DE19515063C1 - Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse nach dem Gattungsbegriff des Patent
anspruches 1.
Bei Scheibenbremsen bekannter Bauart (DE 40 32 886 A1) ist innerhalb des rück
wärtigen Teiles eines eine Bremsscheibe umfassenden Bremssattels eine mit einem
von einem Betätigungszylinder beaufschlagbaren Drehhebel versehene Zuspann
einrichtung vorgesehen, welche eine zwei Stellspindeln mit Druckstücken tragende,
am Bremssattel verschiebbar abgestützte Brücke aufweist. Das auf den bremsschei
benabgewandten Teil der Brücke exzentrisch einwirkende Ende des Drehhebels
stützt sich mittels Gleit- oder Wälzlagerelementen am rückwärtigen Ende des Brems
sattels ab. Der rückwärtige Abschnitt des Bremssattels ist als gesondertes Gehäuse
ausgeführt, welches entlang einer Trennlinie mit dem Bremssattel verschraubbar ist.
Die Bremsreaktionskräfte werden bei Bremsbetätigung rückwärtig in den aufge
schraubten Gehäuseabschnitt eingeleitet, was Verschraubungs-, Festigkeits- und
Dichtprobleme hervorrufen kann, insbesondere bei den bei Scheibenbremsen der in
Rede stehenden Art geforderten Standzeiten. Probleme der vorstehend genannten
Art können auch bei mit lediglich einer Stell- bzw. Druckspindel ausgeführten Schei
benbremsen zutagetreten.
Bei Scheibenbremsen gattungsgemäßer Art (DE 26 14 321 C2; DE 36 10 569 A1)
ist bereits ein einteiliger Bremssattel bekannt, welcher in seinem rückwärtigen, die
Reaktionskräfte der Zuspanneinheit aufnehmenden Bereich weitgehend geschlos
sen ist. Die Zuspanneinheit wird bei derartigen Scheibenbremsen in ihren Einzeltei
len durch eine im wesentlichen seitlich angesetzte Öffnung eingeführt. Die end
gültige Montage erfolgt demnach innerhalb des Bremssattels, was mit beträcht
lichem Zeitaufwand und gegebenenfalls mit dem Problem ungenauer Einpassung
verbunden ist.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Scheibenbremse
der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß bei problemfreier Einleitung der
Brems-Reaktionskräfte am Bremssattel eine noch weitergehende Schließung des
Bremssattelgehäuses ermöglicht ist. Hierdurch sollen am Bremssattel vorhandene
Dichtbereiche vollkommen unbeeinflußt sein von Brems- bzw. Bremsreaktionskräf
ten, um bei Formstabilität des Bremssattelgehäuses die geforderte Betriebssicher
heit während längeren Einsatzes zu gewährleisten.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem
Patentanspruch 1.
Durch die einteilige Gestaltung des Bremssattels, welcher kostensparend als Gußteil
ausgebildet sein kann, ist eine direkte Übertragung der Bremskräfte in den Sattel
ermöglicht, da der bremsscheibenabgewandte, rückwärtige Bereich des die Zu
spanneinheit aufnehmenden Bremssattels mit Ausnahme der verhältnismäßig klein
dimensionierbaren Durchgriffsöffnung für den Betätigungszylinder im wesentlichen
geschlossen ist. Die Zuspanneinheit einschließlich aller ihrer Bauteile ist als eine
vormontierte Einheit bei von der Bremsscheibe abgenommenem Bremssattel durch
die bremsscheibenzugewandte Öffnung einführbar. Vorzugsweise ist diese Öffnung
des Bremssattels nach Einführen der Zuspanneinheit von einer Verschlußplatte ver
schließbar, welche im Falle einer zweispindeligen Bremsscheibenkonstruktion durch
die Druckstücke an den vorderen Enden der Stellspindeln unter Abdichtung durch
setzt ist. Die Zuspanneinheit kann durch einfache Halte- oder Klemmelemente als
vormontierte Einheit ausgebildet sein; ihre Position innerhalb des als Gehäuse wir
kenden Abschnittes des Bremssattels wird durch die am rückwärtigen Wandab
schnitt des Bremssattels innenseitig sich abstützende Lagerung und bremsschei
benzugewandt durch die die Zuspanneinheit rückwärtig verspannende, an der Ver
schlußplatte sich abstützende Druckfeder bestimmt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprü
chen aufgeführt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezug
nahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Scheibenbremse unter Darstellung des
einteiligen Bremssattels mit im Bremssattel vormontiert eingefügter Zuspanneinheit;
Fig. 2 ist eine Einzelschnittansicht unter Darstellung der vormontierten
Zuspanneinheit;
Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Unteransicht der vormontierten Zuspanneinheit
nach Fig. 2;
Fig. 4 ist eine der Darstellung nach Fig. 3 entsprechende Ansicht der
Zuspanneinheit in Einbaulage innerhalb des Bremssattels mit am rückwärtigen
Ende desselben angesetztem Betätigungszylinder zur Beaufschlagung des
Drehhebels.
