DE10257719B4

DE10257719B4 - Zusammengesetzte Bremsscheibe

Info

Publication number: DE10257719B4
Application number: DE10257719A
Authority: DE
Inventors: Herbert Alber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: DE10262071A1; DE10262070A1; DE10262070B4; DE10262072B4; DE10262072A1; DE10257719A1

Abstract

Zusammengesetzte Bremsscheibe für Hochleistungs-Bremsanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremsring (1) und einem zum Ausgleich unterschiedlicher Temperaturausdehnungen schwimmend damit verbundenen Bremsscheibentopf (20), wobei der schwimmend am Bremsscheibentopf (20) gelagerte Bremsring (1) an Planflächen (79) des Bremsscheibentopfes (20) in radialer Richtung verschiebbar, geführt ist und wobei am inneren Umfang des Bremsringes (1) verteilte Bohrungen (3) vorgesehen sind, in denen Bolzen (7, 27, 30, 42) eingespannt sind, und das bremsscheibentopfseitige Ende des Bolzens (7, 27, 30, 42) durch jeweils ein radial nach außen gerichtetes Langloch (21) im Bremsscheibentopf (20) hindurch greift, dadurch gekennzeichnet, dass
auf diesem Ende des Bolzens eine Spannscheibe (13, 29, 32, 43) unter der Federlast eines Kraftspeichers (14, 32, 45) den Bremsscheibentopf (20) gegen den Bremsring (1) in axialer Richtung zusätzlich spielfrei und elastisch federnd vorspannt,
und dass jeweils der Bolzen (7, 27, 30, 42) spielfrei und fest in der Bohrung (3) des Bremsringes (1) eingespannt...

Description

Die Erfindung betrifft eine zusammengesetzte Bremsscheibe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Derartige Bremsscheiben werden für Kraftfahrzeuge verwendet. Ein typischer Aufbau ist in der DE 199 15 215 A1 beschrieben.

In der Autoindustrie geht der Trend zum Einsatz immer größerer Motoren. Die sich hieraus ergebenden Forderungen an die Bremsanlage können nur durch Hochleistungs- und Hochgeschwindigkeits- Bremsanlagen erfüllt werden.

Das Problem mit Hochleistungsbremsanlagen und zusammengesetzten Bremsscheiben ist, dass der mit dem Bremsring verbundene Reibring durch das Einwirken der Bremskraft (bis zur hellen Rotglut) sehr heiß wird, während demgegenüber der Bremsscheibentopf relativ kalt bleibt. Der Bremsring dehnt sich durch die Hitzeeinwirkung aus, der Topf bleibt relativ form-konstant.

Dies führt zu großen Spannungen in der Bremsscheibe, was sich beim Bremsen negativ auswirkt.

Auswirkungen sind die Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit der Bremsanlage, Rundlauffehler der Bremsscheibe, Geräusche (Pfeifen, Schwingungen usw.), Rubbeln, Verschleiß, Komfortminderung, Rissbildung, Bremsscheibenbruch, kurze Lebensdauer.

Zur Behebung der oben angegebenen Probleme sollte eine Konstruktion einer mehrteiligen, zusammengesetzten Bremsscheibe dafür sorgen, dass der Bremsring immer plan läuft und sich bei Bedarf radial ausdehnen oder zusammenziehen kann, wobei das Zentrum des Topfes auch immer dem Zentrum des Ringes entspricht, um eine Unwucht der Bremsscheibe zu vermeiden. Die Führung des Bremsscheibenringes sollte hierbei ohne Spiel sein, damit die Bremsscheibe nicht zu klappern und schlagen anfängt.

Bei der DE 199 15 215 A1 wird die Verbindung zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Bremsring (Bremsscheibe) in der Art einer drehbaren Bajonett-Verbindung ausgeführt. Hierbei weist der Bremsscheibentopf eine Anzahl von Verbindungslaschen auf, die sich in einer Ebene parallel und erhöht zur Oberfläche des Bremsringes erstrecken. Der Bremsring weist seinerseits fünf Aufnahmeaugen mit Schlitzen zur Aufnahme der Endabschnitte der Verbindungslaschen des Bremsscheibentopfes auf. Der Zusammenbau der Bremsscheibe erfolgt durch Einführen des Bremsscheibentopfes in die Zwischenräume zwischen den Aufnahmeaugen, wobei nachfolgend der Bremsscheibentopf um ein bestimmtes Winkelmaß verdreht wird, so dass die Verbindungslaschen in maßlich eng tolerierter Passung in die Schlitze eingeführt werden.

