DE102017009295A1

DE102017009295A1 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug und Bremsbelagsatz

Info

Publication number: DE102017009295A1
Application number: DE102017009295.8A
Authority: DE
Inventors: Dimitrij Habermann; Maximilian Hauser
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2019-04-11
Also published as: WO2019068619A1

Abstract

Eine Scheibenbremse (10) für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (2) übergreifenden, als Schiebesattel ausgebildeten Bremssattel (1), der an einem ortsfesten Bremsträger (6) befestigt ist und eine zentrale Öffnung (9) über der Bremsscheibe (2) aufweist, zwei im Bremssattel (1) angeordneten, gegensinnig bewegbaren, jeweils eine Belagträgerplatte (4) und einen darauf befestigten Reibbelag (5) aufweisenden Bremsbelägen (3, 3'), von denen ein aktionsseitiger bzw. zuspannseitiger Bremsbelag (3) mittels einer Zuspanneinrichtung über mindestens einen Bremsstempel gegen die Bremsscheibe (2) pressbar ist, sowie mindestens einer Rückstelleinrichtung, mit welcher der Bremssattel (1) nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Bremse rückführbar ist, wobei die Rückstelleinrichtung eine an den sich gegenüberliegenden Bremsbelägen (3, 3') angreifenden, entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung gleich wirkenden Spreizeinrichtung (8) mit an der jeweiligen Belagträgerplatte (4) angreifenden Spreizelementen aufweist, wobei die Spreizeinrichtung (8) in der zentralen Öffnung (9) angeordnet ist, ist mit einer Spreizeinrichtung (8) in Art einer Schere versehen, welche mindestens zwei Scherenarme als Spreizelemente und mindestens ein Federelement (22, 25) aufweist. Ein entsprechender Bremsbelagsatz wird bereitgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Bremsbelagsatz.
Bei einer gattungsgemäßen, auch als Schiebesattel-Bremse bekannten Scheibenbremse wird im Fall einer Bremsung mittels einer Zuspanneinrichtung, die pneumatisch oder elektromotorisch betätigbar ist, ein aktionsseitiger bzw. zuspannseitiger Bremsbelag gegen eine fahrzeugseitige Bremsscheibe gepresst. Im weiteren Verlauf des Bremsvorgangs wird der Bremssattel, bezogen auf die Bremsscheibe, entgegen der Zuspannrichtung des aktionsseitigen Bremsbelages verschoben unter Mitnahme und Anpressen des gegenüberliegenden, reaktionsseitigen Bremsbelages an die andere Seite der Bremsscheibe.
Nach einem Lösen der Bremse verbleibt bei der bekannten Scheibenbremse der Bremssattel in dieser Position, in der die Bremsbeläge, zumindest aber der reaktionsseitige Bremsbelag zwar drucklos, jedoch schleifend an der Bremsscheibe anliegt. Die dadurch im Fahrbetrieb auftretenden Restschleifmomente der Bremsbeläge wirken sich insofern nachteilig aus als sie zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führen ebenso wie zu einer Verringerung der Standzeit der beteiligten Bauteile, nämlich der Bremsscheibe und der Bremsbeläge.
Zwar erfolgt ein geringes Lösen der Bremsbeläge im Fahrbetrieb beispielsweise durch einen Taumelschlag der Bremsscheibe sowie durch Erschütterungen und Querbeschleunigungen bei Kurvenfahrten. Diese Effekte sind jedoch nicht ausreichend, um die genannten Restschleifmomente wirksam zu verhindern.
Um diesem Problem zu begegnen, ist in der gattungsgemäßen DE 10 2007 001 213 eine Scheibenbremse mit einer Rückstelleinrichtung beschrieben, die in einem der Führungsholme, über die der Bremssattel verschiebbar am Bremsträger gehalten ist, angeordnet ist und die ein federndes Rückstellelement aufweist, durch das der Bremssattel in eine Ausgangsstellung verschoben wird.
Prinzipiell hat sich diese Konstruktion bewährt. Jedoch kann der Einsatz dieser bekannten Rückstelleinrichtung bei druckluftbetätigten Scheibenbremsen schwerer Nutzfahrzeuge zu Problemen führen, da hier weite Grenzen variabler Einflüsse durch Bauteiltoleranzen und Bauteildeformationen wirksam sind, die eine sichere Funktion dieser Rückstelleinrichtung nicht in jedem Fall zulassen.
Vergleichbare Probleme ergeben sich bei einer Scheibenbremse wie sie in der DE 10 2012 006 111 A1 thematisiert ist. Dabei ist eine Rückstelleinrichtung auf der der Zuspanneinrichtung gegenüberliegenden, dem reaktionsseitigen Bremsbelag zugewandten Seite angeordnet, wodurch eine wirksame, insbesondere automatische Rückstellung des Bremssattels erreicht wird, bei gleichzeitig minimalstem Eingriff in die Systemsteifigkeit.
In jedem Fall wirkt die Rückstelleinrichtung auf den Bremssattel, wobei der Bremsträger als Widerlager fungiert.
Die DE 43 01 621 A1 beschreibt eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit einem ortsfesten Bremsträger, der zwei über den äußeren Rand einer Bremsscheibe ragende Trägerarme aufweist, mit beiderseits der Bremsscheibe angeordneten, je einen Reibbelag und eine Rückenplatte aufweisenden Bremsbacken, die an den Trägerarmen verschiebbar abgestützt sind, mit einem am Bremsträger axial verschiebbar geführten Schwimmsattel, der die Bremsbacken umgreift und einen zum Andruck der Bremsbacken an die Bremsscheibe bestimmte Betätigungsvorrichtung aufweist, mit einer auf die Bremsbacken axial in Bremslöserichtung einwirkenden Federanordnung, die nach dem Bremsen das Einstellen eines Lüftspiels zwischen Bremsbacken und Bremsscheibe unterstützt. Die Federanordnung weist zumindest eine Spreizfeder auf, die an einem Trägerarm des Bremsträgers in axialer Richtung insgesamt unverschiebbar befestigt ist, dass die Befestigung an einem über dem äußeren Rand der Bremsscheibe befindlichen Abschnitt des Trägerarms erfolgt, und dass die Spreizfeder zumindest zwei Federarme aufweist, die an den Rückplatten der Bremsbacken in axialer Richtung federnd anliegen.
Die US2014/0339026 A1 beschreibt eine Spreizfeder, umfassend einen Verriegelungsarm, der die Spreizfeder mit einem Bremskomponente verbindet, einen Rückzugarm; und eine Vorspanneinrichtung, die zwischen dem Verriegelungsarm und dem Rückholarm angeordnet ist, wobei die Vorspannvorrichtung sechs spiralförmige Schleifen oder mehr umfasst, die Energie während einer Bremsenaktivierung speichern und sobald der Bremsvorgang abgeschlossen ist, die Bremskomponenten (Bremsbelag) zurückziehen. Es wird ein Bremssattel in Form eines Faustsattels, welcher kein Schiebesattel ist, angegeben. Dieser ist für ein Personenfahrzeug geeignet, jedoch nicht für ein Nutzfahrzeug.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass mit konstruktiv einfachsten Mitteln die Standzeit insbesondere der Bremsbeläge und der Bremsscheibe erhöht und die Betriebskosten insgesamt gesenkt werden.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen entsprechenden Bremsbelagsatz bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die weitere Aufgabe wird durch einen Bremsbelagsatz mit den Merkmalen des Anspruchs 22 gelöst.
Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden, als Schiebesattel ausgebildeten Bremssattel, der an einem ortsfesten Bremsträger befestigt ist und eine zentrale Öffnung über der Bremsscheibe aufweist, zwei im Bremssattel angeordneten, gegensinnig bewegbaren, jeweils eine Belagträgerplatte und einen darauf befestigten Reibbelag aufweisenden Bremsbelägen, von denen ein aktionsseitiger bzw. zuspannseitiger Bremsbelag mittels einer Zuspanneinrichtung über mindestens einen Bremsstempel gegen die Bremsscheibe pressbar ist, sowie mindestens einer Rückstelleinrichtung, mit welcher der Bremssattel nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Bremse rückführbar ist, wobei die Rückstelleinrichtung eine an den sich gegenüberliegenden Bremsbelägen angreifenden, entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung gleich wirkenden Spreizeinrichtung mit an der jeweiligen Belagträgerplatte angreifenden Spreizelementen aufweist, wobei die Spreizeinrichtung in der zentralen Öffnung angeordnet ist, ist mit einer Spreizeinrichtung in Art einer Schere versehen, welche mindestens zwei Scherenarme als Spreizelemente und mindestens ein Federelement aufweist.
Die Erfindung ermöglicht eine automatische Positionierung der Rückstelleinrichtung zur aktiven Bremsbelagrückstellung während eines Zuspannvorgangs der Scheibenbremse. Verbunden mit einem Rückstellmechnismus in Form einer Spreizeinrichtung, die nach einem „Scherenprinzip“ arbeitet, kann sichergestellt werden, dass beiden Bremsbeläge unabhängig vom Verschleißzustand und der Toleranzlagen immer um den gleichen Betrag (=halbes Lüftspiel von der Bremsscheibe) gezogen werden. Dabei ergibt sich auch der Vorteil, dass bei einer Montage der Rückstelleinrichtung in die Scheibenbremse nicht auf eine genaue Einstellung geachtet werden muss, da eine richtige Positionierung während der ersten Bremsbetätigung erfolgen kann.
Der Angriff der Spreizeinrichtung an den beiden Bremsbelägen erfolgt zweckmäßigerweise an den Belagträgerplatten. Um ein Verkanten des jeweiligen Bremsbelages bei der Rückstellung zu vermeiden, greift das Spreizelement an symmetrisch an zwei Anlagebereichen rechts und links an.
Ein erfindungsgemäßer Bremsbelagsatz für die erfindungsgemäße Scheibenbremse umfasst mindestens zwei Bremsbeläge mit jeweils einer Belagträgerplatte, jeweils einem auf der Belagträgerplatte angebrachten Reibbelag, und eine Rückstelleinrichtung mit einer an den sich gegenüberliegenden Bremsbelägen angreifenden, entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung einer zuzuordnenden Scheibenbremse gleich wirkenden Spreizeinrichtung mit an der jeweiligen Belagträgerplatte angreifenden Spreizelementen. Die Belagträgerplatten weisen jeweils eine Nut in gegenüberliegenden, seitlichen Randbereichen einer Oberseite auf, wobei die Nuten in einer Längsachse der Belagträgerplatte verlaufen und von der Oberseite her in das Material der Belagträgerplatte eingeformt sind.
