DE1954693A1 - Zylinder-Kolbeneinheit,insbesondere fuer Scheibenbremsen - Google Patents

Description

• Zylinder - Kolbeneinheit insbesondere für Scheibenbremsen Die Erfindung bezieht sich auf eine Zylinder - Kolbeneinheit insbesondere für Scheibenbremsen.
• Bei den im Stand der Technik bekannten Scheibenbremsen überträgt der Betätigungskolben den durch die Fußkraft am Pedal im Bremskreis erzeugten hydraulischen Druck auf die den Reibbelag tragende Rückenplatte des Bremsbackens und bringt somit die Oberflächen von Bremsscheibe und Reibbelag in Reibkontakt.
• Sowohl Bremszylinder als auch Betätigungskolben sind dabei aus hochwertigen Stahllegierungen und von feiner Oberflächenbearbeitung, damit Korrosionserscheinungen und Undichtigkeiten vermieden werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfachere und preiswertere Zylinder - Kolbeneinheit für Scheibenbremsen zu schaffen, die als zusätzlichen Vorteil eine Anzeigevorrichtung aufweist, die dem Fahrer rechtzeitig signalisiert, daß das Reibmaterial nahezu aufgebraucht ist und neue Reibkörper einzusetzen sind.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Kolben selbst das bei der Bremsung zu verschleißende Bauteil darstellt bzw. aus Belagmaterial besteht und durch mehrere Federringe, die auf das der Bremsscheibe zugewandte Ende des Kolbens aufgeschoben sind, letzteren fest umfassen und in eine Ausnehmung der Zylindermündung gehalten sind, gegen Korrosion und Schmutz geschützt ist. Die Federringe sind radial geschlitzt, vorzugsweise schräg geschlitzt, und mit versetzten Schlitzen auf den Kolben aufgeschoben.
• Die Federringe sind durch einen in die Ausnehmung der Zylindermündung gepreßten Haltering gehalten, wobei zwischen Haltering und Kolben vorzugsweise ein Spalt besteht.
• Der Kolben ist gegen den Zylinder durch eine plastisch verformbare Scheibe und eine nachfolgende Lippendichtung, die auf der dem Zylinderinnenraum zugewandten Fläche des Kolbens angebracht sind, abgedichtet.
• In einem bestimmten die maximale Abnutzung des Kolbens bestimmenden Abstand von der Zylindermündung ist durch die Zylinderwandung ein Kontaktstift, der zum Stromkreis einer Kontrolllampe gehört, isoliert geführt und zwischen der plastisch verformbaren Scheibe und dem Kolben ist eine Kontaktplatte oder eine Kontaktkappe angeordnet.
• Die Kontaktplatte ist durch Schlitze in radialer Richtung federnd gestaltet, auch die Kontaktkappe hat in radialer Richtung federnde Eigenschaft.
• Außerdem kann auf der dem Zylinderinnenraum zugewandten Seite des Kolbens ein Kegelstumpf aus Material mit geringem Reibwert in eine entsprechende Ausnehmung des Kolbens eingesetzt sein. Die Höhe des Kegelstumpfes entspricht vorzugsweise dem Abstand zwischen Bremsscheibe und Kontaktstift.
• Der Kolben ist in einer besonderen Ausführungsform mit Ausnahme der Reibfläche mit einem Stoff von geringem Reibwert z.B. einem Fluorkohlenstoff beschichtet.
• Die Erfindung ist anhand der anhängenden Zeichnungen im folgenden näher beschrieben: Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Bremszylinder mit dem erfindungsgemäßen Betätigungskolben mit zusätzlicher Belagverschleißanzeige Fig. 2 zeigt im Schnitt vergrößert den Teil der Zylinder -Kolbeneinheit an dem die erfindungsgemäße Dichtung sowie die Anzeigenvorrichtung sichtbar wird und zwar bei abgenütztem Reibkörper Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf einen der geschlitzen Federringe Fig. 4 zeigt den Schnitt durch eine Kontaktkappe Fig. 5 zeigt die Draufsicht auf eine Kontaktplatte Der im Zylinder 1 geführte Kolben 2 besteht selbst aus Reibbelagmaterial und hält zur Bremsscheibe 3 nur den geringen Lüftspielabstand, der notwendig ist, um die Bremsscheibe 3 im ungebremsten Zustand der Fahrzeuge frei rotieren zu lassen. Um das Eindringen von Schmutz und die Korrosion des Kolbens 2 zu verhindern, sind auf das der Bremsscheibe 3 zugewandte Ende des Kolbens 2 mehrere, im dargestellten Fall drei, radial geschlitzte Federringe 4 aufgeschoben, die den Kolben 2 fest umfassen. Vorzugsweise sind die Federringe 4 schräg geschlitzt. Die Federringe 4 liegen auf einer Ringfläche einer an der Zylindermündung vorgesehenen Ausnehmung 5 auf und sind dort durch einen in die Ausnehmung gepreßten Haltering 6 gehalten. Die Federringe 4 sind vorzugsweise beim Stanzen konisch verformt und mit versetzten Schlitzen und geringem gegenseitigen Axialspiel so auf den Kolben 2 angeordnet, daß sie einerseits nach erfolgter Bremsung auf den Kolben 2 eine Rückstellkraft ausüben und andererseits das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in den Zylinderraum verhindern. Ein Spalt 7, der zwischen dem Haltering 6 und dem Kolben 2 besteht, ermöglicht eine begrenzte radiale Beweglichkeit des Kolbens 2 bei der Betätigung. Die Federringe 4 sind vorzugsweise aus Messing oder rostfreiem Stahl gearbeitet.
