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Die
Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Scheibenbremse mit beiderseits
einer Bremsscheibe in Belagschächten
angeordneten Bremsbelägen,
die sich jeweils aus einer Rückenplatte
und einem der Bremsscheibe zugewandten Reibbelag zusammensetzen,
wobei die Bremsbeläge
zu ihrer Aufnahme in dem jeweiligen Belagschacht mit ersten, an
der Umfangskontur der Rückenplatte
ausgebildeten Aufnahmeflächen
zur Übertragung
der Bremsreaktionskräfte
in Drehrichtung, sowie zweiten Aufnahmeflächen zur Abstützung der
Bremsbeläge
zur Scheibenbrems-Drehachse hin versehen sind, und die Bremsbeläge gegen
ein Herausfallen nach außen
durch einen Niederhalter gesichert sind, der sich quer zu den Bremsbelägen über die
Belagschächte
erstreckt, und gegen den die Bremsbeläge mit ihrer Rückenplatte von
unten anliegen.
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Eine
solche Fahrzeug-Scheibenbremse offenbart die
DE 35 26 114 A1 . Die zu
beiden Seiten der Bremsscheibe angeordneten Bremsbeläge befinden
sich in Belagschächten
des Bremsgehäuses.
Zur Führung
der Bremsbeläge
weisen die Belagschächte zwei
zueinander beabstandete Seitenwände
auf, über
die ein großer
Teil der Bremsreaktionskräfte
von den Bremsbelägen
auf das Bremsgehäuse
abgeführt wird.
Nach unten, d.h. radial zur Scheibenbrems-Drehachse hin, werden
die Bremsbeläge ebenfalls
abgestützt.
Nach radial außen
hin erfolgt die Sicherung der Bremsbeläge in den Bremsschächten durch
einen lösbar
an dem Bremsgehäuse
befestigten Niederhalter. Dieser besteht aus einer durch mehrfaches
Biegen geformten Drahtfeder mit einem ersten Schenkelpaar und einem
quer dazu angeordneten zweiten Schenkelpaar. Das erste Schenkelpaar
dient der Befestigung der Drahtfeder am Bremsgehäuse, wohingegen das zweite
Schenkelpaar der Feder unmittelbar auf den Außenrändern der Bremsbelag-Rückenplatten
aufliegt und daher nachteiligerweise bei jedem Bremsvorgang einem Reibungsverschleiß durch
die Bremsbeläge
ausgesetzt ist.
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Die
Drahtfeder ist ferner unmittelbar der im Bremsbetrieb von der Bremsscheibe
sowie den Bremsbelägen
ausgehenden Hitze ausgesetzt ist. Dies kann auf Dauer zu einer Schwächung der
Drahtfeder führen,
insbesondere wenn diese aus einem Federstahl besteht.
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Aus
der
DE 19 27 459 A1 ist
eine Scheibenbremse bekannt, bei der die Bremsbeläge durch
am Bremsgehäuse
befestigte, lange Haltestifte gehalten werden. Die Haltestifte erstrecken sich
axial zur Bremse und ermöglichen,
indem sie Löcher
in den Rückenplatten
der Bremsbeläge
durchdringen, ein Gleiten der Bremsbeläge in Richtung zu der Bremsscheibe
und von dieser weg. Zur Erzielung einer definierten Lage der Bremsbeläge drückt von
außen
her eine Feder auf beide Bremsbeläge. Hierzu stützt sich ein
kanalförmig
geformter Mittelbereich der Feder asymmetrisch an Ausnehmungen ab,
mit denen die Rückenplatten
der Bremsbeläge
an ihren Außenrändern versehen
sind.
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Auch
bei der Scheibenbremse nach der
DE 19 27 459 A1 ist von Nachteil, daß die Feder
unmittelbar der im Bremsbetrieb von der Bremsscheibe sowie den Bremsbelägen ausgehenden
Hitze ausgesetzt ist. Dies kann auf Dauer zu einer Schwächung der
Feder führen,
insbesondere wenn diese aus einem Federstahl besteht. Zudem ist
die Feder bei jedem Bremsvorgang der Reibung durch die Bremsbeläge ausgesetzt.
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Mit
der Erfindung angestrebt wird daher eine erhöhte Lebensdauer jener Bauteile
der Fahrzeug-Scheibenbremse, durch welche die Bremsbeläge in ihren
Belagschächten
gesichert werden.