In einer Ausführung sind die mindestens zwei Scherenarme der Spreizeinrichtung um eine Schwenkachse, die in der Mitte der Öffnung senkrecht zu einer Bremsscheibendrehachse angeordnet ist, relativ zueinander verschwenkbar. Auf diese Weise kann die Rückstelleinrichtung mittig im Bremssattel angeordnet werden, wobei sie ebenfalls innerhalb einer Hüllkurve einer Felge eines zugeordneten Rades angeordnet ist.
Eine Ausführung sieht vor, dass die mindestens zwei Scherenarme der Spreizeinrichtung um die Schwenkachse mittels des Federelementes entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung der Bremsbeläge vorgespannt sind. Dieses Federelement bildet somit eine Rückstellfeder, die bei einem Zuspannvorgang noch zusätzlich weiter gespannt werden kann und die Rückstellkraft für die Rückstelleinrichtung zur Rückstellung der Bremsbeläge auf einfache Weise erzeugt. Dabei drückt die Rückstellfeder die Schenkel der Schere und somit die Bremsbeläge auseinander.
Es ist in einer weiteren Ausführung vorgesehen, dass jeder Scherenarm jeweils aus zwei identischen Schenkelteilen ausgebildet ist, wobei die jeweiligen zwei identischen Schenkelteile jeweils über einen gemeinsamen Zentralabschnitt verbunden und an ihren freien Enden jeweils mit einem Übertragungsabschnitt zur Zusammenwirkung mit der jeweiligen Belagträgerplatte versehen sind. Die Schenkelteile und somit die Scherenarm sind alle gleich lang und identisch. Dadurch kann eine Teilezahl von unterschiedlichen Bauteilen verringert werden. Es ist außerdem von Vorteil, wenn die Schere mit den Scherenarmen symmetrisch ausgeführt ist, um eine gleichmäßige Wirkung auf die Bremsbeläge zu erzielen.
In einer noch weiteren Ausführung stehen die Übertragungsabschnitte mit Nuten in gegenüberliegenden, seitlichen Randbereichen der Belagträgerplatten der Bremsbeläge in Eingriff. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn in einer Ausführung die Übertragungsabschnitte kreiszylindrisch gestaltet sind. Die Übertragungsabschnitte sind in den Nuten verschiebbar, weisen aber ein möglichst geringes Spiel in Richtung der Bremsscheibendrehachse auf. Mittels der in den Nuten geführten Übertragungsabschnitte ergibt sich der Vorteil, dass die Scherenarme bzw. deren Schenkelteile nicht von den Belagträgerplatten abheben können.
Eine alternative Ausführung sieht vor, dass die Übertragungsabschnitte Druckflächen aufweisen, die jeweils mit einem Abschnitt von Belagseiten der Belagträgerplatten der Bremsbeläge in Kontakt stehen. Dies ist vorteilhaft, da so die Rückstelleinrichtung u.a. auch nachrüstbar ist, ohne die Belagträgerplatten verändern zu müssen.
Für eine einfache und wirkungsvolle Halterung weist die Spreizeinrichtung einen ortsfesten Haltebügel mit einer Halteeinrichtung für die Scherenarme auf. Der ortsfeste Haltebügel ergibt den Vorteil einer festen Referenzposition.
In einer Ausführung ist der ortsfeste Haltebügel am Bremsträger fest angebracht. Hierbei können unterschiedliche Anbringungsarten zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Schrauben, Nieten, Schweißen, kraft- und/oder formschlüssige Verbindung u.dgl. mehr. Ebenso sind unterschiedliche Anbringungsorte am Bremsträger möglich, wie z.B. an den Bremsträgerhörnern. Beispielsweise kann eine Befestigung über senkrechte Bohrungen in den inneren, d.h. zuspannseitigen, Bremsträgerhörnern oder an den Führungsholmen erfolgen. Damit kann die Rückstelleinrichtung ortsfest nicht nur in einfacher Weise, sondern auch platzsparend angebracht werden, da keine zusätzlichen Teile erforderlich werden.
So kann in einer Ausführung der ortsfeste Haltebügel zwischen einem zuspannseitigen Rand der Öffnung und dem zuspannseitigen Bremsbelag angeordnet sein, was einen Raumvorteil ermöglicht.
Eine Ausführung sieht vor, dass der ortsfeste Haltebügel einen Zentralabschnitt und beidseitig daran anschließende Armabschnitte umfasst, wobei Befestigungsabschnitte der Armabschnitte an dem Bremsträger befestigt sind. Dies ergibt einen kompakten und einfachen Aufbau.
In einer alternativen Ausführung können die Befestigungsabschnitte des Haltebügels jeweils ein Öffnung aufweisen und koaxial zu Lageraufnahmen des Bremsträgers für eine Befestigung von Führungsholmen mittels Lagerschrauben zwischen den Führungsholmen und einer Befestigungsseite des Bremsträgers derart angeordnet sein, dass der Haltebügel ortsfest am Bremsträger befestigt ist. Hierbei ergibt sich der Vorteil einer einfachen Nachrüstbarkeit, da keine vorhandenen Bauteile, wie z.B. der Bremsträger, nachträglich bearbeitet werden müssen.
In einer anderen Ausführung umfasst die Halteeinrichtung einen Achskörper mit der Schwenkachse. Dies ergibt einen einfachen Aufbau.
Dazu kann die Halteeinrichtung als eine Art Drahtbügel mit dem Achskörper, Armabschnitten, welche den Achskörper tragen, und Befestigungsabschnitten, mit welchen der Achskörper und die Armabschnitte an dem Haltebügel angebracht sind, ausgebildet sein. Die Halteeinrichtung kann so ein einfaches Verbindungsstück zwischen dem Haltebügel und der Spreizeinrichtung mit den Scherenarmen bilden. Ein Drahtbügel ermöglicht eine einfache Herstellung.
Alternativ kann die Halteeinrichtung U-förmig ausgebildet sein und einen Halteabschnitt aufweisen, dessen Enden jeweils mit einem Haltearm verbunden sind, wobei der Achskörper an dem Halteabschnitt befestigt ist, und wobei die Haltearme an dem Haltebügel angebracht sind. Auch hierbei lässt sich eine einfache Gestaltung durch ein metallisches Flachmaterial als Stanzbiegeteil auf einfache Weise ermöglichen.
Eine Ausführung sieht vor, dass die Spreizeinrichtung in der Öffnung zentrierbar ausgebildet ist. Dieses erfolgt z.B. beim Zuspannen der Scheibenbremse, da dabei ausreichend Kraft zum Verschieben der Schwenkachse der Spreizeinrichtung zur Verfügung gestellt wird. Auf diese Weise wird das Federelement der Spreizeinrichtung vorteilhaft einfach gespannt, wobei mittels der Zentrierung eine gleichmäßige Aufteilung der Rückstellkraft des Federelementes erreicht werden kann.
In einer noch weiteren Ausführung kann die Halteeinrichtung an dem Haltebügel in Richtung der Bremsscheibendrehachse verschiebbar angebracht sein. Z.B. können, insbesondere gerollte, Buchsen an dem Haltebügel angebracht sein, in welche die Halteeinrichtung, z.B. mit Verbindungsdrahtenden, in einfacher Weise eingesteckt ist. Damit wird in einfacher Weise eine Positionierung der Spreizeinrichtung beim ersten Zuspannen der Scheibenbremse ermöglicht. Zudem kann so auch eine immer wiederkehrende Neuposition erfolgen.
Eine weitere Ausführung sieht vor, dass die Halteeinrichtung mit Befestigungsabschnitten in Buchsen an dem Haltebügel in Richtung der Bremsscheibendrehachse verschiebbar eingesteckt ist, wobei diese Verbindung zwischen den Buchsen und den Befestigungsabschnitten der Halteeinrichtung als eine Reibpaarung so mit einem Reibungswiderstand ausgelegt ist, dass eine Haftreibungskraft dieser Reibpaarung kleiner als eine benötigte Verschiebekraft in Richtung der Bremsscheibendrehachse beim Zuspannen der Scheibenbremse für ein Verschieben der Spreizeinrichtung ist, und dass die Haftreibungskraft der Reibpaarung eine Rückstellkraft des Federelementes der Spreizeinrichtung und somit auch eine Sattelverschiebekraft sicher übersteigt. Damit ist es vorteilhaft möglich, dass ein Verschieben der Spreizeinrichtung und deren Zentrierung nur von der Verschiebekraft beim Zuspannen der Scheibenbremse bewirkt werden kann, da die Haftreibungskraft so groß gewählt ist, dass die Rückstellkraft des Federelementes diese Haftreibungskraft nicht überwinden und somit auch keine Verschiebung der Spreizeinrichtung bewirken kann.
In einer alternativen Ausführung weist die Halteeinrichtung mindestens ein verformbares Element auf, an welchem die Spreizeinrichtung direkt angebunden ist, wobei sich das mindestens eine verformbare Element beim Zuspannen der Scheibenbremse plastisch dauerhaft verformt. Eine Zentrierung findet somit in einfacher Weise bei einem ersten Zuspannen der Scheibenbremse statt.
Das mindestens eine verformbare Element kann aus dem Halteabschnitt, aus einem Abschnitt des Halteabschnitts oder aus mehreren Abschnitten des Halteabschnitts der Halteeinrichtung gebildet sein. Auf diese Weise ist kein zusätzliches Bauteil mit Raumbedarf notwendig.
Ein andere Ausführung sieht vor, dass das Federelement einen Zentralabschnitt und zwei Federarme umfasst, wobei das Federelement symmetrisch zu einer Längsmittellinie der Öffnung ausgebildet und vorgespannt um die Schwenkachse herum gebogen ist, und wobei der eine Federarm des Federelementes mit einem Schenkelteil des einen Scherenarms in Wirkverbindung steht, und wobei der andere Federarm des Federelementes mit einem dem einen Schenkelteil gegenüberliegenden Schenkelteil des anderen Scherenarms in Wirkverbindung steht. Eine solche Art Rückstellfeder ist raumsparend.
Alternativ oder zusätzlich kann das Federelement als eine Spiralfeder ausgebildet sein, wobei ein Federende des Federelementes mit einer Seite des einen Scherenarms in Kontakt steht, und ein anderes Federende des Federelementes mit dem anderen Scherenarm in Kontakt steht. Auf diese Weise kann eine raumsparende Feder in herkömmlicher Spiralbauweise zum Einsatz kommen.
