AUTOMATIC ADJUSTER FOR VEHICLE BRAKE CYLINDERS

Abstract: 1. Automatic, continuously acting adjuster for hydraulic brake cylinders in vehicle brakes designed in particular as disc brakes, comprising a piston (7) which is moveable in a cylinder body (1) an which has in the hydraulic chamber an annular groove open towards the cylinder body (1), which annular groove contains a friction ring (15) which can move axially in the said annular groove and relative to it at least approximately free from frictional engagement by a desired stroke and in frictional engagement in a range of adjustment relative to the cylinder body (1), wherein a spacing ring (17, 17') which can move axially in a manner at least approximately free from frictional engagement, is located between the friction ring (15) and one of the two axial limiting walls (shoulder 12 and retaining ring 14) of the annular groove, which spacing ring has a certain end play corresponding to the desired stroke when the friction ring (15) contacts the annular groove wall (shoulder 12 or retaining ring 14) facing away from the said spacing ring (17, 17'), and wherein the spacing ring (17, 17') is located in an inner annular groove (16) of the friction ring (15) which inner annular groove is open radially inwards and towards one of the end faces of the friction ring (15) and whose diameter is greater than the outside diameter of the limit ing walls (shoulder 12 and retaining ring 14) of the annular groove.

Description: Selbsttätige Nachstellvorrichtung für Bremszylinder von Fahrzeugbremsen Die Erfindung betrifft eine selbsttätige, stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung für hydraulische Bremszylinder von insbesondere als Scheibenbremsen ausgebildete Fahrzeugbremsen, mit einem in einem Zylindergehäuse bewegbaren Kolben, der gegebenenfalls im Hydraulikraum eine zum Zylindergehäuse offene Ringnut aufweist, in welcher sich ein Reibring befindet, der in der Ringnut zumindest annäherend reibschlussfrei um einen Sollhub und relativ zum Zylindergehäuse in einem Nachstellbereich reibschlüssig axialverschieblich ist. Eine derartige Nachstellvorrichtung mit im Hydraulikraum befindlicher Ringnut ist beispielsweise aus der DE-PS 754 Ol9 bekannt. In die Ringnut greift dabei ausschliesslich der Reibring ein, der seinen Reibschluss zum Zylindergehäuse zumindest bei teilweise verschlissenen Fahrzeugbremsen an Zylinderwandabschnitten findet, welche auch der abgedichteten Führung des Kolbens im Zylindergehäuse dienen ; diese Wandabschnitte können hierdurch derart beschädigt werden, dass sie zur dichten Führung des Kolbens nicht mehr geeignet sind. Die Ringnut befindet sich dabei in einem gesonderten, mit dem Kolben verschraubten, mehrteiligen Bauteil, das derart ausgebildet ist, dass die eine, axialeBegrenzungswand der Ringnut zum Aufschieben des Reibringes abnehmbar ist. Insgesamt ergibt sich ein vielteiliger, eine grosse Baulänge beanspruchender Kolbenaufbau, wobei in der Nachstellvorrichtung selbst keine Feder belastung für den Kolben in der einen oder anderen Richtung vorgesehen ist und wobei der Sollhub durch die axialen Längen von Ringnut und Reibring bestimmt ist. Aus der DE-PS 916 153 ist eine hydraulisch betätigbare Trommelbremse bekannt, bei welcher sich in einer Ringnut eines Bremszylinderkolbens ein mit dem Zylindergehäuse zusammenwirkenden Reibring und eine Feder befinden, welche den Kolben in dessen Verschieberichtung in Bremskraftrichtung gegen den Reibring verspannt. Die Feder dient hierbei dazu, die Bremse im Lösezustand unter der Federkraft schwach angelegt zu halten Auch hierbei greift der Reibring an der Zylinderlaufbahn des Zylindergehäuses für den Kolben an. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Nachstellvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass der Sollhub in einfacher kise den jeweiligen Erfordernissen entsprechend einstellbar ist. Zudem soll die Nachstellvorrichtung die Möglichkeit bieten, sie derart auszugestalten, dass wahlweise die Nachstellvorrichtung keinerlei elastische Spannkräfte auf den Kolben ausübt, dass der Kolben eine in Bremslöserichtung wirkende, elastische Vorspannung erfährt, oder dass im Lösezustand der Bremsen der Kolben ein elastisches, schwaches Angelegthalten der Bremsen bewirkt fder Bremszylinder mit nur geringem Aufwand baukastenartig den jeweiligen Erfordernissen anpassbar ist. Dabei soll zugleich eine gute Kolbenführung im Zylindergehäuse erreichbar sein, wobei die Nachstellvorrichtung die hydraulikdichte Kolbenführung nicht beeinträchtigen soll. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass zwischen den Reibring und vertauschbar die eine oder die andere der beiden axialen Begrenzungswände der Ringnut ein zumindest annähernd reibschlussfrei axial beweglicher Zwischenring angeordnet ist, der bei Anlage des Reibringes an der dem Zwischenring abgewandten Begrenzungswand der Ringnut ein dem Sollhub entsprechendes Axialspiel aufweist. Durch Einsetzen von Zwischenringen geeigneter Stärke ist hierbei der Sollhub entsprechend den jeweiligen Erfordernissen festlegbar. Die Unteransprüche geben nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten zum Anpassen der Nachstellvorrichtung an die jeweiligen Erfordernisse an. In der Zeichnung Fig. 1 bis Fig. 3 sind drei unterschiedlich ausgebildete Nachstellvorrichtungen als Ausführungsbeispiele für die Erfindung dargestellt, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf jeweils gleiche Teile beziehen. Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen ein Zylindergehäuse 1 mit einer Kolbenlauffläche 2, welche sich vom offenen Ende des Zylindergehäuses 1 bis zu einem Bodenabschnitt 3 erstreckt. Der Bodenabschnitt 3 weist zentrisch einen Zylinderabsatz 4 mit kleinerem Durchmesser als die Kolbenlauffläche 2 auf, der Zylinderansatz 4 erstreckt sich einerseits axial etwas in den von der Zylinderlauffläche 2 umschlossenen Innenraum des Zylindergehäuses 1 und andererseits nach aussen, wo er durch einen Boden 5 verschlossen ist. Im Zylinderansatz 5 befindet sich ein innenzylindrischer Wandungsabschnitt 6. Im Zylindergehäuse 1 befindet sich ein Kolben 7, der mittels eines Dichtringes 8 abgedichtet verschieblich an der Kolbenlauffläche 2 geführt ist und der seitens des offenen Zylindergehäuse-Endes mittels eines faltenbalgähnlichen Ringes 9 verschmutzungsdicht verschieblich mit dem Zylindergehäuse 1 verbunden ist und mit in einer Bremsbacke 10/einer weiteren nicht dargestellten Scheibenbremse zusammenwirkt. Andererseits trägt der Kolben 7 einen teilweise in den Zylinderabsatz 4 hineinragenden Ansatz 11, an welchen sich unter Bildung einer Schulter 12 ein verjüngter, zylindrischer Ansatz 13 anschliesst. Der Ansatz 13 trägt nahe seines freien, dem Boden 5 zugewandten Endes einen radial auskragenden Sicherungsring 14; der Kolben 7 ist so mit einer Ringnut versehen, deren seitliche Begrenzungswände durch die Schulter/#nd dem Sicherungsring 14 gebildet werden, wobei die vom Sicherungsring 14 