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Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch zu betätigende Teilbelag-Scheibenbremse,
insbesondere Festsattel-Teilbelag-Scheibenbremse, mit einem die Bremsscheibe umgreifenden
U-förnügen Bremssattel und einer von der hydraulischen Betätigungsvorrichtung unabhängigen
mechanischen Betätigungsvorrichtung, mit der zumindest eine aus Bremsbelag und Trägerplatte
bestehende Bremsbacke in radialer Richtung gegen eine Mantelfläche der Bremsscheibe
gepreßt werden kann.
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Es sind bereits Vorschläge zur Anbringung einer Feststellbremse an
Scheibenbrernsenkonstruktionen gemacht worden.
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Bei einer bekannten Scheibenbremse wird die ringförmige Bremsscheibe,
die an ihrer Außenkante von einem trommelförmigen Träger gehalten wird, von einem
Bremssattel mit hydraulisch betätigten Bremskolben von innen umgriffen, während
an ihren inneren Umfangsflächen Bremsbacken angreifen, die mechanisch über eine
Spreizvorrichtung betätigt werden. Nachteilig ist, daß zwei Bremssysteme vollkommen
getrennt anzubringen sind. Die Haltebremse ähnelt in ihrer Arbeitsweise der Trommelbremse
und weist demnach auch deren bekannte Mängel in reibungstechnischer Hinsicht auf.
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Es ist weiter bekannt, die von innen umgriffene Bremsscheibe an einem
Randteil, der sich über den Befestigungsbereich der Bremsscheibe am Träger hinaus
erstreckt, mit einem kragenförmigen Ansatz zu versehen, der als Bremsfläche für
eine Feststellbremse dient. Auch hier sind zwei Bremssysteme getrennt anzubringen.
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Bekannt ist, an der äußeren Mantelfläche der Bremsscheibe ein flexibles
Band anzubringen, das als Träger eines Bremsbelags dient. Das Band umschließt die
Bremsscheibe nicht vollkommen, so daß es durch ein Seil fest angezogen werden kann,
wobei der Bremsbelag in Reibunggskontakt mit der Mantelfläche der Scheibe kommt.
Das flexible Band ist außerdem mit dem Kolben des Hauptzylinders der hydraulischen
Bremseinheit verbunden, der seinerseits Verbindung mit den einzelnen Betätigungszylindern
der Scheibenbremse hat. Die rotierende Bremsseheibe übt im Falle der mechanischen
Bremsung über das flexible Band in der Tendenz, dieses in der Bewegung mitzunehmen,
eine Kraft auf den Kolben des Hauptzylinders aus derart, daß hydraulischer Druck
aufgebaut wird und somit die Handbremsung unterstützt wird. Zur Halterung des flexiblen
Bandes sind besondere Maßnahmen notwendig. Als Haltebremse ist diese Vorrichtung
nicht gut geeignet.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine kombinierte Bremse, bestehend aus
Betriebsbremse und Hand-oder Feststellbremse, zu schaffen, die die genannter. Nachteile
nicht aufweist und vor allem den vorteilhaften raumsparenden Aufbau der Scheibenbremse
nicht stört. Es soll mit möglichst g einfachen Mitteln unter Erzielung einer Reihe
von Vorteilen eine zweite Bremse im Bereich des Scheibenbremsenaggregats, die als
Feststell- oder Handbremse dienen kann, angeordnet werden.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine radial innere
oder äußere Stirnfläche mindestens einer Trägerplatte der von je einem Bremskolben
axial gegen die Bremsscheibe verschiebbaren Bremsbacken einen Bremsbelag trägt,
der durch radiales Verschieben der Trägerplatte durch eine mechanische Betätigungsvorrichtung
gegen eine Mantelfläche der Breinsscheibe gepreßt wer -den kann.
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In besonderen Ausführungen der Erfindung treten die Bremsbeläge an
den radial inneren Stirnflächen der Bremsbelagträgerplatten mit der äußeren Mantelfläche
des Bremsscheibentopfes und/oder den axial gerichteten Ringflanschen der Bremsscheibe
in Reibungsschluß.
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Die mechanische Betäticrungsvorrichtung kann aus einer Kurvenscheibe,
einem Nocken oder Exzenter bestehen, die bzw. der auf einer Welle befestigt ist,
die vorzugsweise durch ein an einem Hebel angreifenden Zugseil und eine sich am
Bremssattel abstützende Führungshülle verdrehbar ist.
