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Trommelbremse Die Erfindung bezieht sich auf eine Trommelbremse, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, die mit einem Paar Reibungsbremsbacken, die einen strebenförmigen
Abstandshalter aufweisen, ausgerüstet ist.
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Trommelbremsen der genannten Art sind bekannt, auch solche, bei denen
zwei aneinanderliegende Enden der Bremsbacken durch eine selbsttätige Nachstelleinrichtung
verbunden sind und bei denen das strebenförmige Kraftübertragungsglied in seiner
Länge durch einen Hebel einstellbar ist, ohne daß das Maß der Verschiebung dieses
Hebels unter der Wirkung der Rückzugsfeder beim Lösen der Bremse- einen gegebenen
Wert übersteigt. Diese Rückzugsfeder ist dabei zwischen einer der Bremsbacken und
dem Hebel gespannt, der drehbar auf der anderen Bremsbacke gelagert ist.
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Bei diesen bekannten Trommelbremsen müssen mehrere Federn vorhanden
sein, von denen eine Feder die Bremsbackenenden an der Druckstange hält, eine zweite
Feder einen Sperrhaken gegen einen Ring drückt und eine dritte Feder mit dem Ring
zusammenwirkt und zur Rückführung der Nachstellvorrichtung dient. Diese Vielzahl
von Federn hat aber den Nachteil, daß die gesamte Einrichtung nicht in bereits vorhandene
Trommelbremsen eingebaut werden kann.
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Es sind auch zahlreiche selbsttätige Nachstellvorrichtungen für Fahrzeugbremsen
bekannt, die entweder wegen der ihnen eigenen funktionsmäßigen Mängel oder wegen
zu hoher Kosten nicht befriedigt haben. Unter den funktionsmäßigen Mängeln hat sich
als nachteilig ergeben, daß ein Teil der Bremskraft auf die Nachstellvorrichtung
übertragen wird, wodurch diese zu Betriebsausfällen neigt. In anderer Hinsicht haben
die Nachstellvorrichtungen den Gebrauch von Fühllehren notwendig gemacht, was ein
Anritzen der Bremstrommel zur Folge gehabt hat.
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Es besteht daher die Aufgabe, eine Trommelbremse zu schaffen, bei
der die geschilderten Mängel beseitigt, die Funktionen mehrerer Federn durch eine
einzige Feder übernommen werden und die Nachstellvorrichtung in bereits vorhandene
Trommelbremsen eingebaut werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Feder den Eingriff
der Bremsbacken mit dem Kraftübertragungsglied, den Rückzug des Hebels in seine
Ruhelage und den ständigen Eingriff des Hebels mit dem Zahnrad des Kraftübertragungsgliedes
sichert, durch dessen Drehung die Länge des letzteren verändert wird.
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Hieraus ergeben sich die Vorteile, daß die Nachstelleinrichtung unter
nur sehr geringen Abänderungen der Bremsteile in eine übliche »Doppel-Servo«-Bremse
eingebaut werden kann und die Nachstellung bei Anlegung der Bremse bei Rückwärtsfahrt
stattfindet oder infolge des Zurückgehens aus der Stellung bei einem völligen Abbremsen
des Fahrzeuges bei Vorwärtsfahrt erfolgt. Es besteht daher auch nicht die Gefahr
einer zu großen Nachstellung und eines Schleifens der Bremse, was sich aus einer
Trommelausdehnung infolge wiederholter Abbremsungen bei der Vorwärtsfahrt mit hoher
Geschwindigkeit ergeben könnte.
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Die bauliche Einfachheit der selbsttätigen Nachstellvorrichtung ermöglicht
eine besonders wirtschaftliche Herstellung. Ein anderer wichtiger Kostenfaktor ist
der Preis des Einbaues und der Instandhaltung. Ein besonderer Vorteil besteht darin,
daß die Nachstellvorrichtung äußerst einfach eingebaut -werden kann und daß sie
sich leicht verschiedenen Bremsgrößen anpassen läßt. Bremsherstellungstoleranzen
beeinträchtigen den Einbau der Nachstellvorrichtung nicht, weil keine feinstbearbeiteten
Konstruktionsteile vorhanden sind, die in Betracht gezogen werden müssen, wenn die
Bremse mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet werden soll.
