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Innenbackenbremse mit zwei an einem Bremsträger abgestützter
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Bremsbacken, insbesondere für Auflaufbremsanlagen von Anhängerfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Innenbackenbremse mit zwei an einem B~emsträger abgostützten
Bremsbacken, insbesondere für Aufle.uf«-bremsanlagen von Anhängerfahrzeugen, deren
Bedarf an netät4gung weg an einer zwischen den Enden beider Bremsbacken schwimmend
angeordneten Zuspanneinrichtung in der Rückwärtscre:1cQttir' größer ist als in der
Vorwärtsdrehrichtung und deren der Zuspanneinrichtung gegenüberliegende Enden beider
Bremsbacken mittels eines Ubersetzungsgetriebes miteinander wirkungsverbunden sind.
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Eine derartuge Bremse 1st bekannt (DOS 2 852 278,' Diese an sic in
ihrer Wirkungsweise vorteilhafte Bremse hat den Nachteil, daß es wegen des zwischen
den unteren Enden der Bremsbacken angeordneten Übersetzungsgetriebes außerordentlich
schwierig und nach längerer Betriebsdauer praktisch unmöglich ist, eine definierte
Lösestellung der Bremse sicherzustellen, weil dies nur durch Austarieren der verschiedenen
Federkräfte und Reibungen geschieht. Dabei tritt der Fall ein, daß die eine oder
andere Bremsbacke an der Bremstrommel schleift, was sehr nachteilige Wirkungen hat:
z.B. Erwärmen der Bremstrommel während der Fahrt, Verglasung der Oberfläche des
schleifenden B@@@@b@lag@ und Erhöhung des Fahrwiderstandes.
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Der genannte Nachteil der bekannten Bremse wird mit der Erfindung
vermieden durch einen dem Antrieb des Ubersetzungsgetrie bes durch die Stützkraft
der in Vorwärtsrichtung primär auflaufenden Bremsbacke entgegenwirkenden Anschlag.
Hierdurch wird eine eindeutige Lösestellung der Bremse ohne die Gefahr schleifender
Bremsbeläge auch nach längerem praktischen Betrieb sichergestellt. Die genannte
Art von Innenbackenbremsen wird durch die Erfindung erst praktisch brauchbar gemacht.
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Der weitere Vorschlag der Erfindung, daß der Anschlag bezogen auf
die Vorwärtsdrehrichtung im Kraftfluß des Ubersetzungsgetriebes
hinter
einer Nachstelleinrichtung für die primär auflaufende Bremsbacke angeordnet ist.
Das ermöglicht einen besonders einfachen konstruktiven Aufbau der Bremse, wenn die
Nachstelleinrichtung zum Ausgleich des Bremsbelagverschleißes unmittelbar gegenüber
den unteren Backenenden angeordnet ist.
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Ferner sieht die Erfindung vor, daß das Übersetzungsgtriebe ein Nachstellglied
zum Ausgleich des Bremsbelagverschleißes aufweist, an dem das dem Anschlag dienende
Widerlager angeordnet ist. Diese Ausführung schafft speziell für die gemeinsame
Verschleißnachstellung beider Bremsbacken die Voraussetzung für optimale konstruktive
Lösungen. Dieser Gedanke wird nach der @@@i@@@ng noch dadurch weiterentwickelt,
daß die Nachstelleinrichtung zur Nachstellung des Bremsbelagverschleißes beider
Bremsbacken als Gewindepaarung mit Rechtsgewinde und Linksgewinde ausgebildet ist,
wobei die Gewindesteigungen in derart -gem Verhältnis zueinander stehen, daß die
Lage des dem Anschlag dienenden Widerlagers von der Größe des nachgestellten Bremsbelagverschleißes
unabhängig ist. Hierdurch wird die überraschende Wirkung erzielt, daß mittels des
erfindungsgemäßen Anschlages die Nachstelleinrich-tung nicht nur der Verschleißnachstellung,
sondern auch der selbsttätigen Zentrierung der Bremsbacken dient.
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Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Anschlag starr
mit dem Bremsträger verbunden ist. Hierdurch wird im Gegensatz zu der bekannten
Bremse die Möglichkeit geschaffen, trotz der hohen Servowirkung in der Rückwärtsdrehrichtung
in der Vorwärtsrichtung eine besonders reibwertunempfindliche Wirsusig aws 3rmplex-Bremse
zu erzielen, was besonders für aie Verwendung bei Auflaufbremsanlagen aus Gründen
des dynamischen Verhaltens vorteilhaft sein kann.
