DE1924633A1

DE1924633A1 - Teilbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE1924633A1
Application number: DE19691924633
Authority: DE
Inventors: Ulrich Walther
Original assignee: HERMANN E MUELLER DR
Current assignee: HERMANN E MUELLER DR
Priority date: 1968-06-20
Filing date: 1969-05-14
Publication date: 1970-04-09
Also published as: FR2011302A1; US3612224A; AT288897B; DE1924633C3; GB1216944A; DE1924633B2

Description

DR. HERMANN E. MÜLLER Bergneustadt, 5. Juni 1968

230/B

P 2003

Teilbelagscheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Teilbelagscheibenbremse mit einer den Rand der Bremsscheibe umgreifenden Bremszange, die im Verhältnis zu einem am Fahrzeugfahrwerk befestigten Bremsträger parallel zur Achse der Bremsscheibe verschieblich angeordnet ist.

Teilbelagscheibenbremsen dieser Gattung sind an sich bekannt. Man nennt sie "Schwimmsattelbremsen", weil die den Radbremszylinder enthaltende Bremszange während des BremsVorganges "schwimmend" geführt wird, im Gegensatz zu der "Festsattelbremse", bei welcher an jeder Seite der Bremsscheibe Radbremszylinder in den Schenkeln des starr mit dem Fahrwerk verbundenen Bremssattels angeordnet sind.

Die Schwimmsattelbremse weist den Vorteil einer kurzen Baulänge und einer damit verbundenen Raum- und Gewichtsersparnis auf. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der einseitig angeordnete Radbremszylinder sich an der Innenseite des abzubremsenden Rades befindet. Der Radbremszylinder kann somit möglichst günstig im Luftstrom des Fahrwindes angeordnet werden und während der Fahrt eine entsprechende optimale Kühlung erfahren .

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Wegen dieser Vorteile setzt sich das Schwimmsattel-Prinzip immer mehr durch. Im Verhältnis zum Festsattel sind allerdings bisher schwerwiegende Nachteile zu verzeichnen. Die Festsattelbremse ist statisch stabil und stellt keine besonderen Anforderungen an Konstruktion und Material. Verkantungen und Verklemmungen sind leicht zu vermeiden. Die einzigen beweglichen Teile, die Radbremskolben und die Bremsbelagträger, sind im Inneren der Festsattelbremse angeordnet und dem Einfluß von Schmutz, Wasser und Eis wenig zugänglich. Die Schwimmsattelbremse weist in dieser Beziehung Probleme auf, die bisher nicht befriedigend gelöst werden konnten. Einige bekannte Vorschläge gehen darauf hinaus, die schwimmende Bremszange über Führungsbolzen mit dem Bremsträger zu verbinden, so daß die Bremszange während des BremsVorganges gleitend an diesen Führungsbolzen geführt wird. Andere bekannte Vorschläge sehen an der Bremszange und am Bremsträger schräg gestellte Gleitflächen vor, auf welchen die Bremszange schlittenähnlich hin und her bewegt werden kann. Nach einem weiteren bekannten Vorschlag ist die Bremszange an einer Führungsplatte befestigt, die über ein Scharnier mit dem Fahrwerk verbunden ist und im Verhältnis zu der Bremsscheibe aus- und eingeschwenkt werden kann. In einer Abänderung dieses Vorschlages ist die Führungsplatte von einer breiten Blattfeder ersetzt worden, die das Ausschwenken der Bremszange ohne Scharnier gegen den Federwiderstand ermöglicht.

Die Gegenstände der erstgenannten Vorschläge, die eine gleitende Führung am Führungsbolzen oder Führungsflächen vorsehen, sind empfindlich gegen Schmutz und Wasser sowie gegen Verformungen, die während harter Bremsungen entstehen. Solche Führungen sind insbesondere im Winter unzuverlässig, weil Eisbildung an den Führungsflächen das ganze Bremssystem außer Funktion setzen kann. Die Schmutz- und Eisempfindlichkeit ist naturgemäß bei

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den Führungsflächen besonders groß, da diese Flächen mehr oder weniger ungeschützt dem Eindringen von Wasser und Schmutz ausgesetzt sind.