In Fig. 1 der Zeichnung ist in Schnittansicht eine Scheibenbremse mit einem
Bremssattel 1 dargestellt, welcher eine einem abzubremsenden Fahrzeugrad
zugeordnete Bremsscheibe 3 umfaßt. Zu beiden Seiten der Bremsscheibe stützen
sich Bremsbacken 5 und 7 am Bremssattel ab. Der Bremssattel ist an einem (nicht
dargestellten) Träger quer zur Bremsscheibe 3 verschieblich geführt, derart, daß bei
Bremsbetätigung durch den in Fig. 4 in seinem Umriß wiedergebenen Bremszylinder
8 die Bremsbeläge 9 und 11 der vorstehend genannten Bremsbacken in Anlage mit
der Bremsscheibe gelangen.
Der Bremssattel 1 ist einteilig ausgeführt, d. h. der in der
Zeichnung nach Fig. 1 rechts befindliche, eine Zuspanneinheit 13 aufnehmende
Abschnitt und der die Bremsscheibe 3 umfassende Abschnitt sind einteilig als
Gußteil oder Schmiedeteil ausgeführt. Die Zuspanneinheit 13 weist einen Drehhebel
15 auf, welcher in der Ansicht nach Fig. 1 von der Zuspanneinheit in Richtung einer
am rückwärtigen Ende des Bremssattels 1 befindlichen Öffnung 17 auskragt und
um eine senkrecht zur Achse der Bremsscheibe stehende Achse einer Stützwalze
19 schwenkbar ist. Die Stützwalze ist drehbar an Abstützlagern 21 und 23 geführt,
welche am rückwärtigen Abschnitt des einteiligen Bremssattels 1 innenseitig
ausgebildet sind. Das in der Darstellung untere Ende des Drehhebels liegt mittels
zweier halbzylindrischer Absätze 25 und 27 an einer Brücke 29 an, in welcher
achssymmetrisch unter Gewindeeingriff zwei Stellspindeln 31 und 33 mit an diesen
ausgebildeten, der Bremsscheibe zugewandten Druckstücken 35 und 37 geführt
sind. Der Drehmittelpunkt der beiden halbzylindrischen Absätze 25 und 27 am
unteren Ende des Drehhebels 15 ist versetzt zur Achse der Stützwalze 19, derart,
daß bei gemäß Fig. 1 gegen den Uhrzeigersinn gerichtet verlaufender Drehung des
Drehhebels 15 eine Exzenterbetätigung gegenüber der Brücke 29 erfolgt und
demnach die mit der Brücke verschraubten Stellspindeln 31 und 33 in Richtung der
Bremsscheibe verschiebbar sind. Die insoweit beschriebene Anordnung aus
Drehhebel, exzentrischer Lagerung, Brücke und Stellspindeln entspricht einer an
sich bekannten Konstruktion einer pneumatisch zugespannten Scheibenbremse. Die
Lagerung des Drehhebels 15 und die Umsetzung der Exzentrizität in die
Längsverschiebung der Brücke kann auch einer anderen Konstruktion entsprechen,
bei welcher in Umkehrung der Anordnung die Stützwalze der Brücke zugewandt ist
und als Exzenter auf diese einwirkt während der nach Fig. 1 untere Hebelabschnitt
an der Rückseite des Bremssattels schwenkbar abgestützt ist, z. B. unter
Verwendung von Gleit- oder Wälzlagern.
