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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Teilbelagsattelscheibenbremse, wie sie im Prinzip aus der Patentschrift
DE 28 04 808 A1 bekannt ist, in der Form eines Schwimmsattels für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremssattel, der auf einem Bremsträgerelement axial verschieblich geführt und zwischen Armen des Bremsträgerelements angeordnet ist, und mit einer Feder, die den Bremssattel relativ zum Bremsträgerelement radial einspannt. In Teilbelagschwimmsattelscheibenbremsen werden Federn zum Einspannen eines Bremssattels gegenüber einem Bremsträgerelement benötigt, um die Führungen des Bremssattels spielfrei zu halten und somit ein Rütteln des Bremssattels in dessen Führungen zu verhindern, beispielsweise wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straßenoberfläche Vibrationen ausgesetzt ist. Teilbelagscheibenbremsgehäuse mit festem Sattel werden ohne Feder und Bremsträgerelement direkt am Achsschenkel oder am Radträger festgemacht. Bei all diesen Sattelbremsen wird aus optischen Gründen, zur Vermeidung von Verschmutzung, zum Informationsanzeige des Fabrikats, des Fahrzeugtyps, des Bremssystemherstellers, des Produktionsdatums o. ä. eine Abschirmung hinzugefügt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Teilbelagsattelscheibenbremse der oben erwähnten Art bereitzustellen, in der die Kühlung der Bremse wirksam verbessert ist.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer flachen Blechfeder, die einen mittleren Abschnitt umfasst, der mit mindestens einem offenen Kanal versehen ist, der die freie Zirkulation von Kühlluft durch den mittleren Abschnitt der Feder ermöglicht. Eine weitere Lösung umfasst eine Abschirmung, wobei der mittlere Abschnitt der Abschirmung mit mindestens einem offenen Kanal versehen ist, der die freie Zirkulation von Kühlluft durch den mittleren Abschnitt der Abschirmung ermöglicht.
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Alle Lösungen können zur Verbesserung der Zirkulierungseffekte insgesamt mit mehreren offenen Kanalanordnungen angeordnet sein, so dass die Feder oder die Abschirmung durch mehrere Kanäle gleicher oder verschiedener Größe durchbrochen sein kann.
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Alle obigen Varianten können mindestens ein schräggestelltes, tragflächenförmiges Leitelement umfassen, welches den Luftstrom in, durch und aus dem offenen Kanal bzw. den offenen Kanälen zusammenfasst und optimiert. Ein weiterer Effekt eines solchen Vorsprungs besteht darin, dass die freie Sicht durch den Kanal vermieden wird, so dass auf diese Art und Weise eine leicht zu reinigende Oberfläche der Feder/Abschirmung erreicht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der letztgenannten Variante ist jeder offene Kanal mit einem eigenen Leitelement ausgestattet, so dass der Luftstrom wirksam durch den Kanal geführt wird. Das Leitelement kann eine ausgestanzte Randlippe umfassen, die in einem Winkel, d. h. schräggestellt zumindest gegenüber einer flachen Grundfläche der Feder/Abschirmung, angeordnet ist. Das Leitelement wird durch Blechumformung gebildet, wobei jedes schräggestellte Leitelement einstückig aus der flachen Grundfläche umgeformt wird, so dass es aus dem gleichen Material heraus gebogen wird, das für die Erzeugung des offenen Kanals ausgeschnitten worden ist. Das Profil jedes Leitelements kann zusätzlich eine freie, gekrümmte Spitze umfassen.