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In einer anderen Ausführung besteht die mechanische Betätigungsvorrichtung
aus einem an der Bremsbacke bzw. am Bremssattel angreifenden Zugseil und einer sich
an den Bremsbacken bzw. am Bremssattel abstützenden Führungshülle.
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Die Erfindung ist nachfolg "end an Hand von mehreren in den Figuren
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in
einem Schnitt radial zur Fahrzeugachse eine Festsattelscheibenbremse, F i
g. 2 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie II-II der F i g. 1,
F i
g. 3 eine Ansicht nach III-III der F i g. 1,
F i g. 4 einen
Schnitt gemäß der Schnittlinie IV-IV der Fig. 1,
F i g. 5 ein weiteres
Ausführungsbeispiel mit einem axial gerichteten Ringflansch am Topfteil der Bremsscheibe,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit zwei axial gerichteten Ringflanschen
an einer an sich ebenen Bremsscheibe, F i g. 7, 8, 9 und 10 Ausführungsbeispiele
für die Erzeugung der radialen Bewegung einer Bremsbacke. Es sind eine Vielzahl
von Scheibenbremsentypen in den letzten Jahren bekanntgeworden. Bei den nachfolgend
beschriebenen Ausführungsbeispielen wird von einer Festsattelbremse ausgegangen.
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Bekanntlich besteht eine Festsattelbremse aus einem Sattel
10, der die Bremsscheibe 11 an ihrem äußeren Rand, der kreisförmige
Reibflächen 12 aufweist, umgreift. Die Bremsscheibe, die in ihrer Gesamtheit mit
11 bezeichnet ist, ist fest verbunden mit der Radschüssel 13 und dem
Reifenbett 14.
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Der Sattel 10 ist unverdrehbar über Schraubenbolzen
15 mit festen Teilen z. B. eines Fahrzeugs (Radaufhängung oder Achsgehäuse)
verbunden. Im Bremssattel 10 sind zwei gegenüberlieg ,ende Bremszylinder17 untergebracht,
in denen je ein Bremskolben 16 unter der Wirkung eines hydraulischen Drucks
in Richtung der Pfeile 18 bewegbar ist. Die Bremskolben drücken. die Brernsbacken29,
31, die aus einer Trägerplatte29', 31' und Bremsbelag30; 34,
35 bestehen, gegen die Reibflächen 12 der Bremsscheibe. Die Erfindung ist
in dem Ausführungsbeispiel gemäß V i g. 1 dadurch verkörpert, daß
die Trägerplatte 31! und damit der Bremsbelagteil 35 in Richtung des
Pfeils 32 gegen den Topfteil 33 der Bremsscheibe 11 gedrückt
werden kann.
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Diese radiale Bewegung wird erzielt, indem der Nocken 36, der
beispielsweise durch eine Keil-Nut-Verbindung leicht demontierbar, aber unverdrehbar
auf der Welle 37 befestigt ist, verdreht wird. Die Verdrehung erfolgt über
den Hebel 38 und das Zugseil 39 mit Führungshülle 46.
Wie
in F i g. 1 gezeigt, kann neben den Lagern 40, 41, der Welle 37 ein
zusätzliches Lager 42, das mittig angeordnet ist, vorgesehen werden.
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Bandförmige Elemente 43, 44 halten die Bremsbacken 29, 31 in
der gewünschten Position. Durch diese Bänder, die elastisch ausgebildet sind, werden
die bekannten Haltestifte für Bremsbacken eingespart.
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Die Bremsbacken 29, 31, bestehend aus Trägerplatte
29', 31' und Bremsbelag 30; 34, 35, sind von den Bremskolben
16 getrennt angeordnet. Die in F i g. 1 links angeordnete Bremsbacke
31 weist neben der Trägerplatte 31' und dem normalen, für die Betriebsbremse
vorgesehenen Bremsbelag 34 an der Stirnseite 45 einen zusätzlichen Bremsbelag
35 auf, der (s. hierzu auch F i g. 2) von außen auf den Topfteil
33 der Bremsscheibe 11 gepreßt wird.
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Das Mittellager 42 kann unter Umständen fortgelassen werden, wenn
es die Biegebeanspruchung der Welle 37 erlaubt.
