DE102015115856A1

DE102015115856A1 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102015115856A1
Application number: DE102015115856.6A
Authority: DE
Inventors: Johann Baumgartner; Robert Trimpe; José Camilo-Martinez
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2035-09-22
Also published as: DE102015115856B4

Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einer in einem Aufnahmeraum eines Bremssattels (1) positionierten, eine fahrzeugseitige Bremsscheibe übergreifenden Zuspanneinrichtung, aufweisend einen Bremshebel (3), der mit mindestens einem Exzenterabschnitt und einem sich daran anschließenden, sich etwa parallel zur Drehachse der Bremsscheibe erstreckenden Hebelarm versehen ist, zwei in einer Brücke axial verstellbar gelagerten, bei einer Bremsung an einem Bremsbelag (12) anliegenden Bremsstempeln (4), eine Nachstelleinrichtung zum Ausgleich einer verschleißbedingten Änderung eines Lüftspiels, eine funktional mit den Bremsstempeln (4) in Verbindung stehende, einen Zugmitteltrieb (11) aufweisende Synchronisiereinrichtung, ist so ausgebildet, dass der Zugmitteltrieb (11) auf der der Brücke (2) abgewandten Seite des Bremshebels (3) im Aufnahmeraum des Bremssattels (1) angeordnet ist, wobei die Trume des Zugmittels (15) außerhalb seines Schwenkbereiches über den Bremshebel (3) geführt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind druckluftbetätigte Scheibenbremsen bekannt, die vor allem für hohe Leistungsanforderungen üblicherweise zwei Bremsstempel aufweisen, die parallel und abständig zueinander axial verstellbar in einer Brücke gehalten sind als Bestandteil einer in einem Bremssattel positionierten Zuspanneinrichtung.
Hierzu zählt weiterhin ein Bremshebel, der pneumatisch oder elektromechanisch verschwenkbar ist und der mindestens einen Exzenterabschnitt aufweist zur Anlage an der Brücke. Gegenüberliegend stützt sich der Bremshebel am Bremssattel ab.
Die Bremsstempel sind als Gewindespindeln mit einem Außengewinde ausgebildet, das in Korrespondenz steht mit dem Innengewinde einer Gewindebohrung der Brücke.
Mittels einer Nachstelleinrichtung erfolgt eine Verdrehung der Bremsstempel, wodurch eine verschleißbedingte Änderung eines Lüftspiels, d.h. des Abstands zwischen dem zugeordneten Bremsbelag und der Bremsscheibe, ausgeglichen wird.
Zur gleichmäßigen Verdrehung der Bremsstempel weist die Nachstelleinrichtung ein Synchronisationsgetriebe auf, durch das eine gleichmäßige Zustellbewegung beider Bremsstempel bewirkt wird, um einen Ungleichverschleiß der Bremsbeläge zu vermeiden.
Beispielsweise in der DE 40 32 886 A1 ist eine Scheibenbremse offenbart, bei der das Synchronisationsgetriebe außenseitig am Bremssattel angeordnet ist.
Zum Schutz vor Umgebungseinflüssen ist dieses Synchronisationsgetriebe durch einen Deckel abgedeckt, wodurch die Einstellung des Synchronisationsgetriebes bei der Montage und eine eventuell notwendige Wartung vereinfacht wird. Allerdings ergeben sich dabei zusätzliche Kosten, sowohl durch die Herstellung des Deckels wie auch dessen Montage, einhergehend mit einer entsprechenden Abdichtung des Deckels gegenüber dem Bremssattel.
Üblicherweise ist das außen liegende Synchronisationsgetriebe als Zugmitteltrieb, insbesondere in Form eines Rollen-Gliederkettentriebs ausgeführt, wobei als Nachteil das relativ große Kettenspiel zu sehen ist, das zusätzlich zu Synchronisations-Toleranzen führt.
Zwar ist schon versucht worden als Synchronisationsgetriebe ein Zahnradgetriebe einzusetzen, jedoch führt dies zu keiner nennenswerten Verbesserung der genannten Nachteile. Aufgrund des großen Abstands der beiden Bremsstempel und dem, infolge des Platzbedarfes des direkt am Bremssattel befestigten Bremszylinders für die Zahnräder zur Verfügung stehenden geringen radialen Bauraums ist das funktionsfähige Zahnradgetriebe nur mit einer relativ großen Anzahl von Zahnrädern mit kleinem Durchmesser zu realisieren, was in der Summe gleichfalls ein relativ großes Zahnspiel verursacht.