gebildete Begrenzungswand lösbar ist. Zwischen der Schulter 12 und dem Sicherungsring 14 befindet sich ein auf dem Ansatz 13 mit Schiebesitz gelagerter, gegebenenfalls aufgeschnittener bzw. mehrteiliger Reibring 15, dessen Aussenumfang mit elastischer Vorspannung am Wandungsabschnitt 6 anliegt, so dass der Reibring 15 Reibschluss zum Zylindergehäuse 1 aufweist und nur unter Überwindung von Reibung gegen dieses verschieblich ist. Der Reibring 15 weist an seinem einen, axialen Ende eine Innenringnutl6 auf, welche zu seiner Stirnseite und nach radial innen offen ist. Der Durchmesser der Innenrine nut 16 ist grösser als der Durchmesser des Ansatzes 11 und des Sicherungsringes 14. In der Innenringnut 16 befindet sich ein Zwischenring 17. Nach Fig. 1 und Fig. 2 besteht der Zwischenring 17 aus einem schmalen Ringkörper, an welchen sich beiderseits je eine Tellerfeder 18 anschliesst, wobei die Tellerfedern 18 sich nach radial innen vom Zwischenring 17 abspreizen. Bei der Ausführung nach Fig. 1 befindet sich die Innenringngt 16 auf der dem Sicherungsring 14 zugewandten Seite des Reibringes 15, die Tellerfedern 18 stützen sich dabei einerseits gegen den Reibring 15 und andererseits gegen den Sicherungsring 14 mit axialer Vorspannung ab. Andererseits liegt der Reibring 15 an der Schulter 12 an. Hieraus ergibt sich, dass, wird der Kolben 7 seitens des Boden abschnittes 3 über einen nicht dargestellten Bremsleitungsanschluss druckmittelbeaufschlagt, er zum Zuspannen der Bremse relativ zum Zylindergehäuse 1 nach links verschoben wird, wobei der Reibring 15 infolge seines Reibschlusses zum Zylindergehäuse 1 ortsfest verbleibt und der Verschiebehub durch elastische Verformung der Tellerfedern 18 aufgenommen wird. Der auf diese Weise mögliche, maximale Hub ist erreicht, wenn die Tellerfedern 18 plan am Zwischenring 17 anliegen; dieser Hub entspricht dem zum maximalen Zuspannen der Bremse üblicherweise erforderlichen Hub. Ist durch vorangehenden Bremsbelagverschleiss der Hub grösser, wird anschliessend vom Kolben 7 über den Sicherungsring 14 der Reibring 15 mitgenommen, wodurch. der überschüssige Hubanteil nachgestellt wird. Wird zum nachfolgenden Bremsenlösen die Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens 7 abgebaut, so bewirken die sich entspannenden Tellerfedern 18 eine Zurückbewegung des Kolbens 7 relativ zum unter seinem Reibschluss ortsfest verbleibenden Reibring 15, bis die zuvor vom Reibring 15 abgehobene Schulter 12 wieder am Reibring 15 anliegt; diese Rückbewegung des Kolbens 7 bewirkt ein Bremsenlösen um einen Sollhub. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist also die Bremse im Lösezustand stets um einen bestimmten Sollhub gelöst, d.h., die Bremsbacke 10 steht der nicht dargestellten Bremsscheibe mit einem bestimmten, geringen Abstand gegenüber. Bei der Ausführung nach Fig. 2 befindet sich die Innenringnut 16 auf der der Schulter 12 zugewandten Seite des Reibringes 15, andererseits steht der Reibring 15 dem Sicherungs ring 14 mit einem sehr geringen, dem elastischen Verformungshub der Bremse beim Bremszuspannen entsprechenden Abstand gegenüber. Im Lösezustand der Bremse liegt die Bremsbacke 10 an der nicht dargestellten Bremsscheibe mit geringer, durch die Tellerfedern 18 bewirkter Vorspannung an, so dass keine Fremdkörper zwischen Bremsscheibe und Bremsbacke 10 eindringen können. Das "Schleifen" der Bremse im Lösezustand ist dabei jedoch so gering, dass es keine nennenswerte Bremswirkung bewirkt und auch auf den