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Nach der Erfindung können aber auch die Vorteile der bekannten Innenbackenbremse,
nämlich eine mäßige Servowirkung in der Vorwärtsdrehrichtung mit annähennd gleichmäßigem
Bremsbelagverschleiß beider Bremsbacken, dadurch aufrecht erhalten werden, daß der
Anschlag oberhalb einer Kraftschwelle im Sinne der Vorwärtsdrehrichtung ausweichbar
ausgebildet ist.
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Schließlich wird mit der Erfindung noch die Möglichkeit vorgesetzen,
daß
der Anschlag oder dessen Widerlager mit einer Justiereinrichtung versehen ist. Damit
wird der große Vorteil erzielt, daß auch gröbere Fertigungstoleranzen beim Zusammenbau
der Bremse in einfacher Weise kompensiert werden können, was für eine weniger aufwendige
Ferigung sehr wesentlich ist.
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Außerdem wird durch diesen Gedanken auch nach Instandsetzungsarbeiten
wie Neubelegen oder Austausch der Bremsbacken bzw.
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Ausdrehen oder Austausch der Bremstrommel eine optimale Grundeinstellung
der Bremse auf einfache Art ermöglicht.
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Die Erfindung wird mit den Fig. 1 bis 4, die schematisch und nicht
maßstäblich ausgeführt sind, veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine Innenbackenbremse nach der Erfindung
bei teilweise weggeschnittener Bremstrommel mit einem starr ausbebildetem Anschlag.
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Die Fig. 2 bis 4 zeigen nur den unteren Teil der Bremse entsprechend
Fig. 1 in größerem Maßstab und in verschiedenen Ausführungsformen: Fig. 2 und 3
zeigen eine Ausführung mit getrennten Nachstelleinrichtungen für jede Bremsbacke
, nach Fig. 2 mit starrem, nach Fig. 3 mit oberhalb einer Kraftschwelle ausweichbarem
Anschlag.
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Fig. 4 zeigt eine Ausführung mit einer beiden Bremsbacken gemeinsamen
Nachstelleinrichtung und oberhalb einer Kraftschwelle ausweichbarem, justierbarem
Anschlag.
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In der Fig 1 ist die geschnittene Bremstrommel mit 1 und der Bremsträger
mit 2 bezeichnet. Die Vorwärtsdrehrichtung V der Bremstrommel 1 und deren Rückwärtsdrehrichtung
R ist mittels eines Doppelpfeiles dargestellt Die Bremsbacke 3 ist die in Vorwärtsdrehrichtung
V primär auflaufende Backe, die Bremsbacke 4 ist in diesem Beispiel in der Vorwärtsdrehrichtung
V die ablaufende Backe. Zwischen den oberen Backenenden 5 und 6 ist die schwimmende
Zuspanneinrichtung 7 angeordnet, die im gezeigten Beispiel als bekanntes Spreizschloß
8 mit Spreizhebel 9 ausgebildet ist Oberhalb der Zuspanneinrichtung 7 sind Stützelemente
10 und 11 am Bremsträger 2 fest angebracht, an
denen sich die oberen
Backenenden 5 und 6 je nach Betriebszustand abstützen können. Durch die Feder 12
werden die oberen Backenenden 5 und 6 in Kontakt mit der Zuspanneinrichtung 7 gehalten.
Die Feder 13, die nur die Bremsbacke 4 belastet, hält in der Lösestellung der Bremse
deren oberes Backenende 6 am Stützelement 11, während das obere Backenende 5 der
Bremsbacke 3 mittels der Zuspanneinrichtung 7 in der Lösestellung in einem vorbestimmten
Abstand a vom Stützelement 10 gehalten wird.
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Die unteren Backenenden 14 und 15 der Bremsbacken 3 und 4 werden werden
an einem zwischen diesen angeordneten Übersetzungsgetriebe 1o gegeneinander abgestützt.
Das Übersetzungsgetriebe 16 be t-W^t im Beispiel der Fig. 1 aus einem Gelerkvlerecæ
3 durch die Hebel 17 und 18 und die Koppel 19 gebildet wird. Der Hebel 17 ist mit
dem Bolzen 20, der Hebel 18 mit dem Bolzen 21 am Bremsträger 2 schwenkbar gelagert.
