DE102009016984A1

DE102009016984A1 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102009016984A1
Application number: DE200910016984
Authority: DE
Inventors: Josef Wimmer
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: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2010-10-14

Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (2) übergreifenden Bremssattel (1), in dem zwei, gegen die Bremsscheibe (2) pressbare Bremsbeläge (3, 4) angeordnet sind, von denen ein aktionsseitiger mittels eines verschwenkbaren, in einem Aufnahmeraum (5) des Bremssattels (1) angeordneten Bremshebels (10) einer Zuspanneinrichtung (6) betätigbar ist, wobei der Bremshebel (10) an seinem freien Ende eine kalottenförmige Aufnahme (11) aufweist, in der endseitig ein axial bewegbarer Stößel (8) einliegt, der von einem in einem am Bremssattel (1) angeflanschten Bremszylinder (7) angeordneten Faltenbalg (9) umhüllt ist, der den Innenraum des Bremszylinders (7) vom Aufnahmeraum (5) des Bremssattels (1) abschottet, ist so ausgebildet, dass im Anschlussbereich des Bremszylinders (7) am Bremssattel (1) ein den Stößel (8) axial führendes Sicherungselement (12) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur pneumatischen Betätigung der Bremse ist an den Bremssattel ein Bremszylinder angeflanscht, der einen axial, vorzugsweise durch Druckluft mittelbar bewegbaren Stößel beherbergt.
Dieser Stößel ist innerhalb des Innenraumes des Bremszylinders von einem Faltenbalg umhüllt, der gegenüber dem Aufnahmeraum des Bremssattels offen ist. Mit seinem einen Ende liegt der stirnseitig ballige Stößel in einer kalottenartigen Aufnahme eines schwenkbaren Bremshebels ein, mit dem über eine in Wirkverbindung stehende Stellspindel ein zuspannseitiger Bremsbelag gegen eine Bremsscheibe pressbar ist.
Dabei liegt der Stößel im Wesentlichen ungesichert in der Aufnahme des Bremshebels ein, was in der Praxis zu Funktionsproblemen führen kann.
Eine üblicherweise a-zentrische Anordnung des Stößels zu dem Bremshebel führt ebenso zu einem Wandern des Stößelendes aus der Aufnahme des Bremshebels, wie ein auftretendes Zentriermoment einer Stößelrückholfeder im Bremszylinder.
Da der Stößel praktisch als Kragarm montiert ist, dessen freies Ende in die kalottenartige Aufnahme des Bremshebels eingreift, und lediglich von einem Faltenbalg insoweit berührungsfrei umschlossen ist, ist eine radiale Auslenkung des Stößels, insbesondere verursacht durch im Fahrbetrieb auftretende Erschütterungen, möglich.
Aufgrund des nicht gewährleisteten passgenauen Eingreifens des Stößels in die Aufnahme des Bremshebels kann es zu einer nicht ausreichenden Trennung zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe beim Lösen der Bremse kommen, also zu einer Verringerung des für einen einwandfreien Freilauf der Bremsscheibe notwendigen Lüftspiels. Dies führt vielfach zu einem Heißlaufen der Bremse, was deren Standzeit insgesamt beeinträchtigt, im Grunde sogar ein sicherheitsrelevantes Problem darstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Betriebssicherheit verbessert und ihre Standzeit erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Sicherungselement wird gewährleistet, dass der Stößel in jeder Position, also auch bei gelöster Bremse, sozusagen zwangszentriert in der kalottenförmigen Aufnahme des Bremshebels einliegt. Dabei sorgt das Sicherungselement auch bei fahrtbedingten Erschütterungen für einen korrekten Sitz, d. h., ein radiales Auslenken ist ausgeschlossen.
Prinzipiell ist somit der Stößel zweiseitig abgestützt und nicht mehr als Kragarm zu betrachten, zumindest nicht hinsichtlich auftretender Querlasten.
Naturgemäß führt diese Lagesicherung des Stößels zu einer Verbesserung der Funktion- bzw. Betriebssicherheit der Bremse insgesamt, da ein von einer vorbestimmten Funktion abweichendes Verhalten des Stößels ausgeschlossen ist.
Somit wird auch verhindert, dass der Bremsbelag durch eine Fehlfunktion des Stößels nicht mehr in seine für eine gelöste Bremse vorgesehene Position zurückgeführt wird, so dass das notwendige Luftspiel in dem vorbestimmten Maße eingehalten wird. Ein Heißlaufen der Bremse bzw. ein nicht-bremsenbedingter Verschleiß der Bremsbeläge und der Bremsscheibe wird damit verhindert, woraus sich eine durchaus bemerkenswerte Erhöhung der Standzeit ebenso ergibt wie eine Verbesserung der Betriebssicherheit.
