DE102006031066B3

DE102006031066B3 - Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug sowie Bremsbelag für eine Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102006031066B3
Application number: DE200610031066
Authority: DE
Inventors: José CAMILO-MARTINEZ; Wolfgang Pritz; Christian Raffin
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2026-07-06
Also published as: WO2008003490A1

Abstract

Eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit zwei, beidseitig einer Bremsscheibe angeordneten Bremsbelägen (2), die jeweils, bezogen auf die Mittelachse der Bremsscheibe, radial gesichert in einem Belagschacht eines ortsfesten Bremsträgers oder Bremssattels (1) zuspannseitig und reaktionsseitig gelagert sind, ist so ausgebildet, dass der reaktionsseitige Bremsbelag (2) entgegen der Zuspannrichtung form- oder kraftschlüssig unverrückbar am Bremssattel (1) angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Zur lateralen und radialen Positionssicherung sind die jeweils in einem Belagschacht des Bremsträgers angeordneten Bremsbeläge durch entsprechende Arretiermittel gehalten.
Dabei erfolgt die laterale Sicherung über Bremsträgerhörner, die in Umfangsrichtung der Bremsscheibe den Belagträgerschacht begrenzen und an denen die Bremsbeläge unter Aufnahme des Bremsmoments anliegen.
Die radiale Sicherung der Bremsbeläge geschieht bislang mittels eines Haltebügels, der sich quer zur Umfangsrichtung der Bremsscheibe erstreckt und eine Montageöffnung des Bremssattels überspannt, durch die die Bremsbeläge in die Belagschächte einführbar sind. Dabei stützt sich der Haltebügel an Blattfedern ab, die an der zugewandten Kante der Bremsbeläge angeordnet sind.
Beim Zuspannen der Bremse werden die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe gepresst. Nach Beendigung der Bremsung nimmt der Bremssattel wieder seine kraftfreie Ausgangsposition ein, während die Bremsbeläge, insbesondere der reaktionsseitige, der axial, also in Zuspannrichtung im Belagträgerschacht frei beweglich ist, drucklos an der Bremsscheibe anliegen.
Durch das ständige Schleifen des anliegenden Bremsbelages an der Bremsscheibe während des Fahrbetriebs entsteht ein erhöhter Verschleiß sowohl des Bremsbelages wie auch der Bremsscheibe ebenso wie ein zusätzlicher Kraftstoffverbrauch, der sich betriebskostensteigernd auswirkt.
Aus der DE 24 35 650 B2 sowie der DE 2 252 240 A ist jeweils eine gattungsgemäße Scheibenbremse bekannt, bei der der reaktionsseitige Bremsbelag mittels Schrauben, die als Sicherungselemente dienen, am Bremssattel bzw. einem vergleichbaren Bauteil befestigt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Standzeit verbessert und die Betriebskosten insgesamt gesenkt werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch einen Bremsbelag mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Durch diese konstruktive Ausbildung der Scheibenbremse bzw. des Bremsbelages ist neben der radialen auch eine axiale Fixierung des Bremsbelages gegeben, wobei die Erfindung bevorzugt in einer Schiebesattel-Bremse verwirklicht wird.
Beim Lösen der Bremse, wenn die Zuspannvorrichtung außer Eingriff gebracht wird und der Bremssattel insoweit unbelastet ist und eine Ausgangsposition einnimmt, schleppt dieser sozusagen den Bremsbelag mit, so dass ein Freilauf zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe entsteht.
Eine schleifende Anlage des Bremsbelages während des ungebremsten Fahrbetriebs, wie dies, wie beschrieben, vielfach gegeben ist, ist nun ausgeschlossen.
Daraus ergeben sich wesentliche Vorteile sowohl hinsichtlich der Standzeit der funktionsrelevanten Teile der Scheibenbremse wie auch hinsichtlich der Senkung der Betriebskosten, insbesondere hinsichtlich der Senkung des Kraftstoff verbrauchs, der bisher durch die Überwindung der auftretenden Reibkräfte durchaus bemerkenswert ist.
Die Standzeiterhöhung der Scheibenbremse resultiert sowohl aus dem verminderten Abrieb des Bremsbelages, d.h. dessen Reibbelages, wie auch aus dem verminderten Abrieb der Bremsscheibe, deren verschleißbedingte Austauschintervalle somit verlängert sind.
Alles in allem stellt sich eine Kostenreduzierung dar, die vor allem deshalb bedeutsam ist, weil derartige Scheibenbremsen, die vorzugsweise in Nutzfahrzeugen eingebaut werden, aufgrund der hohen Laufleistung dieser Nutzfahrzeuge einem besonderen Verschleiß unterliegen.
Das Sicherungselement ist als Sicherungsstift ausgebildet, der in eine Ausnehmung der Belagträgerplatte eintaucht. Denkbar ist der Eingriff eines Sicherungselementes im Bereich einer quer zur Längserstreckung verlaufenden Symmetrieachse des Bremsbelages. Bei mehreren Sicherungselementen sind diese spiegelsymmetrisch angeordnet.
