DE19931228A1 - Self-boosting disc brake for simple vehicle combinations has floating brake blocks and wedge surfaces on blocks and disc - Google Patents

Self-boosting disc brake for simple vehicle combinations has floating brake blocks and wedge surfaces on blocks and disc

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Abstract

The disc brake has floating brake blocks (8) on either side of a brake disc, which during braking move towards a wedge part (12) in such a way, that the wedge effect does not occur in movement direction of the brake disc (9). The force-transmitting contact between the wedge surfaces (23,24) of blocks and wedge part causes a compression effect on the wedge surfaces, so that a self-boosting additional/compression force is applied to the braking surface (20) of the brake disc.

Description

Beschreibung einer Scheiben-Bremse (SB) mit selbstverstärkend wirkenden Bremsklötzen (BK)Description of a disc brake (SB) with self-reinforcing brake pads (BK)

Die Erfindung bezieht sich auf eine SB welche mit sich selbst verstärkend wirkenden BKs nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1 ausgestattet ist.The invention relates to an SB which is self-reinforcing acting BKs is equipped according to the preamble of claim 1.

Eine SB mit BK ist bisher nur so bekannt, daß durch die von der Betätigungseinrichtung (z. B. Bremspedal) über Kraftverstärker (z. B. Bremskraftverstärker) und weiter über z. B. Hydraulikkräfte auf in einem Bremssattel befindliche hydraulisch betätigte Kolben wirken, welche ihrerseits wiederum auf die BK wirken welche dann mit großer Kraft zusammengepreßt werden und die zwischen ihnen hindurchdrehende Bremsscheibe "abbremsen". Dabei spielt für die hier angesprochene neue Erfindung die Kraftübertragung von der Betätigungseinrichtung bis zum BK keine Rolle. Die Kraftübertragung kann sowohl mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder durch Kombinationen dieser Übertragungselemente untereinander geschehen.An SB with BK is so far only known that by the Actuating device (e.g. brake pedal) via power booster (e.g. Brake booster) and further z. B. Hydraulic forces in one Brake calipers located hydraulically operated pistons act, which in turn in turn act on the BK which are then pressed together with great force and the brake disc spinning between them "slow down". It plays for the new invention mentioned here Power transmission from the actuator to the BK is not important. The Power transmission can be mechanical, hydraulic, pneumatic, electrically or by combinations of these transmission elements happen to each other.

Alle bis heute im Einsatz befindlichen SB sind wegen der vorgenannten Wirkungsweise, des reinen kraftmäßigen Zusammenpressens der BK sehr stabil ausgelegt, weil im sog. Bremssattel, also dort wo die Übertragungskräfte auf die BK wirken, sehr große Kräfte auf die BK und über diese auf die Bremsscheibe, welche beidseitig zusammengepreßt wird, wirken. Eine solche Stabilität ist auch deswegen erforderlich, weil eben diese (Preß) Kräfte nur parallel zur Drehachse der Bremsscheibe wirken. Dadurch wird als Reaktionskraft der Bremssattel "aufgebogen" was konstruktiv dazu führt, daß der Bremssattel in einer sehr stabilen und massiven Bauweise ausgeführt werden muß um eben ein "aufbiegen" zu verhindern. Die BK sind weiter in allen bis heute im Einsatz befindlichen SB in der jeweiligen Ausführung und Bauform der diese aufnehmenden Bremssättel so eingebaut und angeordnet, daß die BK nur in der Richtung senkrecht auf die Bremsfläche der Bremsscheibe zu, also parallel zur Drehachse der Bremsscheibe, bewegt werden können. Bis auf diese Bewegungsrichtung, welcher der Bewegungsrichtung des Betätigungskolbens des Bremssattels entspricht, kann sich der BK in allen bis heute bekannten Bremssätteln nicht bewegen.All SBs in use to date are due to the aforementioned Mode of action, the pure forceful compression of the BK very designed to be stable because in the so-called brake caliper, i.e. where the transmission forces act on the BK, very large forces on the BK and through this on the Brake disc, which is pressed on both sides, act. Such Stability is also necessary because these (pressing) forces only act parallel to the axis of rotation of the brake disc. As a result, Reaction force of the brake caliper "bent" which leads to the fact that the brake caliper has a very stable and solid design must be to prevent "bend open". The BK are further in all SB in use up to now in the respective version and The design of the brake calipers that receive them is installed and arranged in such a way that the BK only in the direction perpendicular to the braking surface of the Brake disc moved, i.e. parallel to the axis of rotation of the brake disc can be. Except for this direction of movement, which of the Direction of movement of the actuating piston of the brake caliper corresponds, can the BK does not move in any brake calipers known to date.

