DE102014111228A1

DE102014111228A1 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102014111228A1
Application number: DE102014111228.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Brandl; Igor Nesmjanowitsch; Michael Hidringer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2034-08-08
Also published as: DE102014111228B4

Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug mit – einem Bremssattel (1), der eine Bremsscheibe (2) übergreift, – einem fahrzeugseitig ortsfesten Bremsträger (16) mit Führungsholmen, auf denen der Bremssattel (1), bezogen auf die Bremsscheibe (2), axial verschiebbar gelagert ist, – zwei im Bremssattel (1) positionierten, jeweils eine Belagträgerplatte (4) und einen daran gehaltenen Reibbelag aufweisenden Bremsbelägen (3), – einer Zuspanneinrichtung, mittels der die Bremsbeläge (3) an die Bremsscheibe (2) pressbar sind, – mindestens einer ein die zuspannseitige Belagträgerplatte (4) kontaktierendes Druckstück (9) tragenden und mit einer Nachstelleinrichtung zum Ausgleich einer verschleißbedingten Änderung eines Lüftspiels in Wirkverbindung stehenden und zum Bremsbelag hin relativ zum Bremssattel (1) verstellbaren Stellspindel (8) der Zuspanneinrichtung, ausgebildet durch die Anordnung mindestens eines, zumindest an der zuspannseitigen Belagträgerplatte (4) angeordneten Sicherungselementes, das den Bremsbelag (3) in Drehrichtung der Bremsscheibe (2) arretiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer solchen Scheibenbremse, die auch unter dem Begriff Schiebesattel-Scheibenbremse bekannt ist, werden bei einer Bremsung zunächst ein zuspannseitiger Bremsbelag mittels einer Zuspanneinrichtung und in der Folge ein gegenüberliegender, reaktionsseitiger Bremsbelag gegen eine Bremsscheibe gepresst, wobei die Zuspanneinrichtung einen im Bremssattel gelagerten pneumatisch oder elektromechanisch verschwenkbaren Bremshebel aufweist, sowie mindestens eine Stellspindel, die auf dem dem zuspannseitigen Bremsbelag zugewandten Ende ein Druckstück trägt.
Die Stellspindel steht mit einer Nachstelleinrichtung in Wirkverbindung, durch die eine verschleißbedingte Änderung des sogenannten Lüftspiels, d.h. eine Änderung des Abstands zwischen dem zugeordneten Bremsbelag und der Bremsscheibe, ausgeglichen wird.
Hierzu ist die Stellspindel in Richtung des Bremsbelages relativ zum Bremssattel verstellbar, wozu diese Stellspindel ein Außengewinde aufweist, das mit einem Innengewinde einer im Bremssattel positionierten Brücke korrespondiert, an der sich der als Exzenterhebel ausgebildete Bremshebel einerseits abstützt.
In der DE 10 2008 036 765 A1 ist eine Scheibenbremse offenbart, bei der die Nachstelleinrichtung als ein Getriebe mit Zahnrädern konzipiert ist, die über eine zentrale, zwischen zwei Stellspindeln angeordnete Antriebsspindel zur Nachstellung antreibbar sind, wobei die Stellspindeln nicht in einer Brücke verdrehbar gehalten sind.
Darüber hinaus findet bei gattungsgemäßen Scheibenbremsen ein Belaghaltebügel Verwendung, der eine Montageöffnung des Bremssattels überspannt und der sich an Belaghaltefedern der Bremsbeläge abstützt, die dadurch unter Vorspannung im Bremsträger positioniert sind.
Zur Sicherung der Bremsbeläge in Umfangsrichtung der Bremsscheibe weist der Bremsträger, jeweils einem Bremsbelag zugeordnet, zwei sich gegenüberliegende Bremsträgerhörner auf, die Führungsflächen für die Belagträgerplatte des jeweiligen Bremsbelages bilden und an denen sich die Bremsbeläge unter Aufnahme der beim Bremsen entstehenden Bremskräfte abstützen.
