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Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Zuspanneinrichtung einer solchen Scheibenbremse kann über einen pneumatisch oder elektromotorisch angetriebenen Bremszylinder betätigbar sein, wobei der Bremssattel einer solchen Scheibenbremse als Schiebesattel, Schwenksattel oder Festsattel ausgebildet ist.
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Mittels der im Bremssattel angeordneten Zuspanneinrichtung werden beidseitig einer Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge bei einer Bremsung gegen die Bremsscheibe gepresst, wobei durch die dabei entstehende Reibung eine Bremswirkung erzielt wird.
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Zum Ausgleich eines durch Verschleiß der Bremsbeläge und der Bremsscheibe sich verändernden Lüftspiels, d. h. des Abstands zwischen der Bremsscheibe und dem jeweiligen Bremsbelag, ist eine Nachstelleinrichtung vorgesehen, mit der eine axiale Relativverstellung der einen Bremsstempel bildenden Stellspindel zur Brücke erfolgt, um das vorbestimmte Lüftspiel konstant zu halten.
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Hierzu ist die Stellspindel mit einem Außengewinde versehen, das mit einem Innengewinde der Brücke korrespondiert. Bei einer Verdrehung der Stellspindel mittels der Nachstelleinrichtung wird demnach die Stellspindel axial in Richtung des Bremsbelages bzw. der Bremsscheibe bewegt.
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D. h., die Funktionskombination Brücke/Stellspindel bildet ein Schraubgetriebe, an dem die Stellspindel durch die Nachstelleinrichtung verdreht wird. Dabei ist die Stellspindel drehgehemmt gelagert, um deren ungewollte und unkontrollierte Verdrehung zu verhindern, wie sie beispielsweise durch betriebsbedingte Erschütterungen auftreten kann.
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Zur Drehhemmung ist es bekannt, eine ringförmige Reibbremse mit der Brücke zu verbinden, die sich im Austrittsbereich der Stellspindel aus der Brücke an das Außengewinde der Stellspindel anlegt.
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Dabei besteht der am Gewinde der Stellspindel anliegende Bereich des Ringes aus einem Elastomer, in das ein Metallring eingearbeitet ist, um ein ausreichendes Widerstandsmoment auf das Gewinde aufbringen zu können.
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Allerdings ist das aufgebrachte Bremsmoment vielfach nicht ausreichend, um eine Drehhemmung in dem erforderlichen Maße zu erreichen, zumal eine Vorbestimmung der durch die Reibbremse aufgebrachten Reibkraft praktisch nicht möglich ist.
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Neben diesen funktionalen Nachteilen ist die Realisierung der bekannten Drehhemmung aufwändig und teuer, insbesondere durch das nur in einem relativ komplizierten Arbeitsgang mögliche Einbringen des Metallringes in das Elastomer.
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In der
EP 1 565 668 B1 ist eine Scheibenbremse offenbart, bei der zur Drehhemmung der Stellspindel ein in seiner Kontur wellenförmiger Federring vorgesehen ist, der in einer Ringnut einer Bohrung der Brücke oder der Stellspindel gehalten ist, wobei die Berge des wellenförmigen Federrings am Grund der jeweiligen Nut einerseits und am Gewinde der Stellspindel oder an der Innenwandung der Bohrung anliegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Funktionsfähigkeit mit geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die neue Scheibenbremse bietet nun gegenüber einer nach dem Stand der Technik erhebliche Vorteile. Hierzu sind zunächst geringere Fertigungskosten zu nennen, da ein Spannelement, das sich gemäß der Erfindung zwischen der Stellspindel und der Wandung der Bohrung der Brücke befindet, wesentlich einfacher herzustellen ist als eine zum Stand der Technik beschriebene Reibbremse aus Elastomer mit einem eingebetteten Metallring.