Dabei kann das Federelement vorteilhaft ohne zusätzlichen Platzbedarf zwischen den Zentralabschnitten der Scherenarme angeordnet sein.
In einer noch weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass die Scherenarme der Spreizeinrichtung einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei die langen Seiten dieses Rechteckquerschnitts rechtwinklig zu einer Schwenkachse der Scherenarme verlaufen. Dies ergibt den Vorteil einer hohen Biegesteifigkeit der Scherenarme in Richtung der zu übertragenden Kräfte.
Eine noch weitere Ausführung sieht vor, dass sich der zentrale Bereich der Öffnung beiderseits einer virtuellen Mitte der Öffnung in etwa parallel zu der Ebene der Bremsscheibe in einer Länge in einem Bereich von 30 bis 50 % einer Längsachse der Öffnung erstreckt. Eine weitere Ausführung sieht vor, dass der sich der zentrale Bereich der Öffnung beiderseits einer virtuellen Mitte der Öffnung in etwa parallel zu der Ebene der Bremsscheibe in einer Länge in einem Bereich von 30 bis 50 % einer Längsachse der Öffnung erstreckt. Damit ergibt sich eine vorteilhafte Anpassung der Federkräfte.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

1 eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Rückstelleinrichtung;
2 eine schematische Perspektivansicht einer Spreizeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Rückstelleinrichtung nach 1 mit Bremsbelägen;
3 eine schematische Perspektivansicht eines Haltebügels des ersten Ausführungsbeispiels der Rückstelleinrichtung nach 1;
4 eine schematische Perspektivansicht der Spreizeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Rückstelleinrichtung nach 1 und 2;
5-6 schematische Perspektivansichten einer Variante der Spreizeinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Rückstelleinrichtung nach 1 und 2;
7 eine schematische Perspektivansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Rückstelleinrichtung; und
8 eine schematische Teilschnittansicht der erfindungsgemäßen Scheibenbremse nach 1 mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Rückstelleinrichtung nach 7.

Die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“ beziehen sich auf die jeweilige Anordnungen in den Figuren.
Eine „Oberseite“ und eine „Unterseite“ eines Bremsbelags 3, 3' bzw. einer Belagträgerplatte 4 beziehen sich immer auf die Einbausituation des jeweiligen Bremsbelags 3, 3'. Dabei liegt die Unterseite des jeweiligen Bremsbelags 3, 3' in radialer Richtung näher an einer Bremsscheibendrehachse 2a als die Oberseite dieses Bremsbelags 3, 3'.
1 stellt eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse 10 mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Rückstelleinrichtung dar. In 2 ist eine schematische Perspektivansicht einer Spreizeinrichtung 8 des ersten Ausführungsbeispiels der Rückstelleinrichtung nach 1 mit Bremsbelägen 3, 3' gezeigt.
Die Scheibenbremse 10 ist hier z.B. für ein Nutzfahrzeug vorgesehen und umfasst einen Bremssattel 1, eine Bremsscheibe 2 mit einer Bremsscheibendrehachse 2a, zwei Bremsbeläge 3, 3', einen Bremsträger 6 und die Rückstelleinrichtung.
Der Bremssattel 1 übergreift die Bremsscheibe 2 und ist bezogen auf die Bremsscheibe 2 axial in Richtung der Bremsscheibendrehachse 2a verschiebbar an einem Bremsträger 6 angebracht, wozu der Bremssattel 1 mittels Axiallagern 30, 30' (siehe Schnittansicht 8) mit Lagerabschnitten 31 auf Führungsholmen 32 gelagert ist, die mit dem ortsfest an dem zuzuordnenden Fahrzeug gehaltenen Bremsträger 6 verbunden sind.
Der Bremssattel 1 umfasst einen Zuspannabschnitt 11, einen Sattelrücken 12 und zwei Zugstreben 13. Der Zuspannabschnitt 11 verläuft mit einer Seite parallel zu der Ebene der Bremsscheibe 2 auf einer Seite der Bremsscheibe 2. Auf der anderen Seite der Bremsscheibe 2 ist, ebenfalls parallel zu der Bremsscheibe 2 verlaufend, der Sattelrücken 12 angeordnet. Der Sattelrücken 12 ist mit dem Zuspannabschnitt 11 an jeweils einem Ende mit jeweils einer Zugstrebe 13 verbunden. Die Zugstreben 13 verlaufen dabei im Wesentlichen rechtwinklig zum Zuspannabschnitt 11 und zum Sattelrücken 12.
Der Zuspannabschnitt 11 weist einen Innenraum auf, in welchem eine nicht gezeigte Zuspanneinrichtung der Scheibenbremse 10 angeordnet ist. Eine Öffnung des Innenraums weist zur Bremsscheibe 2 und ist mit einer nicht gezeigten Platte, die als Bodenblech bezeichnet wird, verschlossen.
Der Zuspannabschnitt 11, der Sattelrücken 12 und die Zugstreben 13 legen in dieser Anordnung eine zentrale Öffnung 9 zwischen sich fest, welche die Bremsscheibe 2 überspannt. Die Öffnung 9 weist eine gedachte Längsmittellinie auf, welche in der Ebene der Bremsscheibe 2 liegt und die gedachten Mitten der Zugstreben 13 verbindet. Außerdem weist die Öffnung 9 eine weitere gedachte Quermittellinie auf, welche eine gedachte Mitte des Zuspannabschnitts 11 eine gedachte Mitte des Sattelrückens 12 verbindet. Die Längsmittellinie und die Quermittellinie schneiden sich in einem gedachten Mittelpunkt, welcher hier als virtuelle Mitte der Öffnung 9 bezeichnet wird.
Die Bremsbeläge 3, 3' sind beiderseits der Bremsscheibe 2 angeordnet und weisen jeweils eine Belagträgerplatte 4 mit einer Belagseite 4a und einer Druckseite 4b auf. Auf der Belagseite 4a ist jeweils ein Reibbelag 5 befestigt. Die Reibbeläge 5 weisen jeweils zur Bremsscheibe 2.
In 2 ist der Bremsträger 6 ohne Bremsscheibe 2 mit den Bremsbelägen 3, 3' und der Spreizeinrichtung 8 dargestellt, wobei im Gegensatz zu 1 der zuspannseitige Bremsbelag 3 im Vordergrund steht. Eine Befestigungsseite 6a des Bremsträgers 6 ist mit einem nicht gezeigten ortsfesten Bauteil eines zuzuordnenden Fahrzeugs verbunden. Zudem weist der Bremsträger 6 Lageraufnahmen 6b für die Führungsholme 32 (siehe 8) für die Lagerung des Bremssattels 1 auf.
In dem Bremsträger 6 sind die Bremsbeläge 3, 3' in den so genannten Belagschächten zwischen den jeweiligen zwei Bremsträgerhörnern 6c, 6'c angeordnet und liegen mit Abschnitten ihrer Unterseiten auf Abschnitten eines jeweiligen, nicht bezeichneten Belagschachtbodens auf. Dies ist in 2 deutlich erkennbar. Die Bremsbeläge 3, 3' sind im Fall einer Bremsung beidseitig an die Bremsscheibe 2 anpressbar. Der Reibbelag 5 eines jeden Bremsbelags 3, 3' wird in Funktion, also bei einer Bremsung, gegen die Bremsscheibe 2 gepresst.
Die Bremsbeläge 3, 3' sind durch die zentrale Öffnung 9 für einen Wechsel und zur Wartung erreichbar. Sie können durch diese zentrale Öffnung 9 in ihre zugehörigen Belagschächte eingesetzt und wieder daraus entnommen werden.
Ein Drehpfeil um die Bremsscheibendrehachse 2a (1) deutet eine Hauptdrehrichtung für Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs, dem die Scheibenbremse 10 zugeordnet ist, an. In Bezug auf die Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe 2 sind an der Scheibenbremse 10 eine Einlaufseite ES und gegenüberliegend eine Auslaufseite AS festgelegt.
Ein Belaghaltebügel 16 (siehe 8) ist über den Bremsbelägen 3, 3' in Querrichtung der Öffnung 9 bzw. in Richtung der Bremsscheibendrehachse 2a zwischen dem Zuspannabschnitt 11 und dem Sattelrücken 12 angeordnet. Ein zuspannseitiges Halteende des Belaghaltebügels 16 ist in einem Halteabschnitt 14 an dem Zuspannabschnitt 11 des Bremssattels 1 befestigt, wobei ein gegenüberliegendes, rückenseitiges Halteende des Belaghaltebügels 16 an einem Halteabschnitt 15 des Sattelrückens 12 festgelegt ist.
Der Belaghaltebügel 16 drückt hier mit Abschnitten seiner Unterseite auf eine jeweilige Belaghaltefeder 7 beider Bremsbeläge 3, 3', wodurch die Bremsbeläge 3, 3' in ihren Belagschächten gehalten werden. Die Belaghaltefedern 7 sind jeweils an den Belagträgerplatten 4 an Vorsprüngen 4d gehalten.
Eine Betätigung der Scheibenbremse 1 für einen Bremsvorgang erfolgt mittels der im Zuspannabschnitt 11 des Bremssattels 1 dort in einem Aufnahmeraum angeordneten Zuspanneinrichtung, beispielsweise mit einem Bremshebel, der in einem Dom des Bremssattels 1 positioniert ist. Der zugeordnete Bremsbelag 3, als aktionsseitiger oder auch zuspannseitiger Bremsbelag bezeichnet, kontaktiert zunächst bei einer Bremsung die Bremsscheibe 2. Im weiteren Verlauf wird mittels auftretender Reaktionskräfte der Bremssattel 1 entgegengesetzt verschoben, unter Mitnahme des reaktionsseitigen Bremsbelags 3', bis dieser gleichfalls an der Bremsscheibe 2 reibend zur Anlage kommt. Der reaktionsseitige Bremsbelag 3' wird auch rückenseitiger Bremsbelag genannt und im weiteren durch das Bezugszeichen 3' von dem zuspannseitigen Bremsbelag 3 unterschieden.
Nach einem Lösen der Bremse werden die beiden sich gegenüberliegenden Bremsbeläge 3, 3' mittels der Rückstelleinrichtung so weit von der Bremsscheibe 2 gelöst, dass diese gegenüber den Bremsbelägen 3, 3' frei läuft.
Die Rückstelleinrichtung weist eine an den sich gegenüberliegenden Bremsbelägen 3, 3' angreifende, entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung gleich wirkende Spreizeinrichtung 8 mit an der jeweiligen Belagträgerplatte 4 angreifenden Spreizelementen auf.
