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Scheibenbremse
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse der üblichen Bauart, bei welcher die Bremsscheibe beidseitig mittels Bremsbelägen abgebremst wird, die von einem oder mehreren Druckübertragungsorganen, z. B. hydraulischen Bremskolben, an die Bremsscheibe herangedrückt werden. Es ist hiebei gleichgültig, ob diese Betätigungsorgane einseitig oder beidseitig im Verhältnis zur Bremsscheibe angeordnet sind ; die Erfindung ist mithin sowohl für eine Festsattelbremse als auch für die sogenannte Schwimmsattelbremse verwendbar.
Ein Problem bei der Scheibenbremse bildete bisher die Rückführung der Bremsbeläge nach Beendigung des Bremsvorganges. Die Bremswege eines Bremsbelages von der Ruhestellung bis zur Anlage auf der Bremsscheibe sind hier bekanntlich sehr klein, in der Grössenordnung von etwa 1 mm.
Anderseits nutzt sich der Bremsbelag verhältnismässig schnell ab und ändert mit der Zeit seine Stärke etwa in der Grössenordnung 5 bis 10 mm. Damit die Bremsung ohne Verzögerung einsetzen kann, muss das Betätigungsorgan, üblicherweise der Druckkolben eines Hydraulikzylinders, immer am Bremsbelag bzw. an dessen Halterung anliegen und darf deswegen bei der infolge Verschleisses abnehmenden Stärke des Bremsbelages nur so weit zurückgehen, dass die Berührung mit dem Bremsbelag stets gewährleistet ist. Anderseits muss der Bremsbelag in seiner Ruhestellung immer den gleichen sehr geringen Abstand zur Bremsscheibe einhalten, weil sonst das Einsetzen der Bremsung verzögert wird und die technische unvermeidliche kurze Verzögerung bei überwindung des genannten Abstandes nicht die erforderliche Konstanz aufweist.
Kurz gesagt, es ist dringend notwendig, die Bremsbeläge in ihrer Ruhestellung so dicht wie möglich an der Bremsscheibe zu lagern. Weiterhin ist es unerlässlich, den Ruheabstand zwischen Bremsscheibe und Bremsbelägen konstant zu halten und dafür Sorge zu tragen, dass der Hydraulikkolben auch in der Ruhestellung am Bremsbelag bzw. an dessen Halteplatte aufliegt.
Eine befriedigende Lösung dieses Problems lag bisher nicht vor. Der Rückweg des Hydraulikkolbens wird üblicherweise durch Reibung so behindert, dass der Kolben sofort stehenbleibt, wenn der Bremsbelag keinen nach rückwärts gerichteten Druck mehr ausübt. Diese Reibung darf aber die Bewegung des Hydraulikkolbens nicht so sehr erschweren, dass die Bremsbewegung verzögert wird. Andere Konstruktionen weisen Behinderungen mittels Federn auf. Dieses ist beispielsweise meist der Fall, wenn der Bremsvorgang nicht mit Hydraulik, sondern mit mechanischen oder pneumatischen übertragungsmitteln ausgeführt wird. Hier gelten sinngemäss die gleichen Betrachtungen, denn die Federkraft darf nicht stärker sein als die Kraft, mit der der zurückgehende Bremsbelag auf das übertragungsmittel einwirkt. Andernfalls würde ja der Bremsbelag stets an die Bremsscheibe herangedrückt werden.
Die Federkraft muss jedoch bei veränderbarem Federweg immer genau ausreichen, um das Übertragungsmittel (aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Folge nur "Kolben" genannt) dann sofort festzuhalten, wenn der Bremsbelag nicht mehr nachrückt.
Aus dieser Darstellung geht klar hervor, dass die beschriebene technische Aufgabe überhaupt nur dann mit mechanischen Mitteln zu lösen ist, wenn ein erheblicher Aufwand getrieben wird, der wieder die Scheibenbremse komplizieren würde. Ein bekannter Vorschlag geht darauf hinaus, den Bremsbelag
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unter den Einfluss einer schwachen Feder, einer sogenannten Haarnadelfeder, zu stellen, die nach
Beendigung des Bremsvorganges den Bremsbelag gegen den Kolben zurückdrängt. Bei einer schwachen
Feder ist es aber praktisch unmöglich, eine exakte Rückführung über veränderliche Federwege hinweg zu gewährleisten. Ist die Feder aber zu hart, muss das Behinderungsorgan, das den Kolben auf dem
Rückwege behindert, entsprechend wirksam sein ; die Folge ist ine Verzögerung des Bremsvorganges.
Im übrigen ist jede Feder, die an der notwendigerweise offenen Aufhängung des Bremssattels angeordnet ist, stark gefährdet.
Die Haarnadelfeder, die vorgeschlagen worden ist, hat den weiteren Nachteil, dass sie bei wechselnder Stärke des Bremsbelages mit verschiedenen Stellen wirkt und in den meisten
Betriebszuständen mit einem gewissen Moment angreift. Es ist hiebei zu bedenken, dass die Feder immer stark genug sein muss, um während der Durchfahrt einer Strassenkurve die auf den Bremsbelag wirkende Fliehkraft auszugleichen. Besitzt die Feder nicht die hiezu erforderliche Kraft bzw. reicht die über ein Moment wirkende Federkraft nicht aus, um alle Teile des Bremsbelages genügend festzuhalten, dann kann der Bremsbelag gegen die Bremsscheibe geschleudert und Anlass zu unangenehmen
Geräuschen werden.
