DE3019223A1

DE3019223A1 - Selbsttaetig nachstellbare trommelbremse

Info

Publication number: DE3019223A1
Application number: DE19803019223
Authority: DE
Inventors: Conrad Willibrod
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1980-12-04
Also published as: ES8103301A1; JPS55159342A; IT8048753A0; GB2049077A; AU5857780A; FR2457416A1; JPS5849739B2; IT1143984B; KR840000307B1; BR8003186A; AU532964B2; US4390086A; GB2060094B; KR830003024A; FR2457416B1; GB2060094A; DE3019223C2; ES491708A0; IN150779B

Description

WUESTHOFF- ν. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES X'OBFICE EUROPEAN DES BREVETS

1A-53 634 '

DR.-ING. PRANZ VUESTHOFF DR. PHTL. FREDA VUESTHOFF (l92 DIPL.-ING. GERHARD PULS (19J2-I971) DIPl₁-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2 telefon: (o8<?) 6620 yi telegramm: protectpatent telex: 524070

20.Mai 1980

Patentanme ldung

Anmelderin:

LUCAS INDUSTRIES LIMITED

Great King Street, Birmingham, England

Titel:

Selbsttätig nachstellbare Trommelbremse

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DR.-ING. FRANZ VUESTHOPF PATENTANWÄLTE , DR. PHIL. FREDA. TUESTHOPP (1927-I956J

WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ _Dipl.-ing.ger^rd puls (1952-!97O

DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON FECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS

MANDATAIRES AGREis PRES l'oFFICE EUROP£EN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-TIRTSCH.-ING. RUPERT GOET2

D-8000 MÜNCHEN 1A-53 634 SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 51 telegrammtprotectpatent telex: 524070

Beschreibung

Selbsttätig nachstellbare Trommelbremse

Selbsttätig nachstellbare T.rommelbremsen haben üblicherweise Nächsteilvorrichtungen mit einer die Bremsbacken im Abstand voneinander haltenden Strebe, an welche die Bremsbacken nach einer Bremsbetätigung von Bremsbackenrückstellfedern angepreßt werden. Die Strebe ist selbsttätig längenveränderlich mit dem Ziel, zwischen den Bremsbacken und der Bremstrommel ein Betriebsspiel aufrechtzuerhalten, das weder zu klein noch zu groß ist.

Wenn ein Fahrzeug eine lange Gefällestrecke befährt und die Trommelbremse wiederholt betätigt wird, wird die Bremstrommel heiß und dehnt sich. Die Nachstellvorrichtung ist normalerweise nicht in der Lage, zwischen einer Ausdehnung der Bremstrommel und Abnutzung der Reibbeläge zu unterscheiden, so daß sie auf die Ausdehnung der Bremstrommel anspricht und die Länge der Strebe vergrößert wird. Es kann vorkommen, daß die Länge der Strebe so stark vergrößert wird, daß, wenn sich die Bremstrommel später abkühlt, die Bremsbacken sich überhaupt nicht von der Bremstrommel

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zurückziehen, so daß die Bremse blockiert wird. Wenn ausreichend Betriebsspiel belassen wird, um sicherzustellen, daß dies nie geschehen kann, dann ist das Spiel oder die Lose, die für den Betrieb der Bremse bei normaler Temperatur erforderlich ist, von unzweckmäßiger Größe für die Bremsbetätigungseinrichtung.

Es ist früher vorgeschlagen worden, in die Nachstellvorrichtung Bimetallstreifen einzugliedern, die sich bei Erwärmung biegen, um ein Bauteil der Nachstellvorrichtung aus dem Eingriff mit einem anderen herauszubewegen und so die Nachstellvorrichtung bei hohen Temperaturen außer Betrieb zu setzen. Bei heißer Bremstrommel neigen jedoch die Reibbeläge zu sehr rascher Abnutzung, so daß die Außerbetriebsetzung der Nachstellvorrichtung zu diesem Zeitpunkt zwar das Problem einer zu starken Nachstellung mildert, die Bremse aber in einem zu schwach eingestellten Zustand belassen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachstellvorrichtung zu schaffen, die eine Ausdehnung der Bremstrommel unberücksichtigt läßt, dagegen auf Reibbelagabnutzung anspricht.