Zudem weist die Rückstelleinrichtung einen Haltebügel 17 mit einer Halteeinrichtung 19 für die Spreizeinrichtung 8 auf.
Die Spreizeinrichtung 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel in Art einer Schere, bevorzugt symmetrisch, ausgebildet und umfasst hier zwei Scherenarme als Spreizelemente und mindestens ein Federelement 22.
Jeder Scherenarm ist jeweils aus zwei identischen Schenkelteilen 20, 20'; 21, 21' gebildet. So sind die zwei Schenkelteile 20, 20' des einen Scherenarms mit ersten Enden derart über einen gemeinsamen Zentralabschnitt 20a verbunden, dass die beiden Schenkelteile 20, 20' in einer gedachten gemeinsamen Längsachse liegen. Die anderen, freien Enden der beiden Schenkelteile 20, 20' sind jeweils mit einem Übertragungsabschnitt 20e, 20'e zur Zusammenwirkung mit der jeweiligen Belagträgerplatte 4 versehen. Auf diese Weise sind die beiden Schenkelteile 20, 20' symmetrisch in Bezug auf eine gedachte Symmetrieebene, die rechtwinklig zu der gedachten gemeinsamen Längsachse durch die Mitte des Zentralabschnitts 20a verläuft.
In gleicher Weise sind die zwei Schenkelteile 21, 21' des anderen Scherenarms mit ersten Enden auch über einen gemeinsamen Zentralabschnitt 21a verbunden, wobei die beiden Schenkelteile 21, 21' in einer gedachten gemeinsamen Längsachse liegen. Die anderen, freien Enden der beiden Schenkelteile 21, 21' sind ebenfalls jeweils mit einem Übertragungsabschnitt 21e, 21'e zur Zusammenwirkung mit der jeweiligen Belagträgerplatte 4 versehen. Auf diese Weise sind auch diese beiden Schenkelteile 21, 21' symmetrisch in Bezug auf eine gedachte Symmetrieebene, die rechtwinklig zu der gedachten gemeinsamen Längsachse durch die Mitte des Zentralabschnitts 21a verläuft.
Die wie oben beschrieben ausgebildeten Scherenarme sind in der Öffnung 9 diagonal verlaufend wie eine Schere übereinander angeordnet. Dabei verläuft der eine Scherenarm diagonal von einem einlaufseitigen Ende der Belagträgerplatte 4 des zuspannseitigen Bremsbelags 3 zu einem auslaufseitigen Ende der Belagträgerplatte 4 des rückenseitigen Bremsbelags 3', wobei der andere Scherenarm symmetrisch zu dem einen Scherenarm in Bezug auf eine gedachte Längsmittellinie der Öffnung 9 diagonal von einem einlaufseitigen Ende der Belagträgerplatte 4 des rückenseitigen Bremsbelags 3' zu einem auslaufseitigen Ende der Belagträgerplatte 4 des zuspannseitigen Bremsbelags 3 verläuft.
Die Scherenarme sind um eine gemeinsame Schwenkachse 19a, welche durch die Mitten der Zentralabschnitte 20a, 21a verläuft, relativ zueinander verschwenkbar. Die Schwenkachse 19a steht senkrecht auf der Bremsscheibendrehachse 2a. Dabei ist die Spreizeinrichtung 8 in der Schwenkachse 19a mittels der Halteeinrichtung 19 an dem Haltebügel 17 gehalten. Der Haltebügel 17 ist am Bremsträger 6 befestigt.
Das Federelement 22 ist hier symmetrisch zu der Längsmittellinie der Öffnung 9 ausgebildet und vorgespannt um die Schwenkachse 19a herum gebogen. Das Federelement 22 steht mit zwei gegenüberliegenden Schenkelteilen 20', 21 der Spreizeinrichtung 8 in Wirkverbindung und wird unten noch näher erläutert.
Die Schenkelteile 20, 20'; 21, 21' stehen jeweils mit einem Übertragungsabschnitt 20e, 20'e; 21e, 21'e mit Nuten 4c in gegenüberliegenden, seitlichen Randbereichen einer Oberseite der Belagträgerplatten 4 der Bremsbeläge 3, 3' in Eingriff. Die Nuten 4c verlaufen in einer Längsachse der Belagträgerplatte 4 und sind von der Oberseite her in das Material der Belagträgerplatte 4 eingeformt. Die Randbereiche, in welchen die Nuten 4c eingeformt sind, können beispielsweise auch nach oben hervorstehend ausgebildet sein.
Die Übertragungsabschnitte 20e, 20'e; 21e, 21'e der Schenkelteile 20, 20'; 21, 21' sind hier kreiszylindrisch gestaltet, so dass ein Gleiten in den Nuten 4c der Belagträgerplatten 4 der Bremsbeläge 3, 3' beim Zuspannen und Lösen der Bremse problemlos möglich ist. Hierbei wird durch die beim Zuspannen sich ergebende, bevorzugt zusätzliche, Vorspannung des Federelementes 22 eine Spreizung der Bremsbeläge 3, 3' nach einem Lösen der Bremse möglich.
Die Spreizeinrichtung 8 greift im oberen Bereich der Belagträgerplatten 4 der sich gegenüberliegenden Bremsbeläge 3, 3' gleich wirkend entgegen der Zuspannrichtung an. Auf diese Weise werden die Bremsbeläge 3, 3' von der Rückstelleinrichtung gleichzeitig mit Rückstellkräften beaufschlagt.
Die Spreizeinrichtung 8 wird unten noch weiter im Detail erläutert.
3 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Haltebügels 17 des ersten Ausführungsbeispiels der Rückstelleinrichtung nach Figur.
Der Haltebügel 17 dient der Befestigung der Spreizeinrichtung 8 am Bremsträger 6. Der Haltebügel 17 ist somit ortsfest.
Der Haltebügel 17 umfasst einen Zentralabschnitt 17a in einem mittleren Bereich der Öffnung 9. Der Zentralabschnitt 17a mittig vor dem Halteabschnitt 14 des Zuspannabschnitts 11 des Bremssattels 1 in der Öffnung 9 zwischen dem zuspannseitigen Bremsbelag 3 und einem zuspannseitigen Rand der Öffnung 9 angeordnet. An den Zentralabschnitt 17a schließt sich auf jeder Seite ein schräg nach unten in Richtung zur Bremsscheibendrehachse 2a weisender Armabschnitt 17b, 17'b an, der jeweils parallel zu der gedachten Längsmittellinie der Öffnung 9 bis kurz vor der jeweiligen Innenrand der zugehörigen Zugstrebe 13 des Bremssattels 1 verläuft. So erstreckt sich der Haltebügel 17 von der Mitte der Öffnung 9 her beidseitig jeweils bis zu einem Bremsträgerhorn 6c, 6'c des Belagschachtes des zuspannseitigen Bremsbelags 3.
An jedem Ende eines jeden Armabschnitts 17b, 17'b ist jeweils ein Endschenkel 17c, 17'c angebracht, der um etwa 90° zu dem jeweiligen zugehörigen Armabschnitt 17b, 17'b nach unten umgebogen ist und auf das jeweilige Bremsträgerhorn 6c, 6'c zuläuft. Jeder Endschenkel 17c, 17'c weist an seinem freien Ende einen nach außen hin, d.h. zu der jeweiligen Zugstrebe 13 hin, umgebogenen Befestigungsabschnitt 17d, 17'd auf. Jeder Befestigungsabschnitt 17d, 17'd ist an dem Bremsträger 6 befestigt. Diese Befestigung kann unterschiedlich ausgebildet sein, z.B. geschraubt, genietet, verschweißt, in eine Bohrung oder Öffnung eingesetzt und fixiert, o.dgl.
Der Haltebügel 17 kann beispielsweise aus einem stabilen Stanzbiegeteil aus Metall hergestellt sein. Ein Querschnitt des Haltebügels 17 ist hier rechteckig ausgeführt, wobei die langen Seiten des Rechteckquerschnitts in Richtung der Bremsscheibendrehachse 2a verlaufen.
Der Haltebügel 17 ist zudem mit einer Halteeinrichtung 19 versehen, welche an dem Zentralabschnitt 17a angebracht ist. Dazu weist der Zentralabschnitt 17a in diesem Beispiel zwei Halteabschnitte 18, 18' auf, die hier als Buchsen, beispielsweise gerollte Buchsen, ausgebildet und jeweils an einem Ende des Zentralabschnitts 17a an der Seite des Zentralabschnitts 17a, die zur Bremsscheibe 2 weist, angebracht sind. Die Buchsen sind jeweils mit einer Öffnung versehen, deren Längsachse parallel zur Bremsscheibendrehachse 2a verläuft und zur Bremsscheibe 2 weist.
Die Halteeinrichtung 19 umfasst einen Achskörper 19b mit der Schwenkachse 19a, zwei Armabschnitte 19c, 19'c, zwei weitere Armabschnitte 19d, 19'd und zwei Befestigungsabschnitte 19e, 19'e.
Der Achskörper 19b, die Armabschnitte 19c, 19'c, 19d, 19'd und die Befestigungsabschnitte 19e, 19'e bilden hier eine Art Drahtbügel.
Der Achskörper 19b mit der Schwenkachse 19a verläuft im eingebauten Zustand der Rückstelleinrichtung senkrecht zu der Bremsscheibendrehachse 2a und ist dabei durch Bohrungen 20a, 21a der übereinanderliegenden Zentralabschnitte 20b, 21b der Spreizeinrichtung 8 der Schenkelteile 20, 20'; 21, 21' hindurch angeordnet. Der Achskörper 19b bildet auf diese Weise eine Achse für die Spreizeinrichtung 8 (siehe 1).
An jedem Ende des Achskörpers 19b ist jeweils ein erster Armabschnitt 19c, 19'c angebracht. Die ersten Armabschnitte 19c, 19'c verlaufen parallel zu der Bremsscheibendrehachse 2a, parallel zueinander und rechtwinklig zu der Schwenkachse 19a. Auf diese Weise bilden der Achskörper 19b zusammen mit den ersten Armabschnitten 19c, 19'c eine U-förmige Halterung für die Spreizeinrichtung 8.
Jedes freie Ende dieser ersten Armabschnitte 19c, 19'c geht jeweils in einen zweiten Armabschnitt 19d, 19'd über. Dabei verlaufen die zweiten Armabschnitte 19d, 19'd rechtwinklig zu den ersten Armabschnitten 19c, 19'c und erstrecken sich jeweils von der ersten Armabschnitten 19c, 19'c nach links und rechts parallel zu der gedachten Längsmittellinie der Öffnung 9. Hier sind die Verbindungen zwischen den ersten und zweiten Armabschnitten 19c, 19'c; 19d, 19'd so gestaltet, dass die zweiten Armabschnitte 19d, 19'd in einer Ebene liegen, welche rechtwinklig zu der Schwenkachse 19a durch deren Mitte verläuft.
Jedes freie Ende der zweiten Armabschnitte 19d, 19'd ist mit jeweils einem Befestigungsabschnitt 19e, 19'e verbunden. Die Befestigungsabschnitte19e, 19'e verlaufen rechtwinklig zu den zweiten Armabschnitten 19d, 19'd, parallel zueinander und parallel zu der Bremsscheibendrehachse 2a.
Die freien Enden der Befestigungsabschnitte 19e, 19'e sind jeweils in der Öffnung eines der Halteabschnitte 18, 18' des Zentralabschnitts 17a des Haltebügels 17 eingesetzt.
Auf diese Weise ist die Halteeinrichtung 19 zusammen mit der Spreizeinrichtung 8 an dem ortsfesten Haltebügel 17 angebracht.
Die Halteeinrichtung 19 ist hier aus einem Metalldraht als Biegeteil hergestellt und wird als Verbindungsdraht bezeichnet. Natürlich sind auch andere Ausgestaltungen, einstückig oder mehrstückig mit unterschiedlichen Profilen und Stärken möglich.
Dabei bildet die Spreizeinrichtung 8 mit dem Haltebügel 17 (Haltebügel 27, siehe 7) insofern eine Zentriereinrichtung für den Bremssattel 1, als der Bremsträger 6, an dem der Haltebügel 17 befestigt ist, ein ortsfestes Teil bildet, dem gegenüber der Bremssattel 1 verschieblich gelagert ist, so dass nach einem Lösen der Bremse und einem Spreizen der Spreizeinrichtung 8, d.h. einem Auseinanderdrücken der Bremsbeläge 3, 3', der Bremssattel 1 in eine zentrierte Stellung geführt wird.
4 stellt eine schematische Perspektivansicht der Spreizeinrichtung 8 des ersten Ausführungsbeispiels der Rückstelleinrichtung nach 1 und 2 dar. Hierbei ist die Ansicht aus Richtung des Zuspannabschnitts 11 des Bremssattels 1 entsprechend der 2 gezeigt.
Die Abschnitte der Schenkelteile 20, 20'; 21, 21' und des Federelementes 22 der Spreizeinrichtung 8, welche sich auf der Seite des Sattelrückens 12 (siehe 1) bzw. des rückenseitigen Bremsbelags 3' befinden, weisen zur besseren Unterscheidung Bezugszeichen mit einem Apostroph auf.
Die Schenkelteile 20, 20'; 21, 21' bilden jeweils zusammen mit dem zugehörigen Zentralabschnitt 20b, 21b einen Scherenarm der Spreizeinrichtung 8. Die Scherenarme sind symmetrisch ausgebildet und im zusammengebauten Zustand auch symmetrisch angeordnet.
So weist der eine Scherenarm, welcher sich diagonal (siehe 2) zwischen dem auslaufseitigen Ende des zuspannseitigen Bremsbelags 3 und dem einlaufseitigen Ende des rückenseitigen Bremsbelags 3' erstreckt, einen zuspannseitigen Schenkelteil 20 und einen rückenseitigen Schenkelteil 20' auf. In entsprechender Weise umfasst der andere Scherenarm, welcher sich diagonal (siehe 2) zwischen dem einlaufseitigen Ende des zuspannseitigen Bremsbelags 3 und dem auslaufseitigen Ende des rückenseitigen Bremsbelags 3' erstreckt, einen zuspannseitigen Schenkelteil 21 und einen rückenseitigen Schenkelteil 21' auf.
Die Mitte eines jeweiligen Scherenarms ist durch den jeweiligen kreisförmigen ausgestalteten Zentralabschnitt 20b, 21b mit der jeweiligen Bohrung 20a, 20b gebildet. In diesem Beispiel ist ein Durchmesser des kreisförmigen Zentralabschnitts 20b, 21b etwa doppelt so groß wie eine Breite des Schenkelteils 20, 20'; 21, 21'. Im zusammengebauten Zustand sind die Zentralabschnitte 20b, 21b mit ihren Bohrungen 20a, 20b koaxial zueinander und zu der Schwenkachse 19a angeordnet.
An jedem Zentralabschnitt 20b, 21b ist diametral jeweils ein erster gerader Schenkelabschnitt 20c, 20'c; 21c, 21'c angebracht, der jeweils an seinem Ende über einen leichten Knick oder eine Rundung jeweils in einen geraden, schräg nach unten verlaufenden zweiten Schenkelabschnitt 20d, 20'd; 21d, 21'd übergeht. Eine Länge des zweiten Schenkelabschnitts 20d, 20'd; 21d, 21'd entspricht z.B. in etwa einer anderthalbfachen Länge des ersten Schenkelabschnitts 20b, 20'b; 21b, 21'b.
An jedem freien Ende eines jeweiligen zweiten Schenkelabschnitts 20d, 20'd; 21d, 21'd ist ein hier kreiszylinderförmiger Übertragungsabschnitt 20e, 20'e; 21e, 21'e angebracht, der sich parallel zu der Schwenkachse 19a nach unten in einer Länge erstreckt, die in etwa einer vierfachen Dicke eines zweiten Schenkelabschnitts 20d, 20'd; 21d, 21'd entspricht.
Die Übertragungsabschnitte 20e, 20'e; 21e, 21'e stehen im eingebauten Zustand der Rückstelleinrichtung mit mit ihnen korrespondierenden Nuten 4c der Belagträgerplatte 4 eines jeden Bremsbelags 3, 3' in Eingriff.
Die Scherenarme der Spreizeinrichtung 8 sind mit dem Federelement 22 verbunden und derart vorgespannt, dass der eine Scherenarm mit den Schenkelteilen 20, 20' um die Schwenkachse 19a im Gegenuhrzeigersinn schwenkt und der andere Scherenarm mit den Schenkelteilen 21, 21' um die Schwenkachse 19a im Uhrzeigersinn schwenkt. Mit anderen Worten, durch die Vorspannung des Federelementes wird ein Abstand der zuspannseitigen Übertragungsabschnitte 20e, 21e zu den rückenseitigen Übertragungsabschnitten 20'e, 21'e in Richtung der Bremsscheibendrehachse 2a vergrößert. Auf diese Weise wird bei eingebauter Rückstelleinrichtung mittels der Schenkelteile 20, 21 eine Druckkraft auf die Belagträgerplatte 4 des zuspannseitigen Bremsbelags 3 in Richtung der Bremsscheibendrehachse 2a von der Bremsscheibe 2 wegweisend auf den Zuspannabschnitt 11 des Bremssattels 1 hin ausgeübt, wobei mittels der anderen Schenkelteile 20', 21' eine dazu entgegengesetzte Druckkraft auf die Belagträgerplatte 4 des rückenseitigen Bremsbelags 3' in Richtung der Bremsscheibendrehachse 2a von der Bremsscheibe 2 wegweisend auf den Sattelrücken 12 des Bremssattels 1 hin ausgeübt wird.
Die Scherenarme der Spreizeinrichtung 8 weisen hier einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die langen Seiten dieses Rechteckquerschnitts rechtwinklig zu der Schwenkachse 19a verlaufen. Auf diese Weise wird eine hohe Biegesteifigkeit quer zu der jeweiligen Längsrichtung eines Scherenarms ermöglicht, wodurch sich die Scherenarme mit ihren Schenkelteilen 20, 20'; 21, 21' aufgrund dieser Steifigkeit im Betrieb nicht nennenswert verformen können.
Das Federelement 22 umfasst einen Zentralabschnitt 22a und zwei Federarme. Jeder Federarm weist jeweils zwei Federabschnitte 22b, 22'b; 22c, 22'c auf.
Der Zentralabschnitt 22a ist in Gestalt eines Bogenabschnitts ausgebildet, wobei dieser Bogenabschnitt in einem ungespannten Zustand etwa einem Viertelkreisbogen entspricht. An jedem Ende des Zentralabschnitts 22a ist ein Federarm mit einem geraden ersten Federabschnitt 22b, 22'b angebracht. Die ersten Federabschnitte 22b, 22'b gehen jeweils an ihren Enden in einem leichten Knick oder Bogen in jeweils einen zweiten geraden Federabschnitt 22c, 22'c über. Die zweiten Federabschnitte 22c, 22'c verlaufen jeweils leicht schräg nach unten. An den freien Enden eines jeden zweiten Federabschnitts 22c, 22'c ist ein um etwa 90° nach unten abgeknicktes bzw. umgebogenes Ende als ein Verbindungsabschnitt 22d, 22'd angebracht.
Im eingebauten Zustand ist das Federelement 22 oberhalb der Schenkelteile 20, 20'; 21, 21' angeordnet. Dabei sind die Verbindungsabschnitte 22d, 22'd des Federelementes 22 jeweils in eine Bohrung 20'f, 21f der Schenkelteile 20', 21 eingesetzt Die Bohrungen 20'f, 21f sind jeweils in den zweiten Schenkelabschnitt 20'd, 21d eingeformt und befinden sich jeweils in etwa in der Mitte einer gedachten Längsachse des jeweiligen zweiten Schenkelabschnitts 20'd, 21d. Der Zentralabschnitt 22a ist im eingebauten Zustand des Federelementes 22 um die Schwenkachse 19a herum in einem Abstand von der Schwenkachse 19a angeordnet, der ungefähr dem Radius des Zentralabschnitts 20b des oberen Scherenarms. Dabei befindet sich der Zentralabschnitt 22a des Federelementes 22 auf der gegenüberliegenden Seite der Schenkelteile 20', 21 mit denen die Federarme verbunden sind. Auf diese Weise erstreckt sich das Federelement 22 mit seinem ersten Federabschnitt 22b durch die Halteeinrichtung 19, wie in 1 deutlich erkennbar ist.
Die Funktionsweise der Rückstelleinrichtung wird im Folgenden beschrieben.
Der Haltebügel 17 ist fest mit dem Bremsträger 6 verbunden, also ortsfest angebracht. Die Halteeinrichtung 19 ist in die Buchsen der Halteabschnitte 18, 18' am Haltebügel 17 eingesteckt und lässt sich in Richtung der Bremsscheibendrehachse 2a verschieben, jedoch nur mit einem erhöhten Kraftaufwand. Dabei ist die Verbindung zwischen den Halteabschnitten 18, 18' und den Befestigungsabschnitten 19e, 19'e der Halteeinrichtung 19 als eine Reibpaarung so mit einem Reibungswiderstand ausgelegt, dass eine Haftreibungskraft dieser Reibpaarung kleiner als die benötigte Verschiebekraft in Richtung der Bremsscheibendrehachse 2a beim Zuspannen der Scheibenbremse 10 für ein Verschieben der Spreizeinrichtung 8 ist, und dass die Haftreibungskraft der Reibpaarung die Rückstellkraft des Federelementes 22 der Spreizeinrichtung 8 und somit auch die Sattelverschiebekraft sicher übersteigt. Die Verschiebekraft ist somit zum Verschieben der Schwenkachse 19a der Spreizeinrichtung 8 ausreichend hoch, wobei die zum Rückstellen der Bremsbeläge 3, 3' benötigte Rückstellkraft niedriger ist und aufgrund des hohen Reibungswiderstands kein Verschieben bewirken kann. Ein Verschiebeweg längs der Bremsscheibendrehachse 2a beträgt abhängig von der Genauigkeit der Ausführung einige Millimeter.
Die Scherenarme der Spreizeinrichtung 8 sind über die Bohrungen 20a, 21a ihrer Zentralabschnitte 20b, 21b an dem Achskörper 19b der Halteeinrichtung 19 mit einem möglichst geringen radialen Spiel verschwenkbar gelagert. Die Übertragungsabschnitte 20e, 20'e; 21e, 21'e stehen mit den Nuten 4c der Belagrückenplatten 4 der Bremsbeläge 3, 3' in Eingriff.
Ein Mittelpunkt der Spreizeinrichtung 8, d.h. deren Schwenkachse 19a mit dem Drehpunkt bzw. Schwenkpunkt der Scherenarme ist ungefähr mittig über der Bremsscheibe 2 zwischen den Bremsbelägen 3, 3', d.h. in der Mitte der Öffnung 9 des Bremssattels 1 angeordnet.
Wird nun die Scheibenbremse 10 mittels der Zuspanneinrichtung betätigt, so dass ein Lüftspiel zwischen den Reibbelägen 5 und der Bremsscheibe 2 überwunden wird, richtet sich die Spreizeinrichtung 8 derart aus, dass ihr oben genannter Dreh- bzw. Schwenkpunkt geometrisch bedingt mittig zwischen den beiden Bremsbelägen 3, 3' liegt. Auf diese Weise erfolgt eine Zentrierung der Rückstelleinrichtung bzw. der Spreizeinrichtung 8 beim Zuspannen der Scheibenbremse 10. Dabei wird die Halteeinrichtung 19 in den Halteabschnitten 18, 18' des Haltebügels 17 verschoben. Die dafür erforderliche Kraft entsteht durch die Zuspannung der Scheibenbremse 10 bei deren Betätigung. Diese Kraft ist zum Verschieben der Schwenkachse 19a der Spreizeinrichtung 8 ausreichend hoch, wobei die zum Rückstellen der Bremsbeläge 3, 3' benötigte Rückstellkraft niedriger ist. Gleichzeitig wird das Federelement 22 durch die Bewegung der Belagträgerplatten 4 der Bremsbeläge 3, 3' aufeinander zu weiter gespannt.
Beim Lösen der Scheibenbremse 10 wird das Federelement 22 entspannt und drückt die Scherenarme mit ihren Scherenenden, d.h. die Übertragungsabschnitte 20e, 20'e; 21e, 21'e und somit die damit in Eingriff stehenden Belagträgerplatten 4, d.h. die Bremsbeläge 3, 3', auch auseinander. Da die Schwenkachse 19a der Halteeinrichtung 19 mit dem Scherendreh-/schwenkpunkt der Spreizeinrichtung 8 relativ zu dem Bremsträger 6 ortsfest ist und die Rückstellwirkung des Federelementes 22 der Spreizeinrichtung 8 nicht ausreicht, um diese/diesen Schwenkachse 19a/Dreh- bzw. Schwenkpunkt zu verschieben, entfernen sich die Bremsbeläge 3, 3' um den gleichen Verschiebebetrag von der Bremsscheibe 2. Der rückenseitige Bremsbelag 3' verschiebt somit auch den Bremssattel 1.
Wenn sich die Mitte des Abstands zwischen den Bremsbelägen 3, 3' relativ zu dem Bremsträger 6 im zugespannten Zustand der Scheibenbremse 10 verschiebt (z.B. aufgrund von ungleichmäßigem Verschleiß), erfolgt die oben beschriebene Positionierung der Scherenmitte, d.h. der Schwenkachse 19a, bei einem nächsten Zuspannvorgang.
Eine Führung der Übertragungsabschnitte 20e, 20'e; 21e, 21'e der Scherenarme der Spreizeinrichtung 8 in den Nuten 4c der Belagträgerplatten 4 der Bremsbeläge 3, 3' ermöglicht es, dass die Scherenarme nicht von den Belagträgerplatten 4 abheben können.
5 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Variante der Spreizeinrichtung 8 des ersten Ausführungsbeispiels der Rückstelleinrichtung nach 1 und 2. In 6 ist eine Vergrößerung des Bereichs der Schwenkachse 19a dargestellt.
Die Spreizeinrichtung 8 in der Variante nach 5 und 6 umfasst zwei Scherenarme mit jeweils zwei Schenkelteilen 23, 23'; 24, 24' mit jeweiligen Zentralabschnitten 23a, 24a, Schenkelabschnitten 23b, 23'b; 24b, 24'b, Kröpfungen 23c, 23'c; 24c, 24'c, Bogenabschnitten 23d, 23'd; 24d, 24'd, Druckabschnitten 23e, 23'e; 24e, 24'e mit Druckflächen 23f, 23'f; 24f, 24'f und ein Federelement 25.
Die Scherenarme sind wie im ersten Ausführungsbeispiel nach 1 und 2 gegeneinander um die Schwenkachse 19a verschwenkbar. Die Bezugszeichen mit Apostroph geben hier die Abschnitte an, welche auf der Seite des Sattelrückens 12 des Bremssattels 1 hin angeordnet sind.
Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel sind in dieser Variante nur die Schenkelabschnitte 23b, 23'b; 24b, 24'b, welche an den Zentralabschnitten 23a, 24a diametral angebracht sind, gerade ausgebildet. An den Enden der Schenkelabschnitte 23b, 23'b; 24b, 24'b sind die Kröpfungen 23c, 23'c; 24c, 24'c angebracht, welche dann jeweils mit den nach unten gebogenen Bogenabschnitten 23d, 23'd; 24d, 24'd verbunden sind. Die freien Enden der Bogenabschnitte 23d, 23'd; 24d, 24'd sind als gekröpfte Druckabschnitte 23e, 23'e; 24e, 24'e mit den Druckflächen 23f, 23'f; 24f, 24'f ausgebildet.
Die Kröpfungen 23c, 23'c; 24c, 24'c sind als Verbindungen zwischen den geraden Schenkelabschnitten 23b, 23'b; 24b, 24'b und den nach unten gebogenen Bogenabschnitten 23d, 23'd; 24d, 24'd in einer Ebene angeordnet, in welcher die Schwenkachse 19a verläuft. Im Gegensatz dazu liegen die gekröpften Druckabschnitte 23e, 23'e; 24e, 24'e in einer Ebene, die rechtwinklig zu der Schwenkachse 19a aufgespannt ist.
Die Kröpfungen 23c, 23'c des oben angeordneten Scherenarms verlaufen nach unten, wohingegen die Kröpfungen 24c, 24'c des unteren Scherenarms nach oben verlaufen. Dadurch ist es möglich, dass die Druckabschnitte 23e, 23'e; 24e, 24'e in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Die Druckflächen 23f, 23'f; 24f, 24'f der Druckabschnitte 23e, 23'e; 24e, 24'e weisen nach außen, d.h. im eingebauten Zustand von der gedachten Längsmittellinie der Öffnung 9 des Bremssattels 1 weg. Und zwar weisen die Druckflächen 23f, 24f zum Zuspannabschnitt 11 des Bremssattels 1, wobei die Druckflächen 23'f, 24'f zum Sattelrücken 12 des Bremssattels 1 weisen.
Im eingebauten Zustand stehen die zuspannseitigen Druckflächen 23f, 24f mit einem oberen Abschnitt der Belagseite 4a der Belagträgerplatte 4 des zuspannseitigen Bremsbelags 3 in Kontakt, wohingegen die rückenseitigen Druckflächen 23'f, 24'f in gleicher Weise mit einem oberen Abschnitt der Belagseite 4a der Belagträgerplatte 4 des rückenseitigen Bremsbelags 3' in Kontakt stehen. Dies ist nicht dargestellt, ist aber anhand der 2 leicht vorstellbar.
Das bedeutet, dass die Druckabschnitte 23e, 23'e; 24e, 24'e mit den Druckflächen 23f, 23'f; 24f, 24'f beim Rückstellen der Bremsbeläge 3, 3' auf die Belagseite 4a der jeweiligen Belagträgerplatte 4 einen Druckkraft ausüben, die von dem Federelement 25 erzeugt wird, wie oben beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Federelement 25 in der Variante nach 5 und 6 als eine Spiralfeder ausgebildet. Die Spiralfeder ist um einen zylindrischen Körper 26 angeordnet, welcher sich zwischen den Zentralabschnitten 23a und 24a befindet. Dieser Körper 26 kann z.B. eine Buchse sein, durch welche sich der Achskörper 19b der Halteeinrichtung 19 nach 1, 2 und 3 erstreckt. Dabei sind dann die Zentralabschnitte 23a und 24a mit einer Bohrung wie im ersten Ausführungsbeispiel versehen, die in 5 und 6 nicht gezeigt, aber leicht vorstellbar ist.
Das Federelement 25 steht mit einem oben angeordneten Federende 25a mit einer Seite des oberen Scherenarms (z.B. Schenkelabschnitt 23b) in Kontakt. Ein anderes, unteres Ende (nicht gezeigt, aber leicht vorstellbar) des Federelementes 25 steht mit dem unteren Scherenarm in Kontakt.
7 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Rückstelleinrichtung. In 8 ist eine schematische Teilschnittansicht der erfindungsgemäßen Scheibenbremse 10 nach 1 mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Rückstelleinrichtung nach 7 dargestellt.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel der Rückstelleinrichtung dadurch, dass die Spreizeinrichtung 8 einen anderen Haltebügel 27 aufweist.