Die nachgenannten schwenkbaren Führungsplatten sind zwar weniger empfindlich, weisen aber den entscheidenden Nachteil auf, daß die Anlage der Bremsbeläge an der Bremsscheibe mit zunehmender Abnutzung der Bremsbeläge immer unvollständiger wird und überdies durch die ständige wachsende Schräglage der Bremszange zu einer vorzeitigen Abnutzung der Bremsbeläge führt. Die Anlagefläche der Bremsbeläge solcher Bremseinrichtungen weist nur bei neuen Bremsbelägen eine optimale Größe auf; bei zunehmender Abnutzung verringert sich die Anlagefläche, indem die Bremsbeläge immer mehr ungleichmäßig abgenutzt werden. Die Blattfederführung hat außerdem den Nachteil, daß die Blattfeder während harter Bremsung verwindungsempfindlich ist. Diese Ausführungsformen sind dementsprechend nicht imstande gewesen, sich auf dem Markt durchzusetzen.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die oben dargelegten Nachteile zu vermeiden und eine Schwimmsattelbremse zu schaffen, die keine gegeneinander gleitenden Führungselemente besitzt und die folglich weder schmutz- noch wasser- oder eisgefährdet ist. Die erfindungsgemäße Teilbelagscheibenbremse weist in bekannter Weise eine den Rand der Bremsscheibe umgreifende Bremszange auf, die im Verhältnis zu einem am Fahrwerk befestigten Bremsträger parallel zur Achse der Bremsscheibe verschieblich angeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist die Bremszange beiderseits der Bremsscheibe über federnde Bügel mit dem Bremsträger verbunden und schwenkt unter Einwirkung von Bremsimpulsen von einer Normalstellung bis zum Anschlag auf eine der Wände des Bremsträgers aus,

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und zwar teils in Richtung parallel zur Bremsscheibenachse und teils in Richtung parallel zur Bremsscheibenebene, wobei die Bremszange nach Beendigung des BremsVorganges durch die Federwirkung der federnden Bügel in die Normalstellung zurückgeführt wird. Die federnden Bügel sind vorzugsweise mit Bügelenden versehen, die unter Federspannung in entsprechende Haltebohrungen der Bremszange und des Bremsträgers eingeführt werden. An den Haltebohrungen im Bremsträger können Begrenzungsstücke die Federbügel seitlich parallel zur Bremsscheibenebene abstützen. Es können jedoch auch die Haltebohrungen im Bremsträger sowie die für diese Bohrungen bestimmten Bügelenden ein Führungsprofil zur Verhinderung einer Drehbewegung aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die in Haltebohrungen des Bremsträgers eingeführten Bügelenden dort festgeschweißt.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind Haltestücke vorgesehen, die an den Haltebohrungen des Bremsträgers angebracht sind und einerseits ein seitliches Ausschwenken des Federbügels sowie andererseits ein Herausfallen des Federbügels aus der Haltebohrung verhindern. Die Haltestücke können durch einen einzigen Haltebügel ersetzt werden, der über sämtliche Federbügel gestülpt und mit einer Befestigungsschraube am Bremsträger befestigt ist. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die in Haltebohrungen des Bremsträgers gelagerten Bügelenden mit je einer Torsionsfeder versehen.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel dargestellt und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilbelagscheibenbremse gemäß der Erfindung, schematisch und in einer Seitenansicht,

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Fig. 2 dieselbe Teilbelagscheibenbremse in einer Frontansicht, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 ein Teil eines federnden Bügels, am Bremssattel befestigt und mit einem Stützelement, in einer Seitenansicht, der Figur 1 entsprechend,

Fig. 4 ein Teil eines federnden Bügels mit Vierkantprofil ,

Fig. 5 ein Teil eines federnden Bügels mit einer Torsionsfeder und

Fig. 6 das Teil Figur 3 in einer Draufsicht.

