DE1475492C3 - Festsattel-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft eine Festsattelscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit in zu beiden Seiten der Bremsscheibe angeordneten Sattelhälften angebrachten, durch Hydraulikkolben betätigbaren Bremsbelägen sowie einer zusätzlichen mechanischen Betätigungsvorrichtung, bei der auf den einen Bremsbelag mittelbar oder unmittelbar ein mechanisch betätigbarer Stößel einwirkt, dessen Reaktionskraft auf den Sattel übertragen wird, wobei der gegenüberliegende Bremsbelag eine nachstellbare Rückstellsperre aufweist, mittels der ein solches Lüftspiel gegenüber der Bremsscheibe aufrechterhalten wird, daß aufgrund der! elastischen Verformbarkeit von Bremsscheibe und j Bremssattel bei Betätigung des mechanischen Stößels j auch der gegenüberliegende Bremsbelag zur Anlage an| der Scheibe kommt. Hierbei kann in einer Ausführungs-| form der Erfindung nach dem Hauptpatent die' Rückstellsperre von einer Schnecke gebildet sein, die j gegen Zurückdrehen durch ein aushebbares Gesperre gesichert ist. Zu diesem Zweck sind bei der dargestellten; Ausführungsform auf dem äußeren freien Ende der Schnecke eine Zahnscheibe aufgekeilt und beiderseits der Zahnscheibe auf der Schnecke Laschen drehbar gelagert, zwischen denen sich ein drehbar gelagerter Klinkenbolzen erstreckt, an dem einerseits das Bremsseil angehängt und auf dem andererseits eine Klinke drehbar angeordnet ist, die durch eine Rückzugfeder in Eingriff mit der Zahnscheibe gehalten wird. Bei Betätigung des mechanischen Bremsbetätigungshebels wird die Schnecke bis zum Anschlag des Bremsbelages an der Bremsscheibe nach innen verschoben und beim Lösen der mechanischen Bremseinrichtung unter der Wirkung der Zahnscheibenanordnung wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht. Bei hydraulischer Betätigung nur eines Kolbens drückt dieser den Belag in der gleichen Weise wie die mechanische Betätigung gegen die Bremsscheibe, wobei der Kolbenhub dem Lüftspiel beider Beläge zuzüglich des Spiels des dem beaufschlagten Kolben gegenüberliegenden Kolbens entspricht Nach Überwindung des Kolbenlüftspieles nimmt der Kolben die Schnecke unter Drehung in axialer Richtung mit, wobei bei Überschreiten des vorgeschriebenen Lüftspiels um einen bestimmten Betrag die Klinke hinter den nächsten Zahn der Zahnscheibe greift, womitj die gewünschte automatische Nachstellung erfolgt ist. 1

Es hat sich gezeigt, daß das Klinkengesperre und die dazu erforderlichen Federn störanfällig gegenüber Vereisung, Zutritt von Straßenschmutz und Korrosion, insbesondere auf salzgestreuten Schneestraßen sind. Das Anbringen von Gummischutzkappen u.dgl. führt nicht zu einer Beseitigung dieses Nachteils, da diese selbst häufig der Beschädigung durch Steinschlag unterliegen, insbesondere dann, wenn sie sich an exponierten Stellen des Fahrzeugrades befinden. Darüber hinaus ist mit der Einrichtung nach dem Hauptpatent lediglich eine stufenweise Nachstellung ! entsprechend der jeweiligen Zahnteilung der Zahn-■ scheibe möglich.