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Mehrere Leitelemente können gleichförmig und auch in gleicher Art und Weise schräggestellt sowie parallel zueinander angeordnet sein, so dass der Effekt der optimierten Kühlluft noch wirksamer ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben erwähnten sowie weitere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden mit Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügte Zeichnung der bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf eine Schwimmsattelbremse weiter ersichtlich, wobei:
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1 eine Seitenansicht einer Teilbelagschwimmsattelscheibenbremse gemäß der ersten Lösung der vorliegenden Erfindung, von der der Betätigungsvorrichtung abgewandten Seite her betrachtet, zeigt;
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2 eine Seitenansicht der Bremse der 1 teilweise im Schnitt zeigt;
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3 eine Draufsicht der Feder der Bremse der 1 und 2 zeigt;
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4 eine Seitenansicht der Feder der Bremse der 1 und 2 zeigt;
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5 eine Ansicht des Endabschnitts einer zweiten Ausführungsform eines Bremssattels gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung mit einer an einem Vorsprung befestigten Feder zeigt;
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6 eine Ansicht einer Feder für den Bremssattel der 5 zeigt;
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7 eine Schnittansicht, die die Kühlfunktion für den Bremsklotz bei einer Ausführungsform mit Leitelementblechen zeigt;
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8 eine Frontansicht einer Bremse, die mit der Leitelementausführungsform gemäß 7 ausgestattet ist, zeigt und
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9 die Frontansicht wie in 8 mit erläuternden Pfeilen zeigt, die einströmende (I) Kühlluft und ausströmende (O) Heißluft darstellen.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die folgende Beschreibung konzentriert sich beispielhaft auf eine Gehäusefeder aus Blech in Anwendungen bei Teilbelagschwimmsattelscheibenbremsen, wobei die Erfindung ohne Präjudiz auch in einer Abschirmung verwirklicht werden kann, die einem Teilbelagfestsattelscheibenbremsengehäuse hinzugefügt werden kann.
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Die in 1 und 2 dargestellte Teilbelagschwimmsattelscheibenbremse umfasst ein Bremsträgerelement 1, das sich im Wesentlichen parallel zu einer nicht gezeigten Bremsscheibe erstreckt und zur Montage an einem Radträger oder einem Achsschenkel eines Fahrzeugs mittels Bolzen, die sich in die Gewindebohrungen 2 und 3 einschrauben lassen, angepasst ist. Das Bremsträgerelement 1 weist die Arme 4 und 5 auf, die sich über den Rand der Bremsscheibe hinaus erstrecken. Die Arme 4 und 5 weisen jeweils eine Führungsnut auf, die von den Enden der Trägerplatten 6, 7 der Bremsbacken 8, 9 umgriffen sind, die auf beiden Seiten der nicht gezeigten Bremsscheibe angeordnet sind. Die Bremsbacken 8, 9 werden durch einen Bremssattel 10 betätigt, der zwischen den Armen 4, 5 des Bremsträgerelements 1 angeordnet ist und sich radial auswärts über die Bremsbacken 8, 9 und den Rand der Bremsscheibe erstreckt. Der Bremssattel 10 ist auf zwei Schrauben 11, die am Bremsträgerelement 11 festgeschraubt sind, axial verschieblich geführt und liegt an den sich radial auswärts erstreckenden Enden der Trägerplatte 6 an. Die Schrauben 11 sind auf beiden Seiten des Bremszylinders 12, die den einen Schenkel des Bremssattels 10 bilden, angeordnet und erstrecken sich parallel zur Zylinderachse. Die Bremse wird mittels eines Bremskolbens 13 angezogen, der mittels einer Federklammer 14, die an der Rückseite der Trägerplatte 7 gesichert ist, nach Art eines Schnappverschlusses lösbar mit dem Bremsklotz 9 verbunden ist. Die Trägerplatte 6 des Bremsklotzes 8 liegt direkt am Schenkel 15 des Bremssattels 10 an. Wird die Bremse angezogen, bewirkt der Bremskolben 13 eine Verlagerung des Bremsklotzes 9 nach links, wie in 2 dargestellt, bis der Bremsklotz 9 nach Überwindung des Bremsspiels an der Reibungsfläche der Bremsscheibe eingreift. Die Reaktionskraft, die auf den Bremszylinder 12 wirkt, bewegt den Bremssattel 10 nach rechts, worauf der Bremsklotz 8 in der Folge auch an der Bremsscheibe eingreift. Falls an den Bremsklötzen 8, 9 Verschleiß auftritt, vergrößert sich die Verlagerung des Bremssattels 10 nach rechts progressiv, während sich der Bremskolben 13 aus der Bohrung des Bremszylinders 12 hinaus bewegt. Die maximale Verlagerungsstrecke des Bremssattels 10, die von der dargestellten Bremse ermöglicht wird, wird durch die strichpunktierte Linie 16 gezeigt.
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Um den Bremssattel 10 und über den Bremssattel 10 die Trägerplatte 6 des Bremsklotzes 8 mit einer solchen Kraft auf Anschlag mit den Führungsflächen auf dem Armen 4, 5 des Bremsträgerelements 1 zu zwingen, dass die abfedernden Bewegungen des Achsschenkels des Radträgers kein Abheben des Bremssattels 10 aus dessen Führungsflächen zur Folge haben, ist eine Feder 17 vorgesehen, die am Schenkel 15 des Bremssattels 10 befestigt ist.
