DE102017125629B4

DE102017125629B4 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102017125629B4
Application number: DE102017125629.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Beck; Michael Hidringer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2017-11-02
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2037-11-03
Also published as: WO2019086304A1; DE102017125629A1

Abstract

Scheibenbremse, mit einem Bremssattel, in dem zwei in Funktion gegen eine Bremsscheibe pressbare Bremsbeläge angeordnet sind, von denen ein aktionsseitiger über mindestens eine axial verstellbare Stellspindel (2) mittels einer Zuspanneinrichtung betätigbar ist und die Stellspindel (2) durch eine Öffnung eines Verschlussdeckels (4) geführt ist, der einen Aufnahmeraum des Bremssattels verschließt, wobei zur Abdichtung des Aufnahmeraums im Bereich der Öffnung eine Dichtungsanordnung vorgesehen ist, mit einem Faltenbalg (5), der einerseits an der Stellspindel (2) oder einem daran angeschlossenen Druckstück anliegt und andererseits an einem die Öffnung umfänglich begrenzenden Kragen (7) gehalten ist, sowie mit einer konzentrisch zum Faltenbalg (5) angeordneten, am Verschlussdeckel (4) gehaltenen Sekundärdichtung (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärdichtung (6) aus einem formstabilen, radial sich erstreckenden scheibenförmigen Ring gebildet ist, der mindestens eine elastische, an der Stellspindel (2) umfänglich anliegende Dichtlippe (11) aufweist, sowie mehrere Haltelaschen (14), die einen radial zur Mittelachse der Stellspindel (2) hin abgewinkelten Rand (8) des Kragens (7) untergreifen und dass der Faltenbalg (5) an der äußeren Mantelfläche des Kragens (7) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zum Schutz vor Witterungseinflüssen und damit vor Korrosion funktionsrelevanter Bauteile, die im Aufnahmeraum eines Bremssattels einer Scheibenbremse angeordnet sind und zu denen insbesondere eine Zuspanneinrichtung zählt, ist der Aufnahmeraum auf der Seite, die bei einer Schiebesattelbremse dem zuspannseitigen Bremsbelag zugeordnet ist, durch einen Verschlussdeckel weitgehend verschlossen.
Zur Betätigung der Bremse ist mindestens eine Stellspindel vorgesehen, die verdrehbar in einer Brücke gelagert ist, an der ein pneumatisch oder elektromechanisch betätigbarer Bremshebel derart angreift, dass ein an der Stellspindel angeordnetes Druckstück gegen den zugeordneten Bremsbelag gedrückt wird. Dabei ist die das Druckstück tragende Stellspindel durch eine Öffnung des Verschlussdeckels geführt.
Der Durchtrittsbereich der Stellspindel ist durch einen Faltenbalg abgedichtet, der einerseits an der Stellspindel oder dem Druckstück anliegt und andererseits im Bereich der Öffnung des Verschlussdeckels gehalten ist.
Eine Sekundärdichtung, die in Richtung des Aufnahmeraums dem Faltenbalg nachgeordnet ist, bildet ein redundantes Dichtungselement, durch das bei einem möglichen Versagen des Faltenbalgs der Aufnahmeraum vor grobem Schmutz geschützt ist.
Diese konzentrisch zum Faltenbalg angeordnete Sekundärdichtung liegt dichtend an der Stellspindel an und ist form- oder stoffschlüssig an einem umlaufenden Kragen der Öffnung des Verschlussdeckels gehalten, letzteres durch Anspritzen an den Kragen, wobei die Sekundärdichtung topfartig ausgebildet ist und aus Kunststoff besteht.
Die reibschlüssige Verbindung des Faltenbalges mit dem Kragen ist jedoch nur durch die Einhaltung sehr enger Toleranzen sowohl des lichten Durchmessers des Kragens wie auch des Außendurchmessers des Faltenbalgs im Anlagebereich sowie durch eine ausreichende Oberflächenbeschaffenheit des Kragens möglich, der im Übrigen in Form eines Zylinderabschnitts sich in den Aufnahmeraum erstreckt.
Die Modifizierung der Korrespondenzteile des Faltenbalges und des Kragens ist allerdings nur unter Inkaufnahme eines entsprechenden Fertigungsaufwands realisierbar, mit den sich daraus ergebenden, für ein Serienteil, wie sie eine Scheibenbremse darstellt, inakzeptablen Kosten.
Darüber hinaus stellt der Reibschluss keine in jedem Fall sichere Befestigungsart dar, da durch die axiale Bewegung der Stellspindel beim Bremsen, aber auch bei einer Nachstellung zum Ausgleich eines Lüftspiels die Gefahr besteht, dass der Faltenbalg verrutscht, so dass dieser betriebsbedingt aus dem Verschlussdeckel unter Umständen herauswandert, wodurch die Dichtwirkung zumindest eingeschränkt ist.
