DE102017113399B4

DE102017113399B4 - Anordnung einer verschiebbaren Bremsscheibe und einer Nabe einer Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102017113399B4
Application number: DE102017113399.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Blessing; Alexander Werth; Robert Trimpe; Robert THEIL
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2021-05-20
Anticipated expiration: 2037-06-20
Also published as: DE102017113399A1

Abstract

Anordnung (20) einer Bremsscheibe (5) und einer Nabe (3) einer Scheibenbremse (10), insbesondere für ein Nutzfahrzeug, wobei die Bremsscheibe (5) relativ zu der Nabe (3) aus einer gelösten Position, in welcher die Scheibenbremse gelöst ist, in eine zugespannte Position, in welcher die Scheibenbremse zugespannt ist, und wieder zurück axial verschiebbar angeordnet ist, wobei auf der Nabe (3) ein Adapter (4) axial verschiebbar geführt ist, auf welchem die Bremsscheibe (5) relativ zu dem Adapter (4) unverschiebbar angeordnet ist, wobei der Adapter (4) relativ zu der Nabe (3) mittels mindestens eines Zwischenelementes (10, 10') verdrehsicher gelagert ist,wobei die Anordnung (20) einen Rückstellmechanismus (21) zur Rückstellung der Bremsscheibe (5) aufweist, mittels welchem die Bremsscheibe (5) aus der zugespannten Position in die gelöste Position, in welcher auf jeder Seite der Bremsscheibe (5) ein ausreichendes Lüftspiel vorhanden ist, verschiebbar ist, wobei das mindestens eine Zwischenelement (10, 10') eine Passfeder (10) ist, welche mit einem ersten Bereich in einer Passfedernut (31) der Nabe (3) gehalten und mit einem zweiten Bereich in einer Nut (9) des Adapters (4) axial verschiebbar geführt ist, oder welche mit einem ersten Bereich in einer Nut (9) des Adapters (4) axial verschiebbar geführt und mit einem zweiten Bereich in einer Passfedernut (31) der Nabe (3) gehalten ist,wobei jeweils ein tangentiales Seitenspiel (30a, 30b) in Bezug auf den Adapter (4) zwischen den Längsseiten des zweiten Bereiches der Passfeder (10) und zugehörigen Nutseitenflächen (90a, 90b) der Nut (9) des Adapters (4) ausgebildet ist oder jeweils ein tangentiales Seitenspiel (30a, 30b) in Bezug auf die Nabe (3) zwischen den Längsseiten des zweiten Bereiches der Passfeder (10) und zugehörigen Nutseitenflächen (90a, 90b) einer Nut der Nabe (3) ausgebildet ist,wobei der Rückstellmechanismus (21) mindestens ein Kraftspeicherelement (22), einen Reibring (23), mindestens eine Klammer (24), mindestens ein Plattenelement (25) mit mindestens einer Rampe und eine mit der Rampe korrespondierende Gegenkontur der Nabe (3) oder des Adapters (4) umfasst,wobei die mindestens eine Klammer (24) und das mindestens eine Plattenelement (25) einstückig ausgebildet sind,dadurch gekennzeichnet, dassdas Kraftspeicherelement (22) als eine umlaufende Wellfeder ausgebildet ist und zwischen der mindestens einen Klammer (24) und der mindestens einen Passfeder (10) unter axialer Vorspannung eingesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer verschiebbaren Bremsscheibe und einer Nabe einer Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer Festsattelbremse mit (stark) verschiebbarer Bremsscheibe bewegt sich die Bremsscheibe beim Bremsen aufgrund dreier verschiedener Ursachen. Erstens muss das sattelrückenseitige Lüftspiel überwunden werden. Zweitens findet beim Bremsen eine axiale Bewegung der Bremsscheibe durch die elastischen Verformungen (vor allem z.B. Belagkompression und Bremssatteldehnung) statt. Drittens muss sich die Bremsscheibe wegen des sattelrückenseitigen Belagverschleißes immer weiter axial bewegen.
Bremsen mit verschiebbarer Bremsscheibe werden z.B. in den Dokumenten EP1747385B1 , EP1694978B1 , DE10148681B4 und DE10346343B4 sowie DE10158501A1 und EP1458990B1 beschrieben.
DE 10 2011 117 426 A1 beschreibt eine Radbremse an einem Fahrzeug mit einem Nabenelement und mit einer auf dem Nabenelement drehfest angeordneten Bremsscheibe. Zwischen dem Nabenelement und der Bremsscheibe ist zumindest ein Gleitelement angeordnet, das ein Verstellen der Bremsscheibe in Axialrichtung auf dem Nabenelement ermöglicht. Eine Reibkraft zwischen dem Gleitelement und dem Nabenelement ist kleiner als eine Reibkraft zwischen dem Gleitelement und der Bremsscheibe. Zwischen der Bremsscheibe und dem Nabenelement ist ein Rückstellelement vorgesehen. Hierdurch sind ein automatisches und einfaches verschleißabhängiges Nachstellen der Radbremse und damit eine lang andauernde hohe Bremsleistung erzielbar.
DE 601 11 429 T2 gibt ein Bremssystem an. Das Bremssystem umfasst eine verschiebliche bzw. gleitende Scheibe für eine Scheibenbremse, die eine Drehachse aufweist, gegenüberliegende Bremsflächen bzw. -oberflächen, die adaptiert sind, um mit einem feststehenden Sattel zu kooperieren bzw. zusammenzuwirken; Betätigungsmittel, die vor nur einer der Bremsflächen der Scheibe zum Aufbringen einer Bremstätigkeit bzw. -vorgang auf die Scheibe angeordnet sind, wobei die Scheibe weiterhin umfasst: eine Glocke bzw. Buchse, die adaptiert ist, um auf einer Spindel eines Fahrzeugs festgelegt zu werden, und extern eine erste Vielzahl von Vorsprüngen umfasst, die sich parallel zur Drehachse erstrecken und äußere Abschnitte aufweisen; ein Bremsband, umfassend wenigstens an einer radial inneren Fläche bzw. Oberfläche davon eine erste Vielzahl von Vertiefungen bzw. Ausnehmungen; wobei zwischen der Glocke und dem Bremsband zwischengelagert ein Zwischenring vorgesehen ist, wobei der Ring auf einer radial äußeren Fläche bzw. Oberfläche davon eine zweite Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, die adaptiert sind, um geometrisch mit der ersten Vielzahl von Ausnehmungen des Bremsbands zu koppeln, um eine geometrische Kopplung zur Verfügung zu stellen, welche das Bremsband an den Zwischenring in einer tangentialen Richtung zwängt bzw. beschränkt. Der Zwischenring beinhaltet: an einer radial inneren Fläche bzw. Oberfläche davon eine zweite Vielzahl von Vertiefungen bzw. Ausnehmungen, die eine Wand einer Ausnehmungsbasis aufweisen; wobei jede der Ausnehmungen eine Tiefe aufweist, die geeignet ist, um einen direkten Kontakt der Wand der Ausnehmungsbasis mit dem radial äußeren Abschnitt von jedem Vorsprung der Glocke zu vermeiden; wobei die zweite Vielzahl von Ausnehmungen adaptiert ist, um die Vielzahl von Vorsprüngen der Glocke aufzunehmen und adaptiert ist, um ein freies Gleiten des Zwischenrings entlang der Vielzahl von Vorsprüngen der Glocke zu erlauben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung einer verschiebbaren Bremsscheibe und einer Nabe einer Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass mit konstruktiv einfachsten Mitteln nicht nur die Standzeit, insbesondere der Bremsbeläge und der Bremsscheibe, erhöht und die Betriebskosten insgesamt gesenkt werden, sondern auch Restschleifmomente/Verlustmomente eliminiert bzw. zumindest erheblich reduziert werden, um einen Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs mit dieser Bremse zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Es werden Anordnungen einer verschiebbaren Bremsscheibe und einer Nabe einer Scheibenbremse bereitgestellt, welche die Überlagerung der beiden letzten Bewegungsursachen, nämlich die elastischen Verformungen (vor allem z.B. Belagkompression und Bremssatteldehnung) und der sattelrückenseitige Belagverschleiß, „unterscheiden“ kann, damit eine beidseitige Lüftspielsicherung realisiert werden kann.
Weiterhin kann sichergestellt werden, dass die Bremsscheibe bis zum nächsten Bremsvorgang auch bei Vibrationen in dieser Position bleibt. Die Gefahr, dass der sattelrückenseitige Belag dauerhaft an der Bremsscheibe schleift, wird verhindert, zumindest in bedeutendem Maße reduziert. Dadurch kann Belag- und Bremsscheibenverschleiß und ein Verlustreibmoment ausgeschlossen, zumindest erheblich vermindert werden.
In einem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Schrägverschiebung über eine Art Rampe oder Schräglamellen verwendet.
Um dies zu realisieren wird eine begrenzte rotatorische Relativbewegung zwischen der Bremsscheibe (bzw. dem Adapter) und der Nabe zugelassen. Bei eintretendem Bremsmoment wird über eine Rampe die relative Rotationsbewegung in eine geringe Axialbewegung bis zu einem Anschlag umgewandelt und in einer Feder gespeichert. Jede weitere Axialbewegung durch weiteres Zuspannen oder Lösen der Bremse, kann ab diesem Zeitpunkt wegen des anhaltenden Bremsmoments, der Rampe und des Anschlags nur noch über eine zusätzliche reibschlüssige Verbindung stattfinden. Verschwindet das Bremsmoment, so wird die federgespeicherte Kraft wieder freigegeben und über die Reibschlussverbindung zur verschiebbaren Bremsscheibe (bzw. Adapter) übertragen. Hierbei verschiebt sich auch die Bremsscheibe wieder in ihre Ausgangsstellung.
Eine weitere Ausführung nutzt ebenfalls das Bremsmoment als Indikator. Sie besitzt zwei reibschlüssige Verbindungen welche in axialer Richtung wirken. Ohne und bei geringem Bremsmoment ist Reibkraft A größer als Reibkraft B. Bei hohem Bremsmoment steigt Reibkraft B über Reibkraft A. Während der sattelrückenseitigen Lüftspielüberwindung wird über die größere Reibkraft A eine Feder vorgespannt die sich im Bereich B befindet. Zu diesem Zeitpunkt findet dort die Gleitbewegung statt. Bei erhöhtem Bremsmoment verklemmt die erhöhte Reibkraft des Bereiches B diesen und fixiert die Feder unter Spannung. Während dessen findet im Bereich A Gleitbewegung satt. Unterschreitet das Bremsmoment einen Schwellwert, ist die Reibkraft B kleiner als die Federkraft. Diese kann dann den anfangs gespeicherten Weg wieder freigeben und schiebt die Bremsscheibe vom sattelrückenseitigen Belag weg.
Eine erfindungsgemäße Anordnung einer Bremsscheibe und einer Nabe einer Scheibenbremse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, wobei die Bremsscheibe relativ zu der Nabe aus einer gelösten Position, in welcher die Scheibenbremse gelöst ist, in eine zugespannte Position, in welcher die Scheibenbremse zugespannt ist, und wieder zurück axial verschiebbar angeordnet ist, wobei auf der Nabe ein Adapter axial verschiebbar geführt ist, auf welchem die Bremsscheibe relativ zu dem Adapter unverschiebbar angeordnet ist, wobei der Adapter relativ zu der Nabe mittels mindestens eines Zwischenelementes verdrehsicher gelagert ist, ist so ausgebildet, dass die Anordnung einen Rückstellmechanismus zur Rückstellung der Bremsscheibe aufweist, mittels welchem die Bremsscheibe aus der zugespannten Position in die gelöste Position, in welcher auf jeder Seite der Bremsscheibe ein ausreichendes Lüftspiel vorhanden ist, verschiebbar ist.
Eine Ausführung sieht vor, dass der Rückstellmechanismus mindestens ein Kraftspeicherelement aufweist, welches gespannt ist, wenn ein Bremsmoment einen festlegbaren Wert überschritten hat, und wobei das mindestens eine Kraftspeicherelement entspannt ist, nachdem das Bremsmoment den festlegbaren Wert unterschritten hat, und eine gespeicherte Kraft freigegeben hat, durch welche die Bremsscheibe in die gelöste Position verstellt ist. Auf diese Weise wird das Bremsmoment vorteilhaft genutzt, um einerseits das Kraftspeicherelement zu spannen und eine Rückstellkraft zu speichern, und um andererseits als Indikator zu dienen, wenn der Bremsvorgang beendet ist. Der Rückstellmechanismus erkennt vorteilhaft, wenn das Bremsmoment sich reduziert. Dann wird die gespeicherte Rückstellkraft freigegeben und zur Rückstellung der Bremsscheibe benutzt.
Die Ausführungen können auch in alternativen Ausführungen so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe und des Adapters können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Diese alternativen Ausführungen werden im Folgenden jeweils mit „oder alternativ“ angegeben.
In einer bevorzugten Ausführung ist das mindestens eine Zwischenelement eine Passfeder, welche mit einem ersten Bereich in einer Passfedernut der Nabe gehalten und mit einem zweiten Bereich in einer Nut des Adapters axial verschiebbar geführt ist, oder welche mit einem ersten Bereich in einer Nut des Adapters axial verschiebbar geführt und mit einem zweiten Bereich in einer Passfedernut der Nabe gehalten ist. Eine Passfeder ist ein preisgünstiges Bauteil hoher Qualität und leichter Beschaffbarkeit.
Eine weitere bevorzugte Ausführung sieht vor, dass jeweils ein tangentiales Seitenspiel in Bezug auf den Adapter zwischen den Längsseiten des zweiten Bereiches der Passfeder und zugehörigen Nutseitenflächen der Nut des Adapters ausgebildet ist. Oder alternativ kann jeweils ein tangentiales Seitenspiel in Bezug auf die Nabe zwischen den Längsseiten des zweiten Bereiches der Passfeder und zugehörigen Nutseitenflächen einer Nut der Nabe ausgebildet sein. Damit ist es vorteilhaft möglich, ein Bremsmoment als Indikator zu erhalten.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführung umfasst der Rückstellmechanismus mindestens ein Kraftspeicherelement, einen Reibring, mindestens eine Klammer, mindestens ein Plattenelement mit mindestens einer Rampe und eine mit der Rampe korrespondierende Gegenkontur der Nabe oder alternativ des Adapters. Dies ergibt einen einfachen und platzsparenden Aufbau. In einer bevorzugten Ausführung können die mindestens eine Klammer und das mindestens eine Plattenelement einstückig ausgebildet sein, wodurch sich eine Teilezahl und ein Montageaufwand reduzieren.
In besonders bevorzugter Ausführung ist das Kraftspeicherelement als eine umlaufende Wellfeder ausgebildet und zwischen der mindestens einen Klammer und der mindestens einen Passfeder unter axialer Vorspannung eingesetzt. So ergibt sich ein noch günstigerer platzsparender Aufbau.
Eine weitere Ausführung sieht vor, dass der Reibring reibschlüssig mit dem Adapter oder alternativ mit der Nabe und axial formschlüssig mit der mindestens einen Klammer verbunden ist. Eine Axialverschiebung zwischen Reibring und Adapter kann dann nur noch bei starken Bremsungen und im Laufe des Belagverschleißes stattfinden.
In einer noch weiteren Ausführung weist die mindestens eine Klammer einen Körper, zwei Klammerarme, zwei Bügelabschnitte und Füße auf, wobei der Körper rotatorisch formschlüssig mit dem Adapter verbunden und axial in dem Adapter oder alternativ formschlüssig mit der Nabe verbunden und axial in der Nabe geführt ist, wobei außenseitige Bügelabschnitte mit dem Kraftspeicherelement in Kontakt stehen, und wobei die mindestens eine Klammer mit ihren Füßen formschlüssig oder/und stoffschlüssig mit dem mindestens einen Plattenelement verbunden ist. Damit ergibt sich ein Bauteil mit einer vorteilhaften Funktionsvielfalt auf engem Raum.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das mindestens eine Plattenelement Gleitkontakt zu der Nabe in einer Formausnehmung der Nabe hat und über die Rampe des Plattenelementes, welche in Kontakt mit der Gegenkontur der Nabe steht, in die eine oder die andere Richtung entlang der Gegenkontur der Nabe gleiten kann, oder dass alternativ das mindestens eine Plattenelement Gleitkontakt zu dem Adapter in einer Formausnehmung des Adapters hat und über die Rampe des Plattenelementes, welche in Kontakt mit der Gegenkontur des Adapters steht, in die eine oder die andere Richtung entlang der Gegenkontur des Adapters gleiten kann. Auf diese Weise kann vorteilhaft einfach eine Drehbewegung in eine Axialbewegung umgesetzt werden.
Dazu kann das Plattenelement mit einer zentralen dreieckförmigen Durchgangsöffnung versehen sein, welche die mindestens eine Rampe in Gestalt eines Seitenabschnitts aufweist. So kann die Rampe einfach realisiert werden.
Weiterhin ist dazu vorgesehen, dass das Plattenelement in eine Formausnehmung in der Nabe oder alternativ in dem Adapter so eingesetzt ist, dass ein dreieckförmiger Formvorsprung in der dreieckförmigen Durchgangsöffnung aufgenommen ist und durch diese radial hervorsteht, wobei der dreieckförmige Formvorsprung die Gegenkontur der Nabe oder alternativ des Adapters, welche mit der Rampe des Plattenelementes korrespondiert, in Gestalt mindestens einer Seitenfläche aufweist und mit der Rampe in Kontakt steht. Dies ergibt einen vorteilhaft kompakten Aufbau.
Alternativ können die mindestens eine Klammer und das mindestens eine Plattenelement in einem Toleranzring zusammengefasst sein. Daraus ergibt sich eine vorteilhafte Teilezahlreduzierung.
Es ist vorteilhaft, wenn das Kraftspeicherelement als eine umlaufende Wellfeder ausgebildet ist und zwischen Toleranzring und der mindestens einen Passfeder unter axialer Vorspannung eingesetzt ist. Die Wellfeder ist besonders flach und daher vorteilhaft für einen kompakten Aufbau.
In einer Ausführung umfasst der Toleranzring Ringsegmente, die zum Toleranzausgleich jeweils über Verbindungsfedern hintereinander umlaufend verbunden bzw. getrennt sind. So können mehrere Funktionen in einem Bauteil aufgenommen werden.
Eine weitere vorteilhafte Funktionsvielfalt ergibt sich, wenn auf den Ringsegmenten radial nach außen hervorstehende Dome angebracht sind.
Hierzu können die radial nach außen hervorstehenden Dome unterschiedlichen Domformen aufweisen, wobei die ersten Dome radial komprimierbar sind, und wobei die zweiten Dome in axialen Nuten des Adapters oder alternativ der Nabe als Verdrehsicherung geführt sind. Dieser Aufbau ist vorteilhaft kompakt.
Ein weiterer vorteilhaft platzsparender Aufbau wird erreicht, wenn das mindestens eine Plattenelement über um 180° gebogene Verbindungsfedern unter einem jeweiligen Ringsegment angeordnet ist.
