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Mechanisch betätigte Gleitsattel-Scheibenbremse
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Die Erfindung betrifft eine mechanisch betätigte Scheibenbremse mit
einem quer-zur Bremsscheibe verschiebbar gelagerten Gleitsattel, der mit seinen
beiden, jeweils einen Bremsbelagträger mit Bremsbelag aufweisenden Sattelhälften
die Bremsscheibe übergreift, mit einer in einer Sattelhälfte drehbar gelagerten
Betätigungswelle, die an ihrem büchsenförmig auslaufenden Ende einen radial vorstehenden
Bund aufweist, der an seiner einen Seite mit Schräglaufbahnen zur Aufnahme von Kugeln
versehen ist, die mit Schräglaufbahnen an einem Lagerring korrespondieren und dazu
dienen, die Drehbewegung der Betätigungswelle in eine axiale Bewegung einer den
einen Bremsbelagträger mit Bremsbelag beaufschlagenden Druckschraube umzvwandeln,
und mit einer Nachstellvorrichtung, die einen koaxial zur Druckschraube angeordneten,
mit der Betätigungswelle
derart in Wirkungsverbindung stehenden
Nachstellring umfaßt, daß er bei überschreiten eines einer bestimmten Belagabnutzung
entsprechenden Verschwenkwinkels der Betätigungswelle verdreht wird und bei Rückführung
in die Ausgangslage während des Lösens der Bremse eine mit ihm gekoppelte Nachstellmutter
mitdreht, die auf die Druckschraube aufgeschraubt und somit in den Kraftfluß von
der Betätigungswelle zur Druckschraube eingeschaltet ist, wobei sich die Betätigungswelle
zur Sicherung gegen axiale Verschiebung auf derjenigen Seite des Bundes, die von
den Schräglaufbahnen abgewandt ist, über ein Axiallager am Gleitsattel abstützt,
der Lagerring in Bezug auf den Bremssattel axial verschiebbar, jedoch gegen Drehung
gesichert ist und sich an der hülsenförmig ausgebildeten Nachstellmutter abstützt,
und der Nachstellring auf der Nachstellmutter drehbar gelagert ist und einen radialen
Zapfen aufweist, der in eine Axialnut der Betätigungswelle mit in Bezug auf die
Dicke des Zapfens kleinerer Breite eingreift, nach Patent ... (Patentanmeldung P
30 41 730.2).
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Wenn die Bremsbeläge erneuert werden müssen, oder wenn die Grundeinstellung
der Bremse geändert werden muß, dann ist es erforderlich, die Nachstellmutter unabhängig
von der Betätigungswelle zu verdrehen. Bei der Gleitsattel-Scheibenbremse nach dem
Hauptpatent ist die Nachstelleinrichtung innerhalb des Gleitsattels angeordnet und
erst nach Ausbau der Betätigungswelle zugänglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gleitsattel-Scheibenbremse
nach dem Hauptpatent dahingehend weiterzubilden, daß die Nachstelleinrichtung zu
Einstellzwecken leichter zugänglich ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Nachstelleinrichtung
außerhalb des Gleitsattels angeordnet ist.
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Durch diese konstruktive Maßnahme wird erreicht, daß die Nachstelleinrichtung
zu Einstellzwecken ohne zeitraubende Demontagearbeiten von außen her zugänglich
ist.
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Diese freie Zugänglichkeit der Nachstelleinrichtung kann in konstruktiv
besonders einfacher Weise dadurch bewirkt werden, daß die Nachstellmutter mit einem
Verlängerungsstück drehfest verbunden ist, das die Betätigungswelle koaxial durchsetzt
und an seinem aus der Betätigungswelle herausragenden freien Ende mit einer Nachstellhülse
drehfest verbunden ist.
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Die Kupplung zwischen dem Nachstellring und der Nachstellmutter kann
in vorteilhafter Weise dadurch bewirkt werden, daß der Nachstellring unter der Wirkung
einer ihn axial beaufschlagenden Druckfeder mit einer stirnseitigen sägezahnartigen
Schrägverzahnung an einer eine entsprechende Verzahnung aufweisenden Schulter der
Nachstellhülse anliegt.