Bevorzugt greifen der oder die Sicherungsstifte im Bereich einer horizontalen Achse des Bremsbelages an, die auf der Höhe des Bremsbelagschwerpunktes liegt. Hierdurch wird die Entstehung eines Kippmoments verhindert, in dem Fall, dass ein radiales Spiel des Bremsbelages vorhanden ist.
Gemäß der Erfindung ist der Sicherungsstift unter spitzem Winkel zur Einschubrichtung des Bremsbelages im Bremssattel geführt und liegt mit seinem der Belagträgerplatte zugewandten Ende an einer Wandung der Ausnehmung an.
Hierdurch wird sowohl die beabsichtigte axiale Sicherung des Bremsbelages wie auch eine radiale Sicherung erreicht. In diesem Fall kann auf den Einsatz eines Haltebügels zur radialen Sicherung des Bremsbelages verzichtet werden.
Diese Ausgestaltung zeichnet sich vor allem durch ihre kostengünstige Realisierung aus, da der Sicherungsstift quasi ein Kombinations-Sicherungselement dar stellt, das überdies auch äußerst einfach und kostengünstig herstellbar ist. Hierzu trägt insbesondere bei, dass ein solcher Sicherungsstift ohne eine aufwendige Bearbeitung herstellbar ist.
Zur radialen und axialen Fixierung des Bremsbelages sind die am Sicherungsstift anliegende Wandung der Ausnehmung und das anliegende Ende des Sicherungsstiftes im Sinne eines Keiles ausgebildet, wozu der zylindrische Sicherungsstift endseitig einen angeformten Konus aufweist, der mit einer angepassten Wandungsschräge der Ausnehmung korrespondiert. Diese Wandungsschräge ist als Hinterschneidung ausgebildet, so dass, je nach Eindrehweg des Sicherungsstiftes, der Bremsbelag verspannt wird.
Im übrigen können das Sicherungselement und die Belagträgerplatte miteinander korrespondierende Gewinde aufweisen, wodurch ein Formschluss erreicht wird.
Eine Demontage des Bremsbelages, beispielsweise zum Zwecke eines Austausches, ist ebenso einfach wie dessen Montage. Hierzu ist lediglich das lösbar mit dem Bremssattel verbundene Sicherungselement aus dem Eingriffsbereich mit dem Bremsbelag bzw. der Belagträgerplatte zu bringen, so dass der Bremsbelag frei aus der Montageöffnung des Bremssattels herausgezogen werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer geschnittenen Seitenansicht
2 eine Einzelheit der Scheibenbremse in einer Vorderansicht.
In der 1 ist der reaktionsseitige Teil einer Scheibenbremse dargestellt, die einen Bremssattel 1 aufweist, der an einem nicht gezeigten ortsfesten Bremsträger eines vorzugsweise Nutzfahrzeuges befestigt ist.
Auf der ebenfalls nicht dargestellten Aktionsseite ist im Bremssattel 2 ein Aufnahmeraum für eine Zuspannvorrichtung vorgesehen, mit der beidseitig einer Bremsscheibe Bremsbeläge 2 anpressbar sind, von denen einer in der 1 zu erkennen ist.
Hierbei handelt es sich um den reaktionsseitigen Bremsbelag 2, der auf der dem Aufnahmeraum des Bremssattels 1 abgewandten Seite der Bremsscheibe angeordnet ist und der in einem Belagschacht des Bremsträgers gelagert ist und dort seitlich durch zwei Bremsträgerhörner in Umfangsrichtung der Bremsscheibe gestützt wird.
Der Bremsbelag 2 besteht aus einer Belagträgerplatte 3 und einem damit verbundenen Reibbelag 4, der im Fall einer Bremsung die Bremsscheibe kontaktiert.
Während eine seitliche Sicherung des Bremsbelages 2 durch die genannten Bremsträgerhörner gegeben ist, an denen die Belagträgerplatte 3 geführt ist, sind zur axialen Sicherung des Bremsbelages 2, also in Zuspannrichtung, im Bremssattel 1 Sicherungselemente in Form von Sicherungsstiften 5 angeordnet und darin befestigt, von denen einer in der 1 erkennbar ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Sicherungsstift 5 neben einem glattschaftigen Bereich einen Gewindeabschnitt 6 auf, der in ein Innengewinde einer Führungsbohrung im Bremssattel 1 eingedreht ist.
Mittels eines Kopfes 7, der mit einer Werkzeugaufnahme 8 versehen ist, ist der Sicherungsstift 5 in den Bremssattel 1 ein- und ausschraubbar.
Der dem Kopf 7 abgewandte Endbereich des Sicherungsstiftes 5 ist als Konus 9 ausgebildet und taucht in eine Ausnehmung 10 der Belagträgerplatte 3 ein und zwar ausgehend von der Rückseite.
Der Sicherungsstift 5 ist im übrigen spitzwinkelig zur Einschubrichtung des Bremsbelages 2 im Bremssattel 1 geführt und liegt mit seinem Konus 9 an einer Wandungsschräge 11 der Ausnehmung 10 an, die eine Hinterschneidung bildet und in Richtung des Bremssattels 1 ansteigt.
Durch diese Konfiguration ist nicht nur die axiale Festlegung des Bremsbelages 2 am Bremssattel 1 gegeben, sondern auch eine radiale Sicherung, da in Ausheberichtung des Bremsbelages 2 der Sicherungsstift 5 bzw. dessen Konus 9 einen Anschlag bildet.
Die Neigung der Wandungsschräge 11 und der Kegelwinkel des Konus 9 sind einander angepasst, so dass eine flächige Anlage im Überdeckungsbereich erreicht wird.
In der 2, die die Belagträgerplatte 3 ohne aufgesetzten Reibbelag 4 in Richtung des Pfeiles II in 1 darstellt, ist die Anordnung der Ausnehmungen 10 zu erkennen, ebenso wie deren Form, die im Grundriss etwa steigbügelförmig ausgebildet ist.

