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Teilbelag-Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Teilbelag-Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, mit einer Abstreifvorrichtung für Schmutz und Wasser in Form
einer Abstreifleiste und mit einer umlaufenden Bremsscheibe, die von einem Bremsträger
umgriffen wird, welcher auf jeder Seite der Scheibe mindestens einen Bremsbacken
mit einem Bremsbelag trägt.
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Durch das deutsche Patent 500 211 und das USA.-Patent 1853 963 sind
bereits Trommelbremsen bekanntgeworden, die gemäß obiger Art mit einer Abstreifleiste
versehen sind. Dabei sind letztere federnd im Bereich des Bremsbelages angebracht
oder auf einer Brücke zwischen den die Beläge tragenden Segmenten angeordnet; in
beiden Fällen geht Belagfiäche verloren. Außerdem lassen sich diese Leisten nicht
oder nur mit unzumutbarem Aufwand auswechseln, nachstellen oder steuern. Es ist
weiterhin durch die deutsche Patentschrift 1014 445 und durch das USA.-Patent 1972
550 bereits bekanntgeworden, die Kanten der Bremsbacken selbst geneigt auszubilden
und als Abstreifleiste wirken zu lassen. Jedoch ergeben sich auch .dort die vorstehend
geschilderten Nachteile.
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Scheibenbremsen sind bekanntlich gegenüber den Trommelbremsen noch
nässeempfindlicher, vor allem dann, wenn die Bremsbeläge aus Kunststoff bestehen
oder kunststoffhaltig sind. Durch diese Empfindlichkeit - die man bisher durch entsprechende
Wahl des Werkstoffes der Beläge zu bekämpfen versuchte -gehen manche erstrebenswerte
Vorteile der Scheibenbremse verloren. So kann es z. B. dadurch bei schlechtem Wetter
zu einem verzögerten Ansprechen oder bzw. und zu ungleicher Bremswirkung kommen,
was sich auf die Fahrsicherheit des Fahrzeuges gerade dann besonders ungünstig auswirkt,
wenn ohnehin schon widrige Fahrbedingungen herrschen.
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Die Erfindung hat sich die Beseitigung der vorstehenden Nachteile
zur Aufgabe gestellt. Sie schlägt zur Lösung dieser Aufgabe bei den eingangs genannten
Bremsen vor, daß auf jeder Scheibenseite mindestens eine Abstreifleiste in dem in
Drehrichtung vor dem Bremsbacken liegenden Teil des Bremsträgers angeordnet ist.
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Mit der erfindungsgemäßen Abstreifvorrichtung hat man die Möglichkeit,
die Bremsscheibe ständig frei von Wasser und Schmutz zu halten oder zeitweise schnell
wieder zu reinigen. Man braucht daher während einer Schlechtwetterfahrt beim Bremsen
nicht eine bestimmte Zeit, um die Scheibe »trocken zu bremsen«. Im Gegenteil, es
setzt die volle Bremswirkung sofort ein, und die Bremse spricht ohne Verzögerung
an. Auch die Anwendung höherer Bremsdrücke kann auf diese Weise überflüssig werden.
Vor allem jedoch behält diese Abstreifleiste ihre Stellung zur Scheibe stets bei,
und sie läßt sich infolgedessen gut einstellen und gegebenenfalls auch steuern.
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Im allgemeinen wird man daran denken, daß diese Abstreifleisten in
an sich bekannter Weise ständig in ihrer wirksamen Lage gehalten werden, in der
sie an der Bremsscheibe anliegen. Bei der Abstreifvorrichtung nach der Erfindung
wird in diesem Fall die Anlage an der Scheibe durch Federkraft bevorzugt. Dies schließt
aber nicht aus, daß zusätzlich oder allein auch öldruck, gegebenenfalls aus einem
bereits vorhandenen Drucksystem, verwendet werden kann. Ebenso wäre es denkbar,
hier mittel- oder unmittelbar den Balgdruck einer Luftfederung zu verwenden, wodurch
dann selbsttätig eine Lastabhängigkeit erzielt würde. Diese Lösungen haben alle
den Vorzug einer konstruktiv einfachen Ausführung, so daß der Aufwand hierfür praktisch
kaum ins Gewicht fällt.
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Jedoch liegt es insbesondere bei Komfort-Fahrzeugen auch im Bereich
der Erfindung, wenn diese Abstreifleisten sich normalerweise in einer unwirksamen
Stellung befinden und nur bei Regen od. dgl. willkürlich oder selbsttätig in ihre
wirksame Lage übergeführt werden.