Die Sicherung der Verbindung erfolgt über jeweils einen Befestigungsbolzen, der sich mit seinem kopfseitigen Ende an einer Fläche des Bremsscheibentopfes anlegt und der mit seinem bolzenseitigen Ende eine Bohrung im Bremsring durchsetzt. Das schaftseitige Ende des Befestigungsbolzens ragt aus der Bohrung heraus und ist mit einem Sicherungsring am Bremsring gesichert.

Damit ist der Befestigungsbolzen gegen Herausfallen gesichert und die Verbindung zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf ist als schwimmende Verbindung anzusehen, die ein radiales Spiel beim Erwärmen der Bremsscheibe in Bezug zum Bremsscheibentopf erlaubt.

Es liegt allerdings keine präzise Planführung zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Bremsring vor, weil es sich um eine reine Bajonett-Drehverbindung handelt, bei der die sich berührenden Verbindungsflächen nicht spielfrei aneinander liegen.

Damit besteht der Nachteil, dass die Bremsscheibe zwar ein radiales Wärmeausdehnungsspiel hat, bei höheren Geschwindigkeiten aber unrund läuft, zum Schlagen neigt und dadurch die Lebensdauer der Bremsscheibe stark herabgesetzt ist.

Die DE 19617154 A1 offenbart eine Verbindung zur Anbindung eines Reibringes einer Bremsscheibe an eine Nabe, wobei diese Verbindung über eine axiale Passschraube erfolgt, die in einer Bohrung in der Nabe festgelegt ist und die sich in ein Langloch in der seitlich der Nabe angeordneten Bremsscheibe erstreckt. Auf der Passschraube und in diesem Langloch liegt eine Traghülse, unter Bildung von Gleitflächen für radiale Relativbewegungen zwischen Bremsscheibe und Traghülse, auf der sich ein Spannring und eine Tellerfeder befindet, welche zwischen dem Kopf der Passschraube und der stirnseitigen Planfläche der Bremsscheibe unter Vorspannung der Tellerfeder eingespannt sind. Da die Passschraube gleichzeitig sowohl zum Eindrehen in die Nabe, als auch zur Einstellung der Vorspannung der Tellerfeder dient, wirkt die Tellerfeder über die Spannscheibe in nachteiliger Weise direkt auf den Bremsscheibe, was insbesondere bei hochfesten und hitzebeständigen Bremsscheiben aus z.B. Keramik, die nur geringe Scher- oder Punktbelastungen ertragen können, zu Problemen führen kann und damit die Lebensdauer verringert wird.

Die DE 19859616 A1 offenbart eine Bremseinheit mit einem nichtmetallischen harten, hitzebeständigen Bremsring aus z.B. Keramikverbundwerkstoff, nach allen Merkmalen des Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine axiale spielfreie und elastisch federnde Verbindung zwischen Nabe und Bremsscheibe durch den Bolzen ist jedoch nicht offenbart.

Nachteilig ist, dass in den Bremsring eine Hülse eingesetzt ist, die eine genau gleiche axiale Länge aufweist, wie die Länge der Bohrung, in welche die Hülse eingesetzt ist. Dies führt dazu, dass die Hülse als abstandshaltendes Element ausgebildet ist, so dass es überhaupt nicht möglich ist, die Schraube mit der Scheibe fest gegen den gegenüberliegenden Ansatz vergrößerten Durchmessers anzuziehen, weil die Hülse ein entsprechendes Anzugsdrehmoment verhindert. Dies bedeutet, dass der Bremsring nicht zwischen dem linken Ansatz vergrößerten Durchmessers in dem Bolzen und der Scheibe festgezogen werden kann, weil die Hülse dies verhindert. Aufgrund der Verkippung dieses Bolzens 8 kommt es damit zu einem automatischen Festsetzen des Ansatzes des Bolzens 8 in dem radial sich nach außen erweiternden Schlitz 12, was den spielfreien Ausgleich unterbindet. Es handelt sich nicht um eine spielfreie und elastisch federnde Vorspannung, denn der Bolzen 8 ist mit zugeordneten Bünden verminderten Querschnittes auf die Schlitze 12 im Bremstopf 3 aufgesteckt. Weil stets ein Verschiebungsspiel aufrechterhalten werden muss, muss daher die Breite der Schlitze 12 kleiner sein als die Breite des Befestigungsbolzens 8 in einem die Nabe 3 berührenden Bereich 13. Wegen dieses notwendigen Spiels – ohne dass eine Funktion der Verschiebung nicht möglich wäre – kommt es zu einem Wackeln des Bremsrings 2 auf dem Bremsscheibentopf 3 und damit entstehen im Fahrbetrieb Schwingungen auf das Kraftfahrzeug während des Bremsbetriebes, so dass im nicht gebremsten Zustand die Bremsringe klappern. Durch dieses Klappern der Bremsringe in den zugeordneten Befestigungen kommt es zu einem schnellen und vorzeitigen Verschleiß der Langlöcher und des Befestigungsbolzens, was mit einer geringeren Lebensdauer der gesamten Hochleistungs-Bremsanlage verbunden ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die schwimmende Verbindung zwischen einem Bremsring und einem Bremsscheibentopf so weiterzubilden, dass der Bremsscheibe eine höhere Lebensdauer zugeordnet wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.

Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass nun die Bremsscheiben absolut spielfrei und plangeführt werden. Damit wird die Lebensdauer wesentlich verbessert, weil es zu einem Schlag in der Bremsscheibe auch bei Wärmeausdehnungen und bei höheren Umdrehungszahlen nicht kommt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung, nämlich der Anordnung einer spielfreien, elastischen Verbindung ist, dass man nun als Reibring sehr harte und hitzebeständige Werkstoffe (z. B. aus Keramik) einsetzen kann. Dies erbringt eine höhere Lebensdauer, weniger Verschleiß und eine wesentliche Gewichtseinsparung der Bremsscheiben und der ungefederten Massen. Damit können nun erstmals Hochgeschwindigkeitsbremsanlagen mit bisher nicht bekannter Standzeit ausgeführt werden.

Bei Keramikbremsscheiben in Verbindung mit Bremstöpfen aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium ist die Wärmeausdehnung zwischen den Teilen besonders groß. Die Bremsscheiben müssen daher hochgenau, spielfrei und plangeführt werden. Hier sieht die Erfindung verschiedene Lösungsvorschläge vor, die alle von dem allgemeinen technischen Erfindungsgedanken erfasst sein sollen, der eingangs definiert wurde.

In einer ersten, bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung als Ausführungsbeispiel für eine spielfreie elastische Verbindung vor, dass durch zueinander fluchtende Bohrungen von Bremsring und Bremsscheibentopf ein Bolzen hindurchgeführt ist, der von einer Schraube durchsetzt ist, deren Kopf sich an der einen Seite des Bremsringes anlegt. Das bolzenseitige Ende der Schraube ist in einer Gewindebohrung des Bolzens aufgenommen, so dass dieser Bolzen fest mit dem Bremsring verbunden ist.

Der jenseits des Bremsringes angeordnete Teil dieses Bolzens greift durch zugeordnete radial nach außen sich erweiternde Langlöcher im Bremsscheibentopf hindurch und an der Wandung des jeweiligen Langloches sitzt jeweils eine Spannscheibe, die federnd und elastisch mittels einer Mutter gespannt wird, die auf das Gewinde der Befestigungsschraube aufgeschraubt ist.

Auf diese Weise wird also eine spielfreie, elastische Verbindung zwischen Bremsring und Bremsscheibentopf hergestellt, weil die Spannscheibe, die an der Wandung des Langloches aufsitzt, mit einer definierten Spannkraft den Bremsscheibentopf an den Bolzen anzieht, der seinerseits fest mit dem Bremsring verbunden ist.

Auf diese Weise ist es möglich, dass der Bremsring und die darauf befestigte Bremsscheibe wärmebedingt ein großes radiales Spiel aufweisen kann, ohne dass es zu einer Veränderung der Plananlageflächen zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf kommt. Dies liegt daran, dass einerseits der Bolzen fest am Bremsring mit Planflächen anliegt und andererseits der Bremsscheibentopf radial nach außen gerichtete Langlöcher aufweist, auf denen jeweils Spannscheiben sitzen, die mit einer definierten Federkraft an die Wandung dieser Langlöcher angepasst werden.