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Hierzu
wird bei einer Fahrzeug-Scheibenbremse der eingangs genannten Art
vorgeschlagen, daß sich
auf der Außenseite
des Niederhalters ein am Bremssattel bzw. -gehäuse befestigtes Federelement
abstützt.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fahrzeug-Scheibenbremse
sind in Unteransprüchen
angegeben. Ausführungsbeispiele
werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
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1 einen
Teilschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Scheibenbremse;
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2 die
Scheibenbremse nach 1 bei teilweise geöffnetem
Niederhalter;
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3 einen
Teilschnitt durch die Scheibenbremse entsprechend der in 1 eingezeichneten Schnittebene
III–III;
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4 in
perspektivischer, teils geschnittener und auf die hier interessierenden
Komponenten reduzierten Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Scheibenbremse mit zwei Bremsbelägen, wobei Bremssattel und
Bremsgehäuse
geschnitten dargestellt sind;
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5 die
Scheibenbremse nach 4 in einer Seitenansicht;
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6 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus der 5 in Vollschnitt-Darstellung;
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7 einen
Schnitt gemäß der in 6 bezeichneten
Schnittebene VII–VII;
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8a–c die Scheibenbremse
nach 4 in anderer perspektivischer Darstellung und
in drei verschiedenen Stufen der Zusammensetzung, um so die Einzelteile
besser erkennen zu können,
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9a in
perspektivischer Darstellung eine Scheibenbremse gemäß den Darstellungen
in 4 bis 8c mit
anders ausgeführten
Bremsbelägen; 9b eine
der Darstellung in 6 entsprechende Schnittdarstellung
der Scheibenbremse aus 9a;
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10a eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens
des Niederhalters mit den Bremsbelägen;
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10b eine der 10a entsprechende schematische
Darstellung, jedoch bei stark abgenutzten Bremsbelägen;
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11 in
perspektivischer Ansicht eine Ausführung eines Niederhalters;
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12 eine
Draufsicht einer weiteren Ausführung
eines Niederhalters und
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13 eine
Schnittdarstellung des Niederhalters aus 12 gemäß der Schnittlinie
XIII-XIII in 12.
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In
den 1 bis 3 ist ein erstes und in den 4 bis 9b ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer Fahrzeug-Scheibenbremse dargestellt. Bei der Ausführung in
den 1 bis 3 handelt es sich um eine Fahrzeug-Scheibenbremse
mit einem an einem achsfesten Bremsträger 12 festgelegten Bremsrahmen 11,
der die Bremsscheibe 1 nach Art eines Rahmens umgibt und
den fahrzeugaußenliegenden
Bremsbelag 4 in einer Öffnung
aufnimmt. Bei dem zweiten, in den 4 bis 9b dargestellten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um eine rahmenlose Fahrzeug-Scheibenbremse, bei
welcher ein die Bremsscheibe 1 umgreifender Rahmen 11 nicht vorgesehen
ist. Bei dieser rahmenlosen Bremskonstruktion wird der fahrzeugaußenliegende
Bremsbelag 4 im Bremsgehäuse bzw. Bremssattel gehalten.
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1 zeigt
den Grundaufbau der Fahrzeug-Scheibenbremse mit einer Bremsscheibe 1, hier
des innen belüfteten
Bautyps, den beiderseits der Bremsscheibe 1 angeordneten
Bremsbelägen 3, 4,
dem Bremsträger 12,
dem Bremsgehäuse
bzw. Bremssattel 10, und dem am Bremsträger 12 angeschraubten
Bremsrahmen 11.
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Im
Bremsgehäuse 10 längsbeweglich
geführt
sind Druckstempel 16, welche sich gegen den inneren Bremsbelag 3 abstützen. Der äußere Bremsbelag 4 hingegen
ist, wie bei Scheibenbremsen des Gleitsattel- bzw. Schwimmsattel-Typs üblich, unmittelbar
gegen den Bremssattel 10 abgestützt.
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Bei
der Darstellung nach den 1 und 2 sind die
Reibbeläge
der Bremsbeläge 3, 4 bereits
stark abgenutzt. Demgegenüber
zeigt 10a die neuen, frischen Bremsbeläge 3, 4,
jeweils bestehend aus der aus einem Gussmaterial gefertigten Rückenplatte 5 sowie
den zur Bremsscheibe hin weisenden Reibbelägen 6.