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Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Bremsen
sowohl von Hand als auch selbsttätig ein- oder nachgestellt werden können, so daß
-wenn die Bremsbacken ausgewechselt werden müssen - die Nachstellvorrichtung von
Hand eingestellt werden kann, um die Ersatzbacken anzupassen.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile einer Bremse nach der Erfindung
ergeben sich aus der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit
den Zeichnungen. Es zeigt
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung
einer Traktorenbremse, bei der ein Teil der einen Bremsbacke abgebrochen ist, mit
der automatischen Nachstellvorrichtung, welche ebenfalls zum Teil abgebrochen gezeichnet
ist, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 die Draufsicht
einer Bremse mit einer weiteren Verkörperung der Erfindung der automatischen B remseinstellvorrichtung,
Fig. 4 und 5 Schnitte längs der Linie 4-4 und 5-5 der Fig. 3, Fig.6 eine schaubildlich
gezeigte Einzelheit des Einstellhebels nach Fig. 3, Fig. 7 die Draufsicht auf eine
Bremse, die eine weitere Ausgestaltung der Erfindung verkörpert, Fig. 8 einen Schnitt
längs der Linie 8-8 der Fig. 7. Es soll zunächst die Ausgestaltung der Erfindung,
wie sie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, besprochen werden. Die Primärbremsbacke 12
und die Sekundärbremsbacke 14 werden mechanisch durch geeignete Mittel, z. B. einem
Nocken od. dgl. (nicht gezeichnet), angedrückt, welcher gegen die auseinanderspreizbaren
Enden 16 und 18 der Bremsbacken wirkt. Jede der Bremsbacken ist genau gleich konstruiert
und enthält einen Steg 20, einen Reifen 22 und einen Bremsbelag 24. Die Bremsbacken
sind gegen eine Tragplatte 26 durch Finger 28, von denen nur einer gezeigt ist,
gehalten.
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Beide Bremsbacken stützen sich als eine Einheit an dem einen oder
dem anderen der auseinanderspreizbaren Enden 16 und 18 je nach der Richtung der
Trommeldrehung ab. Die beiden Bremsbacken 12 und 14 stützen sich z. B., wenn die
Trommel entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn umläuft, an dem Anker 30 ab, welcher an dem
Ende 18 der Bremsbacke 14 vorgesehen ist. In dieser Bremsrichtung ist :die Bremsbacke
12 als die primäre Bremsbacke anzusprechen, während die Bremsbacke 14 als die sekundäre
Bremsbacke wirkt.
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Zwischen den anderen drehbar aasgelenkten Enden 32 der Bremsbacken
12 und 14 ist ein einstellbares Kraftübertragungsgl,ied angeordnet, welches allgemein
durch das Be7ugszeichen 34 bezeichnet ist. Das Kraftübertragungsglied umfaßt eine
rohrförmige, mit Innengewinde versehene Mutter 36 und eine Hülse 38, welche einen
mit Gewinde versehenen Bolzen 42 und einen nicht finit Gewinde versehenen Bolzen
44 aufnehmen. Die Enden 46 der Mutter 36 und der Hülse 38 sind zwecks Aufnahme der
Enden 32 der Bremsbacken genutet, was eine Umdrehung der Mutter 36 und der Hülse
38 verhindert. Ein Zahnrad 48 ist aus einem Stück mit den Bolzen 42 und 44 ausgebildet
und mit Zähnen 50 für die Drehung des Rades 48 versehen.
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Ein Hebel 51 ist durch einen Zapfen 52 mit dem Ende 32 der sekundären
Bremsbacke 14 verbunden. Es muß vermerkt werden, daß der Hebel umgebogene Doppelwandungen
aufweist, die auf beiden Seiten des Steges 20 der sekundären Bremsbacke 14 liegen.
Der Hebel 51 hat einen Zahn 53, welcher im Eingriff mit den Zähnen 50 des Zahnrades
48 steht. Eine Schraubenfeder 54 (Fig. 1) ist mit ihrem einen Ende 56 an der primären
Bremsbacke 12 und mit ihrem anderen Ende 58 an dem Hebel 51 befestigt. Das
freie Ende des Hebels 51 wird durch die Schraubenfeder 54 nach unten gedrückt, um
das Zahnrad in Richtung des Pfeiles der Fig. 1 zu drehen. Die Schraubenfeder 54
erfüllt mehrere Funktionen. Sie ist so angeordnet, daß sie eine Kraft in Umfangsrichtung
ausübt, welche die Enden 32 der primären und der sekundären Bremsbacke gegen das
Kraftübertragungsglied 34 drückt (Fig. 1). Die Schraubenfeder 54 entwickelt weiter
eine Radialkomponente, welche dazu dient, den Hebel 51
derart nach unten zu
schwenken, daß sieh das Zahnrad 48 dreht, und schließlich entwickelt die Schraubenfeder
54 eine seitliche Kraft auf den Hebel 51, so daß der Zahn 53 im Eingriff mit den
Zähnen 50 bleibt, während sich der Hebel um den Zapfen 52 dreht.