Hierbei ist vorgesehen, dass das mindestens eine Plattenelement Gleitkontakt zu der Nabe in einer herzförmigen Formausnehmung der Nabe hat und über die Rampe des Plattenelementes, welche in Kontakt mit der Gegenkontur der Nabe steht, in die eine oder die andere Richtung entlang der Gegenkontur der Nabe gleiten kann, oder dass alternative das mindestens eine Plattenelement Gleitkontakt zu dem Adapter in einer herzförmigen Formausnehmung des Adapters hat und über die Rampe des Plattenelementes, welche in Kontakt mit der Gegenkontur des Adapters steht, in die eine oder die andere Richtung entlang der Gegenkontur des Adapters gleiten kann. Auf diese Weise können die Rampenstrukturen an Außenseiten des Plattenelementes vorteilhaft einfach angeformt werden.
Dazu ist vorgesehen, dass das mindestens eine Plattenelement zwei symmetrisch angeordnete Schrägflächen als Rampe umfasst, die mit Schrägflächen der Nabe oder alternativ des Adapters als Gegenkontur in der herzförmigen Formausnehmung der Nabe oder alternativ des Adapters in Kontakt stehen. Eine einfache Umsetzung von Drehbewegung in Axialbewegung kann somit vorteilhaft auf engem Raum ermöglicht werden.
Eine weitere platzsparende Bauweise wird dadurch ermöglicht, dass der Reibring zwischen den Plattenelementen und der Unterseite der Ringsegmente in dem Toleranzring angeordnet ist und die Ringsegmente des Toleranzrings gegen den Adapter oder alternativ gegen die Nabe drückt.
In einer besonders bevorzugten Variante ist vorgesehen, dass der Rückstellmechanismus einen Lamellentoleranzring mit schrägen Lamellen aufweist, welche federnde Kraftspeicherelemente bilden und eine Tangentialbewegung in eine Axialbewegung zur Rückstellung der Bremsscheibe umsetzen. Es ergibt sich ein Vorteil der Reduzierung einer Bauteilezahl.
Dazu ist weiterhin vorgesehen, dass der Lamellentoleranzring einen Ringabschnitt aufweist, an dem in regelmäßigen Abständen Laschen angebracht sind, wobei zwischen den Laschen jeweils mindestens eine schräge Lamelle angebracht ist, und wobei die freien Enden der schrägen Lamellen mit einem umlaufenden Nabenringabschnitt verbunden sind. So können mehrere Funktionen auf engem Raum in einem Bauteil realisiert werden.
Wenn die Laschen Dome aufweisen, die radial nach außen hervorstehenden und unterschiedlichen Domformen aufweisen, wobei die ersten Dome radial komprimierbar sind, und wobei die zweiten Dome in axialen Nuten des Adapters oder alternativ der Nabe als Verdrehsicherung geführt sind, kann die Funktionalität des Bauteils vorteilhaft erhöht werden
In weiterer Ausgestaltung ist der Nabenringabschnitt des Lamellentoleranzrings fest mit der Nabe oder der Passfeder verbunden, wobei die Dome mit den Laschen und dem Ringabschnitt des Lammellentoleranzrings zwischen Nabe und Adapter angeordnet sind, oder dass alternativ der Nabenringabschnitt des Lamellentoleranzrings fest mit dem Adapter oder der Passfeder verbunden ist, wobei die Dome mit den Laschen und dem Ringabschnitt des Lammellentoleranzrings zwischen Nabe und Adapter angeordnet sind.. Dies ist ein vorteilhaft kompakter Aufbau.
Eine noch weitere Variante sieht vor, dass der Rückstellmechanismus mindestens einen Federtoleranzring mit einem Ringabschnitt aufweist, an dem schräg verlaufende Aussparungen angeordnet sind. Eine vorteilhafte Bauteilreduzierung ist damit möglich.
Weiterhin ist dabei vorgesehen, dass der Federtoleranzring einen Ringabschnitt aufweist, an dem in regelmäßigen Abständen Lamellenpakete mit Kröpfungen angebracht sind, wobei Lamellen der Lamellenpakete an ihren Enden jeweils über einen Lamellenverbinder verbunden sind, und wobei die Lamellen federnde Kraftspeicherelemente bilden. So können zusätzliche Kraftspeicherelemente vermieden werden, wodurch eine Teilezahl vermindert wird.
In einer Weiterbildung stehen aus der Nabe Pins hervor, die den Ringabschnitt des Federtoleranzrings über die jeweiligen schrägen Aussparungen führen, wodurch eine Tangentialbewegung in eine Axialbewegung zur Rückstellung der Bremsscheibe umgesetzt wird. Damit kann eine Vereinfachung der Bewegungsumsetzung erreicht werden.
Eine weitere vorteilhafte Erhöhung der Funktionalität ergibt sich, wenn an der Außenseite des Ringabschnitts Dome angeordnet sind, die radial nach außen hervorstehende und unterschiedliche Domformen aufweisen, wobei die ersten Dome radial komprimierbar sind, und wobei die zweiten Dome in axialen Nuten des Adapters oder alternativ der Nabe als Verdrehsicherung geführt sind.
Ein vorteilhafter kompakter Aufbau kann dadurch erreicht werden, dass der Federtoleranzring mit einer Ringinnenfläche seines Ringabschnitts auf der Nabe oder alternativ auf dem Adapter aufliegt, wobei die Dome des Federtoleranzrings zwischen Nabe und Adapter angeordnet sind.
Außerdem kann der Federtoleranzring mit einer Ringinnenfläche seines Ringabschnitts über einen Reibring auf der Nabe oder alternativ auf dem Adapter aufliegen, wobei die Dome des Federtoleranzrings zwischen dem Reibring und dem Adapter oder alternativ zwischen dem Reibring und der Nabe angeordnet sind. Dies ist ein kompakter Aufbau.
In einer noch weiteren Variante ist jeweils eine Federlamelle seitlich zwischen jeweils einer Passfeder und der Nabe bzw. dem Adapter geklemmt in eine Passfedernut eingesetzt, wobei eine Führungsnase der Federlamelle in einer Schrägnut in der Passfedernut in der Nabe oder alternativ in dem Adapter verschiebbar angeordnet ist. So kann eine vorteilhafte Teilereduzierung ermöglicht werden.
Hierzu ist weiterhin vorgesehen, dass die Federlamelle einen ersten Wölbungsabschnitt und einen zweiten Wölbungsabschnitt aufweist, wobei der erste Wölbungsabschnitt in einer Nut des Adapters oder alternativ der Nabe verspannt ist und eine axiale Reibkraft erzeugt, und wobei der zweite Wölbungsabschnitt mit der Passfeder in Kontakt steht und die Funktion eines Kraftspeicherelementes aufweist. Eine vorteilhafte Funktionalität des Bauteils wird so erzielt.
In einer noch anderen Variante weist der Rückstellmechanismus mindestens einen Doppelfederring mit einem Ringabschnitt aufweist, an welchem in regelmäßigen Abständen Federlaschen über Federverbindungen angebracht und mit einer Wölbung versehen sind. Damit wird eine hohe Funktionalität in einem Bauteil ermöglicht.
Dabei ist vorgesehen, dass der Doppelfederring mit seinem Ringabschnitt fest mit der Nabe verbunden ist, wobei die Federlaschen zwischen der Passfeder und der Nabe in der Passfedernut angeordnet sind und die Passfeder gegen den Adapter pressen, oder dass alternativ der Doppelfederring mit seinem Ringabschnitt fest mit dem Adapter verbunden ist, wobei die Federlaschen zwischen der Passfeder und dem Adapter in der Passfedernut angeordnet sind und die Passfeder gegen die Nabe pressen. Es können so mindestens zwei federnde Funktionen, nämlich zur Erzeugung einer axialen Reibkraft und einer tangentialen Schwenkbarkeit der Federlaschen, ermöglicht werden.
Weiterhin sind Stifte vorgesehen, welche in Aufnahmen von unten in die Passfedern eingepresst und in der Nabe oder alternativ in dem Adapter jeweils in einer Schrägnut geführt sind, wobei die Stifte zudem durch ein jeweiliges Loch, das in den Federlaschen als Langloch eingeformt ist, mit den Federlaschen des Doppelfederrings tangential verbunden sind. Auf diese Weise lässt sich eine Umsetzung von Tangentialbewegung in Axialbewegung leicht ermöglichen.
In einer anderen Variante weist der Rückstellmechanismus mindestens eine Doppelfederklammer mit einer Platte mit einer Wölbung und mit zwei Federarmen auf, wobei jeweils ein Federarm an jeweils einer Längsseiten der Platte rechtwinklig zu der Platte angebracht ist. Damit kann ein kompakter und platzsparender Aufbau erzielt werden.
Es ist vorteilhaft, wenn jeder Federarm jeweils zwei Armabschnitte aufweist, da so ein Federweg auf engem Raum verdoppelt werden kann.
In einer Ausführung ist vorgesehen, dass die Doppelfederklammer im eingebauten Zustand auf einer Oberseite der Passfeder aufliegt, wobei die nach oben gewölbte Oberfläche der Platte in Kontakt mit einer Nut in dem Adapter oder alternativ in der Nabe steht und die Federarme jeweils seitlich zwischen den Seiten der Passfeder und Nutenseitenflächen der Nut in dem Adapter oder alternativ in der Nabe anliegen. Dies ist ein vorteilhaft kompakter Aufbau mit gleichzeitig geringer Teilezahl.
Dabei ist es vorteilhaft für eine einfache Umsetzung von Tangentialbewegung in Axialbewegung, wenn Stifte vorgesehen sind, welche in Aufnahmen der Passfedern eingepresst sind, sich jeweils durch ein Loch der Platte der Doppelfederklammer hindurch erstrecken und in dem Adapter oder alternativ in der Nabe in einer Doppelschrägnut geführt sind.
Weiterhin ist vorgesehen, dass zwischen den Passfedern und der Nabe oder alternativ dem Adapter jeweils in einer Passfedernut eine Reib- und Gleitfläche vorhanden ist, wobei die Passfedern in der jeweiligen Passfedernut in der Nabe oder alternativ in dem Adapter axial verschiebbar geführt sind. Damit kann ein Platzbedarf verringert werden.
Eine andere Variante sieht vor, dass der Rückstellmechanismus einen Klammerring mit einem Verbindungsring, Umklammerungselemente und einen Spannring aufweist. Eine reduzierte Teilezahl ist damit möglich.
Hierbei sind die Umklammerungselemente in regelmäßigen Abständen am Umfang des Verbindungsrings über federnde Axialfederabschnitte angebracht. Eine einfache Montage aufgrund geringer Teilezahl kann so erzielt werden.
In weiterer Ausgestaltung weist jedes Umklammerungselement eine Platte und dazu rechtwinklig an den Längsseiten angebrachte Seitenplatten mit jeweiligen Frontabschnitten auf, wobei die Frontabschnitte von der Platte hervorstehen und jeweils fluchtend mit der Kante einer Schmalseite der Platte mit Nuten versehen sind. Eine Funktionalität ist erhöht.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass im eingebauten Zustand der Verbindungsring auf der Nabe gleitend zwischen dieser und dem Adapter oder alternativ auf dem Adapter gleitend zwischen diesem und der Nabe aufgebracht ist, wobei jedes Umklammerungselement auf eine Passfeder derart aufgesetzt ist, dass die Platten der Umklammerungselemente auf Oberseiten der Passfeder aufliegen und die Seitenplatten jeweils an einer Seite der zugehörigen Passfeder anliegen, und wobei der Spannring in den Nuten der Seitenplatten angeordnet die Passfedern gegen die Nabe oder alternativ gegen den Adapter presst und hierdurch eine dauerhafte axiale Reibkraft erzeugt. Hiermit kann nicht nur vorteilhaft eine Funktionalität erhöht werden, sondern auch gleichzeitig ein kompakter Aufbau erzielt werden.
Wenn die Axialfederabschnitte als federnde Elemente in axialer Richtung ausgebildet sind, ist eine noch höhere Funktionalität möglich.
In einer Alternative weist der Klammerring einen Ringabschnitt, einen ersten und zweiten Verbindungsabschnitt und einen Federabschnitt auf. Das ergibt eine Zweiteilung, aber einen vorteilhafte vereinfachten Einbau.
So ist hierbei vorgesehen, dass der Ringabschnitt zwischen der Nabe gleitend angebracht ist, wobei der Federabschnitt über die Verbindungsabschnitte mit dem zur Passfeder weisenden Ende des Ringabschnitts verbunden ist und zwischen der Passfeder und einer Nutwand des Adapters oder alternativ der Nabe federnd angeordnet ist, und wobei jedes Umklammerungselement auf jeweils einer Passfeder aufgesetzt ist. Es ergibt sich ein einfacher Einbau bei gleichzeitigem kompakten Aufbau.
In einer alternativen Variante weist der Rückstellmechanismus eine Klammer und eine Federkappe auf. Damit ergibt sich der Vorteil eines einfachen Aufbaus mit geringem Platzbedarf.
Für einen einfachen Zusammenbau ist es von Vorteil, wenn jede Klammer jeweils eine Passfeder von einer Unterseite der Passfeder her umschließt und in einer jeweiligen Passfedernut der Nabe oder alternativ des Adapters formschlüssig liegt, wobei jede Federkappe auf jeweils eine Passfeder von einer Oberseite der Passfeder her aufgesetzt ist und mit der jeweiligen zugehörigen Klammer in Zusammenwirkung steht.
Hierzu ist für einen kompakten Aufbau vorgesehen, dass jede Klammer eine Grundplatte, eine an jeder Längsseite der Grundplatte rechtwinklig angeordnete Seitenwand und eine rechtwinklig an einer Schmalseite der Grundplatte angeordnete Lasche aufweist, wobei an der anderen Schmalseite der Grundplatte eine Öffnung in Gestalt eines Langlochs in die Grundplatte neben einem Randabschnitt eingebracht ist.
So kann es vorteilhaft einfach ermöglicht werden, dass jede Passfeder derart in der Klammer aufgenommen ist, dass die Passfeder auf einer Oberseite der Grundplatte aufliegt, wobei die Seitenwände der Klammer jeweils an einer Seite der Passfeder anliegen, und wobei die Passfeder in Längsrichtung der Klammer zwischen der Lasche und der Öffnung angeordnet ist. Ein Zusammensetzen von Passfeder und Klammer ist somit einfach und bedarf keiner Hilfswerkzeuge.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass jede Federkappe zwei Längsbügel, eine Lasche und einen Federabschnitt aufweist. Dies ist ein einfacher Aufbau.
Ein vorteilhaft einfacher Zusammenbau ergibt sich, wenn jede Federkappe derart auf eine jeweilige Passfeder aufgesetzt ist, dass die Längsbügel auf der Oberseite der Passfeder in Längsrichtung der Passfeder angeordnet sind, wobei die Lasche oberhalb der Lasche der Klammer an einer Stirnseite der Passfeder anliegt, und wobei der Federabschnitt mit einem Endabschnitt mit der Öffnung der Platte der Klammer in Eingriff steht.
Es ist von Vorteil, dass jede Federkappe zwei federnde Bereiche aufweist, wobei der erste federnde Bereich den Federabschnitt als Federspeicher aufweist und einen Axialfederabschnitt bildet, wobei der zweite federnde Bereich die Längsbügel aufweist, welche seitlich mit einer jeweiligen Seitenfläche nach außen gegen Nutenseitenflächen des Adapters oder alternativ der Nabe vorgespannt sind und ein permanentes Reibmoment erzeugen. Daher werden keine zusätzlichen Bauteile erforderlich.
Eine andere Variante sieht vor, dass der Rückstellmechanismus Bolzen, Federelemente, ein Anschlagelement und ein Reibelement aufweist. Damit ergibt sich ein vorteilhaft einfacher und platzsparender Aufbau.
Hierbei ist vorgesehen, dass die Bremsscheibe über die Bolzen im Adapter axial verschiebbar geführt angeordnet ist, wobei zwischen der Bremsscheibe und einer Anlagefläche des Adapters jeweils um einen Bolzen herum ein Federelement vorgesehen ist, wobei die Federelemente die Bremsscheibe axial auf Distanz zum Adapter halten, und wobei sie die Bremsscheibe gegen das axiale Anschlagelement drücken. Dieser Aufbau ist vorteilhaft einfach.
Es ist vorteilhaft, wenn die Federelemente Tellerfedern sind, da diese Bauteile in hoher Qualität kostengünstig zur Verfügung stehen.
Alternativ können die Federelemente aus einer umlaufenden Wellfeder gebildet sein. Damit wird eine Teilezahl reduziert.
Zudem ist vorgesehen, dass das Reibelement zwischen dem Adapter und der Nabe angeordnet ist und sowohl mit der Nabe als auch mit dem Adapter in Reibkontakt steht. So der Adapter vorteilhaft einfach schwerer verschiebbar sein.
Eine andere Ausführung sieht vor, dass der Rückstellmechanismus jeweils zwei Federelemente an einer Seite einer jeden Passfeder und jeweils ein Federelement, welches mit einer Stirnseite einer jeden Passfeder zusammenwirkt, aufweist. Damit ergibt sich ein vorteilhaft einfacher Aufbau.
Hierbei ist vorgesehen, dass jede Passfeder eine seitliche Aussparung aufweist, in welcher die zwei Federelemente in der Höhe der Passfeder übereinander angeordnet sind, wobei die Federelemente als Blattfedern ausgebildet sind und sich jeweils in Längsrichtung der Passfeder in der Aussparung erstrecken. Dieser Aufbau ist besonders vorteilhaft einfach und kompakt.
Weiterhin ist vorgesehen, dass jede Passfeder mit einem zweiten Bereich in einer Nut in dem Adapter und mit einem ersten Bereich in einer Passfedernut in der Nabe geführt ist, wobei die Nut in dem Adapter axial länger ist als die Passfedernut in der Nabe.
In einer weiteren Ausführung weist jedes erste Federelement eine schwache Federkraft auf und erzeugt in der jeweiligen Passfedernut in der Nabe an der Seite der Passfeder eine schwache Reibkraft, wobei jedes zweite Federelement eine hohe Federkraft aufweist und in der jeweiligen Nut im Adapter eine starke Reibkraft erzeugt. Auf diese Weise können unterschiedliche Reibkräfte bei den Bauteilpaarungen realisiert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist jedes erste Federelement mit einer nach außen liegenden Wölbung mit einer Kontaktfläche ausgebildet, wobei die Kontaktfläche mit einer Nutenseite der Passfedernut in der Nabe in Kontakt steht, und jedes zweite Federelement ist mit zwei nach außen liegenden Wölbungen mit jeweils einer Kontaktfläche und mit einer zentralen nach innen liegenden Wölbung mit einer Kontaktfläche, welche an der Aussparung der Passfeder anliegt, ausgeführt, wobei die beiden Kontaktflächen mit einer Nutseitenfläche der Nut im Adapter in Kontakt stehen. Dadurch lassen sich auf einfache Weise vorteilhaft unterschiedliche Reibkräfte erzielen.
Alternativ ist es vorgesehen, dass jede Passfeder in einer Nut in dem Adapter und in einer Passfedernut in der Nabe geführt ist, wobei die Nut in dem Adapter axial kürzer ist als die Passfedernut in der Nabe. Auf diese Weise lässt sich vorteilhaft einfach auf geringem Raum eine hohe Funktionalität erzielen.
Eine alternative Ausführung sieht vor, dass jedes erste Federelement eine schwache Federkraft aufweist und in der jeweiligen Nut im Adapter an der Seite der Passfeder eine schwache Reibkraft erzeugt, wobei jedes zweite Federelement eine hohe Federkraft aufweist und in der jeweiligen Passfedernut in der Nabe eine starke Reibkraft erzeugt
Ebenso wie oben in der einen Ausführung beschrieben, können alternativ die Federelemente umgewechselt sein, wobei jedes erste Federelement eine schwache Federkraft aufweist und in der jeweiligen Nut im Adapter an der Seite der Passfeder eine schwache Reibkraft erzeugt, wobei jedes zweite Federelement eine hohe Federkraft aufweist und in der jeweiligen Passfedernut in der Nabe eine starke Reibkraft erzeugt. Somit ergibt sich eine vorteilhafte Anpassung an unterschiedliche Einsatzbereiche.
In einer weiteren alternative Ausführung ist jedes zweite Federelement mit zwei nach außen liegenden Wölbungen mit jeweils einer Kontaktfläche und mit einer zentralen nach innen liegenden Wölbung mit einer Kontaktfläche, welche an der Aussparung der Passfeder anliegt, ausgeführt, wobei die beiden Kontaktflächen mit einer Nutenseite der Passfedernut in der Nabe in Kontakt stehen, und jedes erste Federelement mit einer nach außen liegenden Wölbung mit einer Kontaktfläche ausgebildet ist, wobei die Kontaktfläche mit einer Nutseitenfläche der Nut im Adapter in Kontakt steht. So kann je nach Einbausituation die günstigste Konstellation vorteilhaft eingesetzt werden.
Ein noch andere Variante sieht vor, dass der Rückstellmechanismus eine vorgespannte Feder aufweist, welche den Adapter relativ zu der Nabe in eine Rotationsrichtung drückt, und wobei jede Passfeder eine leicht abgewinkelte Kontur mit einem ersten Konturabschnitt und mit einem zweiten Konturabschnitt aufweist. Damit ergibt sich ein besonders vorteilhaft einfacher Aufbau mit einer geringen Teilezahl.
Hierzu sind die Konturabschnitte zueinander um eine Längsachse der Passfeder leicht abgewinkelt. Es sind vorteilhafterweise keine weiteren Zusatzbauteile erforderlich.
So kann in einer Ausführung in einem mittleren Bereich zwischen den Konturabschnitten eine Nase zur Seite hervorstehen, welche eine Stellung der Passfeder fixieren kann.
Dabei kann eine untere Seite der Nase rechtwinklig zu einer Seite des ersten, unteren Konturabschnitts der Passfeder verlaufen, und eine obere Seite der Nase rechtwinklig zu einer Seite des zweiten, oberen Konturabschnitts der Passfeder verlaufen, um jeweils einen definierten Anschlag auf einfache Weise zu bilden.
Es ist vorteilhaft, wenn die Nase zwischen der Nabe und dem Adapter liegt, da diese Bauteile Anschläge für die Nase bilden können.
In einer noch weiteren Ausführung ist jede Passfeder mit einem zweiten Bereich in einer Nut in dem Adapter und mit einem ersten Bereich in einer Passfedernut in der Nabe geführt, oder alternativ ist jede Passfeder mit einem zweiten Bereich in einer Nut in der Nabe und mit einem ersten Bereich in einer Passfedernut in dem Adapter geführt.
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 Teilschnittansicht einer Scheibenbremse mit einer Anordnung mit einer verschiebbaren Bremsscheibe nach dem Stand der Technik;
2 eine schematische Teilschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer verschiebbaren Bremsscheibe;
3-6 schematische Teilschnittdarstellungen des ersten Ausführungsbeispiels nach 2;
7-9 schematische Ansichten einer ersten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2;
10-11 schematische Ansichten einer zweiten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2;
12-13 schematische Ansichten einer dritten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2;
14-16 schematische Ansichten einer vierten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2;
17-18 schematische Ansichten einer fünften Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2;
19-27 schematische Ansichten einer sechsten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2;
28-30 schematische Ansichten einer siebenten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2;
31 eine schematische Teilschnittansicht einer Untervariante der siebenten Variante nach 28-30;
32-41 schematische Ansichten einer achten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2;
42 eine schematische Teilschnittansicht einer neunten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2;
43 eine schematische Perspektivansicht einer Passfeder eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Scheibenbremse;
44-47 schematische Ansichten der Passfeder nach 43 in unterschiedlichen Betriebszuständen;
48-52 schematische Ansichten von Varianten der Passfeder und Federelemente nach 43; und
53-54 schematische Ansichten von weiteren Varianten der Passfeder nach 43.

Die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“ beziehen sich auf die jeweilige Anordnungen in den Figuren.
Koordinaten x, y, z dienen zur Orientierung. Die x-Koordinate verläuft in einer Vorwärts-Fahrtrichtung eines Fahrzeugs, dem die Scheibenbremse zugeordnet ist. Eine Bremsscheibendrehachse 1a verläuft in y-Richtung, und die z-Koordinate gibt eine Vertikalrichtung an.
In 1 ist eine schematische Teilschnittansicht einer Anordnung 20 einer Scheibenbremse mit einer verschiebbaren Bremsscheibe 5 nach dem Stand der Technik gezeigt.
Unter einer Außenseite ist im Folgenden die Seite zu verstehen, welche zu einem (nicht gezeigten) Rad weist, das an einem Radflansch 15 angebracht ist. Eine dazu gegenüberliegende Seite wird im Folgenden als Innenseite bezeichnet.
Eine Radachse 1 mit einer Mittellinie, die hier als Bremsscheibendrehachse 1a bezeichnet wird, ist mit zwei Lagern 2 versehen, welche eine Lagerung für eine um die Bremsscheibendrehachse 1a drehbare Nabe 3 bilden. Auf dem Außenumfang der Nabe 3 ist eine axial in Richtung der Bremsscheibendrehachse 1a verschieblich geführter Adapter 4 angeordnet, welcher ein außenseitiges Ende 4AE, das zu dem Rad weist, und ein gegenüberliegendes innenseitiges Ende 4IE besitzt. Die Bremsscheibe 5 ist auf dem Adapter 4 unverschieblich angeordnet. Beiderseits der Bremsscheibe 5 ist jeweils ein Bremsbelag 6, 7 innerhalb eines Bremssattels 17 vorgesehen. Der Bremssattel 17 ist nur schematisch mit einem Sattelrücken angedeutet und als ein Festsattel ausgebildet. Der außenseitige Bremsbelag 6 wird im Folgenden auch als sattelseitiger Bremsbelag 6 bezeichnet. Der Adapter 4 und die Bremsscheibe 5 sind zusammen als Einheit auf der Nabe 3 verschiebbar angeordnet. Der Adapter 4 dient als Führungselement.
Die Bremsscheibe 5 ist z.B. über eine Innenverzahnung mit einer Außenverzahnung des Adapters 4 mit diesem drehfest verbunden und hier axial mit einer Schraube als Befestigungselement 16 an dem Adapter 4 fixiert, wobei sich das Befestigungselement 16 durch eine Bohrung 18 der Bremsscheibe 5 in eine Gewindebohrung 19 des Adapters 4 erstreckt.
Die Nabe 3 ist zur Außenseite (in 1 die linke Seite) hin mit dem Radflansch 15 verbunden, welcher eine Begrenzung des Verschiebewegs des Adapters 4 mit der Bremsscheibe 5 in Funktion als ein Anschlag für das außenseitige Ende 4AE des Adapters 4 bildet.
Zwischen der Nabe 3 und dem Adapter 4 mit der Bremsscheibe 5 sind Zwischenelemente 10' für eine Drehmomentübertragung (Bremsmoment) vorgesehen. Hier sind z.B. Bolzen 11 mit zylindrischem Kopf als Führungsabschnitt 12 am Innenumfang des Adapters 4 und am Außenumfang der Nabe 3 angeordnet, welche sich durch Ausnehmungen 8 erstrecken und darin und in dem Radflansch 15 befestigt sind. Die Führungsabschnitte 12 der Zwischenelemente 10' stehen mit Nuten 9 des Adapters 4 in Eingriff, wobei der Adapter 4 bei seiner Verschiebung mit den Nuten 9 durch die Führungsabschnitte 12 einerseits axial geführt und andererseits drehfest mit den Zwischenelementen 10 und somit mit der Nabe 3 verbunden ist.
Weiterhin ist das innenseitige Ende der Nabe 3 (auf der rechten Seite in 1) mit einem Ringblech 13 versehen. Ein Schutzblechring 14 ist auf dem außenseitigen Flanschende der Nabe 3 angeordnet und überdeckt einen Zwischenbereich oberhalb des Zwischenelementes 10 und dem Adapter 4. An dem Bremssattel 17 ist zudem ein Säuberungselement 17a angebracht, welches mit dem Schutzblechring 14 in Zusammenwirkung steht.
Ein jeweiliger Abstand zwischen den Bremsbelägen 6, 7 und der Bremsscheibe 5 in der in 1 dargestellten gelösten Stellung der Scheibenbremse wird als Lüftspiel LS bezeichnet. Infolge von Belag- und Scheibenverschleiß wird dieses Lüftspiel größer.
Bei einem Bremsvorgang erfolgt eine Zuspannung der Scheibenbremse aus der gelösten Stellung in eine zugespannte Stellung. Dabei wird zunächst der so genannte zuspannseitige Bremsbelag 7 von einer nicht gezeigten Zuspannvorrichtung gegen die Bremsscheibe 5 gepresst, wobei das so genannte zuspannseitige Lüftspiel LS überwunden wird. Sobald der zuspannseitige Bremsbelag 7 das zuspannseitige Lüftspiel LS überwunden hat und mit der Bremsscheibe 5 in Berührung kommt, beginnt ein Bremsmoment und steigt bei weiterer Zuspannung an.
Dann wird die verschiebbare Bremsscheibe 5 ihrerseits aus ihrer gelösten Position in positiver y-Richtung auf den so genannten sattelrückenseitigen Bremsbelag 6 hin verschoben, bis das so genannte sattelrückenseitige Lüftspiel LS zwischen ihm und der Bremsscheibe 5 überwunden ist. Darauf wird die verschiebbare Bremsscheibe 5 gegen den am Bremssattel 17 feststehenden sattelrückenseitigen Bremsbelag 6 gepresst, wobei das Bremsmoment weiter ansteigt. In der zugespannten Stellung der Scheibenbremse ist das jeweilige Lüftspiel LS nicht mehr vorhanden. Dieser zugespannten Stellung der Scheibenbremse ist eine Position der Bremsscheibe 5 zugeordnet, die als zugespannte Position bezeichnet wird.
2 stellt eine schematische Teilschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse mit einer erfindungsgemäßen Anordnung 20 mit einer verschiebbaren Bremsscheibe 5 dar. In den 3 bis 6 sind schematische Teilschnittdarstellungen des ersten Ausführungsbeispiels nach 2 gezeigt. 3 zeigt eine Schnittansicht von Nabe 3, Adapter 4 und Passfeder 10 in einer x-z-Ebene der 2. 4 stellt einen Tangentialschnitt der 2 in einer x-y-Ebene mit Blick auf einen Rückstellmechanismus 21 dar. In 5 ist ein Teil des Rückstellmechanismus 21 mit einer Klammer 24 gezeigt. 6 zeigt eine vergrößerte Tangentialschnittansicht mit einem Plattenelement 25 des Rückstellmechanismus 21.
Die erfindungsgemäße Anordnung 20 umfasst eine Radachse 1 mit (hier nicht gezeigten) Lagern 12 (siehe 1), eine Nabe 3, einen Adapter 4 mit einer Bremsscheibe 5, Zwischenelemente 10' und einen Rückstellmechanismus 21.
Die Bremsscheibe 5 ist mit dem Adapter 4 fest verbunden. Der Adapter 4 dient als Führungselement und wird im Laufe des Belagverschleißes axial in y-Richtung auf der Nabe 3 verschoben. Zusätzlich gleicht der Adapter 4 Axialbewegungen aus, welche durch Verformungen von Bremssattel 17 und Bremsbelägen 6, 7 verursacht werden. Das Bremsmoment wird von der Bremsscheibe 5 über den Adapter 4 und Passfedern als Zwischenelemente 10' in die Nabe 3 eingeleitet.
Der Adapter 4 ist auf die Nabe 3 aufgeschoben. Ein Körper des Adapters 4 erstreckt sich von seinem außenseitigen Ende 4AE in negativer y-Richtung über etwa zwei Drittel seiner Länge bis zu einem Absatz mit einem Außendurchmesser, welcher an einer Schulter des Absatzes in einen Auflageabschnitt 4a übergeht, der einen geringeren Außendurchmesser aufweist. Die Schulter des Absatzes bildet eine Anlagefläche 4b für die Bremsscheibe 5, welche auf dem Auflageabschnitt 4a aufgeschoben und mit der Anlagefläche 4b in nicht näher beschriebener Weise drehfest verbunden ist. Der Auflageabschnitt 4a erstreckt sich weiter in negativer y-Richtung bis zu seinem innenseitigen Ende 4IE. Das außenseitige Ende 4AE des Adapters 4 steht in dieser gezeigten Position, in welcher noch kein Verschleiß aufgetreten ist, in einem Abstand zu dem Radflansch 15. Dieser Abstand kann der maximale Verschiebeweg in positiver y-Richtung des Adapters 4 mit der Bremsscheibe 5 sein.
Die Nabe 3 ist hier in vier Abschnitte unterteilt. Der erste Abschnitt bildet ein außenseitiges Ende der Nabe 3, welches mit dem Radflansch 15 verbunden ist. Daran schließt sich ein zweiter Abschnitt als ein Übertragungsabschnitt mit dem Zwischenelement 10' als Passfeder 10 an. Dieser zweite Abschnitt geht in einen dritten Abschnitt über, welcher im Weiteren als Rückstellabschnitt bezeichnet wird und den Rückstellmechanismus 21 aufweist. Dann schließt sich ein vierter Abschnitt als Führungsabschnitt 3b an, der in einem innenseitigen Ende der Nabe 3 endet.
Das dem außenseitigen Ende 4AE gegenüberliegende Ende 4IE des Adapters 4 fluchtet in dieser Position im Wesentlichen mit dem innenseitigen Ende des Führungsabschnitts 3b der Nabe 3. Das innenseitige Ende 4IE des Adapters 4 ist auf dem Führungsabschnitt 3b der Nabe 3 geführt und gegenüber diesem mit einer Dichtung 13a und einem Abstreifer 13b abgedichtet.
Die Zwischenelemente 10' sind hier Passfedern 10, welche am Umfang der Nabe 3 in dem Übertragungsabschnitt verteilt mit einem unteren Abschnitt in Passfedernuten 31 eingesetzt sind, aus denen die Passfedern 10 mit einem oberen Abschnitt radial hervorstehen. Die oberen Abschnitte der Passfedern 10 stehen mit Nuten 9 am Innenumfang des Adapters 4 in Eingriff. Die Nuten 9 erstrecken sich von dem außenseitigen Ende 4AE des Adapters 4 in negativer y-Richtung, in welcher sie länger als die Passfedern 10 ausgebildet sind, um eine axiale Bewegung des Adapters 4 mit der Bremsscheibe 5 zu ermöglichen.
Die Passfedern 10 sind mit den Passfedernuten 31 in der Nabe 3 so angeordnet, dass die außenseitigen Enden der Passfedern 10 jeweils etwa um ein Achtel ihrer Länge aus der Nut 9 zur Außenseite in positiver y-Richtung hervorstehen.
Die Nuten 9 bilden jeweils eine axiale Nut, erstrecken sich in negativer y-Richtung in dem Innenumfang des Adapters 4 bis zu einer Schulter und gehen dann in eine Ausnehmung 91 über, die eine geringere Höhe in z-Richtung aufweist als die davor liegende Ausnehmung 9. Die Ausnehmung 91 erstreckt sich dann weiter in negativer y-Richtung bis kurz vor die Dichtung 13a am innenseitigen Ende 4IE des Adapters 4.
Der Adapter 4 ist mit der auf und an ihm befestigten Bremsscheibe 5 auf der Nabe 3 über die Passfedern 10 über die vorderen Nuten 9 im Übertragungsabschnitt und über sein innenseitiges Ende 4IE in axialer y-Richtung auf dem Führungsabschnitt 3b der Nabe 3 verschiebbar geführt angeordnet.
Ein Endbereich des Auflageabschnitts 4a des Adapters 4 mit dem innenseitigen Ende 41E ist mit einem umlaufenden Ringblech 13 versehen. Ein Schutzblechring 14 überdeckt das außenseitige Ende 4AE des Adapters 4 und ist an dem Randflansch 15 befestigt. Unterhalb des Schutzblechrings 14 ist ein Rollbalg 14a als Dichtung vorgesehen.
Die Passfedern 10 in diesem Beispiel weisen an ihrem innenseitigen Ende eine Abflachung auf, durch welche in Bezug auf die Nabe 3 ein radialer Anlageabschnitt 10a in einer x-z-Ebene und ein tangentialer Auflageabschnitt 10b gebildet sind. Eine radiale Dicke des Auflageabschnitts in z-Richtung entspricht hier z.B. etwa einem Sechstel der radialen Dicke der Passfedern 10 in z-Richtung. Eine Länge des Auflageabschnitts 10b in y-Richtung entspricht hier z.B. etwa einem Fünftel der Länge der Passfeder10 in y-Richtung.
Die Passfedern 10 weisen jeweils eine Oberseite 10c und eine Unterseite 10d auf (siehe 3). Die unteren Abschnitte der Passfedern 10 liegen mit der Unterseite 10d in den Passfedernuten 31 der Nabe 3. Dabei sind die unteren Abschnitte der Passfedern 10 in den Passfedernuten 31 der Nabe 3 formschlüssig zwischen Nutseiten 31a, 31b und Stirnseiten 31c, 31d der Passfedernuten 31 aufgenommen.
Im Bereich der innenseitigen Stirnseite 31c der Passfedernut 31 ist der Außendurchmesser der Nabe 3 kleiner als der Außendurchmesser der Nabe 3 im Bereich der außenseitigen Stirnseite 31d der Passfedernut 31, wobei jeweils ein Zwischenabschnitt 32 gebildet ist. Die Oberseite dieses Zwischenabschnitts 32 der Nabe 3 fluchtet mit den Auflageabschnitten 10b der Passfedern 10.
Die oberen Abschnitte der Passfedern 10 sind der Nut 9 des Adapters 4 aufgenommen. Dabei ist ein Radialspiel 30 in Bezug auf die Nabe 3 zwischen den Oberseiten 10c der Passfedern 10 und einer Nutfläche 90 der Nut 9 vorgesehen. Weiterhin ist jeweils ein tangentiales Seitenspiel 30a, 30b in Bezug auf den Adapter 4 zwischen den Längsseiten der oberen Abschnitte der Passfedern 10 und zugehörigen Nutseitenflächen 90a, 90b der Nut 9 ausgebildet (siehe 3).
In 3 sind außerdem zwei Rotationspfeile gezeigt. Von diesen Pfeilen bezeichnet der eine Pfeil eine Rotation R3 der Nabe 3 um die Bremsscheibendrehachse 1a. Natürlich sind beide Rotationsrichtung möglich. Der andere Pfeil zeigt eine Rotation R4 des Adapters 4 um die Bremsscheibendrehachse 1a. Die Rotationen R3, R4 können aufgrund der Seitenspiele 30a, 30b Differenzen aufweisen, wie unten noch näher ausgeführt wird.
Zwischen dem Zwischenabschnitt 32 und dem innenseitigen Ende der Nabe 3 sind umlaufend Formausnehmungen 35 eingeformt, die in Projektion auf eine Ebene eine rechteckige Form mit abgerundeten Ecken bilden (4 und 6). Die Formausnehmungen 35 weisen innenseitig jeweils eine in Projektion auf eine x-y-Ebene in x-Richtung verlaufende Wand 35a auf, wobei eine dieser Wand 35a gegenüberliegende Wand als eine Stirnfläche 32a des Zwischenabschnitts 32 bezeichnet ist.
Etwa außermittig zu der Stirnfläche 32a hin verschoben ist ein dreieckiger Formvorsprung 34 angeordnet, welcher hier den gleichen Außendurchmesser wie der Zwischenabschnitt 32 und der Führungsabschnitt 3b aufweist. Die Dreiecksform des dreieckigen Formvorsprungs 34 ist ein gleichseitiges Dreieck mit abgerundeten Ecken. Die Spitze des Dreiecks weist zur Außenseite (also zur Stirnfläche 32a), wobei die Grundseite des Dreiecks parallel zu der Wand 35a der Formausnehmung 35 verläuft. Die gleichlangen, schräg verlaufenden Seiten des Dreiecks des dreieckigen Formvorsprungs 34 weisen jeweils eine Seitenfläche 34a, 34b auf.
Der Formvorsprung 34 kann z.B. beim Formen der Formausnehmung 35 beispielsweise durch Fräsen hergestellt werden, wobei eine dreieckförmigen Ausnehmung 33 vor der Spitze des dreieckigen Formvorsprungs 34 entsteht, welche sich in den Zwischenabschnitt 32 erstreckt. Dies ist in 4 und 6 dargestellt.
Die mit dem Adapter 4 verbundene Bremsscheibe 5 bewegt sich bei ihrer Verschiebung in Axialrichtung in Richtung der Bremsscheibendrehachse 1a bzw. in y-Richtung beim Bremsen aufgrund dreier verschiedener Ursachen. Erstens muss das sattelrückenseitige Lüftspiel überwunden werden. Zweitens findet beim Bremsen eine axiale Bewegung in y-Richtung der Bremsscheibe 5 durch elastische Verformungen (das sind vor allem Kompression der Bremsbeläge 6, 7 und Dehnung des Bremssattels 17) statt. Drittens muss sich die Bremsscheibe 5 wegen des sattelrückenseitigen Belagverschleißes immer weiter axial in positiver y-Richtung (also nach außen zum Außenende 4AE) bewegen.
Der Rückstellmechanismus 21 ist dazu vorgesehen, dass in der gelösten Stellung der Scheibenbremse immer ein ausreichendes Lüftspiel zwischen dem jeweiligen Bremsbelag 6, 7 und der Bremsscheibe 5 in ihrer gelösten Position vorhanden ist. Dadurch wird erreicht, dass z.B. der sattelrückenseitige Bremsbelag 6 nicht dauerhaft an der Bremsscheibe 5 anliegen und nicht an der Bremsscheibe 5 schleifen kann. Der Rückstellmechanismus 21 kann eine Erhöhung von Bremsbelag- und Bremsscheibenverschleiß und zudem auch ein durch ein Schleifen der Bremsbeläge 6, 7 an der Bremsscheibe 5 verursachtes Verlustreibmoment verhindern.
Der Rückstellmechanismus 21 ist so ausgebildet, dass er trotz der Überlagerung der beiden letzten Bewegungsursachen (elastische Verformungen und sattelrückenseitiger Belagverschleiß) diese derart „unterscheiden“ kann, dass eine beidseitige Lüftspielsicherung realisiert wird. Zudem kann sichergestellt werden, dass die Bremsscheibe 5 in ihrer gelösten Position definiert positioniert wird und bis zum nächsten Bremsvorgang auch bei Vibrationen in dieser Position bleibt. In dieser Position ist auf jeder Seite der Bremsscheibe 5 ein ausreichendes Lüftspiel vorhanden.
Für eine derartige definierte Positionierung der Bremsscheibe 5 in ihrer gelösten Position zwischen den Bremsbelägen 6, 7 nach jedem Bremsvorgang wird das Bremsmoment als Indikator herangezogen. Sobald beim Lösen der Bremse das Moment ein bestimmtes Limit unterschreitet, wird die Bremsscheibe 5 das halbe Lüftspiel durch den Rückstellmechanismus 21 vom sattelrückenseitigen Bremsbelag 6 weggeschoben.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Schrägverschiebung über eine Art Rampe oder Schräglamellen verwendet. Die Rampe kann z.B. über schräg angeordnete Wände, Schrägflächen oder dergleichen ausgebildet sein. Dies wird unten ausführlich beschrieben.
Um dies zu realisieren wird eine begrenzte rotatorische Relativbewegung (R3, R4) zwischen der Bremsscheibe 5 (bzw. dem Adapter 4) und der Nabe 3 zugelassen (siehe 3). Bei eintretendem Bremsmoment wird über eine Rampe die relative Rotationsbewegung in eine geringe Axialbewegung bis zu einem Anschlag umgewandelt und in einer Feder gespeichert. Jede weitere Axialbewegung durch weiteres Zuspannen oder Lösen der Bremse, kann ab diesem Zeitpunkt wegen dem anhaltenden Bremsmoment, der Rampe und des Anschlags nur noch über eine zusätzliche reibschlüssige Verbindung stattfinden. Verschwindet das Bremsmoment, so wird die federgespeicherte Kraft wieder freigegeben und über die Reibschlussverbindung zur verschiebbaren Bremsscheibe 5 (bzw. Adapter 4) übertragen. Hierbei verschiebt sich auch die Bremsscheibe 5 wieder in ihre Ausgangsstellung bzw. gelöste Position.
Der Rückstellmechanismus 21 ist im Rückstellabschnitt der Nabe 3 zwischen den Zwischenelementen 10 und dem Führungsabschnitt 3b der Nabe 3 angeordnet.
Der Rückstellmechanismus 21 umfasst mindestens ein Kraftspeicherelement 22, einen Reibring 23, mindestens eine Klammer 24 und mindestens ein Plattenelement 25 mit mindestens einer Rampe und einer mit der Rampe korrespondierenden Gegenkontur der Nabe 3. Die Gegenkontur ist mit der Nabe 3 fest verbunden oder ein Bestandteil der Nabe 3.
Das Kraftspeicherelement 22 ist als eine umlaufende Wellfeder ausgebildet und zwischen den Klammern 24 und den Zwischenelementen 10 unter axialer Vorspannung eingesetzt. Dabei liegt das umlaufende Kraftspeicherelement 22 zu einem Teil auf den Auflageabschnitten 10b der Passfedern 10 und zu einem anderen Teil auf den Zwischenabschnitten 32 der Nabe 3 auf. Ein außenseitiger Endabschnitt 22a des Kraftspeicherelementes 22 stützt sich sowohl an den Anlageabschnitten 10a der Passfedern 10 als auch an den dazwischen am Umfang liegenden Abschnitten der Nabe 3 ab.
Der Reibring 23 ist reibschlüssig mit dem Adapter 4 und axial formschlüssig mit den umlaufend angeordneten Klammern 24 verbunden. Um Toleranzen der umlaufend angeordneten Nuten 91 im Adapter 4, die hier durch Ausfräsungen geformt sind, und der Nabe 3 besser ausgleichen zu können, haben die Klammern 24 zueinander am Umfang der Nabe 3 einen geringen Abstand.
In 5 ist eine Klammer 24 stellvertretend für alle Klammern 24 in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt. Somit gilt die Beschreibung für die eine Klammer 24 für alle am Umfang angeordneten Klammern 24.
Die Klammer 24 umfasst einen Körper 24a, zwei Klammerarme 24b, 24c, zwei Bügelabschnitte 24d, 24e und vier Füße 24f, 24g.
Der Körper 24a ist in y-Richtung angeordnet und an seinem innenseitigen Ende mit dem nach unten, d.h. zur Nabe 3 hin, umgebogenen Klammerarm 24b verbunden. Der andere nach unten umgebogene Klammerarm 24c ist mit dem außenseitigen Ende des Körpers 24a verbunden. An den unteren Enden der Klammerarme 24b, 24c ist jeweils ein Bügelabschnitt 24d, 24e angebracht. Die Bügelabschnitte 24d, 24e korrespondieren in ihrer gebogenen Form mit der Nabe 3. Die Verbindungen mit den Klammerarmen 24b, 24c sind jeweils zentral an den Bügelabschnitten 24d, 24e angebracht. Die Bügelabschnitte 24d, 24e erstrecken sich beidseitig der Klammerarme 24b, 24c am Umfang. Die vier Füße 24f, 24g sind jeweils paarweise an den Unterseiten der Bügelabschnitte 24d, 24e im Bereich der Verbindungen mit den Klammerarmen 24b, 24c angebracht und erstrecken sich nach unten, d.h. zur Nabe 3 hin.
Mittels der vier Füße 24f, 24g ist jede Klammer 24 formschlüssig mit jeweils einem Plattenelement 25 verbunden, wie in 4 und 5 dargestellt ist. Die Plattenelemente 25 sind in den Formausnehmungen 35 der Nabe 3 eingesetzt und werden unten noch näher erläutert.
Die Klammer 24 ist über ihren Körper 24a rotatorisch formschlüssig mit dem Adapter 4 verbunden, wobei der Körper 24a mit der Ausnehmung 91 in Eingriff ist. Dabei stehen Seitenflächen 24i, 24j des Körpers 24a, die in y-Richtung verlaufen, mit Seitenwänden 92 der Nut 91 in Kontakt (siehe 2).
Die außenseitigen Bügelabschnitte 24e der Klammern 24 weisen Druckflächen 24h auf, welche mit innenseitigen Endabschnitten 22b des Kraftspeicherelementes 22 in Kontakt stehen. Dies ist in den 4 und 5 gezeigt.
Der Reibring 23 verläuft durch die Klammern 24. Dabei ist er axial von den Bügelabschnitten 24d, 24e der Klammern 24 festgelegt, wie aus den 2, 4 und 5 zu entnehmen ist. Eine radiale Begrenzung des Reibrings 23 ist dadurch gegeben, dass der Reibring 23 mit seinem Außendurchmesser mit den Unterseiten der Körper 24a der Klammern 24 und mit seinem Innendurchmesser mit der Nabe 3 und den Formvorsprüngen 34 der Nabe 3 in Kontakt steht. Dies ist in 2 gezeigt.
Ein Plattenelement 25 ist in 4 und 6 stellvertretend für alle Plattenelemente 25 dargestellt und wird im Folgenden beschrieben.
Das Plattenelement 25 weist die Gestalt eines gleichschenkligen Trapezes auf, dessen Symmetrielinie in y-Richtung verläuft, und ist mit einer zentralen dreieckförmigen Durchgangsöffnung 26 versehen. Sowohl die Ecken der trapezförmigen Gestalt als auch die Ecken der dreieckförmigen Durchgangsöffnung 26 sind abgerundet.
Die dreieckförmige Durchgangsöffnung 26 teilt das Plattenelement 25 in zwei Seitenabschnitte 25a, 25b, die jeweils von einem Schenkel der dreieckförmigen Durchgangsöffnung und von einem jeweiligen Schenkel der Trapezform festgelegt sind, wobei die Seitenabschnitte 25a, 25b im Bereich einer kurzen Grundseite der Trapezform durch einen länglichen Verbindungsabschnitt 25c und im Bereich einer langen Grundseite der Trapezform durch einen weiteren Verbindungsabschnitt 25c verbunden sind.
Die dreieckförmige Durchgangsöffnung 26 weist zwei gleichlange Schenkelwände 26a, 26b und eine Grundseitenwand 26c auf. Die Schenkelwände 26a, 26b bilden mit ihren verbundenen Enden eine Spitze, welcher zu der langen Grundseite der trapezförmigen Gestalt des Plattenelementes 25 weist. Die Grundseitenwand 26c der dreieckförmigen Durchgangsöffnung 26 verläuft parallel zu der kurzen Grundseite der Trapezform des Plattenelementes 25.
Die Schenkelwände 26a, 26b bilden jeweils eine Rampe, welche zu der Symmetrieachse des Plattenelementes 25 und der Bremsscheibendrehachse 1a in einem schrägen Winkel in einem Bereich von ca. 35° bis 55°, bevorzugt 40° bis 50°, besonders bevorzugt 45° angeordnet ist.
Das Plattenelement 25 ist in die Formausnehmung 35 in der Nabe 3 so eingesetzt, dass zum Einen die lange Grundseite der Trapezform des trapezförmigen Plattenelementes 25 zur Außenseite weist, d.h. eine Stirnfläche 25e der langen Grundseite steht einer Stirnfläche 32a des Zwischenabschnitts 32 gegenüber (6). Zum Anderen ist der dreieckförmige Formvorsprung 34 in der dreieckförmigen Durchgangsöffnung 26 aufgenommen und steht durch diese radial hervor (2, 4 und 6).
Auf diese Weise bildet der dreieckförmige Formvorsprung 34 mit seinen gleichlangen Schenkelwänden mit jeweils mit einer Seitenfläche 34a, 34b die Gegenkontur, welche mit der Rampe, d.h. den Schenkelwänden 26a, 26b der dreieckförmigen Durchgangsöffnung 26 des Plattenelementes 25 korrespondiert.
Zudem befindet sich der längliche Verbindungsabschnitt 25c des Plattenelementes 25 zwischen der Grundseite des dreieckförmigen Formvorsprungs 34 und der Wand 35a der Formausnehmung 35.
Die formschlüssigen Verbindungen der Klammer 24 mit dem Plattenelement 25 mittels der vier Füße 24f, 24g sind dergestalt ausgeführt, dass die zum außenseitigen Ende 4AE weisenden Füße 24f, 24g jeweils in einer Ausnehmung 27 symmetrisch zur Symmetrieachse des Plattenelementes 25 an der langen Grundseite in dem Plattenelement 25 befestigt sind. Die zum innenseitigen Ende 4IE weisenden Füße 24f, 24g sind ebenfalls jeweils in einer Ausnehmung 27a symmetrisch zur Symmetrieachse des Plattenelementes 25 an der Grundseitenwand 26c der dreieckförmigen Durchgangsöffnung 26 in dem Plattenelement 25 befestigt. Die Ausnehmungen 27 sind von der Stirnfläche 25e her in das Plattenelement 25 eingeformt, wobei die anderen Ausnehmungen 27a von der Innenseite der dreieckförmigen Durchgangsöffnung 26 in die Grundseitenwand 26c eingeformt sind. Die Ausnehmungen 27, 27a korrespondieren mit dem Querschnitt der Füße 24f, 24g; hier ist der Querschnitt rechteckig.
In 6 ist eine Ausgangsstellung des Plattenelementes 25 gezeigt. In dieser Ausgangsstellung ist das Plattenelement 25 durch die axiale Krafteinwirkung des Kraftspeicherelementes 22 auf den Bügelabschnitt 24e der Klammer 24 derart in Richtung auf das innenseitige Ende 4IE gedrückt, dass die gleichlangen Schenkelwände 26a, 26b der dreieckförmigen Durchgangsöffnung 26 jeweils mit einer gleichlangen, schräg verlaufenden Seitenfläche 34a, 34b des Dreiecks des dreieckigen Formvorsprungs 34 in Kontakt stehen. Auf diese Weise werden die oben erwähnten Rampen gebildet, an denen eine Schrägverschiebung erfolgt. Zudem liegt das trapezförmige Plattenelement 25 auch mit seiner kurzen Grundseite an der Wand 35a der Formausnehmung 35 an.
Die Grundseite des Dreiecks des dreieckigen Formvorsprungs 34 ist in der Ausgangsstellung des Plattenelementes 25 von der Grundseitenwand 26c des Verbindungsabschnitts 25c des Plattenelementes 25 beabstandet. Dieser Abstand beträgt hier etwa das Doppelte eines Abstands zwischen der Stirnfläche 25e der langen Grundseite des trapezförmigen Plattenelementes 25 und der Stirnfläche 32a des Zwischenabschnitts 32.
Die Plattenelemente 25 haben Gleitkontakt zur Nabe 3 in den Formausnehmungen 35 und können jeweils über die zwei schrägen Flächen der Schenkelwände 26a, 26b in die eine oder die andere Richtung entlang einer der beiden Schenkelflächen 34a, 34b des Formvorsprungs 34 gleiten. Hierdurch kann eine Tangentialbewegung der Plattenelemente 25 und der Klammern 24 über die Schrägflächen in eine Axialbewegung umgewandelt werden.
Durch ein Spiel (Seitenspiel 30a, 30b - siehe 3) zwischen den Passfedern 10 und dem Adapter 4 (oder der Nabe 3) wird diese rotatorische Relativbewegung zwischen Nabe 3 und Adapter 4 ermöglicht. Dies wird z.B. durch die beiden Pfeile der Rotationen R3 und R4 in 3 veranschaulicht. Im ungebremsten Ausgangszustand wird der Adapter 4 über das vorgespannte Kraftspeicherelement 22 (Wellfeder) in neutraler Stellung gehalten. Genauer beschrieben drückt das Kraftspeicherelement 22 (Wellfeder) in axialer Richtung gegen die Klammern 24 und somit auch gegen die Plattenelemente 25 welche hierdurch in die oben beschriebene Ausgangsstellung gedrückt werden.
Bei Bremsbeginn wird durch die Axialkraft des sattelseitigen Bremsbelages 6 ein Bremsmoment erzeugt. Axialkraft und Bremsmoment lassen die Bremsscheibe 5, den Adapter 4, die Klammern 24, die Plattenelemente 25 und den Reibring 23 axial und rotatorisch entlang der Schrägflächen 26a/34a, 26b/34b verschieben bis das Passfedernspiel (siehe 3) bzw. das sattelrückenseitige Lüftspiel überwunden ist. Gleichzeitig wird das vorgespannte Kraftspeicherelement 22 (Wellfeder) weiter gespannt.
Wegen des anhaltenden Momentes können die Bauteile des Rückstellmechanismus 21 nicht mehr aus ihrer Position bewegt werden. Werden weitere Axialbewegungen der Bremsscheibe 5 und des Adapters 4 durch Verformung oder Verschleiß erzwungen, so beginnt der Adapter 4 über den fixierten Reibring 23 axial zu gleiten. Dies passiert sowohl beim Zuspannen, als auch beim Lösen der Bremse, solange das Bremsmoment vorhanden ist. Sobald das Bremsmoment einen Schwellwert unterschreitet, weil der sattelseitige Bremsbelag 6 von der Bremsscheibe 5 abhebt, drückt das Kraftspeicherelement (Wellfeder) 22 den kompletten Rückstellmechanismus 21 wieder in die Ausgangsstellung zurück. Da der Reibring 13 reibschlüssig mit dem Adapter 4 verbunden ist, wird auch dieser zusammen mit der Bremsscheibe 5 axial verschoben. Durch die Schrägflächen 26a/34a, 26b/34b an den Plattenelementen 25/Formvorsprünge 26 und die rotatorische Kopplung der Klammern 24 zum Adapter 4, wird auch dieser wieder in seine rotatorische Ausgangsstellung mit tangentialem Spiel zwischen den Passfedern 10 und dem Adapter 4 gebracht.
