beiden kegelstumpfartig ausgebildeten Flächen 26 und 27 berühren.

Die Hülse 25 wird durch eine Schraubendruckfeder 28 gegen den Boden des becherförmigen Kolbens lk gedrückt, wobei das Federwiderlager von einem Sprengring 29 gebildet wird, der in der inneren zylindrischen Wandung des becherförmigen Kolbens lk nahe seinem offenen Ende befestigt ist. Die Schraubenfeder 28 wirkt über ein Kugeldrucklager 30 auf die Hülse 25 ein.

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Die Stange 20 besitzt eine stufenförmig ausgebildete Innenbohrung, deren Teil 31 »it größerem Durchmesser sich zu dem zylindrischen Hohlraum des Bremszylinders hin öffnet. Ein Antriebskolben 32 gleitet innerhalb dieses Bohrungsteils Jl von größerem Durchmesser und wird durch eine Schraubenfeder gegen den Boden des becherförmigen Zylinders Ik gedrückt, wobei die Schulter Jk zwischen den beiden Teilen der stufenförmigen Innenbohrung das Widerlager für die Feder 33 bildet. Der Antriebskolben 32 besitzt eine ringförmige Ausnehmung 35· Die Stange 20 besitzt nahe dem offenen Ende des Bohrungsteils von größerem Durchmesser eine radial verlaufende Bohrung j6. Innerhalb dieser radialen Bohrung j6 ist ein Zapfen 37 gleitbeweglich angeordnet. Die in radialer Richtung außen liegende Fläche des Zapfens 37 ist mit einem dem Gewinde 2k gleichen Profil versehen, und das äußere Ende der radialen Bohrung Jd befindet sich in einer solchen Lage, daß das äußere Ende J% des Zapfens 37 in der Weise mit dem Gewinde 2k zusammenwirken kann, daß bei einer korrekten Lage des Zapfens 37 ein stetig verlaufendes Gewinde vorhanden ist. Das innere Ende des Zapfens 37 besitzt eine Anlauffläche 39■, die in die ringförmige Ausnehmung 35 hineinreicht. Der durch die Feder 33 ausgeübte Druck ist gerade so gewählt, daß er die Wirkung des Druckmitteldrucks innerhalb des zylindrischen Hohlraumes des Bremszylinders 13, durch welchen der Bremsbelag 15 bei einem normalen Bremsvorgang an die Bremsscheibe 11 angelegt wird, übersteigt. Auf diese Weise wird der Antriebskolben 32 durch die Feder 33 gegen die Wirkung des Druckmitteldrucks festgehalten, der beim normalen Bremsvergang innerhalb der zylindrischen Kammer wirksam ist, wobei sich der Antriebskolben 32 an dem Ende seiner Bewegungsstrecke befindet, die der Bodenfläche des becherförmigen Kolbens lk näher liegt. In dieser Stellung wirkt das in radialer Richtung außen liegende Ende 38 des Zapfens 37 »it dem restlichen Gewinde Zk unter Ausbildung eines stetig

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verlaufenden Gewindes zusammen.

Wird unter normalen Umständen Druckmitteldruck in dem Zylinderraum des Bremszylinders 13 zum Anlegen der Bremse ausgeübt, so bewegt sich der becherförmige Kolben I'* durch das offene Ende des zylindrischen Hohlraumes hindurch, während die Stange 20 ihre Lage nicht verändert und sich die Hülse 25 talt dem becherförmigen Kolben lk bewegt, bis der Spielraum zwischen dem Schraubgewinde 24 und dem Schraubgewinde auf der Hülse 25 überwunden ist. Falls eine weitere Bewegung des becherförmigen Kolbens lk erforderlich ist, um die Bremse anzulegen, bleibt die Hülse 25 hinter dem becherförmigen Kolben Ik zurück, so daß die kegelstumpfartig ausgebildeten Kupplungsflächen 26 und 27 getrennt werden. Der in axialer Richtung wirkende Druck der Feder 28 auf die Hülse 25 bewirkt jedoch, daß sich die Hülse 25 auf der Stange 20 verdreht und der Bewegung des becherförmigen Kolbens Ik folgt, wobei die gesamte Länge der Stange 20 und der Hülse 25 vergrößert wird. Wird der Druckmitteldruck aus dem Zylinderhohlraum des Bremszylinders 13 abgelassen, so bewegt sich der becherförmige Kolben lk nur soweit zurück, wie es der Spielraum zwischen den Schraubgewinden zuläßt, wodurch ein übermäßiger Spielraum zwischen den Bremsbelägen und l6 und der Bremsscheibe 11, der durch die Abnutzung der Bremsbeläge 15 und l6 entstehen kann, aufgenommen wird.

Die Bremse kann auch auf mechanische Weise durch eine Verdrehung der Stange 20 um ihre Achse angezogen werden, wobei die Drehbewegung durch den Arm auf die Stange 20 übertragen wird. Unter diesen Umständen wird die Hülse 25 durch die Reibungskupplungswirkung der aufeinander wirkenden kegelstumpfartig ausgebildeten Flächen 26 und 27 gegen eine Verdrehung gesichert, so daß die Stange 20 in der Hülse 25 gedreht wird, wodurch sich die letztere in axialer Richtung

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bewegt und die Bremse 11 anzieht. Der Arm kann durch die Vermittlung eines Bowdenzuges verdreht werden. Obwohl die Stange 20 mittels des Armes zur mechanischen Bremsbetätigung verdrehbar ist, besteht doch ein ausreichender Widerstand gegen eine Verdrehung, z.B. durch die Verbindung mit einem Bowdenzug, so daß sie in ihrer Lage fest bleibt, wenn die Bremse durch Druckmitteldruck betätigt wird.

Wie man erkennt, bilden die Stange 20 und die Hülse 25 gemeinsam ein Schubglied verstellbarer Länge, das zwischen dem becherförmigen Kolben Ik und dem Bremszylinder 13 wirksam ist, um eine mechanische Betätigung der Bremse zu ermöglichen und um ein einstellbares Endauflager für den becherförmigen Kolben l4 zu bilden, durch das seine Stellung in dem Zylinder bei nicht betätigter Bremse bestimmt wird. Wenn der in den zylindrischen Hohlraum des Bremszylinders 13 zum Anlegen der Bremse eingebrachte Druckmitteldruck übermäßig hoch ist, was z.B. der Fall sein kann, wenn die Bremse für eine Notbremsung betätigt wird, übersteigt die Druckmitteldruckbelastung an dem Antriebskolben 32 die auf diesen Kolben 32 einwirkende Last der Schraubenfeder 33> so daß der Antriebskolben 32 in Richtung auf die Stufe Jk bewegt wird. Die Zusammenwirkung des Antriebskolbens und der Anlauffläche 39 des Zapfens 37 drückt den Zapfen 37 in radialer Richtung nach außen in Anlage mit dem dazu ausgerichteten Teil des Innengewindes auf der Hülse 25, wodurch die Hülse 25 gegen eine Verdrehung gegenüber der Stange 20 gesichert wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich der Kolben Ik zum Anlegen der Bremse von der Stange 20 trennt und keine Verstellung der Gesamtlänge der Stange 20 und der Hülse 25 stattfindet.

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Claims

Patentansprüche

{ 1. Bremszylinder zur Betätigung der Bremse von Kraftfahrzeugen V-/ bestehend aus einem Grundkörper mit einer an einem Ende offenen zylindrischen Bohrung, aus einem in dieser Bohrung und durch deren offenes Ende hindurch gleitbevreglichen Kolben zum Anlegen der Bremse, wobei der Kolben unter der Einwirkung von Druckmitteldruck in der genannten zylindrischen Bohrung durch das genannte offene Ende hindurch bewegbar ist, aus einem Endauflager, das die Bewegung des Teils der Bremse begrenzt, der aus dem Reibbelag gebildet ist und von dem Kolben mitgenommen wird, wenn dieser beim Lösen der Bremse zurückgezogen wird, wobei sich das Endauflager selbsttätig in seiner Länge so einstellt, daß in der zurückgezogenen Stellung des genannten, von dem Kolben mitgenommenen Bremsteils selbsttätig die Abnutzung des Reibbelags ausgeglichen ist, und aus einer Gewindestange und einer Mutter bzw. einem mit Innengewinde versehenen Teil auf dieser Stange, dadurch gekennzeichnet, daß mit Druckmitteldruck beaufschlagte, auf den in der zylindrischen Bohrung herrschenden Druckmitteldruck ansprechende und dem Endauflager Ilk, 20, 25) zugeordnete Glieder (32, 37) vorgesehen sind, und, daß diese Glieder so angeordnet sind, daß sie bei Überschreitung eines vorgegebenen Druckmitteldrucks in der zylindrischen Bohrung die selbsttätige Verstellung der Länge des Endauflagers verhindern.
2. Bremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die druckmittelbetätigten Glieder ( lA, 25) bei einem den vorgegebenen Druck überschreitenden Druckmitteldruck