Das zweite Ausführungsbeispiel in 7 zeigt zudem, dass die Spreizeinrichtung 8 nach der Variante gemäß 6 ausgeführt und eine andere Halteeinrichtung 28 vorgesehen ist.
Der Haltebügel 27 umfasst einen leicht geschwungenen Zentralabschnitt 27a. An den Zentralabschnitt 27a schließt sich auf jeder Seite ein um etwa 45° nach unten verlaufender Armabschnitt 27b, 27'b an. An den freien Ende dieser beiden Bügelarme 27b, 27'b ist jeweils ein kreisrunder Befestigungsabschnitt 27c, 27'c mit einer Öffnung angebracht. Der linke Befestigungsabschnitt 27'c ist in der 7 nicht vollständig gezeigt, aber leicht vorstellbar.
So erstreckt sich der Haltebügel 27 im eingebauten Zustand mit seinen Armabschnitten 27b, 27'b beidseitig jeweils bis zu den Lageraufnahmen 6b des Bremsträgers 6 auf dessen Befestigungsseite 6a (siehe 8). Im eingebauten Zustand sind die Befestigungsabschnitte 27c, 27'c mit ihren Öffnungen koaxial zu den jeweiligen Lageraufnahmen 6b des Bremsträgers 6 zwischen den Führungsholmen 32 und der Befestigungsseite 6a des Bremsträgers 6 angeordnet.
In der Ausführung nach 7 sind die oberen Ränder der Bügelarme 27b, 27'b bis über ihre Verbindungsabschnitte zu dem Zentralabschnitt 27a jeweils mit einem Versteifungsabschnitt 27d, 27'd versehen, in deren Endbereichen über den Enden des Zentralabschnitts 27a jeweils ein horizontales Auflager 27e, 27'e, z.B. in Form einer Winkellasche, angebracht ist. Diese Auflager 27e, 27'e dienen zur Verbindung mit den darauf aufliegenden Halteenden 28c, 28'c eines jeden Haltearms 28b, 28'b der Halteeinrichtung 28.
Die Halteeinrichtung 28 ist U-förmig ausgebildet und umfasst einen Halteabschnitt 28a, dessen Enden umgebogen jeweils in einen der Haltearme 28b, 28'b mit den Halteenden 28c, 28'c übergehen. Der Halteabschnitt 28a liegt in einer Ebene parallel zu einer Ebene der Bremsscheibe 2, wobei die Haltearme 28b, 28'b rechtwinklig dazu und parallel zueinander verlaufen. Hier sind die Haltearme 28b, 28'b einstückig mit dem Halteabschnitt 28a ausgebildet und daher jeweils um ihre Längsachse um 90° verdrillt. Dadurch liegen die Halteenden 28c, 28'c in der gleichen Ebene wie die Auflager 27e, 27'e an dem Haltebügel 27. Die Halteenden 28c, 28'c sind hier jeweils mit den Auflagern 27e, 27'e durch ein Befestigungselement 28d, 28'd, z.B. Nieten, fest verbunden.
An der Unterseite des Halteabschnitts 28a der Halteeinrichtung 28 ist ein Halter 29 in Form einer Lasche angebracht, auf welcher ein Achskörper 29b mit einer Schwenkachse 29a angebracht ist. Der Achskörper 29b ist kreiszylindrisch und erstreckt sich von dem Halter 29 durch den unteren Zentralabschnitt 24a des unteren Scherenarms, durch das Federelement 25, das als Spiralfeder ausgebildet ist, und durch den oberen Zentralabschnitt 23a, aus dem es hervorsteht und einen Stift als Sicherung 29c aufweist, der die Spreizeinrichtung 8 axial auf dem Achskörper 29b sichert. Die Zentralabschnitte 23a, 24a weisen jeweils eine Bohrung auf, die mit dem Achskörper 29b kommuniziert. Die Schwenkachse 29a des Achskörpers 29b ist hier auch die Schwenkachse 19a der Spreizeinrichtung 8 (siehe 5).
Der Haltebügel 27 und auch die Halteeinrichtung 28 können z.B. als Stanzbiegeteile hergestellt werden, wobei zur Versteifung geeignete Maßnahmen vorgesehen sein können, wie z.B. Versteifungen und Sicken u.dgl.
In 8 ist gezeigt, wie der Haltebügel 27 der Rückstelleinrichtung mit seinen Befestigungsabschnitten 27c, 27'c und den Öffnungen wie oben schon erwähnt koaxial zu den Lageraufnahmen 6b für die Befestigung der Führungsholme 32 mittels Lagerschrauben 33 zwischen den Führungsholmen 32 und der Befestigungsseite 6a des Bremsträgers 6 angeordnet ist.
Das in 8 gezeigte Axiallager 30 umfasst einen Lagerabschnitt 31 als Bestandteil des Bremssattels 1, den Führungsholm 32, die Lagerschraube 33 und ein zwischen dem Führungsholm 32 und dem Lagerabschnitt 31 angeordnetes Lagerelement 34, z.B. eine Axiallagerbuchse.
Die Rückstelleinrichtung mit der Spreizeinrichtung 8 und dem Haltebügel 27 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 7 kann auch als Nachrüstteil, z.B. bei Belagwechsel und/oder Wartung in eine Scheibenbremse 10 eingebaut werden. Dies ist in einfacher Weise möglich, da der Haltebügel 27 mit der Spreizeinrichtung 8 nach 7 nur nachträglich eingesetzt werden muss, ohne dass Änderungen vorzunehmen sind.
Die oben beschriebenen Scherenarme der Spreizeinrichtung 8 sind alle gleich lang ausgebildet, d.h. die Schwenkachse 19a, 29a der Spreizeinrichtung 8 befindet sich genau in der Mitte der Öffnung 9. Auf diese Weise können beide Bremsbeläge 3, 3' um den gleichen Weg verschoben werden. Jedoch muss zusammen mit dem rückenseitigen Bremsbelag 3' auch der Bremssattel 1 bewegt werden, was natürlich mit einem höheren Kraftaufwand verbunden ist. Um der dadurch entstehenden unterschiedlichen elastischen Verformung der Scherenarme Rechnung zu tragen, kann die Spreizeinrichtung 8 beispielsweise auch asymmetrisch ausgeführt sein. Dabei können die Scherenarme z.B. unterschiedlich lange Schenkelteile 20, 20'; 21, 21'; 23, 23'; 24, 24' aufweisen, wobei die Schwenkachse 19a, 29a der Spreizeinrichtung 8 nicht in der Mitte der Öffnung 9 angeordnet ist.
Die Erfindung wird durch die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt. Sie ist im Rahmen der beigefügten Ansprüche modifizierbar.
Für eine Fixierung der Spreizeinrichtung 8 sind auch andere Lösungen denkbar. So ist es z.B. möglich, dass die Reibstellen zwischen den Halteabschnitten 18, 18' des Haltebügels 17 und den Befestigungsabschnitten 19e, 19'e der Halteeinrichtung 19 mit einem Kleber versehen werden, welcher beim ersten Verschieben aktiviert wird und dann aushärtet. Dadurch kann eine stabile und nicht mehr verschiebbare Positionierung erreicht werden, die allerdings nicht mehr verändert werden kann.
Darüber hinaus könnte es auch möglich sein, dass die Halteeinrichtung 28 (siehe 7) mit einem verformbaren Element ausgestattet ist. Dabei ist die Spreizeinrichtung 8 direkt an diesem verformbaren Element angebunden. Dieses verformbare Element könnte beispielsweise der Halteabschnitt 28a oder ein oder mehrere Abschnitte des Halteabschnitts 28a der Halteeinrichtung 28 sein. Beim Zuspannen der Scheibenbremse 10 würde sich das besagte Element plastisch dauerhaft verformen (siehe 7).
Es ist auch denkbar, dass in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Rückstelleinrichtung nach 7 die Halteabschnitte 18, 18', die Halteeinrichtung 19 und die Scherenarme nach 1, 2, 3 und 4 mit dem Haltebügel 27 zum Einsatz kommen können.
Die Übertragungsabschnitte 20e, 20'e; 21e, 21'e der Spreizeinrichtung 8 des ersten Ausführungsbeispiels und die mit ihnen in Eingriff stehenden Nuten 4c der Belagträgerplatten 4 der Bremsbeläge 3, 3' können auch in geometrischer Umkehr ausgebildet sein. D.h., die Enden der Schenkelabschnitte 20d, 20'd; 21d, 21'd können dabei Nuten aufweisen, welche ihrerseits mit von den Belagträgerplatten 4 hervorstehenden Nasen, Stiften, Domen o.dgl. in Eingriff stehen.
Es ist auch denkbar, dass nicht nur ein Federelement 22, 25 vorgesehen ist, sondern auch zwei, mehrere oder Federelemente 22 und 25 in Kombination.
Bezugszeichenliste

1: Bremssattel
2: Bremsscheibe
2a: Bremsscheibendrehachse
3, 3': Bremsbelag
4: Belagträgerplatte
4a: Belagseite
4b: Druckseite
4c: Nut
4d: Vorsprung
5: Reibbelag
6: Bremsträger
6a: Befestigungsseite
6b: Lageraufnahme
6c, 6'c: Bremsträgerhorn
7: Belaghaltefeder
8: Spreizeinrichtung
9: Öffnung
10: Scheibenbremse
11: Zuspannabschnitt
12: Sattelrücken
12a: Halteabschnitt
13: Zugstrebe
14, 15: Halteabschnitt
16: Belaghaltebügel
17: Haltebügel
17a: Zentralabschnitt
17b, 17'b: Armabschnitt
17c, 17'c: Endschenkel
17d, 17'd: Befestigungsabschnitt
18, 18': Halteabschnitt
19: Halteeinrichtung
19a: Schwenkachse
19b: Achskörper
19c, 19'c; 19d, 19'd: Armabschnitt
19e, 19'e: Befestigungsabschnitt
20, 20'; 21, 21': Schenkelteil
20a, 21a: Bohrung
20b; 21b: Zentralabschnitt
20c, 20'c; 21c, 21'c: Schenkelabschnitt
20d, 20'd; 21d, 21'd: Schenkelabschnitt
20e, 20'e; 21e, 21'e: Übertragungsabschnitt
20'f, 21f: Bohrung
22: Federelement
22a: Zentralabschnitt
22b, 22'b; 22c, 22'c: Federabschnitt
22d, 22'd: Verbindungsabschnitt
23, 23'; 24, 24': Schenkelteil
23a, 24a: Zentralabschnitt
23b, 23'b; 24b, 24'b: Schenkelabschnitt
23c, 23'c; 24c, 24'c: Kröpfung
23d, 23'd; 24d, 24'd: Bogenabschnitt
23e, 23'e; 24e, 24'e: Druckabschnitt
23f, 23'f; 24f, 24'f: Druckfläche
25: Federelement
25a: Federende
26: Körper
27: Haltebügel
27a: Zentralabschnitt
27b, 27'b: Armabschnitt
27c, 27'c: Befestigungsabschnitt
27d, 27'd: Versteifungsabschnitt
27e, 27'e: Auflager
28: Halteeinrichtung
28a: Halteabschnitt
28b, 28'b: Haltearm
28c, 28'c: Halteende
28d, 28'd: Befestigungselement
29: Halter
29a: Schwenkachse
29b: Achskörper
29c: Sicherung
30, 30': Axiallager
31: Lagerabschnitt
32: Führungsholm
33: Lagerschraube
34: Lagerelement
AS: Auslaufseite
ES: Einlaufseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007001213 [0005]
DE 102012006111 A1 [0007]
DE 4301621 A1 [0009]
US 2014/0339026 A1 [0010]

Claims

Scheibenbremse (10) für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (2) übergreifenden, als Schiebesattel ausgebildeten Bremssattel (1), der an einem ortsfesten Bremsträger (6) befestigt ist und eine zentrale Öffnung (9) über der Bremsscheibe (2) aufweist, zwei im Bremssattel (1) angeordneten, gegensinnig bewegbaren, jeweils eine Belagträgerplatte (4) und einen darauf befestigten Reibbelag (5) aufweisenden Bremsbelägen (3, 3'), von denen ein aktionsseitiger bzw. zuspannseitiger Bremsbelag (3) mittels einer Zuspanneinrichtung über mindestens einen Bremsstempel gegen die Bremsscheibe (2) pressbar ist, sowie mindestens einer Rückstelleinrichtung, mit welcher der Bremssattel (1) nach einem bremsbedingten Verschieben und Lösen der Bremse rückführbar ist, wobei die Rückstelleinrichtung eine an den sich gegenüberliegenden Bremsbelägen (3, 3') angreifenden, entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung gleich wirkenden Spreizeinrichtung (8) mit an der jeweiligen Belagträgerplatte (4) angreifenden Spreizelementen aufweist, wobei die Spreizeinrichtung (8) in der zentralen Öffnung (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizeinrichtung (8) in Art einer Schere ausgebildet ist und mindestens zwei Scherenarme als Spreizelemente und mindestens ein Federelement (22, 25) aufweist.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Scherenarme der Spreizeinrichtung (8) um eine Schwenkachse (19a, 29a), die in der Mitte der Öffnung (9) senkrecht zu einer Bremsscheibendrehachse (2a) angeordnet ist, relativ zueinander verschwenkbar sind.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Scherenarme der Spreizeinrichtung (8) um die Schwenkachse (19a, 29a) mittels des Federelementes (22, 25) entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung der Bremsbeläge (3, 3') vorgespannt sind.
Scheibenbremse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Scherenarm jeweils aus zwei identischen Schenkelteilen (20, 20'; 21, 21'; 23, 23'; 24, 24') ausgebildet ist, wobei die jeweiligen zwei identischen Schenkelteile (20, 20'; 21, 21'; 23, 23'; 24, 24') jeweils über einen gemeinsamen Zentralabschnitt (20a, 21a, 23a, 24a) verbunden und an ihren freien Enden jeweils mit einem Übertragungsabschnitt (20e, 20'e; 21e, 21'e; 23e, 23'e; 24e, 24'e) zur Zusammenwirkung mit der jeweiligen Belagträgerplatte (4) versehen sind.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsabschnitte (20e, 20'e; 21e, 21'e) mit Nuten (4c) in gegenüberliegenden, seitlichen Randbereichen der Belagträgerplatten (4) der Bremsbeläge (3, 3') in Eingriff stehen.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsabschnitte (20e, 20'e; 21e, 21'e) kreiszylindrisch gestaltet sind.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsabschnitte (23e, 23'e; 24e, 24'e) Druckflächen (23f, 23'f; 24f, 24'f) aufweisen, die jeweils mit einem Abschnitt von Belagseiten (4a) der Belagträgerplatten (4) der Bremsbeläge (3, 3') in Kontakt stehen.
Scheibenbremse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizeinrichtung (8) einen ortsfesten Haltebügel (17, 27) mit einer Halteeinrichtung (19, 28) für die Scherenarme aufweist.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ortsfeste Haltebügel (17, 27) am Bremsträger (6) fest angebracht ist.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der ortsfeste Haltebügel (17, 27) zwischen einem zuspannseitigen Rand der Öffnung (9) und dem zuspannseitigen Bremsbelag (3) angeordnet ist.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der ortsfeste Haltebügel (17) einen Zentralabschnitt (17a, 27a) und beidseitig daran anschließende Armabschnitte (17b, 17'b; 27b, 27'b) umfasst, wobei Befestigungsabschnitte (17d, 17'd; 27c, 27'c) der Armabschnitte (17b, 17'b; 27b, 27'b) an dem Bremsträger (6) befestigt sind.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsabschnitte (27c, 27'c) des Haltebügels (27) jeweils ein Öffnung aufweisen und koaxial zu Lageraufnahmen (6b) des Bremsträgers (6) für eine Befestigung von Führungsholmen (32) mittels Lagerschrauben (33) zwischen den Führungsholmen (32) und einer Befestigungsseite (6a) des Bremsträgers (6) derart angeordnet sind, dass der Haltebügel (27) ortsfest am Bremsträger (6) befestigt ist.
Scheibenbremse (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (19, 28) einen Achskörper (19b, 29b) mit der Schwenkachse (19a, 29a) umfasst.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (19) als eine Art Drahtbügel mit dem Achskörper (19b), Armabschnitten (19c, 19'c, 19d, 19'd), welche den Achskörper (19b) tragen, und Befestigungsabschnitten (19e, 19'e), mit welchen der Achskörper (19b) und die Armabschnitte (19c, 19'c, 19d, 19'd) an dem Haltebügel (17) angebracht sind, ausgebildet ist.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (28) U-förmig ausgebildet ist und einen Halteabschnitt (28a) aufweist, dessen Enden jeweils mit einem Haltearm (28b, 28'b) verbunden sind, wobei der Achskörper (29b) an dem Halteabschnitt (28a) befestigt ist, und wobei die Haltearme (28b, 28'b) an dem Haltebügel (29) angebracht sind.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizeinrichtung (8) in der Öffnung (9) zentrierbar ausgebildet ist.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (19) an dem Haltebügel (17, 27) in Richtung der Bremsscheibendrehachse (2a) verschiebbar angebracht ist.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (19) mit Befestigungsabschnitten (19e, 19'e) in Buchsen an dem Haltebügel (17, 27) in Richtung der Bremsscheibendrehachse (2a) verschiebbar eingesteckt ist, wobei diese Verbindung zwischen den Buchsen und den Befestigungsabschnitten (19e, 19'e) der Halteeinrichtung (19) als eine Reibpaarung so mit einem Reibungswiderstand ausgelegt ist, dass eine Haftreibungskraft dieser Reibpaarung kleiner als eine benötigte Verschiebekraft in Richtung der Bremsscheibendrehachse (2a) beim Zuspannen der Scheibenbremse (10) für ein Verschieben der Spreizeinrichtung (8) ist, und dass die Haftreibungskraft der Reibpaarung eine Rückstellkraft des Federelementes (22, 25) der Spreizeinrichtung (8) und somit auch eine Sattelverschiebekraft sicher übersteigt.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (28) mindestens ein verformbares Element aufweist, an welchem die Spreizeinrichtung (8) direkt angebunden ist, wobei sich das mindestens eine verformbare Element beim Zuspannen der Scheibenbremse (10) plastisch dauerhaft verformt.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine verformbare Element aus dem Halteabschnitt (28a), aus einem Abschnitt des Halteabschnitts (28a) oder aus mehreren Abschnitten des Halteabschnitts (28a) der Halteeinrichtung (28) gebildet ist.
Scheibenbremse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (22) einen Zentralabschnitt (22a) und zwei Federarme umfasst, wobei das Federelement (22) symmetrisch zu einer Längsmittellinie der Öffnung (9) ausgebildet und vorgespannt um die Schwenkachse (19a) herum gebogen ist, und wobei der eine Federarm des Federelementes (22) mit einem Schenkelteil (20') des einen Scherenarms in Wirkverbindung steht, und wobei der andere Federarm des Federelementes (22) mit einem dem einen Schenkelteil (20') gegenüberliegenden Schenkelteil (21) des anderen Scherenarms in Wirkverbindung steht.
Scheibenbremse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (25) als eine Spiralfeder ausgebildet ist, wobei ein Federende (25a) des Federelementes (25) mit einer Seite des einen Scherenarms in Kontakt steht, und ein anderes Federende des Federelementes (25) mit dem anderen Scherenarm in Kontakt steht.
Scheibenbremse (10) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (25) zwischen den Zentralabschnitten (20a, 21a; 23a, 24a) der Scherenarme angeordnet ist.
Scheibenbremse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherenarme der Spreizeinrichtung (8) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei die langen Seiten dieses Rechteckquerschnitts rechtwinklig zu einer Schwenkachse (19a) der Scherenarme verlaufen.
Scheibenbremse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich der zentrale Bereich der Öffnung (9) beiderseits einer virtuellen Mitte der Öffnung (9) in etwa parallel zu der Ebene der Bremsscheibe (2) in einer Länge in einem Bereich von 30 bis 50 % einer Längsachse der Öffnung (9) erstreckt.
Bremsbelagsatz für eine Scheibenbremse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens zwei Bremsbeläge (3, 3') mit jeweils einer Belagträgerplatte (4), jeweils einem auf der Belagträgerplatte (4) angebrachten Reibbelag (5), und eine Rückstelleinrichtung mit einer an den sich gegenüberliegenden Bremsbelägen (3, 3') angreifenden, entgegen der jeweiligen Zuspannrichtung einer zuzuordnenden Scheibenbremse (10) gleich wirkenden Spreizeinrichtung (8) mit an der jeweiligen Belagträgerplatte (4) angreifenden Spreizelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatten (4) jeweils ein Nut (4c) in gegenüberliegenden, seitlichen Randbereichen einer Oberseite aufweisen, wobei die Nuten (4c) in einer Längsachse der Belagträgerplatte (4) verlaufen und von der Oberseite her in das Material der Belagträgerplatte (4) eingeformt sind.