Zur Verschleißerkennung des Reibbelages ist eine Verschleißanzeige bekannt, die beispielsweise aus einem in den Reibbelag eingebetteten Kabel besteht, bei dessen Anschleifen nach Erreichen der vorgegebenen Verschleißgrenze des Reibbelages ein Signal gegeben und der Verschleiß angezeigt wird.
Allerdings kann es bei einem ungleichmäßigen Verschleiß des Reibbelages zu dessen Abrieb über das zulässige Verschleißmaß hinaus kommen, sogar bis auf die Belagträgerplatte.
Hierdurch besteht eine erhebliche Gefahr einer Beschädigung der Stellspindeln bzw. der Druckstücke, was unter Umständen dazu führt, dass der betreffende Bremsbelag aus der Führung mit den Bremsträgerhörnern gelangt und zwischen diese und der Bremsscheibe gezogen wird.
Abgesehen davon, dass damit erhebliche Reparaturkosten verbunden sind, um die Bremsscheibe wiederherzustellen, stellt die beeinträchtigte Funktion ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar, zumal es sich bei einer Scheibenbremse um ein sicherheitsrelevantes Bauteil handelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Funktions- und Betriebssicherheit verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese konstruktive Ausbildung der Scheibenbremse wird wirksam verhindert, dass zumindest der zuspannseitige Bremsbelag auch dann, wenn er über das maximal zulässige Maß hinaus verschlissen ist, nicht in den zwischen der Bremsscheibe und den Bremsträgerhörnern gebildeten Spalt hineingezogen wird.
Nach einer Ausführungsvariante der Erfindung sind dazu an der Belagträgerplatte und zwar auf der dem Reibbelag abgewandten Seite in den den Bremsträgerhörnern zugeordneten Randbereichen Erhebungen vorgesehen, die unterschiedlich gestaltet sein können und in jedem Fall eine Barriere durch Anlage an der Führungsfläche der Bremsträgerhörner bilden, wenn die Belagträgerplatte aus dem Führungsbereich mit den Bremsträgerhörnern gelangt.
Diese Erhebungen können als angegossene Stifte ausgebildet sein, als Stege, ebenfalls angegossen, oder aus Passstiften oder Schrauben bestehen. Deren Länge bzw. Höhe ist dabei immer größer als das vorhandene Spaltmaß zwischen den Bremsträgerhörnern und der Bremsscheibe.
Prinzipiell ist damit eine größere Stützlänge des Bremsbelages im Bremsträger gewährleistet.
Insbesondere dann, wenn die Erhebungen angeformt sind, was bevorzugt bei einer Belagträgerplatte aus Gusseisen vorgesehen sein kann, ist die Erfindung mit sehr geringem Aufwand zu realisieren und praktisch kostenneutral.
Dieser Vorteil stellt sich auch bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ein, bei der das Sicherungselement aus einer Bohrung besteht, in der ein zugeordnetes Druckstück durch Presssitz reibschlüssig gehalten ist.
Dabei kann diese Bohrung aus einem angegossenen, zumindest überwiegend, also einem Winkel größer 180° umfänglich geschlossenen Ring bestehen, wobei auch Ringsegmente denkbar sind, die einen festen Halt des Druckstücks gewährleisten.
Im Bedarfsfall ist die Bohrung zu bearbeiten, so dass sich in Korrespondenz mit dem einliegenden Druckstück ein Presssitz ergibt. Denkbar ist aber auch das Druckstück formschlüssig an der Belagträgerplatte zu halten, wobei dies über eine entsprechende Formgebung der Bohrung oder der Belagträgerplatte insgesamt erfolgt, in Korrespondenz mit dem angepassten Druckstück.