Weiter sind Scheibenbremsen bekannt, bei denen die Bremsstempel direkt durch den Bremshebel, also ohne Brücke, betätigt werden. Bei dieser Konstruktion hat sich dagegen eine innenliegende Synchronisation mittels Zahnrädern durchgesetzt. Aufgrund der günstigeren Platzverhältnisse ist hier lediglich ein Zwischenzahnrad erforderlich.
Die Zahnräder sind dabei unterhalb der Zuspanneinrichtung auf der der Bremsscheibe zugewandten Seite im Bremssattel angeordnet. Zwar wird der Aufwand für eine zusätzliche Abdeckung und Abdichtung gespart, jedoch ist die Einstellung bei Montage und Service schwieriger. Überdies sind bei dieser Anordnung zweiteilige, längenveränderbare Bremsstempel erforderlich.
Bei einer gattungsgemäßen Scheibenbremse, mit einem Bremshebel, der sich etwa gleichgerichtet zur Drehachse der Bremsscheibe erstreckt und die unter dem Begriff Radialbremse bekannt ist, ergeben sich zusätzliche Erschwernisse in der Anordnung des Synchronisationsgetriebes, weil aufgrund der parallel zur Bremsscheibenachse sich erstreckende Hebelarm die Ebene der Zugmittelführung durchdringen muss, wobei der Schwenkbereich des Bremshebels freigehalten sein muss.
Die bislang bekannten Konstruktionen konnten dieser Forderung nur dadurch entsprechen, dass der Bremssattel mehrteilig ausgeführt ist, was neben den erhöhten Herstellungskosten auch ein höheres Gewicht, einen vergrößerten Bauraum und zusätzliche Dichtstellen zwischen den Bauteilen erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie konstruktiv einfacher aufgebaut und kostengünstiger herstellbar ist sowie ihre Funktionssicherheit verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Damit ist eine Konstruktion geschaffen, bei der der notwendige Bauraum für die Synchronisationseinrichtung deutlich geringer ist als bei einem Zahnradgetriebe. Die Anordnung des Zugmitteltriebs zwischen der Brücke und der Wandung des Bremssattels erlaubt dessen einstückige Ausbildung, was deutliche Vorteile gegenüber einem zweiteiligen Bremssattel mit sich bringt. Diese ergeben sich sowohl aus der einfacheren Herstellung, da keine Verschraubungen oder dergleichen vorgesehen werden müssen, wie auch der verbesserten, d.h. erhöhten Standzeit, da Verschraubungen grundsätzlich Schwachstellen bilden, die im Dauerbetrieb vielfach einer Überprüfung bedürfen.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung sieht vor, dass ein Wälzlager, mit dem sich der Bremshebel abstützt, an der Traverse angeordnet ist, so dass im Bereich zwischen dem Bremshebel und der der Bremsscheibe abgewandten Innenwand des Bremssattels der Platz für das Synchronisationsgetriebe bereitgestellt wird.
Erfindungsgemäß sind die Trume des Zugmittels, beispielsweise eine Rollen-Gliederkette oder ein Zahnriemen, außerhalb seines Schwenkbereichs über den Bremshebel geführt, so dass dieser behinderungsfrei verschwenkt werden kann.
Zur sicheren Führung der Trume ist eine Führungseinrichtung vorgesehen, die auf ihren beiden, den Trumen zugewandten Seiten als Führungsbahnen ausgebildet sind. Dabei ist die Führungseinrichtung plattenförmig ausgebildet und aus Blech oder Kunststoff hergestellt, wobei zwischen den Führungsbahnen eine Fensteröffnung eingebracht ist, die von dem sich etwa parallel zur Drehachse der Bremsscheibe erstreckenden Hebelarm durchdrungen wird. Die Breite der Fensteröffnung in Schwenkrichtung des Bremshebels ist so dimensioniert, dass eine freie Verschwenkung des Bremshebels gewährleistet ist.
Als Führungsbahn des dem Zugtrum gegenüberliegenden Trums, das im Folgenden als Leertrum bezeichnet wird, kann aus Stützrollen bestehen, an denen das Leertrum anliegt.
Vorzugsweise in den Umlenkbereichen des Zugmittels, also im Bereich der Führung auf den Ketten- oder Zahnriemenrädern sind an der Führungseinrichtung Spannelemente vorgesehen, beispielsweise im Fall einer Rollen-Gliederkette in Form von Umlenk-Kettenrädern oder vorgespannten und gebogenen Blattfederarmen, die auf die Rollen der Kettenglieder einwirken. Denkbar ist auch, die genannten Stützrollen derart auszubilden, dass sie im Sinne eines Spanners fungieren.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung liegen die Nachstelleinrichtung und die Synchronisiereinrichtung als vormontierte Baueinheit vor, die durch Einpressen und sichern im Bremssattel daran befestigt werden.
