DE1630140B - Teilbelag Scheibenbremse für Kraftfahr zeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilbelagscheibenbremse für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Lastkraftwagen, deren Bremsbacken beidseitig der Bremsscheibe parallel zur Bremsscheibenachse verschiebbar sind und deren auf einer Seite der Bremsscheibe angeordnete Bremsbetätigungseinrichtung direkt auf den auf dieser Seite befindlichen Bremsbacken und auf einen die Bremsscheibe übergreifenden, den anderen Bremsbacken tragenden Bügel wirkt, wobei der Bügel und der antriebsseitige Belagträger auf zur Bremsscheibenachse parallelen, an Trägern befestigten Lagerbolzen geführt sind.

Es ist bereits eine Teilbelag-Scheibenbremse bekannt, deren Bremsscheibe zu jeder Seite einen Bremsbacken mit einem Belagträger und einem Bremsbelag aufweist. Auf einer Seite der Bremsscheibe ist eine hydraulische Antriebsvorrichtung vorgesehen, die den antriebsseitigen Bremsbacken direkt und den gegenüberliegenden Bremsbacken über einen die Bremsscheibe umgreifenden Bügel betätigt. Der antriebsseitige Belagträger und der Bügel sind auf als Führung dienenden Lagerbolzen angeordnet, die in einer zur Bremsscheibenachse parallelen Richtung liegen. Die hydraulische Antriebsvorrichtung ist durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung gebildet, deren Zylinder mit dem die Bremsscheibe umgreifenden Bügel verbunden ist und über diesen eine Antriebskraft auf den gegenüberliegenden Belagträger überträgt, während der Kolben direkt am antriebsseitigen Belagträger angreift.

Diese Teilbelag-Scheibenbremse hat mehrere Nachteile, von denen einer darin besteht, daß die von der Kolben-Zylinder-Anordnung in axialer Richtung der Lagerbolzen auf den antriebsseitigen Belagträger und den Bügel ausgeübte Kraft nicht so ge- steuert ist, daß ein gleichmäßiges Anliegen beider Bremsbeläge an die Bremsscheibe sichergestellt ist. Bei Beaufschlagung des Zylinders und des als Hohlkolben ausgebildeten Kolbens mit einem hydraulischen Druck wird sich derjenige Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung zuerst verschieben, der die geringste Gegenkraft zu überwinden hat. Die Größe dieser Gegenkraft ist abhängig von der Reibung des jeweils zu bewegenden Teiles auf den Lagerbolzen und von der Masse dieser Teile. Von diesen beiden Faktoren ist die Reibung als veränderlicher Faktor anzusehen, da ihre Größe u. a. auch vom Verschmutzungsgrad, vom Verschleiß und gegebenenfalls sogar von der Temperatur bestimmt wird. Es ist also von diesen Faktoren abhängig, ob der Kolben oder der Zylinder seine Verstellbewegung zuerst beginnt oder ob sich Kolben und Zylinder gleichzeitig zu bewegen beginnen, wenn eine Druckbeaufschlagung erfolgt. Hierdurch wird es möglich, daß einer der Bremsbeläge früher mit der Bremsscheibe in Eingriff kommt als der andere, was bei den verhältnismäßig großen Umfangsgeschwindigkeiten der Bremsscheibe bereits zu einem kleinen Schlag bei Beginn einer Bremsung führen kann und außerdem einen ungleichmäßigen Verschleiß der Bremsbeläge verursacht.

Ein weiterer Nachteil dieser Scheibenbremse ist darin zu sehen, daß die zur Führung des antriebsseitigen Belagträgers und des Bügels dienenden Lagerbolzen an ihrem einen Ende gehalten sind und daß der antriebsseitige Belagträger und der Bügel nebeneinander auf einem verhältnismäßig langen, freitragenden Ende der Lagerbolzen geführt sind.

Beim Anlegen der Bremsbeläge an die Bremsscheibe wird über die Bremsbeläge und die Bremsbelagträger auf die Lagerbolzen ein Moment ausgeübt, dessen Richtung durch die auf die Bremsbeläge wirkende tangentiale Kraft bestimmt ist. Es geht also von beiden Bremsbelagträgern eine Momentenbelastung auf die Lagerbolzen über, die sich auf dem Bolzenschaft summiert. Dies kann zu Spitzenbelastungen der Lagerbolzen führen, die eine verstärkte Dimensionierung derselben bedingen oder aber zum Ausfall der Bremse führen können.