Zusammengefasst führt dies zu einer Rückstellung der Bremsscheibe 5 vom sattelrückenseitigen Bremsbelag 6 um das halbe Lüftspiel. Hierbei wird automatisch der sattelrückenseitige Belagverschleiß berücksichtigt.
Um Verschleiß zwischen dem Reibring 23 und dem Adapter 4 zu reduzieren, ist ein geringes axiales Spiel zwischen den Klammern 14 und dem Reibring 23 (oder einer anderen Stelle) möglich. Eine Axialverschiebung zwischen Reibring 23 und Adapter 4 findet dann nur noch bei starken Bremsungen und im Laufe des Belagverschleißes statt. Wird dieses Klammerspiel allerdings zu groß, könnte die Bremsscheibe 5 an den Belägen schleifen.
Das oben beschriebene erste Ausführungsbeispiel kann auch in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
Dies soll beispielhaft für alle weiteren Alternativen kurz angedeutet werden. So kann die Nutfläche 90 in dem Adapter 4 als Passfedernut die Passfeder 10 axial festlegen und die Passfedernut 31 in der Nabe 3 für die Passfeder 10 so ausgebildet sein, dass die Passfeder in der Nabe 3 axial beweglich ist. Der Auflageabschnitt 10b der Passfeder 10 ist dann in dem Adapter 4 angeordnet. Der Rückstellmechanismus 21 ist dann so angeordnet, dass das Kraftspeicherelement 22 in dem Adapter 4 auf dem darin angeordneten Zwischenabschnitt 32 aufliegt. Der Reibring 23 steht dann mit dem Formvorsprung 34 in dem Adapter 4 in Zusammenwirkung, wobei die Klammer 24 gegen die Nabe 3 drückt. Die Funktionseinheit mit dem Plattenelement 25 ist dann in dem Adapter 4 angeordnet.
Eine Anordnung der Seitenspiele 30a, 30b in der Nabe 3 kann auch unabhängig von der obigen Alternative sein.
7 bis 9 zeigen schematische Ansichten einer ersten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2.
7 stellt eine schematische Teilschnittansicht der Variante des ersten Ausführungsbeispiels dar. 8 stellt einen Tangentialschnitt der 7 in einer x-y-Ebene mit Blick auf einen Rückstellmechanismus 21 dar. 9 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Toleranzrings 28.
Diese Variante unterscheidet nicht sich von der Funktion des ersten Ausführungsbeispiels. Die Einzelelemente Klammer 24 und Plattenelemente 25 sind in dem Toleranzring 28 zusammengefasst.
Der Toleranzring 28 umfasst Ringsegmente 29, die zum Toleranzausgleich jeweils über Verbindungsfedern 29b, 29c hintereinander umlaufend verbunden bzw. getrennt sind. Auf den Ringsegmenten 29 sind radial nach außen hervorstehende Dome 29d, 29e angebracht, deren Längsrichtungen in y-Richtung verlaufen.
Die Plattenelemente 25 sind über (hier zwei) um 180° gebogene Verbindungsfedern 29a unter dem jeweiligen Ringsegment 29 angeordnet und liegen im zusammengebauten Zustand (7, 8) in hier herzförmig gestalteten Formausnehmungen 35 (8).
Die Verbindungsfedern 29a der Plattenelemente 25 weisen zum außenseitigen Ende 4AE und stehen mit dem Endabschnitt 22b des Kraftspeicherelementes 22 in Kontakt. Weiterhin liegen Stirnflächen 29f eines jeden Ringsegments 29 auch an dem Endabschnitt 22b des Kraftspeicherelementes 22 an.
Ein Plattenelement 25 ist in 8 stellvertretend für alle Plattenelemente 25 gezeigt. Es umfasst zwei symmetrisch angeordnete Schrägflächen 25g, 25f als Rampe, die zum innenseitigen Ende weisen und mit Schrägflächen 35b, 35c der Nabe 3 in der herzförmigen Formausnehmung 35 in Kontakt stehen und wie oben beschrieben zusammenwirken (zwei Pfeile deuten die oben beschriebenen Bewegungen an).
Zwischen den Verbindungsfedern 29a ist das Plattenelement 25 mit einer Lasche 25h versehen, die eine zum außenseitigen Ende 4AE weisende Stirnfläche 25e aufweist. Die Stirnfläche 25e steht einer Stirnfläche 32a des Zwischenabschnitts 32 gegenüber. Die Stirnfläche 32a befindet sich zwischen zwei runden Formausnehmungen 35d, 35e, in welchen die Verbindungsfedern 29a Platz finden.
An der zum innenseitigen Ende weisenden Kante des Plattenelementes 25 ist eine nach unten gebogene Lasche 25i angeformt, welche in die Herzspitze der herzförmigen Formausnehmung 35 weist.
Der Reibring 23 liegt nun nicht mehr direkt am Adapter 4 an, sondern drückt den Toleranzring 28 gegen den Adapter 4. Dabei ist der Reibring 23 zwischen den Plattenelementen 25 und der Unterseite der Ringsegmente 29 angeordnet.
Die zwei unterschiedlichen Domformen (Dom 29d, 29e) auf dem Toleranzring 28 erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Dom 29d ist radial komprimierbar, um Fertigungsungenauigkeiten des Reibrings 23 und des Adapters 4 zusätzlich ausgleichen zu können. Dom 29e überragt Dom 29d und ist in einer axialen Nut 93 des Adapters 4 als Verdrehsicherung geführt, wie 7 zeigt.
Die oben beschriebene erste Variante des ersten Ausführungsbeispiels kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
10 und 11 zeigen schematische Ansichten einer zweiten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2. In 10 ist eine schematische Teilschnittansicht der zweiten Variante gezeigt. 11 stellt eine schematische Perspektivansicht eines Lamellentoleranzrings 36 dar.
Diese Variante unterscheidet sich von den vorherigen Varianten und ist vereinfacht dargestellt. Funktional ersetzt der Lamellentoleranzring 36 das Kraftspeicherelement 22 (Wellfeder) und den Toleranzring 28.
Der Lamellentoleranzring 36 weist einen Ringabschnitt 36a auf, der zu dem innenseitigen Ende 4IE weist. An dem Ringabschnitt 36a sind in regelmäßigen Abständen Laschen 36b angebracht, die zum außenseitigen Ende 4AE weisen. Die Laschen 36b verlaufen schräg zur Mittellinie des Lamellentoleranzrings 36 und weisen die beiden Domvarianten Dom 29d, 29e in eingeprägter Ausführung (nicht dargestellt, aber leicht vorstellbar - siehe 9) auf. Die Dome 29d, 29e übernehmen die gleichen Aufgaben wie oben bereits beschrieben.
Zwischen den Laschen 36b sind über Verbindungsabschnitte 36c schräge Lamellen 36d an dem Ringabschnitt 36a angebracht. Die schrägen Lamellen 36d weisen die gleiche Schrägung wie die Laschen 36b auf und sind an ihren zu außenseitigen Ende 4AE weisenden Enden über weitere Verbindungsabschnitte 36f mit einem Nabenringabschnitt 36e verbunden.
Die schrägen Lamellen 36d ersetzen die federnde Wirkung des Kraftspeicherelementes 22 (Wellfeder). Zusätzlich übernehmen sie die Umwandlung der Tangentialbewegung in die Axialbewegung und ersetzen somit die Schrägflächen 25f, 25g der Plattenelemente 25 am Toleranzring 28 (siehe 8 und 9).
Der Nabenringabschnitt 36e ist fest mit der Nabe 3 oder den Passfedern 10 verbunden. Es ist möglich den Reibring 23 (nicht dargestellt, aber gemäß 7 leicht vorstellbar) entfallen zu lassen, so dass die Dome 29d, 29e des Lammellentoleranzrings 36 zwischen Nabe 3 und Adapter 4 geklemmt werden.
Die oben beschriebene zweite Variante des ersten Ausführungsbeispiels kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
12 und 13 stehen schematische Ansichten einer dritten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2 dar. In 12 ist eine schematische Teilschnittansicht der dritten Variante gezeigt. 13 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Federtoleranzrings 37.
Die dritte Variante ist ebenfalls vereinfacht dargestellt.
Der Federtoleranzring 37 weist einen Ringabschnitt 37a auf, der zu dem innenseitigen Ende 4IE weist. An dem Ringabschnitt 37a sind in regelmäßigen Abständen Lamellenpakete 37c über Verbindungsabschnitte 37b angebracht und weisen zum außenseitigen Ende 4AE. Hier sind jeweils fünf Lamellen 37d mit Kröpfungen 37f nach innen vorgesehen. Die Enden der Lamellen 37d sind jeweils über einen Lamellenverbinder 37e verbunden.
An der Außenseite des Ringabschnitts 37a sind jeweils die beiden Domvarianten Dom 29d, 29e eingeprägt (nicht dargestellt, aber leicht vorstellbar - siehe 9). Die Dome 29d, 29e übernehmen die gleichen Aufgaben wie oben bereits beschrieben.
Zusätzlich gibt es an dem Ringabschnitt 37a schräg verlaufende Aussparungen (nicht dargestellt), welche die Funktion der Schrägflächen oder Schräglamellen 36d ersetzen.
Aus der Nabe 3 stehen Pins (nicht dargestellt), die den Federtoleranzring 37 über die jeweiligen schrägen Aussparungen führen. Die Lamellen 37d der Lamellenpakete 37c übernehmen die federnde Funktion. Der Federtoleranzring 37 liegt mit einer Ringinnenfläche 37g seines Ringabschnitts 37a auf dem Führungsabschnitt 3b der Nabe 3 (12). Dabei sind die Dome 29d, 29e des Federtoleranzrings 37 zwischen Nabe 3 und Adapter 4 geklemmt.
Es ist möglich, dass der Federtoleranzring 37 mit seiner Ringinnenfläche 37g seines Ringabschnitts 37a über den Reibring 23 (nicht dargestellt, aber gemäß 7 leicht vorstellbar) auf dem Führungsabschnitt 3b der Nabe 3 aufliegt, so dass die Dome 29d, 29e des Federtoleranzrings 37 zwischen dem Reibring 23 und dem Adapter 4 geklemmt werden.
Die oben beschriebene dritte Variante des ersten Ausführungsbeispiels kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
So kann beispielsweise in einer solchen Alternative der Federtoleranzring 37 mit seiner Ringinnenfläche 37g entweder direkt auf dem Adapter 4 oder über den Reibring 23 auf dem Adapter 4 aufliegen.
14 bis 16 zeigen schematische Ansichten einer vierten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2. In 14 ist eine schematische Teilschnittansicht der vierten Variante dargestellt. 15 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Federlamelle 38, und 16 zeigt eine Draufsicht auf die Federlamelle 38 nach 15.
Die Federlamelle 38 weist einen geraden Mittelabschnitt 38a auf, an den zum innenseitigen Ende 4IE weisend ein erster Wölbungsabschnitt 38b als Ende angebracht ist. Der erste Wölbungsabschnitt 38b weist die gleiche Höhe wie der Mittelabschnitt 38a auf und seine Wölbung ist zur Seite ausgeführt, wobei eine Mittellinie der Wölbung radial verläuft.
Zum außenseitigen Ende 4AE hin ist der Mittelabschnitt 38a über einen sich radial nach oben vergrößernden Verbindungsabschnitt 38d mit einem zweiten Wölbungsabschnitt 38c verbunden. Der zweite Wölbungsabschnitt 38c ist radial etwa doppelt so hoch wie der Mittelabschnitt 38a. Seine Wölbung ist zur Seite ausgeführt, wobei eine Mittellinie der Wölbung radial verläuft. An der Unterseite des zweiten Wölbungsabschnitts 38c ist eine sich nach unten erstreckende Führungsnase 38e angebracht.
Die Federlamellen 38 werden seitlich zwischen den Passfedern 10 und der Nabe 3 bzw. dem Adapter 4 geklemmt in die Passfedernuten 31 eingesetzt. Durch das Bremsmoment wird der gewölbte zweite Wölbungsabschnitt 38c einer jeden Federlamelle 38 eben gedrückt und übernimmt die federnde Funktion des Kraftspeicherelementes 22 (Wellfeder). Hierbei bewegt sich die nach unten zeigende Führungsnase 38e der Federlamelle 38 in einer Schrägnut (nicht dargestellt, aber leicht vorstellbar) in der Passfedernut 31. Die Federlamelle 38 bewegt sich hierdurch in axialer Richtung. Ihre rechte Seite ist mit dem ersten Wölbungsabschnitt 38b in einer Nut des Adapters 4 verspannt und erzeugt eine axiale Reibkraft. Funktional ersetzte der erste Wölbungsabschnitt 38b somit den Reibring 23.
Die oben beschriebene erste Variante des vierten Ausführungsbeispiels kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
17 und 18 zeigen schematische Ansichten einer fünften Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2. 17 stellt eine schematische Teilschnittansicht der fünften Variante dar. 18 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Doppelfederrings 39.
Der Doppelfederring 39 umfasst einen Ringabschnitt 39a, an welchem in regelmäßigen Abständen Federlaschen 39b über Verbindungsabschnitte 39c an einer zum außenseitigen Ende weisenden Seite des Ringabschnitts 39a angebracht sind. Die Federlaschen 39b sind weiterhin über Federverbindungen 39d an den Verbindungsabschnitte 39c angebracht, etwas nach innen zur Mittellinie des Doppelfederrings 39 weisend gekröpft und mit einer Wölbung 39f versehen. Jede Federlasche 39b weist einen flachen Laschenkörper 39e mit einem abgerundeten Endabschnitt 39g auf, in den ein Loch 39h eingeformt ist. Der Ringabschnitt 39a weist eine äußere Ringoberfläche 39i und eine innere Ringoberfläche 39j auf. Jede Federlasche 39b umfasst eine äußere Laschenoberfläche 39k und eine innere Laschenoberfläche 391.
Der Doppelfederring 39 ist mit seinem Ringabschnitt 39a mit der inneren Ringoberfläche 39j fest mit der Nabe 3 verbunden und übernimmt zwei federnde Funktionen. Der Bereich „c“ ist gewölbt und presst die Passfedern (3) permanent gegen den Adapter (2) wodurch eine axiale Reibkraft erzeugt wird. Die Wölbung 39f der Federlaschen 39b besitzt eine federnde Wirkung wodurch die Federlaschen 39b des Doppelfederrings 39 tangential schwenkbar sind.
Weiterhin sind Stifte 40 (Pins) vorgesehen, welche in Aufnahmen 10e von unten in die Passfedern 10 eingepresst und in der Nabe 3 in einer Schrägnut 3a geführt sind. Die Stifte 40 sind zudem über das jeweilige Loch 39h, das als Langloch ausgebildet ist) mit den Federlaschen 39b des Doppelfederrings 39 tangential verbunden. Auf diese Weise halten die Federlaschen 39b die Stifte 40 und die Passfedern 10 federnd in tangentialer Position.
Die Federlaschen 39b liegen zwischen der Unterseite 10d der Passfeder 10 und der Passfedernut 31, wobei ihre äußeren Laschenoberflächen 39k mit den Unterseiten 10d der Passfedern 10 in Kontakt stehen und ihre inneren Laschenoberflächen 391 in der Passfedernut 31 aufliegen.
Tritt ein Bremsmoment auf, so verdreht sich der Adapter 4, die Passfedern 10 und die Stifte 40 relativ zur Nabe 3, bis die Passfedern 10 einen Anschlag erreichen. Über die Schrägnuten 3a werden dieselben Bauteile auch in axialer Richtung bewegt. Jede weitere Axialbewegung über den Anschlag hinaus findet über die reibschlüssige Verbindung der Passfedern 10 zum Adapter 4 in diesem statt. Am Ende des Bremsvorgangs, wenn das Bremsmoment verschwindet, werden die Passfedern 10, der Adapter 4 und die Bremsscheibe 5 durch die federnden Federlaschen 39b des Doppelfederrings 39 wieder in die Ausgangsstellung zurück gedrückt.
Die oben beschriebene fünfte Variante des ersten Ausführungsbeispiels kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
19 bis 27 stehen schematische Ansichten einer sechsten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2 dar. 19 stellt eine schematische Teilschnittansicht der sechsten Variante dar. 20 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Doppelfederklammer 41. In 21 ist eine Doppelschrägnut 42 dargestellt. 22 zeigt einen schematischen Radialschnitt einer ersten Untervariante der sechsten Variante nach 19, 23 stellt dazu einen Längsschnitt dar, und 24 zeigt einen Tangentialschnitt. 25 zeigt einen schematischen Radialschnitt einer zweiten Untervariante, 26 stellt dazu einen Längsschnitt dar, und 27 zeigt einen Tangentialschnitt.
In der sechsten Variante wird der Doppelfederring 39 durch eine Doppelfederklammer 41 ersetzt. Die Doppelfederklammer 41 umfasst eine Platte 41a mit zwei Randabschnitten 41b und 41c, zwei Verbindungsabschnitte 41d und zwei Federarmen 41e und 41f. Die Platte 41a erstreckt sich in y-Richtung und ist an beiden Schmalseiten mit jeweils einem Randabschnitt 41b (zum innenseitigen Ende 4IE weisend), 41c (zum außenseitigen Ende 4AE weisend) versehen. Zudem ist die Platte 41a nach oben gewölbt. Die Platte 41a weist eine obere Oberfläche 41n und eine untere Oberfläche 41o auf und ist mit einem Loch 41p versehen, das in dem ersten Drittel der Platte 41a eingeformt ist, welches zum außenseitigen Ende 4AE weist.
Der Randabschnitt 41c ist an seinen beiden schmalen Enden jeweils mit einem um 90° nach unten gebogenen Verbindungsabschnitt 41d verbunden, an denen jeweils ein Federarm 41e, 41f angebracht ist.
Jeder Federarm 41e, 41f weist jeweils zwei Armabschnitte auf, nämlich einen inneren und einen äußeren Armabschnitt, die jeweils mit gewölbten Abschnitten aneinander liegen und mit einem zum außenseitigen Ende 4AE weisenden Verbindungsbogen 41j verbunden sind. Der innere Verbindungsabschnitt 41g ist in seinem Übergang zum Verbindungsbogen 41j über den Verbindungsabschnitt 41d an dem Randabschnitt 41c der Platte 41a befestigt. Auf diese Weise liegen die Federarme 41e, 41f rechtwinklig zu der Platte 41a.
Jeder Verbindungsbogen 41j geht an der Innenseite in einen Verbindungsabschnitt 41g und an der Außenseite in einen Verbindungsabschnitt 41k über. Die Verbindungsabschnitte 41g und 41k sind so gebogen, dass ihre Enden aufeinander zulaufen. An diesen Enden sind jeweils Zentralbögen 41h (innen) und 411 (außen) angebracht, deren Wölbungen aneinander liegen, wobei ihre Enden wieder auseinander laufen und jeweils mit einem Endbogen 41i (innen) und 41m (außen) verbunden sind. Die Endbögen 41i, 41m sind so gestaltet, dass ihre Wölbungen voneinander abstehen und ihre freien Enden aneinander liegen.