Nach andern Vorschlägen sollen Kolben und Bremsbeläge aneinander gekuppelt werden, so dass sie sich zwangsläufig folgen. Diese Massnahme erfüllt zwar den vorgesehenen Zweck, erschwert jedoch das Auswechseln der Bremsbeläge. Da diese gerade bei der Scheibenbremse relativ schnell abgenutzt werden, ist es notwendig, das Auswechseln der Beläge so zu gestalten, dass jeder Fahrer dieses ohne Hilfe und in kurzer Zeit durchführen kann, ohne das Hydrauliksystem berühren zu müssen. Die Bremsbeläge müssen folglich unabhängig vom Hydrauliksystem aufgehängt sein.
Ferner ist vorgeschlagen worden, den Bremssattel als Dauermagnet einzurichten, um so die Bremsbelagträger festzuhalten und nach Beendigung des Bremsvorganges in ihre Ausgangsstellung zurückzubringen. Dieser Vorschlag hat sich jedoch nicht durchsetzen können, weil der Dauermagnet nicht ausreicht, um insbesondere verschmutzte Bremsbelagträger in ihre Ausgangsstellung zurückzubringen.
Die Erfindung hat zum Ziel, eine nicht-mechanische Verbindung zwischen Hydraulikkolben und Bremsbelägen zu schaffen, die insbesondere bei der Rückführung der Bremse in die Ruhestellung, gegebenenfalls auch während der Ruhestellung, den Hydraulikkolben mit dem Bremsbelag sicher zusammenhält, auch gegen die Einwirkung starker Fliehkräfte. Anderseits soll diese Verbindung ohne mechanische Mittel und ohne Demontage von Bremssattelteilen sofort lösbar sein, wenn ein Auswechseln von Bremsbelägen stattfindet.
Die Erfindung besteht nun darin, dass zur Verbindung der Halteplatte, über welche der Bremsbelag vom Druckübertragungsorgan beaufschlagt wird, mit dem Druckübertragungsorgan sowie zur Verbindung der Halteplatte, über welche der Bremsbelag an dem Schenkel eines Bremssattels aufgehängt ist, mit diesem Schenkel elektromagnetische Felder vorgesehen sind, die während des Bremsvorganges abschaltbar sind. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zur Ein- und Ausschaltung der elektromagnetischen Felder am Bremspedal oder Bremsstössel ein elektrischer Schalter angeordnet, der bei Betätigung des Bremspedals den die elektromagnetischen Felder erzeugenden Stromkreis öffnet und bei der Rückkehr des Bremspedals in die Ruhestellung wieder schliesst. Dadurch ist jede Verzögerung bei Einleitung des Bremsvorganges vermieden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt eine Scheibenbremse schematisch in einer Frontansicht und teilweise im Schnitt. Die Hydraulik ist wegen der übersichtlichkeit nur an der einen Seite gezeichnet worden.
Der Bremssattel --1-- umgreift mit seinen beiden Schenkeln-2 und 3-die Bremsscheibe - -4--. An beiden Seiten der Bremsscheibe --4-- sind die Bremsbeläge --5, 6-- an Halteplatten
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Festsattelbremse entsprechende und auf die gegenüberliegende Halteplatte --6a-- wirkende Hydraulikkolben ist, wie bereits gesagt, nicht gezeichnet. Wenn das Beispiel auf eine Schwimmsattelbremse angewendet werden soll, ist die Halteplatte --6a-- unmittelbar am Schenkel --2-- aufgehängt.
Die Halteplatte --5a-- mit dem Bremsbelag --5-- ist in bekannter Weise am Hydraulikkolben --7-- befestigt und wird mit diesem zusammen geführt. Die Halteplatte --6a-- mit Bremsbelag --6-- ist am Schenkel --2-- des Bremssattels --1-- befestigt. Wenn die Erfindung an einer Festsattelbremse mit beidseitiger Hydraulik verwendet wird, sind beide Trägerplatten - -5a, 6a-- an je einem Hydraulikkolben --7-- befestigt.
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Das magnetische Feld wird nun entweder zwischen der Halteplatte--5a--und dem Kolben --7-- oder zwischen der Halteplatte --5a-- und dem Schenkel --3-- gebildet. Es ist ohne viel Aufwand möglich, den Bremssattel mit einer Feldspule zu versehen, die an das Stromnetz des Fahrzeuges angeschlossen ist. In diesem Falle kann man die Stärke des magnetischen Feldes sehr genau dosieren. Dabei kann ein sehr starkes Magnetfeld benutzt werden, das gleichzeitig mit dem Einsetzen des Bremsvorganges abgeschaltet wird. Man kann auch umgekehrt sinngemäss mit der Abstosswirkung gleichnamiger Pole arbeiten.
PATENTANSPRÜCHE :
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mit dem Druckübertragungsorgan (7) sowie zur Verbindung der Halteplatte (6a), über welche der Bremsbelag (6) an dem Schenkel (2) eines Bremssattels (1) aufgehängt ist, mit diesem Schenkel (2) elektromagnetische Felder vorgesehen sind, die während des Bremsvorganges abschaltbar sind.
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