Bei einer anderen vorbekannten Teilbelag-Scheibenbremse werden die Belagträger durch Lagerbolzen getragen, die über den Umfang der Bremsscheibe hinübergreifen. Zur Übertragung auf den dem antriebsseitigen Belagträger gegenüberliegenden Belagträger dient ebenfalls ein die Bremsscheibe übergreifender Bügel, der jedoch mit dem ihm zugeordneten Belagträger nicht fest verbunden ist. Das Ende des Bügels liegt auf dem Belagträger lose auf, so daß auf diesen nur ein in Richtung der Bremsscheibe wirkender Anpreßdruck ausgeübt werden kann, ohne daß ein Lösen des Belagträgers von der Bremsscheibe mit Hilfe des Bügels erfolgen kann. Es wird jeweils eine besondere Befestigung sowohl für den Belagträger als auch für den Bügel nötig, was deshalb zwingend erforderlich ist, weil die Bewegungsbahn des Belagträgers geradlinig ist, während das Ende des Bügels einen Kreisbogen beschreibt. Somit erfordert diese vorbekannte Konstruktion einen größeren Aufwand an beweglichen Lagerungen. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß zur Unterbringung der Lagerbolzen für die Bremsbelagträger und als Schwenkraum für den Bügel außerhalb des Bremsscheibenumfanges sehr viel Platz erforderlich ist, so daß die Scheibenbremse insgesamt sehr große Abmessungen erhält, wenn ein Bremsscheibendurchmesser als gegeben vorauszusetzen ist. Darüber hinaus hat auch diese Scheibenbremse den gleichen Nachteil wie die zuvor beschriebene Scheibenbremse, denn zum Antrieb beider Belagträger dient auch hier eine Kolben-Zylinder-Anordnung, bei der der Kolben am Bügel angreift, während der Zylinder am antriebsseitigen Belagträger anliegt. Auch kann also die Betätigungskraft nicht so gesteuert werden, daß ein gleichzeitiges Anlegen beider Bremsbeläge an die Bremsscheibe sichergestellt ist und die Abhängigkeit von der Masse der zu bewegenden Teile, der Reibung und von weiteren Einflüssen ausgeschaltet ist. Im übrigen hat auch diese Scheibenbremse wie die zuvor beschriebene Scheibenbremse den Nachteil, daß die zur Führung der Belagträger dienenden Lagerbolzen nur an einem Ende gehalten sind und daß die beim Bremsen auftretende Tangentialbeanspruchung von einem verhältnismäßig langen, freitragenden Ende der Lagerbolzen aufgenommen werden muß.

Bei einer vorbekannten Scheibenbremse in einer dritten Ausführungsform ist der eine Belagträger ebenfalls an einem die Bremsscheibe übergreifenden Bügel befestigt, während der andere Belagträger auf einem Antriebszapfen angeordnet ist. Für diesen und für den Bügel ist in einem gemeinsamen Bremsträger jeweils eine besondere Führung vorgesehen. Der Bügel hat ferner einen auf den Antriebszapfen aufgesetzten scheibenförmigen Ansatz mit einer Schrägfläche, die mit der Schrägfläche einer mit dem Antriebszapfen drehfest verbundenen Antriebsscheibe zusammenwirkt. Bei einer Verdrehung des Antriebs-

zapfens über einen Hebel werden sowohl der Ansatz des Bügels als auch die den antriebsseitigen Belagträger tragende Antriebsscheibe in axialer Richtung verschoben, so daß die Bremsbeläge an die Bremsscheibe angelegt werden.

Bei dieser Ausführungsform ist es nachteilig, daß der scheibenförmige Ansatz des Bügels und die Antriebsscheibe während der Beanspruchung durch die Andruckkraft nicht flächig, sondern nur mit einer Kante aufeinander aufliegen können. Eine derartige Linienberührung führt jedoch zu großen Flächenpressungen, so daß sich ein starker Verschleiß der Schrägflächen einstellen wird. Mit zunehmendem Verschleiß wird die zum Andrücken der Bremsbeläge mit einer bestimmten Andruckkraft erforderliche Prehbewegung des Antriebszapfens immer größer werden. Auch ist es nachteilig, daß sich bei angelegten Bremsbelägen zwischen den Schrägflächen ein Raum befindet, in dem sich Schmutz leicht festsetzen kann. Ferner ist auch hier die im Zusammenhang mit den zuvor erörterten Scheibenbremsen bereits als nachteilig herausgestellte Abhängigkeit der Bewegungen beider Belagträger voneinander vorhanden.

Von diesem Stand der Technik ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Teilbelag-Scheibenbremse so auszubilden, daß die Belagträger eine stabilere und genauere Führung von einfachem Aufbau erhalten, mit der das gleichzeitige Anlegen der Bremsbeläge sichergestellt ist.