Anstelle eines gegenüber der angrenzenden Fläche erhabenen Ringes besteht auch die Möglichkeit, bei entsprechender Dicke der Belagträgerplatte, die Bohrung praktisch als Senkung einzubringen, wobei hierbei die Wandung ebenfalls spanend zu bearbeiten ist, zur Vorbereitung auf den herzustellenden Presssitz.
Während die im Randbereich der Belagträgerplatte vorgesehenen Erhebungen, sei es als Stege oder als Stifte, im Zusammenspiel mit den jeweils zugeordneten Bremsträgerhörnern einen Anschlag bilden, wird durch die Bohrung mit eingefügtem Druckstück eine in jedem Fall, auch bei vollständig abgeriebenem Bremsbelag, lagegenaue Positionierung erreicht, wobei hierzu die die Stellspindeln aufnehmende Brücke dient, die im Bremssattel gehalten ist.
Eine solche dauerhaft lagegenaue Positionierung wird gleichfalls bei einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung erreicht, nach der die Bremsbeläge an dem eine Montageöffnung des Bremssattels überspannenden Belaghaltebügel aufgehängt sind.
Hierzu ist zumindest der zuspannseitige Bremsbelag, bevorzugt beide Bremsbeläge, entsprechend modifiziert, wobei die Belagträgerplatte auf ihrer dem Belaghaltebügel zugeordneten Randseite eine hinterschnittene Nut aufweist, in der der Belaghaltebügel so gehalten ist, dass die Bremsbeläge darauf behinderungsfrei verschiebbar sind.
Wie bereits erwähnt, werden die Belagträgerplatten üblicherweise durch Gießen hergestellt, so dass auch im vorliegenden Fall die hinterschnittene Nut beim Gießen eingebracht werden kann, wozu eine Lasche angeformt wird, zur Aufnahme der Nut.
Da die beim Bremsen auftretenden Belastungen nunmehr in der Hauptsache vom Belaghaltebügel aufgenommen werden, statt wie bisher von den Bremsträgerhörnern, kann der Bremsträger geringer dimensioniert werden, mit einer entsprechenden Gewichtsersparnis. Diese ist ein vorrangiges Ziel bei der Konzeptionierung von Scheibenbremsen, zu dessen Erreichen die Erfindung in durchaus beachtenswertem Umfang beiträgt. Grundsätzlich dient der Bremsträger nunmehr lediglich der Befestigung des Bremssattels am Fahrzeug.
Im Übrigen gestaltet sich die Montage der Bremsbeläge äußerst einfach, da diese zunächst auf den Belaghaltebügel aufgeschoben werden, um diesen anschließend mit dem Bremssattel in an sich bekannter Weise zu verbinden.
Durch die Aufhängung der Bremsbeläge am Belaghaltebügel kann auf den Einsatz von Belaghaltefedern verzichtet werden, an denen sich der Belaghaltebügel bei den bekannten Scheibenbremsen abstützt und an denen die Bremsbeläge unter Vorspannung einem Belagschacht des Bremsträgers oder des Bremssattels gehalten sind, um die Entstehung von Klappergeräuschen zu verhindern, wie sie durch Erschütterungen im Fahrbetrieb entstehen können.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer perspektivischen Draufsicht
2 eine Einzelheit des Ausführungsbeispiels nach 1 ebenfalls einer perspektivischen Ansicht
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, dargestellt anhand eines Ausschnitts einer Scheibenbremse, schaubildlich dargestellt,
4 eine Einzelheit der Scheibenbremse nach 3, ebenfalls perspektivisch gezeigt
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer perspektivischen Ansicht
6 einen vergrößerten Ausschnitt der Scheibenbremse nach 5
7 eine Einzelheit der Scheibenbremse nach den 5 und 6 in einer perspektivischen Ansicht.