Bremsenverschleiss ohne merkliche Einflüsse bleibt. Derartige Bremsen werden insbesondere bei Baustellenfahrzeugen benutzt, welche besonderer Verschmutzung ausgesetzt sind. Wird bei der Ausführung nach Fig. 2 der Kolben 7 zum Bremsen druckmittelbeaufschlagt, so verschiebt er sich höchstens um einen sehr geringen Betrag zum festen Zuspannen der Bremse relativ zum Zylindergehäuse 1 nach links, wobei der Sicherungsring 14 während üblichen Bremsvorgängen maximal bis zur Anlage am ortsfest verbleibenden Reibring 15 gelangt. Der geringe Hub ist dabei durch die bereits erwähnte, elastische Verformung der Bremse unter den Bremszuspannkräften bestimmt. Ist durch vorangehenden Bremsver schleiss der Hub des Kolbens 7 relativ zum Zylindergehäuse 1 jedoch vergrössert, so wird nach Anlage des Sicherungsringes 14 am Reibring 15 letzterer entgegen seinem Reibschluss vom Kolben 7 um einen den überschüssigen Hubwegbetrag entsprechenden Verschiebeweg mitgenommen. Wird zum nachfolgenden Bremsenlösen die Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens 7 abgebaut, so wird der Kolben 7 von der sich elastisch zurückverformenden Bremse nach rechts um einen geringen Rückweg zurückgedrückt, wobei der Reibring 15 in seiner Lage verbleibt. Nach elastischer Entspannung der Bremse verbleibt die Bremsbacke 10 wie eingangs beschrieben unter der Vorspannung der Tellerfedern 18 an der Bremsscheibe 10 anliegend. Bei den Ausführungen nach Fig. 1 und Fig. 2 können die Tellerfedern 18 an ihrem Aussenumfang am Zwischenring 17 befestigt sein. Bei der Ausführung nach Fig. 1 bestimmt die Breite des Zwischenringes 17 in Verbindung mit der Breite der Tellerfedern 18 die Grösse des Sollhubes, durch Auswechseln des Zwischenringes 17 gegen Zwischenringe anderer, axialer Breite kann die Grösse des Sollhubes den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden. Falls die Tellerfedern 18 mit dem Zwischenring 17 verbunden sind, ist die Montage bzw. das Auswechseln der so gebildeten, insgesamt als Zwischenring dienenden Baueinheiten besonders einfach. Bei der Montage ist je nachdem ob eine Ausführungsform nach Fig. 1 oder Fig. 2 montiert werden soll, bei abgenommenem Sicherungsring 14 auf den Ansatz 13 zuerst der Reibring 15 und der Zwischenring mit den Tellerfedern 18 aufzuschieben und durch Einsetzen des Sicherungsringes 14 zu sichern, oder es ist zuerst der Zwischenring 17 mit den Tellerfedern 18 und sodann der Reibring 15 auf den Ansatz 13 aufzuschieben und durch Einsetzen des Sicherungsringes 14 zu haltern; es ist dabei lediglich darauf zu achten, dass in ersterem Fall die Innenringnut 16 dem freien Ende des Ansatzes 13 zu- u## in zweiterem Falle abgewandt ist. Es ist offensichtlich, dass durch entsprechendes Umkehren des Reibringes 15 auch die Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 ohne weiteres ineinander überführbar sind, beide Ausführungsformen sind also unter Benutzung gleicher Bauteile herstellbar. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 befindet sich in der Innenringnutl6 ein tellerfederfreier Zwischenring 17', dessen axiale Breite derart bemessen ist, dass er in der Innenringnut 16 maximal ein dem Sollhub der Bremse entsprechendes Axialspiel aufweist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 befindet sich die Innenringnutl6 nahe der Schulter 12, es ist jedoch auch möglich,/abei um 1800 um eine Querachse gedrehtem Reibring 15 die Innenringnutl6 sich sicherungsseitig befindet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 