Naturgemäß führt die längere Standzeit zu einer Kostenminimierung, da nun die Zeitintervalle für einen verschleißbedingten Austausch der entsprechenden Funktionsteile wesentlich länger sind, wodurch sich nicht nur eine Material-, sondern auch eine Montagekostenminimierung ergibt.
In einfachster Ausführung, trotzdem in vollem Umfang funktionsfähig, ist das Sicherungselement als Spiralfeder ausgebildet, die in ihrem Zentrum eine durch die innerste Windung gebildete Durchstecköffnung für den Stößel aufweist, an deren Wandung der Stößel sich abstützend entlanggleitet.
Dieses im weitesten Sinne flächige Gebilde kann im Bremszylinder oder im Bremssattel, jeweils im Anschlussbereich mit dem anderen Teil befestigt sein.
Bei einer Anordnung im Bremszylinder bietet sich eine Aufnahme im Endbereich des Faltenbalges an, mit dem dieser an einer Durchstecköffnung für den Stößel befestigt ist.
Diese Ausführung, ebenso wie andere Ausführungsvarianten, deren Basis durch einen gebogenen Federdraht gebildet wird, zeichnen sich insbesondere durch ihre äußerst einfache und damit kostengünstige Herstellung aus, ebenso wie durch eine problemlose Montage, die ohne zusätzliche Bearbeitung des Bremssattels bzw. des Bremszylinders möglich ist. Die Erfindung ist somit mit äußerst geringem Aufwand zu realisieren, was insoweit bedeutsam ist, als Scheibenbremsen in großen Stückzahlen Verwendung finden.
Prinzipiell ist auch ein nachträglicher Einbau des Sicherungselementes möglich, bevorzugt dann, wenn Reparaturarbeiten anstehen. Hier ist lediglich der Bremszylinder zu lösen und das Sicherungselement, gegebenenfalls mit einem entsprechend modifizierten Faltenbalg einzusetzen.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, das Sicherungselement mit einer Führungshülse auszustatten, die aus einem Material mit einem gegenüber dem Stößel geringen Reibungskoeffizienten besteht. Hierzu eignen sich besonders Messing, Kunststoff oder Sinterwerkstoffe.
Ferner sollte das Sicherungselement verdrehfest gehalten werden, wozu Korrespondenzmittel angeformt sind, die in ein entsprechend fest stehendes Bauteil eingreifen bzw. an diesem anliegen.
Hierzu kann beispielsweise das Gehäuse des Bremszylinders dienen oder der Bremshebel, wenn das Sicherungselement daran angepasst konfiguriert ist.
Im Übrigen kann das Sicherungselement im Durchstoßbereich für den Stößel in einer Durchstoßmembrane vorgesehen sein, die den Aufnahmeraum des Bremssattels vor einer Montage des Bremszylinders hermetisch verschließt.
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 einen Bremszylinder der Scheibenbremse in einer geschnittenen Draufsicht
3 eine Einzelheit des Bremszylinders in einer perspektivischen Ansicht
4 bis 7 jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Einzelheit der Scheibenbremse in perspektivischer Ansicht.
In der 1 ist eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug dargestellt, mit einem eine Bremsscheibe 2 übergreifenden Bremssattel 1, in dem zwei gegen die Bremsscheibe 2 pressbare Bremsbeläge 3, 4 angeordnet sind, von denen ein aktionsseitiger 3 über Stellspindeln mittels einer in einem Aufnahmeraum 5 des Bremssattels 1 gelagerten Zuspanneinrichtung 6 betätigbar ist.
Die Zuspanneinrichtung 6 weist einen schwenkbaren Bremshebel 10 mit einer kalottenförmigen Aufnahme 11 auf.
In dieser Aufnahme 11 liegt das ballige Ende eines axial bewegbaren Stößels 8, mit dem bei Betätigung der Bremse der Bremshebel 10 verschwenkbar ist.
Der Stößel 8 ist in einem Bremszylinder 7 positioniert und von einem Faltenbalg umschlossen, der zum Aufnahmeraum 5 hin offen ist, den Innenraum des Bremszylinders 7 jedoch gegen den Aufnahmeraum 5 verschließt.
Bei einer Bremsung wird eine im Bremszylinder 7 angeordnete Membrane, an die sich der Stößel 8 anschließt, mit Druckluft beaufschlagt, während nach einem Lösen der Bremse über eine um den Faltenbalg 9 geführte Druckfeder 18 die Membrane 19 ebenso wie der Stößel 8 in ihre Ausgangsposition zurückgeführt werden.
Erfindungsgemäß ist im Anschlussbereich des Bremszylinders 7 am Bremssattel 1 ein den Stößel 8 axial führendes Sicherungselement 12 befestigt, das in den 3 bis 7 als Einzelheit erkennbar ist.
Dabei besteht das Sicherungselement 12 aus einem Federdraht, dessen Außenkontur im Wesentlichen eine Kreisform beschreibt. Selbstverständlich kann der Federdraht auch andere Konturen aufweisen.
Zentral ist das Sicherungselement 12 mit einer Führungshülse 14 versehen, die von dem Federdraht eingespannt ist, wozu dieser entsprechend geformt ist.
An der Innenwandung der Führungshülse 14 liegt der Stößel 8 zur radialen Sicherung an, wie dies in der 3 deutlich erkennbar ist.
Die Befestigung des Sicherungselementes 12 kann, wie in der 2 verdeutlicht, durch eine Einbettung in dem Bereich des Faltenbalges 9 erfolgen, in dem dieser an der dem Bremssattel 1 zugewandten Wandung des Bremszylinders 7 befestigt ist. Denkbar ist aber auch, das Sicherungselement 12 im Bereich der Öffnung zum Aufnahmeraum 5 am Bremssattel 1 festzulegen.
In der 4 ist eine sehr einfach herzustellende Ausführungsvariante des Federelementes 13 dargestellt, das hier als Spiralfeder geformt ist, dessen innere Windung die Führungshülse 14 umschlingt, wozu diese außenseitig eine umlaufende Nut aufweist, in der die entsprechende Drahtwindung einliegt.
Die 5 bis 7 zeigen jeweils ein Federelement 13, das mit unterschiedlich gestalteten Korrespondenzmitteln zur verdrehfesten Anordnung des Federelementes 13 versehen sind.
In der 5 sind zwei die Führungshülse 14 einklemmende Schenkel an ihren Enden zu Haken 15 abgewinkelt, die beispielsweise beidseitig am Bremshebel 10 anliegen. Stattdessen können diese Haken 15 auch in vorhandene oder zu schaffende Vorsprünge, Vertiefungen oder dergleichen im Aufnahmeraum oder im Bremszylinder 7 eingreifen.
In der 6 ist ein Korrespondenzmittel in Form einer Kröpfung 16 ausgebildet, die formschlüssig in eine geeignete Vertiefung oder eine Lücke eines benachbarten Bauteiles ragen kann.
Dies gilt gleichermaßen für das Korrespondenzmittel in 7, das als Knick 17 ausgebildet ist.
Diese Ausführungsvarianten sind lediglich beispielhaft zu sehen, wobei die jeweilige begünstigte Form u. a. abhängig ist von den baulichen Gegebenheiten der korrespondierenden Teile.

Claims

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (2) übergreifenden Bremssattel (1), in dem zwei, gegen die Bremsscheibe (2) pressbare Bremsbeläge (3, 4) angeordnet sind, von denen ein aktionsseitiger mittels eines verschwenkbaren, in einem Aufnahmeraum (5) des Bremssattels (1) angeordneten Bremshebels (10) einer Zuspanneinrichtung (6) betätigbar ist, wobei der Bremshebel (10) an seinem freien Ende eine kalottenförmige Aufnahme (11) aufweist, in der endseitig ein axial bewegbarer Stößel (8) einliegt, der von einem in einem am Bremssattel (1) angeflanschten Bremszylinder (7) angeordneten Faltenbalg (9) umhüllt ist, der den Innenraum des Bremszylinders (7) vom Aufnahmeraum (5) des Bremssattels (1) abschottet, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschlussbereich des Bremszylinders (7) am Bremssattel (1) ein den Stößel (8) axial führendes Sicherungselement (12) befestigt ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (12) verdrehfest gehalten ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (12) eine Führungshülse (14) aufweist, an deren Innenwandung der Stößel (8) anliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (14) einen gegenüber dem Stößel (8) niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (14) aus Messing, Kunststoff, einem Sinterwerkstoff oder dergleichen besteht.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (12) in dem dem Bremssattel (1) zugewandten Endbereich des Faltenbalges (9) gehalten ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (12) am Bremssattel (1) befestigt ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (12) im Durchstoßbereich für den Stößel (8) in einer, den Aufnahmeraum (5) vor einer Montage des Bremszylinders (7) verschließenden Membrane festgelegt ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (12) ein Federelement (13) aufweist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) aus einem Federdraht gebildet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) eine im wesentlichen kreisförmige Außenkontur aufweist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) als Spiralfeder ausgebildet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (14) von der inneren Windung der Spiralfeder gehalten ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement von zwei Schenkeln des Federdrahtes eingeklemmt ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdrehsicherung an den freien Enden der die Füh rungshülse (14) einklemmenden Schenkel abgewinkelte Haken (15) angeformt sind.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haken (15) beidseitig an dem Bremshebel (10) anliegen.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (13) in seinem Umfangsbereich eine Kröpfung (16) oder einen Knick (17) aufweist, die jeweils mit einer Ausnehmung oder einem Vorsprung des Bremszylinders (7) oder des Bremssattels (1) korrespondieren.