In der 5, aber auch in den 1 und 3, dort ausschnittsweise, ist eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug dargestellt, mit einem Bremssattel 1, der eine Bremsscheibe 2 übergreift und in dem Bremsbeläge 3 positioniert sind, die im Fall einer Bremsung gegen die Bremsscheibe 2 pressbar sind. Dabei weist jeder Bremsbelag 3 eine Belagträgerplatte 4 auf, die einen die Bremsscheibe 2 kontaktierenden Reibbelag trägt.
Bei einer Bremsung wird der zuspannseitige Bremsbelag 3 mittels einer Zuspanneinrichtung, die über einen pneumatisch oder elektromechanisch betätigbaren Bremshebel betrieben wird, bezogen auf die Bremsscheibe 2 in axialer Richtung verschoben.
Dazu weist die Zuspanneinrichtung Stellspindeln 8 auf, an deren dem Bremsbelag 3 zugewandten Ende jeweils ein Druckstück 9 angeordnet ist, dass die Belagträgerplatte 4 kontaktiert.
Der Bremssattel 1 ist verschieblich an einem fahrzeugseitigen Bremsträger 16 befestigt, der sich gegenüberliegende Bremsträgerhörner 6 aufweist, die seitlich einen Belagschacht begrenzen, in dem bei den in den 1–4 gezeigten Beispiel jeweils ein Bremsbelag 3 gelagert ist, wobei die Bremsträgerhörner 6 von den Belagträgerplatten 4 kontaktierte Führungsflächen 7 aufweisen.
Gemäß der Erfindung weist zumindest die zuspannseitige Belagträgerplatte 4 Sicherungselemente auf, die bei dem in den 1 und 2 gezeigten Beispiel aus auf der dem Druckstück 9 zugewandten Seite angeformten Stiften 10 bestehen und in dem dem Bremsträgerhorn 6 zugeordneten Randbereich der Belagträgerplatte 4 angeordnet sind.
Im Beispiel nach den 1 und 2 sind auf den sich gegenüberliegenden Randbereichen der länglichen Belagträgerplatte 4 jeweils zwei Stifte 10 angeordnet, die in ihrer Länge so bemessen sind, dass sie selbst bei Unterschreiten einer maximal zulässigen Reibbelagdicke an der Führungsfläche 7 zur Anlage kommen und somit einen Anschlag bilden, durch den verhindert wird, dass der Bremsbelag 3 in einen zwischen der Bremsscheibe 2 und den Bremsträgerhörnern 6 gebildeten Spalt gezogen wird.
Dies wird bei dem in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Scheibenbremse dadurch erreicht, dass die der Bremsscheibe 2 abgewandte Rückseite der zuspannseitigen Belagträgerplatte 4, also der an dem die Druckstücke 9 anliegen, mit Bohrungen 11 versehen sind, die im Beispiel jeweils durch einen umlaufenden Ring 12 gebildet werden, der gegenüber der Belagträgerplatte 4 im Übrigen vorsteht.
Dabei ist der lichte Durchmesser der Bohrung 11 so bemessen, dass er im Zusammenspiel mit dem Druckstück 9 einen Presssitz bildet, wodurch das jeweilige Druckstück 9 kraftschlüssig an der Belagträgerplatte 4 gehalten ist. Der Bremsbelag 3 ist damit quasi eingespannt, wobei das Druckstück 9 mit der Stellspindel 8, die in einer im Bremssattel 1 gehaltenen Brücke gelagert ist, eine sichere Positionierung ergibt.
Die beim Bremsen in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 2 auftretenden Kräfte werden im Wesentlichen durch die besagte Brücke aufgenommen, so dass die Führungsflächen 7 der Bremsträgerhörner 6 insoweit nicht mehr der Abstützung dienen, sondern lediglich der Führung des Bremsbelages 3 in Verschieberichtung.
Die Dimensionierung des Bremsträgers 16 (5) kann daher entsprechend geringer bemessen sein, was naturgemäß zu einer Gewichts- und Kostenminimierung beiträgt.
Dies ergibt sich auch bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in den 5–7 abgebildet ist.