Es ist aus der DT-AS 11 83 808 eine Nachstellvorrichtung für Teilbelagscheibenbremsen bekanntgeworden, die im wesentlichen aus einem in der Arbeitskammer der hydraulischen Betätigungsvorrichtung angeordneten Reibgesperre besteht. Mit Hilfe eines derartigen Reibgesperres kann der der Erfindung des Hauptpatentes zugrunde liegende Zweck nicht erreicht werden, da die Haltekraft des Reibgesperres in Löserichtung des Kolbens gleich der Lösekraft in Betätigungsrichtung ist, so daß mit einem solchen Reibgesperre die Übertragung von am Bremsgehäuse erzeugten Betätigungskräften auf den Betätigungskolben nicht möglich ist.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der Festsattelscheibenbremse nach dem Hauptpatent. Aufgabe der Erfindung ist es, die Festsattelscheibenbremse nach dem Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß sie weniger störanfällig ist und eine stufenlose Nachstellung ermöglicht. Eine erste Lösung besteht darin, daß die Rückstellsperre von einem einseitig wirkenden Wälzkörpergesperre gebildet ist, das zwischen dem Hydraulikkolben und einem am Bremssattel abgestützten Teil angeordnet ist.

Eine zweite Lösung der Aufgabe ist darin zu sehen, daß die Rückstellsperre aus einer Spindelfederanordnung besteht, deren Feder einerseits an einem an der Spindel angeordneten Federträger und andererseits am Kolben befestigt ist und die Spindel bei Bewegung des Kolbens aus dem im Kolben vorgesehenen Muttergewinde zu drehen sucht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Auf diese Weise ist eine Festsattelscheibenbremse geschaffen, deren Nachstelleinrichtung in wesentlich vermindertem Maße einem Korrosionsangriff von außen oder einer Einfriergefahr unterliegt und mit deren Hilfe eine stufenlose Nachstellung möglich ist Darüber hinaus kann mit Hilfe der Einrichtung gemäß der Erfindung die nach dem Hauptpatent vorgesehene teuere, steil- und mehrgängig ausgebildete Spindel bei den Beispielen nach Fig. 1,2 und 5 durch ein einfaches Schraubengewinde und/oder eine einfache Gleitbüchse ersetzt werden. Bei Verwendung einer einfachen Gleitbüchse besteht darüber hinaus die Möglichkeit, das Bremsseil in jeder beliebigen Richtung quer zur Fahrtrichtung abzuführen, womit eine große Freiheit hinsichtlich der Stellung des Bremsseilhebels gegeben ist

Ausführungsformen ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht ist. Es zeigen

F i g. 1 und 2 Festsattelscheibenbremsen mit einseitig wirkenden Wälzkörpergesperren bei Kraftübertragung mit Hilfe einer Gleitbüchse,

Fig.3 und 4 eine Festsattelscheibenbremse mit rotatorisch wirkendem Rollengesperre als Rückstellsperre,

Fig.5 eine Festsattelscheibenbremse mit einer Spindel-Feder-Anordnung als Rückstellsperre.

In den Figuren sind mit 1 das Gehäuse, mit 2 die Bremsscheibe und mit 3 die Bremsbeläge bezeichnet 4 ist der Hydraulikkolben und 5 der mechanische Betätigungshebel, der auf den Kolben 4 über die Bremsquerweile 6 und die Druckhülse 7 einwirkt 37 ist ein elastisch federndes Blech zur Befestigung der Bremse am Achsflansch 38.

Die Druckhülse 7 ist im Beispielsfalle im Gehäuse axial gleitend gelagert. Sie kann aber auch mittels eines Schraubengewindes drehbar und längsverschieblich angeordnet sein, wenn das Bremsseil parallel zur Bremsscheiben-Ebene abgehen soll. Dichtungsringe 8 dienen der hydraulischen Abdichtung des Kolbens 4 gegen das Gehäuse 1 und der Erzeugung einer »roll-back«-Wirkung.

Die Rückstellsperre für den Kolben 4 ist von einem einseitig wirkenden Wälzkörpergesperre gebildet, das zwischen dem Hydraulikkolben 4 und einem am Bremssattel 1 abgestützten Teil angeordnet ist Im Falle der in F i g. 1 wiedergegebenen Ausführungsform ist das Wälzkörpergesperre ein axial wirkendes Kugeigesperre, dessen Kugeln 12 von einem Kugelkäfig 11 gehalten sind, wobei eine Druckhülse Ta an ihrem inneren Ende mit einer außen konischen Hülse 9 versehen ist, die mittels einer Feder 10 unter Aufrechterhaltung eines Spieles 5 auf der Druckhülse 7 gehalten ist, wobei der Hubweg der konischen Hülse durch eine Anschlaghülse 17 begrenzt ist Weiterhin ist ein mit einer Topfmanschette 14 als Dichtung versehener Lösestift 13 vorgesehen, der über einen Druckstift 20 auf den Kugelkäfig 11 wirkt und der Rückführung des Kolbens 4 in seine Ausgangsstellung zum Einlegen eines neuen Bremsbelages 3 dient.