Hierzu ist im Bremssattel im Bereich eines Nachstellers sowie eines Mitnehmers der Synchronisiereinrichtung je eine etwa halbkreisförmig bearbeitete Fläche zur passgenauen Aufnahme der Führungseinrichtung vorgesehen. In die bearbeitete Fläche der jeweiligen Aufnahme ist jeweils eine Rastnut eingestochen, in die seitlich vorstehende Rastnasen der Führungseinrichtung einschnappen, so dass die Führungseinrichtung wie die gesamte Synchronisationseinrichtung sicher am Bremssattel gehalten wird.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer schematischen, teilweise geschnittenen Draufsicht
2 die Scheibenbremse nach 2 in einer aufgebrochenen perspektivischen Ansicht
3 eine Einzelheit der Scheibenbremse in einer perspektivischen Ansicht
4 die Einzelheit nach 3 in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Draufsicht.
In den 1 und 2 ist schematisch eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug abgebildet, mit einer in einem Aufnahmeraum eines Bremssattels 1 positionierten, eine fahrzeugseitige, nicht dargestellte Bremsscheibe übergreifenden Zuspanneinrichtung, aufweisend einen Bremshebel 3, der mit mindestens einem Exzenterabschnitt und einem sich daran anschließenden, sich etwa parallel zur Drehachse der Bremsscheibe erstreckenden Hebelarm versehen ist.
Mit seinem Exzenterabschnitt stützt sich der verschwenkbare Bremshebel 3 über Wälzlager 10, vorzugsweise Nadellager, an einer Brücke 2 ab, in der zwei parallel und abständig zueinander angeordnete axial verstellbare Bremsstempel 4 gehalten sind, von denen jeder ein Druckstück 7 trägt, das einen zugeordneten Bremsbelag 12 kontaktiert.
Bei einer Bremsung, bei der der einen etwa parallel zur Achse der Bremsscheibe sich erstreckenden Hebelarm aufweisende Bremshebel 3 pneumatisch oder elektromotorisch verschwenkt wird, wird der zugeordnete Bremsbelag 12 gegen die Bremsscheibe gepresst. Im weiteren Verlauf der Bremsung erfolgt aufgrund der Reaktionskräfte ein Anpressen eines gegenüberliegenden Bremsbelages 12 an die zugewandte Seite der Bremsscheibe.
Zum Ausgleich eines sich verschleißbedingt verändernden Lüftspiels, d.h. des Abstands zwischen den Bremsbelägen 12 und der Bremsscheibe ist eine Nachstelleinrichtung vorgesehen mit einem Nachsteller 5, der bei einer Betätigung des Bremshebels 3 den Bremsstempel 4 in Richtung des Bremsbelages verdreht.
Um eine synchrone Verstellung beider Bremsstempel 4 zu erreichen, ist eine Synchronisiereinrichtung 11 vorgesehen, die aus einem Zugmitteltrieb besteht, umfassend ein Antriebsrad 16, verdrehsicher an einem Bremsstempel 4 befestigt, und einem Abtriebsrad 17, das verdrehsicher am anderen Bremsstempel angeordnet ist, wobei das Antriebsrad 16 und das Abtriebsrad 17 im Beispiel als Kettenräder ausgebildet sind, an denen ein Zugmittel 15 in Form einer Rollen-Gliederkette angreift.
Erfindungsgemäß ist der Zugmitteltrieb 11 auf der der Brücke 2 abgewandten Seite des Bremshebels 3 im Aufnahmeraum des Bremssattels 1 angeordnet, wobei die sich gegenüberliegenden Trume des Zugmittels 15 außerhalb seines Schwenkbereiches über den Bremshebel 3 bzw. dessen Hebelarm geführt sind.
Zur Realisierung dieser Führung, d.h. zur Abstützung der Trume, ist eine Führungseinrichtung 14 vorgesehen, die den beiden Trumen zugeordnet Führungselemente aufweist, zur Abstützung der Trume.
Wie insbesondere die 3 und 4 wiedergeben, ist einem Zugtrum, dessen Zugrichtung durch einen Pfeil in 3 kenntlich gemacht ist, eine Führungsbahn 18 zugeordnet, während das gegenüberliegende Führungselement aus zwei abständig zueinander angeordneten Stützrollen 19 besteht, auf denen das sozusagen Leertrum aufliegt.