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In der Schnittdarstellung gemäß F i g. 2 ist der Topfteil
33 der Bremsscheibe dargestellt sowie der Bremsbelagteil 35 für die
Feststellbremse. Durch das Verdrehen des Exzenters 36 in Richtung des Pfeils
9 wird der Bremsbelag 34, 35 in Richtung der Pfeile 32 gegen
den Topfteil gepreßt. Das elastische Band ist mit 43 bezeichnet. Es sorgt dafür,
daß die gesamte Bremsbacke 31 in der gewünschten Position t2 gehalten wird.
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Aus F i g. 3 sind der Betätigungshebel 38 und das Zugseil
39 mit Führungshülle 46 der Handbremse ersichtlich. Zwischen der Hülle 46
des Zugseils und dem Hebel 38 ist eine Rückstellfeder 96 vorgesehen.
Der Anschlag bzw. der Befestigungspunkt für die Führungshülle 46 des Zugseils
39 ist durch einen angegossenen Vorsprung 47 (s. auch F i g. 1) verkörpert.
48 ist das als Vierkant ausgebildete Ende der Welle 37.
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Bei Betätigung der Handbremse, wird der Hebel 38
in Richtung
des Pfeils 49 verschwenkt; wie dargelegt, kommt auf diese Weise durch Verdrehen
des Nokkens 36 und Verschieben der Trägerplatte 31' der Bremsbelag
35 zur Anlage an den Topfteil 33.
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In F i g. 4 ist dargestellt, wie die Bremsbacken innerhalb
des Sattels geführt sind. An den Führungsflächen 50, 51, 52, 53 wird
das bei der Bremsung entstehende Bremsdrehmoment aufgefangen und auf den Sattel
übertragen. Mit dem Doppelpfeil 54 sind die Drehrichtungen der Bremsscheibe
11 versinnbildlicht.
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In F i g. 5 ist ein besonderes Ausführungsbeispiel dargestellt,
das zwei Bremsbacken 55, 56, bestehend aus Trägerplatten
55', 56' und Bremsbelägen 55",
551fl, 56", 56"',
aufweist. Bei Handbremsung werden die beiden Bremsbacken 55, 56 in
Richtung der Pfeile 57 angepreßt. Die Reibflächen werden einmal gebildet,
wie in F i g. 1 dargestellt, durch den Topfteil 58 der Bremsscheibe
und zum anderen durch einen axial gerichteten Ringflansch 59 der Bremsscheibe
11. Durch die beiden Pfeile 18 ist die Kraft-und Bewegungsrichtung
der Bremsbacken bei Betriebsbremsung dargestellt.
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Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 wird an Stelle einer topfförmigen
Bremsscheibe eine im wesentlichen ebene Bremsscheibe 60 verwendet, die zwei
axial gerichtete Ringflansche 61, 62 aufweist. Auch hier ist die Betriebsbremsung
durch die Pfeile 18
versinnbildlicht. Während der Handbremsung werden die
Bremsbacken 55, 56 radial in Richtung 57
bewegt.
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In F i g. 7 ist eine Sattelhälfte 10 dargestellt.
Es
wurde eine besondere Bremsbacke 63 für die Feststellbremw verwendet.
Trägerplatte 63' und Bremsbelag 64, 65 sind winkelförmig ausgebildet.
Bei der Bewegung der Bremsbacke 63 in Richtung des Pfeils 66 kommt
der Bremsbelagtell 64 zur Anlage an die äußere Mantelfläche 67 der Bremsseheibe
68. Die Bewegung in Richtung des Pfeils 66 wird eingeleitet durch
eine Verdrehung der Welle 70 in Richtung des Pfeils 71. Hierbei bewegt
sich der Exzenter 69 in einem Langloch der Trägerplatte 63'. Die Betätigung
der Welle 70 erfolgt in bekannter Weise mittels Zugseil und Führungshülle
oder Hebelgestänge.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7 eignet sich besonders
für Scheibenbremsen, die mit einer nicht topfförmig ausgebildeten Bremsscheibe versehen
sind.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 8 wird der Bremsbelag 72"',
der aus Trägerplatte 72' und Bremsbelag 72", 72... bestehenden Bremsbacke
72,
für die Feststellbremse von innen gegen den Topfteil 33 einer topfförmigen
Bremsscheibe 11 angepreßt. Die Anpressung erfolgt über einen Exzenter
73, der auf einer Welle 74 sitzt, die in Richtung des Pfeils 75
verdreht
wird. Schematisiert sind die Bremskolben 16
und deren Bewegungsrichtungen
18 dargestellt.