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In diesem Fall wird man zunächst die willkürliche Umschaltung der
Abstreifvorrichtung durch den Fahrer ins Auge fassen. Bevorzugt wird aber die selbsttätige
Umschaltung. Zu diesem Zweck ist der Abstreifvorrichtung ein auf die Luftfeuchtigkeit
ansprechendes Steuerglied zugeordnet, welches beim überschreiten eines gegebenenfalls
einstellbaren Wertes einen Impuls für die Überführung der Abstreifvorrichtung in
ihre wirksame Lage auslöst. Dadurch wird eine von der Achtsamkeit des Fahrers völlig
unabhängige Vorrichtung geschaffen. Ein soleher
Impulsgeber ist
durch das USA.-Patent 2 409 215 bereits bei einem Scheibenwischer bekanntgeworden.
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Hierbei liegt auch noch die Umschaltung der Abstreifvorrichtung in
Abhängigkeit vom Weg des Bremspedals im Rahmender Erfindung. Dabei kann man die
ersten Millimeter des Bremspedalhubes zur Oberführung der Abstreifvorrichtung in
.ihre wirksame Lage ausnutzen. Der ohnehin vorgesehene Leerweg des Pedals wird dabei
in vorteilhafter Weise ausgenutzt. Selbstverständlich kann jede beliebige Anlegekraft
- also auch die anläßlich der zuerst erwähnten Ausführungsform mit ständiger Anlage
geschilderte - in der hier angegebenen Weise gesteuert werden.
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Nach der Erfindung wird die Abstreifvorrichtung von mindestens einer
Abstreifleiste gebildet, die im Bremsträger befestigt oder in diesem geführt ist.
Diese Leiste kann geradlinig oder gebogen sein. Sie wird vor allem aber eine derartige
Neigung gegenüber der radialen Richtung zur Scheibenachse aufweisen, daß das auf
sie auflaufende Wasser nach außen abfließt. Jede Abstreifleiste ist im Querschnitt
entgegen der Drehrichtung ,der Bremsscheibe gekrümmt oder in an sich bekannter Weise
geneigt.
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Unter der Drehrichtung der Bremsscheibe wird stets die Drehrichtung
bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges verstanden. Nur in diesem Fall dürften besondere
Maßnahmen erforderlich sein, da ein Rückwärtsfahren in fast allen Fällen nur langsam
und ohnehin unter besonderer Vorsicht erfolgt. Falls erwünscht, kann das Prinzip
der Erfindung natürlich auch für beide Drehrichtungen angewendet werden. Die Abstreifleiste
besteht aus einem verschleißfesten, aber elastischen Material. Die Halterung der
Abstreifleiste am Bremsträger kann in einfachster Form durch Einschieben in eine
Nut an diesem erfolgen. Dadurch wird Herstellung und Montage verblüffend einfach.
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Für eine Nachstellbarkeit und vor allem für die vielen vorstehend
geschilderten Möglichkeiten des willkürlichen oder selbsttätigen Anlegens wird jedoch
eine Lösung bevorzugt, wonach jede Abstreifleiste mit ihrer rückwärtigen Kante in
mindestens einem kolbenförmigen Stopfen befestigt ist, der in einem Zylinder des
Bremsträgers quer zur Scheibenebene bewegbar angeordnet ist. Dabei kann in jedem
Zylinder :eine Druckfeder angeordnet sein, wobei zusätzlich oder allein jeder Zylinder
mit einer ständig unter Druck stehenden Druckmittelleitung verbunden ist.
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Weiterhin ist es denkbar, jede Abstreifleiste durch Federkraft im
Abstand von der Bremsscheibe zu halten und durch Druckaufbau in dem oder den Zylindern
entgegen dieser Federkraft an die Scheibe anzulegen. Hierbei kann dann die Druckmittelzuleitung
zu dem bzw. den Zylindern wahlweise durch ein Steuerglied, z. B. durch einen willkürlich
betätigten Dreiwegehahn, mit einer Druckmittelquelle oder mit dem Ablauf verbindbar
sein. Eine andere Möglichkeit liegt darin, daß in der Druckmittelzuleitung zu dem
bzw. den Zylindern für die wahlweise Verbindung mit der Druckquelle oder dem Ablauf
ein Schaltschieber angeordnet ist, der mit einem Kraftschaltglied in Verbindung
steht, welches seinerseits durch den Auslöseimpuls des Steuergliedes beeinflußbar
ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 die Abstreifvorrichtung in Ansicht, F i g. 2 und 3 einen
Schnitt nach Linie II-II der F i g.1 in zwei verschiedenen Ausführungsformen, F
i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der F i g. 1 und F i g. 5 die Steuerung des
Druckmittels im Schema. Nach F i g.1 dreht sich die Bremsscheibe 10 bei Vorwärtsfahrt
des Fahrzeuges in Richtung des Pfeiles 11. Sie wird durch einen Bremsträger 12 umgriffen,
der auf beiden Seiten nicht näher dargestellte Bremszylinder 13 trägt, mit denen
in bekannter Weise die Bremsbacken 14 mit den Bremsbelägen betätigt werden.