Diese Stützrollen 19 können federnd am Leertrum anliegen, wodurch das Zugmittel 15 gespannt wird.
Um eine behinderungsfreie Verschwenkung des Bremshebels zu gewährleisten, weist die Führungseinrichtung 14 einen Fensterausschnitt 20 auf, der von dem Hebelarm des Bremshebels 3 durchtreten ist, wobei das lichte Maß des Fensterausschnitts 20 in Schwenkrichtung des Bremshebels 3 größer ist als dessen zugeordneter Schwenkbereich.
Der 4 ist weiterhin zu entnehmen, dass der Nachsteller 5 auf seiner dem Antriebsrad 16 gegenüberliegenden Endseite einen Nachstellerantrieb 9 in Form von radialen Vorsprüngen aufweist, die mit axialen Innennuten einer Stellspindel des Bremsstempels 4 in Eingriff stehen.
Zur synchronen Verstellung des zweiten Bremsstempels ist an dem Mitnehmer 6 ein Abtriebselement 22 angeordnet, das konstruktiv und funktional mit dem Nachstellerantrieb 9 vergleichbar ist.
Im Übrigen ist der Bremshebel 3 auf seiner den Wälzlagern 10 gegenüberliegenden Seite durch eine Wälzrolle 21 (2) an der Innenwandung des Bremssattels 1 abgestützt.
Die 3 und 4 zeigen jeweils die Nachstell- und Synchronisiereinrichtung als Baueinheit, die in dieser Konstellation vormontiert in den Bremssattel 1 einsetzbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Bremssattel
2: Brücke
3: Bremshebel
4: Bremsstempel
5: Nachsteller
6: Mitnehmer
7: Druckstück
8: Nachstellerantrieb
9: Nachstellerabtrieb
10: Wälzlager
11: Zugmitteltrieb
12: Bremsbelag
13: Bremsträger
14: Führungseinrichtung
15: Zugmittel
16: Antriebsrad
17: Abtriebsrad
18: Führungsholm
19: Stützrolle
20: Fensterausschnitt
21: Wälzrolle
22: Abtriebselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4032886 A1 [0007]

Claims

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit – einer in einem Aufnahmeraum eines Bremssattels (1) positionierten, eine fahrzeugseitige Bremsscheibe übergreifenden Zuspanneinrichtung, aufweisend – einen Bremshebel (3), der mit mindestens einem Exzenterabschnitt und einem sich daran anschließenden, sich etwa parallel zur Drehachse der Bremsscheibe erstreckenden Hebelarm versehen ist, – zwei in einer Brücke axial verstellbar gelagerten, bei einer Bremsung an einem Bremsbelag (12) anliegenden Bremsstempeln (4), – eine Nachstelleinrichtung zum Ausgleich einer verschleißbedingten Änderung eines Lüftspiels – eine funktional mit den Bremsstempeln (4) in Verbindung stehende, einen Zugmitteltrieb (11) aufweisende Synchronisiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugmitteltrieb (11) auf der der Brücke (2) abgewandten Seite des Bremshebels (3) im Aufnahmeraum des Bremssattels (1) angeordnet ist, wobei die Trume des Zugmittels (15) außerhalb seines Schwenkbereiches über den Bremshebel (3) geführt sind.
Scheibenbremsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung des Zugmittels (15) eine Führungseinrichtung (14) vorgesehen ist, mit Führungselementen, an denen sich die beiden Trume des Zugmittels (15) abstützen.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente aus mindestens einer Führungsbahn (18) und/oder Stützrollen (19) bestehen.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen (19) federbelastet an einem Trum anliegen.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung plattenförmig ausgebildet ist, mit einem Fensterausschnitt (20), der von dem Hebelarm des Bremshebels (3) durchtreten ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite des Fensterausschnitts (20), in Schwenkrichtung des Bremshebels (3) gesehen, größer ist als dessen zugeordneter Schwenkbereich.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen (19) an einem Leertrum und die Führungsbahn (18) an dem gegenüberliegenden Zugtrum anliegen.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (14) formschlüssig in der Wandung des Bremssattels (1) gehalten ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (14) mit der Wandung des Bremssattels (1) verrastet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstelleinrichtung und der Zugmitteltrieb (11) als vormontierte Baueinheit im Bremssattel (1) gehalten ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bremshebel (3) mit seinem Exzenterabschnitt über Wälzlager (10), vorzugsweise Nadellager, an der Brücke und mittels einer Wälzrolle (21) an der Innenseite des Bremssattels (1) abstützt.