DE19621197A1

DE19621197A1 - Nachstellvorrichtung zur Hubbegrenzung eines Kolbens

Info

Publication number: DE19621197A1
Application number: DE1996121197
Authority: DE
Inventors: Ulrich Solka
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-05-25
Filing date: 1996-05-25
Publication date: 1997-11-27
Also published as: ITMI970919A1; IT1291613B1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Nachstellvorrichtung zur Hubbegrenzung eines Kolbens. Derartige Nachstellvorrichtun gen werden z. B. bei den Betätigungskolben für Mehrscheiben- Ölbadbremsen benötigt. Insbesondere, wenn die Bremsen aus schließlich durch Muskelkraft hydraulisch betätigt werden, soll die gesamte Hubarbeit beschränkt werden. Bei der Auslegung des Hydraulik-Betätigungskolbens muß auch die Setzung und der Ver schleiß der Reibflächen der Bremse mitberücksichtigt werden. Der Betätigungsweg des Kolben wird bei zunehmender Abnutzung der Reibflächen immer größer. Mit einer Nachstellvorrichtungen kann dieser Betätigungsweg und die Hubarbeit auf den jeweiligen Wert im Neuzustand begrenzt werden.

Derartige Nachstellvorrichtungen sind bekannt, eine mögli che Ausführungsform ist in der europäischen Patentschrift EP 0 437 471 beschrieben. Dabei müssen allerdings mehrere Nachstel leinrichtungen auf einem Kreis verteilt angeordnet werden. Die Fertigungskosten dafür sind nicht akzeptabel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengün stige und einfach zu fertigende und zu montierende Nachstell vorrichtung zur Hubbegrenzung eines Kolbens zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit einer, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Nach stellvorrichtung gelöst. Derartige Nachstellvorrichtungen kön nen in Arbeitszylindern beliebiger Bauart eingesetzt werden, deren Arbeitshub definiert begrenzt werden soll, vorausgesetzt, die absolute Endlage des Hubendes ändert sich in Arbeits hubrichtung. Die absolute Lage des Hubbeginns wird dabei der Hubendlage nachgeführt, so daß der Arbeitshub zwischen den bei den Endlagen konstant bleibt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kolben als Ringkolben ausgebildet.

Vorzugsweise dient der Kolben zur Bremsbetätigung, insbe sondere zur Betätigung einer Mehrscheiben-Ölbadbremse.

Vorzugsweise dient die Nachstellvorrichtung dazu, bei Set zung und Verschleiß von durch den Kolben bewegten und mit Kraft beaufschlagten Bauteilen den gesamte Betätigungshub des Kolbens auf dessen Wert im Neuzustand konstant zu halten. Diese beweg ten Bauteilen können z. B. Bremsbeläge sein, insbesondere Belä ge von Mehrscheiben-Ölbadbremsen, die sich im Laufe des Be triebs setzen und abnützen, so daß die Hubendlage des Kolben immer weiter in Arbeitshubrichtung verlagert wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Klemmring als geschlitzter Metallring ausgebildet. Fertigungs toleranzen des Klemmrings werden dabei durch geringfügiges Auf- und Zubiegen ausgeglichen.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Klemmring aus einem Elastomer-Werkstoff. Ferti gungstoleranzen des Klemmrings werden dabei durch geringfügiges Verformen ausgeglichen. Beim Verklemmen der beiden Klemmringe nimmt die Reibungskraft deutlich zu. Dabei werden durch die weiche Konsistenz des Elastomers die Führungsflächen geschont.

Vorzugsweise sind die gegeneinander zugewandten Flächen der Klemmringe, an denen sich die Klemmringe berühren können, Konusflächen. Die Klemmringen sind dabei in einer durch die axiale und radiale Richtung aufgespannten Schnittebene keilför mig. Die Berührungsflächen sind somit als Kegelstumpf- Mantelflächen sehr groß, die Flächenbelastung ist damit gering.