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Im Hinblick auf die Anordnung der den Nachstellring belastenden Druckfeder
ist es zweckmäßig, wenn das Ende des Verlängerungsstückes mit einem Außengewinde
versehen ist, auf das die Nachstellhülse und eine Kontermutter aufgeschraubt ist,
wobei sich die -Druckf eder am Nachstellring und an der Kontermutter abstützt.
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Zur Sicherung der Kontermutter ist vorgesehen, daß das Verlängerungsstück
in der Stirnfläche seines freien Endes mit einem Schlitz versehen ist, in den eine
an einem vorspringenden zylindrischen Teil der Kontermutter ausgebildete Sperrverformung
eingreift.
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Um die Nachstelleinrichtung gegen das Eindringen von Schmutz und
Wasser zu schützen, ist in weiterer Ausbildung
der Erfindung vorgesehen,
daß auf die Betätigungswelle eine das freie Ende des Verlängerungsstücks umschließende
becherförmige Dichtungsmanschette aufgeschoben ist Weitere Einzelheiten, Vorteile
und MerOunale der Erz in dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der
Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich
verwiesen wird. Es zeigen: Fig. 1 einen achsparallelen Schnitt durch die Gleitsattel-Scheibenbremse
nach der Erfindung, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils II in Fig. 1, die
einen Nachstellring zeigt, und Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils III in
Fig. 1, die eine Kontermutter zeigt.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umfaßt die veranschaulichte Gleitsattel-Scheibenbremse
einen Gleitsattel 1, der mit seinen beiden,jeweils einen Bremsbelagträger 2 mit
Bremsbelag 3 aufweisenden Sattelhälften 4 bzw. 5 die strichpunktiert angedeutete
Bremsschreibe 6 übergreift. Die beiden Sattelhälften weisen jeweils einen Bremsbelagträger
2 auf, der einen der Bremsscheibe 6 zugekehrten Bremsbelag 3 trägt.
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In der Sattelhälfte 5 des Gleitsattels 1 ist eine Betätigungswelle
7 über einen Hebel 8 drehbar gelagert. Diese Betätigungswelle 7 läuft in ein büchsenförmiges
Ende mit einem radial vorstehenden Bund 9 aus. Dieser Bund 9 ist an seiner dem Hebel
8 abgewandten Seite mit mindestens zwei, vorzugsweise drei Schräglaufbahnen 10 zur
Aufnahme von Kugeln 11 versehen, die andererseits in entsprechenden Schräglaufbahnen
12 an einem Lagerring 13 laufen. Die miteinander korrespondierenden Schräglaufbahnen
10 und 12 sind derart in Bezug
zueinander am Bund 9 bzw. am Lagerring
13 angeordnet, daß eine Drehung der Betätigungswelle 7 in eine axiale Bewegung des
Lagerrings 13 und einer Nachstellmutter 14 umgewandelt wird. In diese Nachstellmutter
ist eine Druckschraube 15 eingeschraubt, die mit ihrem stirnseitigen Ende an einem
den Bremsbelagträger 2 haltenden Kolben 21 anliegt. Zur Übertragung axialer Kräfte
vom- Lagerring 13 auf die hülsenförmige Nachstellmutter 14 ist letztere mit einer
radial vorstehenden Schulter 17 versehen, an der sich der Lagerring abstützt. Damit
sich der Lagerring 13 unter der Wirkung der Betätigungswelle 7 axial verschieben
kann, ohne an der Drehung der Welle 7 teilzunehmen, ist eine Drehsicherung in Form
einer achsparallelen Führungsnut 18 vorgesehen, in die ein den Kolben 21 ebenfalls
in einer Nut 22 durchsetzender Führungszapfen 19 mit Anflachungen 36 eingreift.
Dieser Führungszapfen 19 ist durch das stirnseitig vorstehende Ende eines in eine
radiale Gewindebohrung des Gleitsattels 1 eingeschraubten Schraubbolzens 20 gebildet.
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Eine Ringmanschette 26 aus elastischem Kunststoff, die sich zwischen
dem Gleitsattel 1 und der Druckschraube 15 erstreckt, schützt den Betätigungsmechanismus
gegen eindringende Fremdkörper, Schmutz und Feuchtigkeit.
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Auf der den Schräglaufbahnen 10 abgewandten rückwärtigen Seite des
Bundes- 9 ist ein Axiallager 27 vorgesehen, über das sich die Betätigungswelle 7
an einer Ringscheibe 28 abstützt, die an einem Flansch 42 anliegt, der mit vier
Schrauben 43 am Gleitsattel 1 befestigt ist.
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Die Nachstellmutter 14 ist mittels eines Stiftes 24 mit einem Verlängerungsstück
41 drehfest verbunden und befindet sich somit im Funktionseingriff mit der Nachstelleinrichtung.
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Eine Nachstellhülse 142 ist auf das Verlängerungsstück 41 fest aufgeschraubt
und durch eine Kontermutter 25 gegen Lösen gesichert. Zur absoluten Sicherung der
Verbindung hat das Verbindungsstück 41 einen Schlitz 37, in dem durch Sickung an
einem der Kontermutter 25 überstehenden zylinderartigen Teil die aus Fig. 3 ersichtliche
Verformung 38 angebracht wird. Mittels einer Druckfeder 23 wird die gesamte Nachstelleinrichtung
14', 41, 24, 14 mit der Schulter 17 am Lagerring 13 in Anlage gebracht und damit
die Spreizeinrichtung 9, 11, 13 an den Kugelführungen 10, 12 spielfrei gehalten.
Mit einer Stellmutter 39, die auf die Betätigungswelle 7 aufgeschraubt und mit einer'Druckscheibe
40 gegen den Verschlußflansch 42 hin drehbar gelagert ist, wird das Axiallager 27
spielfrei eingestellt.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist auf dem der Schulter 17 abgewandten
Ende der Nachstelleinrichtung 14', 41, 24, 14 ein Nachstellring 29 drehbar gelagert.
Dieser Nachstellring 29 weist, wie Fig. 2 zeigt, zwei viereckige Zapfen 31 auf,
die in Axialnuten 30 der Betätigungswelle 7 eingreifen, wobei die Zapfen 31 in Bezug
auf die Breite der Axialnuten 30 um das Lüftspiel L kleinere Abmessungen haben.
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Zwischen der Kontermutter 25 und dem Nachstellring 29 ist eine Druckfeder
33 vorgesehen, unter deren Wirkung der Nachstellring 29 mit einer stirnseitigen
sägezahnartigen Schrägverzahnung 34 an einer entsprechenden Schrägverzahnung 35
der Nachstellhülse 14 in Anlage gehalten wird.
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Das neben dem Betätigungshebel 8 befindliche Steuerteil ist durch
eine Spezialabdichtung 32 aus elastischem Kunststoff geschützt.
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Die beschriebene Scheibenbremse arbeitet wie folgt: Wird die Betätigungswelle
7 über den Hebel 8 gedreht, dann legen die Kugeln 11 auf den Schrägbahnen 10 bzw.
12 einen Rollweg zurück, der zur Folge hat, daß sich der Lagerring 13 auf die Bremsscheibe
6 zu bewegt. Dabei führt er über die Schulter 17 die Nachstellmutter 14 sowie die
in diese eingeschraubte Druckschraube 15 mit, die über den Kolben 21 eine Anlage
des am Bremsbelagträger 2 sitzenden Bremsbelags 3 an der Bremsscheibe 6 herbeiführt.
Infolge der Reaktionskraft wird der Gleitsattel 1 in Bezug zur Bremsscheibe 6 etwa
axial nach rechts verlagert, bis schließlich der an der Sattelhälfte 4 befindliche
Bremsbelagträger 2 mit seinem Bremsbelag 3 an der Bremsscheibe 6 zur Anlage gelangt.
