DE19515063C2 - Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Scheibenbremsen bekannter Bauart (DE 40 32 886 A1) ist innerhalb des rückwärtigen Teiles eines eine Bremsscheibe umfassenden Bremssattels eine mit einem von einem Betätigungszylinder beaufschlag­ baren Drehhebel versehene Zuspanneinrichtung vorge­ sehen, welche eine zwei Stellspindeln mit Druckstücken tragende, am Bremssattel verschiebbar abgestützte Brücke aufweist. Das auf den bremsscheibenabgewand­ ten Teil der Brücke exzentrisch einwirkende Ende des Drehhebels stützt sich mittels Gleit- oder Wälzlagerele­ menten am rückwärtigen Ende des Bremssattels ab. Der rückwärtige Abschnitt des Bremssattels ist als geson­ dertes Gehäuse ausgeführt, welches entlang einer Trennlinie mit dem Bremssattel verschraubbar ist. Die Bremsreaktionskräfte werden bei Bremsbetätigung rückwärtig in den aufgeschraubten Gehäuseabschnitt eingeleitet, was Verschraubungs-, Festigkeits- und Dichtprobleme hervorrufen kann, insbesondere bei den bei Scheibenbremsen der in Rede stehenden Art gefor­ derten Standzeiten. Probleme der vorstehend genann­ ten Art können auch bei mit lediglich einer Stell- bzw. Druckspindel ausgeführten Scheibenbremsen zutage­ treten.

Bei Scheibenbremsen gattungsgemäßer Art (DE 26 14 321 C2; DE 36 10 569 A1) ist bereits ein ein­ teiliger Bremssattel bekannt, welcher in seinem rück­ wärtigen, die Reaktionskräfte der Zuspanneinheit auf­ nehmenden Bereich weitgehend geschlossen ist. Die Zu­ spanneinheit wird bei derartigen Scheibenbremsen in ihren Einzelteilen durch eine im wesentlichen seitlich angesetzte Öffnung eingeführt. Die endgültige Montage erfolgt demnach innerhalb des Bremssattels, was mit beträchtlichem 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 wei­ tergehende Schließung des Bremssattelgehäuses er­ möglicht ist. Hierdurch sollen am Bremssattel vorhan­ dene Dichtbereiche vollkommen unbeeinflußt sein von Brems- bzw. Bremsreaktionskräften, um bei Formstabi­ lität des Bremssattelgehäuses die geforderte Betriebssi­ cherheit während längeren Einsatzes zu gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Patentanspruch 1.

Durch die einteilige Gestaltung des Bremssattels, wel­ cher kostensparend als Gußteil ausgebildet sein kann, ist eine direkte Übertragung der Bremskräfte in den Sattel ermöglicht, da der bremsscheibenabgewandte, rückwärtige Bereich des die Zuspanneinheit aufneh­ menden Bremssattels mit Ausnahme der verhältnismä­ ßig 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 bremsscheiben­ zugewandte Öffnung einführbar. Vorzugsweise ist diese Öffnung des Bremssattels nach Einführen der Zuspann­ einheit von einer Verschlußplatte verschließbar, welche im Falle einer zweispindeligen Bremsscheibenkonstruk­ tion durch die Druckstücke an den vorderen Enden der Stellspindeln unter Abdichtung durchsetzt ist. Die Zu­ spanneinheit kann durch einfache Halte- oder Klemm­ elemente als vormontierte Einheit ausgebildet sein; ihre Position innerhalb des als Gehäuse wirkenden Ab­ schnittes des Bremssattels wird durch die am rückwärti­ gen Wandabschnitt des Bremssattels innenseitig sich ab­ stützende Lagerung und bremsscheibenzugewandt durch die die Zuspanneinheit rückwärtig verspannende, an der Verschlußplatte sich abstützende Druckfeder be­ stimmt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Scheiben­ bremse unter Darstellung des einteiligen Bremssattels mit im Bremssattel vormontiert eingefügter Zuspann­ einheit;

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 entspre­ chende Ansicht der Zuspanneinheit in Einbaulage inner­ halb des Bremssattels mit am rückwärtigen Ende dessel­ ben angesetztem Betätigungszylinder zur Beaufschla­ gung des Drehhebels.

In Fig. 1 der Zeichnung ist in Schnittansicht eine Scheibenbremse mit einem Bremssattel 1 dargestellt, welcher eine einem abzubremsenden Fahrzeugrad zu­ geordnete Bremsscheibe 3 umfaßt. Zu beiden Seiten der Bremsscheibe stützen sich Bremsbacken 5 und 7 am Bremssattel ab. Der Bremssattel ist an einem (nicht dar­ gestellten) Träger quer zur Bremsscheibe 3 verschieb­ lich geführt, derart, daß bei Bremsbetätigung durch den in Fig. 4 in seinem Umriß wiedergebenen Bremszylin­ der 8 die Bremsbeläge 9 und 11 der vorstehend genann­ ten Bremsbacken in Anlage mit der Bremsscheibe ge­ langen.

