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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die
DE 44 24 721 offenbart einen Bremszylinder für eine Scheibenbremse, bei dem ein Druckstück über eine Pneumatik aus dem Bremszylinder heraus bewegbar ist, um über eine Zuspanneinheit einen Bremsvorgang einzuleiten. In der montierten Position ist die Öffnung an dem Bremssattel und dem Bremszylinder zum Durchführen des Druckstückes über einen Faltenbalg abgedichtet, der mit einem Ende an dem Druckstück und mit dem anderen Ende an einem Gehäuse des Bremszylinders festgelegt ist. Wird der Bremszylinder im Rahmen von Reparatur- oder Wartungsarbeiten demontiert, wird das Gehäuse des Bremszylinders zusammen mit dem Dichtelement abgenommen, so dass die Öffnung an dem Bremssattel zum Einführen des Druckstückes nicht mehr verschlossen ist und Verunreinigungen in den Bereich der Zuspanneinheit gelangen können. Zudem kann es passieren, dass bei der Montage des Bremszylinders die Dichtung nicht mehr einwandfrei montiert wird, so dass auch im Betrieb Flüssigkeit und Schmutz in die Bremse eindringen können, was zu einem Ausfall oder einer Minderung der Bremsleistung führen kann.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenbremse zu schaffen, bei der der Innenraum der Scheibenbremse zuverlässig abgedichtet ist, auch wenn der Bremszylinder demontiert wird.
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Diese Aufgabe wird mit einer Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Scheibenbremse ist der Stößel zur Betätigung der Zuspanneinheit gegen ein Abziehen von dem Bremssattel durch ein Halteelement gesichert. Dadurch wird bei einer Demontage des Bremszylinders der Stößel an dem Bremssattel der Scheibenbremse gehalten und kann zusammen mit dem Dichtelement eine Abdichtung des Bremssattels auch im Bereich der Öffnung zum Durchführen des Stößels gewährleisten, denn die Trennebene bei der Demontage des Bremszylinders wird außerhalb des Stößels und des Dichtelementes gewählt, damit auch bei einer Demontage des Bremszylinders keine Verunreinigungen an der Öffnung in den Bremssattel gelangen können. Zudem verbleibt das Dichtelement in der montierten Position, so dass auch keine Undichtigkeiten durch Fehlmontagen des Dichtelementes entstehen können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bildet das Halteelement einen einseitig wirkenden Anschlag für den Stößel aus. Der Stößel kann dann im Betrieb in dem Bremssattel zu der Zuspanneinheit bewegt werden, wobei das Halteelement lediglich bei einer Rückwärtsbewegung aus dem Bremssattel heraus einen Anschlag für den Stößel ausbildet. Das Halteelement kann dabei an dem Bremssattel fixiert sein, um den Stößel in der gewünschten Position zu halten.
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Für eine Demontage des Bremszylinders ist der Kolben vorzugsweise lösbar mit dem Stößel verbunden. Der Kolben und der Stößel können dabei über eine lösbare Steckverbindung aneinander gehalten sein, beispielsweise indem ein Zapfen des Kolbens in eine hülsenförmige Aufnahme des Stößels eingesteckt ist. Auch andere Steckverbindungen können eingesetzt werden, um ein einfaches Fixieren des Kolbens an dem Stößel bei der Montage und ein Auseinanderziehen bei der Demontage zu ermöglichen.
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Vorzugsweise umgibt das Halteelement den Stößel ringförmig, so dass das Halteelement ein Abziehen des Stößels sicher vermeidet. Dabei kann das Halteelement integral mit dem Dichtungselement ausgebildet sein, so dass die Montage vereinfacht wird. Das Halteelement und das Dichtelement können in einem Montageschritt an dem Bremssattel montiert werden, beispielsweise klemmend über einen Presssitz.
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Der Stößel ist im Bereich des durch das Halteelement durchgeführten Abschnittes vorzugsweise im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet und weist zusätzlich mindestens einen radial hervorstehenden Vorsprung auf. Im Bereich des radial hervorstehenden Vorsprunges kann von dem kreisförmigen Querschnitt abgewichen werden, da der Vorsprung einen Anschlag ausbildet, der an dem Halteelement zur Anlage kommt. Für eine stabile und positionsgenaue Fixierung des Stößels in einer Ausgangsposition kann der Stößel eine ringförmige Nut aufweisen, in die ein Ringelement eingefügt ist, das radial zumindest bereichsweise über den Stößel hervorsteht und in einer Endposition des Stößels an dem Halteelement anliegt. Die radial vorstehende Kontur kann auch direkt am Stößel über einen Umformprozess erstellt werden. Der Stößel ist dann einerseits an dem Hebel der Zuspanneinheit abgestützt, der den Stößel nach außen aus dem Bremssattel heraus drückt und an dem Halteelement fixiert. Dadurch wird vermieden, dass der Stößel bei einer Entfernung des Bremszylinders aufgrund der Schwerkraft nach unten abklappt. Das Halteelement weist dabei vorzugsweise eine Öffnung auf, die von der kreisförmigen Kontur abweicht, und die beispielsweise als Oval oder als Langloch ausgebildet ist. Bei einer Bewegung des Stößels findet ein Volumenausgleich statt, da bei einer Bewegung des Stößels in den Bremssattel hinein der Innenraum zwischen dem Dichtelement und dem Stößel verkleinert wird. Insofern wird verhindert, dass der Stößel an dem Halteelement abgedichtet anliegt und ein Volumenausgleich verhindert wird.
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Das Halteelement kann ein mit einem Elastomer umspritztes Blechteil umfassen, das eine positionsgenaue Fixierung des Stößels in einer Endposition ermöglicht. Zudem lässt sich das Halteelement auf einfache Weise mit einem Presssitz an dem Bremssattel montieren.
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Die Montage und Fixierung des Halteelements ist natürlich nicht nur auf einen Presssitz beschränkt, sondern kann auch formschlüssig über ein Schnappsystem, eine Rastverbindung oder ein Gewinde erfolgen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht durch eine Scheibenbremse im Bereich des Bremszylinders;
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2 eine perspektivische Ansicht des Bremszylinders der 1 in der Ausgangsposition;
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3 eine perspektivische Ansicht des Bremszylinders der 1 in einer Bremsposition;
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4 eine perspektivische Ansicht der Scheibenbremse der 1 mit abgenommenem Bremszylinder;
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5 eine vergrößerte geschnittene Detailansicht der 4;
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6 eine perspektivische Darstellung der Scheibenbremse mit abgenommenem Bremszylinder;
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7A und 7B zwei Detailansichten des Dichtelementes mit dem Stößel, und
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8A bis 8D mehrere Ansichten des Blechteils des Halteelementes.
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Eine Scheibenbremse 1 umfasst einen Bremssattel 2, in dem eine Zuspanneinheit 3 zum Anpressen mindestens eines Bremsbelages gegen eine Bremsscheibe angeordnet ist. Die Zuspanneinheit 3 weist einen Hebel 4 auf, der um eine Achse 5 verschwenkbar gelagert ist und an einem von der Achse 5 abgewandten Ende eine kalottenförmige Aufnahme 6 aufweist, in die eine Spitze 26 eines Stößels 7 eingefügt ist. Die Spitze 26 des Stößels 7 ragt dabei durch eine Öffnung 35 in den Bremssattel 2 hinein.
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Der Stößel 7 weist auf dem von dem Hebel 4 abgewandten Ende einen rohrförmigen Abschnitt 8 auf, in den ein Zapfen 9 eines Kolbens 10 oder eines Membrantellers eingefügt ist. Der Kolben 10 liegt an einer Membran 11 an, die pneumatisch bewegbar ist.
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Hierfür weist ein Bremszylinder 12 ein erstes Gehäuseteil 13 auf, an dem mindestens eine Pneumatikleitung vorgesehen ist, mittels der ein Innenraum 14 zwischen dem ersten Gehäuseteil 13 und der Membran 11 mit Druck beaufschlagbar ist. Der Bremszylinder 12 weist ferner ein zweites Gehäuseteil 15 auf, das an dem ersten Gehäuseteil 13 und einen äußeren Umfang der Membran 11 festgelegt ist und einen Innenraum 16 umgibt, der über mehrere Entlüftungsöffnungen 17 belüftet ist. Das zweite Gehäuseteil 15 liegt mit einem Wandabschnitt 19 an dem Bremssattel 2 an und kann dort über eine oder mehrere Schrauben fixiert sein.
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Um den Kolben 10 nach einem Bremsvorgang wieder in die Ausgangsposition zurückzubewegen, ist eine Rückstellfeder 18 vorgesehen, die mit einem Ende an dem Wandabschnitt 19 benachbart zu dem Bremssattel 2 und an der gegenüberliegenden Seite an dem Kolben 10 anliegt, damit der Kolben 10 zu der Membran 11 hin vorgespannt ist.
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Um die Öffnung 35 an dem Bremssattel 2 gegen den Eintritt von Schutz und Wasser abzudichten, ist ein Dichtelement 20 vorgesehen, das mit einem Ende 21 an dem rohrförmigen Abschnitt 8 des Stößels 7 fixiert ist. Das Dichtelement 20 weist einen als Faltenbalg ausgebildeten Mittelabschnitt 22 auf, der endseitig 23 an dem Bremssattel 2 fixiert ist. Ferner ist benachbart zu der Öffnung 35 an dem Bremssattel 2 ein Halteelement 24 vorgesehen, das einen Anschlag für einen radial von dem Stößel 7 hervorstehenden Ring 25 ausbildet.
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In 2 ist der Bremszylinder in einer Ausgangsposition gezeigt, die der 1 entspricht. Der Stößel 7 befindet sich in einer Endposition innerhalb des Bremszylinders 12 und wird über den Hebel 4 der Zuspanneinheit gegen das Halteelement 24 gedrückt, das an dem Bremssattel 2 festgelegt ist. Für einen Bremsvorgang wird der Bremszylinder in dem Innenraum 14 pneumatisch beaufschlagt, so dass die Membran 11 den Kolben 10 zusammen mit dem Stößel 7 in Richtung des Bremssattels 2 bewegt, bis die in 3 gezeigten Position erreicht ist. Der Ring 25 an dem Stößel 7 hat sich von dem Halteelement 24 entfernt und ist innerhalb des Bremssattels 2 angeordnet. Das Dichtelement 20 hat sich mit dem Faltenbalg komprimiert und sorgt für eine Abdichtung der Öffnung 35 auch in der Bremsposition.
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In 4 ist der Bremssattel 2 der Scheibenbremse mit abgenommenem Bremszylinder 12 gezeigt. Wenn der Bremszylinder 12 entfernt wird, verbleibt das Dichtelement 20 an dem Bremssattel 2 und der Stößel 7 ist durch die kalottenförmige Aufnahme 6 und das Halteteil 24 in der Ausgangsposition gehalten. Der Stößel 7 umfasst dabei an dem rohrförmigen Abschnitt 8 eine Aufnahme 80 für den Zapfen 9, die nach außen offen ist, aber keine Verunreinigungen in den Bereich innerhalb des Dichtelementes 20 eintreten lässt, wie dies auch in 5 gezeigt ist. Nach Lösen der Befestigungselemente des Bremszylinders 12 von dem Bremssattel 2 kann der Bremszylinder 12 somit von dem Bremssattel 2 abgezogen werden, wobei die Trennebene zwischen dem Stößel 7 und dem Kolben 10 verläuft und das Dichtelement 20 an dem Bremssattel 2 verbleibt, so dass auch bei demontiertem Bremszylinder 12 keine Verunreinigungen durch die Öffnung 35 eintreten können.
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In 6 ist der Bremszylinder 12 während der Demontage gezeigt. Auf der zu dem Bremssattel 2 gewandten Seite befindet sich eine Öffnung 27 in dem Gehäuseteil 15, die größer ausgebildet ist als der äußere Umfang des Dichtelementes 20, so dass der Bremszylinder 12 nach außen abgezogen werden kann. Die Verbindung zwischen dem Kolben 10 und dem Stößel 7 ist dabei lösbar durch eine Steckverbindung zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 8 des Stößels 7 und dem Zapfen 9 ausgebildet. Es können natürlich auch andere lösbare Steckverbindungen vorgesehen werden, die ein einfaches Abziehen des Kolbens 10 von dem Stößel 7 ermöglichen. Beispielsweise kann an dem Kolben 10 ein rohrförmiger Abschnitt angeformt sein, in den ein Endabschnitt des Stößels 7 eingreift.
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In den 7A und 7B ist der Stößel 7 mit dem umgebenden Dichtelement 20 im Detail gezeigt. Das Dichtelement 20 besitzt an dem Ende 23 ein Blechteil 40, das mit einem Elastomer umspritzt ist, wobei das Dichtelement 20 integral mit dem Halteteil 24 ausgebildet ist. Das Blechteil 40 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und besitzt an dem äußeren Umfang eine Stufe einer äußeren Umfangsfläche 29, die mit Presssitz gegen eine innere Umfangsfläche des Bremssattels 2 einfügbar ist. Ferner ist ein radial hervorstehender äußerer Flansch 30 vorgesehen, der in der montierten Position zwischen der Wand 19 des Bremszylinders 12 und dem Bremssattel 2 eingefügt ist und ebenfalls klemmend festgelegt sein kann, um eine Abdichtung zu gewährleisten.
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Der Stößel 7 umfasst an einem vorderen Ende eine ringförmige Nut, in die ein Ring 25 eingefügt ist, der radial über den Stößel 7 hervorsteht. Der Stößel 7 ist dabei im Querschnitt kreisförmig ausgebildet und durch die Öffnung des Halteelementes 24 durchgeführt, die länglich ausgebildet ist und insofern einen Druckaufbau innerhalb des Dichtelementes 20 beim Bewegen des Stößels 7 vermeidet.
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In den 8A bis 8D ist das Blechteil 40, das Bestandteil des Halteelementes 24 und des Dichtelementes 20 ist, ohne umgebendes Elastomer gezeigt. Das Blechteil 40 umfasst eine längliche Öffnung 41, die an den Längsseiten schräge Kontaktflächen 42 aufweist, die einen einseitig wirkenden Anschlag für den Stößel mit dem radial hervorstehenden Ring 25 bilden. An den kürzeren Stirnseiten der Öffnung 41 sind axial verlaufende Wandabschnitte 43 vorgesehen. Dadurch wird benachbart zu dem Stößel 7 an dem Halteelement 24 ein Spalt ausgebildet, durch den Luft strömen kann.
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Es wäre natürlich auch möglich, die Öffnung 41 ebenfalls kreisförmig zu gestalten, so dass der Ring 25 an einer im Wesentlichen ringförmigen Anlagefläche an dem Halteelement gehalten wird. Dann müssten in dem Blechteil 40 eine oder mehrere Öffnungen ausgespart sein, beispielsweise in einem radialen Bodenabschnitt 31 um die Öffnung 41 herum, so dass eine Belüftung des Innenraums des Dichtelementes 20 bei einer Bewegung des Stößels 7 ermöglicht wird.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Dichtelement 20 und das Halteteil 24 einstückig ausgebildet. Es ist natürlich auch möglich, das Dichtelement 20 getrennt von einem Halteteil zum montieren, beispielsweise kann das Halteteil an einer Stufe oder einer Nut des Bremssattels 2 im Bereich der Öffnung 35 unabhängig von dem Dichtelement 20 gehalten sein.
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Das Halteelement 24 bildet einen einseitig wirkenden Anschlag für den Stößel 7 aus, wobei an dem Halteelement 24 der Ring 25 radial hervorsteht. Alternativ ist es möglich, an dem Stößel ein oder mehrere in axiale Richtung des Stößels ausgerichtete Nuten vorzusehen, in die jeweils ein Vorsprung des Halteelements eingreift, um die Bewegung des Stößels in Ausfahrrichtung aus dem Bremssattel 2 heraus zu begrenzen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Scheibenbremse
- 2
- Bremssattel
- 3
- Zuspanneinheit
- 3
- Öffnung
- 4
- Hebel
- 5
- Achse
- 6
- Aufnahme
- 7
- Stößel
- 8
- Abschnitt
- 9
- Zapfen
- 10
- Kolben
- 11
- Membran
- 12
- Bremszylinder
- 13
- Gehäuseteil
- 14
- Innenraum
- 15
- Gehäuseteil
- 16
- Innenraum
- 17
- Entlüftungsöffnung
- 18
- Rückstellfeder
- 19
- Wandabschnitt
- 20
- Dichtelement
- 21
- Ende
- 22
- Mittelabschnitt
- 23
- Ende
- 24
- Halteelement
- 25
- Ring
- 26
- Spitze
- 27
- Öffnung
- 29
- Umfangsfläche
- 30
- Flansch
- 31
- Bodenabschnitt
- 35
- Öffnung
- 40
- Blechteil
- 41
- Öffnung
- 42
- Kontaktfläche
- 43
- Wandabschnitt
- 80
- Aufnahme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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