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Während der Verdrehung der Betätigungswelle 7 stützt sich ihr Bund
9 über das Axiallager 27 und die Ringscheibe 28 am Flansch 42 des Gleitsattels 1
ab. Bei der Verschwenkung der Betätigungswelle 7 bewegt sich deren Nut 30 relativ
zum Zapfen 31 des Nachstellrings 29 entsprechend dem in Fig. 2 veranschaulichten
Spiel L. Überschreitet die Bremsbelagabnutzung ein vorbestimmtes Maß, dann bedarf
es zum Anziehen der Bremse eines entsprechend größeren Drehwinkels der Betätigungswelle
7. Dementsprechend kommt es dann zur Anlage des Zapfens 31 am anderen Ende der Nut
30 und damit zu einer Mitnahme des Nachstellrings 29, so daß sich letzterer relativ
zur Nachstellhülse 14' bewegt. Überschreitet der Schwenkweg des Nachstellrings 29
relativ zur Nachstellhülse 14' eine der Ausdehnung eines Zahnes der Schrägverzahnung
34, 35 entsprechende Strecke, dann wird ein- Zahn der Schrägverzahnung übersprungen.
Beim Zurückbewegen der Teile nach beendigtem Bremsvorgang nimmt die Betätigungswelle
7 den Zapfen 31 des Nachstellrings 29 und über die dann in Eingriff stehenden
Schrägverzahnungen
34, 35 die Nachstellhülse 14' mit, so daß die mit dieser über das Verlängerungsstück
41 drehfest verbundene Nachstellmutter 14 gleichfalls verdreht wird. Das hat zur
Folge, daß die Druckschraube 15 entsprechend dem Belagverschleiß in Richtung auf
die Bremsscheibe 6 zu aus der Nachstellmutter 14 herausgeschraubt wird. Auf diese
Weise ist für eine Kompensation des Belagverschleisses durch automatische Nachstellung
gesorgt.
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Der Lösevorgang, der bei Erneuerung der Bremsbeläge und neuer Grundeinstellung
erforderlich wird, ist überaus einfach.
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Man nimmt zuerst die Spezialabdichtung 32 ab, sodann ist die Schrägverzahnung
34, 35 zu trennen. Dies geschieht durch Verschiebung des Nachstellrings 29 gegen
die Druckfeder 33 von Hand oder mit einem dafür geeigneten Werkzeug. Jetzt können
durch Ansetzen eines Schraubenschlüssels auf den Sechskant der Kontermutter 25 über
die Nachstelleinrichtung 14', 41, 24, -14 die Druckschraube 15 und der Kolben 21
in die Ausgangslage gebracht werden.
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Mechanisch betätigte eitsatte1-Scheibnbems e Bezugszeichenaufstellung
1 Gleitsattel 2 Bremsbelagträger 3 Bremsbelag 4, 5 Sattelhälften 6 Bremsscheibe
7 Betätigungswelle 8 Hebel an 7 9 Bund von 7 10 Schräglaufbahnen 11 Kugeln 12 Schräglaubahnen
13 Lagerring 14 Nachstellmutter 14' Nachstellhülse 15 Druckschraube 17 Schulter
von 14 18 Führungsnut in 13 19 Führungszapfen 20 Schraubbolzen 21 Kolben 22 Nut
in 21 23 Druckfeder 24 Stifte 25 Kontermutter
26 Ringmanschette
27 Axiallager an 9 28 Ringscheibe 29 Nachstellring 30 Nut in 7 31 Zapfen an 29 32
Dichtmanschette 33 Druckfeder 34 Schrägverzahnung an 29 35 Schrägverzahnung an 14
36 Anflachungen an 19 37 Schlitz in 41 38 Sperrverformung an 25 39 Stellmutter auf
7 40 Druckscheibe 41 Verlängerungsstück 42 Flansch 43 Befestigungsschrauben