Der Bremssattel 1 ist einteilig ausgeführt, d. h. der in der Zeichnung nach Fig. 1 rechts befindliche, eine Zu­ spanneinheit 13 aufnehmende Abschnitt und der die Bremsscheibe 3 umfassende Abschnitt sind einteilig als Gußteil oder Schmiedeteil ausgeführt. Die Zuspannein­ heit 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 befindli­ chen Öffnung 17 auskragt und um eine senkrecht zur Achse der Bremsscheibe stehende Achse einer Stütz­ walze 19 schwenkbar ist. Die Stützwalze ist drehbar an Abstützlagern 21 und 23 geführt, welche am rückwärti­ gen Abschnitt des einteiligen Bremssattels 1 innenseitig ausgebildet sind. Das in der Darstellung untere Ende des Drehhebels liegt mittels zweier halbzylindrischer Ab­ sätze 25 und 27 an einer Brücke 29 an, in welcher achs­ symmetrisch unter Gewindeeingriff zwei Stellspindeln 31 und 33 mit an diesen ausgebildeten, der Bremsschei­ be zugewandten Druckstücken 35 und 37 geführt sind. Der Drehmittelpunkt der beiden halbzylindrischen Ab­ sätze 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 verlau­ fender Drehung des Drehhebels 15 eine Exzenterbetäti­ gung gegenüber der Brücke 29 erfolgt und demnach die mit der Brücke verschraubten Stellspindeln 31 und 33 in Richtung der Bremsscheibe verschiebbar sind. Die inso­ weit beschriebene Anordnung aus Drehhebel, exzentri­ scher Lagerung, Brücke und Stellspindeln entspricht ei­ ner 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 an­ deren Konstruktion entsprechen, bei welcher in Um­ kehrung der Anordnung die Stützwalze der Brücke zu­ gewandt 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 Gleit­ elemente 39 vorgesehen, welche bei Bremsbetätigung über die Druckstücke eingehende Umfangskräfte auf­ nehmen und an den Bremssattel ableiten. Die Gleitele­ mente 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 aufneh­ mende 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 ver­ schraubt, wobei Dichtelemente in die Dichtflächen zwi­ schen Verschlußplatte und Bremssattel eingelegt sind. Jedes der Druckstücke 35, 37 ist von einem Faltenbalg 45 umgeben, welcher an seinem Außenumfang an der Verschlußplat­ te 41 festgeklemmt ist, derart, daß die Durchführungen der Druckstücke gegenüber dem Inneren des Bremssat­ tels 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 linkssei­ tig wiedergegeben Stellspindel 33 befindet sich eine (nicht dargestellte) Nachstelleinrichtung von an sich be­ kannter Wirkungsweise, welche eine Relativverschrau­ bung der Stellspindel in Richtung der Bremsscheibe aus­ zulösen 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 erläu­ terter Weise Kegelräder 49 gelagert, welche mit an den stirnseitigen Enden der Stützwalze 19 befindlichen Ke­ gelrädern 51 kämmen. Die Kegelräder 51 sind entweder direkt mit den Stützwalzenenden verbunden oder sie befinden sich an den Enden einer im Inneren der Stütz­ walze drehbar geführten (nicht dargestellten) Welle. An dem nach Fig. 3 und 4 linksseitigen Ende des Absatzes 25 des Drehhebels ist ein Zahnradabschnitt 53 ausgebil­ det, welcher mit einem mittels einer Hülse 57 mit dem Kegelrad 49 drehbar verbundenen Zahnrad 59 kämmt. Bei Betätigung des Drehhebels 15 ausgelöste Drehbe­ wegungen des Zahnradabschnittes 53 führen zu einer Drehbewegung des Zahnrades 59 und folglich zu einer Drehbewegung des Kegelrades 49. Über die Kegelrad­ verbindung erfolgt eine Übertragung der Drehbewe­ gung auf das der Stellspindel 31 zugeordnete Kegel­ zahnrad 49, derart, daß im einzelnen nicht erläuterte Dreh- und Nachstellbewegungen mittels der Synchroni­ siereinrichtung der vorstehend erläuterten Art auf beide Stellspindeln übertragen werden und ein gleichförmiges Andrücken der Druckstücke gegenüber der Brems­ scheibe gewährleistet ist.

Die insoweit beschriebene Betätigungseinrichtung ist in Fig. 2 der Zeichnung in einer Montageposition wie­ dergegeben, in welcher sie mittels einer Bügelfeder 61 zusammengehalten ist. Die Bügelfeder 61 durchgreift in der lediglich beispielhaft wiedergegebenen Ausfüh­ rungsform mittig die Brücke 29 und ist am in Fig. 2 oberen Bereich derselben abgewinkelt eingehängt, wäh­ rend 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 Stütz­ walze teilweise umgreifenden Art nach oben gerichtet erstreckt (Fig. 2).