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Gerade unter dem Aspekt, dass Scheibenbremsen als Serienteile in großen Stückzahlen hegestellt werden, kommt der je Einzelstück durchaus signifikanten Kostenersparnis eine besondere Bedeutung zu.
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Hierzu trägt auch bei, dass die Einbringung des Spannelementes sehr einfach möglich ist, wozu bevorzugt an der Wandung der Bohrung eine Nut vorgesehen ist, in der das Spannelement form- und/oder kraftschlüssig gehalten ist. Dabei ragt das Spannelement, in Form einer Blattfeder, mit definiertem Abstand radial nach innen, um so einen ausreichenden Andruck an die Stellspindel zu gewährleisten, wodurch die Drehhemmung bewirkt wird. Denkbar ist auch, das Spannelement statt in die Bohrung zu integrieren dies in der Stellspindel zu platzieren, mit radialer Anlage an der Bohrungswand.
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Die Befestigung des Spannelementes kann stoffschlüssig durch Verkleben oder Verschweißen erfolgen oder, wie erwähnt, kraftschlüssig, beispielsweise durch Festklemmen, aber auch formschlüssig, wozu neben einer Verschraubung auch ein Vernieten zählt.
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Da die Brücke üblicherweise als Gussteil ausgebildet ist, kann die Nut, in der das Spannelement einliegt, beim Gießen mit eingebracht werden, so dass diesbezüglich eine kostenneutrale Fertigung möglich ist.
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Zur Montageerleichterung, d. h. zum problemfreien Eindrehen der Stellspindel in den Gewindebereich der Bohrung ist das Spannelement, sprich die Blattfeder, an der Seite, die beim Eindrehen der Stellspindel zunächst kontaktiert wird, in Eindrehrichtung abgeschrägt.
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In funktionaler Hinsicht bietet das Spannelement gemäß der Erfindung den Vorteil einer definierten Spannkraft, d. h., das auf das jeweilige Gewinde einwirkende Bremsmoment kann durch entsprechende konstruktive Auslegung des Spannelementes exakt eingestellt werden, so dass das Spannelement als Drehhemmung über die gesamte Lebensdauer der Scheibenbremse unverändert bleibt.
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Die wirksame Drehhemmung resultiert zum einen aus der Reibung zwischen den Anlageflächen des Spannelementes und des Gewindes und zum anderen aus der Reibung zwischen den Gewindegängen, wenn durch das Spannelement die beispielsweise Stellspindel mit ihrem Gewinde gegen das korrespondierende Gewinde der Bohrung an der radial gegenüberliegenden Seite gepresst wird.
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Die wirksame Reibfläche des Spannelementes kann dadurch optimiert werden, dass das Spannelement im Bereich seiner Anlagefläche an die Kontur der Stellspindel angepasst ist.
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Die Erfindung ist nicht nur als Drehhemmung für die Bauteilpaarung Stellspindel/Brücke geeignet, sondern kann überall dort eingesetzt werden, wo zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile in ihrer diesbezüglichen Bewegung gebremst werden sollen.
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Dabei beschränkt sich die Hemmung nicht auf eine Drehbewegung, sondern ist auch bei einer linearen Bewegung der beiden Bauteile zueinander gegeben, wobei ein erstes Bauteil in einer Führung des zweiten Bauteiles beweglich gehalten ist.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse als Einzelheit in einer perspektivischen Ansicht
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2 eine Einzelheit der 1, gleichfalls perspektivisch dargestellt,
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3–5 jeweils einen Teilausschnitt der Einzelheit nach 2 in geschnittenen Darstellungen
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6 eine weitere Einzelheit der Zuspanneinrichtung nach 1, perspektivisch dargestellt.
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In der 1 ist eine Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gezeigt, mit einer Brücke 2, die im Aufnahmeraum eines nicht dargestellten Bremssattels einer Scheibenbremse positionierbar ist.