Erfindungsgemäß ist bei einer selbsttätig nachstellbaren Backentrommelbremse mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung, einer mechanischen Betätigungsvorrichtung und einer Nachstellvorrichtung mit einer längenveränderlichen Strebe, die sich zwischen einander gegenüberliegenden Bremsbacken erstreckt und deren Länge automatisch vergrößert wird, wenn sich die Bremsbacken infolge Abnutzung weiter auseinanderbewegen, die Strebe derart angeordnet, daß nur mit der hydraulischen Betätigungsvorrichtung erzeugte Bremsbetätigungskräfte nicht durch die Strebe auf die Bremsbacken übertragen werden, und weist die Nachstellvorrichtung ein wärmeempfindliches Bauteil auf, das dazu dient, die Länge der Strebe abhängig von Änderungen seiner Temperatur zu verändern.

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Das Bauteil kann balgförmig sein, ist jedoch vorzugsweise als Bimetallstreifen ausgebildet, der, wie nachstehend beschrieben, an einer wirkungsmäßig günstigen Stelle in die Strebe eingesetzt ist. Vorzugsweise hat ein solcher Bimetallstreifen ein Loch, da3 sein Aufschieben auf einen Abschnitt der Strebe ermöglicht und durch das er an der Strebe in Stellung gehalten, wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Pig. 1 eine Schrägansicht eines in die Bremse einbaubaren wärmeempfindlichen Bauteils,

Fig. 2 eine Ansicht desselben Bauteils in heißem Zustand und

Fig. 3 eine verkleinerte, teilweise geschnittene Seitenansicht der Bremse mit dem eingebauten Bauteil gemäß Fig. 1.

Die dargestellte Trommelbremse weist Bremsbacken 1 und 2 auf, die entweder von einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung 3 oder durch eine nach links gerichtete Kraft auf einen Handbremshebel 4 auseinandergedrängt und an eine nicht dargestellte Bremstrommel angepreßt werden. Der Handbremshebel 4 ist mit einem Drehzapfen 5 an die Bremsbacke 2 angelenkt.

Die Kraft des Handbremshebels 4 wird über eine Strebe 6 auf die linke Bremsbacke 1 übertragen. Die Strebe 6 hat eine Gewindestange 7, eine Mutter 8, die an einer äußeren zylindrischen Fläche Sperrzähne aufweist, und eine Hülse 9, in deren Innenraum das freie Ende der Gewindestange 7 eindringt .

An die linke Bremsbacke 1 ist mit einem Drehzapfen 11 ein Klinkenhebel 10 angelenkt. Ein Arm 12 trägt eine in Fig. 3

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verdeckte Klinke, die in die Sperrzähne der Mutter 8 eingreift. Die Bremsbacken 1 und 2 werden von einer Bremsbackenrückstellfeder 13 aufeinander zu vorgespannt und an die Strebe 6 angepreßt, um auf diese eine kleine Vorspannkraft auszuüben. Der Klinkenhebel 10 wird von einer Klinkenfeder 14 im Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß sein anderer Arm 15 am Endabschnitt 16 der Gewindestange 7 anliegt. Die Bremsbackenrückstellfeder 13 ist von stärkerer Wirkung als die Klinkenfeder 14, so daß die Bremsbacke 1 am Grund 17 des geschlitzten Endabschnitts 16 der Gewindestange 7 zuverlässig anliegt, wogegen der Arm 15 des Klinkenhebels 10 am Endabschnitt 16 anliegt.

Wenn die Bremse mit der hydraulischen Betätigungsvorrichtung 3 betätigt wird, bewegen sich die Bremsbacken 1 und 2 auseinander, so daß zwischen der Bremsbacke 1 und dem Schlitzgrund: 17 eine Lücke entsteht: unter der Wirkung der Klinkenfeder 14, die den Klinkenhebel 10 im Uhrzeigersinn vorspannt, bewegt sich die Strebe 6 nach rechts. Der Arm 12 des Klinkenhebels 10 bewegt sich nach unten und die Klinke an seinem Ende wirkt auf die Sperrzähne der Mutter 8 ein. Wenn die Klirikenbewegung zu groß ist, wird die Mutter 8 gedreht, wobei sie die länge der Strebe 6 vergrößert, bis das Betriebsspiel auf den erforderlichen Wert verringert ist.

