DE19512354C1 - Fahr- und Haltebremse für Kraftwagen - Google Patents

Description

Bei Personenkraftwagen werden heute an den Vorderrädern aus­ schließlich Teilbelagscheibenbremsen angewendet. An den Hinter­ rädern, deren Bremsen wegen der dynamischen Achslaständerung bei einer Stoppbremsung erheblich weniger belastet werden, waren zunächst Trommelbremsen, die gleichzeitig zum Feststellen benutzt werden, im Gebrauch.

Neuerdings werden besonders bei größeren Personenkraftwagen an den Hinterrädern überwiegend Teilbelagscheibenbremsen verwendet, deren zylindrisches Verbindungsstück zwischen Bremsscheibe und Radflansch als Reibfläche für eine Feststelltrommelbremse dient.

Um die fußbetätigte Bremsanlage an Vorder- und Hinterachse prinzipgleich zu gestalten, wurde also die Hinterradbremse als Teilbelagscheibenbremse ausgebildet und dadurch Vorder- und Hinterachsbremsanlage in ihrer Betätigungscharakteristik sowie Thermik gleichgeschaltet.

Die Teilbelagscheibenbremse hat sich nach dem Krieg wegen ihres ebenen Reibschlusses und ihres selbstverstärkungsfreien Verhaltens eingeführt, obwohl sich während des Krieges schlagartig bei sämt­ lichen Halb- und Vollkettenfahrzeugen der deutschen Armee die Vollbelagscheibenbremsen wegen ihres gegenüber Teilbelagscheiben­ bremsen überlegenen Laufverhaltens einführte und beispielsweise heute bei der französischen Armee ausschließlich verwendet wird. Auch werden Traktoren in der ganzen Welt ausnahmslos vollscheiben­ gebremst.

Die Vollbelagscheibenbremse mit im Luftstrom umlaufendem Brems­ gehäuse weist bei gleichem Gewichts- und Fertigungskostenaufwand gegenüber der Teilbelagscheibenbremse den grundlegenden Vorteil auf, daß sie die Bremswärme über die Gehäuseaußenflächen durch Kon­ vektion und nicht durch Strahlung abführt. Eine Teilbelagscheiben­ bremse muß erst rund 700°C an der Oberfläche der Bremsscheibe erreichen, um ihrer Wärme durch Strahlung abführen zu können. Dieser grundlegende Nachteil hat sich bis heute besonders bei Taxis ausgewirkt, bei welchen nach rund 10 000 km Laufstrecke die abgenutzten Reibbeläge gewechselt werden müssen, während eine Vollbelagscheibenbremse bei gleicher Belastung im Reibschluß geringen Abrieb aufweist und eine Belagwechselperiode mit über zehnfacher Laufstrecke absolvieren kann.

Seitdem der Automobil-Stadtverkehr, besonders der Berufsverkehr morgens und abends, "Taxicharakter", d. h. Stufenverkehr von Kreuzung zu Kreuzung angenommen hat, tritt jetzt generell die geschilderte Bremsbelastung ein und die Automobilfahrer fordern von den Kraftwagenherstellern Abhilfe.

Vom Anmelder ist eine Vollbelagscheibenbremse (Offenlegungsschrift 25 04 685) mit hydraulischer Betätigung bekannt, mit welcher der Nachweis geführt wurde, daß die Vollbelagscheibenbremse infolge ihrer Wärmeabfuhr durch Konvektion gegenüber der noch vorwiegend verwendeten Teilbelagscheibembremse mit Wärmeabfuhr durch Strahlung bezüglich Temperatur, Lebensdauer und Gewicht überlegen ist.

Diese Bremsenausführung wies noch einen Nachteil auf: Beide umlaufenden Bremsgehäuseteile hatten unterschiedliche Gewichte und wärmeabführende Oberflächen mit entsprechenden Wärmespannungen bei hoher Belastung.

Obwohl bei der Ausbildung der Gehäuseteile des Gegenstandes vorliegender Erfindung noch die zusätzliche Aufgabe der Anordnung einer Zylinderreibfläche für die Haltebremse besteht, gelingt es durch die erfindungsgemäße Ausbildung der beiden Bremsgehäuseteile sowie die Anordnung der Betätigungsteile, Gewicht und Oberfläche der umlaufenden Bremsenteile derart aufzuteilen, daß eine gleichmäßige Konvektion entsteht und Wärmespannungen ausgeschlossen werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche gelöst.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch eine hydraulisch zugespannte Bremse der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch eine Bremse, bei der eine, denselben Raum wie die hydraulische Betätigung beanspruchende, elektrische Zuspanneinrichtung wiedergegeben ist.

In Fig. 1 sind mit den Kennziffern 1 und 2 die mit radialen Rippen ausgerüsteten Bremsgehäusehälften bezeichnet. Beide Hälften sind durch gleichmäßig, am Umfang verteilte Schrauben 3 verbunden und machen den umlaufenden Teil der Bremse aus. Zusammen mit dem Radkörper 4 und der Nabe 4₁ sind sie über ein Doppelkugellager 4₂ am Radträger 4₃ gelagert.

Die Verbindung zwischen Radkörper 4, Bremsgehäuse 5 und Nabe 4₁ übernehmen die Radbolzen 4₄. Die Gehäusehälfte 2 weist innerhalb der Schraubverbindung 3 die zylindrische Reibfläche 6 auf, über welche die zum Feststellen des Fahrzeugs dienende Backen­ bremse 7 das Feststellmoment in den Gehäuseflansch 5, somit in das Rad 4 einleitet.