Zur seitlichen Abstützung der Brücke 29 sind Gleitelemente 39 vorgesehen, welche
bei Bremsbetätigung über die Druckstücke eingehende Umfangskräfte aufnehmen
und an den Bremssattel ableiten. Die Gleitelemente 39 können aus Stahl bestehen
und die Form von Zylinderkörpern aufweisen; es können jedoch auch Gleitelemente
von anderer Konfiguration verwendet werden.
Gemäß Fig. 1 ist der die Zuspanneinheit 13 aufnehmende Abschnitt des einteiligen
Bremssattels an der Vorderseite, d. h. in der der Bremsscheibe zugewandten Lage
durch eine Verschlußplatte 41 verschlossen. Die Verschlußplatte 41 ist mittels
Schraubbolzen 43 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise am Bremssattel verschraubt,
wobei Dichtelemente in die Dichtflächen zwischen Verschlußplatte und Bremssattel
eingelegt sind. Jedes der Druckstücke 35, 37 ist von einem Faltenbalg 45 umgeben,
welcher an seinem Außenumfang an der Verschlußplatte 41 festgeklemmt ist, derart, daß die Durchführungen der Druckstücke gegenüber dem Inneren des Bremssattels sicher abgedichtet sind. Im Mittelteil der Brücke stützt sich eine Druckfeder 47 ab, welche die Brücke in Entfernungsrichtung von der Bremsscheibe 3 belastet.
welcher an seinem Außenumfang an der Verschlußplatte 41 festgeklemmt ist, derart, daß die Durchführungen der Druckstücke gegenüber dem Inneren des Bremssattels sicher abgedichtet sind. Im Mittelteil der Brücke stützt sich eine Druckfeder 47 ab, welche die Brücke in Entfernungsrichtung von der Bremsscheibe 3 belastet.
Im Inneren der in Fig. 3 und 4 der Zeichnung linksseitig wiedergegeben Stellspindel
33 befindet sich eine (nicht dargestellte) Nachstelleinrichtung von an sich bekannter
Wirkungsweise, welche eine Relativverschraubung der Stellspindel in Richtung der
Bremsscheibe auszulösen vermag, wobei eine Synchronisiereinrichtung vorgesehen
ist, welche die Nachstellbewegung auf die in Fig. 3 und 4 rechts befindlich
dargestellte Stellspindel 31 zu übertragen vermag. An den rückwärtigen Enden der
beiden Stellspindeln 31 und 33 sind in nicht näher erläuterter Weise Kegelräder 49
gelagert, welche mit an den stirnseitigen Enden der Stützwalze 19 befindlichen
Kegelrädern 51 kämmen. Die Kegelräder 51 sind entweder direkt mit den
Stützwalzenenden verbunden oder sie befinden sich an den Enden einer im Inneren
der Stützwalze drehbar geführten (nicht dargestellten) Welle. An dem nach Fig. 3
und 4 linksseitigen Ende des Absatzes 25 des Drehhebels ist ein Zahnradabschnitt
53 ausgebildet, welcher mit einem mittels einer Hülse 57 mit dem Kegelrad 49
drehbar verbundenen Zahnrad 59 kämmt. Bei Betätigung des Drehhebels 15
ausgelöste Drehbewegungen des Zahnradabschnittes 53 führen zu einer
Drehbewegung des Zahnrades 59 und folglich zu einer Drehbewegung des
Kegelrades 49. Über die Kegelradverbindung erfolgt eine Übertragung der
Drehbewegung auf das der Stellspindel 31 zugeordnete Kegelzahnrad 49, derart,
daß im einzelnen nicht erläuterte Dreh- und Nachstellbewegungen mittels der
Synchronisiereinrichtung der vorstehend erläuterten Art auf beide Stellspindeln
übertragen werden und ein gleichförmiges Andrücken der Druckstücke gegenüber
der Bremsscheibe gewährleistet ist.