Zur Rückführung der Bremse nach jeder mechanischen Bremsbetäligung dient eine Tatzenfeder 15, die sich am Gehäuse abstützt und mit der Druckhülse 7 in Eingriff steht

Die am Reaktionskolben vorgesehene Rücklaufsicherung entspricht der am beaufschlagten Kolben vorgesehenen Anordnung praktisch vollständig mit dem einzigen Unterschied, daß anstelle der die Bremseinrichtung beaufschlagenden Handbremseinrichtung eine einfache Halte- und Feststellanordnung 16 vorgesehen ist.

Die Wirkungsweise der Bremse gestaltet sich wie folgt: Der aus federndem Stahlblech bestehende Kugelkäfig 11 zieht die Kugeln 12 auf die konische Hülse 9 auf, wodurch eine stetige radiale Spannung und Reibung zwischen Kolben 4 und konischer Hülse 9 bewirkt wird.

Bei hydraulischer Betätigung wandert der Kolben 4 in Richtung auf die Bremsscheibe 2 und nimmt infolge der Reibwirkung die konische Hülse 9 gegen die Wirkung der schwachen Rückholfeder 10 so lange mit, bis das durch die Anschiaghülse 17 begrenzte Lüftspiel 5 überwunden ist Danach gleitet der Kolben 4 bei einer das Lüftspiel 5 übersteigenden Belagabnutzung über die Kugeln 12 weiter, wobei die Druckhülse 7. einerseits. durch den im Zylinder' herrschenden hydraulischen Druck und andererseits durch die Tatzenfeder 15 in ihrer Stellung gehalten wird. Beim Lösen der Bremse verkeilt sich der Kolben 4 durch das Kugeigesperre 11/12 bzw. gegen die konische Hülse 9 und wird durch die Rückholfeder 10 unter Unterstützung der sogenannten »rolI-back«-Wirkung des Dichtringes 8 um das voreingestellte Lüftspiel 5 zurückgezogen. Der Belag-

verschleiß ist hierbei durch den relativ zur Druckhülse erfolgten Kolbenvorschub stufenlos ausgeglichen worden.

Bei mechanischer Betätigung wird die Bremsquerwel-Ie 6 verdreht, wobei der durch die kegelige Ausfräsung in der Welle gebildete Nocken unter Überwindung der Kraft der Tatzenfeder 15 gegen die Druckhülse 7 drückt, die den mit Hilfe des Kugelgesperres 11/12 verkeilten Kolben mitnimmt. Der Kolben wird so gegen die Bremsscheibe verschoben. ι ο

Für den Fall, daß an Stelle der Druckhülse 7 eine Gewindehülse vorgesehen ist, führt die Druckhülse 7 gleichzeitig eine drehende und eine axiale Bewegung aus, wobei auch gleichzeitig eine radiale Gleitbewegung zwischen der Hülse und der konischen Hülse 9 stattfindet

Auf der gegenüberliegenden Seite wird die vom Sattel ausgeübte Reaktionskraft auf die Führungshülse 7a übertragen, wobei das Lüftspiel auf beiden Bremsscheibenseiten vorher überwunden werden muß. Nach dem Lösen entfernen sich Sattel und Bremsscheibe wieder voneinander infolge der natürlichen Elastizität ihrer Materialien, die durch die federnde Aufhängung 37 unterstützt wird und kehren in die Ausgangsstellung zurück, wobei das Lüftspiel auf der Reaktionsseite automatisch durch diese natürlichen Elastizitäten und auf der Betätigungsseite außerdem durch die Tatzenfeder 15 wieder hergestellt wird.