Der Bremsträger 1 umfaßt die Bremsscheibe 2 sattelartig und weist in seiner Mitte eine Ausnehmung 3 auf (Fig. 2), welche die Bremszange 4 aufnimmt. Die Bremszange 4 ist über vier federnde Bügel 5, 6, 7, 8 mit dem Bremsträger 1 verbunden. Die federnden Bügel 5 bis 8 bestehen aus Federstahl und weisen abgewinkelte Bügelenden 51, 61, 52, 62, 71, 81, 72, 82 auf, die etwa senkrecht auf die Hochachse der Bremszange 4 verlaufen (die Bügelenden 51, 61, 52, 62 sind auf der Zeichnung nicht sichtbar). Die abgewinkelten Bügelenden 72, 82 (und die entsprechenden unsichtbaren Bügelenden 52, 62) sind in Haltebohrungen im Bremsträger 1 eingesteckt. Die abgewinkelten Bügelenden 71, 81 (sowie entsprechend 51, 61) sind unter Federspannung in Haltebohrungen 9, 10 (und entsprechend 91, 101) der Bremszange 4 eingeführt; sie können sich hier frei drehen.

Die Bremszange 4 hängt frei in der Ausnehmung 3 und hat keine Eigenberührung mit dem Bremsträger 1. Nach allen Seiten hin ist Luft zwischen der Bremszange 4 und dem Bremsträger 1.

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Beim Aufbau eines Bremsdrucks im Radbremszylinder 11 drückt der Radbremskolben 12 den Bremsbelagträger 13 mit Bremsbelag 14 an die Bremsscheibe 2. Die Bremszange 4 schiebt sich gegen den Widerstand der federnden Bügel 5 bis 8 entsprechend zurück und preßt dabei den gegenseitigen Bremsbelag 15 an die Bremsscheibe 2. Die Federspannung der Federbügel 5 bis 8 entsteht dadurch, daß die Bügelenden 52, 62, 72, 82 fest am Bremsträger 1 verankert sind.

Die zwischen den Bremsbelägen 14, 15 eingeklemmte Bremsscheibe ist nun bestrebt, die Bremsbeläge und damit die Bremszange 4 mit in ihre Drehrichtung mitzureißen. Ist die Drehrichtung wie auf Figur 2 gezeigt, wird die Bremszange 4 bzw. die Bremsbeläge gegen den Widerstand der Federbügel 5 bis 8 gegen die Wand 16 des Bremsträgers 1 herangeführt; bei härteren Bremsungen legt sie sich an diese Wand an. Durch diese Anlage werden Verwindungen an den Federbügeln vermieden. Es ist daher eine wichtige Aufgabe des jeweils zuständigen Konstrukteurs, die Federkräfte und Federwege bis zum Anschlag der Bremszange oder der Bremsbeläge an den Bremsträger derart abzustimmen, daß die Bügelfeder in allen Bremssituationen vor bleibenden Verformungen verschont wird. Sobald der Bremsvorgang beendet ist, führen die Federbügel 5 bis 8 die Bremszange 4 in ihre Normalstellung zurück, und zwar sowohl im Verhältnis zum Bremsträger 1 als auch zur Bremsscheibe 2. Eine Verklemmung der Bremszange 4 als Folge einer Verkantung oder Verschmutzung der Zange und/oder der Beläge kann nicht stattfinden, weil die Bremszange mit den Bremsbelägen nirgends gleitend geführt wird, sondern frei in der Ausnehmung 3 schwebt. Aus Gründen der Vereinfachung wird in der Folge nur vom Anschlag der Bremszange an den Bremsträger gesprochen.

Die erfindungsgemäße Wirkung ist davon abhängig, daß die Bügelenden 52, 62, 72, 82 am Bremsträger 1 fest verankert sind und

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sich dort nicht oder nur gegen einen großen Federwiderstand dre-' hen bzw. ausschwenken können. In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Verankerung dadurch zustande gekommen, daß die Bügelenden am Bremsträger festgeschweißt worden sind; die Bewegung der Bremszange in Richtung quer auf die Bremsscheibenebene findet dann gegen den Torsionswiderstand der Bügelenden statt.