Vorzugsweise wird der Kolben durch Federn zurückgezogen. Diese Federn werden von einem Federgegenhalter gefaßt, der be züglich des Zylinders feststeht. Der axial verschiebbare Klemm ring wird von Zylindermantelflächen des Federgegenhalters ge führt und ist gegen diesen vorgespannt.

Der andere, mit dem Kolben verbundene Klemmring ist vor zugsweise ein separates Bauteil.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mit dem Kolben verbundene Klemmring in dem Kolben inte griert, d. h. Kolben und Klemmring sind als einstückiges Bau teil ausgeführt.

In Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Mehrscheiben-Ölbadbremse,

Fig. 2 einen Ausschnitt davon mit Kolben, Rückstellfe dern, Federgegenhalter und Klemmringen.

Der Gesamthub eines als Ringkolben 3 ausgebildeten Brems kolbens für eine Mehrscheiben-Ölbadbremse wird bei Setzung und Abnutzung der Bremsbeläge durch eine Nachstellvorrichtung für die absolute Lage des Hubbeginns auf den Wert im Neuzustand begrenzt. Die Nachstellvorrichtung besteht aus zwei in ihrem Querschnitt keilförmigen Klemmringen 1, 4. Ein Klemmring 1 sitzt auf dem Zylindermantel eines Federgegenhalters 2 und kann bei Überwindung der aus seiner Vorspannung resultierende Rei bungskraft auf den Federgegenhalter 2 axial verschoben werden. Der Klemmring 1 ist aus einem elastomeren Werkstoff herge stellt. Damit wird eine gut reproduzierbare Verschiebekraft ohne eine aufwendige, genaue Kalibrierung des Zylindermantels des Federgegenhalters 2 erreicht. Der zweite Klemmring 4 sitzt auf dem Innendurchmesser des Ringkolbens 3, von dem ersten Klemmring 1 aus gesehen in Hubrichtung des Ringkolbens 3. Der zweite Klemmring 4 ist mit dem Ringkolben 3 verbunden, so daß er beim Vorschub des Ringkolbens 3 aus seiner Anfangslage bei Hub beginn den ersten Klemmring 1 freigibt. In der Vorschubendlage des Ringkolbens 3, d. h. bei Anlage der Bremsbeläge 8 an den Bremsscheiben 9, kommt gerade eine Körperkante 6 des Ringkol bens 3 an der hinteren, senkrechten Fläche des Klemmrings 1 zum Anschlag. Werden die Bremsbeläge 8 abgenutzt, d. h. verschiebt sich die Vorschubendlage des Ringkolbens 3 noch weiter nach vorne, nimmt die Körperkante 6 dem Klemmring 1 an dieser An schlagsfläche nach vorne mit. Wird der Ringkolben 3 zurückgezo gen, kommt der mit dem Ringkolben 3 verbundene zweite Klemmring 4 mit seiner Keilfläche an der Keilfläche des Klemmrings 1 zum Anschlag. Aus der axial wirkenden Kraft der Rückstellfedern 7 resultiert durch den Anschlag der Keilflächen eine Keilkraft, die den Klemmring 1 mit dem Federgegenhalter 2 verklemmt. Der Ringkolben 3 kann damit nicht weiter zurückgezogen werden.