Im eingebauten Zustand (19) der Doppelfederklammer 41 liegen ihre Randabschnitte 41b und 41c auf der Oberseite 10c der Passfeder 10 auf, wobei die Oberfläche 41n der Platte 41a in Kontakt mit der Nut 90 im Adapter 4 steht. Die Federarme 41e, 41f liegen jeweils seitlich zwischen den Seiten der Passfeder 10 und den Nutenseitenflächen 90a, 90b der Nut 90 im Adapter 4 an (siehe 25). Dabei liegen die Wölbungen der inneren Verbindungsbogen 41g, 41i der Federarme 41e, 41f an den Seiten der Passfeder 10 an, und die Wölbungen der äußeren Verbindungsbogen 41k, 41k der Federarme 41e, 41f stehen in Kontakt mit den Nutenseitenflächen 90a, 90b.
Die Platte 41a und die Federarme 41e, 41f haben die gleichen Funktionen. Die Stifte 40 sind in Aufnahmen 10e der Passfedern 10 eingepresst, erstrecken sich jeweils durch das Loch 41p der Platte 41a der Doppelfederklammer 41 und werden im Adapter 4 in einer Doppelschrägnut 42 (für beide Drehrichtungen) geführt. Die Doppelschrägnut 42 ist im Adapter 4 in einem Endabschnitt 4c eingebracht und weist zwei bogenförmige Seitenbereiche 42a, 42b auf, die in einer Symmetrieachse in y-Richtung einen sich nach innen, d.h. in die Doppelschrägnut 42 hinein, wölbenden Zentralabschnitt 42c aufweisen (21).
Die Reib- und Gleitfläche ist nun zwischen den Passfedern 10 und der Nabe 3 in der Passfedernut 31 vorhanden (22). Durch die umgedrehte Bauweise wandern die Passfedern 10 im Laufe des Belagverschleißes mit dem Adapter 4 mit. Ansonsten ist die Funktionsweise identisch zur vorherigen Variante.
In der ersten Untervariante nach den 22, 23 und 24 ist die Passfedernut 31 in der Nabe 3 als eine Art Doppelnut mit an einer Schmalseite der Passfedernut 31 nebeneinanderliegenden Bogenabschnitten 43, 43a und einem dazwischen liegenden Vorsprung 45, der zentral in der Mittellinie liegt, ausgebildet, wobei die gegenüberliegende Schmalseite eine zentral in der Mittellinie liegende Einbuchtung 46 zwischen zwei Bogenabschnitten 44, 44a aufweist. Die Passfeder 10 ist an ihren Enden jeweils mit einer Nase 47, 47a ausgebildet. Die eine Nase 47 wirkt mit dem Vorsprung 45 zusammen, wobei die andere Nase 47a mit der Einbuchtung 46 in Eingriff steht.
Seitlich der Passfeder 10 ist jeweils eine Seitenfeder 48, 49 angeordnet. Jede Seitenfeder 48, 49 weist in der Mitte einen jeweils an einer Seite der Passfeder 10 anliegenden gewölbten Zentralabschnitt 48a, 49a auf. Jede Seitenfeder 48, 49 weist zudem jeweilige gebogene Endabschnitte 48b, 48c; 49b, 49c auf, die jeweils an einer Nutseite 31a, 31b der Passfedernut 31 anliegen.
Die Passfeder 10 ist zudem mit einem Spannring 50 gehalten.
Die zweite Untervariante nach den 25, 26 und 27 sieht eine Art Doppelnut in dem Adapter 4 mit einer Nutfläche 90 und geraden Nutenseiten 90a, 90b vor. An der einen Schmalseite der Doppelnut ist eine Einbuchtung 90e zentral in der Mittellinie der Doppelnut zwischen zwei Bogenabschnitten 90c und 90d eingeformt. Gegenüberliegend ist eine Nase 90f in die Doppelnut hineinragend angeformt.
An den Seiten der Passfeder 10 im Bereich des Adapters 4 ist jeweils eine Seitenfeder 48, 49 vorgesehen. Auch hier weist, wie bei der ersten Untervariante, jede Seitenfeder 48, 49 in der Mitte einen jeweils an einer Seite der Passfeder 10 anliegenden gewölbten Zentralabschnitt 48a, 49a auf. Jede Seitenfeder 48, 49 weist zudem jeweilige Endabschnitte 48b, 48c; 49b, 49c auf.
Die Passfeder 10 ist an einer Schmalseite, die mit der Nase 90f in Kontakt steht, wie üblich abgerundet. Die andere Schmalseite mit einem Endabschnitt 10f, der zum innenliegenden Ende 4IE weist, ist mit einer Nut 10g versehen, in welcher der Spannring 50 eingreift. Das dem Endabschnitt 10f gegenüberliegende Ende der Nut 10g ist mit jeweils einer abgerundeten Ecke versehen, von denen beide jeweils mit einem Bogenabschnitt 90c, 90d des Adapters 4 in Kontakt stehen.
Die oben beschriebene sechste Variante des ersten Ausführungsbeispiels kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
In den 28 bis 30 sind schematische Ansichten einer siebenten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2 gezeigt. 28 stellt eine schematische Teilschnittansicht der siebenten Variante dar. 29 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Spannrings 50. In 30 ist eine schematische Perspektivansicht eines Klammerrings 51 gezeigt.
Der Spannring 50 umfasst radial nach außen gewölbte Bügelabschnitte 50a, die durch Druckabschnitte 50b jeweils verbunden sind. Die Bügelabschnitte 50a sind mit Bogenunterseiten 50c versehen, wobei die Druckabschnitte 50b innere, d.h. zur Mittellinie des Spannrings 50 weisende, Druckseiten 50d besitzen.
Der Klammerring 51 weist einen Verbindungsring 51a mit einer äußeren Oberfläche 51b und einer inneren Oberfläche 51c auf. An der zum außenliegenden Ende 4AE weisenden Seite sind an dem Verbindungsring 51a in regelmäßigen Abständen am Umfang Umklammerungselemente 53 über federnde Axialfederabschnitte 52 an jeweils einem Verbindungsabschnitt 51d angebracht. Jeder Axialfederabschnitt 52 ist mit einem Federbogen 52a mit einem Verbindungsabschnitt 51d und mit einem weiteren Federbogen 52b mit jeweils einem Umklammerungselement 53 verbunden.
Jedes Umklammerungselement 53 weist eine Platte 53a und dazu rechtwinklig an den Längsseiten angebrachte Seitenplatten 53b, 53c mit jeweiligen Frontabschnitten 53d, 53e auf. Die Platte 53 ist mit einer äußeren Oberfläche 53h und einer inneren Oberfläche 53i versehen. Die Seitenplatten 53b, 53c weisen nach innen, d.h. zur Mittellinie des Klammerrings 51. Die Platten 53a sind an einer zum Verbindungsring 51a weisenden Schmalseite an den weiteren Federbogen 52b der Axialfederabschnitte 52 angebracht.
An den anderen Schmalseiten der Umklammerungselemente 53 stehen beidseitig die Frontabschnitte 53d, 53e der Seitenplatten 53b, 53c hervor und sind jeweils fluchtend mit der Kante dieser Schmalseite mit Nuten 53f, 53g versehen.
Die siebente Variante kommt ohne Schrägflächen oder -lamellen aus. Der Spannring 50 presst die Passfedern 10 nach innen gegen die Nabe 3 und erzeugt hierdurch eine dauerhafte axiale Reibkraft. Dabei liegen die Druckabschnitte 50b des Spannrings 50 mit ihren Druckseiten 50d in den Nuten 10g der Passfedern 10 und in den Nuten 53f, 53g der Frontabschnitte 53d, 53e der Seitenplatten 53b, 53c der Umklammerungselemente 53 des Klammerrings 51.
Der Klammerring 51 erfüllt mehrere Funktionen. Der Verbindungsring 51a dient nur als Verbindungselement der umlaufend angeordneten Umklammerungselemente 53 und kann frei zwischen der Nabe 3 (mit seiner inneren Oberfläche 53c) und dem Adapter 4 (mit seiner äußeren Oberfläche 51b) gleiten.
Die Axialfederabschnitte 52 dienen als federnde Elemente in axialer Richtung.
Die Umklammerungselemente 53 umklammern jeweils eine Passfeder 10, wobei hierdurch bei einem auftretenden Moment die Passfedern 10 in Position gehalten werden. Die Platten 53a der Umklammerungselemente 53 liegen zwischen den Oberseiten 10c der Passfedern 10 und der Nutfläche 90 im Adapter. Die Seitenplatten 53b, 53c sind zwischen den Seiten der Passfedern 10 und den zugehörigen Nutenseiten 31a, 31b der Passfedernuten 31 in der Nabe 3.
Die Oberflächen 53h der Platten 53a der Umklammerungselemente 53 sind mit den Nutflächen 90 des Adapters 40 verschiebefest verbunden, wobei die inneren Oberflächen 53i der Platten 53a mit den Oberseiten 10c der Passfedern 10 in Kontakt stehen. Ein Spiel zwischen den Passfedern 10 und der Nabe 3 oder dem Adapter 4 ist nicht notwendig. Während der Überwindung des sattelrückenseitigen Lüftspiels ist die Reibung zwischen den Passfedern 10 und der Nabe 3 größer als die axiale Reibkraft der Umklammerungselemente 53 des Klammerrings 51, wodurch die Axialfederabschnitte 52 gespannt werden können. Durch das erhöhte Reibmoment durch Anlage des zweiten Bremsbelages 5 übersteigt nun die Reibkraft zwischen den Passfedern 10 und den Umklammerungselementen 53 die Reibkraft zwischen Nabe 3 und den Passfedern 10, wo nun jede weitere Axialbewegung stattfindet. Die Passfedern 10 werden solange in Bezug zum Adapter 4 in Position gehalten, bis der sattelseitige Bremsbelag abhebt und sich hierdurch das Moment reduziert. Ist die Klammerung reduziert, kann sich die federnde Biegung der Axialfederabschnitte 52 entspannen und verschiebt Adapter 4 und Bremsscheibe 5 um das halbe Lüftspiel.
Die oben beschriebene siebenten Variante des ersten Ausführungsbeispiels kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
31 zeigt eine schematische Teilschnittansicht einer Untervariante der siebenten Variante nach 28-30.
Bei dieser Untervariante ist ein Klammerring 54 zweiteilig ausgeführt. Dabei sind die Umklammerungselemente 53 wie oben beschrieben aber ohne die Axialfederabschnitte 53 auf den Passfedern 10 aufgebracht.
Der Klammerring 54 weist einen Ringabschnitt 54a, einen ersten und zweiten Verbindungsabschnitt 54b, 54c und einen Federabschnitt 54d auf. Der Ringabschnitt 54a ist wie der Verbindungsring 51a des Klammerrings 51 der siebenten Variante zwischen der Nabe 3 und dem Adapter 4 gleitend angebracht. An der Seite des Ringabschnitts 54a, die zu den Passfedern 10 weist, ist jeweils bei jeder Passfeder 10 im Bereich der Nut 9 ein erster Verbindungsabschnitt 54b angebracht und um 180° so umgebogen, dass der erste Verbindungsabschnitt 54b auf dem Rand des Ringabschnitts 54a liegt. An dem Ende des ersten Verbindungsabschnitts 54b ist der zweite Verbindungsabschnitt 54c angebracht, an dessen Ende der Federabschnitt 54d befestigt ist. Der Federabschnitt 54d ist radial schräg nach außen angeordnet und drückt mit seinem freien Ende gegen eine Nutwand 90g und bildet somit einen Federabschnitt, welcher die oben beschriebene Funktion des Axialfederabschnitts 52 aufweist.
Die oben beschriebene Untervariante der siebenten Variante des ersten Ausführungsbeispiels kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
32 bis 41 stellen schematische Ansichten einer achten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2 dar. 32 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Passfeder 10 mit einer Klammer 55 und einer Federkappe 56. In 33 ist eine perspektivische Axialschnittansicht der 32 gezeigt. 34 zeigt eine weitere Axialschnittansicht der 32. 35 zeigt die Klammer 55 in einer schematischen Perspektivansicht, und 36 stellt eine schematische Perspektivansicht der Federkappe 56 dar. In den 37, 38 und 39 sind schematische Perspektivansichten von Varianten der Federkappe 56 dargestellt. 40 zeigt eine Klemmvariante für den oberen Bereich der Passfeder 10, wobei 41 eine Schnittdarstellung in der Ebene XLI nach 40 zeigt.
Bei dieser achten Variante umfasst der Rückstellmechanismus 21 eine Klammer 55 und eine Federkappe 56 pro Passfeder 10. Die Beschreibung im Folgenden ist nur für eine Anordnung mit einer Passfeder 10 ausgeführt, gilt aber selbstverständlich für alle Anordnungen mit der Passfeder 10 am Umfang der Nabe 3 dieser achten Variante. Die Klammer 55 umschließt die Passfeder 10 von der Unterseite 10d der Passfeder 10 her und liegt in der Passfedernut 31 der Nabe 3. Die Federkappe 56 ist auf die Passfeder 10 von der Oberseite 10c her aufgesetzt ist und steht mit der Klammer 55 in Zusammenwirkung, wie unten noch näher erläutert wird.
Die Klammer 55 ist in 35 deutlich dargestellt und weist eine Grundplatte 55a mit einer Unterseite 55h und einer Oberseite 55i, zwei Seitenwände 55b, 55c und eine Lasche 55e auf. An jeder Längsseite der Grundplatte 55a ist jeweils eine Seitenwand 55b, 55c rechtwinklig zur Grundplatte 55a angebracht und stehen von der Grundplatte 55a nach oben hervor. Der Begriff „nach oben“ bedeutet hier in positiver z-Richtung (z.B. Koordinatensystem in 2) von der Nabe 3 hervorstehend. Die Seitenwände 55a, 55b sind an der Grundplatte zwischen abgerundeten Ecken angeordnet. Die Abrundungen der Ecken korrespondieren mit den abgerundeten Ecken der Passfedernut 31.
Die Ecken zum innenseitigen Ende 4IE der Grundplatte 55a weisenden Eckabschnitte 55d sind abgerundet, wobei die Lasche 55e zentral zwischen diesen Eckabschnitten 55d im Bereich der Schmalseite der Grundplatte 55a rechtwinklig nach oben von der Grundplatte 55a hervorsteht. Die Lasche 55e weist eine Höhe auf, die etwa einer halben Höhe der Seitenwände 55a, 55b entspricht.
Im Bereich der anderen Schmalseite der Grundplatte 55a ist eine Öffnung 55g in Gestalt eines Langlochs in die Grundplatte 55a neben einem Randabschnitt 55f eingebracht. Die Öffnung 55g verläuft parallel zu dem Randabschnitt 55f dieser anderen Schmalseite der Grundplatte 55a.
Die Klammer 55 liegt mit der Unterseite 55h ihrer Grundplatte 55a in der Passfedernut 31, wobei die Schmalseite mit der Lasche 55e an der zum innenseitigen Ende 4IE weisenden Stirnseite 31c der Passfedernut 31 anliegt (33 und 34). Die andere Schmalseite der Klammer 55 liegt mit dem Randabschnitt 55f an der anderen Stirnseite 31 d der Passfedernut 31 an. Die abgerundeten Eckabschnitte 55d und weiteren Ecken sind formschlüssig in den abgerundeten Ecken der Passfedernut 31 angeordnet.
Die Passfeder 10 ist derart in der Klammer 55 aufgenommen, dass die Unterseite 10d der Passfeder 10 auf der Oberseite 55i der Grundplatte 55a der Klammer 55 aufliegt. Die Seitenwände 55b, 55c liegen jeweils an einer Seite der Passfeder 10 an. In Längsrichtung der Klammer 55 ist die Passfeder 10 zwischen der Lasche 55e und der Öffnung 55g angeordnet und steht mit ihrer zum innenseitigen Ende 4IE weisenden Stirnseite mit der Lasche 55e in Kontakt.
Die Federkappe 56 weist zwei Längsbügel 56a und 56b, eine Lasche 56e und einen Federabschnitt 56f auf. Die Längsbügel 56a, 56b verlaufen in Längsrichtung der Federkappe 56 und sind an ihren zum innenseitigen Ende 4IE weisenden Enden mit einem quer zu ihnen verlaufenden ersten Verbindungsabschnitt 56c verbunden. Der Verbindungsabschnitt 56c ist um 90° nach unten gebogen und mit einer Lasche 56e versehen. Die Lasche 56e erstreckt sich an der Stirnseite der Passfeder 10 über etwa ein Viertel der Höhe der Passfeder 10.
An den zum außenseitigen Ende 4AE weisenden Enden der Längsbügel 56a, 56b sind diese durch einen quer zu ihnen verlaufenden zweiten Verbindungsabschnitt 56d verbunden, der ebenfalls um 90° nach unten gebogen ist. Im Gegensatz zu dem ersten Verbindungsabschnitt 56c ist das Ende des zweiten Verbindungsabschnitts 56d mit einem Federabschnitt 56f verbunden. Der Federabschnitt 56f verläuft nach unten an der anderen Stirnseite der Passfeder 10 entlang bis über deren Unterseite hinaus. Dabei verjüngt sich die Breite des Federabschnitts 56f nach unten hin in einen Endabschnitt 56g. Der Endabschnitt 56g ragt im zusammengebauten Zustand von Passfeder 10, Klammer 55 und Federkappe 56 in die Öffnung 55g der Klammer 55 hinein und steht mit dem Randabschnitt 55f der Klammer 55 in Eingriff.
Die Federkappe 56 ist im zusammengebauten Zustand auf die Passfeder 10 derart aufgesetzt, dass die Längsbügel 56a, 56b z.T. auf den Rändern der Oberseite 10c der Passfeder 10 und z.T. auf den Oberseiten der Seitenwände 55b, 55c der Klammer 55 (32) aufliegen. Die Lasche 56e der Federkappe 56 und die Lasche 55e der Klammer 55 sind etwa gleich lang und bedecken jeweils etwa zwei Fünftel der Höhe der Stirnseite der Passfeder 10, was aus 34 deutlich hervorgeht.
Die Anordnung von Passfeder 10, Klammer 55 und Federkappe 56 ist im Bezug zu der Orientierung der Rückstelleinrichtung 21 der vorigen Variante um 180° gedreht. Das heißt, dass der Federabschnitt 56f wie der Axialfederabschnitt 52 (siehe 28 und 30) zum außenseitigen Ende 4AE weist.
Die Federkappe 56 ist z.B. aus einem Metallblech (Stanzbiegelteil) erstellt und weist zwei federnde Bereiche auf. Der erste Bereich ist der Federabschnitt 56f, dient als Federspeicher und entspricht funktional den Axialfederabschnitten 52 (28 und 30). Der zweite Bereich sind die Längsbügel 56a, 56b, welche seitlich mit einer jeweiligen Seitenfläche 56h, 56i nach außen gegen die Nuten (Nutenseitenflächen 90a, 90b in 3) des Adapters 4 vorgespannt sind und ein permanentes Reibmoment erzeugen. Zudem stehen Oberseiten 56j, 56k der Längsbügel 56a, 56b mit der Nutfläche 90 (3) des Adapters 4 in Kontakt.
Während der sattelrückenseitigen Lüftspielüberwindung ist die Reibkraft der Längsbügel 56a, 56b größer als die der Klammer 55 (zwischen Unterseite 10d der Passfeder 10 und der Oberseite 55i der Grundplatte 55a der Klammer 55) und der Federabschnitt 56f wird gespannt. Mit steigendem Bremsmoment wird die Reibkraft der Klammer 55 größer und hält die Passfeder 10 in Position. Jede weitere Axialbewegung findet zwischen Adapter 4 und Federkappe 56 statt.
Mit schwindendem Moment lässt die Kraft der Klammer 55 nach und gibt die Passfedern 10 frei. Dann bewegen sich die Bremsscheibe 5, der Adapter 4, die Federkappen 56 und Passfedern 10 um das halbe Lüftspiel in axialer Richtung.
Die Variante der Federkappe 56 nach 37 ist mit zwei einzelnen, schmalen Federkappengruppen ausgebildet. Die eine Gruppe umfasst den Längsbügel 56a mit einem parallel dazu angeordneten Längsträger 56m. Die andere Gruppe ist dazu symmetrisch zur Längsachse der Federkappe 56 aufgebaut und umfasst den Längsbügel 56b mit einem parallel dazu angeordneten Längsträger 56m. Die Längsbügel 56a, 56b und die Längsträger 56m sind ähnlich der Federkappe 56 nach 36 an den Enden jeweils mit einem, hier verkürzten, Verbindungsabschnitt 56c und 56d verbunden. Die ersten Verbindungsabschnitte 56c sind jeweils um 90° nach unten gebogen und weisen jeweils eine in der Breite verkürzte Lasche 56e auf. Auch die zweiten Verbindungsabschnitte 56d sind jeweils um 90° nach unten gebogen und jeweils mit einem in der Breite verkürzten Federabschnitt 56f versehen. Jeder Federabschnitt 56f weist einen Endabschnitt 56g auf. Die Längsträger 56m sind mittig über einen Querverbinder 56n zu der Federkappe 56 verbunden.
In 38 ist eine weitere Variante der Federkappe 56 dargestellt. Die Längsbügel 56a, 56b sind an ihren zum außenseitigen Ende 4AE (in der 38 links) weisenden Enden wie in dem Ausführungsbeispiel nach 36 mit dem Verbindungsabschnitt 56d verbunden, an dem der Federabschnitt 56f angebracht ist. Ausgehend von diesem Verbindungsabschnitt 56d in Richtung zum innenseitigen Ende 4IE (d.h. in Längsrichtung der Federkappe 56) ist der Verbindungsabschnitt 56d etwas länger im Verbindungsbereich zu den Längsbügeln 56a, 56b gestaltet. Dann sind die Längsbügel 56a, 56b durch eine kreisrunde Öffnung 56b getrennt, welche sich an der rechten Seite in Längsrichtung öffnet und in eine V-förmige Öffnung 56I übergeht. Die V-förmige Öffnung 56I erstreckt sich zwischen den Längsbügels 56a, 56b bis zu deren Enden, an denen hier jeweils eine Lasche 56e über einen Verbindungsabschnitt 56c angebracht ist. Auf diese Weise verjüngen sich die Breiten der Längsbügel 56a, 56b im Verlauf der V-förmigen Öffnung 56l von der kreisrunden Öffnung 56p bis zu den Enden, welche zum innenseitigen Ende 4IE weisen.
39 zeigt eine weitere Variante, bei welcher die kreisrunde Öffnung 56p auf der rechten Seite im Bereich der Enden der Längsbügel 56a, 56b angeordnet ist, welche zum innenseitigen Ende 4IE weisen. Diese Enden der Längsbügel 56a, 56b verlaufen als Kreisringsegmente aufeinander zu und sind durch den Verbindungsabschnitt 56c zentral verbunden. Der Verbindungsabschnitt 56c ist wie schon oben beschrieben nach unten umgebogen und mit der Lasche 56e verbunden. Von den anderen Enden der rechten Kreisringsegmenten, welche eine Mündung der Öffnung 56p zwischen sich bilden, ausgehend erstrecken sich die Längsbügel 56a, 56b gegenüberliegend bis zu ihren jeweiligen Enden, die zum außenseitigen Ende 4AE weisen. Diese Enden sind jeweils über einen Verbindungsabschnitt 56d mit einem sich nach unten erstreckenden Federabschnitt 56f verbunden. Jeder Federabschnitt 56f weist den Endabschnitt 56g auf.
Die Varianten der Federkappe 56 gemäß den 37 bis 39 werden alle wie die Federkappe 56 der achten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach den 32 bis 36 auf die Passfeder 10 aufgesetzt und wirken entsprechend mit der Klammer 55 zusammen.
Eine Klemmvariante für den oberen Bereich der Passfeder 10 zeigt 40 zeigt, wobei 41 eine Schnittdarstellung in der Ebene XLI nach 40 darstellt.
Beiderseits der Passfeder 10 befinden sich Seitenwände 55b, 55c der Klammer 55, und sind mit der Passfeder 10 in der Passfedernut 31 eingesetzt. Der obere Teil der Passfeder 10 ist in dem Adapter 4 in einer entsprechenden Nut mit der Nutfläche 90 angeordnet. Ein Kraftspeicherelement 22' ist schematisch als Axialfederabschnitt in 41 gezeigt und übt eine Axialkraft auf die Passfeder 10 über deren Stirnseite (wie oben bereits beschrieben) aus.
Zwischen der Oberseite der Passfeder 10 und der Nutfläche 90 ist ein Federhalter 57 angeordnet, welcher längliche Federaufnahmen 57a in Längsrichtung aufweist. Eine Oberseite 57b des Federhalters 57 steht in Kontakt mit der Nutfläche 90, wobei eine Unterseite 57c des Federhalters 57 auf der Oberseite der Passfeder 10 aufliegt.
Hier sind drei Federaufnahmen 57a nebeneinander vorgesehen, in welche jeweils eine welliges Federelement 58 eingesetzt ist. Jedes Federelement 58 steht mit seinen Wellenabschnitten mit den Seiten der jeweiligen Federaufnahme 57a in Reibkontakt.
In die Oberseite der Passfeder 10 sind Nuten 59 in Längsrichtung der Passfeder 10 eingeformt, welche mit den Federaufnahmen 57a des Federhalters 57 fluchten. Die in die Federaufnahmen 57a eingesetzten Federelemente 58 stehen aus diesen nach unten in die Nuten 59 der Passfeder 10 hervor. Somit sind die unteren Bereich mit den Wänden der Nuten 59 der Passfeder 10 in Reibkontakt.
Die oben beschriebene achte Variante des Ausführungsbeispiels kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
In 42 ist eine schematische Teilschnittansicht einer neunten Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 2 dargestellt.
Im Gegensatz zu den vorstehenden Varianten ist die Bremsscheibe 5 über Bolzen 60 im Adapter 4 geführt angeordnet. Die Bolzen 60 sind fest mit der Bremsscheibe 5 in Aufnahmen 5a gekoppelt und können in Führungsbohrungen 4d des Adapters 4 axial gleiten. Zwischen der Bremsscheibe 5 und der Anlagefläche 4b des Adapters 4 ist jeweils um einen Bolzen 60 herum ein Federelement 61 vorgesehen. Diese Federelemente 61 sind z.B. Tellerfedern (oder eine umlaufende Wellfeder) und halten die Bremsscheibe 5 axial auf Distanz zum Adapter 4, wobei sie die Bremsscheibe 5 gegen einen axiales Anschlagelement 62 drücken. Das Anschlagelement 62 ist auf dem Auflageabschnitt 4a des Adapters 4 angeordnet.
Zwischen dem Adapter 4 und der Nabe 3 ist ein Reibelement 63 (nur gestrichelt in 42 angedeutet) platziert, um eine axiale Verschiebbarkeit des Adapters 4 zu erschweren. Das Reibelement 63 ist hier zwischen dem Führungsabschnitt 3b der Nabe 3 und dem Auflageabschnitt 4a des Adapters 4 in der Ausnehmung 91 angeordnet und steht sowohl mit dem Außendurchmesser des Führungsabschnitts 3b als auch mit einer Deckenfläche 91a der Ausnehmung 91 des Adapters 4 in Reibkontakt.
Während der Überwindung des sattelrückenseitigen Lüftspiels werden die Federelemente 61 (z.B. Tellerfedern oder/und Wellfedern) vorgespannt. Steigt das Bremsmoment über einen Schwellwert, so erzeugt dieses zwischen der Bremsscheibe 5 und dem Adapter 4 bzw. zwischen den Bolzen 60 und dem Adapter 4 eine axiale Reibkraft, welche das (Ent-) Spannen der Federelemente 61 (z.B. Tellerfedern oder/und Wellfedern) verhindert. Jede weitere axiale Bewegung findet dann zwischen dem Adapter 4 und der Nabe 3 statt. Unterschreitet das Bremsmoment einen Schwellenwert, so kann die in den Federelementen 61 gespeicherte Federkraft freigegeben werden, und die Bremsscheibe 5 verschiebt sich relativ zum Adapter 4.
Die oben beschriebene neunte Variante des ersten Ausführungsbeispiels kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
43 stellt eine schematische Perspektivansicht einer Passfeder 10 eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Scheibenbremse dar. Dazu sind in den 44 bis 47 schematische Ansichten der Passfeder 10 nach 43 in unterschiedlichen Betriebszuständen gezeigt.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ebenfalls wie beim ersten Ausführungsbeispiel das Bremsmoment als Indikator benutzt. Dabei kommen wechselnde Reibkräfte von zwei reibschlüssige Verbindungen, welche in axialer Richtung wirken, zur Verwendung, wie im Folgenden erläutert wird.
Ohne und bei geringem Bremsmoment ist eine Reibkraft A eines Bereiches A größer als eine Reibkraft B eines Bereiches B. Bei hohem Bremsmoment steigt Reibkraft B über Reibkraft A. Während der sattelrückenseitigen Lüftspielüberwindung wird über die größere Reibkraft A eine Feder vorgespannt, die sich im Bereich B befindet. Zu diesem Zeitpunkt findet dort die Gleitbewegung statt. Bei erhöhtem Bremsmoment verklemmt die erhöhte Reibkraft B des Bereiches B diesen und fixiert die Feder unter Spannung. Während dessen findet im Bereich A Gleitbewegung satt. Unterschreitet das Bremsmoment einen Schwellwert, ist die Reibkraft B kleiner als die Federkraft. Diese kann dann den anfangs gespeicherten Weg wieder freigeben und schiebt die Bremsscheibe 5 vom sattelrückenseitigen Bremsbelag 6 weg.
In einer ersten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels werden die Passfedern 10 in der Nut 9 im Adapter 4 und in der Passfedernut 31 in der Nabe 3 geführt. Die längere „Verschleißnut“ (für die Kompensation des Verschleißes und der elastischen Verformungen) ist die Nut 9 im Adapter 4 und die kürzere „Spannnut“ (für die Bewegung zum Spannen der Feder) ist die Passfedernut 31 in der Nabe 3. Diese Nuten 9 und 31 treten immer paarweise auf. Je nach Variante sind diese wie beschrieben platziert oder genau umgekehrt.
43 zeigt eine Passfeder 10 ohne die Nut 9 und ohne die Passfedernut 31. Die zugehörige Nut 9 und die zugehörige Passfedernut 31 sind z.B. in den 2, 3, und 44 bis 47 dargestellt und somit leicht vorstellbar. Eine Stirnseite der Passfeder 10 steht in Kontakt mit einem zusätzlichen Federelement 66.
In der dargestellten Ausführung in 43 hat die Passfeder 10 eine seitliche Aussparung 10h, in welcher zwei unterschiedliche Federelemente 64 und 65 übereinander angeordnet sind. Diese Federelemente 64 und 65 sind hier als Blattfedern ausgebildet und erstrecken sich jeweils in Längsrichtung der Passfeder 10 in der Aussparung 10h.
Das erste Federelement 64 hat eine schwache Federkraft und erzeugt in der „Spannnut“ (Passfedernut 31) eine schwache Reibkraft. Dazu ist hier das erste Federelement 64 mit einer nach außen liegenden Wölbung mit einer Kontaktfläche 64a ausgebildet. Die Kontaktfläche 64a steht mit einer Nutenseite 31a, 31b (siehe 3) der Passfedernut 31 in der Nabe 3 in Kontakt.
Das zweite Federelement 65 weist eine hohe Federkraft auf und erzeugt in der „Verschleißnut“ (Nut 9) eine starke Reibkraft. Das zweite Federelement 65 ist mit zwei nach außen liegenden Wölbungen mit jeweils einer Kontaktfläche 65a und mit einer zentralen nach innen liegenden Wölbung mit einer Kontaktfläche 65b, welche an der Aussparung 10h anliegt, ausgeführt. Die beiden Kontaktflächen 65a stehen mit einer Nutseitenfläche 90a, 90b der Nut 9 im Adapter 4 in Kontakt.
Bei den Darstellungen in den 44 bis 47 mit den schematische Ansichten der Passfeder 10 nach 43 in unterschiedlichen Betriebszuständen zeigt 44 eine Phase (I), 45 eine Phase (II), 46 eine Phase (III) und 47 eine Phase (IV).
Betrachtet man nun die Darstellung der 44 mit der Phase I, so ist ohne Bremsmoment die axiale Reibkraft, verursacht durch die dargestellten Normalkräfte 67, 67a; 68, 68a oben (lange Pfeile 67 und 67a) höher als unten (kurze Pfeile 68 und 68a).
Steigt das Moment (Phase II) wie in 45 gezeigt ist, verändern sich die Normalkräfte 67, 67a; 68, 68a und somit auch die axialen Reibkräfte. Diese verlagern sich in der Darstellung nach unten (Phase III in 46 und Phase IV in 47). Hierdurch ist es möglich, dass die Passfeder 10 einmal in der oberen Nut 9 haftet und in der unteren Passfedernut 31 gleitet (Phase I; ohne Bremsmoment). Mit Bremsmoment haftet die Passfeder 10 jedoch in der unteren Nut (Passfedernut 31) und gleitet in der oberen Nut 9.
Während der Phase (I) wird das zusätzliche Federelement 66 (z.B. eine Spiralfeder, Blattfeder, Tellerfeder...) in axialer Verschieberichtung hinter und in Kontakt mit der Passfeder 10 gespannt (siehe 43). In den Phasen (III) und (IV) bleibt das Federelement 66 gespannt, weil die größere Axialreibkraft nun in der „Spannnut“ (Nut 9) vorhanden ist und einen höheren Wert als die Federkraft hat. Gegen Ende des Bremsvorgangs wechselt die stärkere Axialreibkraft wieder auf die Verschleißnutseite, das heißt in die Passfedernut 31 in der Nabe. Die axiale Reibkraft der Spannutseite (Nut 9) ist nun kleiner als das vorgespannte Federelement 66, das sich nun entspannen kann und den Adapter 4 und die Bremsscheibe 5 zurück in die Ausgangsstellung schiebt.
In den 48 bis 52 sind schematische Ansichten von Varianten der Passfeder 10 und der Federelemente 64, 65 nach 43 dargestellt.
Die Variante nach 48 weist das Federelement 65 als Blattfeder in der Nut 9 im Adapter 4 auf, wohingegen das Federelement 64 mit einer oberen Kontaktfläche 64b innerhalb einer zentralen Federnut 70 in der Passfeder 10 angeordnet ist und aus dieser Federnut 70 mit einer unteren Kontaktfläche 64c nach unten in eine Nut 71 in die Nabe 3 hervorsteht. Die Nut 71 weist eine Fase 72 auf.
49 zeigt eine Variante, in welcher die Passfeder 10 durch eine senkrechte Nut 70a in zwei nebeneinander angeordnete Teile aufgeteilt ist. Die Teilung verläuft in Längsrichtung der Passfeder 10, wobei ein Federelement 64 in einer zentralen Aufnahme 73 zwischen den beiden Teilen vorgesehen ist. Das Federelement 65 ist wie in der Variante nach 48 vorhanden.
Die Variante nach 50 zeigt Federelementvariationen mit einer unteren Klammer 74 und einer Federkappe 75. Die untere Klammer 74 umfasst eine Platte 74a, Seitenwänden 74b und eine Lasche 74c. Die Seitenwände 74b sind mit der Platte 74a ähnlich wie bei der Klammer 55 nach 35 verbunden und liegen an den Seiten der Passfeder 10 im Bereich der Passfedernut 31 in der Nabe 3 an. Die Lasche 74c dient als Axialfederabschnitt.
Die Federkappe 75 umgreift mit seitlichen Federabschnitten 75a den oberen Bereich der Passfeder 10, wobei weitere an den Federabschnitten 75a angebrachte und an der jeweiligen Seite nach unten umgebogene Federabschnitte 75b sich bis über die unteren Seitenwände 74b der unteren Klammer 74 erstrecken. Die oberen Bereiche der Federkappe 75 stehen mit der Nut 9 in dem Adapter 4 in Kontakt, wobei die unteren Federabschnitte 75b mit der Passfedernut 31 in der Nabe 3 in Kontakt stehen.
Die Federelementvariationen nach 51 sind ähnlich denen der 50. Die Seitenwände 74b der unteren Klammer 74 erstrecken sich an den Seiten der Passfeder 10 bis in die Nut 9 hinein, wobei die Federkappe 75 von oben auf die Passfeder 10 aufgesetzt ist. Seitenwände der Federkappe 75 sind als jeweils durchgängige Federabschnitte 75c und 75b auf beiden Seiten der Passfeder 10 über und parallel zu den Seitenwänden 74b der Klammer 74 angeordnet. Dabei stehen die unteren Federabschnitte 75b mit der Passfedernut 31 in der Nabe 3 und die oberen unteren Federabschnitte 75c mit der Nut 9 in dem Adapter 4 in Kontakt.
Schließlich zeigt 52 eine einseitige Ausführung der Variante nach 50. Eine Lasche 75d der Federkappe 75 steht jeweils mit einer Stirnseite der Passfeder 10 in Kontakt, um einen festen Halt der Federkappe 75 an der Passfeder 10 zu gewährleisten.
53 und 54 zeigen schematische Ansichten von weiteren Varianten der Passfeder 10 nach 43.
Auch in dieser Variante gibt es eine „Verschleißnut“ (Nut 9 in dem Adapter 4) und eine „Spannnut“ (Passfedernut 31 in der Nabe 3), die je nach Variante in ihrer Position ebenfalls vertauscht werden können. Die Passfedern 10 weisen eine leicht abgewinkelte Kontur mit einem ersten Konturabschnitt 76 und mit einem zweiten Konturabschnitt 77. Diese Konturabschnitte 76 und 77 sind zueinander um eine Längsachse der Passfeder 10 leicht abgewinkelt. In einem mittleren Bereich zwischen diesen Konturabschnitten 76 und 77 steht eine Nase 78 zur Seite hervor. Eine untere Seite der Nase 78 ist rechtwinklig zu der Seite des ersten, unteren Konturabschnitts 76 der Passfeder 10, und eine obere Seite der Nase 78 verläuft rechtwinklig zu der Seite des zweiten, oberen Konturabschnitts 77 der Passfeder 10.