Zwischen dem die umlaufenden Bremsenteile 1 und 2 umfassenden zylindrischen Teil des mit eingedrückten Rillen 10₁ ausgerüsteten Bremsträgers 10 und den durch Schrauben 3 verbundenen Bremsgehäusehälften 1 und 2 ist die, aus den jeweils eine Stufe bildenden Betätigungsringen 13 und 14 zusammengesetzte hydraulische Zuspanneinheit axial frei beweglich aufgehängt. Auf beiden Seiten der Zuspanneinheit 13, 14 sitzen die den Reibbelag tragenden Bremsringe 8₁ und 8₂ im Bremsträger 10. Zum Bremsen werden sie durch die Zuspanneinheit 13, 14 gegen die Innenflächen der Bremsgehäusehälften 1 und 2 gedrückt.

Bei der Bremsenausführung mit elektrischer Zuspannung sind Bremsgehäuse und Bremsträger ebenso ausgebildet wie bei der hydraulisch zugespannten Bremsenausführung. Lediglich die Zuspanneinrichtungen sind unterschiedlich gestaltet. Sie können gegeneinander ausgetauscht werden. Allerdings muß dann der betreffende Wagen eine hydraulische oder elektrisch Betätigungs­ einrichtung aufweisen.

Der Wechsel der Beläge nach Abnutzung ist bei beiden Betätigungs­ lösungen der gleiche. Nach Abnahme des Hinterrades können die Schrauben 3 gelöst und der Gehäusedeckel 1 abgenommen werden. Dann werden Bremsringe und Zuspanneinrichtung aus dem Bremsträger herausgezogen, wobei die Länge des Hydraulikschlauches und die Kabelzuführung bei der elektrisch betätigten Bremse die Kippbewegung der Zuspanneinheit zulassen muß, um auch den hinteren Bremsring herausziehen zu können, ohne die jeweilige Betätigungsmittelzuführung trennen zu müssen. Umgekehrt wird dann der Austauschbremsring in den Bremsträger, die Betätigungs­ einrichtung und schließlich der vordere Bremsring in die Nuten 10₁ des Bremsträgers 10 eingeführt.

Die elektrisch betätigte Vollbelagscheibenbremse weist denselben Bremsträger 10 und die gleichen Bremsgehäusehälften 1 und 2 auf, wie die hydraulisch betätigte Bremse.

Statt der hydraulischen Zuspannung sind zwischen den beiden Bremsringen 23 und 24 im Bremsträger 10 in Umfangrichtung fest, axial frei beweglich zwei in bestimmtem Abstand gegeneinander angeordnete Ringspulen 15 und 16 angeordnet, welche bei einer Bremsbetätigung unter E-Strom gesetzt werden.

Die Magnetspulen üben dann, mechanisch verstärkt durch Teller­ federn 21 und 22, über die zwei Eisenringe 17 und 18 je nach ein­ gegebener Spannung Axialkräfte aus, womit die Bremsung ausgeführt wird.

Nach der Bremsung führen Tellerfedern 21 und 22 sowie eine Ringfeder 19 die Eisenringe 17 und 18 in ihre Ausgangslage zurück.

Claims (3)

1. Fahr- und Haltebremse für Kraftwagen, welche als Vollbelagscheibenbremse mit umlaufendem, außen offenem Gehäuse ausgebildet ist, mit zwei in Bremsenmitte durch Schrauben (3) verbundenen Bremsgehäusehälften (1 und 2), die im Bremsbelastungsbereich annähernd gleich große Metallvolumina aufweisen, und von denen die eine an einer Nabe (4₁) befestigt ist, wobei zwischen den Reibflächen der Bremsgehäusehälften (1 und 2) die die Reibbeläge (8₁ und 8₂) tragenden, mit radialen, in Nuten (10₁) eines Bremsträgers (10) eingreifenden Fortsätzen ausgerüsteten, axial beweglichen Bremsringe (8 und 9) gelagert sind, zwischen denen eine Betätigungseinrichtung angeordnet ist, welche nach abgenommener Bremsgehäusehälfte (1) zum Wechseln der die Bremsbeläge tragende Bremsringe (8 und 9) abgezogen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Gehäusehälfte (2) einen Flansch (5) besitzt, der durch Radbolzen (4₄) und Schrauben mit der Nabe (4₁) und dem Radkörper (4) verbunden ist, sowie am Innenrand eine zylindrische Reibfläche (6), über welche die Halte-Backen­ bremse (7) das Feststellmoment in den Gehäuseflansch (5) einleitet, aufweist.

2. Fahr- und Haltebremse, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuspanneinrichtung eine Hydraulik-Betätigungseinheit verwendet wird.

3. Fahr- und Haltebremse, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuspanneinrichtung eine elektromagnetisch wirkende Zuspanneinrichtung verwendet wird, wobei zwei Magnet-Ringspulen (15 und 16) zwei durch eine Ringfeder (19) zusammengehaltene Eisenringe (17 und 18) umfassen, deren Hubkräfte bei unter Strom gesetzten Magnetringspulen (15 und 16) Axialkräfte, übersetzt durch Tellerfedern (21 und 22) auf die Bremsscheiben (23 und 24) ausüben und damit die Bremsung durchführen.