nimmt im Lösezustand der Bremse der Kolben 7 eine unbestimmte Lage in einem Hubbereich ein, welcher von kraftlos an der Bremsscheibe anliegender Bremsbacke entsprechender Stellung bis um den Sollhub von der Bremsscheibe abgehobener Lage entsprechender Stellung reicht. Wird zum Bremsen der Kolben 7 druckmittelbeaufschlagt, so spannter unter entsprechender Verschiebung relativ zum Zylindergehäuse 1 die Bremse zu, wobei während normalen Bremsungen ohne Nachstellvorgang der Reibring 15 in Ruhe verbleibt. Nur bei übermässigen, durch vorangehenden Verschleiss bedingten Bremszuspannhüben nimmt der Kolben 7 über den Sicherungsring 14 den Reibring 15 unmittelbar oder, bei umgekehrter Anordnung, vermittels des Zwischenringes 17' um einen dem Überhub entsprechenden Betrag entgegen seinem Reibschluss mit. Beim nachfolgenden Lösen wird der Kolben 7 um zumindest den elastischen Entspannungshub der Bremse zurückgedrückt, er kann sich infolge sonstiger, auf ihn einwirkender Rückdruckkräfte jedoch auch bis maximal einem dem Sollhub entsprechenden Hubweg zurückbewegen, wobei jedoch der Reibring 15 jedenfalls in Ruhe verbleibt. Der maximale Rückhub des Kolbens 7 ist durch Anlage der Schulter 12 am andererseits am Reibring 15 anliegenden Zwischenring 17' oder, bei umgekehrtem Reibring 15, durch unmittelbare Anlage der Schulter 12 am Reibring bestimmt. Durch Austausch des Zwischenringes 17' gegen Zwischenringe anderer axialer Breite ist bei der Ausführungsform nach Fig. 3 der Sollhub veränderbar, so dass der Sollhub den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden kann. Zudem ist offensichtlich, dass lediglich durch Einsetzen entsprechender Zwischenringe 17 mit Tellerfedern 18 oder tellerfederfreier Zwischenringe 17' in die Innenrinyet16 wahlweise Ausführungsformen nach Fig. 1, 2 oder 3 herstellbar bzw. ineinander überführbar sind. Bei allen Ausführungsformen ist wesentlich, dass sich der Zylinderansatz 4 teilweise in den Raum radial innerhalb der Kolbenlauffläche 2 erstreckt, wodurch trotz grossem, möglichen Verschiebeweg für den Reibring 15 und damit grossem, möglichem Nachstellbereich die axiale Baulänge gering gehalten wird. Dabei gewährt der sich am Zylindergehäuse 1 haltende Reibring 15 dem Ansatz 13 des Kolbens 17 eine axiale Führung, die axial ausserhalb der Führung des Kolbens 7 an der Kolbenlauffläche 2 liegt, der Kolben 7 erhält hierdurch bei kurzer Baulänge eine grosse, günstige und Verklemmungen entgegenwirkende Führungslänge. Kurzfassung: Die Nachstellvorrichtung für hydraulische Bremszylinder von Fahrzeugbremsen weist an einem Kolben 7 eine Ringnut auf, in welcher sich ein Reibring 15 befindet. Der Reibring 15 weist einseitig eine Innenringnutl6 auf, welche einen Zwischenring 17, 17' aufnimmt, wobei zur axialen Verspannung zusätzlich Tellerfedern 18 vorgesehen sein können Der Reibring 15 mit dem Zwischenring 17, 17' und gegebenenfalls Tellerfedern 18 ist in der Ringnut des Kolbens 7 um den Bremsen-Sollhub, gegebenenfalls unter Verspannung der Tellerfedern 18, verschieblich. Die Ineenringrut 16 des Reibringes 15 weist einen grösseren Durchmesser als die seit lichen Begrenzungswände der Ringnut auf; eine dieser Begrenzungswände ist durch einen lösbaren Sicherungsring 14 gebildet. Durch entsprechende Montage - Einsetzen des Reibringes 15 mit dem Kolben 7 zu - oder abgewandter Innenringnut 16 und Verwendung von Zwischenringen 17, 17' mit oder ohne Tellerfedern 18-ist es möglich, drei unterschiedliche Bau- und funktionsweisen des Bremszylinders zu erhalten, wobei im Lösezustand die Bremse um den Sollhub abgehoben ist, unter der Kraft der Tellerfedern 18 schleifend anliegt oder sich in einem indifferenten Zustand zwischen diesen Bereichen befindet. Bezugszeichenliste 1 Zylindergehäuse 2 Kolbenlauffläche 3 Bodenabschnitt 4 Zylinderansatz 5 Boden 6 Wandungsabschnitt 7 Kolben 8 Dichtring 9 Ring 10 Bremsbacke 11 Ansatz 12 Schulter 13 Ansatz 14 Sicherungsring 15 Reibring 16 Innenringnut 17,17' Zwischenring 18 Tellerfeder