Die Federkraft wird in einer bevorzugten ersten Ausgestaltung durch jeweils eine Tellerfeder aufgebracht, welche auf dem bolzenseitigen Ende der Befestigungsschraube aufsitzt und zwischen der Mutter und der Spannscheibe angeordnet ist. Statt einer Tellerfeder können selbstverständlich sämtliche anderen, bekannten Kraftspeicher als elastisches Element verwendet werden. Ein derartiger Kraftspeicher kann beispielsweise auch als Befestigungsschraube ausgebildet sein, die entsprechend federnde Ansätze aufweist, die sich an der Umgebung der Langlöcher des Bremsscheibentopfes anlegen und hiermit dem Bremsscheibentopf ebenfalls mit definierter Kraft auf den fest mit dem Bremsring verbundenen Bolzen ziehen.

Es müssen auch keine Tellerfedern sein, sondern alle bekannten Kraftspeicher, wie z. B. Sonderfedern, Viereckfedern, Wellfedern, Schraubendruckfedern oder elastomere Büchsen, die im Verbindungsbereich zwischen der Spannmutter und der Spannscheibe eingesetzt sind, können verwendet werden.

Vorstehend wurde angegeben, dass der Bremsscheibentopf radial nach außen gerichtete Langlöcher aufweist, auf deren Wandungen die vorher erwähnte Spannscheibe mit definierter Anlagekraft aufliegt. Die Langlöcher können dabei auch radial auswärts geöffnet sein.

In weiteren Ausführungsformen werden auch noch weitere, spielfreie mechanische Kopplungen zur Führung der gegenseitigen Verschiebung zwischen Bremsscheibentopf und Bremsring beschrieben. Auch bei diesen Ausführungen ist eine elastische Vorspannung durch entsprechende Kraftspeicher nach einem oder mehreren der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele gegeben.

Mit den gegebenen Ausführungsbeispielen, die nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben werden, ergibt sich der Vorteil, dass die Bremsscheibe unabhängig von ihrer Temperatur stets spielfrei, spannungsarm und präzise geführt wird.

Aufgrund dieser Tatsachen ergibt sich der Vorteil, dass nun hochbelastete Bremsscheiben auch für Hochgeschwindigkeitskraftfahrzeuge eingesetzt werden können, bei denen sehr hohe Bremsleistungen gefordert sind. Dies ist ein wesentliches Merkmal zur Erhöhung der aktiven Sicherheit.