Weiter wird darauf verwiesen, daß bis heute der Einsatz wegen der extrem hohen notwendigen Betätigungskräfte aller bisher bekannten Bauweisen von Scheibenbremsen, insbesonders zur Verwendung in Kraftfahrzeugen und deren Anhängern mit rein mechanischer Bremskraftübertragung, gescheitert ist. Es ist bis heute nicht gelungen z. B. Anhängerfahrzeuge mit rein mechanischer Auflaufeinrichtung in Kombination mit mechanisch betätigten Scheibenbremsen auszurüsten, da die für die Betätigung der Scheibenbremsen erforderlichen Kräfte zur Erreichung der gesetzlich vorgeschriebenen Abbremsung, in Abhängigkeit vom vorgeschriebenen Auflaufweg, nicht erreicht werden konnten.Furthermore, it is pointed out that until today the use because of the extreme high necessary actuation forces of all previously known designs of Disc brakes, especially for use in motor vehicles and whose followers with purely mechanical brake force transmission failed is. To date, it has not been possible. B. trailer vehicles with pure mechanical overrun device in combination with mechanically operated Equip disc brakes as for the operation of the disc brakes  necessary forces to achieve the legally prescribed Deceleration, depending on the prescribed run-up path, does not could be achieved.

Bis heute finden daher in PKW Anhängern mit mechanischen Auflaufeinrichtungen nur Trommelbremsen Verwendung. Grund hierfür ist die der Trommelbremse bauartbedingt anhaftende eigene "Selbstverstärkung" welche eben bei den heute eingesetzten Scheibenbremsen fehlt. Dies bedeutet, daß das Zugfahrzeug mit Scheibenbremsen (heute bei fast allen PKW üblich), das Anhängerfahrzeug jedoch mit Trommelbremsen ausgerüstet ist. Diese Kombination ist im Fahrbetrieb extrem unsicher und gefährlich. Auf die zahlreichen diesbezüglichen Veröffentlichungen wird verwiesen!To this day, therefore, trailers with mechanical Overrun devices only use drum brakes. The reason for this is the the drum brake has its own "self-reinforcement" which is just missing in the disc brakes used today. This means that the towing vehicle with disc brakes (today with almost all Cars usually), but the trailer vehicle is equipped with drum brakes is. This combination is extremely unsafe and dangerous when driving. On the numerous related publications are referenced!

Weiter wird darauf verwiesen, daß erst mit der Einführung von Scheibenbremsen bei Personenkraftwagen und leichten Lastkraftwagen zeitgleich die Einführung von Bremskraftverstärkern üblich geworden ist um eben die mehrfach zitierten großen Betätigungskräfte erzeugen und aufbringen zu können. Dies war mit einer erheblichen Zunahme des Fahrzeugleergewichts verbunden, da für die gesamte (heute übliche) Anlage neben dem Bremskraftverstärker auch die dazugehörige Servopumpe mit Steuergeräten und Übertragungseinrichtungen benötigt wurde.It is also pointed out that only with the introduction of Disc brakes in passenger cars and light trucks at the same time the introduction of brake boosters has become common around just generate the multiple actuation forces cited and to be able to muster. This was with a significant increase in Vehicle empty weight connected, as for the entire (common today) system in addition to the brake booster and the associated servo pump Control devices and transmission equipment was needed.

Weiter ist auch die ABS Regelung mit einem nicht gerade leichten massivem Steuerblock versehen, welcher elektrische Steuersignale in hydraulische Betätigungskräfte umwandelt. (bei Lastwagen pneumatisch).Next is also the ABS control with a not exactly light massive Control block provided, which electrical control signals in hydraulic Converted actuation forces. (pneumatic for trucks).

Wenn die zur Erzeugung der Abbremsung erforderlichen Betätigungskräfte dieser Erfindung im Verhältnis zu den heute üblichen Betätigungskräften relativ klein sind, kann z. B. auf das Übertragungsmedium Hydraulik (bei Personenwagen) und Pneumatik (bei Lastwagen) mit allen dazugehörigen Nebenaggregaten verzichtet werden (Leichtbauweise) und z. B. die gesamte Bremsanlage elektrisch gesteuert und betätigt werden. Dabei kämen dann zur Krafterzeugung an den Bremssätteln z. B. elektrische Stellmotore oder Magnete zum Einsatz welche auf die BK wirken.If the actuation forces required to generate the deceleration this invention in relation to the operating forces common today are relatively small, z. B. on the transmission medium hydraulic (at Passenger cars) and pneumatics (for trucks) with all the corresponding ones Additional units are dispensed with (lightweight construction) and z. B. the entire Brake system can be controlled and operated electrically. This would lead to Force generation on the calipers z. B. electric servomotors or magnets to use which act on the BK.

In einem weiteren "Schritt" wäre dann z. B. bei der Verwendung von elektrischen Betätigungs- und Übertragungseinrichtungen an Stelle von auflaufbetätigten Bremsanlagen auch die Verwendung einer "durchgehenden" Bremsanlage möglich. Die Vorteile von durchgehenden Bremsanlagen, wie diese bei größeren Fahrzeugen sowieso vorgeschrieben sind, sollen hier nicht behandelt werden.In a further "step" z. B. when using electrical actuation and transmission devices instead of overrun brake systems also the use of a "continuous" Brake system possible. The advantages of continuous braking systems, such as these are mandatory for larger vehicles anyway, should not be here be treated.

Eine solche Anordnung ist bisher nur an den für Scheibenbremsen erforderlichen und hier mehrfach genannten großen Betätigungskräften gescheitert. Such an arrangement has so far only been used for disc brakes required and repeatedly mentioned large operating forces failed.  