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Die Feder 17, die in den 3 und 4 ausführlich gezeigt wird, umfasst ein Federblatt, das aus einer ebenen Federplatte ausgeschnitten worden ist und die Federarme 18 und 19 bildet, wobei die plattenförmigen mittleren Abschnitte der Federblätter einen im Wesentlichen rechteckigen Schenkel 20 aufweisen, der zum Bilden rechter Winkel zugebogen worden ist und die Haken 21 und 22 aufweist, die an dessen freien Kanten gebildet sind. Die Haken 21 und 22 sind wiederum rechtwinklig zum Schenkel 20 gebogen, wobei sich deren Biegekanten gegenüber dem Federblatt normal erstrecken. Die Enden der Federarme 18 und 19 sind in der gleichen Richtung gebogen wie die Haken 21 und 22, und ihre Enden weisen Anlageflächen 23 und 24 auf, die zu den Haken hin gebogen sind. Um die Feder 117 am Schenkel 15 zu befestigen, weist Letzterer die Bohrungen 25 und 26 auf, in die ringförmige Nuten 27 eingeschnitten sind. Die Enden der Haken 21 und 22 greifen in die ringförmigen Nuten 27 ein und werden dort durch die Vorspannung der Feder 17 in Stellung gehalten, die mit ihren Anlageflächen 23 und 24 an den Oberflächen 23 und 29 der Arme 4 und 5 des Bremsträgerelements 1 anliegt, wobei die letztgenannten Oberflächen neben der Bremsscheibe liegen. Die Feder 17 lässt sich durch einfaches Drücken des Schenkels 20 nach oben in die Richtung des Pfeils A befestigen und entfernen (2). Aufgrund der gebogenen Enden der Federarme 11.3 und 11.9 befinden sich die Lagerflächen der Federarme auf den Armen des Bremssattels in einem axialen Abstand „a” zum Befestigungspunkt der Feder 11.7 am Bremssattel 11.0. Deshalb neigt die Federkraft dazu, in Bezug auf die 2 die Feder 17 im Uhrzeigersinn zu verdrehen. Um dies zu verhindern, weist der Schenkel 15 Anlageflächen 30 und 31 auf, an denen die Oberkante 32 des Schenkels 20 anliegt, und die Haken 21 und 22 befinden sich in einem radialen Abstand „b” zur Kontaktfläche zwischen den Anlageflächen 23 und 24 sowie den Oberflächen 28 und 29. Um zu gewährleisten, dass die Oberkante 32 in Anlage mit den Anlageflächen 30 und 31 verbleibt, wenn sich der Bremssattel 10 in die Richtung des Lösens der Bremse bewegt, ist der Abstand „a” der Feder 17 größer als das Produkt aus dem Abstand „b” mal dem Reibungskoeffizienten zwischen den Anlageflächen 23 und 24 der Feder 17 und den Oberflächen 28 und 29 auf den Armen 4, 5. Die in den 5 und 6 dargestellte Feder 33 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Feder 17 im Wesentlichen nur hinsichtlich der unterschiedlichen Ausgestaltung der Befestigung der Feder am Schenkel des Bremssattels. Statt Bohrungen weist der in der 5 dargestellte Schenkel 34 eines Bremssattels 35 Vorsprünge 36 mit einem vergrößerten Kopf 37 auf. Ausgebildet im rechteckigen Schenkel 38 der Feder 33 befinden sich passende Haken 39 und 40, die in der Ebene des Schenkels 38 liegen und eine Öffnung aufweisen, die dem Durchmesser der Vorsprünge 36 entspricht. Nach dem Einhaken der Feder 33 im Schenkel 34, umklammern die Haken 39 und 40 die Vorsprünge 36 und liegen axial an ihren Köpfen 37 an. Der Schenkel 34 weist zudem eine Anlagefläche 41 für die Oberkante 42 des Schenkels 38 auf, so dass das von der Spannung der Feder 33 bewirkte Drehmoment wirksam aufgenommen werden kann. Die Verbesserung umfasst einen flachen plattenförmigen mittleren Abschnitt 20, der in die Feder 17 oder in die nicht gezeigte Abschirmung integriert und mit mindestens einem offenen Kanal 45, 45' versehen ist, der die freie Zirkulation von Kühlluft durch den mittleren Abschnitt 20 der Feder 17 oder der Abschirmung ermöglicht. Die unabhängige Lösung, die unabhängig bei Schwimmsätteln oder Festsätteln anwendbar ist, ist mit einer plattenförmigen Abschirmung gekoppelt, wobei der mittlere Abschnitt der Abschirmung mit mindestens einem offenen Kanal versehen ist, der die freie Zirkulation von Kühlluft durch den mittleren Abschnitt der Abschirmung ermöglicht. Alle obengenannten Lösungen mit einer Feder oder Abschirmung können auch mindestens ein umgeformtes, um den Winkel α schräggestelltes, tragflächenförmiges Leitelement 46, 46' umfassen, das eine Randlippe 47 und eine Spitze 48, die den Luftstrom in, durch und aus dem offenen Kanal 45, bzw. den offenen Kanälen 45' heraus zusammenfasst und optimiert. Ein weiterer Effekt eines solchen Leitelementvorsprungs besteht darin, dass die freie Sicht durch die Kanäle 45, 45' vermieden wird, so dass auf diese Art und Weise eine leicht zu reinigende Oberfläche der Feder/Abschirmung erreicht wird.
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In der letztgenannten Variante ist jeder offene Kanal 45, 45' mit seinem eigenen Leitelement 46, 46' ausgestattet, so dass der Luftstrom wirksam durch den Kanal 45, 45' geführt wird. Das Leitelement 46, 46' kann eine ausgestanzte gekrümmte Randlippe 47 an der Spitze 48 umfassen, die allgemein in einem Winkel α, d. h. schräggestellt zumindest gegenüber dem flachen mittleren Abschnitt 20 der Feder/Abschirmung, angeordnet ist. Das Leitelement 46, 46' wird durch Blechumformung gebildet, wobei jedes schräggestellte Leitelement 46, 46' einstückig aus der flachen Grundfläche umgeformt werden kann, so dass es aus dem gleichen Material heraus gebogen wird, das für die Erzeugung des offenen Kanals 45, 45' ausgeschnitten worden ist. Das Profil jedes Leitelements 46, 46' umfasst einen Endabschnitt, der in der freien gekrümmten Spitze 48 endet.
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Mehrere Leitelemente 46, 46' können gleichförmig, d. h. in gleicher Art und Weise schräggestellt sowie parallel zueinander angeordnet sein, so dass der Effekt der optimierten Kühlluft noch wirksamer ist.
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In bevorzugten Ausführungsformen können Form und Schrägstellung des Leitelements bzw. der Leitelemente 46, 46', 46'', 46''' so profiliert sein, dass sich der daraus ergebende Luftstrom so geleitet wird, dass durch den Luftstrom zusätzliche Sicherungseffekte zwischen Feder 17/Abschirmung und Sattel 10, 35 erzeugt werden. Sicherungsschrauben oder andere Bauteile lassen sich durch diesen Doppeleffekt wegrationalisieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremsträgerelement
- 2, 3
- Bohrung
- 4, 5
- Arm
- 6, 7
- Trägerplatte
- 8, 9
- Bremsbacke
- 10
- Bremssattel
- 11
- Schraube
- 12
- Bremszylinder
- 13
- Bremskolben
- 14
- Federklammer
- 15
- Schenkel
- 16
- maximale Verlagerungsstrecke
- 17
- Feder
- 18
- Federarm
- 19
- Federarm
- 20
- Schenkel
- 21, 22
- Haken
- 23, 24
- Anschlagfläche
- 25, 26
- Bohrung
- 27
- Nut
- 28, 29
- Oberfläche
- 30, 31
- Anschlagfläche
- 32
- Oberkante
- 33
- Feder
- 34
- Schenkel
- 35
- Bremssattel
- 36
- Vorsprung
- 37
- vergrößerter Kopf
- 38
- rechtwinkliger Schenkel
- 39, 40
- Haken
- 41
- Anschlagfläche 41
- 42
- Oberkante
- 45, 45', 45'', 45'''
- Kanal
- 46, 46', 46'', 46'''
- Leitelement
- 47, 47', 47'''
- Randlippe
- 48, 48', 48'', 48'''
- Spitze
- a, b, c
- Abstand
- A
- Montage-/Demontagerichtung(en)
- α
- Winkel (Schrägstellung)
- i
- einströmende (kühle) Luft
- o
- ausströmende (warme) Luft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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