• Nahe der Zylindermündung ist durch eine Bohrung in der Zylinderwand 1 ein isolierter durch eine Hülse 8 geschützter Kontaktstift 9 geführt, der zum Stromkreis einer am Armaturenbrett des Fahrzeugs angebrachten Kontrollampe gehört. Auf der dem Zylinderinnenraum zugewandten Seite ist eine Kontaktscheibe oder -kappe 10a, lOb angebracht. Der Kontaktscheibe 10a ist durch einen oder mehrere Schlitze 11 in radialer Richtung federnde Eigenschaft verliehen. Auf diese Kontaktscheibe 10 aufgesetzt ist eine unter Druck plastisch verformbare und damit stets selbstdichtende Scheibe 12 z.B. aus Fluorkohlenstoffharz mit einer nachgeordneten Lippendichtung 13 aus einem elastischen, gummiähnlichen Material. Die Lippendichtung 13 zusammen mit der Teflonscheibe 12 verhindern das Eindringen von Lecköl zwischen Kolben 2 und Zylinderwand 1. Durch die selbstdichtende, da plastisch verformbare, Teflonscheibe zwischen Lippendichtung 13 und Kolben 2 kann bei der durch die Betätigung auftretende Jochspreizung das Material der Lippendichtung 13 nicht in den zwischen Kolben 2 und Zylinderwand 1 entstehenden Spalt ausweichen. Andererseits erlauben die Jochspreizung und die dadurch verringerten Reibungskräfte eine Verdrehung des Kolbens während des Bremsvorgangs, wodurch wiederum eine Schrägabnutzung desselben verhindert wird.
• Ist der Kolben 2 aus Belagmaterial, dessen Stirnfläche selbst zur Abbremsung des Fahrzeugs mit der mit dem Rad umlaufenden Bremsscheibe in Reibkontakt gebracht wird, bis auf eine bestimmte Mindesthöhe abgenutzt, so kommt, wie in Fig. 2 verdeutlicht die radial federnd ausgebildete Kontaktscheibe 10 mit dem durch die Zylinderwand 1 ragenden Kontaktstift 9 in Berührung und verbindet so den Kontaktstift 9 mit Masse. Der Stromkreis für die Kontrollampe wird dadurch geschlossen und das Aufleuchten der Lampe zeigt dem Fahrer an, die erfindungsgemäßen Bremskolben zu erneuern.
• Der Kolben 2 kann ausschließlich der Reibfläche mit einem Fluorkohlenstoff beschichtet werden, so daß eine Reibvermindering zwischen den aufeinander gleitenden Flächen des Zylinders 1 und des Kolbens 2 erreicht wird und außerdem der Korrosion des Kolbens 2 vorgebeugt ist. Das Eindringen von Lecköl wird ebenfalls vermieden.
• Vorzugsweise liegen die Kontaktstifte aller Bremszylinder parallel und im gemeinsamen Hauptkreis liegt die Anzeigelampe.
• Wenn erwünscht, kann noch eine zusätzliche gefühlsmäßige Anzeige über den Grad der Abnutzung des Kolbens vorgesehen werden. Gemäß Fig. 1 ist auf der dem Zylinderinnenraum zugewandten Seite ein Kegelstumpf 15 aus einem Material mit geringem Reibwert in eine entsprechende Ausnehmung des Kolbens 2 eingesetzt. Die Höhe des Kegelstumpfes 15 entspricht ungefähr dem Abstand zwischen Kontaktstift 9 und Bremsscheibe 3. Ist der Kolben 2 soweit abgerieben, daß die Kontaktscheibe 11 am Kontaktstift 9 den elektrischen Stromkreis für die Warnlampe schließt, so bildet die Querschnittsfläche des Kegelstumpfes 15 einen Teil der an der Bremsscheibe 3 wirksam werdenden Reibfläche. Da der Kegelstumpf 15 aus einem Material mit geringem Reibwert besteht, wird dem Fahrer eine gefühlsmäßige Anzeige durch die schlechtere Bremswirkung vermittelt, daß die Bremskolben zu erneuern sind. Da die Querschnittsfläche des Kegels 15 mit steigender Kolbenabnutzung zunimmt wird diese Anzeige immer intensiver und der Fahrer wird auch aufmerksam, falls er die Kontrollampe übersehen sollte oder die elektrische Warneinrichtung ausfallen sollte.
• Die Erfindung ermöglicht eine erhebliche Verbilligung der Scheibenbremsen, da die Bremsschuhe wegfallen können und garantiert eine sichere Anzeige der Abnutzung des Bremskolbens.