Der Erfindung liegt nun die Forderung zu Grunde eine Scheibenbremse nach der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, wobei die oben beschriebenen bisher bekannten negativen Auswirkungen wie sehr große Betätigungskräfte auf die BK und die damit verbundene schwere Bauweise des Bremssattels in Verbindung mit den zur Krafterzeugung vorgenannten Nebenaggregaten zu vermeiden sind bzw. die Verwendung von Scheibenbremsen auch bei der Klasse von auflaufgebremsten Anhängern möglich zu machen.The invention is based on the requirement of a disc brake to create the type mentioned in the preamble of claim 1, wherein the previously known negative effects described above how much large actuation forces on the BK and the associated heavy Construction of the brake caliper in conjunction with those for power generation the aforementioned auxiliary units are to be avoided or the use of Disc brakes also in the class of overrun braked trailers to make possible.

Bei der hier beschriebenen Erfindung ist das o. g. Ziel so erreicht worden, daß die beiden rechts und links neben der Bremsscheibe liegenden BK schwimmend gelagert worden sind. Dabei wird beim Einleiten des Bremsvorgangs durch einen fest im Bremssattel befestigten Haltebolzen der BK in einer in diesem angebrachten Halteöffnung, welcher in Ruhestellung (Fahrbetrieb) eine Mittelposition einnimmt, bewegt. Diese Bewegung des BK entsteht dadurch, daß beim Aufbringen der Betätigungskraft über den Hydraulikkolben und den BK eine Kraft F1 senkrecht zur Bremsfläche der Bremsscheibe und parallel zur Mitte der Drehachse der Bremsscheibe entsteht. Diese Betätigungskraft wird unmittelbar über den BK an die Bremsscheibe weitergeleitet. Dort entsteht zwischen der Bremsfläche der Bremsscheibe und dem BK die Bremskraft B, welche in Richtung der rotierenden umlaufenden Bremsscheibe gerichtet ist. Die Bremskraft B versucht nun den BK in Scheibendrehrichtung "mitzunehmen". Dabei bewegt sich der BK in einer Halteöffnung, welche größer ist als der im Bremssattel fest angebrachte Haltebolzen so, daß der vom Kraftangriffspunkt entfernter liegende Rand der Halteöffnung mit dem Haltebolzen in Berührung kommt, wobei sich eine solche Stellung des BK über die Halteöffnung einstellen wird, daß der Haltebolzen an der Stelle der Halteöffnung zu liegen kommt, welche vom Kraftangriffs-Mittelpunkt des Bremskraftangriffsmittelpunkts am weitesten entfernt ist. Damit ist eine Bewegung des BK in Scheibendrehrichtung verbunden. Hat der BK diese Stellung erreicht wird ein Moment am BK wirksam welches dem Kraftvektor der Bremskraft einerseits und dem Hebelarm zwischen Angriffs-Mittelpunkt des Kraftvektors und dem Mittelpunkt des Haltebolzens andererseits entspricht. Dieses Moment dreht den BK um den Haltebolzen vom geometrischen Mittelpunkt der Drehachse der Bremsscheibe weg, in Richtung zur Umfangsseite der Bremsscheibe hin. Der BK ist an einer vom Mittelpunkt der Drehachse der Bremsscheibe abgewandten Seite mit einer Abschrägung derart versehen, daß diese Abschrägung eine Keil- oder Quetschwirkung mit einem am Sattelgehäuse fest verbundenen abgeschrägtem Gegenstück hervorruft, welches vom vorgenannten Drehmoment ausgelöst wird, und damit den BK zusätzlich zur ursprünglich aufgebrachten Betätigungskraft über diese Keil- oder Quetschwirkung an die Bremsscheibe anpreßt. Dabei kann die Abschrägung konstruktiv auch so ausgelegt sein, daß diese mit einem in Kolbenrichtung beweglichem Keilblech verbunden ist. Der BK stellt sich wegen der gossen zusätzlichen Keilkraft dann auf eine End-Stellung während des Bremsvorgangs ein, welche einer Zwischenstellung zwischen der Auflagefläche der Keilfläche und der Anlagefläche des Haltebolzens an der Halteöffnung ergibt. Diese End-Stellung beim Bremsvorgang ist abhängig von der konstruktiven Auslegung der Abstände, Hebelarme und Abschrägungen der Keilflächen zueinander.In the invention described here, this is the above. Objective has been achieved so that the two BKs to the right and left of the brake disc have been stored floating. When initiating the Braking process by a retaining bolt firmly attached to the brake caliper BK in a holding opening in this, which is in the rest position (Driving mode) takes a middle position, moves. This movement of the BK arises from the fact that when the actuating force is applied via the Hydraulic piston and the BK a force F1 perpendicular to the braking surface of the Brake disc and parallel to the center of the axis of rotation of the brake disc is created. This actuating force is directly on the BK to the brake disc forwarded. There arises between the braking surface of the brake disc and the BK the braking force B, which is rotating in the direction of the rotating Brake disc is directed. The braking force B now tries the BK in Disc direction "to take". The BK moves in one Holding opening, which is larger than that fixed in the caliper Holding bolt so that the edge of the point of force away Holding opening comes into contact with the retaining bolt, one such position of the BK on the holding opening will adjust that Retaining bolt comes to rest at the location of the retaining opening, which is from Force center of the braking force center most is removed. This is a movement of the BK in the direction of disk rotation connected. If the BK has reached this position, a moment will be shown on the BK effective which the force vector of the braking force on the one hand and the Lever arm between the center of attack of the force vector and the The center of the retaining bolt corresponds on the other hand. This moment is spinning the BK around the retaining bolt from the geometric center of the axis of rotation away from the brake disc, towards the circumferential side of the brake disc. The BK is at one of the center of the axis of rotation of the brake disc opposite side with a bevel such that this Bevel a wedge or crushing effect with one firmly attached to the saddle housing connected beveled counterpart, which from the aforementioned torque is triggered, and thus the BK in addition to originally applied operating force via this wedge or Squeezes the brake disc. The bevel constructively be designed so that this with a piston direction movable wedge plate is connected. The BK is facing the gutters additional wedge force then to an end position during the Braking process, which is an intermediate position between the support surface  the wedge surface and the contact surface of the retaining bolt at the retaining opening results. This end position during braking is dependent on the constructive interpretation of the distances, lever arms and bevels of the Wedge surfaces to each other.