Claims

Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit zwei, beidseitig einer Bremsscheibe angeordneten Bremsbelägen (2), die jeweils, bezogen auf die Mittelachse der Bremsscheibe, radial gesichert in einem Belagschacht eines ortsfesten Bremsträgers oder Bremssattels (1) zuspannseitig und reaktionsseitig gelagert sind, wobei der reaktionsseitige Bremsbelag (2) entgegen der Zuspannrichtung form- oder kraftschlüssig unverrückbar am Bremssattel (1) angeschlossen ist, wozu im Bremssattel (1) mindestens ein als Sicherungsstift (5) ausgebildetes Sicherungselement angeordnet ist, das in eine Ausnehmung (10) einer Belagträgerplatte (3) des Bremsbelages (2) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass der unter einem spitzen Winkel zur Belagträgerplatte (3) im Bremssattel (1) geführte Sicherungsstift (5) an seinem der Belagträgerplatte (3) zugewandten Endbereich als Konus (9) ausgebildet ist, der an einer Wandungsschräge (11) der Ausnehmung (10) der Belagträgerplatte (3) anliegt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsstift (5) in den Bremssattel (1) eingeschraubt ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsstift (5) im Bereich einer horizontalen Achse auf der Höhe des Schwerpunktes des Bremsbelages (2) in die Ausnehmung (10) eingreift.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsstift (5) einen Gewindeabschnitt (6) aufweist, der mit einem Innengewinde des Bremssattels (1) korrespondiert.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Wandungsschräge (11) dem Neigungswinkel des Konus (9) des Sicherungsstiftes (5) entspricht.
Bremsbelag für eine Scheibenbremse, mit einer Belagträgerplatte (3) und einem darauf befestigten Reibbelag (4), wobei die Belagträgerplatte (3) auf ihrer dem Reibbelag (4) abgewandten Seite mindestens eine Ausnehmung (10) aufweist, zur Aufnahme eines Sicherungselementes (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (10) zumindest in einem Teilbereich als Wandungsschräge (11) ausgebildet ist und zu der dem Reibbelag (4) abgewandten Seite hin ansteigt.
Bremsbelag nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung einer Ausnehmung (10) diese auf einer sich quer zur Längserstreckung der Belagträgerplatte (3) verlaufenden Symmetrieachse angeordnet ist.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung mehrerer Ausnehmungen (10) diese spiegelsymmetrisch an der Belagträgerplatte (3) angeordnet sind.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 6–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (10) im Bereich einer Längsachse auf der Höhe des Schwerpunktes des Bremsbelages (2) angeordnet ist.