In der DE 103 22 834 A1 ist eine gattungsgemäße Scheibenbremse offenbart, bei der zur Sicherung der Sekundärdichtung an der Stellspindel ein Sicherungsring vorgesehen ist, mit über den Umfang verteilten Federbügeln, die radial mit Federkraft an der Stellspindel anliegen.
Eine weitere gattungsgemäße Scheibenbremse ist aus der DE 10 2010 049 305 A1 bekannt.
Allerdings gestaltet sich die Realisierung dieser Konstruktion relativ aufwändig und teuer und steht damit einer stets angestrebten Kostenoptimierung entgegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie konstruktiv einfacher aufgebaut und damit kostengünstiger herstellbar ist sowie ihre Funktionssicherheit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse, mit einem Bremssattel, in dem zwei in Funktion gegen eine Bremsscheibe pressbare Bremsbeläge angeordnet sind, von denen ein aktionsseitiger über mindestens eine axial verstellbare Stellspindel mittels einer Zuspanneinrichtung betätigbar ist und die Stellspindel durch eine Öffnung eines Verschlussdeckels geführt ist, der einen Aufnahmeraum des Bremssattels verschließt, wobei zur Abdichtung des Aufnahmeraums im Bereich der Öffnung eine Dichtungsanordnung vorgesehen ist, mit einem Faltenbalg, der einerseits an der Stellspindel oder einem daran angeschlossenen Druckstück anliegt und andererseits an einem die Öffnung umfänglich begrenzenden Kragen gehalten ist, sowie mit einer konzentrisch zum Faltenbalg angeordneten, am Verschlussdeckel gehaltenen Sekundärdichtung, zeichnet sich dadurch aus, dass die Sekundärdichtung aus einem formstabilen, radial sich erstreckenden scheibenförmigen Ring gebildet ist, der mindestens eine elastische, an der Stellspindel umfänglich anliegende Dichtlippe aufweist, sowie mehrere Haltelaschen, die einen radial nach innen abgewinkelten Rand des Kragens untergreifen und dass der Faltenbalg an der äußeren Mantelfläche des Kragens anliegt.
Durch diese konstruktive Ausgestaltung der Sekundärdichtung werden eine ganze Reihe von Vorteilen erzielt. So ist zunächst einmal hervorzuheben, dass die Sekundärdichtung als äußerst einfaches Bauteil ausgebildet ist, das sowohl kostengünstig herstellbar wie auch montierbar ist.
Als Material, aus dem der scheibenförmige Ring gebildet ist, steht Metall oder Kunststoff zur Auswahl, wobei die an der Stellspindel anliegende Dichtlippe aus einem elastischen Material besteht, das an den Ring im Übrigen angeschlossen ist, bei Ausbildung des Ringes aus Kunststoff, angespritzt, beispielsweise nach dem sogenannten 2-K-Verfahren, wobei hierzu der Ring in ein Kunststoff-Spritzgusswerkzeug eingelegt und an diesen direkt die Dichtlippe angespritzt wird.
In gleicher Weise kann die Dichtlippe auch an den aus Metall hergestellten Ring angeformt werden.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung liegt der Ring auf seiner dem Aufnahmeraum abgewandten Außenseite des radial abgewinkelten Randes des Kragens auf. In diesem Fall ist zwischen dem Ring und den Rand eine elastische Schicht vorgesehen, die ebenfalls an den Ring angeformt sein kann oder als separate Scheibe ausgebildet ist.
Aus Gründen der Bauraumersparnis des Aufnahmeraumes ist der Kragen des Verschlussdeckels in Richtung des Bremsbelages ausgebildet. Der Faltenbalg ist dabei reibschlüssig an der Außenseite des umlaufenden Kragens gehalten.
Zur Unterstützung der axialen Sicherung des Faltenbalges greift ein Außenrandbereich des Ringes in einen durch die Faltung definierten Raum ein, wobei hierzu der Außendurchmesser des Ringes größer ist als der lichte Durchmesser des Bereichs des Faltenbalgs, der am Kragen anliegt, so dass ein Wandern des Faltenbalgs in Achsrichtung der Stellspindel hin zum Bremsbelag ausgeschlossen ist.
Zur Halterung des Ringes am Kragen bzw. an dessen Rand sind gemäß der Erfindung mehrere Haltelaschen vorgesehen, die den abgewinkelten, radial zur Mittelachse der Stellspindel abgewinkelten Rand des Kragens untergreifen, so dass der Ring sozusagen außenseitig mit seiner elastischen Schicht aufliegt und unterseitig mit den Haltelaschen anliegt.
Zur Montage des Ringes werden die zunächst in axialer Richtung gestreckt ausgerichteten Haltelaschen nach einem Auflegen des Ringes auf den Rand mithilfe eines geeigneten Werkzeugs umgebogen.
Um hierfür einen ausreichenden Raum zur Verfügung zu stellen, ist zwischen der Stellspindel, die aus einer verdrehbaren Gewindespindel und einer verdrehfesten Gewindehülse besteht, an der die Dichtlippe des Ringes anliegt, ein Zwischenraum gebildet, in dem ein Führungsring positioniert ist, an dessen innerer Mantelfläche die Gewindehülse axial verschieblich anliegt.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

1 einen Teil einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik in einer geschnittenen Draufsicht
2 eine Einzelheit der Scheibenbremse gemäß der Erfindung in einer geschnittenen Seitenansicht
3 einen vergrößerten Ausschnitt der Einzelheit nach 2.

In der 1 ist ein Teil einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik abgebildet. Erkennbar ist eine in einem Aufnahmeraum eines nicht gezeigten Bremssattels gelagerte Brücke 1, in der zwei parallel und abständig zueinander angeordnete Stellspindeln 2 vorgesehen sind, die als Gewindespindel ausgebildet sind und an ihrem einen Ende jeweils ein Druckstück 3 tragen, die an einem Bremsbelag anliegen und mittels der bei einer Bremsung der Bremsbelag gegen eine Bremsscheibe pressbar ist.
Dieser nicht gezeigte Aufnahmeraum ist auf seiner den Druckstücken 3 zugewandten Seite mit einer Verschlussplatte 4 verschlossen, die von den Stellspindeln 2 durchtreten sind.
Um den Aufnahmeraum im Bereich der Durchtrittsöffnungen der Stellspindeln 2 abzudichten, ist jeder Öffnung der Verschlussplatte 4 ein Faltenbalg 5 zugeordnet, der einerseits am Druckstück 3 ebenso reibschlüssig anliegt wie an einem Kragen 7 der Verschlussplatte 4.
In den Aufnahmeraum ragend ist an den Kragen 7 eine Sekundärdichtung 6 gehalten, die andererseits an der Brücke 1 anliegt.
In der 2 ist ein Teil einer aus der DE 10 2012 012 818 A1 bekannten Scheibenbremse im Bereich einer Durchtrittsöffnung der Stellspindel 2 dargestellt, wobei sich der Kragen 7, im Gegensatz zu dem in der 1 gezeigten Stand der Technik nach außen, d.h. in die vom Aufnahmeraum abgewandte Richtung erstreckt. Die 3 gibt einen vergrößerten Teilausschnitt der 2 wieder.
Erkennbar weist der zylindrische, umfänglich geschlossene Kragen 7 einen radial zur Mittelachse X der Stellspindel 2 hin abgewinkelten Rand 8 auf, an der sich auf der einem Druckstück 3 der Stellspindel 2 zugewandten Seite die erfindungsgemäß als formstabiler Ring ausgebildete Sekundärdichtung 6 abstützt.
In diesem Beispiel besteht die Stellspindel 2 aus einer verdrehfest gehaltenen äußeren Gewindehülse 10, in deren Innengewinde eine Gewindespindel 9 mit Innen- und Außengewinde eingedreht ist, in die wiederum eine weitere Gewindespindel 9 eingeschraubt ist, so dass sich die Stellspindel 2 als Telekopspindel darstellt.
Die Sekundärdichtung 6 weist an ihrem Innenumfang eine Dichtlippe 11 auf, die dichtend an der glattschaftigen Gewindehülse 10 anliegt, während der Faltenbalg 5 an der äußeren Mantelfläche des Kragens 7 reibschlüssig gehalten ist.
Der Außendurchmesser der Sekundärdichtung 6 ist dabei größer als der Außendurchmesser des Kragens 7, so dass die Sekundärdichtung 6 mit einem äußeren Rand 15 in den durch eine Faltung 13 gebildeten Raum des Faltenbalges 5 ragt, wodurch eine axiale Sicherung des Faltenbalgs 5 erreicht wird.
Zwischen der Sekundärdichtung 6 und der gebildeten Auflagefläche des Randes 8 ist eine elastische Schicht 12 vorgesehen, die fest mit der Sekundärdichtung 6 verbunden sein kann oder als separate Dichtscheibe eingefügt ist.
Zur Halterung der Sekundärdichtung 6, insbesondere in axialer Richtung, weist diese mehrere Haltelaschen 14 auf, die radial nach außen hin abgewinkelt sind und die den Rand 8 des Kragens 7 untergreifen.
Der zur Stellspindel 2 konzentrische Kragen 7 verläuft abständig zur Gewindehülse 10. In den gebildeten Raum ist ein Führungsring 16 eingefügt, zur axialen Führung der Stellspindel 2. Umfänglich zwischen dem Führungsring 16 und dem Kragen 7 ist ein Federring 17 angeordnet, durch den der Führungsring 16 sicher eingespannt ist.
Bezugszeichenliste

1: Brücke
2: Stellspindel
3: Druckstück
4: Verschlussplatte
5: Faltenbalg
6: Sekundärdichtung
7: Kragen
8: Rand
9: Gewindespindel
10: Gewindehülse
11: Dichtlippe
12: Schicht
13: Faltung
14: Haltelasche
15: Rand
16: Führungsring
17: Federring

Claims

Scheibenbremse, mit einem Bremssattel, in dem zwei in Funktion gegen eine Bremsscheibe pressbare Bremsbeläge angeordnet sind, von denen ein aktionsseitiger über mindestens eine axial verstellbare Stellspindel (2) mittels einer Zuspanneinrichtung betätigbar ist und die Stellspindel (2) durch eine Öffnung eines Verschlussdeckels (4) geführt ist, der einen Aufnahmeraum des Bremssattels verschließt, wobei zur Abdichtung des Aufnahmeraums im Bereich der Öffnung eine Dichtungsanordnung vorgesehen ist, mit einem Faltenbalg (5), der einerseits an der Stellspindel (2) oder einem daran angeschlossenen Druckstück anliegt und andererseits an einem die Öffnung umfänglich begrenzenden Kragen (7) gehalten ist, sowie mit einer konzentrisch zum Faltenbalg (5) angeordneten, am Verschlussdeckel (4) gehaltenen Sekundärdichtung (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärdichtung (6) aus einem formstabilen, radial sich erstreckenden scheibenförmigen Ring gebildet ist, der mindestens eine elastische, an der Stellspindel (2) umfänglich anliegende Dichtlippe (11) aufweist, sowie mehrere Haltelaschen (14), die einen radial zur Mittelachse der Stellspindel (2) hin abgewinkelten Rand (8) des Kragens (7) untergreifen und dass der Faltenbalg (5) an der äußeren Mantelfläche des Kragens (7) anliegt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (7) sich axial in die dem Aufnahmeraum entgegengesetzte Richtung erstreckt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (5) reibschlüssig an der äußeren Mantelfläche des Kragens (7) anliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Sekundärdichtung (6) größer ist als der Außendurchmesser des Kragens (7).
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Rand (8) des Kragens (7) radial zur Mittelachse (X) der Stellspindel (2) hin erstreckt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltelaschen (14) entgegengesetzt zur Mittelachse (X) abgewinkelt sind.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sekundärdichtung (6) und dem Rand (8) eine elastische Schicht (12) vorgesehen ist, die an die Sekundärdichtung (6) angeformt oder als separate Scheibe eingefügt ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kragen (7) und der Stellspindel (2) ein Führungsring (16) angeordnet ist, der an der Stellspindel (2) anliegt.
Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Führungsring (16) und dem Kragen (7) ein Federring (17) angeordnet ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärdichtung (6) in einem Teilbereich aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist.