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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremssattel einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges.
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Gattungsgemäße Bremssättel für Scheibenbremsen von Kraftfahrzeugen, insbesondere von schweren Nutzfahrzeugen oder Omnibussen sind üblicherweise als Gusskonstruktionen ausgeführt und dienen im Wesentlichen als Aufnahmeraum für eine Zuspanneinrichtung einer solchen Scheibenbremse, mit deren Hilfe Zuspannkräfte auf die aktionsseitige sowie auf die reaktionsseitige Bremsbacke einer Bremsscheibe übertragen werden.
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In solchen Bremssätteln ist außerdem üblicherweise ein Verschleißnachstellsystem untergebracht, zur Nachstellung eines Lüftspiels zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe, das einen vorbestimmten Wert nicht überschreiten sollte und mit zunehmendem Verschleiß der Bremsbeläge nachgestellt werden muss.
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Insbesondere bei Einsätzen von gattungsgemäßen pneumatischen Scheibenbremsen in sogenannten Heißlandgebieten führen hohe Innenraumlufttemperaturen in den Bremssattelgehäusen solcher pneumatischer Scheibenbremsen zu Schädigungen von Innenbauteilen, wie beispielsweise der Zersetzung von Kunststoffbauteilen und/oder von Schmierstoffen in den Bremssätteln.
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Entscheidende Faktoren für die Schädigung dieser Innenbauteile sind dabei zum einen die hohen Temperaturen und zum zweiten die Einwirkdauer dieser hohen Temperaturen auf die entsprechenden Innenbauteile. Diese potenziellen Schädigungen von Innenbauteilen wirken sich nachteilig auf die Lebensdauer der Bremssättel und unter Umständen auf den Ausfall des Verschleißnachstellsystems oder anderen Bauteilen aus.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bremssattel für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges oder Omnibusses sowie eine Scheibenbremse bereitzustellen, mit der eine verlängerte Lebensdauer der Bremssättel und anderer im Bremssattel untergebrachter Systeme ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Bremssattel einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eines Nutzfahrzeuges oder eines Omnibusses mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
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Der erfindungsgemäße Bremssattel einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges oder Omnibusses, weist ein eine Zuspannrichtung der Scheibenbremse aufnehmendes Sattelgehäuse auf, von dem sich ein Sattelrücken mit einer Montageöffnung zur Montage von Bremsbelägen erstreckt. Das Sattelgehäuse weist dabei mindestens einen Einlass zur Einleitung eines Kühlmediums auf.
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Durch die Einleitung eines solchen Kühlmediums in das Sattelgehäuse hinein lässt sich die Innenraumtemperatur innerhalb des Bremssattels auf ein technisch benötigtes Maß reduzieren.
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Eine zu hohe Reduzierung der Innenraumtemperaturen innerhalb des Bremssattels hätte eventuell sogar negative Auswirkungen, insbesondere hinsichtlich der möglichen Entstehung von Feuchtigkeit aufgrund von einer Kondensation von in der Luft enthaltenen Feuchtigkeit. Die Reduzierung der Innenraumtemperaturen innerhalb des Sattelgehäuses auf ein technisch benötigtes Maß ist des Weiteren vorteilhaft hinsichtlich der für die Temperaturreduzierung benötigte fahrzeugseitige Energie beziehungsweise Medienverbrauchs an gegebenenfalls aus anderen Systemen abgeleiteten Kühlmedien.
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Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung weist das Sattelgehäuse wenigstens einen ersten Auslass zur Ausleitung des erwärmten Kühlmediums auf. Dadurch ist eine Durchströmung des Sattelgehäuses mit einem Kühlmedium ermöglicht und damit eine kontrollierte Zuführung eines Kühlmediums und anschließender Abführung des erwärmten Kühlmediums.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung weist das Sattelgehäuse wenigstens ein Ventil auf. Dieses Ventil ist dabei vorzugsweise als Druckbegrenzungsventil, als Auslassventil oder als Sicherheitsventil ausgebildet. Mit einem solchen als Druckbegrenzungsventil ausgebildeten Ventil ist eine Abführung erwärmter Luft im Inneren des Sattelgehäuses ab einem vorbestimmten Innendruck in einfacher Weise ermöglicht.