Claims: Patentansprüche 1. Selbsttätige, stufenlos wirkende Nachstellvorrichtung für hydraulische Bremszylinder von insbesondere als Scheibenbremsen ausgebildeten Fahrzeugbremsen, mit einem in einem Zylindergehäuse (1) bewegbaren Kolben (7),der gegebenenfalls im Hydraulikraum eine zum Zylindergehäuse (1) offene Ringnut aufweist, in welcher sich ein Reibring (15) befindet, der in der Ringnut zumindest annäherend reibschlussfrei um einen Sollhub und relativ zum Zylindergehäuse (1) in einem Nachstellbereich reibschlüssig axialverschieblich ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Reibring (15) und vertauschbar die eine oder die andere der beiden axialen Begrenzungswände (Schulter 12 bzw. Sicherungsring 14) der Ringnut ein zumindest annähernd reibschlussfrei axialbeweglicher Zwischenring (17, 17') angeordnet ist, der bei Anlage des Reibringes (15) an der dem Zwischenring (17, 17') abgewandten Begrenzungswand (Schulter 12 bzw. Sicherungsring 14) der Ringnut ein dem Sollhub entsprechendes Axialspiel aufweist. 2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (15) eine zu einer seiner Stirnseiten und nach radialinnen offenelnnenringnut (16) aufweist, deren Durchmesser grösser als der Aussendurchmesser der Begrenzungswände (Schulter 12 bzw. Sicherungsring 14) der #Ringnut ist und in welcher sich der Zwischenring (17, 17') befindet. 3. Nachstelleinrichtung nach Anspruch 2, wobei eine der axialen Begrenzungswände (Sicherungsring 14) der Ringnut lösbar am Kolben (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (7) einseitig einen bolzenartigen Ansatz (13) trägt, auf welchen der Reibring (15) mit dem Kolben ( 7) zu- oder abgewandter, an ihm befindlicher Innenringnut (16) aufschiebbar und durch einen mit dem Ansatz (13) lösbar verbindbaren Sicherungsring (14) haltbar ist. 4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (15) mit einem Wandungsabschnitt (6) des Zylindergehäuses (1) zusammenwirkt, der im ganzen Nachstellbereich axial und/oder radial zum der hydraulikdichten Führung des Kolbens (7) dienenden Wandungsabschnitt (2) versetzt angeordnet ist. 5. Nachstellvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Reibring federnd gegen eine der beiden Begrenzungswände der Ringnut abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (17) eine sich über sein Axialspiel in der Ringnut erstreckende Feder (18) aufweist. 6. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich beidseitig des Zwischenringes (17) je eine Tellerfeder (18) befindet. 7. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfedern (18) mit dem Zwischenring (17) zu einer Baueinheit verbunden sind. 8. Nachstellvorrichtung nach einem oder mehreren der vcr stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen des Sollhubes Zwischenringe (17, 17') unterschiedlicher, axialer Breite in die Innenringnut (16) einsetzbar sind.

Inventors: BIEKER, DIETER, STEIN, WERNER
Applicants: KNORR-BREMSE AG
Application year: 1985
Main classification: F16D65
IPC codes: F16D65