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Die
Bremsbeläge 3, 4 sind
bei der ersten Ausführung
auf beiden Seiten der Bremsscheibe 10 in Belagschächten 17 des
Bremsrahmens 11 angeordnet, was im Folgenden anhand der
Darstellung in 3 näher erläutert wird. Die Belagschächte 17 dienen
der Aufnahme und je nach Anordnung auch der Führung der Bremsbeläge 3, 4 und
sind zu diesem Zweck mit entsprechenden Aufnahme- und Führungsflächen 18, 19 versehen.
Es handelt sich hierbei um passgenau gearbeitete Flächen, welche
z.B. durch Schleifen oder durch Fräsen hergestellt werden. Erste
Aufnahmeflächen 18 erstrecken
sich parallel zueinander und weisen aufeinander zu. Sie übernehmen
den größten Teil
der Bremsreaktionskräfte.
Zweite Aufnahmeflächen 19 weisen
im Wesentlichen radial nach außen.
Sie befinden sich in ein- und
derselben Ebene. Auch die zweiten Aufnahmeflächen 19 übernehmen
einen Teil der Bremsreaktionskräfte,
vor allem aber stützen
sie die Bremsbeläge 3 zur
Scheibenbrems-Drehachse
hin ab. Korrespondierend zu den Aufnahmeflächen 18, 19 des
Belagschachts 17 sind auch die Bremsbeläge 3, 4 an
ihrer Rückenplatte 5,
deren Kontur gegenüber
der Außenkontur
des Reibbelags 6 vergrößert ist,
mit Aufnahme- und Führungsflächen versehen.
Erste Aufnahmeflächen 21 der
Rückenplatte 5 können sich
gegen die Flächen 18 des
Belagschachts, und zweite Aufnahmeflächen 22 gegen die
Flächen 19 des
Belagschachts abstützen.
Beim ersten Ausführungsbeispiel
sind die zweiten Aufnahmeflächen 22 sowohl des
fahrzeuginnenliegenden als auch des fahrzeugaußenliegenden Bremsbelags 3, 4 an
der Kontur der Rückenplatte 5 angeordnet.
Vorzugsweise sind, wie dargestellt, die Bremsbeläge 3, 4 symmetrisch
in Bezug auf ihre Bremsbelag-Mittellinie 23 gestaltet.
Jedoch sind auch asymmetrische Gestaltungen in Bezug auf die Bremsbelag-Mittellinie 23 möglich.
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Im
Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel
nach den 1 bis 3 wurde
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Bremse auf einen die Bremsscheibe 1 umfassenden Bremsrahmen 11 verzichtet,
weshalb die Aufnahme des fahrzeugaußenliegenden Bremsbelags 4 in
einem Belagschacht des Bremssattels erfolgt. Die 4 bis 9b lassen
einen Vorsprung 7 an den Rückenplatten 5 erkennen, über den
der äußere Bremsbelag 4 nach
radial innen hin am Bremssattel 10 abgestützt ist.
Die Abstützung
des äußeren Belags
in Umfangsrichtung erfolgt über
an der Umfangskontur der Rückenplatte 5 ausgebildete
Aufnahmeflächen 21.
Die Aufnahme des fahrzeuginneren Bremsbelags 3 erfolgt
analog der anhand von 3 beschriebenen Abstützung.
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Der
Vorsprung 7 ist an der Belagrückenplatte 5 angeformt
und hat, dem Außenrand 24 abgewandt, eine
Unterseite, die beim fahrzeugaußenliegenden Bremsbelag 4 als
Aufnahmefläche 22 zur
Abstützung gegen
die Aufnahmefläche 19 des
Bremssattels 10 dient. Dies ist der einzige Halt des äußeren Bremsbelags 4 zur
Bremsscheibenachse hin. Auch der andere Belag 3 hat einheitlich
den Vorsprung 7, nur ist er dort ohne Funktion, da die
Abstützung
des innenliegenden Bremsbelags über
die an der Kontur der Rückenplatte 5 vorgesehene
Aufnahmefläche 22 erfolgt.