Bei Belagwechsel wird durch Druck auf die Lösestifte 13 ein Druck auf die Stirnfläche 11a des Kugelkäfigs 11 ausgeübt und damit das Kugeigesperre ausgehoben, ohne daß Bremsflüssigkeit austreten kann. Auf diese Weise kann der Kolben 4 zum Zwecke der Erneuerung der Bremsbeläge zurückgedrückt werden.

F i g. 2 zeigt eine der F i g. 1 entsprechende Anordnung. In diesem Falle ist lediglich innen am Bremskolben ein Zylinderstück 18 angeschraubt, das von einer mit vorbestimmtem Spiel axial gleitend angeordneten Hülse 19 mit Innenkonus umgeben ist. Im vorliegenden Falle ist das Spiel S durch einen Sprengring 21 vorgegeben, der an der Druckhülse 7 anschlägt. Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist entsprechend der anhand der F i g. 1 erläuterten Arbeitsweise, wobei lediglich der Unterschied besteht, daß die von der Querwelle 6 unter Vermittlung der Druckhülse 7 auf den Kolben 4 ausgeübte Kraft über das Zylinderstück 18 übertragen wird.

Bei der in den Fig.3 und 4 wiedergegebenen Anordnung ist als Wälzkörpergesperre ein rotatorischer Freilauf vorgesehen, wobei der Kolben 24 mittels einer in die Belagrückenplatte 22 eingreifenden Nase 23 gegen Verdrehung gesichert und auf einem Gewindebolzen 25 angeordnet ist, der sich an seinem hinteren Ende zu einer Hülse 26 erweitert, die den Außenteil des rotatorischen Freilaufs bildet. Im übrigen besteht der rotatorische Freilauf aus dem Gesperreinnenteil 27 und den in konischen Ausnehmungen 28 laufenden Zylinderrollen 29. Der Gewindebolzen 25 ist weiterhin am Innenteil 27 des Gesperres abgestützt Der Handbremsbetätigungshebel 30 ist am Gesperreinnenteil 27 fest angeordnet

Bei Betätigung des Handbremshebels 30 wird das Gesperre 26/27/29 verriegelt, wobei gleichzeitig die mit der Hülse 26 des Gesperres fest verbundene Gewindewelle 25 verdreht und damit der gegen Verdrehung gesicherte Kolben 24 in Richtung auf die Bremsscheibe verschoben wird. Beim Lösen der Bremse entriegelt das Rollengesperre, so daß der Gesperreinnenteil 27 mit dem Bremsbetätigungshebel 30 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden kann. Die geringe von den Federn 31 (siehe Fig.4) bewirkte Verklemmung genügt, um die Selbsthemmung des Gesperres bei Bremsbetätigung einzuleiten und die Anordnung beim Lösen des Handbremshebels in ihre Ausgangslage zurückzuführen.

Bei hydraulischer Betätigung gleitet der Kolben 24 in Richtung auf die Bremsscheibe 2, wobei der gegen die Anschlagscheibe 32 abgestützte nicht selbsthemmende Gewindebolzen 25 unter Lösung des Gesperres verdreht wird. Ein Zurückdrehen ist infolge der in dieser Drehrichtung eintretenden Gesperreverklemmung nicht mehr möglich, so daß damit die Nachstellung bewirkt wird.