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Im Bremsträger 12 ist in Drehrichtung vor den Bremsbacken 14 als Abstreifvorrichtung
eine Abstreifleiste 15 aus elastischem, aber reibfestem Material angeordnet. Diese
ist geradlinig ausgebildet und gegenüber der radialen Richtung der Bremsscheibe
10 so geneigt, daß das Wasser von der Abstreifleiste 15 nach außen zum Scheibenrand
16 hin abgedrängt wird. Die Abstreifleiste 15 ist nach F i g. 4 :entgegen der Drehrichtung
der Scheibe 10 gekrümmt. Ihre scharfe Kante 17 liegt ständig an der Scheibe an und
schält gewissermaßen den Wasserfilm 18 von der Scheibe ab. Die Abstreifleiste 15
kann für eine ständige Anlage unmittelbar in eine Nut im Bremsträger 12 eingeschoben
sein.
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Zweckmäßigerweise ist die Abstreifleiste 15 mit ihrer rückwärtigen
Kante in zwei kolbenförmigen Stopfen 19 befestigt. Letztere sind nach F i g. 2 in
entsprechenden Zylindern 20 des Bremsträgers 12 untergebracht. Sie sind hohl ausgebildet
und nehmen Druckfedern 21 auf, welche die Abstreifleiste 15 ständig in Anlage an
der Bremsscheibe halten. An Stelle der Federn oder zusätzlich zu diesen kann jeder
Zylinder noch mit einer Druckmittelleitung verbunden sein, die mit einem ständig
unter Druck stehenden Kreislauf, z. B. eines Getriebeautomaten oder einer Luftfederung,
in Verbindung stehen kann.
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Für eine willkürliche oder selbsttätige Überführung der Abstreifleiste
15 aus einer wirksamen in eine unwirksame Stellung wird diese gemäß F i g. 3 durch
schematisch angedeutete Federn 22 ständig von der Bremsscheibe abgezogen. Die Zylinder
20 stehen mit einer Druckmittelleitung 23 in Verbindung, in welche ein Dreiwegehahn
24 als Steuerglied eingeschaltet ist. In der gezeichneten Stellung verbindet dieser
Dreiwegehahn 24 die Leitung 23 mit einer Druckmittelquelle, z. B. einer Pumpe 25,
so daß der Druck die Abstreifleiste 15 entgegen der Wirkung der Federn 22 an die
Bremsscheibe anlegt. Wird der Dreiwegehahn 24 in die strichpunktiert gezeichnete
Stellung umgeschaltet, so ist der Zufluß von der Pumpe 25 gesperrt und die Leitung
23 mit dem Ablauf 26 verbunden. Die Abstreifleiste 15 wird nun durch die Federn
22 von der Scheibe abgezogen.
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An Stelle des Dreiwegehahnes kann gemäß F i g. 5 ein Steuerschieber
27 vorgesehen sein, der die Leitung 23 wahlweise mit der Druckmittelzuleitung 28
oder dem Ablauf 26 verbinden kann. Eine Feder 29 hält den Schieber 27 in der gezeichneten
Stellung, d. h., es ist dann die Leitung 23 mit dem Ablauf 26 verbunden, und die
Abstreifleiste befindet sich in ihrer unwirksamen Stellung. Der Steuerschieber 27
ist mit einem schematisch angedeuteten Kraftschaltglied 30 verbunden, welches durch
ein Steuerglied 31 seine Auslöseimpulse erhält. Das Steuerglied 31 ist ebenfalls
nur schematisch dargestellt. Es kann auf die
Luftfeuchtigkeit oder
auch auf den Hub des Bremspedals, kurz auf jede gewünschte Einflußgröße oder mehrere
selbsttätig ansprechen. Bei Impulsauslösung schiebt das Kraftschaltglied 30 den
Steuerschieber 27 entgegen der Federkraft nach links und verbindet so die Zuleitung
23 zu der Abstreifvorrichtung mit dem Zulauf 28. Die Vorrichtung wird nun selbsttätig
in ihre wirksame Lage übergeführt.