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Die
Abstützung
des fahrzeugaußenliegenden
Bremsbelags 4 erfolgt in Richtung zur Drehachse der Fahrzeug-Scheibenbremse über den
an der Rückseite
der Belagträgerplatte 5 einstückig angeformten
Vorsprung 7. Wird der Bremspad 4 auf der fahrzeuginnenliegenden
Seite der Bremsscheibe 1 montiert, so bleibt der Vorsprung 7 bzw.
die an dessen Unterseite vorgesehene Aufnahmefläche 22 ohne Funktion,
d. h. die Abstützung
in Richtung der Bremsscheibenachse erfolgt über die an der Umfangskontur
der Belagträgerplatte 5 angeformte
Aufnahmefläche 22.
Die Bremsklötze 3, 4 sind
jeweils mit einer an der Umfangskontur ausgebildeten Aufnahmefläche 22 und
einer an dem rückseitig
an der Belagträgerplatte 5 angeformten
Vorsprung 7 vorhandenen Aufnahmefläche 22 versehen. Die
Aufnahmefläche 22 am
Vorsprung 7 und die an der Kontur der Belagträgerplatte 5 weisen
in radialer Richtung einen Abstand zueinander auf, der dem radialen
Abstand der fahrzeugaußen
am Bremssattel 10 vorgesehenen Aufnahmefläche 19 (vgl. 8a)
zu der fahrzeuginneren Aufnahmefläche 19 (vgl. 3)
entspricht.
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Eine
zweite Ausführungsform
der Bremsbeläge 3, 4 für eine rahmenlose
Bremse ist in 9a in einer perspektivischen
Darstellung und in 9b in einer Schnittdarstellung
zu erkennen. Im Gegensatz zu den anhand der 4 bis 8c beschriebenen Bremsbelägen 3, 4 weisen
die Bremsbeläge 3, 4 in den 9a und 9b an
der Rückenplatte 5 jeweils
einen Vorsprung 7 auf, der sich nach radial außen bis
hin zum Niederhalter 30 erstreckt. Der Vorsprung 7 steht
aus der Fläche
der Rückenplatte 5 hervor
und erstreckt sich nach radial außen bündig bis in die Kontur der Öffnung 25.
Hierdurch ergibt sich eine gegenüber
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des Bremsbelags
verbreiterte Anlage zwischen dem Niederhalter 30 und den
Anlageflanken 26, 27 der in diesem Bereich eine
größere Materialstärke aufweisenden
Belagrückplatte 5,
vgl. 9b. Die verbreiterte Anlage wird bereits beim Gießen der
Rückenplatten 5 an
diesen ausgebildet.
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Diese
Ausführung
hat sich gegenüber
der vorstehend anhand der 4 bis 8c beschriebenen
Ausführung
als vorteilhaft erwiesen, da es bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform
mit balkenförmigem
Vorsprung 7 insbesondere bei unebenen Straßenverhältnissen
zu einem Verkanten des nur über
die schmale Balkenkontur gehaltenen Bremspads 4 im außenliegenden
Belagschacht bis hin zu Abrissen des Vorsprungs 7 und damit
einem Ausfall der Bremse kommen kann. Durch die verbreiterte Anlage
zwischen dem Niederhalter 30 und der Belagrückenplatte 5 werden
diese Gefahren deutlich reduziert. Der Vorsprung 7 füllt den
Raum zwischen der Aufnahmefläche 19 des
Bremssattels 10 und den Flanken 26 und 27,
wodurch sich eine durchgehende, auch bei schwierigen Straßenverhältnissen
zuverlässige
Abstützung
ergibt. Mit der vergrößerten Anlagefläche des
Bremspads 4 am Niederhalter 30 ergeben sich insgesamt
geringere Flächenpressungen.
Die Kippneigung des außen
liegenden Bremspads 4 ist selbst bei sehr ungünstigen
Straßenverhältnissen
deutlich reduziert. Auch die Gefahr von Abreißern ist reduziert.
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Nachfolgend
werden Einzelheiten der Herausfallsicherung für die Bremsbeläge erläutert. In den
Figuren sind verschiedene Ausführungen
der Sicherungselemente, beispielsweise des Niederhalters 30,
dargestellt. Die jeweils dargestellten Ausführungen sind nicht auf die
konkrete Ausführungsform
der Fahrzeug-Scheibenbremse, etwa eine rahmenlose oder eine mit
einem Rahmen versehene Fahrzeug-Scheibenbremse beschränkt, sondern
können in
Fahrzeugbremsen verschiedener Bautypen mit verschiedenen Bremsbelägen eingesetzt
werden.