Bei der Lösung nach dem Stand der Technik ( DE 199 15 215 A1 ) führte eine starke Temperaturerhöhung der Bremsscheibe zu einer Veränderung des bestehenden Spiels zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf. Dies wird nach der vorliegenden Erfindung vermieden, weil durch die elastische Verbindung zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf dieses sich verändernde Spiel ausgeglichen wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
1: Teilschnitt durch eine zusammengesetzte Bremsscheibe nach der Erfindung
2: der vergrößerte Teilschnitt nach 1
3: einige über 1 abgewandelte Ausführungsformen im Teilschnitt
4: die Verbindungselemente nach 3 in auseinandergezogener Zeichnungsart
5: eine dritte Ausführungsform einer zusammengesetzten Bremsscheibe
6: die Seitenansicht eines Bolzens nach 5
7: eine weitere Ausführungsform eines Bolzens zur Verwendung im Ausführungsbeispiel nach 5
8: eine dritte Ausführungsform eines Bolzens im Vergleich zur 6
9: ein viertes Ausführungsbeispiel einer zusammengesetzten Bremsscheibe
10: Draufsicht auf das elastische Federelement nach 9
Soweit in den Figuren nur eine einzige schwimmende Verbindung zwischen Bremsscheibe und Bremsscheibentopf dargestellt ist, versteht es sich von selbst, dass eine Vielzahl derartiger Verbindungen gleichmäßig am Umfang verteilt vorhanden ist.
In den 1 und 2 ist ein Bremsring 1 dargestellt, der in nicht näher dargestellter Weise mit einem Bremsscheibentopf verbunden ist. Diese Bremsscheibe kann aus Guss sein, ist jedoch bevorzugt aus einem Keramikmaterial oder aus einem Keramik-Faser-Verbundmaterial hergestellt.
Die Verbindung zwischen dem Bremsring 1 und dem Bremsscheibentopf 20 ist spielfrei, schwimmend und elastisch ausgebildet.
Bei entsprechender Temperaturerhöhung des Bremsringes kann dieser damit in den Pfeilrichtungen 18 ein radiales Spiel 19 in Bezug zu dem Bremsscheibentopf 20 ausführen.
Dies wird dadurch erreicht, dass in einer Ausnehmung 2 am Bremsring 1 eine Befestigungsschraube 4 eingesetzt ist, die eine zugeordnete Bohrung 3 im Bremsring 1 durchsetzt. Am Bohrungsrand der Bohrung 3 ist der Kopf 5 der Befestigungsschraube 4 mit einer Scheibe 8 abgestützt.
Der Schaft 6 der Befestigungsschraube 4 durchgreift die Bohrung 3 mit einem Gewinde 11 und ist hierbei an der gegenüberliegenden Seite des Bremsringes 1 in eine Gewindebohrung eines Bolzens 7 eingeschraubt. Der Bolzen 7 legt sich mit einer Planfläche 79 an einer zugeordneten Planfläche des Bremsrings 1 an. Damit ist der Bolzen spielfrei und fest mit dem Bremsring 1 verbunden.
Der Bolzen 7 greift mit einer Führungshülse 10 durch ein in radialer Richtung gerichtetes Langloch 21 in dem Bremsscheibentopf 20 hindurch. Unter Bildung eines Absatzes 12 geht die Führungshülse 10 in einen Ansatz 17 verringerten Durchmessers über. Der Absatz 12 hat 2 Flächen, welche fast spiellos in das Langloch 21 eingepasst sind.
Das bolzenseitige Ende der Befestigungsschraube 4 greift durch den Ansatz 17 hindurch, und auf diesen Gewindeansatz ist eine Mutter 15 aufgeschraubt, die eine Anlagefläche vergrößerten Durchmessers für eine Tellerfeder 14 bildet. Diese ist in einer Ausnehmung 16 einer Spannscheibe 13 eingesetzt, welche sich am Außenumfang des Langloches 21 des Bremsscheibentopfes 20 anlegt.
Auf dieser Weise wird aufgrund der Mutter 15 und der Tellerfeder 14 die Spannscheibe 13 mit definierter Anlagekraft an die Wandung des Langloches 21 im Bremsscheibentopf 20 gezogen.
Der Bremsscheibentopf 20 liegt im übrigen an einem Ansatz 9 vergrößerten Durchmessers des Bolzens 7 an.
Bei einer Temperaturausdehnung des Bremsringes kommt es damit zu einem Bewegungsspiel der Spannscheibe 13 in den Pfeilrichtungen 22, so dass damit eine elastische, schwimmende Lagerung gewährleistet ist.
Gleichzeitig ist diese Lagerung absolut spielfrei, weil einerseits der Bolzen 7 mit seinem Ansatz 9 an der Planfläche 79 des Bremsrings 1 anliegt und andererseits dieser Bolzen fest und spielfrei mit dem Bremsring 1 verbunden ist.
Die weitere spielfreie Verbindung besteht zwischen der Spannscheibe 13 und der Umrandung des jeweiligen Langloches 21, weil dort die Spannscheibe plan und eben aufliegt. Andererseits liegt auch der Bremsscheibentopf 20 an der gegenüberliegenden Seite zur Planfläche 79 an dem Ansatz 9 vergrößerten Durchmessers des Bolzens 7 an. Damit sind alle einander zugeordneten Flächen zueinander zentriert.