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Über ein als Auslassventil ausgebildetes Ventil lässt sich im Sattelgehäuse vorhandene Luft beispielsweise zeit-, temperatur- oder intervallgesteuert absaugen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung weist zumindest der Einlass ein Anschlussstück zum Anschluss einer Kühlmediumsleitung auf.
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Als Kühlmedium wird bevorzugt Luft, insbesondere Druckluft oder eine Kühlflüssigkeit eingesetzt. So kann beispielsweise Frischluft aus dem Bereich der pneumatischen Anlage oder einer Klimaanlage entnommen und beispielsweise dauerströmend mit Niederdruck, zeit-, temperatur- oder intervallgesteuert in das Sattelgehäuse eingebracht werden. Die erwärmte Luft wird anschließend über den Auslass aus dem Sattelgehäuse abgesaugt oder ausgespült. So ist beispielsweise am Sattelgehäuse ein Filterelement angeordnet, über das die erwärmte Luft in die Umgebung bzw. Atmosphäre abgegeben wird.
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Denkbar ist auch, über den Auslass erwärmte Luft abzusaugen und über den Einlass Frischluft durch den im Sattelgehäuse entstehenden Unterdruck in das Sattelgehäuse einzusaugen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist im Bremssattelgehäuse wenigstens ein Kühlrohr zur Durchleitung eines Kühlmediums integriert.
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Bei dieser Ausführungsvariante könnte neben Kühlluft beispielsweise auch ein flüssiges Kühlmedium eingesetzt werden, welches in einem Kreislauf durch das Sattelgehäuse durchgespült wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist das Kühlrohr in einem Aufnahmeraum des Bremssattelgehäuses zur Aufnahme eines Bauteils der Zuspanneinrichtung angeordnet ist. Dadurch sind insbesondere Kunststoffbauteile wie der Faltenbalg der Druckstücke, die am vorderen Ende der Zuspanneinrichtung befestigt sind, wirkungsvoll gekühlt werden.
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Die jeweiligen Anschlussstücke des Kühlrohrs sind bevorzugt an einem am Bremssattelgehäuse festgelegten Befestigungselement befestigt, was eine einfache Zugänglichkeit zum Anschluss von Kühlmediumsleitung und den einfachen Einbau des Kühlrohres ermöglicht.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremssattels einer Scheibenbremse,
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2a) bis e) perspektivische Ansichten einer weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremssattels einer Scheibenbremse und
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3a) bis c) perspektivische Ansichten einer weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bremssattels einer Scheibenbremse und
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In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Bremssattels, des Sattelrückens, des Sattelgehäuses, des Einlasses, des Auslass, des Ventils und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, das heißt, durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremssattels 1 dargestellt. Aus Vereinfachungsgründen ist nur der Bremssattel 1 der Scheibenbremse und nicht die gesamte Scheibenbremse dargestellt.
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Der Bremssattel 1 weist ein Sattelgehäuse 2 auf, in dem eine Zuspanneinrichtung einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges oder Omnibusses eingebaut ist.
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Das Sattelgehäuse 2 weist Bohrungen 6, 7 auf, in denen Führungsbuchsen und darin aufgenommene Zylinderschrauben zur Festlegung des Sattelgehäuses 2 an einem Bremsträger (nicht dargestellt) aufgenommen sind.
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Die Zuspanneinrichtung besteht dabei im Wesentlichen aus einen von einem Bremszylinder (nicht dargestellt) betätigbaren Bremshebel 5, der auf eine Brücke einwirkt, über die eine Kraftübertragung auf Gewinderohre erfolgt, an deren vorderen Enden Druckstücke angebracht sind, die auf den inneren, das heißt aktionsseitigen Bremsbelag einwirken.
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Die hier nicht dargestellten Bremsbeläge können dabei bei eingebautem Bremssattel durch eine Montageöffnung 4 in dem dem Sattelgehäuse 2 benachbart sich erstreckenden Sattelrücken 3 montiert werden. Der Sattelrücken 3 überspannt dabei die (ebenfalls nicht dargestellte) Bremsscheibe der Scheibenbremse. Der Bremshebel 5 ist in einem Bremshebelgehäuse 15 aufgenommen, das auf der dem Sattelrücken 3 gegenüber liegenden Seite des Sattelgehäuses 2 montiert ist.
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Das Sattelgehäuse 2 weist des Weiteren einen Einlass 8 zur Einleitung eines Kühlmediums sowie einen ersten Auslass 10 zur Ausleitung des Kühlmediums auf. Denkbar ist auch, mehrere solcher Einlässe und/oder Auslässe 10 am Sattelgehäuse 2 vorzusehen.
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An dem Einlass 8 und dem Auslass 10 sind des Weiteren jeweilige Anschlussstücke 13, 14 montiert, die dem Anschluss einer Kühlmediumsleitung 9, 11 dienen.
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Die Kühlmediumsleitungen 9, 11 sind dabei vorzugsweise mit einer nicht dargestellten, pneumatischen Anlage oder einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs gekoppelt, über die ein Kühlmedium wie beispielsweise Luft oder auch unter einer vorbestimmten Überdruck stehende Druckluft über die Kühlmediumsleitung 9 durch den Einlass 8 in das Sattelgehäuse 2 eingebracht wird und dort eine Kühlung der eingangs erwähnten Bauteile innerhalb des Sattelgehäuses 2 herbeiführt.
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Über den Auslass 10 und die Kühlmediumsleitung 11 wird das Kühlmedium, beispielsweise Luft, anschließend aus dem Sattelgehäuse 2 wieder abgeführt und der pneumatischen Anlage oder Klimaanlage wieder zugeführt oder an die Umgebung bzw. Atmosphäre, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Filterelements, abgegeben.
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Neben dem Anschluss der Kühlmediumsleitungen 9, 11 an die pneumatische Anlage oder eine Klimaanlage des Kraftfahrzeugs ist auch ein Anschluss an eine separate Kühlungsanlage denkbar.
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So wird nach einer bevorzugten Ausführungsvariante Kühlungsluft in einen Kreislauf durch das Sattelgehäuse 2 durchgespült, wobei Frischluft über den Einlass 8 kontrolliert zugeführt wird und über den Auslass 10 die nach dem Durchgang durch das Sattelgehäuse 2 erwärmte Luft kontrolliert abgesaugt oder ausgespült wird.
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In einer alternativen Ausführungsvariante wird Frischluft über den Einlass 8 in das Sattelgehäuse 2 eingeblasen. Die Abführung der erwärmten Luft erfolgt hier vorzugsweise über ein als Druckbegrenzungsventil ausgebildetes Ventil 12, das am Sattelgehäuse 2 vorgesehen ist.
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In einer nochmals alternativen Ausführungsvariante erfolgt ein Absaugen von erwärmter Luft über den Auslass 10. Die Zuführung von Frischluft erfolgt anschließend durch den im Sattelgehäuse 2 durch das Absaugen der erwärmten Luft entstandenen Unterdruck durch den Einlass 8 beziehungsweise durch die an dem Einlass 8 montierte Kühlmediumsleitung 9.
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Das am Sattelgehäuse 2 vorgesehene Ventil 12 ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante als Sicherheitsventil ausgebildet und dient dabei im Wesentlichen der Vermeidung eines Überdrucks im Sattelgehäuse 2.