Beim Übergang von der Bremsstellung in die Fahrstellung wird die Betätigungskraft eleminiert z. B. durch Neutralisierung des Hydraulikdrucks auf den hydraulischen Betätigungskolben des Bremssattels, wobei z. B. die Vorspannkraft erhalten bleiben kann. Dabei löst sich jedoch der BK selbsttätig erst dann aus dem Eingriff zwischen Keilfläche und Bremsscheibe, wenn die dadurch hervorgerufene immer noch anliegende "Selbstverstärkungs-Kraft" über zum Drehpunkt der Bremsscheibe hin wirkende Federkräfte den BK aus der Keilfläche lösen und demzufolge keine Quetschwirkung zwischen Bremsscheibe und BK mehr auftritt.When changing from the braking position to the driving position, the Actuating force eliminates z. B. by neutralizing the hydraulic pressure the hydraulic actuating piston of the brake caliper, z. B. the Preload can be maintained. However, the BK loosens itself automatically only from the engagement between the wedge surface and brake disc when the resulting "self-reinforcing force" via spring forces acting towards the fulcrum of the brake disc loosen the wedge surface and consequently no crushing effect between Brake disc and BK more occurs.

Die Vorteile einer solche Lösung liegen auf der Hand:
The advantages of such a solution are obvious:

  • - kleine Betätigungskräfte, jedoch große Bremskräfte- small actuation forces, but large braking forces
  • - dadurch leichtere Bauweise des Bremssattels weil große Kräfte nur noch in Scheibendrehrichtung wirken und dadurch nur noch in geringem Umfang den Bremssattel "aufbiegen".- thereby lighter design of the brake caliper because large forces only in Disc rotation direction act and therefore only to a small extent "bend open" the brake caliper.
  • - Verwendung dieser Bremsen in Verbindung mit heute gebräuchlichen mechanischen Auflaufeinrichtungen - dadurch gute Abstimmung des Gesamtbremsverhaltens Zugfahrzeug (PKW) ausgestattet mit Scheibenbremsen und deren Anhänger ebenfalls ausgestattet mit Scheibenbremsen.- Use of these brakes in conjunction with those used today mechanical overrun devices - therefore good coordination of the Total braking behavior towing vehicle (car) equipped with Disc brakes and their trailers also equipped with Disc brakes.
  • - Ausstattung der gesamten Übertragungseinrichtungen der Bremsanlage mit z. B. einem Medium < elektrische Steuerung und Betätigung der Bremsen, dadurch Einsparung diverser Aggregate und Ausrüstungen (Gewicht und Preis!).- Equipping the entire transmission system of the brake system with z. B. a medium <electrical control and actuation of Braking, saving various assemblies and equipment (Weight and price!).
  • - Verwendung von durchgehenden Bremsanlagen auch bei einfachen Fahrzeugkombinationen, also solchen, welche bisher mit nicht durchgehenden mechanischen Auflaufbremsanlagen ausgestattet sind.- Use of continuous braking systems even with simple ones Vehicle combinations, i.e. those that have not been used with continuous mechanical overrun braking systems are equipped.

Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.The invention is in one in the accompanying drawings Embodiment shown.

Bild I Scheibenbremse mit schwimmend gelagertem Bremsklotz in einer Ansicht als Querschnitt durch den Bremssattel mit sattelseitiger Keilwirkung Figure I Disc brake with floating brake block in a view as a cross section through the brake caliper with a wedge effect on the caliper side

Bild II Scheibenbremse mit schwimmend gelagertem Bremsklotz in einer Ansicht als Querschnitt durch den Bremssattel mit bremsscheibenseitger Keilwirkung durch einen Konus an der Bremssscheibe Figure II Disc brake with floating brake pad in a view as a cross section through the brake caliper with wedge effect on the brake disc side through a cone on the brake disc

Bild III Darstellungsschema des Bewegungsablaufs eines ablaufenden selbstverstärkend wirkenden Bremsklotzes Figure III Representation diagram of the sequence of movements of a running self-reinforcing brake pad

Bild IV Schema der Dreh-Hubbewegung eines einfach wirkenden Bremsklotzes in ablaufender Stellung Figure IV Scheme of the rotary-stroke movement of a single-acting brake block in the running position

Die im Bild I dargestellte Scheibenbremse hat ein in x Richtung bewegliches Keilstück (6) welches zwischen dem schwimmend gelagerten Bremsklotz (8) über dessen Belagträger-Gleitfläche (7) und der Druckfläche (14) des Betätigungskolbens (15) welcher in der Kolbenkammer (16) sitzt, beaufschlagt wird. Das Keilstück (6) wird über die Führung (3) welche im Sattelgehäuse (1) durch die Buchse (18) läuft, so geführt, daß dessen Bewegung nur in Richtung der x Achse parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens (15) möglich ist. Dabei wird die Betätigungskraft über die Berührungsfläche (13) zwischen Keilstück (6) und Belagträger-Gleitfläche (7) an den Bremsklotz (8) weitergegeben.The disc brake shown in Figure I has a wedge piece ( 6 ) which can be moved in the x direction and which is located between the floating brake pad ( 8 ) via its lining carrier sliding surface ( 7 ) and the pressure surface ( 14 ) of the actuating piston ( 15 ) which is in the piston chamber ( 16 ) sits, is acted upon. The wedge piece ( 6 ) is guided over the guide ( 3 ) which runs through the bushing ( 18 ) in the saddle housing ( 1 ) so that its movement is only possible in the direction of the x axis parallel to the direction of movement of the piston ( 15 ). The actuating force is passed on to the brake pad ( 8 ) via the contact surface ( 13 ) between the wedge piece ( 6 ) and the lining carrier sliding surface ( 7 ).

In Fahrtstellung ist dabei der Bremsklotz (8) in einer Lage welche einen Abstand zwischen der Keilfläche (12) des Bremsklotzes (8) und des Keilstücks (6) bildet. (Fahrbetrieb). Dabei wirken die Federn (11) so auf den Bremsklotz (8), daß dieser von der Keilfläche (12) welche eine Flächenpressung zwischen Keilstück (6) und Bremsklotz (8) bildet, entfernt gehalten wird. Es ist somit in Fahrtstellung ein Abstand bzw. eine kraftlose Berührung an der Keilfläche (12) so vorhanden, daß sich diese dort in eine Keilfläche (23) und eine Keilfläche (24) aufteilt. Einen Anschlag für den Bremsklotz (8) in Richtung y Achse zum Drehmittelpunkt (19) der Bremsscheibe (9) hin stellt die Begrenzung (10) dar.In the driving position, the brake pad ( 8 ) is in a position which forms a distance between the wedge surface ( 12 ) of the brake pad ( 8 ) and the wedge piece ( 6 ). (Driving operation). The springs ( 11 ) act on the brake pad ( 8 ) in such a way that it is kept away from the wedge surface ( 12 ), which forms a surface pressure between the wedge piece ( 6 ) and the brake pad ( 8 ). There is thus a distance or a forceless contact on the wedge surface ( 12 ) in the driving position so that it divides there into a wedge surface ( 23 ) and a wedge surface ( 24 ). The stop ( 10 ) represents a stop for the brake pad ( 8 ) in the y-axis direction towards the center of rotation ( 19 ) of the brake disc ( 9 ).

In Bremsstellung wirkt die Betätigungskraft (F1) über den Kraftangriffsmittelpunkt (17) auf die Druckfläche (14) welche das Keilstück (6) parallel zur Drehachse (19) der Bremsscheibe (9) sowie der Bewegungsrichtung des Kolben (15) bewegt. Dabei baut sich zwischen Bremsklotz (8) und Bremsscheibe (9) an deren Berührungsfläche (20) die Bremskraft (B) auf. Der Bremsklotz (8) ist mit einem feststehenden Bolzen (2) am Sattelgehäuse (1) so festigt, daß sich der Bremsklotz (8) in einer Halteöffnung (5) welche deutlich größer ist als der feststehende Haltebolzen (2) schwimmend bewegen kann, wobei der Haltebolzen (2) durch eine Öffnung (4) durch das Keilstück (6) geht. Der Bremsklotz (8) ist beim Aufbringen der Betätigungskraft F versucht in Drehrichtung der Bremsscheibe (9) mitgenommen zu werden. Dabei bewegt sich Bremsklotz (8) von seiner Ruhestellung (21) an eine Stelle (22) welche vom Einleitungspunkt der Betätigungskraft F (17) am weitesten entfernt und entgegen der Scheibendrehrichtung liegt. Bedingt durch das nun auftretende Drehmoment verursacht durch den Hebelarm welcher gebildet wird durch den Abstand Mittelpunkts des Haltebolzens (2) mit dem Mittelpunkt des Angriffspunkts der Betätigungskraft F (17) einerseits sowie der in Scheibendrehrichtung wirkenden Bremskraft an der Kraftangriffsstelle (17) andererseits wird der Bremsklotz um den Berührungspunkt (22) gedreht, wobei sich die Keilfläche (23) des Bremsklotzes (8) in Richtung der Keilfläche (24) des Keilstücks (6) bewegt und dann zusammen eine Keilfläche (12) bildet. Dabei wird durch das Moment welches den Bremsklotz (8) bewegt eine Keilwirkung an der Keilfläche (12) erzeugt die ihrerseits wiederum eine Zusatzkeilkraft in Richtung auf die Bremsscheibe (9) ausübt. Dabei wirkt die Bewegung des Bremsklotzes entgegen der Federkraft (11). In the braking position, the actuating force (F1) acts via the center of force application ( 17 ) on the pressure surface ( 14 ) which moves the wedge piece ( 6 ) parallel to the axis of rotation ( 19 ) of the brake disc ( 9 ) and the direction of movement of the piston ( 15 ). The braking force (B) builds up between the brake pad ( 8 ) and the brake disc ( 9 ) at their contact surface ( 20 ). The brake block ( 8 ) is fixed with a fixed bolt ( 2 ) on the caliper housing ( 1 ) so that the brake block ( 8 ) can move in a holding opening ( 5 ) which is significantly larger than the fixed holding bolt ( 2 ), whereby the retaining bolt ( 2 ) passes through an opening ( 4 ) through the wedge piece ( 6 ). When applying the actuating force F, the brake pad ( 8 ) tries to be carried in the direction of rotation of the brake disc ( 9 ). The brake block ( 8 ) moves from its rest position ( 21 ) to a point ( 22 ) which is furthest away from the point of introduction of the actuating force F ( 17 ) and is opposite to the direction of rotation of the disc. Due to the now occurring torque caused by the lever arm, which is formed by the distance from the center of the retaining bolt ( 2 ) to the center of the point of application of the actuating force F ( 17 ) on the one hand and the braking force acting in the disc rotation direction at the force application point ( 17 ) on the other hand, the brake pad rotated around the point of contact ( 22 ), the wedge surface ( 23 ) of the brake pad ( 8 ) moving in the direction of the wedge surface ( 24 ) of the wedge piece ( 6 ) and then together forming a wedge surface ( 12 ). The moment which moves the brake pad ( 8 ) creates a wedge effect on the wedge surface ( 12 ) which in turn exerts an additional wedge force in the direction of the brake disc ( 9 ). The movement of the brake pad acts against the spring force ( 11 ).

Beim Lösevorgang (Wegfall der Betätigungskraft F und demzufolge der Bremskraft B) wird die Federkraft (11) den durch die Keilwirkung weiter an der Scheibe (9) anhaftenden Bremsklotz (8) von der Keilfläche (12) weg bewegen. Der Bremsklotz (8) wird durch die schwimmende Anordnung mit der Möglichkeit der Bewegung um den Haltebolzen (2) eine Dreh- Hubbewegung der Größe H weg von der Keilfläche (12) ausführen.During the release process (loss of the actuating force F and consequently the braking force B), the spring force ( 11 ) will move the brake pad ( 8 ) adhering further to the disc ( 9 ) due to the wedge action away from the wedge surface ( 12 ). The brake pad ( 8 ) is due to the floating arrangement with the possibility of movement around the retaining bolt ( 2 ) a rotary stroke movement of size H away from the wedge surface ( 12 ).

Claims (10)