Die Koppel 19 ist durch den Bolzen 22 mit dem Hebel 17 und durch den Bolzen 23 mit
dem Hebel 18 verbunden. Die Koppel 19 g enthält eine Nachstelleinrichtung 24; diese
besteht aus einer Gewindehülse 26, die mit dem Nachstellrad 25 verbunden ist und
die mit Rechts- und Linksgewinde zur Aufnahme der nicht gezwichneten Gewindebolzen
der Gabelköpfe 27 und 28 versehen ist. Dabei ist es vorteilhaft, Rechts- und Linksgewinde
mit unterschiedlicher Steigung zu vershehen und zwar in einem solchen Verhältnis,
daß unter Berücksichtigung der Übersetzung des Übersetzungsgetriebes 16 und des
Bremsbelagverschleißes beider Bremsbacken die Lage der Gewindehülse 26 mit Nachstellrad
25 in der Lösestellung der Bremse unabhängig vom Maß der Nachstellung im wesntlichen
erhalten bleibt.
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Das Nachstellrad 25 liegt in der Lösestellung der Bremse und beim
Bremsen in der Vorwärtsdrehrichtung V an einem mit dem Bremsträger 2 fest verbundenen
Anschlag 29 ane In der Lösestellung wird diese Lage durch die Feder 30 gesichert,
die die Wirkung der Federn 12 und 13 auf die Bremsbacke 4 kompensiert, die bezogen
auf die Koppel 19 durch die Ubersetzung im Hebel 18 vergrößert wird, während die
Wirkung der Federn 12 und 30 durch die Ubersetzung im Hebel 17 verkleinert wird.
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In der Vorwärtsdrehrichtung V ist im Beispiel der Fig. 1 die Bremsbacke
3 die auflaufende, die Bremsbacke 4 die ablaufende
Backe einer Simplexbremse,
weil die in Richtung V ausged^-4e Stützkraft der Bremsbacke 3 am starren Anschlag
9 abgestützt wird und die Bremsbacke 4 eine ganz wesentlich geringere Stützkraft
erzeugt.
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In der Rückwärtsdrehrichtung R wird die Bremsbacke 4 zur primär auflaufenden
Bremsbacke und die Bremsbacke 3 zur sekundär auflaufenden Bremsbacke einer Servobremse
mit versetzter Stützkraft, weil das als Widerlager dienende Nachstellrad 25 in der
Rückwärtsdrehrichtung R vom Anschlag 29 abhebt, sodaß das Übetsetzungsgetriebe 16
im Sinne einer StützkrafL.Dq': gleichzeitiger Verminderung des Abstandes der unteren
Bremsbackenenden 14 und 15 zueinander wirkt, was wiederum - vor allem auch in Verbindung
mit dem Spiel a am Stützelement 10 - zu der gewünschten Erhöhung des Bedarfs an
Betätigungsweg für die Zuspanneinrichtung 7 führt.
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Die Abstützung durch den Anschlag 29 führt in der Lösestellung zu
einer eindeutig definierten Lage der Bremsbacken 3 und 4 und läßt eine knappe Einstellung
des Lüftspiels zwischen diesen und der Bremstrommel 1 zu, ohne daß die Gefahr besteht,
daß die Bremsbeläge bei gelöster Bremse an der Bremstrommel schleifen.
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Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen oder von kleinen Maßänderungen
durch Instandsetzungsarbeiten kann der Anschlag 29 oder dessen Widerlager, hier
das Nachstellrad 25, mit einer Justiereinrichtung versehen werden, die hier nicht
gezeichnet ist. Als Widerlager für den Anschlag 29 kann auch ein besonderes Teil
vorhanden sein, das mit der Gewindehülse formschlüssig verbunden ist.