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In einer nochmals weiteren Ausführungsvariante ist im Sattelgehäuse 2 des Bremssattels 1 ein Kühlrohr 16 integriert, das von einem gekühlten Medium durchströmt wird. Als Kühlmedium ist hier neben einem Kühlgas wie Luft beispielsweise auch eine Kühlflüssigkeit denkbar.
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Bei dieser Ausführungsvariante ist es beispielsweise ermöglicht, die Kühlmediumsleitungen 9, 11 an einen Fahrzeugkühler anzuschließen, so dass die im Fahrzeugkühler befindliche Kühlflüssigkeit auch durch das Sattelgehäuse 2 führbar ist.
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In den 1 sowie 2a) bis 2e) sind Ausführungsvarianten eines Bremssattels 1 einer sogenannte Radialscheibenbremse dargestellt, bei denen die Bewegungsrichtung eines Stößels eines Bremszylinders in einem Winkel, insbesondere annähernd orthogonal zur Zuspanneinheit steht. Der Stößel betätigt dabei einen in dem Bremshebelgehäuse 15 gelagerten Hebel, beispielsweise einen Exzenterhebel, der die von dem Stößel auf den Bremshebel ausgeübte Kraft auf im Bremssattel 1 verdrehbar gelagerte Stellspindeln überträgt, wobei die Bremskraft von den Stellspindeln über an diesen angeordneten Druckstücken weiter auf einen oder mehrere Bremsbeläge übertragen wird, die gegen eine Bremsscheibe gedrückt werden. Das Kühlrohr 16 ist dabei in den in den 2a) bis 2e) gezeigten Ausführungsvarianten in einem Aufnahmeraum 19 des Sattelgehäuses 2 angeordnet, in dem die Stellspindeln und die Druckstücke der Zuspanneinheit aufgenommen sind.
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In den 3a) bis 3c) ist eine Ausführungsvariante eines Bremssattels 1‘ einer sogenannte Axialscheibenbremse dargestellt, bei denen die Bewegungsrichtung des Stößels des Bremszylinders parallel oder zumindest annähernd parallel zur Zuspannrichtung einer Zuspanneinheit der Scheibenbremse verläuft.
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Bei der in den 2a) bis 2c) sowie 3a) bis 3c) gezeigten Variante ist das Kühlrohr 16 als durch den Aufnahmeraum 19 mäandrierend, mehrfach gebogenes Rundrohr an die Innenkontur des Aufnahmeraums 19 angepasst ausgebildet.
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Das in den 2d) und 2e) gezeigte Kühlrohr 16 ist als Flachrohr ausgebildet, zur Kühlung eines vorgegebenen Bereichs des Aufnahmeraums 19.
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Zur Festlegung des Kühlrohrs 16 am Bremssattel 1, 1‘ ist ein Befestigungselement 18 vorgesehen, das stopfenartig in einer Öffnung einer Seitenwand des Sattelgehäuses 2 eingesetzt ist. Das Befestigungselement 18 wird dabei von jeweiligen Enden des Kühlrohres 16 durchtreten, so dass an einer Außenseite des Sattelgehäuses 2 Anschlussstücke 17 aus dem Befestigungselement 18 hervorstehen, an die eine jeweilige Kühlmediumsleitung 9, 11 anschließbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1‘
- Bremssattel
- 2
- Sattelgehäuse
- 3
- Sattelrücken
- 4
- Montageöffnung
- 5
- Bremshebel
- 6
- Bohrung
- 7
- Bohrung
- 8
- Einlass
- 9
- Kühlmediumsleitung
- 10
- Auslass
- 11
- Kühlmediumsleitung
- 12
- Ventil
- 13
- Anschlussstück
- 14
- Anschlussstück
- 15
- Bremshebelgehäuse
- 16
- Kühlrohr
- 17
- Anschlussstück
- 18
- Befestigungselement
- 19
- Aufnahmeraum