Wenn sich die Bremstrommel ausdehnt, müssen sich die Bremsbacken 1 und 2 zum Betätigen der Bremse weiter auseinanderbewegen. Polglich würde die Klinke das Bestreben haben, die Mutter 8 entlang der Gewindestange 7 schraubend zu verstellen, um diesen, zusätzlichen Weg auszugleichen, wie wenn es sich um Reibbelagabnutzung handeln würde. Jedoch ist in die Strebe 6 zwischen, der Hülse 9 und der Mutter 8 ein wärmeempfindliches Bauteil 18 eingebaut, das von einem gemäß Fig. 2 gebogenen und gestalteten Bimetallstreifen gebildet ist. Bei der dargestellten Gestalt ist das Metall

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mit dem großen Ausdehnungskoeffizienten an der Innenseite der Krümmung angeordnet. Das Bauteil 18 hat eine als Durchgangsloch ausgebildete Aussparung 21, deren Abmessungen so sind, daß das Bauteil 18 auf die Gewindestange 7 aufschiebbar ist. Ferner hat das Bauteil 18 einen Vorsprung 22 in Gestalt einer dreieckförmigen Rippe/ die in eine komplementäre Nut im Endabschnitt der Hülse 9 paßt, um das Bauteil 18 gegen Drehung zu sichern.

Bei normalen Temperaturen ist der Bimetallstreifen gemäß Fig. 1 flach und die Strebe 6 verhält sich wie wenn der Bimetallstreifen ein massives Verlängerungsstück der Hülse 9 wäre. Bei hohen Temperaturen neigt der Bimetallstreifen dagegen dazu, sich gemäß Fig. 2 zu biegen und somit die Länge der Strebe 6 zu vergrößern. Wenn dabei die Bremse mit der Betätigungsvorrichtung 3 betätigt wird, dehnt letztere die Bremsbackenrückstellfeder 13 und auf die Strebe 6 wird dann nur durch die Wirkung der Klinkenfeder 14 Druck ausgeübt. Durch die Biegung des Bimetallstreifens wird eine Kraft erzeugt, die zur Überwindung der verhältnismäßig kleinen Wirkung der Klinkenfeder 14 ausreicht . und so bei heißer Bremse die wirksame Gesamtlänge der Strebe 6 und des Bauteils 18 vergrößert. Durch sorgfältige konstruktive Maßnahmen läßt sich erreichen, daß die Bremsbacken 1 und 2 der Bremstrommelausdehnung exakt folgen.

Wiederholtes hydraulisches Betätigen der Bremse bei heißer Bremstrommel würde also bewirken, daß die Länge einer herkömmlichen, nicht mit einem wärmeempfindlichen Bauteil 18 versehenen Strebe durch die Nachstellvorrichtung vergrößert wird, möglicherweise so stark, daß, wenn sich die Bremstrommel später zusammenzieht, die Bremsbacken an der Bremstrommel blockiert werden. Wenii das Bauteil 18 eingegliedert ist, wird, wenn sich die Bremstrommel ausdehnt, die Länge

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der Strebe 6 vergrößert, ohne daß eine Nachstellung stattfindet, so daß wiederholte hydraulische Betätigungen keine Wirkung auf die Nachstellvorrichtung haben. Wenn sich später die Bremstrommel zusammenzieht, verkleinert sich die Länge der Strebe 6 wieder.

Wenn gleichzeitig mit der Betätigungsvorrichtung 3 die Handbremse betätigt wird, überträgt die Strebe 6 eine große Kraft, so daß ein erwärmter und aufgebogener Bimetallstreifen in die Gestalt gemäß Fig. 1 zusammengedrückt wird. Bei der dargestellten Bremse spricht die Nachstellvorrichtung auf einen übermäßigen Verstellweg des Handbremshebels 4 nicht an, so daß diese Zusammendrückung ohne Bedeutung ist. ,

Das Bauteil 18 ist zwar im allgemeinen für die meisten Arten von Trommelbrems en-Nachs teil vorri chtungen, jedoch nicht für Nachstellvorrichtungen der Gattung geeignet, die, während die Strebe eine aufgebrachte große Kraft, normalerweise eine Bremsbetätigungskraft, überträgt, übermäßigen Bremsbackenweg ausgleicht entweder durch schraubendes Verstellen einer Mutter entlang der Strebe oder, was üblicher ist, dadurch, daß in einer Feder dem übermäßigen Bremsbackenweg entsprechende Energie gespeichert und später, wenn die an der Strebe aufgebrachte Betätigungskraft verringert wird, zum Drehen einer Mutter freigegeben wird. Die Ausgleichswirkungen der Vergrößerung des beschriebenen Bauteils gingen verloren, wenn die Nachstellvorrichtung auf ein Signal zur Längenveränderung der Strebe ansprechen würde und das Bauteil zu diesem Zeitpunkt aufgrund hoher Kompressionskräfte flach zusammengedrückt wäre.