Das Auswechseln der Bremsbeläge geht in einfacher Weise vor sich. Die Federbügel 5 bis 8 werden zurückgebogen, bis die Bügelenden 51, 61, 71, 81 aus den Bohrungen 9, 10, 91, 101 (91 und 101 auf der Zeichnung nicht sichtbar) herausgenommen werden können. Dann wird die gesamte Bremszange ohne Ablösung der Hydraulikzuleitung aus der Ausnehmung 3 herausgehoben und die Bremsbeläge ausgewechselt.

Die Verankerung der Bügelenden 52, 62, 72, 82 kann jedoch auch in anderer Weise zustande kommen, wie die Ausführungsbeispiele Figur 3 und 4 zeigen. Auf Figur 3 ist der Federbügel 5 zwischen zwei Begrenzungsstücken 17, 18 angeordnet, die ein seitliches Ausschwenken des Federbügels 5 parallel zur Bremsscheibenebene verhindern oder beschränken. Während des Bremsvorganges kann die Verschiebung der Bremszange 4 nur gegen den Federwiderstand der solcherart verankerten Federbügel 5, 6, 7, 8 stattfinden. Die Anordnung von Begrenzungsstücken nach Figur 3 weist gegenüber dem festgeschweißten Federbügel den Vorteil auf, daß die Federbügel

5 bis 8 leicht ausgewechselt werden können. Figur 4 zeigt eine Vierkant-Ausbildung der Bügelenden 52, 62, 72, 82, die in entsprechend gestaltete Haltebohrungen eingeführt werden. Auf Figur 5 ist die Anordnung einer Torsionsfeder 20 um das abgewinkelte Bügelende 52 usw. gezeigt, welche das Ausschwenken der Federbügel in Richtung quer auf die Bremsscheibe hemmen soll. Diese Anordnung ersetzt die auf Figur 3 und 4 gezeigten Begrenzungsstücke.

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Sowohl bei Ausführungen nach Figur 3 als auch bei solchen nach Figur 4 muß eine Haltevorrichtung angeordnet werden, die es verhindert, daß die Federbügel herausfallen könnten. Figur 6, die das auf Figur 3 gezeigte Detail in einer Draufsicht darstellt, zeigt eine solche Haltevorrichtung. Das mittels Halteschraube lösbar befestigte Begrenzungsstück 18 ist mit einem Flansch 181 versehen, der den Federbügel 5 gegen Herausfallen sichert.

Diese Halterung weist den Vorteil auf, daß die Federbügel 5 bis lösbar und abnehmbar sind. Man kann somit einen Belagwechsel vornehmen, ohne die recht starken Federbügel aufspannen zu müssen. Allerdings sind dabei nach dem Vorschlag Figur 6 vier Schrauben 182 zu lösen. Um dies zu vermeiden, kann ein einziger Haltebügel 21 vorgesehen werden (auf Figur 2 angedeutet), der über die gesamte Teilbelagscheibenbremse gestülpt wird, alle vier Federbügel 5 bis 8 umfaßt und mittels einer Halteschraube 22 festgemacht wird.

Im Ausführungsbeispiel ist der technische Fortschritt der Erfindung deutlich erkennbar. Die Teilbelagscheibenbremse gemäß der Erfindung besitzt alle Vorteile einer Schwimmsattelbremse: raumsparende Bauart, optimale Kühlung, Gewichtseinsparung ohne deren bisherige Nachteile: Verschmutzungs- und Vereisungsgefahr, Verklemmung und Verkantung. Sie weist keine gleitende Führung auf, die Schmutz oder Wasser (Eis) beeinträchtigen könnten. Die Bremszange liegt nirgends auf dem Bremsträger auf, sondern hängt an den Federbügeln völlig frei in der Ausnehmung des Bremsträgers. Eine Anlage am Bremsträger kann lediglich bei harter Bremsung stattfinden, und zwar nur zeitweilig; sobald der Bremsdruck nachläßt, schwenkt die Bremszange in ihre freie Normalstellung zurück. Der Konstrukteur hat einen weiten Spielraum bei der Dimensionierung der Bremszange, die im Verhältnis