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In der Brücke 2, die in Funktion, d. h. also bei einer Bremsung mittels eines anliegenden, über einen pneumatisch oder elektromechanisch betätigbaren Bremshebel verschiebbar ist, sind zwei parallel und abständig zueinander angeordnete Stellspindeln 3 gelagert, die mit einer gleichfalls nicht dargestellten Nachstelleinrichtung korrespondieren, mit der ein verschleißbedingtes Lüftspiel, also der Abstand zwischen einem Bremsbelag und einer Bremsscheibe im Sinne eines Gleichmaßes ausgleichbar ist.
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Hierzu sind die Stellspindeln 3, die als Gewinderohre mit einem Außengewinde ausgebildet sind, jeweils in ein Gewinde einer Bohrung 5 (2) der Brücke 2 eingedreht.
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An einer Stirnseite der Stellspindeln 3 ist jeweils ein Druckstück 4 gehalten, das bei einer Bremsung den zugeordneten Bremsbelag kontaktiert und mit dem der Bremsbelag gegen die Bremsscheibe pressbar ist. Zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Verdrehung der Stellspindeln 3 sind diese drehgehemmt in der Brücke 2 gelagert.
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Dazu ist zwischen der Stellspindel 3 und der Bohrung 5 ein radial unter Druck an der Stellspindel 3 und/oder am Gewinde der Bohrung 5 anliegendes Spannelement 6 angeordnet.
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Im Ausführungsbeispiel liegt das Spannelement 6 entsprechend am Außengewinde der Stellspindel 3 an, wobei das Spannelement 6 in einer in der Bohrung 5 vorgesehenen Nut 7 bevorzugt unverlierbar einliegt. Dies ist besonders deutlich in den 3–5 erkennbar, die jeweils in verschiedenen Schnittansichten einen Teilausschnitt der Brücke 2 wiedergeben mit einer Bohrung 5. Dabei zeigt die 3 einen Querschnitt, die 4 eine geschnittene Draufsicht und die 5 eine geschnittene Seitenansicht, entsprechend der Linie V-V in 4.
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In der dargestellten Variante erstreckt sich das Gewinde über die gesamte Länge der Bohrung 5. Denkbar ist auch die Ausbildung des Gewindes in einem Teilbereich der Bohrung 5, wobei die Nut 7 dann in den Gewindebereich und/oder in den gewindefreien Bereich eingebracht ist.
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Die Nut 7 ist gemäß der Erfindung axial ausgerichtet, und zwar als relativ zu der Zylinderform der Bohrung 5 und vorzugsweise dem Gewinde nach außen vorragende Vertiefung. In ihrem Bereich ist das Gewinde entsprechend unterbrochen. Die Nut 7 ist vorzugsweise axial kürzer als das Gewinde, so dass die in sie einzulegende Feder in ihr vorzugsweise sowohl axial und/oder in Umfangsrichtung gut gesichert einliegt. Die axiale Ausgestaltung sorgt für einen besonders guten Sitz der Feder.
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In der 6 ist das Spannelement 6 als Einzelheit gezeigt, wobei das Spannelement 6 als Blattfeder ausgebildet ist mit einem sich in Achsrichtung der Bohrung 5 erstreckenden länglichen Mittelteil 9, das eine Anlagefläche an die Stellspindel 3 bildet, beidseitig sich an das Mittelteil 9 anschließenden schräggestellten Schenkeln 8, von denen einer in Eindrehrichtung der Stellspindel 3 eine Einlaufschräge bildet, sowie jeweils an die Schenkel 8 sich anschließende Laschen 10, mit einer Bohrung 11 zur Befestigung des Spannelementes 6 in der Nut 7.
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Wie vor allem in der 3 deutlich zu erkennen ist, ragt das die Anlagefläche bildende Mittelteil 9 des Spannelementes 6 geringfügig in die Bohrung 5 hinein, so dass nach einem Eindrehen der Stellspindel 3 das Spannelement 6 federbelastet am Außengewinde der Stellspindel 3 anliegt.