Claims (12)

Patentansprüche

1. Zylinder-Kolbeneinheit insbesondere für Scheibenbremsen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kolben (2) selbst den bei der Bremsung zu verschleißenden Bauteil darstellt bzw. aus Belagmaterial besteht und durch mehrere Federringe (4), die auf das der Bremsscheibe (3) zugewandte Ende des Kolbens (2) aufgeschoben sind, letzteren fest umfassen und in einer Ausnehmung (5) der Zylindermündung gehalten sind, gegen Korrosion und Schmutz geschützt ist.

29 2. Zylinder-Kolbeneinheit nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Federringe (4) radial, vorzugsweise schräg geschlitzt sind.

30 Zylinder-Kolbeneinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Federringe (4) mit versetzten Schlitzen auf den Kolben (2) aufgeschoben sind.

4. Zylinder-Kolbeneinheit nach Anspruch 1 oder 2 und 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Federringe (4) konisch verformt sind und nach der Montage das kegelig zulaufende Ende in den Zylinderinnenraum weist.

5. Zylinder-Kolbene inheit nach einemoder mehrerender vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Federringe (4) durch einen in der Ausnehmumg (5) der Zyl indermündung gepreßten Haltering (@) gehalten sind.

6. Zylinder - Kolbeneinheit nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß zwischen Haltering (6) und Kolben (2, ) ein Spalt (7) bestehen bleibt.

7. Zylinder - Kolbeneinheit nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Kolben (2, ) gegen den Zylinder (1) durch eine plastisch verformbare Scheibe (12) und eine nachfolgende Lippendichtung (13), die auf der dem Zylinderinnenraum zugewandten Fläche des Kolbens (2, 14) angebracht sind, abgedichtet ist.

8. Zylinder - Kolbeneinheit nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h -g e k e n n -z e i c h n e t, daß in einem bestimmten die maximale Abnutzung des Kolbens (2, ) bestimmenden Abstand von der Zylindermündung ein Kontaktstift (9), der zum Stromkreis einer Kontrollampe gehört, isoliert durch die Zylinderwandung geführt ist und daß zwischen der plastisch verformbaren Scheibe (12) und dem Kolben (2), eine Kontaktplatte (10) oder eine Kontaktkappe angeordnet ist.

9. Zylinder - Kolbeneinheit nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Kontaktplatte (10) oder Kontaktkappe durch einen oder mehrere Schlitze (11) in radialer Richtung federnd gestaltet ist.

10. Zylinder - Kolbeneinheit nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daßemZylinderinnenraum zugewandten Seite des Kolbens ( 2) ein Kegelstumpf (15) aus Material mit geringerem Reibwert in eine entsprechende Ausnehmung des Kolbens (2 ) eingesetzt ist.

11. Zylinder - Kolbeneinheit nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Höhe des Kegelstumpfes (15) ungefähr dem Abstand zwischen Bremsscheibe (3) und Kontaktstift (9) entspricht.

12. Zylinder - Kolbeneinheit nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Kolben (2) ausschließlich der Kolbenreibfläche mit einem Stoff von geringem Reibwert z.B. einem Fluorkohlenstoff beschichtet ist