Eine weitere Ausbildungsform eines Gesperres ist in Fig.5 wiedergegeben. In diesem Falle besteht die Rückstellsperre aus einer Spindel-Federanordnung, deren Feder, beispielsweise eine Spiralfeder 33, einerseits an einem an der Spindel 34 angeordneten Federträger 35 und andererseits mittels eines Stiftes 36 am Kolben 4 befestigt ist, wobei die vorgespannte Feder 33 die Spindel 34, bei Bewegung des Kolbens 4, aus dem im Kolben vorgesehenen Muttergewinde zu.drehen sucht.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Festsattelscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit in zu beiden Seiten der Bremsscheibe angeordneten Sattelhälften angebrachten, durch Hydraulikkolben betätigbaren Bremsbelägen sowie einer zusätzlichen mechanischen Betätigungsvorrichtung, bei der auf den einen Bremsbelag mittelbar oder unmittelbar ein mechanisch betätigbarer Stößel einwirkt, dessen Reaktionskraft auf den Sattel übertragen wird, wobei der gegenüberliegende Bremsbelag eine nachstellbare Rückstellsperre aufweist, mittels der ein solches Lüftspiel gegenüber der Bremsscheibe aufrechterhalten wird, daß aufgrund der elastischen Verformbarkeit von Bremsscheibe und Bremssattel bei Betätigung des mechanischen Stößels auch der gegenüberliegende Bremsbelag zur Anlage an der Scheibe kommt, nach Patent 14 80 289, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellsperre von einem einseitig wirkenden Wälzkörpergesperre (9, 11, 12; 28, 29) gebildet ist, das zwischen dem Hydraulikkolben (4, 24) und einem am Bremssattel (1) abgestützten Teil (7a, 27) angeordnet ist

2. Festsattelscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit in zu beiden Seiten der Bremsscheibe angeordneten Sattelhälften angebrachten, durch Hydraulikkolben betätigbaren Bremsbelägen sowie einer zusätzlichen mechanisehen Betätigungsvorrichtung, bei der auf den einen Bremsbelag mittelbar oder unmittelbar ein mechanisch betätigbarer Stößel einwirkt, dessen Reaktionskraft auf den Sattel übertragen wird, während der gegenüberliegende Bremsbelag eine nachstellbare Rückstellsperre aufweist, mittels der ein solches Lüftspiel gegenüber der Bremsscheibe aufrechterhalten wird, daß aufgrund der elastischen Verformbarkeit von Bremsscheibe und Bremssattel bei Betätigung des mechanischen Stößels auch der gegenüberliegende Bremsbelag zur Anlage an der Scheibe kommt, nach Patent 14 80 289, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellsperre aus einer Spindelfederanordnung besteht, deren Feder (33) einerseits an einem an der Spindel (34) angeordneten Federträger (35) und andererseits am Kolben (4) befestigt ist und die Spindel bei Bewegung des Kolbens aus dem im Kolben vorgesehenen Muttergewinde zu drehen sucht.

3. Festsattelscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzkörpergesperre ein axial wirkendes Kugeigesperre ist, dessen Kugeln (12) von einem Kugelkäfig (11) gehalten sind.

4. Festsattelscheibenbremse nach Anspruch 1 oder

3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckhülse (7a) an ihrem inneren Ende mit einer außen konischen Hülse (9) versehen ist, die mittels einer Feder (10) unter Aufrechterhaltung eines Spieles (S) auf der Druckhülse (7) gehalten ist, wobei der Hubweg der konischen Hülse durch eine Anschlaghülse (17) begrenzt ist

5. Festsattelscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzkörpergesperre in an sich bekannter Weise ein rotatorischer Freilauf (28,29) ist

6. Festsattelscheibenbremse nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß innen am Bremskolben (4) ein Zylinderstück (18) angeschraubt ist, das von einer mit vorbestimmtem Spiel axial gleitend angeordneten Hülse (19) mit Innenkonus umgeben ist.

7. Festsattelscheibenbremse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Topfmanschette (14) als Dichtung versehener Lösestift (13) vorgesehen ist, der über einen Druckstift (20) auf den Kugelkäfig (11) wirkt und der Rückführung des Kolbens (4) in seine Ausgangsstellung zum Einlegen eines neuen Bremsbelages (3) dient

8. Festsattelscheibenbremse nach Anspruch 5,, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (24) mittels! einer in die Belagrückenplatte (22) eingreifenden j Nase (23) gegen Verdrehung gesichert und auf einem Gewindebolzen (25) angeordnet ist, der sich an seinem hinteren Ende zu einer Hülse (26) erweitert, die den Außenteil des rotatorischen Freilaufs (28,29) bildet.