In einer technischen Variante hierzu kann der zweite Klemmring 4 auch lose gegenüber den Ringkolben 3 sein, wobei er aber eine Anschlagsfläche besitzt, an der er von einer Körper kante 5 des Ringkolbens 3 in Richtung des ersten Klemmrings 1 mitgenommen werden kann. Beim Rückzug des Ringkolbens 3 kommen die beiden Klemmringe 1, 4 an ihren Keilflächen zum Anschlag. Der erste Klemmring 1 verkeilt sich zwischen Federgegenhalter 2 und zweiten Klemmring 4, der sich mit seiner Anschlagsfläche unter Wirkung einer Axialkraft an der Körperkante 5 des Ring kolbens 3 abstützt. Beim erneuten Vorschub des Ringkolbens 3 wird in dieser technischen Variante der zweite Klemmring 4 nicht mitgenommen, sondern nur die Axialkraft auf ihn entla stet. Beide Klemmringe 1, 4 müssen deshalb so beschaffen sein, daß beim Wegfall der Axialkraft auch die Klemmwirkung ver schwindet und keine dauerhafte Verklemmung der beiden Klemmrin ge 1, 4, z. B. durch Verkanntung oder Verformung des Elastomer- Klemmrings 1 entsteht. Der Klemmring 1 kann dann durch die Kör perkante 6 wieder mitgenommen werden. Damit kann der Ringkolben 3 an seiner Vorschubendlage eine Kraft auf Bremsbeläge 8 und Bremsscheiben 9 ausüben.

Bezugszeichenliste

1 Klemmring
2 Federgegenhalter
3 Ringkolben
4 Klemmring
5 Körperkante
6 Körperkante
7 Rückstellfeder
8 Bremsbeläge
9 Bremsscheiben

Claims

1. Nachstellvorrichtung zur Hubbegrenzung eines Kolbens, die bei einer Änderung der Vorschub-Endlage des Kolbens in Ar beitshubrichtung die Rückzug-Endlage des Kolbens insoweit nach führt, daß der gesamte Betätigungshub des Kolbens konstant bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückzug des Kolbens durch zwei sich an der Rückzug-Endlage gegeneinander verkeilende Klemmringe (1, 4) begrenzt wird, wo bei ein Klemmring (4) mit dem Kolben verbunden ist oder gegen über dem Kolben lose ist, aber über einen Mitnahmeanschlag von einer Körperkante (5) des Kolbens verschoben werden kann, und der andere Klemmring (1) axial verschiebbar gegen den den Kol ben aufnehmenden Zylinder oder ein anderes, bezüglich des Zy linders feststehendes Bauteil mit Zylindermantel zur Führung dieses Klemmrings (1), vorgespannt ist, und diese Klemmringe (1, 4) in ihrem Querschnitt eine Form besitzen, so daß sie bei gegenseitiger Berührung eine Keilkraft erzeugen, die in radia ler Richtung eine Klemmwirkung hervorruft, so daß der Kolben gegenüber dem Zylinder nicht weiter zurückgezogen werden kann, und der verschiebbare Klemmring (1) eine Anschlagsfläche für einen Mitnahmeanschlag des Kolbens besitzt, mittels dessen er axial vom Kolben in Arbeitshubrichtung verschoben werden kann, ohne daß seine Vorspannkraft durch Klemmwirkung erhöht wird.

2. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben als Ringkolben (3) ausgebildet ist.

3. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kolben zur Bremsbetätigung dient, insbesondere zur Betätigung einer Mehrscheiben-Ölbadbremse.

4. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellvorrichtung bei Setzung und/oder Verschleiß von durch den Kolben bewegten Bauteilen den gesamte Betätigungshub des Kolbens auf dessen Wert im Neuzustand konstant hält.

5. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Klemmring (1) als geschlitzter Metallring ausgebildet ist.

6. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Klemmring (1) aus einem Elastomer-Werkstoff besteht.

7. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander zugewandten Flächen der Klemmringe (1, 4), an denen sich die Klemmringe (1, 4) berühren können, Konusflächen sind, wobei die Klemmringen (1, 4) in einer durch die axiale und radiale Richtung aufgespannten Schnittebene keilförmig sind.

8. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben durch Rückstellfedern (7) zurückgezogen wird und das bezüglich des Zylinders feststehende Bauteil mit Zylindermantel ein Federgegenhalter (2) ist.

9. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Kolben verbundene Klemmring (4) ein separates Bau teil ist.

10. Nachstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Kolben verbundene Klemmring (4) in dem Kolben als einstückiges Bauteil integriert ist.