Ein LKW Gestängesteller ist die mechanische Verbindung zwischen der Stößelstange der Druckluftbremskammer und der Bremsnockenwelle. Wenn der Fahrer die Bremsen betätigt, drückt Druckluft die Stößelstange nach außen, und der Gestängesteller wandelt diese lineare Kraft in ein Drehmoment um, das den S-Neincken dreht und die Bremsbacken gegen die Trommel drückt. Ohne einen ordnungsgemäß funktionierenden Gestängesteller wird der Hub der Bremskammer verschwendet – die Bremsbacken berühren die Trommel nie vollständig, der Bremsweg verlängert sich und das Fahrzeug kann bei einer Straßenkontrolle sofort durchfallen.
Der Begriff „Durchhang“ bezieht sich auf den geringen Spielraum, der zwischen Bremsbelag und Trommel bestehen muss, wenn die Bremse gelöst wird. Wenn sich die Beläge abnutzen, vergrößert sich dieser Abstand. Die Aufgabe des Gestängestellers – sei es manuell durch einen Techniker oder automatisch durch einen internen Mechanismus – besteht darin, dieses Spiel innerhalb der Spezifikation zu halten, sodass bei jedem Durchtreten des Pedals die volle Bremskraft zur Verfügung steht.
Der gesetzlich vorgeschriebene maximale Bremskammerhub in Nordamerika gemäß den FMCSA-Vorschriften wird durch die Kammergröße definiert – für eine Kammer vom Typ 30 beträgt dieser Grenzwert 2 Zoll (51 mm). Bei Überschreitung wird das Fahrzeug außer Betrieb gesetzt. Ein nicht richtig eingestellter, festgefressener oder verschlissener Gestängesteller ist einer der häufigsten Gründe dafür, dass Nutzfahrzeuge die Straßenkontrollen der Stufe I nicht bestehen.
Heutzutage werden bei Nutzfahrzeugen zwei Hauptkategorien von Gestängestellern verwendet: manuelle Gestängesteller und automatische Gestängesteller (ASAs). Jedes hat ein eigenes Funktionsprinzip, einen eigenen Wartungsbedarf und eine eigene Regulierungshistorie.
Bei manuellen Gestängestellern muss ein Techniker eine Einstellschraube – normalerweise ein 9/16-Zoll-Sechskantanschluss – drehen, um das Schneckenrad im Einstellergehäuse zu drehen und die Position der Bremsnockenwelle zu ändern. Es gibt keinen Selbstkorrekturmechanismus. Wenn der Fahrer oder das Flottenwartungsteam ein geplantes Inspektionsintervall nicht einhält, weicht die Einstellung aufgrund der Abnutzung der Beläge von den Spezifikationen ab. Bei Einsätzen mit hoher Kilometerleistung kann dies innerhalb einer Woche nach der Wartung geschehen.
Manuelle Einheiten sind einfacher herzustellen und pro Achse kostengünstiger. Sie bleiben jedoch auf älteren Anhängern und einigen Spezialgeräten im Einsatz Die FMCSA-Vorschriften schreiben seit dem 20. Oktober 1994 automatische Gestängesteller für alle neu hergestellten druckluftgebremsten Fahrzeuge vor , was bedeutet, dass der Großteil der aktiven Flotte seit über 30 Jahren ASAs befördert.
Ein automatischer Gestängesteller verwendet einen internen Freilaufkupplungsmechanismus, ein Schneckengetriebe und einen Steuerarm, der den tatsächlichen Kammerhub bei jeder Bremsbetätigung erfasst. Wenn der Hub den eingestellten Schwellenwert überschreitet, dreht die interne Sperrklinke das Schneckenrad schrittweise, wodurch die Nockenwelle vorgeschoben wird und das Spiel zwischen Belag und Trommel verringert wird. Dies geschieht im Normalbetrieb kontinuierlich und automatisch, ohne Eingriff des Technikers.