Unter dem Begriff „leicht abgewinkelt“ ist eine Abwinkelung mit einem kleinen Winkel zu verstehen.
Der erste Konturabschnitt 76 der Passfeder 10 ist in der Passfedernut 31 („Spannnut“) der Nabe 3 eingesetzt, wobei der zweite Konturabschnitt 77 der Passfeder 10 in der Nut 9 des Adapters 4 angeordnet ist. Die Nase 78 liegt zwischen der Nabe 3 und dem Adapter 4.
Die seitlich hervorstehende Nase 78 an den Passfedern 10 kann ggf. entfallen.
Über eine vorgespannte Feder (nicht dargestellt) wird der Adapter 4 relativ zur Nabe 3 in eine Rotationsrichtung 79 gedrückt (53). Hierdurch wird in der „Verschleißnut“ (Nut 9 in dem Adapter 4) durch die Verkippung eine höhere Reibkraft erzeugt als in der „Spannnut“ (Passfedernut 31 in der Nabe 3), wo aktuell das axiale Gleiten stattfindet und eine axial angeordnete Feder gespannt wird (wie in der ersten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels). Überschreitet das Bremsmoment einen Schwellwert, wird die tangential angeordnete Vorspannfeder (nicht dargestellt) überdrückt. Die Passfedern 10 kippen in die andere Richtung und verklemmen sich nun in der „Spannnut“ (Passfedernut 31 in 54). Jede weitere Axialbewegung findet nun in der „Verschleißnut“ (Nut 9 in 54) statt. Sinkt das Bremsmoment unter einen Schwellwert, kippen die Passfedern 10 bewirkt durch die tangentiale Feder (nicht dargestellt) zurück. Darauf wird die gespeicherte axiale Federkraft (ähnlich wie das Federelement 66 in 43) freigegeben. Die Bremsscheibe 5 und der Adapter 4 werden somit zurückgeschoben/zurückgestellt.
Das oben beschriebene zweite Ausführungsbeispiel mit verschiedenen Varianten von Passfeder und Federelementen kann in einer alternativen Ausführung so ausgestaltet sein, dass der Rückstellmechanismus 21 theoretisch auch punktsymmetrisch zu der beschriebenen Ausführung angeordnet sein kann. Mit anderen Worten, die Funktionsflächen der Nabe 3 und des Adapters 4 können gegeneinander vertauscht werden, und dann müssen die dazwischen liegenden Bauteile gedreht bzw. deren Funktionsflächen umgekehrt werden. Unter den Funktionsflächen sind die Bereiche zu verstehen, mit denen die Bauteile/Funktionseinheiten des Rückstellmechanismus in Kontakt stehen bzw. zusammenwirken. Dies ist nicht gezeigt, aber verständlich.
Die Erfindung wird durch die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt. Sie ist im Rahmen der beigefügten Ansprüche modifizierbar.
So ist es denkbar, dass die mindestens eine Klammer 24 und das mindestens eine Plattenelement 25 einstückig ausgebildet sind.
Denkbar ist auch eine stoffschlüssige Verbindung der mindestens einen Klammer 24 mit ihren Füßen 24f, 24g mit dem mindestens einen Plattenelement 25.
Bezugszeichenliste

1: Radachse
1a: Bremsscheibendrehachse
2: Lager
3: Nabe
3a: Schrägnut
3b: Führungsabschnitt
4: Adapter
4a: Auflageabschnitt
4b: Anlagefläche
4c: Endabschnitt
4d: Führungsbohrung
4AE: Außenseitiges Ende
4IE: Innenseitiges Ende
5: Bremsscheibe
5a: Aufnahme
6,7: Bremsbelag
8: Ausnehmung
9: Nut
10': Zwischenelement
10: Passfeder
10a: Anlageabschnitt
10b: Auflageabschnitt
10c: Oberseite
10d: Unterseite
10e: Aufnahme
10f: Endabschnitt
10g: Nut
10h: Aussparung
11: Bolzen
12: Führungsabschnitt
13: Ringblech
13a: Dichtung
13b: Abstreifer
14: Schutzblechring
14a: Rollbalg
15: Radflansch
16: Befestigungselement
17: Bremssattel
17a: Säuberungselement
18: Bohrung
19: Gewindebohrung
20: Anordnung
21: Rückstellmechanismus
22, 22': Kraftspeicherelement
22a, 22b: Endabschnitt
23: Reibring
24: Klammer
24a: Körper
24b, 24c: Klammerarm
24d, 24e: Bügelabschnitt
24f, 24g: Fuß
24h: Druckfläche
24i, 24j: Seitenfläche
25: Plattenelement
25a, 25b: Seitenabschnitt
25c, 25d: Verbindungsabschnitt
25e: Stirnfläche
25f, 25g: Schrägfläche
25h, 25i: Lasche
26: Durchgangsöffnung
26a, 26b: Schenkelwand
26c: Grundseitenwand
27,27a: Ausnehmung
28: Toleranzring
29: Ringsegment
29a, 29b, 29c: Verbindungsfeder
29d, 29e: Dom
29f: Stirnfläche
30: Radialspiel
30a, 30b: Seitenspiel
31: Passfedernut
31a, 31b: Nutseite
31c,31d: Nutstirnseite
32: Zwischenabschnitt
32a: Stirnfläche
33: Ausnehmung
34: Formvorsprung
34a, 34b: Schenkelfläche
35: Formausnehmung
35a: Wand
35b, 35c: Schrägfläche
35d, 35e: Formausnehmung
36: Lamellentoleranzring
36a: Ringabschnitt
36b: Lasche
36c, 36f: Verbindungsabschnitt
36d: Lamelle
36e: Nabenringabschnitt
37: Federtoleranzring
37a: Ringabschnitt
37b: Verbindungsabschnitt
37c: Lamellenpaket
37d: Lamelle
37e: Lamellenverbinder
37f: Kröpfung
37g: Ringinnenfläche
37h: Lamellenaußenfläche
37i: Lamelleninnenfläche
38: Federlamelle
38a: Mittelabschnitt
38b, 38c: Wölbungsabschnitt
38d: Verbindungsabschnitt
38e: Führungsnase
39: Doppelfederring
39a: Ringabschnitt
39b: Federlasche
39c: Verbindungsabschnitt
39d: Federverbindung
39e: Laschenkörper
39f: Wölbung
39g: Endabschnitt
39h: Loch
39i, 39j: Ringoberfläche
39k, 39): Laschenoberfläche
40: Stift
41: Doppelfederklammer
41a: Platte
41b, 41c: Randabschnitt
41d: Verbindungsabschnitt
41e,41f: Federarm
41g, 41k: Verbindungsabschnitt
41h, 411: Zentralbogen
41i, 41m: Endbogen
41j: Verbindungsbogen
41 n, 41o: Oberfläche
41p: Loch
42: Doppelschrägnut
42a, 42b: Seitenbereich
42c: Zentralabschnitt
43, 43a; 44, 44a: Bogenabschnitt
45: Vorsprung
46: Einbuchtung
47,47a: Nase
48, 49: Seitenfeder
48a, 49a: Zentralabschnitt
48b, 49b; 48c, 49c: Endabschnitt
50: Spannring
50a: Bügelabschnitt
50b: Druckabschnitt
50c: Bogenunterseite
50d: Druckseite
51: Klammerring
51a: Verbindungsring
51b,51c: Oberfläche
51d: Verbindungsabschnitt
52: Axialfederabschnitt
52a, 52b: Federbogen
53: Umklammerungselement
53a: Platte
53b, 53c: Seitenplatte
53d, 53e: Frontabschnitt
53f, 53g: Nut
53h, 53i: Oberfläche
54: Klammerring
54a: Ringabschnitt
54b, 54c: Verbindungsabschnitt
54d: Federabschnitt
55: Klammer
55a: Grundplatte
55b, 55c: Seitenwand
55d: Eckabschnitt
55e: Lasche
55f: Randabschnitt
55g: Öffnung
55h: Unterseite
55i: Oberseite
56: Federkappe
56a, 56b,: Längsbügel
56c, 56d: Verbindungsabschnitt
56e: Lasche
56f: Federabschnitt
56g: Endabschnitt
56h, 56i: Seitenfläche
56j, 56k, 56o: Oberseite
561, 56p: Öffnung
56m: Längsverbinder
56n: Querverbinder
57: Federträger
57a: Federaufnahme
57b: Oberseite
57c: Unterseite
58: Federelement
59: Nut
60: Bolzen
61: Federelement
62: Anschlagelement
63: Reibelement
64: Federelement
64a, 64b, 64c: Kontaktfläche
65: Federelement
65a, 65b: Kontaktfläche
66: Federelement
67, 67a; 68, 68a: Normalkraft
69: Moment
70: Federnut
70a: Nut
71: Nut
72: Fase
73: Aufnahme
74: Klammer
74a: Platte
74b: Seitenwand
74c: Lasche
75: Federkappe
75a, 75b, 75c: Federabschnitt
75d: Lasche
76, 77: Konturabschnitt
78: Nase
79: Rotationsrichtung
90: Nutfläche
90a, 90b: Nutseitenfläche
90c, 90d: Bogenabschnitt
90e: Einbuchtung
90f: Nase
90g: Nutwand
91: Ausnehmung
91a: Deckenfläche
91b: Bodenfläche
92: Seitenwand
93: Nut
LS: Lüftspiel
R3, R4: Rotation
x, y, z: Koordinaten

Claims

Anordnung (20) einer Bremsscheibe (5) und einer Nabe (3) einer Scheibenbremse (10), insbesondere für ein Nutzfahrzeug, wobei die Bremsscheibe (5) relativ zu der Nabe (3) aus einer gelösten Position, in welcher die Scheibenbremse gelöst ist, in eine zugespannte Position, in welcher die Scheibenbremse zugespannt ist, und wieder zurück axial verschiebbar angeordnet ist, wobei auf der Nabe (3) ein Adapter (4) axial verschiebbar geführt ist, auf welchem die Bremsscheibe (5) relativ zu dem Adapter (4) unverschiebbar angeordnet ist, wobei der Adapter (4) relativ zu der Nabe (3) mittels mindestens eines Zwischenelementes (10, 10') verdrehsicher gelagert ist, wobei die Anordnung (20) einen Rückstellmechanismus (21) zur Rückstellung der Bremsscheibe (5) aufweist, mittels welchem die Bremsscheibe (5) aus der zugespannten Position in die gelöste Position, in welcher auf jeder Seite der Bremsscheibe (5) ein ausreichendes Lüftspiel vorhanden ist, verschiebbar ist, wobei das mindestens eine Zwischenelement (10, 10') eine Passfeder (10) ist, welche mit einem ersten Bereich in einer Passfedernut (31) der Nabe (3) gehalten und mit einem zweiten Bereich in einer Nut (9) des Adapters (4) axial verschiebbar geführt ist, oder welche mit einem ersten Bereich in einer Nut (9) des Adapters (4) axial verschiebbar geführt und mit einem zweiten Bereich in einer Passfedernut (31) der Nabe (3) gehalten ist, wobei jeweils ein tangentiales Seitenspiel (30a, 30b) in Bezug auf den Adapter (4) zwischen den Längsseiten des zweiten Bereiches der Passfeder (10) und zugehörigen Nutseitenflächen (90a, 90b) der Nut (9) des Adapters (4) ausgebildet ist oder jeweils ein tangentiales Seitenspiel (30a, 30b) in Bezug auf die Nabe (3) zwischen den Längsseiten des zweiten Bereiches der Passfeder (10) und zugehörigen Nutseitenflächen (90a, 90b) einer Nut der Nabe (3) ausgebildet ist, wobei der Rückstellmechanismus (21) mindestens ein Kraftspeicherelement (22), einen Reibring (23), mindestens eine Klammer (24), mindestens ein Plattenelement (25) mit mindestens einer Rampe und eine mit der Rampe korrespondierende Gegenkontur der Nabe (3) oder des Adapters (4) umfasst, wobei die mindestens eine Klammer (24) und das mindestens eine Plattenelement (25) einstückig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftspeicherelement (22) als eine umlaufende Wellfeder ausgebildet ist und zwischen der mindestens einen Klammer (24) und der mindestens einen Passfeder (10) unter axialer Vorspannung eingesetzt ist.
Anordnung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstellmechanismus (21) mindestens ein Kraftspeicherelement (22, 22', 36d, 37d, 38, 39, 41, 51, 56, 66) aufweist, welches gespannt ist, wenn ein Bremsmoment einen festlegbaren Wert überschritten hat, und wobei das mindestens eine Kraftspeicherelement (22, 22', 36d, 37d, 38, 39, 41, 51, 56, 66) entspannt ist, nachdem das Bremsmoment den festlegbaren Wert unterschritten hat, und eine gespeicherte Kraft freigegeben hat, durch welche die Bremsscheibe (5) in die gelöste Position verstellt ist.
Anordnung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (23) reibschlüssig mit dem Adapter (4) oder mit der Nabe (3) und axial formschlüssig mit der mindestens einen Klammer (24) verbunden ist.
Anordnung (20) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Klammer (24) einen Körper (24a), zwei Klammerarme (24b, 24c), zwei Bügelabschnitte (24d, 24e) und Füße (24f, 24g) aufweist, wobei der Körper (24a) rotatorisch formschlüssig mit dem Adapter (4) verbunden und axial in dem Adapter (4) oder formschlüssig mit der Nabe (3) verbunden und axial in der Nabe (3) geführt ist, wobei außenseitige Bügelabschnitte (24e) mit dem Kraftspeicherelement (22) in Kontakt stehen, und wobei die mindestens eine Klammer (24) mit ihren Füßen (24f, 24g) formschlüssig oder/und stoffschlüssig mit dem mindestens einen Plattenelement (25) verbunden ist.
Anordnung (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Plattenelement (25) Gleitkontakt zu der Nabe (3) in einer Formausnehmung (35) der Nabe (3) hat und über die Rampe des Plattenelementes (25), welche in Kontakt mit der Gegenkontur der Nabe (3) steht, in die eine oder die andere Richtung entlang der Gegenkontur der Nabe (3) gleiten kann, oder dass das mindestens eine Plattenelement (25) Gleitkontakt zu dem Adapter (4) in einer Formausnehmung (35) des Adapters (4) hat und über die Rampe des Plattenelementes (25), welche in Kontakt mit der Gegenkontur des Adapters (4) steht, in die eine oder die andere Richtung entlang der Gegenkontur des Adapters (4) gleiten kann.
Anordnung (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (25) mit einer zentralen dreieckförmigen Durchgangsöffnung (26) versehen ist, welche die mindestens eine Rampe in Gestalt eines Seitenabschnitts (25a, 25b) aufweist.
Anordnung (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenelement (25) in eine Formausnehmung (35) in der Nabe (3) oder in dem Adapter (4) so eingesetzt ist, dass ein dreieckförmiger Formvorsprung (34) in der dreieckförmigen Durchgangsöffnung (26) aufgenommen ist und durch diese radial hervorsteht, wobei der dreieckförmige Formvorsprung (34) die Gegenkontur der Nabe (3) oder des Adapters (4), welche mit der Rampe des Plattenelementes (25) korrespondiert, in Gestalt mindestens einer Seitenfläche (34a, 34b) aufweist und mit der Rampe in Kontakt steht.
Anordnung (20) einer Bremsscheibe (5) und einer Nabe (3) einer Scheibenbremse (10), insbesondere für ein Nutzfahrzeug, wobei die Bremsscheibe (5) relativ zu der Nabe (3) aus einer gelösten Position, in welcher die Scheibenbremse gelöst ist, in eine zugespannte Position, in welcher die Scheibenbremse zugespannt ist, und wieder zurück axial verschiebbar angeordnet ist, wobei auf der Nabe (3) ein Adapter (4) axial verschiebbar geführt ist, auf welchem die Bremsscheibe (5) relativ zu dem Adapter (4) unverschiebbar angeordnet ist, wobei der Adapter (4) relativ zu der Nabe (3) mittels mindestens eines Zwischenelementes (10, 10') verdrehsicher gelagert ist, wobei die Anordnung (20) einen Rückstellmechanismus (21) zur Rückstellung der Bremsscheibe (5) aufweist, mittels welchem die Bremsscheibe (5) aus der zugespannten Position in die gelöste Position, in welcher auf jeder Seite der Bremsscheibe (5) ein ausreichendes Lüftspiel vorhanden ist, verschiebbar ist, wobei das mindestens eine Zwischenelement (10, 10') eine Passfeder (10) ist, welche mit einem ersten Bereich in einer Passfedernut (31) der Nabe (3) gehalten und mit einem zweiten Bereich in einer Nut (9) des Adapters (4) axial verschiebbar geführt ist, oder welche mit einem ersten Bereich in einer Nut (9) des Adapters (4) axial verschiebbar geführt und mit einem zweiten Bereich in einer Passfedernut (31) der Nabe (3) gehalten ist, wobei jeweils ein tangentiales Seitenspiel (30a, 30b) in Bezug auf den Adapter (4) zwischen den Längsseiten des zweiten Bereiches der Passfeder (10) und zugehörigen Nutseitenflächen (90a, 90b) der Nut (9) des Adapters (4) ausgebildet ist oder jeweils ein tangentiales Seitenspiel (30a, 30b) in Bezug auf die Nabe (3) zwischen den Längsseiten des zweiten Bereiches der Passfeder (10) und zugehörigen Nutseitenflächen (90a, 90b) einer Nut der Nabe (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstellmechanismus (21) einen Lamellentoleranzring (36) mit schrägen Lamellen (36d) aufweist, welche federnde Kraftspeicherelemente bilden und eine Tangentialbewegung in eine Axialbewegung zur Rückstellung der Bremsscheibe (5) umsetzen.
Anordnung (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lamellentoleranzring (36) einen Ringabschnitt (36a) aufweist, an dem in regelmäßigen Abständen Laschen (36b) angebracht sind, wobei zwischen den Laschen (36b) jeweils mindestens eine schräge Lamelle (36d) angebracht ist, und wobei die freien Enden der schrägen Lamellen (36d) mit einem umlaufenden Nabenringabschnitt (36e) verbunden sind.
Anordnung (20) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (36b) Dome (29d, 29e) aufweisen, die radial nach außen hervorstehenden und unterschiedlichen Domformen aufweisen, wobei die ersten Dome (29d) radial komprimierbar sind, und wobei die zweiten Dome (29e) in axialen Nuten (93) des Adapters (4) oder der Nabe (3) als Verdrehsicherung geführt sind.
Anordnung (20) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenringabschnitt (36e) des Lamellentoleranzrings (36) fest mit der Nabe (3) oder der Passfeder (10) verbunden ist, wobei die Dome (29d, 29e) mit den Laschen (36b) und dem Ringabschnitt (36a) des Lammellentoleranzrings (36) zwischen Nabe (3) und Adapter (4) angeordnet sind, oder dass der Nabenringabschnitt (36e) des Lamellentoleranzrings (36) fest mit dem Adapter (4) oder der Passfeder (10) verbunden ist, wobei die Dome (29d, 29e) mit den Laschen (36b) und dem Ringabschnitt (36a) des Lammellentoleranzrings (36) zwischen Nabe (3) und Adapter (4) angeordnet sind.