Die insoweit beschriebene Betätigungseinrichtung ist in Fig. 2 der Zeichnung in
einer Montageposition wiedergegeben, in welcher sie mittels einer Bügelfeder 61
zusammengehalten ist. Die Bügelfeder 61 durchgreift in der lediglich beispielhaft
wiedergegebenen Ausführungsform mittig die Brücke 29 und ist am in Fig. 2 oberen
Bereich derselben abgewinkelt eingehängt, während der nach Fig. 2 untere
Abschnitt der Bügelfeder 61 rückwärtig geführt ist und unter Federspannung mittig
an der Stützwalze 19 eingehängt ist. Aus Fig. 4 der Zeichnung ist zu ersehen, daß
im rückwärtigen Bereich des Bremssattels eine Ausnehmung 63 vorgesehen ist,
durch welche sich die Bügelfeder 61 in einer die Stützwalze teilweise umgreifenden
Art nach oben gerichtet erstreckt (Fig. 2).
Die Bügelfeder 61 stellt nur ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung dar, mit
welcher die einzelnen Bestandteile der Zuspanneinrichtung einschließlich der
Verschlußplatte 41 und der Druckstücke 35, 37 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise
als eine Einheit zusammengehalten werden. Bei von der Bremsscheibe
abgenommenem Bremssattel wird die in Fig. 2 dargestellte, vormontierte Einheit in
die bremsscheibenzugewandte Öffnung des Bremssattels eingeführt, bis das Ende
des Drehhebels 15, ausgehend von der Position nach Fig. 2, die Schwenklage nach
Fig. 1 innerhalb des Bremssattels eingenommen hat. Nach Einführung in den
Bremssattel werden die Schraubbolzen 43 mit aufgesteckter Verschlußplatte 41
gegenüber dem Bremssattel verschraubt, wodurch das bremsscheibenzugewandte
Ende in vorstehend beschriebener Weise abgedichtet ist. Das rückwärtige, d. h.
gemäß Fig. 1 rechte Ende der vormontierten Einheit ist durch die Stützwalze 19 und
unter Verspannung durch die Druckfeder 47 am einteilig mit dem Bremssattel
bestehenden rückwärtigen Sattelabschnitt abgestützt, d. h. in Fig. 1 ist die
betriebsbereite Lage der Zuspanneinrichtung innerhalb des einteiligen Bremssattels
dargestellt. An der rückwärtigen Öffnung 17 des Bremssattels wird nachfolgend die
(nicht dargestellte) Betätigungseinheit, vorzugsweise in Form eines pneumatisch
betätigbaren Membranzylinders befestigt, derart, daß die Kolbenstange des
Membranzylinders auf die am oberen Ende des Drehhebels befindliche Lagerschale
bzw. Pfanne einwirkt.
Nachdem das rückwärtige Ende des Bremssattels weitgehend verschlossen ist, sind
seitlich zugängige Mittel vorgesehen, welche einen Eingriff zur
Synchronisiereinrichtung gestatten. Gemäß Fig. 4 der Zeichnung ist an der in der
Zeichnung rechten Seite des Bremssattels ein Verschluß 65 vorgesehen, welcher
nach Demontage eine Arbeitsöffnung in das Innere des Bremssattels freigibt. Durch
die Arbeitsöffnung kann bei demontierter Zuspanneinrichtung eine Bearbeitung des
Abstützlagers für die Stützwalze 23 vorgenommen werden. Dies kann in gleicher
Weise linksseitig am Bremssattel geschehen, d. h. wenn die in der Zeichnung in Fig.
4 dargestellte Rückstelleinheit 67 abgenommen ist, wodurch in dem Verschluß 65
vergleichbarer Weise eine Öffnung in das Innere des Bremssattels freigegeben ist.