Der entscheidende Punkt, den viele Autofahrer missverstehen: Eine ASA macht eine Inspektion nicht überflüssig. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer routinemäßigen manuellen Einstellung. Wenn sich eine ASA ständig selbst neu einstellt und den Hub immer noch nicht innerhalb der Grenzen halten kann, ist das ein Symptom für einen verschlissenen Belag, eine festgefressene Nockenwellenbuchse, eine gerissene Bremstrommel oder einen fehlerhaften Einsteller – und kein Zeichen dafür, dass der Techniker einfach die Einstellschraube erneut drehen muss.
| Funktion | Manueller Gestängesteller | Automatischer Gestängesteller |
|---|---|---|
| Selbstregulierend | No | Ja |
| Routinemäßiges Anpassungsintervall | Alle 10.000–15.000 Meilen | Nur prüfen; Keine manuelle Einstellung im Normalbetrieb |
| Regulatorische Anforderung (Neufahrzeuge) | Seit 1994 nicht mehr erlaubt | Erforderlich seit Oktober 1994 |
| Kosten pro Einheit (ungefähr) | 15–40 $ | 45–120 $ |
| Risiko eines Fehlermodus | Allmähliches Abdriften der Anpassung | Interner Kupplungsverschleiß, Übereinstellung |
| Schmierungsbedarf | Schmiernippel (normal) | Schmiernippel (normal) |
Die Standardmethode zur Überprüfung der Einstellung des Gestängestellers ist die Messung des ausgeübten Bremskammerhubs. Dafür müssen keine Komponenten entfernt werden – es handelt sich um einen Messvorgang, den jeder qualifizierte Techniker oder Fahrer mit einfachen Werkzeugen durchführen kann.
Gängige Hubgrenzen für Kammertypen als Referenz:
| Kammertyp | Standardhubbegrenzung | Langhubbegrenzung |
|---|---|---|
| Typ 9 | 1,75 Zoll (44 mm) | — |
| Typ 12 | 1,75 Zoll (44 mm) | — |
| Typ 16 | 1,75 Zoll (44 mm) | 2,50 Zoll (64 mm) |
| Typ 20 | 1,75 Zoll (44 mm) | 2,50 Zoll (64 mm) |
| Typ 24 | 1,75 Zoll (44 mm) | 2,50 Zoll (64 mm) |
| Typ 30 | 2,00 Zoll (51 mm) | 2,50 Zoll (64 mm) |
| Typ 36 | 2,25 Zoll (57 mm) | — |
Identifizieren Sie immer den auf dem Kammergehäuse eingeprägten Kammertyp, bevor Sie Messungen vergleichen. Die Verwendung des falschen Referenzgrenzwerts ist ein häufiger und kostspieliger Fehler bei Inspektionen vor der Fahrt.
Die manuelle Einstellung gilt vor allem für Fahrzeuge mit manuellen Gestängestellern und für die Neueinstellung der Anfangseinstellung nach dem Einbau eines neuen automatischen Gestängestellers. Es handelt sich nicht – und das kann man nicht deutlich genug sagen – um einen routinemäßigen Wartungsschritt für eine bereits in Betrieb befindliche ASA. Das wiederholte manuelle Einstellen einer in Betrieb befindlichen ASA verschleiert ein zugrunde liegendes Problem und stellt einen Verstoß gegen die ordnungsgemäße Wartung der Bremsen dar.
Das Ziel ist ein Stößelhub von zwischen 3/4 Zoll und der geltenden Höchstgrenze liegen für den Kammertyp. Ein zu kurzer Hub – unter 3/4 Zoll – weist darauf hin, dass die Schuhe zu nah an der Trommel laufen und zu Bremswiderstand, Hitzestau und vorzeitigem Belagverschleiß führen können.
Ein Ausfall des Gestängestellers macht sich nicht immer dramatisch bemerkbar. In vielen Fällen erfolgt die Verschlechterung schleichend und zeigt sich zunächst in einem Verstoß bei der Straßenkontrolle und nicht in einem plötzlichen Bremsverlust. Durch die Kenntnis der Warnzeichen können Fuhrparks Probleme erkennen, bevor sie zu Betriebsverstößen oder Schlimmerem führen.
Es gibt kein allgemeingültiges Kilometerintervall für den Austausch des automatischen Gestängestellers, da die Lebensdauer stark von der Betriebsumgebung, der Häufigkeit der Schmierung, der Belastung durch Streusalz und der Historie des Belagwechsels abhängt. Mehrere Bedingungen machen den Austausch jedoch zwingend und nicht optional.
Fett ist für die Langlebigkeit des Gestängestellers nicht optional – es ist der wichtigste Schutz gegen die innere Korrosion, die den Gestängesteller vorzeitig zerstört. Sowohl manuelle als auch automatische Gestängesteller verfügen über Schmiernippel (Zerk-Armaturen), die nach einem festgelegten Zeitplan gewartet werden müssen.
Die Standardempfehlung der meisten OEM-Hersteller besteht darin, die Beschläge der Gestängesteller zu schmieren alle 25.000 Meilen oder bei jedem PM-Service, je nachdem, was zuerst eintritt . Bei anspruchsvollen Einsatzzyklen – Tankwagen auf winterlichen Straßen mit Salzstreuung, Muldenkipper in abrasiven Umgebungen, Müllfahrzeuge mit häufigem Start-Stopp-Betrieb – sollte dieses Intervall auf 10.000–15.000 Meilen verkürzt werden.
Verwenden Sie nur Fahrgestellfett der NLGI-Klasse 1 oder 2, das der ASTM D4950-Klassifizierung GC-LB oder der spezifischen Empfehlung des Fahrgestellherstellers entspricht. Verwenden Sie kein Lithiumkomplexfett in Anwendungen, in denen der Erstausrüster Kalziumsulfonat oder eine andere Chemie vorschreibt – inkompatible Fette können interne Ablagerungen verursachen und den Verschleiß beschleunigen, anstatt ihn zu verhindern.
Beim Fetten langsam pumpen, bis frisches Fett an der Dichtungs- oder Entlüftungsstelle austritt. Durch übermäßiges Pumpen wird Fett an den inneren Dichtungen vorbei in den Kupplungsmechanismus einer ASA gedrückt, wodurch die Selbstnachstellfunktion außer Kraft gesetzt werden kann. Für die meisten Ausführungen sind zwei bis drei Pumpstöße einer Handfettpresse ausreichend. Wenn die Armatur kein Fett aufnimmt, ist die Innenbohrung entweder vollständig mit ausgehärtetem Altfett gefüllt oder die Armatur ist verstopft. Erzwingen Sie keinen zusätzlichen Druck – entfernen Sie die Armatur, machen Sie den Anschluss frei und fetten Sie neu.
Die Armlänge eines Gestängestellers wird von der Mitte der Nockenwellenbohrung bis zur Mitte des Gabelkopfbolzenlochs gemessen. Dieses Maß ist von entscheidender Bedeutung, da es den mechanischen Vorteil festlegt – das Verhältnis der linearen Kraft von der Bremskammer zum auf die Nockenwelle ausgeübten Drehmoment.
Standardarmlängen für nordamerikanische LKWs reichen von 5-1/2 Zoll bis 6-3/8 Zoll , wobei 5-1/2 Zoll bei Antriebsachsen am häufigsten und 6 Zoll bei einigen Lenkachsen- und Anhängeranwendungen am häufigsten vorkommen. Die Beziehung zwischen Armlänge und Drehmoment ist direkt: Ein längerer Arm erzeugt bei gleicher Stößelstangenkraft mehr Drehmoment, erfordert jedoch mehr Stößelstangenweg, um den gleichen Nockendrehwinkel zu erreichen. Aus diesem Grund führt die Vermischung der Armlängen über eine Achse – selbst um einen halben Zoll – zu einem Problem der Bremsbalance.
Wenn die ursprüngliche Länge des Gestängestellerarms unbekannt ist – zum Beispiel, wenn eine Einheit vor Ort ohne Dokumentation ausgetauscht wurde – ist es am sichersten, den verbleibenden Einsteller auf der gegenüberliegenden Seite der Achse zu messen und genau anzupassen. Stellen Sie nicht die gängigste Größe ein, ohne sie auf der gegenüberliegenden Seite zu bestätigen.
Der Übergang von manuellen zu automatischen Gestängestellern führte zu einer neuen Kategorie von Wartungsfehlern – Fehler, die auf Missverständnissen über die Funktionsweise von ASAs zurückzuführen sind. Diese werden immer wieder bei Verstößen gegen die Bremsanlage und bei Untersuchungen nach Unfällen angeführt.
Die Commercial Vehicle Safety Alliance (CVSA) veröffentlicht jährliche Außerbetriebnahmekriterien, die Inspektoren bei Straßeninspektionen der Stufen I, II und III verwenden. Die Bremseneinstellung – insbesondere der Stößelhub – ist einer der am häufigsten genannten Betriebsstörungen bei Nutzfahrzeugen in Nordamerika.
Laut CVSA-Daten aus jüngsten Inspektionszyklen, Verstöße gegen das Bremssystem sind durchweg für über 40 % aller Stillstandsaufträge bei Fahrzeugen verantwortlich , wobei die Bremseneinstellung (bezogen auf den Gestängesteller) einen erheblichen Teil davon ausmacht. Während der jährlichen Bremssicherheitswoche der CVSA – die normalerweise Ende August stattfindet – konzentrieren sich die Inspektoren speziell auf die Einstellung der Bremsen als primäre Prüfung.
Ein Fahrzeug wird zur Bremseinstellung außer Betrieb genommen, wenn:
Aus Sicht des Flottenbetriebs führt eine einzelne Außerbetriebnahme-Bestellung zu Umsatzeinbußen, Fahrerfeststellungen, ggf. Abschleppkosten und einer Markierung im SMS-Score (Safety Measurement System) des Spediteurs, die sich 24 Monate lang auf das CSA-Perzentilranking auswirkt. Die Kosten einer versäumten Inspektion des Gestängestellers belaufen sich routinemäßig auf über 2.000 bis 5.000 US-Dollar, wenn man die Gesamtauswirkungen auf den Betrieb berechnet – weit mehr als die Kosten für den Gestängesteller selbst.
Nicht jeder Gestängesteller eignet sich für jede LKW- oder Anhängeranwendung. Betriebsbedingungen, Achskonfiguration und Bremskammertyp haben Einfluss auf die richtige Auswahl. Die folgende Aufschlüsselung deckt die häufigsten Szenarien ab.
Antriebsachsen von Traktoren der Klasse 8 verwenden typischerweise Bremskammern vom Typ 30 oder Typ 24 gepaart mit 5-1/2-Zoll-Arm-ASAs. Aufgrund der hohen Drehmomentanforderungen belasteter Tandemachsen und der thermischen Beanspruchung im Gebirge ist die Einhaltung der Schmierintervalle hier besonders wichtig. ASAs mit abgedichtetem Gehäuse und verlängerten Schmierintervallen (bis zu 100.000 Meilen bei einigen Premium-Modellen) sind erhältlich und werden zunehmend von Flotten auf Langstreckenflügen bevorzugt, die Pannenservice-Ereignisse reduzieren möchten.
Lenkachsen stellen besondere Herausforderungen bei der Unterbringung dar, da der Gestängesteller über den gesamten Lenkwegbereich den Achsschenkel freihalten muss. Einige Lenkachsenkonstruktionen verwenden einen kürzeren, versetzten Gestängestellerkörper, um den Kontakt mit dem Achsschenkel bei vollem Einschlag zu vermeiden. Der Austausch eines Gestängestellers für die Lenkachse durch eine Standard-Antriebsachseinheit – sogar mit einer passenden Armlänge – kann zu Störungen führen, die sowohl den Gestängesteller als auch die Lenkgeometrie beschädigen.
Anhänger unterliegen weniger häufigen Wartungsarbeiten als Traktoren, weshalb die Auswahl der ASA-Qualität besonders wichtig ist. Anhänger, die im Außenlager abgestellt werden, sind mit Korrosion, dem Eindringen von Feuchtigkeit und längeren Zeiträumen zwischen den Inspektionen konfrontiert. Premium-Anhänger-ASAs mit Innenkomponenten aus Edelstahl und besseren Dichtungsdesigns bieten unter diesen Bedingungen eine deutlich längere Lebensdauer. Ein Anhänger mit drei nicht richtig eingestellten Gestängestellern kann eine oberflächliche Sichtprüfung bestehen und dennoch bei der Hubmessung grobe Abweichungen aufweisen – etwas, das nur eine praktische Messung verrät.