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Der Hebel 51 kann durch Stangen 60 und 62 dazu veranlaßt werden, sich
um den Zapfen 52 zu drehen, welche mit einem Winkelhebel 64 verbunden sind. Die
Stange 60 läuft in einen Haken 66 aus, welcher in eine Nut 68 in dem Hebel 51 zwecks
Verbindung mit ihm eingreift. Mit ihrem anderen Ende ist die Stange mit dem Winkelhebel
64 verbunden. Ein Spannschloß 70 ist vorgesehen, um die Länge der Stange 60 zu ändern
und dadurch die Herstellungstoleranzen der Bremse zu kompensieren. Die Stange 62
ist mit ihrem Ende 72 an einem feststehenden Teil der Bremse nahe dem Anker 30 eingehakt
und ist mit ihrem anderen Ende an dem Winkelhebel 64 befestigt. Der Winkelhebel
ist durch Bolzen 74 oder auf eine andere zweckmäßige Weise an dem Steg 20 der sekundären
Bremsbacke 14 gelagert. Der Winkelhebel kann sich frei um den Bolzen 74 drehen.
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Eine Rückzugsfeder 76 wird dazu benutzt, um das Ende 18 der Sekundär-
oder Schleppbacke in einer normalerweise zurückgezogenen Stellung zu halten, die
durch den Eingriff mit dem Anker 30 festgelegt ist.
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Eine Nachstellung der Bremse findet statt, wenn sich das Fahrzeug
nach rückwärts bewegt, was mit einer Drehung der Trommel im Uhrzeigerdrehsinn verbunden
ist. Wenn nun angenommen wird, daß sich der Bremsbelag 24 genügend abgenutzt hat,
um eine Nachstellung erforderlich zu machen, und sich das Fahrzeug rückwärts bewegt,
wird ein Anziehen der Bremsen mit einer Nachstellung verbunden sein, die auf folgende
Weise stattfindet: Die Bremsbacke 12, die normalerweise die Primärbacke ist, wird
die abgestützte Bremsbacke, und die Sekundärbremsbacke 14 wird von dem Anker
30 wegbewegt. Die Umfangsbewegung der Sekundärbremsbacke von dem Anker 30
weg verschiebt den Bolzen 74 des Winkelhebels 64. Diese Verschiebung des Bolzens
74 in Umfangsrichtung bewirkt ein Drehen des Winkelhebels 64 durch die Stange 62
in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn. Auf die Stange 60 wird auf diese
Weise durch den Winkelhebel ein Zug ausgeübt, wodurch der Hebel 51 veranlaßt wird,
sich im Uhrzeigerdrehsinn um den Zapfen 52 entgegen dem Widerstand der Feder 54
zu drehen. Wenn der Hebel 51 so bewegt wird, bewegt sich der Zahn 53 nach oben und
kommt mit einer darauffolgenden Zahnlücke der Zähne 50 des Zahnrades 48 in Eingriff.
Wenn die Bremse losgelassen wird, zieht die Rückzugsfeder 76 die Sekundärbremsbacke
14 zurück und veranlaßt, daß sie wieder mit dem Anker 30 in Eingriff kommt, wodurch
das Drehmoment verschwindet, das auf den Hebel 51 durch die Stangen 60 und 62 ausgeübt
wird. Die Feder 54 dreht darauf den Hebel 51 entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn um den
Zapfen 52, wodurch der Zahn 53 nach unten gebracht wird, um das mit Zähnen versehene
Rad 48 in die Richtung zu drehen, die durch den Pfeil in Fig. 1 angezeigt ist. Eine
Drehung des Zahnrades 48 in der durch den Pfeil angezeigten Richtung drückt die
Mutter 36 und die Hülse 38 auseinander und spreizt die schwenkbar aasgelenkten Enden
32 der Backen. Aus der Anordnung der Feder 54 ist ersichtlich, daß die Enden 32
der Backen in festem Eingriff mit dem Kraftübertragungsglied 34 während des ganzen
Nachstellvorganges gehalten werden. Die Feder 54 ist ebenfalls so angeordnet, daß
der Zahn
53 seitlich gegen den Umfang des gezahnten Rades 48 gedrückt
wird, während der Zahn 53 mit Bezug auf die Zähne 50 bewegt wird, und diese Kraft
zum Ineingriffhalten sichert weiterhin, daß eine Bewegung des Zahnes nach unten
(Fig. 1) in jedem Falle eine Drehung des gezahnten Rades 48 bewirken wird. Eine
Nachstellung, die auf die beschriebene Weise stattfindet, erfolgt um bestimmte Kleinabschnitte,
und es ist keine Möglichkeit einer zu großen Nachstellung der Backen infolge einer
übermäßigen Erwärmung der Backen vorhanden, da die Nachstellung nur während der
Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges stattfindet.