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Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist das Ubersetzungsgetriebe 16 als
durchgeschlagenes Gelenkviereck ausgebildet, daher ist der Bolzen 20, der den Hebel
17 mit dem Bremsträger 2 schwenkbar verbindet, unten und der Bolzen 22 zur Anlenkung
der Koppel t9 oben angeordnet. Die Koppel 19 besteht bei diesem Beispiel nur aus
den mittels eines Abstandsstücks 31 starr verbundenen Gabelköpfen 27 und 28. An
den Hebeln 17 und 18 ist je eine Nachstelleinrichtung 32 bzw. 33 mit Je einem Nachstellrad
34 bzw. 35 derart angeordnet, daß die Gleitbahnen 36 bzw. 37,
an
denen sich die unteren Enden 14 bzw. 15 der Bremsbacken 3 bzw. 4 abstützen, nach
außen verschiebbar sind. Hierdurch kann die Nachstellung entsprechend dem individuellen
Bremsbelagverschleiß jeder Bremsbacke vorgenommen werden mit dem Ergebnis, daß die
Lage der Hebel 17 und 18 sowie der Koppel 19 unabhängig von Nachstellzustand in
der Lösestellung der Bremse und beim Bremsen in der Vorwärtsdrehrichtung V unveräbdert
bleibt. Diese Lage wird durch den starr mit dem Bremsträger 2 verbundenen Anschlag
29 gesichert, dem in diesem Beispiel der Gabelkopf 27 der Koppel 19 als Widerlager
dient. Als Widerlager für den Anschlag 29 könnte z.B. auch ein Fortsatz 38 des Hebels
17 dienen, wie durch strichpunktierte Linien angedeutet ist. Bei entsprechen«r Anordnung
des Anschlages 29 könnte ein zugehöriges W1-derlager auch gesondert an irgendeiner
Stelle der Koppel 19 oder auch als Teil des Hebels 18 ausgebildet sein, wobei die
letzgenannten Möglichkeiten nicht gezeichnet sind. Es kommt dabei nur darauf an,
daß der das Widerlager für den Anschlag 29 bildende Teil hinter der Nachstellung
32 für die Bremsbacke 3 liegt, wenn der Kraftfluß in der Vorwärtsdrehrichtung V
betrachtet wird; im vorliegenden Beispiel liegt das Widerlager, der Gabelkopf 27
bzw. der Fortsatz 38, zwischen den Nachstelleinrichtungen 32 und 33. Die Feder 30
sichert wie im Beispiel nach Fig. 1 die Anlage zwischen Anschlag 29 und dessen Widerlager
in der Lösestellung der Bremse.
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Das Beispiel der Fig. 3 unterscheidet sich nur durch eine andere Form
und Anordnung des Anschlages vom Beispiel der Fig. 2 sowie durch eine hierdurch
bedingte andere Funktion der Bremse in der Vorwärtsdrehrichtung V. In diesem Beispiel
ist der Anschlag 39 als federbelastete Platte ausgebildet, die auf dem Abstandsstück
31 der Koppel 19 oberhalb einer Kraftschwelle veschiebbar angeordnet ist.
Dem Anschlag 39 dient - wie in Fig. 2 dem Anschlag 29 - der Gabelkopf 27 der Koppel
19 als Widerlager. Die Kraftschwelle wird durch die Vorspannung einer Druckfeder
40 erzeugt. Die Feder 40 ist auf der Seite des Hebels 17 über den Anschlag 39 an
einem mit dem Bremsträger 2 festverbundenen Begrenzungstück 41, auf der anderen
Seite an einem ebenfalls am Bremsträger festen Federstützlager 42 abgestützt.
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Die Wirkungsweise der Bremse nach Fig. 3 ist in der Lösestellung und
in der Rückwärtsdrehrichtung R mit der der Bremse nach Fig.2 identisch. In der Vorwärtsdrehrichtung
V gilt das jedoch nur solange, bis die durch die Feder 40 hervorgerufene Kraftschwelle
durch die Stützkraft der Bremsbacke 3 am Hebel 17 überwunden wird. Nach Überwindung
der Kraftschwelle wird das Übersetzungsgetriebe 16 entsprechend der Richtung V gegen
die Wirkung der Feder 40 bewegt, wobei die Bremsbacke 4 an ihrem unteren Ende 15
durch den Hebel 18 betätigt wird; die Bremsbacke 4 stützt sich dann entsprechend
Fig. t mit dem oberen Backenende 6 am Stützelement 11 ab. Die Bremsbacke 4 ist in
diesem Fall die sekundär auflaufende Bremsbacke einer Servobremse, wobei die Stützkraft
der Bremsbacke 3 sowohl durch das Ubersetzungsgetriebe 16 als auch durch die Kraft
der Feder 40 vermindert wird, sodaß sich an den Bremsbacken 3 und 4 ein etwa gleichgroßer
Belagverschleiß und eine etwa symmetrische Belastung der Bremstrommel erreichen
läßt. Im Beispiel der Fig. 4 entspricht die Anordnung des Übersetzungsgetriebes
16 derjenigen der Fig. 2 und 3, die Nachstelleinrichtung 24 ist in der Koppel 19
angeordnet und ist entsprechend dem Beispiel der Fig. 1 beiden Bremsbacken 3 und
4 gemeinsam. Wie in Fig. 1 bildet das Nachstellrad 25 das Widerlager für den Anschlag.