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Beim
ersten Ausführungsbeispiel
der Fahrzeug-Scheibenbremse gemäß den Darstellungen
in den 1 bis 3 ist der Außenrand 24 der Rückenplatte 5 der
Bremsbeläge 3, 4 im
Mittelbereich als nach innen zurückspringende
oder auch nach außen
vorspringende Kontur gestaltet. Dargestellt ist als Kontur eine
zurückspringende
Ausnehmung 25 nach Art einer Kerbe. Diese ist bezüglich der
Bremsbelag-Mittellinie 23 symmetrisch in Gestalt eines
sich zur Scheibenbrems-Drehachse hin verjüngenden Trapezes. Die Kontur
bzw. Ausnehmung 25 stützt sich
gegen einen Niederhalter 30 ab. Dieser erstreckt sich,
wie insbesondere auch 1 erkennen läßt, als federbelasteter Bügel quer
zu den Bremsbelägen 3, 4 über die
Belagsschächte 17 hinweg,
und er kann seinerseits durch noch im Einzelnen beschriebene Hilfsmittel
an dem Bremssattel bzw. Bremsgehäuse 10 festlegbar
sein.
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Gemäß 3 ist
die Querschnittsform des Niederhalters 30 an die Form der
korrespondierenden Kontur der Rückenplatte 5 angepasst.
Beim Ausführungsbeispiel
ist der Niederhalter 30 ein starres Metallprofil mit sich
nach unten verjüngendem,
trapezförmigem
Querschnitt. Auf diese Weise stützt
sich der Niederhalter 30 an den beiden schrägen Flanken 26, 27 der
Ausnehmung 25 zugleich ab, wobei der Niederhalter 30 an
beiden Flanken 26, 27 flächig anliegt. In einem Bereich 28 zwischen
den Flanken 26, 27 liegt der Niederhalter 30 nicht
an der Rückenplatte an.
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Der
Niederhalter 30 übt,
indem er durch eine Druckfeder 31 belastet wird, einen
radial nach innen gerichteten Druck auf die Bremsbeläge 3, 4 aus,
wodurch diese mit ihren zweiten Führungsflächen 22 gegen die
Aufnahmeflächen 19 der
Belagschächte 17 gedrückt werden,
und ferner die Bremsbeläge nicht
aus den Belagschächten
herausfallen können. Zur
Erzielung dieses Drucks ist der Niederhalter 30 durch ein
Federelement 31 mit einer radial nach innen gerichteten
Kraft beaufschlagt. Als Federelement 31 dient eine gebogene
Blattfeder, welche sich mit ihrer Außenbiegung außen auf
dem langgestreckten Niederhalter 30 abstützt. Sie
kann über
ein Niet 32 (1 und 2) mit dem
Niederhalter 30 verbunden sein.
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Die
Blattfeder 31 ist parallel, d.h. längs des starren Niederhalters 30 angeordnet.
Auf diese Weise befindet sich die Blattfeder 31, bezogen
auf den Bremsschacht, gleichsam hinter dem Niederhalter 30.
Die Blattfeder 31 ist dort besser gegen jene Hitze abgeschirmt,
die im Bremsbetrieb von der Bremsscheibe 1 ebenso wie von
den Bremsbelägen 3, 4 ausgeht.
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Mit
ihrem einen Ende 33a sitzt die Blattfeder 31 in
einer Ausnehmung 34 des Bremssattels 10. Das andere
Ende der Blattfeder 31 ist zu einem Federauge 35 geformt.
Dieses ist um einen Befestigungsbolzen 36 geführt, der
wiederum an dem Bremsgehäuse
festlegbar ist. Hierzu zeigt 2 die gelöste Blattfeder 31 ohne
Befestigungsbolzen, und 1 die Einspannung der Blattfeder
mittels des in einer Öffnung 37 des
Bremsgehäuses
verriegelten Befestigungsbolzens 36. Das Ende der Blattfeder 31 muss
nicht zu einem Federauge geformt sein, denkbar sind auch Lösungen mit
Teilfederaugen, Abwinklungen usw., die eine Fixierung an dem Bolzen 36 erlauben.