Für eine Teilbelag-Scheibenbremse der eingangs genannten Art wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen dem antriebsseitigen Belagträger und dem Bügel sowohl der Bremsträger mit den in zwei Führungsteile unterteilten Lagerbolzen als auch ein um eine parallel zur Bremsscheibenfläche liegende, feste Achse drehbarer Nocken angeordnet sind.

Bei einer nach der Erfindung ausgebildeten Scheibenbremse geht die auf die beiden Belagträger zu übertragende Antriebskraft von einem fest abgestützten Antriebselement, nämlich dem Nocken, aus, so daß eine wechselseitige Kräfteverbindung nicht vorhanden ist und eine Abhängigkeit der anfänglichen Verstellbewegung von äußeren Faktoren vermieden wird. Durch die Unterteilung der Lagerbolzen in zwei Führungsteile, zwischen denen der Bremsträger befestigt ist, wird erreicht, daß auf einem freien, als Hebelarm wirkenden Ende jeweils nur die von einem Belagträger her kommende Beanspruchung wirkt, so daß die Querschnittsbeanspruchung der Lagerbolzen herabgesetzt wird. Somit werden nicht nur eine präzisere Führung der Belagträger, sondern auch günstigere Belastungsverhältnisse erreicht, die zur Herabsetzung des konstruktiven Aufwandes dienen oder in eine Erhöhung des Sicherheitszuschlages eingehen können.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist die Teilbelag-Scheibenbremse so ausgebildet, daß der Führungsteil mit einem größeren Durchmesser den Bügel und der Führungsteil mit einem kleineren Durchmesser den antriebsseitigen Belagträger führt, daß zwischen den Führungsteilen ein Lagerteil mit einem Gewindestück mittleren Durchmessers vorgesehen ist und daß mit diesem der Lagerbolzen am Bremsträger durch eine Mutter befestigt ist. Durch die unterschiedliche Größe der Durchmesser der Führungsteile kann den an diesen angreifenden unterschiedlichen Belastungen in günstiger Weise Rechnung getragen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Bügel aus einem den ihm zugeordneten Belagträger tragenden Bügelteil, einem ein Anlagestück zur Auflage an dem Nocken aufweisenden Bügelteil und zwei Lagerteilen zusammengesetzt ist, die mit je einer Lagerhülse zur Lagerung auf den Lagerbolzen versehen sind. Ebenfalls kann der Bremsträger mit Lagerflanschen zur Aufnahme einer den Nocken tragenden Nockenwelle versehen sein.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Scheibenbremse nach der Erfindung, bei der in der rechten Hälfte der Darstellung zur besseren Übersichtlichkeit einige Einzelheiten weggelassen wurden,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.

Die Scheibenbremse der Erfindung hat eine ringförmige Bremsscheibe 3, die mit Befestigungsschrauben 4 an der Radnabe 2 der Achse befestigt ist. Diese Radnabe 2 ist in bekannter Weise am Achskörper 1 gelagert, weshalb auf die Darstellung der Lagerung in der Zeichnung verzichtet wurde.

Am Achskörper 1 ist ein Bremsträger 5 angeschweißt, an dem zwei Lagerbolzen 6 befestigt sind und der zwei Lagerflansche 5 α aufweist, die zut Lagerung einer Nockenwelle 10 dienen.

Diese Nockenwelle 10 liegt parallel zur Fläche der Bremsscheibe 3 und trägt einen Nocken 11, der mit zwei symmetrischen Nockenflächen· ausgebildet ist. Mit diesen Nockenflächen wirkt der Nocken 11 einmal auf ein Druckstück 14 und zum anderen auf ein Anlagestück 15. Während das Druckstück 14 unmittelbar mit einem einen Bremsbelag 13 α tragenden Belagträger 12 a verbunden ist, so daß eine unmittelbare Verschiebung dieses Bremsbelages 13 α durch den Nocken 11 erfolgt, ist das Anlagestück 15 an einem Bügelteil 9 b befestigt, der außerhalb des Umfanges der Bremsscheibe 3 zu der dem Nocken 11 gegenüberliegenden Seite dieser Bremsscheibe 3 geführt ist, wo er mit einem den anderen Bremsbelag 13 b aufnehmenden Belagträger 12 b über in F i g. 2 dargestellte Schrauben 19 verbunden ist.