Die 3 und 4 zeigen ein gegenüber 1 und 2 abgewandeltes Ausführungsbeispiel, aus dem erkennbar ist, dass ein Bolzen 27 anderer Bauart verwendet wird. In gleicher Weise, wie vorhin beschrieben, ist eine Befestigungsschraube 4 vorhanden, deren Kopf mit einer Scheibe 8 im Bereich der Ausnehmung 2 eine Bohrung in dem Bremsring 1 durchsetzt.
Das gegenüberliegende Ende des Bolzens, in der Nähe des Bremsscheibentopfes 20 ist wiederum als Ansatz vergrößerten Durchmessers ausgeführt, wobei das Langloch 21 radial nach außen hin geöffnet ist.
An die Umgebungsflächen dieses Langloches 21 legt sich nun wiederum eine Tellerfeder 14 unmittelbar an, so dass die vorher erwähnte Spannscheibe 13 entfällt. Die Tellerfeder wird hierbei von einer Abdeckscheibe 29 gehalten, die von der Mutter 15 auf das bolzenseitige Ende der Befestigungsschraube 4 aufgespannt ist.
Es besteht also eine unmittelbare spielfreie, elastische und schwimmende Verbindung zwischen dem Bremsring 1 und dem Bremsscheibentopf 20.
Die 4 zeigt die in 3 verwendeten Einzelteile in einer auseinandergezogenen Darstellung.
Die Abdeckscheibe 29 weist an einer bestimmten Stelle am Umfang eine Nase 26 auf, die über den Rand der Abdeckscheibe 29 hinaus geht und die eine Verdrehsicherung der Abdeckscheibe 29 sichern soll, weil diese damit in das Langloch 21 eingreift.
Im übrigen wird durch die Abdeckscheibe 29 eine Ausnehmung 25 für die Aufnahme der Tellerfeder 14 gebildet, und der vorher als Ansatz 9 bezeichnete Ansatz der Befestigungsschraube 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Vierkant 28 ausgebildet, der damit in radialer Richtung verschiebbar in dem Langloch 21 geführt ist. Die Abmessung des Vierkantes 28 ist jedoch so gewählt, dass ein Verdrehspiel in Umfangsrichtung ausgeschlossen wird.
In den 5 und 6 ist als weiteres Ausführungsbeispiel für eine spielfreie, schwimmende und elastische Lagerung dargestellt, dass ein Bolzen 30 mit seinem bolzenseitigen Ende wiederum die Bohrung im Bremsring 1 durchsetzt und auf dem bremsscheibentopfseitigen Ende mit einem Kopf 31 vergrößerten Durchmessers verbunden ist, an dem elastische Nasen angeformt sind. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist hierbei eine einwärts gerichtete federnde Nase 32 vorgesehen, welche einen Abstand 37 verringerten Spannmaßes definiert. Dass heißt, mit dieser Nase 32 drückt der Bolzen 30 auf die Umrandung des Langloches 21 und spannt damit den Bolzen mit dem Bremsscheibentopf 20 fest.
Die andere Nase 35 definiert einen Abstand 36, der nicht zur Spannung gedacht ist, sondern nur als Sicherungsnase. Sollte die Nase 32 abbrechen, dann dient die Nase 35, die gegenüber der Nase 32 zurückversetzt ist, zur Sicherung der Verbindung zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf 20.
Das Federvermögen der Nase 32 wird im übrigen durch eine Freistellung 33 im Material des Kopfes 31 des Bolzens 30 erreicht. Diese Nase 35 liegt damit auf der Wandung 34 an der Außenfläche des Langloches 21 des Bremsscheibentopfes 20 auf.
In Abweichung zu dem Ausführungsbeispiel nach 6 zeigen die Ausführungsbeispiele nach den 7 und 8 abgewandelte Formen von Bolzen 40 und 41. Der in 7 dargestellte Bolzen ist als Sicherungsbolzen 40 zu bezeichnen, weil die Nase 38 lediglich Sicherungsfunktionen (wie die vorher erwähnte Nase 35) übernimmt, jedoch keine Spannfunktion.
Der in 8 hingegen dargestellte Spannbolzen 41 zeigt zwei federnd ausgebildete Nasen 32, die jeweils durch Freistellungen 33 von dem Material des Kopfes getrennt sind, so dass sie ein entsprechendes Spannmaß (Abstand 37) übernehmen und damit eine feste Spannverbindung zwischen dem Bremsring 1 und dem Bremsscheibentopf 20 ausführen.
Über den Umfang des Bremsscheibentopfes gesehen, sind die Bolzen 40, 41 jeweils abwechselnd eingesetzt, so dass jeder zweite Bolzen als Spannbolzen und jeweils der andere Bolzen als Sicherungsbolzen wirkt.
Die 9 und 10 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel für die Ausbildung einer Tellerfeder 14, dass statt einer Tellerfeder auch eine Sonderfeder 45 verwendet werden kann, die eine etwa rechteckförmige oder quadratische Ausnehmung 44 aufweist, so dass diese unmittelbar auf dieser Formgebung angepasste Ende eines Bolzens 42 aufgesetzt ist. Damit ist die Sonderfeder 45 verdrehgesichert auf dem Vierkantschaft 46 des Bolzens 42 gehalten und wird von dem Kopf 43 des Bolzens 42 gegen die Umrandung des Langloches 21 gepresst.