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Die Nachstelloperation und die Bauweise sind mit Bezug auf die Bremse
des linken Hinterradfahrzeuges erklärt worden. Für das rechte Hinterrad erzeugt
eine Rückwärtsdrehung eine Drehung der Trommel entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn. Der
Nachstellhebel wird auf dem unteren Ende der linken Backe angeordnet, und die Stange
wird 180° gedreht. Der gleiche Hebel kann für die Bremsen sowohl des rechten als
auch des linken Hinterrades benutzt werden. Auf dem rechten Hinterrad kommt der
Zahn 53 mit derjenigen Seite des Zahnrades in Eingriff, die nach dem Betrachter
zu liegt. Die einzige Abänderung in der Nachstellvorrichtung besteht darin, daß
das Gewinde der Mutter 36 und des Bolzens 42 linksgängig anstatt rechtsgängig gemacht
ist.
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In den Figuren 3 bis 6 sind die Teile der Nachstellvorrichtung, die
den soeben beschriebenen entsprechen, mit den gleichen- Bezugszeichen bezeichnet,
die jedoch mit der Zusatzbezeichnung »a« versehen sind. Das in sich verlängerbare
Kraftübertragungsglied 34a ist zwischen den drehbar gelagerten Enden 32a der Primärbacke
12a und der Sekundärbacke 14a angeordnet. Der Hebel 51 a hat einen Lappen 78 (Fig.
3, 6), der von einer Öffnung 80 in der Sekundärbacke aufgenommen wird, um eine Drehlagerung
für den Hebel 51 a zu schaffen. Der Zahn 53 a des Hebels steht mit den Zähnen
50 a des Zahnrades 48 a im Eingriff. Eine Drehung des Zahnrades erzeugt ein Auseinanderspreizen
des Kraftübertragungsgliedes 34a genau wie in der vorher beschriebenen Ausführungsform.
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Eine Schraubenfeder 54a ist zwischen dem Ende 32a der Primärbremsbacke
12a und einem aufgebogenen Teil 82 des Hebels gespannt, der ein hakenförmiges Ende
58a der Schraubenfeder 54a aufnimmt. Die Feder 54a ist bestrebt, den
Hebel 51a entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn zu drehen, um den Zahn 53 a nach unten
zu verschieben und hierdurch das Zahnrad 48a zu drehen, um einstellbar die schwenkbar
gelagerten Enden 32a der Backen zu spreizen. Die Schraubenfeder 54a ist weiterhin
so angeordnet, daß sie eine seitliche Kraft auf den Zähn 53 a ausübt, wodurch dieser
gegen die Zähne des Zahnrades gedrückt wird. Eine weitere Funktion der Schraubenfeder
54a besteht darin, daß sie die drehbar gelagerten Enden 32a der Backen gegen das
Kraftübertragungsglied 34 a hält.
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Ein biegsames Kabel 86 ist mit einem Ende an dem Hebel 51 a befestigt
und hat an seinem anderen Ende eine Schlinge 88, die über den Anker 90 greift. Das
biegsam: Kabel wird zwischen seinen Enden über eine Nut 91 eines Preßteiles 92 geführt,
der fest auf dem Steg 20a der Sekundärbremsbacke 14a gehalten ist. Eine Nachstellung
findet statt, wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt und sich demgemäß die .Trommel
im Uhrzeigerdrehsinn dreht. Wenn angenommen wird, daß sich der Belag 24a genügend
abgenutzt hat, um eine Nachstellung erforderlich zu machen, wird sich die Sekundärbremsbacke
14a von dem Anker wegbewegen, um ein Spannen des Kabels 86 zu bewirken. Wenn sich
die Nut 91 in Umfangsrichtung entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn verschiebt, wird das
Ende des Kabels, das an dem Hebel 51 a befestigt ist, nach aufwärts gezogen, und
der Hebel 51 a wird dadurch im Uhrzeigerdrehsinn um die Öffnung 80 gedreht. Der
Zahn 53 a wird nach aufwärts und in Eingriff mit einer darauffolgenden Zahnlücke
des Zahnrades 48a bewegt; so wird das Kabel 86, wenn die Bremse losgelassen wird
und sich die Sekundärbremsbacke 14a in ihre abgestützte Stellung zurückbewegt, entspannt,
und die Feder 54a dreht den Hebel 51 a entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn, um den Zahn
53 a nach unten zu bewegen und das Zahnrad 48 a zu
drehen. Diese Drehung
des Zahnrades 48a auf die beschriebene Weise verlängert das Kraftübertragungsglied
34a, wodurch die Bremsbacken näher an die Trommel heranbewegt werden und das Spiel
zwischen der Bremsbacke und der für den Bremseingriff vorgesehenen Trommeloberfläche
verringert wird. Als Folge der Tatsache, daß die Einstellung um bestimmte Kleinstrecken
oder Kleinabschnitte vorgenommen wird, ist eine zu große Nachstellung der Bremsen
nicht möglich, und als Folge der Tatsache, daß die Nachstellung vorgenommen wird,
wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, ist ebenfalls eine irrtümliche Nachstellung
der Bremse für den Fall ausgeschlossen, daß die Bremse zu stark erwärmt ist.
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In den Fig. 7 und 8 sind die Teile, die denen in den vorherbeschriebenen
Ausführungsformen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, die außerdem
den Zusatz »b« aufweisen.
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Die Stange 62b ist mit ihrem einen Ende mittels eines Hakens an der
Rückzugsfeder 76 b und mit ihrem anderen Ende an dem Winkelhebel 64 b befestigt.
Die Stange 60b ist mit ihrem einen Ende an den Winkelhebel 64 b und mit ihrem anderen
Ende an den Hebel 51b gehakt. Der Winkelhebel ist mittels eines Exzenterbolzens
74b an dem Steg 20b der Bremsbacke 14b gelagert. Der Exzenterbolzen 74b wird derart
gedreht, daß die Stangen 60b und 62b steif gehalten werden. Dieser Arbeitsgang
bewirkt eine Kompensierung der sich .summierenden Herstellungstoleranzen, indem
so der Einbau der Nachstellvorrichtung vereinfacht wird. Die Nachstellvorrichtung
kann so schnell an für den Ersteinbau vorgesehenen Bremsen montiert werden, wo die
Abstände von den abgestützten zu den drehbaren Enden der Bremsbacken entsprechend
den oben angegebenen Herstellungstoleranzen variieren.
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Der Hebel 51 b besitzt einen herumgebogenen Lappen 78 b, der in eine
Öffnung 80 b des Steges 20 b eingreift und sich in ihm dreht. Der
Zahn 53 b des Hebels 51 b kommt mit den Zähnen 50
b des Zahnrades 48 b in Eingriff, das ein Teil des Kraftübertragungsgliedes
34 b ist. Die Feder 54 b hält die drehbar gelagerten Enden der Bremsbacken
12 b und 14 b gegen die Einstellvorrichtung, setzt den Zahn 53 b in eine Richtung,
die bestrebt ist, das Zahnrad 48 b zu drehen, unter Spannung, und hält den Zahn
53 b fest gegen die Zähne 50 b des Zahnrades. Die Arbeitsweise der Nachstellvorrichtung
stimmt im wesentlichen mit derjenigen der zuvor beschriebenen Ausführungsformen
überein.
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Obwohl nur drei ausgewählte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben
worden sind, um diese zu erläutern, ist es für jeden Fachmann offenbar, daß der
Erfindungsgedanke weit ist und für eine allgemeine Anwendung in Betracht kommt.
Es ist z. B. nicht notwendig, daß die Nachstellvorrichtung auf eine Bremse
xizit
Servowirkung beschränkt wird. Es ist vielmehr möglich, daß die Nachstellvorrichtung
bei einer Bremse ohne Servowirkung benutzt wird, bei der die Enden der Bremsbacken
nicht miteinander verbunden, sondern abgestützt sind.