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zu bekannten Konstruktionen sehr leicht gestaltet werden kann, indem die Federkräfte der Federbügel und die Federwege bis zum Anschlag der Bremszange oder der Bremsbeläge an den Bremsträger einen erheblichen Teil der auf die Bremsbeläge einwirkenden Umfangskräfte aufnehmen. Schließlich kann keine ungüche Abnutzung der Bremsbeläge stattfinden, denn innerhalb der kurzen Schwenkwege der Federbügel 5 bis 8 ist die Längsbewegung der Bremszange praktisch achsparallel. Bei Beendigung der Bremsung können keine Quietschgeräusche entstehen, denn die Zange mit den Bremsbelägen schwenkt sofort in ihre Normalstellung zurück.

8 Patentansprüche

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Claims

P 2ΟΟ3 Ao Patentansprüche

1. Teilbelagscheibenbremse mit einer den Rand der Bremsscheibe umgreifenden Bremszange, die im Verhältnis zu einem am Fahrwerk befestigten Bremsträger parallel zur Achse der Bremsscheibe verschieblich angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bremszange (4) beiderseits der Bremsscheibe (2) über federnde Bügel (5, 6, 7_f 8) mit dem Bremsträger (1) verbunden ist und unter Einwirkung von Bremsimpulsen von einer Normalstellung teils in Richtung parallel zur Bremsscheibenachse, teils in Richtung parallel zur Bremsscheibenebene bis zum Anschlag auf eine der Wände (16) des Bremsträgers (1) ausschwenkt, wobei die Bremszange (4) nach Beendigung des Bremsvorganges durch die Federwirkung der federnden Bügel (5, 6, 7, 8) in die Normalstellung zurückgeführt wird.

2. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Bügel (5, 6, 7, 8) mit Bügelenden (51, 52, 61, 62, 71, 72, 81, 82) versehen sind, die unter Federspannung in entsprechende Haltebohrungen der Bremszange (4) und des Bremsträgers (1) eingeführt werden.

3. Teilbelagscheibenbremse nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Haltebohrungen (52,62,72,82) im Bremsträger (1) Begrenzungsstücke (17, 18) die Federbügel (5, 6, 7, 8) seitlich abstützen.

4. Teilbelagscheibenbremse nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebohrungen im Bremsträger (1)

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sowie die für diese Bohrungen bestimmten Bügelenden (52, 62, 72, 82) ein Führungsprofil (19) zur Verhinderung einer Drehbewegung aufweisen (Figur 4).

5. Teilbelagscheibenbremse nach Ansprüchen 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Haltebohrungen des Bremsträgers (1) eingeführten Bügelenden (52, 62, 72, 82) dort festgeschweißt sind.

6. Teilbelagscheibenbremse nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Begrenzungsstücke (17, 187 vorgesehen sind, die an den Haltebohrungen des Bremsträgers (1) angebracht sind und einerseits ein seitliches Ausschwenken des Federbügels (5) parallel zur Bremsscheibenebene sowie andererseits ein Herausfallen des Federbügels aus der Haltebohrung verhindern.

7. Teilbelagscheibenbremse nach Ansprüchen 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsstücke (18) aus einem einzigen Haltebügel (21) bestehen, der über sämtliche 'Federbügel (5 bis 8) gestülpt und mit einem Befestigungsglied (22) am Bremsträger (1) befestigt ist.

8. Teilbelagscheibenbremse nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die in Haltebohrungen des Bremsträgers (1) gelagerten Bügelenden (52, 62, 72, 82) je eine Torsionsfeder (20) aufgesteckt ist (Figur 5).

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