1: Bremsring
2: Ausnehmung
3: Bohrung
4: Befestigungsschraube
5: Kopf
6: Schaft
7: Bolzen
8: Scheibe
9: Ansatz
10: Führungshülse
11: Gewinde
12: Absatz
13: Spannscheibe
14: Tellerfeder
15: Mutter
16: Ausnehmung
17: Ansatz
18: Pfeilrichtung
19: Spiel
20: Bremsscheibentopf
21: Langloch
22: Bewegungsspiel
25: Ausnehmung
26: Nase
27: Bolzen
28: Vierkant
29: Abdeckscheibe
30: Bolzen
31: Kopf (Bolzen 30)
32: Nase
33: Freistellung
34: Wandung
35: Nase
36: Abstand (S+)
37: Abstand (S–)
38: Nase
40: Sicherungsbolzen
41: Spannbolzen
42: Bolzen
43: Kopf
44: Ausnehmung
45: Sonderfeder
46: Schaft
79: Planfläche

Claims

Zusammengesetzte Bremsscheibe für Hochleistungs-Bremsanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremsring (1) und einem zum Ausgleich unterschiedlicher Temperaturausdehnungen schwimmend damit verbundenen Bremsscheibentopf (20), wobei der schwimmend am Bremsscheibentopf (20) gelagerte Bremsring (1) an Planflächen (79) des Bremsscheibentopfes (20) in radialer Richtung verschiebbar, geführt ist und wobei am inneren Umfang des Bremsringes (1) verteilte Bohrungen (3) vorgesehen sind, in denen Bolzen (7, 27, 30, 42) eingespannt sind, und das bremsscheibentopfseitige Ende des Bolzens (7, 27, 30, 42) durch jeweils ein radial nach außen gerichtetes Langloch (21) im Bremsscheibentopf (20) hindurch greift, dadurch gekennzeichnet, dass auf diesem Ende des Bolzens eine Spannscheibe (13, 29, 32, 43) unter der Federlast eines Kraftspeichers (14, 32, 45) den Bremsscheibentopf (20) gegen den Bremsring (1) in axialer Richtung zusätzlich spielfrei und elastisch federnd vorspannt, und dass jeweils der Bolzen (7, 27, 30, 42) spielfrei und fest in der Bohrung (3) des Bremsringes (1) eingespannt ist.
Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (6) einer Befestigungsschraube (4) die Bohrung (3) des Bremsringes (1) mit einem Gewinde (11) durchgreift und an der gegenüberliegenden Seite des Bremsringes (1) in eine Gewindebohrung des Bolzens (7, 27, 30, 42) eingeschraubt ist.
Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (7, 27, 30, 42) sich mit einer Planfläche (79) eines Ansatzes (9, 28, 31, 43) vergrößerten Durchmessers an einer zugeordneten Planfläche des Bremsrings (1) an legt, damit der Bolzen spielfrei und fest mit dem Bremsring 1 verbunden ist.
Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannscheibe (13) oder unmittelbar eine Tellerfeder (14) sich am Außenumfang des Langloches (21) des Bremsscheibentopfes (20) anlegt.
Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibentopf (20) an dem Ansatz (9, 28, 31, 43) vergrößerten Durchmessers des Bolzens (7, 27, 30, 42) anliegt.
Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (14) von einer Abdeckscheibe (29) gehalten wird, die auf das bolzenseitige Ende der Befestigungsschraube (4) aufgespannt ist.
Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Kopf (31) vergrößerten Durchmessers des Bolzens (30, 40, 41) Nasen (32, 35, 38) angeformt sind, die auf die Umrandung des Langloches (21) drücken.
Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Nasen (32) des Bolzens (30, 40, 41) elastisch ausgeführt ist.
Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sonderfeder (45) eine etwa rechteckförmige oder quadratische Ausnehmung (44) aufweist, so dass diese unmittelbar auf das dieser Formgebung angepasste Ende des Bolzens (42) aufgesetzt ist und damit verdrehgesichert auf einem Vierkantschaft (46) des Bolzens (42) gehalten und von einem Kopf (43) des Bolzens (42) gegen die Umrandung des Langloches (21) im Bremsscheibentopf (20) gepresst wird.