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Gemäß 3 ist
das Federelement 31 in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 1 mit
einem beidseitigen Spiel 51 in dem Bremssattel 10 geführt. Auf
diese Weise wird die Bewegung der Bremsbeläge 3, 4 in
ihren jeweiligen Belagschächten 17 nicht durch
den Niederhalter 30 beeinträchtigt. Dieses in Drehrichtung
bestehende Spiel der Bremsbeläge 3, 4 in
ihren Schächten 17 ist
in 3 mit S2 bezeichnet.
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Bei
der Ausführungsform
nach den 1 bis 3 ist der
bügelförmige Niederhalter 30 kürzer als die
Blattfeder 31, und nur die Blattfeder 31 ist mit
ihren Enden, z. B. dem Ende 33a, in Öffnungen oder Ausnehmungen
des Bremsgehäuses
bzw. des Bremssattels 10 festgelegt. Durch eine entsprechende
Verlängerung
des bügelförmigen Niederhalters 30 ist
es jedoch auch möglich,
diesen mit seinen Enden bis in Öffnungen
oder Ausnehmungen des Bremsgehäuses
hineinzuführen,
und ihn trotzdem in Drehrichtung zur Sicherstellung des Spiels S1
beweglich zu halten. Im Falle eines Bruchs oder eines sonstigen Versagens
des Federelements 31 sind die Bremsbeläge dann immer noch durch den
Niederhalter 30 gegen ein Herausfallen aus ihren Belagschächten gesichert.
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Im
Folgenden werden Einzelheiten der im Zusammenhang mit dem zweiten
Ausführungsbeispiel
einer rahmenlosen Fahrzeug-Scheibenbremse gemäß den 4 bis 9b realisierten
Herausfallsicherung erläutert.
Gleiche oder gleich wirkende Bauteile wie beim ersten Ausführungsbeispiel
sind mit den selben Bezugszeichen versehen.
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Abweichend
von dem ersten Ausführungsbeispiel
ist, wie insbesondere 7 erkennen läßt, die Kontur der Bremsbeläge 3, 4 an
deren Außenrand 24.
Die Kontur weist anstelle einer Ausnehmung zwei Vorsprünge 25a, 25b an
den Rückenplatten 5 auf.
Die Vorsprünge 25a, 25b sind
einander zugewandt jeweils mit den Flanken 26 bzw. 27 versehen, so
daß sich
wiederum eine in etwa trapezförmige Kontur
für die
Anlage des im Querschnitt ebenfalls trapezförmigen Niederhalters 30 ergibt.
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Im
Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel
ist der Niederhalter 30 soweit verlängert, daß er mit beiden Enden bis in Öffnungen
bzw. Ausnehmungen des Bremsgehäuses
hineinragt. Das eine Ende 33 des Niederhalters 30 reicht
hierzu in die Ausnehmung 34 des Bremssattels 10,
auf seinen Umfang bezogen, kontaktlos bzw. schwimmend hinein. Das andere
Ende führt
bis unter den am Bremsgehäuse 10 festgelegten
Befestigungsbolzen 36. Selbst im Fall eines Verlustes oder
eines Bruchs des Federelementes 31 kann sich der Niederhalter 30 nicht
vom Bremsgehäuse
lösen.
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Die
Blattfeder 31 stützt
sich von außen
gegen den im Vergleich starr ausgebildeten Niederhalter 30 ab.
Für diese
Abstützung
besonders geeignet ist jene Rinne 38 des Niederhalters 30,
welche sich außen
infolge dessen trapezförmigen
Querschnittes ergibt. Wiederum ist die Blattfeder 31 parallel,
d.h. längs
des Niederhalters 30 angeordnet, wodurch sie sich, bezogen
auf den Belagschacht 17, "hinter" dem Niederhalter 30 befindet.
Die Blattfeder 31 ist dort besser gegen jene durch Wärmeübergang
und durch Strahlungswärme übertragene
Hitze abgeschirmt, die im Bremsbetrieb von der Bremsscheibe 1 ebenso wie
von den Bremsbelägen 3, 4 ausgeht.
Vor allem im Dauerlastbetrieb wird eine erhöhte Lebensdauer des aus Federstahl
bestehenden Federelementes 31 erzielt.
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Die
Befestigung des Federelementes 31 erfolgt bei der Ausführungsform
nach den 4 bis 9b analog
der Befestigung des Niederhalters 30, d.h. das eine Ende
der Blattfeder 31 sitzt in der Ausnehmung 34,
wohingegen das andere Ende den Befestigungsbolzen 36 umschließt.
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Die
Vorbiegung der aus Federstahl bestehenden Blattfeder 31 ist
dergestalt, daß diese,
wie bereits beschrieben, nur an einem Abstützungsort 32 in der
langgestreckten Rinne 38 des Niederhalters 30 anliegt.
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Es
ist von Vorteil, wenn die Blattfeder 31 nur an einem Ort
am darunter liegenden Niederhalter 30 aufliegt. Dies kann,
muß aber
nicht der Ort des Niets 32 sein. Dies wird im Folgenden
anhand der 10a und 10b erläutert.
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Mit
E1 ist die Anlageebene des Bremsbelags 4 an der Bremsscheibe,
und mit E2 die Anlageebene des Bremsbelags 3 an der Bremsscheibe
bezeichnet. Der Abstützungsort 32 des
Federelementes 31 ist so gewählt, daß dessen Krafteinleitungspunkt
im Falle neuer, vollständiger
Reibbeläge 6 (10a) links, und im Falle vollständig verschlissener
Reibbeläge 6 (10b) rechts der Bremsscheiben-Mittelebene 2 liegt.
Der maximale Versatz des Krafteinleitungspunktes 32 in
Bezug auf die Bremsscheiben-Mittelebene 2 ist geringer,
als das Maß des
zulässigen
Reibbelag-Verschleißes.
Auf diese Weise wird eine über
die Lebensdauer der Bremsbeläge
optimale Druckverteilung erzielt.
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Der
Bremsbelag 4 erfährt
gegenüber
dem Niederhalter 30 keine Relativbewegung bzw. wandert mit
zunehmendem Verschleiß mit
diesem gemeinsam auf die axial ortsfeste Bremsscheibe 1 zu.
Dagegen ist die Bewegung des von dem Druckstempel 16 kraftbeaufschlagten
Bremsbelags 3 gegenüber
dem Niederhalter 30 gegenläufig. Der Krafteinleitungspunkt 32 bewegt
sich somit auf den Bremsbelag 3 zu. Eine je hälftige Kraftbeaufschlagung
auf die beiden Rückenplatten 5 kann über die
gesamte Lebensdauer der Bremsbeläge 3, 4 nicht
erzielt werden. Ein ausreichendes Optimum ist gegeben, wenn der
Krafteinleitungspunkt 32 um das Verschleißmaß eines
Reibbelages abgewandt dem Druckstempel 16 aus der Mitte
heraus versetzt ist.
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Es
kann von Vorteil sein, wenn der Niederhalter 30 mit der
Blattfeder 31 in Umlaufrichtung bei Vorwärtsfahrt
etwas versetzt in dem Bremsgehäuse 10 aufgenommen
ist. Auf diese Weise legt sich der symmetrisch zu seiner Bremsbelag-Mittellinie 23 gestaltete
Bremsbelag 3, 4 beim Bremsen immer an der Ablaufseite
an.
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Von
Vorteil ist die neuartige Anordnung der Bauteile Federelement 31,
Niederhalter 30 und Rückenplatten 5 der
Beläge 3, 4 hinsichtlich
ihrer Relativbewegungen zueinander. Die Bewegung der Bremsbeläge im Belagschacht 17,
hervorgerufen durch die Mitnahme von der Bremsscheibe r beim Bremsvorgang
und durch Erschütterungen
im Fahrbetrieb, verursacht kaum Reibung an dem Federelement 31.
Die reibungsempfindliche Blattfeder 31 ist sowohl gegenüber dem
Bremsgehäuse
bzw. -sattel 10 als auch am Abstützort 32 hinsichtlich
dieser Bewegung begrenzt schwimmend gelagert, so daß sich die
schädliche
Reibung auf insgesamt großer
Fläche günstig verteilt.
Darüber
hinaus ist die Blattfeder 31 frei von solchen Gleitbewegungen,
welche aus der Zustellung des inneren Bremsbelages 3 herrühren. Diese
verschleißende
Reibung findet ausschließlich zwischen
der stark dimensionierten Rückenplatte 5 und
dem entsprechend widerstandsfähigen
Niederhalter 30 statt. Von Vorteil sind hier die flächigen Kontaktstellen
zwischen diesen zwei Bauteilen.
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Der
Niederhalter 30 ist an seinen Längsseiten nach oben gekröpft. Die
so geschaffenen Anlageflächen
verteilen die vom Federelement 31 eingeleitete Belaghaltekraft
gleichmäßig innerhalb
eines Bremsbelages derart, daß die
Kraftrichtung jeweils auf die Aufnahmeflächen 19 bzw. die Enden
der Aufnahmeflächen 22 zu
gerichtet ist. Somit ist eine optimale Haltewirkung gegen Verkippen
des Belages im Belagschacht 17 erreicht, welches durch
ein Mitnahmemoment beim Bremsen hervorgerufen wird. Diese Wirkung
stellt sich auch ein, wenn die Anlageflächen des Niederhalters schräg nach unten
gerichtet sind bzw. aufeinander zugerichtet sind.
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Wie
die 11 bis 13 anhand
der dort dargestellten Niederhalter 30 erkennen lassen,
kann der Niederhalter 30 mit einer in seiner Längserstreckung
verlaufenden Sicke verstärkt
sein. Die Tiefe der Sicke 38 ist so dimensioniert, daß diese über die gesamte
Standzeit der Verschleißteile
keinen Kontakt zum Bremsbelag 3, 4 bzw. zur Rückenplatte 5 erhält. Der
Niederhalter 30 kann vorteilhaft ein in Umformtechnik hergestelltes,
leichtes und gleichwohl starres Metallteil sein.
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Bei
der Ausführung
des Niederhalters 30 nach 11 ist
dieser am bremsgehäuseseitigen Ende 30 mit
einer leichten Biegung 39 versehen, welche sich um das
Federauge 35 herum legt. Im verschlossenen Zustand wird
somit erreicht, das der Niederhalter 30 zwischen Bremsgehäuse und
dem Befestigungsbolzen 36 in Richtung seiner Längserstreckung
gehalten wird.
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Eine
weitere Ausführungsform
eines Niederhalters 30 ist in den 12 und 13 dargestellt. Auf
der Seite des Befestigungsbolzens 36 ist der Niederhalter 30 mit
einer halbkreisförmigen
Hufwölbung 40 versehen,
die vor dem Bolzen 36 zur Anlage kommt, wie dies die die
Position des Bolzens 36 veranschaulichende Strichkontur
zeigt. Auch hierdurch wird eine Sicherung des Niederhalters 30 in
dessen Längserstreckung
erreicht. Im Bereich der Hufwölbung 40 ist
der Niederhalter 30 mit einer Ausnehmung 41 versehen,
die aus fertigungstechnischen Gründen
vorgesehen ist. Der Niederhalter 30 wird nämlich zum
Schutz vor Korrosion mit einer Oberflächenbeschichtung versehen,
die in einem Tauchbad aufgebracht wird. Die Ausnehmung 41 dient
als Halteelement bei der Beschichtung des Niederhalters 30 im
Tauchbad.
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- 1
- Bremsscheibe
- 2
- Bremsscheiben-Mittelebene
- 3
- Bremsbelag
- 4
- Bremsbelag
- 5
- Rückenplatte
- 6
- Reibbelag
- 7
- Vorsprung
- 10
- Bremsgehäuse, Bremssattel
- 11
- Bremsrahmen
- 12
- Bremsträger
- 13
- Gleitsattelführung
- 16
- Druckstempel
- 17
- Belagschacht
- 18
- Aufnahmefläche
- 19
- Aufnahmefläche
- 21
- Aufnahmefläche
- 22
- Aufnahmefläche
- 23
- Bremsbelag-Mittelebene
- 24
- Außenrand
- 25
- Ausnehmung
- 25a
- Vorsprung
- 25b
- Vorsprung
- 26
- Flanke
- 27
- Flanke
- 28
- Zwischenbereich
- 30
- Niederhalter
- 31
- Federelement,
Blattfeder
- 32
- Abstützungsort,
Krafteinleitungspunkt
- 33
- Ende
des Niederhalters
- 33a
- Ende
der Blattfeder
- 34
- Ausnehmung
- 35
- Federauge
- 36
- Befestigungsbolzen
- 37
- Öffnung
- 38
- Rinne,
Sicke
- 39
- Biegung
- 40
- Aufwölbung
- 41
- Ausnehmung
- E1
- Anlageebene
- E2
- Anlageebene
- S1
- Spiel
- S2
- Spiel