Die Bügelfeder 61 stellt nur ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung dar, mit welcher die einzelnen Be­ standteile der Zuspanneinrichtung einschließlich der Verschlußplatte 41 und der Druckstücke 35, 37 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise als eine Einheit zusam­ mengehalten werden. Bei von der Bremsscheibe abge­ nommenem 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 Ver­ schlußplatte 41 gegenüber dem Bremssattel ver­ schraubt, wodurch das bremsscheibenzugewandte Ende in vorstehend beschriebener Weise abgedichtet ist. Das rückwärtige, d. h. gemäß Fig. 1 rechte Ende der vor­ montierten Einheit ist durch die Stützwalze 19 und unter Verspannung durch die Druckfeder 47 am einteilig mit dem Bremssattel bestehenden rückwärtigen Sattelab­ schnitt 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 darge­ stellte) Betätigungseinheit, vorzugsweise in Form eines pneumatisch betätigbaren Membranzylinders befestigt, derart, daß die Kolbenstange des Membranzylinders auf die am oberen Ende des Drehhebels befindliche Lager­ schale bzw. Pfanne einwirkt.

Nachdem das rückwärtige Ende des Bremssattels weitgehend verschlossen ist, sind seitlich zugängige Mit­ tel vorgesehen, welche einen Eingriff zur Synchronisier­ einrichtung 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 frei­ gibt. Durch die Arbeitsöffnung kann bei demontierter Zuspanneinrichtung eine Bearbeitung des Abstützla­ gers für die Stützwalze 23 vorgenommen werden. Dies kann in gleicher Weise linksseitig am Bremssattel ge­ schehen, d. h. wenn die in der Zeichnung in Fig. 4 darge­ stellte Rückstelleinheit 67 abgenommen ist, wodurch in dem Verschluß 65 vergleichbarer Weise eine Öffnung in das Innere des Bremssattels freigegeben ist. Die Rück­ stelleinheit 67 gestattet nach Abnahme der an ihr aufge­ schnappten Abdeckung 69 einen Zugriff, d. h. eine Betä­ tigung des in der Zeichnung nach Fig. 4 linksseitig dar­ gestellten Kegelrades 49, d. h. durch die Rückstelleinheit 67 kann zum Zwecke des Belagwechsels eine Betäti­ gung der Nachstelleinheit unter Verwendung der Syn­ chronisiereinrichtung für beide Stellspindeln vorgenom­ men werden.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht auf die darge­ stellte Zuspanneinheit bei Verwendung zweier Stell­ spindeln beschränkt desgleichen nicht auf die besonde­ rem Formgebung der die vormontierte Einheit zusammenhaltenden Bügelfeder 61. Anstelle der Zweispindel- Konstruktion der beispielhaft dargestellten, pneuma­ tisch zuspannbaren Scheibenbremse kann auch eine ein­ spindelige, also mit lediglich einer Steilspindel bzw. ei­ nem Druckstück versehene Scheibenbremskonstruk­ tion 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 derje­ nigen, an sich bekannten Art verwendbar, bei welchen eine zentrale Stell- und Druckspindel mittels eines ein­ zelnen Druckstückes auf einen Bremsbelag einzuwirken vermag. Unabhängig von der Art der Zuspanneinrich­ tung ist also der Vorteil erzielbar, daß die Bremskräfte über die Stützwalze direkt in den Sattel übertragen wer­ den, d. h. es erfolgt keine Kraftübertragung bei Zug- und Biegebeanspruchung über aufgeschraubte Gehäusetei­ le, welche Problemen der Undichte ausgesetzt sind.

Claims (5)

1. Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge, mit einem eine Bremsscheibe umfassenden einteiligen Bremssattel, in dessen rückwärtigen, bremsscheibenabgewandten und weitgehend ge­ schlossenen Bereich eine Zuspanneinheit angeord­ net ist, wobei die Zuspanneinheit mit einem von einem Betätigungszylinder schwenkbaren Drehhe­ bel versehen ist und der Drehhebel mittels eines Exzenters auf eine gegen Federkraft in Richtung der Bremsscheibe verschiebbare, wenigstens eine mit einem Druckstück versehene Stellspindel auf­ weisende Brücke einzuwirken vermag, gekenn­ zeichnet durch folgende Merkmale:
die Zuspanneinheit (13) ist als vormontierte Einheit bei von der Bremsscheibe (3) abgenommenem Bremssattel (1) durch die der Bremsscheibe zuge­ wandte Öffnung in den Bremssattel einführbar.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die der Bremsscheibe zugewand­ te Öffnung des Bremssattels bei eingeführter Zu­ spanneinheit (13) durch eine von dem wenigstens einem Druckstück (35; 37) durchsetzte Verschluß­ platte (41) abgeschlossen ist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verschlußplatte mittels Schraubbolzen (43) mit dem Bremssattel (1) ver­ schraubbar ist.

4. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zuspanneinheit (13) durch ein Bügelelement als vormontierte Einheit zusam­ mengefügt ist.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Bügelelement aus einer Bü­ gelfeder (61) besteht, welche mit einem Ende durch die Brücke (29) der Zuspanneinheit hindurchge­ führt ist und mit dem entgegengesetzten Ende in Form eines U-förmigen Bügels den Drehhebel (15) und das Abstützlager desselben umfaßt.