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Die F i g. 9 und 1.0 zeigen Ausführungsbeispiele, in
denen die Bremsbacke direkt durch das Zugseil mit Führungshülle bei der Feststellung
der Bremse bewegt wird. In beiden Ausführungsbeispielen ist die Trägerplatte L-förmig
ausgebildet; beide Schenkel sind mit einem Bremsbelag versehen.
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In F i g. 9 wird unter der Wirkung des Zugseils 76
mit
Führungshülle 81 der für die Feststellbremse vorgesehene Bremsbelagteil
77" gegen die äußere Umfangsfläche 78 der Bremsscheibe 79 gepreßt.
Das Zugseil 76 ist am Vorsprung 80 des Bremssattels 10
verankert
(es ist nur eine Bremssattelhälfte dargestellt). Die Hülle 81 des Zugseils
stützt sich an der oberen Stimfläche 83 der Trägerplatte 82' ab. Die Bewegungsrichtung
der Bremsbacke 82 ist durch den Pfeil 84 wiedergegeben. 77' ist der
Bremsbelagteil für die Betriebsbremsung.
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Bei Betätigung des Zugseils 85 mit Führungshülle
86 gemäß F i g. 10 bewegt sich die aus Trägerplatte 88' und
Bremsbelägen 87, 87' bestehende Bremsbacke 88 in Richtung des Pfeils
90. Der Bremsbelag 87' wird gegen einen inneren Teil 91 des
Topfes 92
der Bremsscheibe 11 gepreßt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
stützt sich die Führungshülle 86 des Zugseils 85 an einem Vorsprung
93 des Bremssattels 10 ab. In F i g. 1.0 ist ebenfalls nur
eine Bremssattelhälfte dargestellt.
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Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Bremsbacke im wesentlichen
zwei Funktionen übernimmt, nämlich die an sich bekannte normale Funktion der Anpressung
in axialer Richtung, beispielsweise durch eine hydraulische Kolbenzylindereinheit
an eine kreisringförmige Bremsfläche der Scheibe. Zweitens übernimmt dieselbe Bremsbacke
die Aufgabe der Feststellung der Scheibe, wenn beispielsweise die Hand- oder Parkbremse
betätigt wird. Bei der erfindungsgemäßen Scheibenbremse wird also für die Feststellbrernse
keine zusätzliche Belagseinheit benötigt.
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Die erfindungsgemäße Scheibenbremse erlaubt es, eine zweite Bremse
mit einfachen Mitteln zu schaffen.
Sie bringt Vorzüge für die Massenherstellung
und Voraussetzungen für eine leichte Wartung, Reparatur und Austausch des Bremsaggregates.
Die verwendeten Teile für die zweite Bremse sind im wesentlichen Standardteile,
wie Welle, Nocken, Platten u. dgl., ein Vorteil, der sich im Preis für diese kombinierte
Bremse ausdrückt.
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Es gibt bekannte Scheibenbremsenkonstruktionen, die eine leichte Entnehmbarkeit
der Bremsbeläge gestatten. Diese leichte Entnehmbarkeit wird besonders deshalb geschätzt,
weil im Vergleich zur Trommelbremse bei Bremsbelagverschleiß schnell und ohne besondere
Kenntnisse der Austausch der Bremsbeläge durchgeführt werden kann. Die vorliegende,
kombinierte Bremse hat den Vorzug, daß diese leichte Entnehmbarkeit erhalten bleibt.
Außerdem sind die Teile der Feststellbremse mit wenigen Handgriffen zu entfernen.
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Weiterhin stört der Feststellbremsenteil der kombinierten. Bremse
nicht den vorteilhaften raumsparenden Aufbau der Scheibenbremse an sich.
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Der insbesondere in der Beschreibungseinleitung und in den Ansprüchen
benutzte Ausdruck »Stirnfläche« umfaßt auch die beispielsweise in den F i
g. 7, 8, 9 und 10 dargestellten Flächen.
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Stirnflächen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind also auch jene
Flächen, die bei winkelförmiger Ausbildung der Trägerplatte 63', 72, 82, 88'
Bremsbeläge 64, 72"', 77"' ' 87' tragen, die, in bezug auf die Mantelflächen
der Bremsscheibe radial innen-oder außenliegend angeordnet sind. Auf dem jeweils
kleineren Winkelschenkel ist also ein zusätzlicher Bremsbelag bzw. ein zusätzlicher
Bremsbelagteil angebracht.