Zur Lagerung des auf der der Nockenwelle 10 gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 3 angeordneten Belagträgers 12 b ist der Bügel 9 auf einem Führungsteil 6 α der Lagerbolzen 6 axial verschiebbar angeordnet. Bei einer Betätigung der Nockenwelle 10 wird somit der Bügel 9 in den F i g. 2 und 3 nach rechts verschoben, so daß gleichzeitig mit dem Andrücken des Bremsbelages 13 α auch der Bremsbelag 13 b an die Bremsscheibe 3 angedrückt wird. Während der Bügel 9 in der beschriebenen Weise auf dem Führungsteil 6 α der Lagerbolzen 6 geführt ist, erhält der Belagträger 12 λ seine Führung durch einen Führungsteil 6 b der Lagerbolzen 6, die in Ausnehmungen an den Enden des Belagträgers 12 ο eingreifen, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist.

Der Durchmesser des Führungsteiles 6 a der Lagerbolzen 6 ist dabei größer als der Durchmesser des Führungsteiles 6 b ausgebildet. Zwischen diesen beiden Führungsteilen 6 λ und 6 b ist ein Lagerteil 6 c vorhanden, der einen mittleren Durchmesser auf-

weist und an seinem dem Führungsteil 6 b zugewandten Ende mit Gewinde versehen ist. Zur Befestigung des Lagerbolzens 6 wird dieser in der in F i g. 2 dargestellten Lage in den Bremsträger 5 eingesteckt und unter Zwischenfügen eines Sprengringes 8 mittels einer Mutter 7 festgezogen, die auf das Gewinde des Lagerteiles 6 c aufgeschraubt wird. Auf diese Weise ergeben sich die beidseitig aus dem Träger 5 hervorstehenden Führungsteile 6 α und 6 b.

Der auf dem Führungsteil 6 α gelagerte Bügel 9 ist beim Ausführungsbeispiel aus mehreren Teilen zusammengesetzt. Er besteht aus einem Bügelteil 9 a, an dem mittels der Schrauben 19 der Belagträger 12 b für den Bremsbelag 13 b befestigt ist. An den beiden Enden des Bügelteiles 9 α ist mittels Schrauben 16 jeweils ein Lagerteil 9 c angeschraubt, der eine Lagerhülse 9 d zur Lagerung auf dem Führungsteil 6 a des jeweiligen Lagerbolzens 6 aufweist. In der Mitte ist am Bügelteil 9 α ein Bügelteil 9 b ebenfalls mit Schrauben 16 angeschraubt, der das Anlagestück 15 zur Verschiebung des Bügels 9 trägt.

Die Betätigung des Nockens 11 erfolgt über einen Gestängesteller 17, der mittels einer Kronenmutter 18 auf der Nockenwelle 10 befestigt ist und entweder von Hand oder selbsttätig nachstellbar ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Teilbelag-Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Lastkraftwagen, deren Bremsbacken beidseitig der Bremsscheibe parallel zur Bremsscheibenachse verschiebbar sind und deren auf einer Seite der Bremsscheibe angeordnete Bremsbetätigungseinrichtung direkt auf den ' auf dieser Seite befindlichen Bremsbacken und auf einen die Bremsscheibe übergreifenden, den anderen Bremsbacken tragenden Bügel wirkt, wobei der Bügel und der antriebsseitige Belagträger auf zur Bremsscheibenachse parallelen, an Trägern befestigten Lagerbolzen geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem antriebsseitigen Belagträger (12 a) und dem Bügel (9) sowohl der Bremsträger (5) mit den in zwei Führungsteile (6 a, 6 b) unterteilten Lagerbolzen (6) als auch ein um eine parallel zur Bremsscheibenfläche liegende, feste Achse drehbarer Nocken (11) angeordnet sind.

2. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil mit einem größeren Durchmesser (6 a) den Bügel (9) und der Führungsteil mit einem kleineren Durchmesser (6 b) den antriebsseitigen Belagträger (12 ä) führt, daß zwischen den Führungsteilen (6 a, 6 b) ein Lagerteil (6 c) mit einem Gewindestück mittleren Durchmessers vorgesehen ist und daß mit diesem der Lagerbolzen (6) am Bremsträger (5) durch eine Mutter (7) befestigt ist.

3. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (9) aus einem den ihm zugeordneten Belagträger (12 b) tragenden Bügelteil (9 a), einem ein Anlagestück (15) zur Auflage an dem Nocken (11) aufweisenden Bügelteil (9 b) und zwei Lagerteilen (9 c) zusammengesetzt ist, die mit je einer Lagerhülse (9 d) zur Lagerung auf den Lagerbolzen (6) versehen sind.

4. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsträger (5) mit Lagerfianschen (5 ä) zur Aufnahme einer den Nocken (11) tragenden Nockenwelle (10) versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen