DE19850257C2 - Scheibenbremsenschutz einer einen Reibring aufweisenden Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugrades mit durchbrochener Felgenschüssel - Google Patents

Scheibenbremsenschutz einer einen Reibring aufweisenden Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugrades mit durchbrochener Felgenschüssel

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Description

Die Erfindung betrifft einen Scheibenbremsenschutz einer einen Reibring aufweisenden Scheibenbremse eines Kraftfahr­ zeugrades mit durchbrochener Felgenschüssel, der direkt oder indirekt am Radträger oder Achskörper befestigt ist und zumin­ dest einen Teil der Scheibenbremse abdeckt.
Bei schweren, u. a. Schüttgut transportierenden Baustellenfahr­ zeugen werden an den Hinterachsen bisher nur Trommelbremsen verwendet. Ein wesentlicher Grund hierfür ist das bisher unbe­ friedigend gelöste Problem der Scheibenbremsenkapselung gegen von vorn in die Radfelge einlaufendes Schüttgut bei Seitenkip­ pern.
Aus der Druckschrift DE 43 44 051 A1 ist eine teilabgedeckte Scheibenbremse bekannt, bei der an einem nichtrotierenden Achs­ teil eine scheibenförmige Schutzabdeckung befestigt ist. Die Schutzabdeckung ist jedoch auf der fahrzeuginneren Radseite montiert, so daß sie Schüttgut, das von der Fahrzeugaußenseite an das Rad bzw. die Felgenschüssel gelangt, nicht von der Bremsanlage fernhalten kann. Außerdem weist sie Lüftungs­ schlitze auf, die ein beispielsweise sandhaltiges Schüttgut nicht aufhalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Scheibenbremsenschutz zu schaffen, der eine zumindest teilweise im Felgeninnenraum angeordnete Scheibenbremsanlage vor einer Verschmutzung und/oder Beschädigung durch von außen in den In­ nenraum der Radfelge gelangenden Schmutz bewahrt.
Das Problem wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Der Scheibenbremsenschutz ist im Raum zwischen der Scheiben­ bremse und der Felge sowie zwischen der Scheibenbremse und der Felgenschüssel angeordnet, wobei er vom Reibring der Brems­ scheibe zumindest einen Teil der radaußenseitigen Fläche und die radiale Umfangsfläche der Scheibenbremse abdeckt.
Der Scheibenbremsenschutz ist beispielsweise eine büchsenför­ mige Kapselung, die in geringem Abstand entlang der Innenkontur der Radfelge ausgebildet ist. Die Kapselung ist am Radträger direkt oder an einem oder mehreren nichtrotierenden Teilen ei­ ner Scheibenbremse befestigt. Zwischen der rotierenden Radfelge und der ortsfesten Kapselung befindet sich ein Ringspalt mit annähernd gleichbleibender Dicke. Ein in diesen Ringspalt ein­ laufendes Schüttgut kann sich somit nicht zwischen der Schei­ benbremse und der Radfelge verklemmen.
Der Scheibenbremsenschutz verhindert auch, daß z. B. nasser Sand als Schüttgut direkt mit dem Reibring der Bremsscheibe in Be­ rührung kommt. Der Sand führt zwar nicht zum Verklemmen, jedoch beschleunigt er bei stehendem Fahrzeug die Rostbildung auf dem Reibring. Außerdem wird bei der ersten Bremsung nach der Verun­ reinigung der an dem Reibring haftende Sand in die reibende Oberfläche der Bremsklötze eingedrückt. Bei mehreren nachfol­ genden Bremsungen schmirgeln die eingedrückten Sandkörner die Reibscheibe überdurchschnittlich ab, was einen erhöhten Ver­ schleiß bedeutet.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer schematisch dargestellten Ausführungsform:
Fig. 1 Teilschnitt durch ein Rad mit einer Scheibenbremse und einem Scheibenbremsenschutz.
Das im Ausführungsbeispiel nicht angetriebene Rad ist über zwei Kegelrollenlager (3) auf einem an einem Radträger (1) angeform­ ten Achszapfen (2) gelagert. Die Kegelrollenlager (3) tragen eine Radnabe (4), die zur Radaußenseite hin einen Radnaben­ flansch (5) aufweist. An der Innenseite des Radnabenflan­ sches (5) ist eine innenbelüftete Bremsscheibe (20) befestigt, während an der Außenseite eine Radfelge (10) über Radbolzen (6) angeschraubt ist. Die Radfelge (10) besteht aus der Felge (11) und einer eingeschweißten Felgenschüssel (12). Die Felgenschüs­ sel (12) hat in der Nähe der zwischen ihr und der Felge (11) gelegenen Schweißstelle (13) mehrere auf dem Umfang verteilte Felgendurchbrüche (16). Letztere haben beispielsweise eine runde oder ovale Kontur.
Die Scheibenbremse ist im Ausführungsbeispiel als Schwimmsat­ telbremse ausgebildet. Die Schwimmsattelbremse hat einen Schwimmsattel (32), der normal zum Reibring (21) der Brems­ scheibe (20) verschiebbar in einem Stator (31) gelagert ist. Der Stator (31) ist am Radträger (1) starr befestigt. Die Befe­ stigung ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Im Innenraum des Schwimmsattels (32) sieht man die den Seitenflächen des Rei­ brings (21) gegenüber angeordneten Bremsklötze (34).
Die Bremsklötze (34) sind auf Rückenplatten (35) befestigt, über die sie jeweils am Schwimmsattel (32) und dem oder den nicht dargestellten Bremskolben anliegen. Die Rückenplat­ ten (35) stoßen in radialer Richtung an Niederhaltern (48) an.
Im Felgeninnenraum (17) ist ein Scheibenbremsenschutz (40) an­ geordnet. Der Scheibenbremsenschutz (40) hat eine büchsenför­ mige Kontur. Er ist in radialer Richtung zwischen dem Reib­ ring (21) und der Felge (11) plaziert. In axialer Richtung liegt er im wesentlichen zwischen dem Reibring (21) und der Felgenschüssel (12). Bei Radlagerungen mit einem außenliegenden Radnabenflansch (5), vgl. Fig. 1, liegt der Scheibenbremsen­ schutz (40) auch teilweise zwischen dem Reibring (21) und dem Radnabenflansch (5).
Der im Ausführungsbeispiel dargestellte Scheibenbremsen­ schutz (40) ist in vier Abschnitte (41-44) aufgeteilt. Der erste Abschnitt (41) bildet den Büchsenboden mit beispielsweise einer zentralen Ausnehmung (46). Letztere ist z. B. eine kreis­ runde Bohrung, deren Durchmesser wenige Millimeter größer ist als der Durchmesser der Radnabe an der dortigen Stelle. Der Spalt zwischen der Radnabe (4) und dem ersten Abschnitt (41) ermöglicht einen Luftaustausch zwischen dem Felgeninnen­ raum (17) und dem Innenraum (51) des Scheibenbremsenschutzes (40). In der Regel ist im Fahrbetrieb der Luftdruck im Fel­ geninnenraum niedriger als im Innenraum (51) des Scheibenbrem­ senschutzes (40), wodurch Wärme aus dem Bremsenbereich auch über die Felgendurchbrüche (16) und einem zwischen dem Schei­ benbremsenschutz (40) und der Felge (11) vorhandenen Ring­ spalt (53) abgeführt werden kann.
Der zweite Abschnitt (42) des Scheibenbremsenschutzes (40) hat eine kegelstumpfförmige Kontur. Der Kegelwinkel liegt z. B. zwi­ schen 60 und 80°.
Der anschließende, dritte Abschnitt (43) ist zylindrisch oder zumindest annähernd zylindrisch ausgeführt. Bei letzterer Aus­ führungsform vergrößert sich sein Durchmesser in Richtung Achs­ mitte geringfügig. Dieser Abschnitt (43) liegt primär innerhalb der Felge (11). Er überdeckt u. a. den Bereich der Brems­ klötze (34). Die Übergangsstelle zwischen dem zweiten (42) und dritten Abschnitt (43) bildet die engste Stelle zwischen der Radfelge (10) und dem Scheibenbremsenschutz (40). Der Ab­ schnitt (42) befindet sich, bezogen auf die Radfelge (10), am Übergang der Felgenschüssel (12) zur Felge (11). Zugleich liegt der Übergang gegenüber den Felgendurchbrüchen (16).
Der vierte Abschnitt (44) bildet den zur Achsmitte hin orien­ tierten Abschluß des Scheibenbremsenschutzes (40). Er ist zu­ mindest bereichsweise annähernd parallel zur inneren Felgen­ schulter (14) ausgebildet, wobei sich sein Durchmesser zur Achsmitte hin sichtbar vergrößert. Ggf. steht der Ab­ schnitt (44) über das innere Felgenhorn (15) hinaus. Dort kann er in einem sich radial erweiternden Rand (45) enden. Der Rand (45) erhöht die Formsteifigkeit und verringert die Verlet­ zungsgefahr beim Hantieren an der Bremsanlage.
Im Ausführungsbeispiel ist der Scheibenbremsenschutz (40) als zweiteiliger zur Radachse rotationssymmetrischer, metallischer Blechkörper ausgebildet. Als Werkstoff können auch Kunststoffe mit oder ohne Gewebeeinlagen verwendet werden. Der Scheiben­ bremsenschutz (40) ist mittig und parallel zu seiner Rota­ tionsachse geteilt. In einer ersten Teilfuge ist beispielsweise im zylindrischen Abschnitt (43) ein Scharnier angeordnet, des­ sen Teile radial nicht über die Außenkontur des gesamten Ab­ schnittes überstehen.
Der Scheibenbremsenschutz (40) ist beispielsweise am Schwimm­ sattel (32) der Scheibenbremse befestigt. Dazu ist er radial und/oder axial an mehreren Stellen (47) mit dem Schwimmsat­ tel (32) verschraubt. Im Bereich des Schwimmsattels (32) befin­ det sich die zweite Teilfuge des Scheibenbremsenschutzes (40). Durch die direkte Befestigung an der großflächigen Außenkontur des Schwimmsattels (32) können die beiden Halbschalen am Schwimmsattel (32) stumpf aneinanderstoßen. Zusätzlich wird durch diese Befestigungsart bei einem Scheibenbremsen­ schutz (40) in Metallausführung dieser auch als zusätzliche Kühlfläche genutzt.
Zur Erleichterung des Austausches der Bremsklötze (34) sind im Ausführungsbeispiel am Scheibenbremsenschutz (40) die Nieder­ halter (48) der Bremsklötze (34) angeordnet. Dadurch werden die dort üblichen Niederhalterklammern eingespart.
Im Bereich des zur Achsmitte hin orientierten Niederhal­ ters (48) ist an jeder Halbschale des Scheibenbremsenschut­ zes (40) ein Haken (49) befestigt, der bei der Montage einen Vorsprung (33) des Bremssattels (32) untergreift. Mit Hilfe dieser Haken (49) kann der Scheibenbremsenschutz (40) bei der Montage vor der Verschraubung schon am Bremssattel (32) provi­ sorisch fixiert werden.
Der Scheibenbremsenschutz (40) bewährt sich besonders bei Nutz­ fahrzeugen, die Schüttgut u. a. über die Seite abladen können. Beispielsweise beim seitlichen Abkippvorgang von Sand, Kies, Asphalt, Erdreich und vergleichbaren Baustoffen gelangt das Schüttgut in der Regel durch die Felgendurchbrüche(16) der Hin­ terachsräder in die dortigen Felgeninnenräume (17). Im Fel­ geninnenraum (17) staut sich das Schüttgut vor dem Scheiben­ bremsenschutz (40) besonders am ersten (41) und zweiten Ab­ schnitt (42). Durch den relativ kleinen Spalt (52) - zwischen dem Abschnitt (41) und der Radnabe (4) - gelangt nur bei fein­ körnigem Schüttgut eine geringe Teilmenge in den Raum (51) hin­ ter dem Scheibenbremsenschutz (40). Diese Teilmenge fällt beim Anfahren in den unteren Innenbereich des Scheibenbremsenschut­ zes (40). Von dort gelangt es auf die Fahrbahn. Hindernisse stehen dem Schüttgut hierbei nicht im Weg, da sich im fahrbahn­ nahen Bereich unterhalb des Radträgers (1) keine Teile der Bremsanlage befinden.
Das Schüttgut, das sich anfangs zwischen der Felgenschüs­ sel (12) und dem Scheibenbremsenschutz (40) befindet, wird beim Anfahren im Felgeninnenraum (17) verteilt. Eine Teilmenge fällt sofort durch die nach unten orientierten Felgendurchbrüche (16) auf die Fahrbahn. Der Rest des Schüttgutes wird mit zunehmender Raddrehzahl durch die Felgendurchbrüche (16) ins Freie ge­ schleudert. Das trifft auch für Kies zu. Größere Kieselsteine gelangen nicht in den Ringspalt (53), da sie an der engen Über­ gangsstelle zwischen dem zweiten und dritten Abschnitt in die Felgendurchbrüche (16) verdrängt werden.
Kleinere Schüttgutbestandteile, die zwischen den dritten Ab­ schnitt (43) des Scheibenbremsenschutzes (40) und das Felgen­ bett gelangen, können sich dort nicht festsetzen, da sie zum einen durch die Luftströmung zwischen der umlaufenden Felge (11) und dem nichtrotierenden Scheibenbremsenschutz (40) quer zur Fahrtrichtung gedrängt werden. Zum anderen bewegt sich im Ausführungsbeispiel der Schwimmsattel (32) zusammen mit dem Scheibenbremsenschutz (40) bei allen Bremsvorgängen ebenfalls quer zur Fahrtrichtung gegenüber der Felge (11).

Claims (7)

1. Scheibenbremsenschutz einer einen Reibring aufweisenden Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugrades mit durchbrochener Fel­ genschüssel, der direkt oder indirekt am Radträger oder Achs­ körper befestigt ist und zumindest einen Teil der Scheiben­ bremse abdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenbremsenschutz (40) mindestens teilweise im Raum zwischen der Scheibenbremse (20-35) und der Felge (11) sowie zwischen der Scheibenbremse (20-35) und der Felgenschüssel (12) angeordnet ist, wobei er vom Reibring (21) der Bremsschei­ be (20) zumindest einen Teil der radaußenseitigen Fläche (22) und eine radial äußere Umfangsfläche (23) der Scheibenbremse (20-35) abdeckt.
2. Scheibenbremsenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß er eine büchsenförmige Kontur hat, wobei im Bodenbe­ reich der Kontur eine Ausnehmung (46) ist, deren minimaler Durchmesser größer ist als der die Ausnehmung (46) durchdrin­ gende Bereich der Radnabe (4).
3. Scheibenbremsenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein kürzester Abstand zwischen der Außenkontur des Scheibenbremsenschutzes (40) und der Innenkontur der Rad­ felge (10) in der Zone von Felgenschlüsseldurchbrüchen (16) liegt.
4. Scheibenbremsenschutz gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Scheibenbremsenschutz (40) im Bereich des kürzesten Abstands von einer kegeligen (42) in eine zylindrische Kontur (43) übergeht.
5. Scheibenbremsenschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Scheibenbremsenschutz (40) an einer Faust (32) der Scheibenbremse befestigt ist.
6. Scheibenbremsenschutz gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Faust (32) ein Schwimmsattel ist.
7. Scheibenbremsenschutz gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Scheibenbremsenschutz (40) an seiner Innenkontur vorstehende Niederhalter (48) zur radialen Sicherung von Brems­ klötzen (34) aufweist.
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