Die Rückstelleinheit 67 gestattet nach Abnahme der an ihr aufgeschnappten
Abdeckung 69 einen Zugriff, d. h. eine Betätigung des in der Zeichnung nach Fig. 4
linksseitig dargestellten Kegelrades 49, d. h. durch die Rückstelleinheit 67 kann zum
Zwecke des Belagwechsels eine Betätigung der Nachstelleinheit unter Verwendung
der Synchronisiereinrichtung für beide Stellspindeln vorgenommen werden.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht auf die dargestellte Zuspanneinheit bei Verwendung zweier
Stellspindeln beschränkt desgleichen nicht auf die besonderem Formgebung der die
vormontierte Einheit zusammenhaltenden Bügelfeder 61. Anstelle der
Zweispindel-Konstruktion der beispielhaft dargestellten, pneumatisch zuspannbaren
Scheibenbremse kann auch eine einspindelige, also mit lediglich einer Stellspindel
bzw. einem Druckstück versehene Scheibenbremskonstruktion vorgesehen sein, d. h.
das Prinzip der Verwendung eines einteiligen Bremssattels und der als
vormontierte Einheit in einen derartigen Bremssattel einführbaren
Zuspanneinrichtung ist auch bei Konstruktionen derjenigen, an sich bekannten Art
verwendbar, bei welchen eine zentrale Stell- und Druckspindel mittels eines
einzelnen Druckstückes auf einen Bremsbelag einzuwirken vermag. Unabhängig
von der Art der Zuspanneinrichtung ist also
der Vorteil erzielbar, daß die Bremskräfte über die Stützwalze direkt in
den Sattel übertragen werden, d. h. es erfolgt keine Kraftübertragung bei Zug- und
Biegebeanspruchung über aufgeschraubte Gehäuseteile, welche Problemen der
Undichte ausgesetzt sind.
Claims (6)
1. Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge, mit einem
eine Bremsscheibe umfassenden Bremssattel, in dessen rückwärtigen,
bremsscheibenabgewandten und weitgehend geschlossenen Bereich eine
Zuspanneinheit angeordnet ist, wobei die Zuspanneinheit mit einem von
einem Betätigungszylinder schwenkbaren Drehhebel versehen ist und der
Drehhebel mittels eines Exzenters auf eine gegen Federkraft in Richtung der
Bremsscheibe verschiebbare, wenigstens eine mit einem Druckstück verse
hene Stellspindel aufweisende Brücke einzuwirken vermag, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
die Zuspanneinheit (13) ist als vormontierte Einheit bei von der Bremsscheibe (3) abgenommenem Bremssattel (1) durch die der Bremsscheibe zugewandte Öffnung in den Bremssattel einführbar.
die Zuspanneinheit (13) ist als vormontierte Einheit bei von der Bremsscheibe (3) abgenommenem Bremssattel (1) durch die der Bremsscheibe zugewandte Öffnung in den Bremssattel einführbar.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der
Bremsscheibe zugewandte Öffnung des Bremssattels bei eingeführter Zu
spanneinheit (13) durch eine von dem wenigstens einem Druckstück (35; 37)
durchsetzte Verschlußplatte (41) abgeschlossen ist.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verschlußplatte mittels Schraubbolzen (43) mit dem Bremssattel (1) ver
schraubbar ist
4. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu
spanneinheit (13) durch ein Bügelelement als vormontierte Einheit zusam
mengefügt ist.
5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bü
gelelement aus einer Bügelfeder (61) besteht, welche mit einem Ende durch
die Brücke (29) der Zuspanneinheit hindurchgeführt ist und mit dem entge
gengesetzten Ende in Form eines U-förmigen Bügels den Drehhebel (15) und
das Abstützlager desselben umfaßt.
6. Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die
vom Exzenter des Drehhebels betätigbare Brücke zwei mit ihr verschraubte
Stellspindeln mit Druckstücken trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckstücke (35, 37) jeweils mittels eines Faltenbalgs (45) gegenüber der
von ihnen durchsetzten Verschlußplatte (41) abgedichtet sind.
Priority Applications (7)
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DE19515063A DE19515063C2 (de) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge |
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