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Beim Beispiel der Fig. 4 ist der Anschlag 43 als zweiarmiger Hebel
ausgebildet, der mittels des Bolzens 44 am Bremsträger 2 schwenkbar gelagert ist
und an einem ebenfalls am Bremsträger 2 festen und justierbaren Begrenzungsstück
45 mit Justiereinrichtung 9 gegen die Vorspannung der Zugfeder 46 abgestützt wird.
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@@@@ Vorspannung der Zugfeder 46 beprlrkt die Krqfts-hwea1e ap Anschlag
43, die überwunden werden muß, bevor die zu Fg, 3 besczlriebene Wirkung eintreten
kann.
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Die Nachstelleinrichtung 24 besteht aus einer Gewindehülse 26, die
auch das Nachstellrad 25 trägt, mit Rechts- und Linksgewinde, in die Gewindbolzen
47 und 48 eingreifen die mit den Gabelköpfen 27 bzw. 28 der Koppel 19 fest verbunden
sind.
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Die Steigung des dem Hebel 17 und der Bremsbacke 3 zugecrcl neten
Gewindebolzens 47 ist dabei um so viel größer als die Steigung des dem Hebel 18
und der Bremsbacke 4 zugeordreten
zugeordneten Gewindebolzsns 48,
daß die sich ergebende 5lc vÀ'-stellwege durch Drehen des Nachstellrades 25 an beiden
Bremsbacken dem dort eingetretenen Belagverschleiß entsprechen.
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Dadurch wird - in der Lösestellung der Bremse - die Lage der Gewindehülse
26 mit Nachstellrad 25 durch das Nachstellen des Bremsbelagverschleißes nicht verändert.
Dementsprechend ist die Justierbarkeit durch die Justiereinrichtung 49 auch nicht
zur betriebsmäßigen Verschleißnachstellung vorgesehen, sondern für die Vornahme
der Grundeinstellung beim Z:lsammenbau der Bremse, nach dem Neubelegen der Bremsbacken,
nacH dem Ausdrehen der Bremstrommel u.s.w. - Wie auch schon zu Fig. i gesagt, braucht
das Nachstellrad 25 nicht als Widerlager für den Anschlag 43 zu dienen; bei entsprechender
Anordnung des Anschlages 43 kann auch ein anderes mit der Nachstellhülse 26 verbundenes
Teil hierzu benutzt werden, was Jedoch nicht gezeichnet ist.
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Für die Bemessung der Kraftschwelle 40 des Anschlages 39 nach Fig.
3 bzw. der Kraftschwelle 46 des Anschlages 43 nach Fig. 4 ist es vorteilhaft, daß
die Kraftschwelle eine nur die eindeutige Lösestellung der Bremse bzw. deren Bremsbacken
3 und 4 sichernde Größe aufweist. Ilierdurch wird der durch das Übersetzungsgetriebe
16 gegebene Vorteil einer begrenzten Servowirkung in der Vorwärtsdrehrichtung V
im gesamten Betriebsbre,sbereich nutzbar.
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In den Beispielen der Fig. 1 bis 4 sind nur gleitende Bremebackenabstützungen
gezeichnet, und zwar sowohl für die oberen Backenenden 5 und 6 sowie für die unteren
Backenenden t4 und 15. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise auch für Drehbackenabstützungen
anwendbar, wobei eine Drehbackenabstützung an den oberen Backenenden 5 und 6 offen
ausgeführt werden muß, während an den unteren Backenenden 14 und 15 auch eine geschlossene
Drehbackenabstützung möglich ist. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn jede der beiden
Bremsbacken mindestens eine gleitende Bremsbackenabstützung aufweist.
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Als schwimmende Zuspanneinrichtung 7 ist in der Fig. 1 eine Spreizhebelzuspannung
gezeichnet. Sie könnte auch ersetzt
werden durch einen schwimmenden
Spreizkeil, einen schwimmenden oder einen in einer Bremsbacke gelagerten Nocken
oder auch durch einen auf beide Bremsbacken wirkenden hydraulischen Radzylinder.
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In den Fig. 1 bis 4 ist das Ubersetzungegetriebe 16 als gewöhnliches
oder durchgeschlagenes Gelenkviereck dargestellt. Die Erfindung ist aber auch entsprechend
bei der Benutzung anderer Getriebeformen anwendbar. Das Ubersetzungsgetriebe könnte
z.B.
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als Verzahnungs-, Wälz- oder Kurvengetriebe bzw. als Hebelgetriebe
mit einem oder zwei Hebeln ausgebildet sein. Dabei es auch möglich, insbesondere
die unteren Backenenden 14 und 15, die in den Fig. 1 bis 4 gleichartig gestaltet
sind, unterschiedlich auszubilden.