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in der zylindrischen Bohrung unter Feststellung der Mutter bzw. des mit Innengewinde versehenen Teils (25) gegen eine Verdrehung auf der Gewindestange (20) betätigbar sind.

Bremszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die druckma ttelbetätigten Glieder (l4t, 25) einen in das Gewinde der Mutter bzw. des mit Innengewinde versehenen Teils (25) hineindrückbaren Zapfen (37) aufweisen, und, daß der Zapfen die Mutter bzw. das mit Innengewinde versehene Teil gegen eine Verdrehung auf der Gewindestange (20) bei einem den vorgegebenen Druck übersteigenden Druckmitteldruck in der zylindrischen Bohrung festhält.

Bremszylinder nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die in Anlage an das Gewinde der Mutter bzw. des mit Innengewinde versehenen Teils (25) befindliche Fläche (38) des Zapfens (37) in der Weise ausgebildet ist, daß sie bei einem Druckmitteldruck, der den vorgegebenen Druck in der zylindrischen Bohrung unterschreitet, einen Teil des Gewindes (2²O der Gewindestange (20) bildet.

5· Bremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die druckmitteldruckbetätigten Glieder einen Antriebskolben(32 laufweisen, und, daß der Antriebskolben auf einer Seite mi/t dem Druck des Druckmitteldrucks in der zylindrischen Bohrung und auf der anderen Seite mit dem Druck einer dem Druckmitteldruck in der zylindrischen Bohrung entgegenwirkenden Feder (33) beaufschlagt ist.

6. Bremszylinder nach Ansprüchen 3 und 5i dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskolben (32) innerhalb einer axialen Bohrung (31) der Gewindestange (20) gleitbeweglich ist und bei einem den vorgegebenen Druck in der zylindrischen Bohrung überschreitenden Druckmitteldruck den genannten Zapfen (37)

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in Anlage an das Gewinde der Mutter bzw. des mit Innengewinde versehenen Teils (25) bringt.

7. Bremszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende des Zapfens (37) mit einer in eine ringförmige Ausnehmung (35) an dem Antriebskolben (32) hineinreichenden Anlauffläche (39) versehen ist, daß die Bewegung des Antriebskolbens in axialer Richtung über die Anlauffläche des Zapfens auf diesen selbst übertragbar ist, so daß dieser in Bezug auf die Mutter (25) und die Gewindestange (20) in radialer Richtung bewegbar ist.

8. Bremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß das Endauflager (lA, 20, 25) eine Anlage für den Kolben (l4) in seiner zurückgezogenen Stellung bei Lösung der Bremse bildet.

9· Bremszylinder bei einer Scheibenbremse mit einem einen Bremsbelag mitnehmenden Kolben, der unter der Einwirkung von Druckmitteldruck in dem Bremszylinder den Bremsbelag an einer Seite der Bremsscheibe zur Anlage bringt, mit einem Bügel, der mit dem Bremszylinder verbunden ist und mit einem Träger für einen weiteren Bremsbelag versehen ist, welcher an der anderen Seite der Bremsscheibe angelegt wird, wodurch der Bügel ein Widerlager für bei Anlage der genannten Bremsbeläge an den gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe auftretende Bremskräfte bildet, mit einem Endauflager, das die Bewegung des einen genannten Bremsbelags begrenzt, wenn der Kolben unter Lösung des Bremsbelags von der Bremsscheibe zurückgezogen wird, wobei das Endauflager in seiner Länge selbsttätig so einstellbar ist, daß in der zurückgezogenen Stellung des genannten einen Bremsbelags selbsttätig die
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Abnutzung dieses Bremsbelags ausgeglichen ist, und mit einer Gewindestange und einer Mutter bzw. eines mit Innengewinde versehenen Teil auf der Gewindestange, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.

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