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Zusammenfassung Selbsttätig nachstellbare Trommelbremse

Eine Fahrzeugtrommelbremse weist eine selbsttätige Nachstellvorrichtung mit thermischem Ausgleich auf, so daß die Bremse nach Wärmeaus dehnung und nachfolgender Zusammenziehung der Bremstrommel nicht zu stark nachgestellt wird. Diese Nachstellvorrichtung überwindet die Schwierigkeiten, die mit Nächst eil vorrichtungen verbunden sind, welche bei hohen Temperaturen funktionsunfähig sind und so die Bremse zu wenig nachstellen könnten. Die Nachstellvorrichtung weist einen in seine Strebe (6) eingebauten Bimetallstreifen (18) oder ein äquivalentes Bauteil auf, der bzw. das die Strebe mit der Ausdehnung und Zusammenziehung der Bremstrommel vergrößert und verkleinert. Auf diese Weise gleicht die Nachstellvorrichtung durch Reibbelagabnutzung, aber nicht durch die Ausdehnung der Bremstrommel hervorgerufenes übermäßiges Spiel aus. Die Nachstellvorrichtung ist für solche Trommelbremsen-Nachstellvorrichtungen geeignet, bei denen die Länge der Strebe durch Betätigen der Betriebsbremsen-Betätigungsvorrichtung (3) und nicht der Handbremsen-Betätigungsvorrichtung (4) vergrößert wird.

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Claims

DR1-ING. FRANZ XTUESTHOFF PATENTANWÄLTE dr.fhil.pkeda westhoff DIPL-CHEM-DR-E1FIIEIHERRVONPECHMANn PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS MANDATAIRES AGREES PRES l'oFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL1-VIRTSCH1-INg1RUPERT GOETZ D-800Ö MÜNCHEN 90 1A-53 634 SCHWEIGERSTRASSE 2 TELEFON: (θ89) 66 2O JI Telegramm: protectpatent telex: j24 070 Patentansprüche

1./ Selbsttätig nachstellbare Backentrommelbremse mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung, einer mechanischen Betätigungsvorrichtung und einer Nachstellvorrichtung mit einer längenveränderlichen Strebe, die sich zwischen einander gegenüberliegenden Bremsbacken erstreckt und deren Länge automatisch vergrößert wird, wenn sich die Bremsbacken infolge Abnutzung weiter auseinanderbewegen, dadurch gekennz eichnet , daß die Strebe (6) derart angeordnet ist, daß nur mit der hydraulischen Betätigungsvorrichtung (3) erzeugte Bremsbetätigungskräfte nicht durch die Strebe (6) auf die Bremsbacken (1,2) übertragen werden, und daß die Nachstellvorrichtung ein wärmeempfindliches Bauteil (18) aufweist, das dazu dient, die Länge der Strebe (6) abhängig von Änderungen seiner Temperatur zu verändern.

2. Backentrommelbremse nach Anspruch 1, dadurch gek en η ζ ei chne t , daß das wärmeempfindliche Bauteil (18) ein an der Strebe (6) angeordnetes "Bimetallteil ist.

3. Backentrommelbremse nach Anspruch 2, dadurch gekenn zei chne t , daß das Bauteil (18) eine Aussparung (21) aufweist, die von einem Abschnitt der Strebe (6) durchdrungen wird.

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4. Backentrommelbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strebe (6) einen ersten, mit Gewinde versehenen Abschnitt (Gewindestange 7) hat, auf den eine das Gegengewinde aufweisende Mutter (8) aufgeschraubt ist, die an ihrem Umfang Sperrzähne trägt, und einen zweiten Abschnitt (Hülse 9)> und daß das Bauteil (18) zwischen der Mutter (8) und dem zweiten Abschnitt (9) angeordnet ist und an ihnen anliegt.

5. Backentrommelbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (18) ein Sicherungsglied aufweist, das durch Zentrieren des Bauteils (18) Drehbewegungen desselben verhindert.

6. Backentrommelbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungsglied von einem am Bauteil (18) ausgebildeten Vorsprung (22) gebildet ist und in eine Vertiefung in der Strebe (6) eingreift.

7. Backentrommelbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung im zweiten Abschnitt (9) der Strebe (6) ausgebildet ist.

8. Backentrommelbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (18) zwei zumindest annähernd parallele Arme hat, die durch einen Zwischenabschnitt miteinander verbunden und so ausgelegt sind, daß sie sich zum Vergrößern der Länge der Strebe (6) voneinander weg bewegen.

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