Bei dieser Variante sind die Bremsbeläge 3 an dem die Montageöffnung 5 überbrückenden, und am Bremssattel 1 gehaltenen Belaghaltebügel 13 aufgehängt, wozu an der jeweiligen Belagträgerplatte 4 eine Lasche 14 angeformt ist, mit einer hinterschnittenen Nut 15, durch die der Belaghaltebügel geführt ist.
Dabei ist die Nut 15 so bemessen und an das Querschnittsabmaß des Belaghaltebügels angepasst, dass ein leichtgängiges Verschieben der Bremsbeläge 3 auf dem Belaghaltebügel 13 gewährleistet ist.
Die beim Bremsen auftretenden Kräfte werden in diesem Fall durch den Belaghaltebügel 13 aufgenommen, der einerseits in einer Tasche 16 des Bremssattels 1 einliegt und andererseits auf einen Höcker 17 gesteckt und dort durch Sicherungsmittel 18 gehalten ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008036765 A1 [0005]

Claims

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug mit – einem Bremssattel (1), der eine Bremsscheibe (2) übergreift, – einem fahrzeugseitig ortsfesten Bremsträger (16) mit Führungsholmen, auf denen der Bremssattel (1), bezogen auf die Bremsscheibe (2), axial verschiebbar gelagert ist, – zwei im Bremssattel (1) positionierten, jeweils eine Belagträgerplatte (4) und einen daran gehaltenen Reibbelag aufweisenden Bremsbelägen (3), – einer Zuspanneinrichtung, mittels der die Bremsbeläge (3) an die Bremsscheibe (2) pressbar sind, – mindestens einer ein die zuspannseitige Belagträgerplatte (4) kontaktierendes Druckstück (9) tragenden und mit einer Nachstelleinrichtung zum Ausgleich einer verschleißbedingten Änderung eines Lüftspiels in Wirkverbindung stehenden und zum Bremsbelag hin relativ zum Bremssattel (1) verstellbaren Stellspindel (8) der Zuspanneinrichtung, gekennzeichnet durch die Anordnung mindestens eines, zumindest an der zuspannseitigen Belagträgerplatte (4) angeordneten Sicherungselementes, das den Bremsbelag (3) in Drehrichtung der Bremsscheibe (2) arretiert.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement aus Erhebungen besteht, die auf der dem Druckstück (9) zugewandten Rückseite der Belagträgerplatte (4) angeordnet sind.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen durch Stifte (10) oder Stege gebildet sind, die in den den Bremsträgerhörnern (6) des Bremsträgers (16) zugewandten Randbereichen der Belagträgerplatte (4) angeordnet sind.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (10) oder Stege angeformt sind oder reib- oder formschlüssig mit der Belagträgerplatte (4) verbunden sind.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (10) in ihrer Länge oder die Stege in ihrer Höhe größer sind als ein zwischen der Bremsscheibe (2) und dem zugeordneten Bremsträgerhorn (6) gebildeter Spalt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatte (4), jedem Druckstück (9) zugeordnet, eine Bohrung (11) aufweist, in der das Druckstück (9) formoder kraftschlüssig gehalten ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (11) durch einen gegenüber der Belagträgerplatte (4) erhabenen Ring (12) gebildet ist, der zumindest teilweise verschlossen ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (11) in die Belagträgerplatte (4) als Senkung eingelassen ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatten (4) jeweils eine Lasche (14) aufweisen, mit einer Nut (15), in der ein Belaghaltebügel (13) geführt ist, der eine Montageöffnung (5) des Bremssattels (1) überspannt und an diesem befestigt ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (15) als hinterschnittene Nut ausgebildet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (14) an die Belagträgerplatte (4) angeformt ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (15) in ihrer Dimensionierung an die Querschnittsdimensionierung des Belaghaltebügels (13) derart angepasst ist, dass die Belagträgerplatten (4) leichtgängig verschiebbar sind.