1. Scheibenbremse mit Bremsklötzen beidseitig der Bremsscheibe angeordnet, wobei die Bremsklötze schwimmend gelagert sind und sich beim Bremsvorgang durch Anlegen der Betätigungskraft F über die hierdurch entstehende Bremskraft B in einer Hub-Drehbewegung bezogen auf den Befestigungspunkt des Bremsklotzes auf eine Keilfläche zu bewegen welche so angebracht ist, daß die Keilwirkung nicht in Bewegungsrichtung der Bremsscheibe auftritt, wobei es dann zu einem Kontakt mit Kraftübertragung der Keilfläche am Bremsklotz mit der Keilfläche des Keilstücks kommt was wiederum zu einer Quetschwirkung an den Keilflächen mit dem Ergebnis führt, daß hierdurch auf die Bremsfläche der Bremsscheibe eine Zusatzkraft/­ Quetschkraft selbstverstärkend wirkt, wobei die Bewegung in solcher Weise abläuft, daß sich der Bremsklotz (8) mit seiner Keilfläche (23) welcher mit einer Halteöffnung (5) versehen ist, wobei durch einen Haltebolzen (2), welcher erheblich kleiner ist als die Halteöffnung (5) und welcher fest mit dem Gehäuse des Bremssattels (1) verbunden ist, wobei die Reaktionskraft der Bremskraft B sowie die Reaktionskraft der zusätzlichen Keilkraft je nach Stellung dieses Haltebolzens (2) in der Halteöffnung (5) durch den Haltebolzen (2) aufgenommen wird, sich der Bremsklotz (8) in Richtung der Keilfläche (12) bewegt, wobei je nach Anordnung des Haltebolzens (2) zur Halteöffnung (5) im Bezug auf den Kraftangriffspunkt (17) der Betätigungskraft F ein mehr oder weniger großes Moment auf die Keilfläche (12) wirkt, welche ihrerseits eine zusätzliche Reaktionskraft auf die Bremsfläche (20) der Bremsscheibe (9) ausübt, wobei sich der Bremsklotz (8) um den Haltebolzen (2) so bewegt, daß der Bremsklotz von der Ruhestellung (21) in die Endstellung (22) bewegt wird, wobei sich dann bedingt durch die Quetschkraft an der Keilfläche (12) die Keilflächen (23) und (24) zu einander auf eine Mittelstellung einstellen, wobei der Winkel W1 an der Keilfläche (12) zwischen 0° bis 180° beträgt.1. Disc brake with brake pads arranged on both sides of the brake disc, the brake pads being floating and moving during the braking process by applying the actuating force F via the resulting braking force B in a stroke-rotational movement with respect to the fastening point of the brake block on a wedge surface which is so attached is that the wedge effect does not occur in the direction of movement of the brake disc, which then leads to a contact with power transmission of the wedge surface on the brake pad with the wedge surface of the wedge piece, which in turn leads to a crushing effect on the wedge surfaces with the result that this results in the brake surface of the brake disc an additional force / squeezing force is self-reinforcing, the movement taking place in such a way that the brake pad ( 8 ) with its wedge surface ( 23 ) which is provided with a holding opening ( 5 ), with a holding bolt ( 2 ) which is considerably smaller than the stop opening ( 5 ) and which is firmly connected to the housing of the brake caliper ( 1 ), the reaction force of the braking force B and the reaction force of the additional wedge force depending on the position of this retaining bolt ( 2 ) in the retaining opening ( 5 ) by the retaining bolt ( 2 ) is recorded, the brake pad ( 8 ) moves in the direction of the wedge surface ( 12 ), depending on the arrangement of the holding bolt ( 2 ) for the holding opening ( 5 ) with respect to the force application point ( 17 ) of the actuating force F on a more or less large moment the wedge surface ( 12 ) acts, which in turn exerts an additional reaction force on the braking surface ( 20 ) of the brake disc ( 9 ), the brake pad ( 8 ) moving around the retaining bolt ( 2 ) so that the brake pad moves from the rest position ( 21 ) is moved into the end position ( 22 ), the wedge surfaces ( 23 ) and ( 24 ) then adjusting to one another in a central position, where, owing to the squeezing force on the wedge surface ( 12 ) at the angle W1 on the wedge surface ( 12 ) is between 0 ° and 180 °. 2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der schwimmend gelagerte Bremsklotz auf eine Keilfläche zu bewegt, wobei diese Keilfläche als Gegenstück zur Keilfläche am Bremsklotz an einem Keilstück mit Keilfläche sitzt, das seinerseits beweglich angeordnet ist und sich abweichend von der Bewegung des Bremsklotzes nur parallel zur Bewegung des Betätigungskolbens bzw. parallel zur Drehachse der Bremsscheibe bewegen kann, wobei das bewegliche Keilstück (6) mit einer Keilfläche (24) versehen ist und über die Berührungsfläche (14) des Bremskolbens (15) parallel zu dessen Bewegung in einer Führung (3) so geführt wird, daß nur Bewegungen parallel zur Bewegungsrichtung des Kolbens (15) und parallel zur Drehachse der Bremsscheibe (19) möglich sind, wobei die aus der Quetschwirkung der Keilflächen (23) und (24) entstehenden Reaktionskräfte über die Führung (3) des Keilstücks (6) aufgenommen und an das feststehende Sattelgehäuse (1) weitergeleitet werden.2. Disc brake according to claim 1, characterized in that the floating brake pad moves to a wedge surface, this wedge surface sits as a counterpart to the wedge surface on the brake block on a wedge piece with a wedge surface, which in turn is arranged movably and deviates from the movement of the Brake pad can only move parallel to the movement of the actuating piston or parallel to the axis of rotation of the brake disc, the movable wedge piece ( 6 ) being provided with a wedge surface ( 24 ) and via the contact surface ( 14 ) of the brake piston ( 15 ) parallel to its movement in one Guide ( 3 ) is guided so that only movements parallel to the direction of movement of the piston ( 15 ) and parallel to the axis of rotation of the brake disc ( 19 ) are possible, the reaction forces arising from the squeezing action of the wedge surfaces ( 23 ) and ( 24 ) via the guide ( 3 ) of the wedge piece ( 6 ) and attached to the fixed saddle housing ( 1 ) be forwarded. 3. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der schwimmend gelagerte Bremsklotz auf eine Keilfläche zu bewegt, wobei diese Keilfläche als Gegenstück zur beweglichen Keilfläche am Bremsklotz an einem Keilstück mit Keilfläche sitzt, das seinerseits fest am Bremssattel angeordnet ist, wobei sich die Keilfläche (23) durch die Bewegung des Klotzes (8) auf die feststehende Keilfläche (24) zu bewegt, wobei die aus der Quetschwirkung der Keilflächen (23) und (24) entstehenden Reaktionskräfte direkt an des Sattelgehäuse (1) weitergeleitet werden. Hierbei wird jedoch bedingt durch den Belagverschleiß die Dreh- Hubbewegung des Klotzes (8) mit zunehmendem Verschleiß immer größer.3. Disc brake according to claim 1, characterized in that the floating brake pad moves to a wedge surface, this wedge surface as a counterpart to the movable wedge surface on the brake block sits on a wedge piece with a wedge surface, which in turn is arranged firmly on the caliper, the wedge surface (23) to be moved by the movement of the pad (8) on the fixed wedge face (24), wherein the reaction forces resulting from the squeezing action of the wedge surfaces (23) and (24) are forwarded directly to the caliper housing (1). Here, however, due to the wear of the lining, the turning and lifting movement of the block ( 8 ) increases with increasing wear. 4. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der schwimmend gelagerte Bremsklotz auf eine Keilfläche zu bewegt, wobei diese Keilfläche als Gegenstück zur Keilfläche am Bremsklotz als ein Konus an der Bremsscheibe selbst ausgebildet ist mit einem Winkel W2 welcher zwischen 0° und 180° liegt, wobei die Keilfläche (23) so ausgebildet ist, daß sich ihr Außenradius mit dem des umlaufenden Konus (25) an der Bremsscheibe (9) deckt und gleichzeitig eine Keilfläche (23) am Konus (25) der Bremsscheibe (9) bildet, wobei der Bremsklotzes (8) durch die Bremskraft B eine Dreh- Hubbewegung in Richtung Konus (25) ausführt, wobei eine Quetschkraft an der Keilfläche (12) entsteht. Hierbei wird jedoch bedingt durch den Belagverschleiß die Dreh-Hubbewegung des Klotzes (8) mit zunehmendem Belagverschleiß immer größer.4. Disc brake according to claim 1, characterized in that the floating brake block moves towards a wedge surface, this wedge surface being designed as a counterpart to the wedge surface on the brake block as a cone on the brake disc itself with an angle W2 which is between 0 ° and 180 ° lies, the wedge surface ( 23 ) is designed so that its outer radius coincides with that of the circumferential cone ( 25 ) on the brake disc ( 9 ) and at the same time forms a wedge surface ( 23 ) on the cone ( 25 ) of the brake disc ( 9 ) , wherein the brake pad ( 8 ) executes a rotational stroke movement in the direction of the cone ( 25 ) due to the braking force B, a squeezing force being generated on the wedge surface ( 12 ). However, due to the wear of the lining, the turning and lifting movement of the block ( 8 ) increases with increasing wear of the lining. 5. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsklotz so angebracht ist, daß die entstehenden Reaktionskräfte an seinen Halterungen auf- bzw. ablaufend sind und sich somit sowohl bei Vorwärts als auch bei Rückwärtsfahrt eine Quetschwirkung an den Keilflächen ergibt was zu einer Selbstverstärkung auch bei Drehrichtungsumkehr führt.5. Disc brake according to claim 1, characterized in that the Brake pad is attached so that the resulting reaction forces on his Brackets are up and down and thus both forward and even when reversing, a squeezing effect on the wedge surfaces results in what leads to self-amplification even when the direction of rotation is reversed. 6. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung des Bremsklotzes so angebracht ist, daß die entstehenden Reaktionskräfte ablaufend sind, wobei der Angriffspunkt der Betätigungskraft (17) zusammen mit der Lage des Haltebolzens (2) in der Halteöffnung (5) einen Hebelarm bildet der in Bezug auf die Bremskraft B welche als Reaktionskraft (17) in Scheibendrehrichtung wirkt den Klotz (8) in eine Richtung bewegt, welche entgegen dem Mittelpunkt der Drehachse (19) der Bremsscheibe (9) liegt, wobei gleichzeitig der Kraftangriffspunkt (17) relativ zur Scheibendrehrichtung vor dem Haltebolzen (2) liegt wobei auch der Haltebolzen (2) weiter vom Mittelpunkt der Drehachse (19) der Bremsscheibe (9) entfernt liegt als der Kraftangriffspunkt (17).6. Disc brake according to claim 1, characterized in that the bracket of the brake pad is mounted so that the reaction forces are running, the point of application of the actuating force ( 17 ) together with the position of the retaining bolt ( 2 ) in the holding opening ( 5 ) one The lever arm forms the block ( 8 ) in relation to the braking force B, which acts as a reaction force ( 17 ) in the direction of rotation of the disc, in a direction which lies opposite the center of the axis of rotation ( 19 ) of the brake disc ( 9 ), the force application point ( 17 is located) relative to the disc rotation direction upstream of the retaining bolt (2) where also the holding pin (2) from the center of the rotation axis (19) of the brake disc (9) is located farther than the force application point (17). 7. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung des Bremsklotzes so angebracht ist, daß die entstehenden Reaktionskräfte auflaufend sind, wobei der Angriffspunkt der Betätigungskraft (17) zusammen mit der Lage des Haltebolzens (2) in der Halteöffnung (5) einen Hebelarm bildet der in Bezug auf die Bremskraft B welche als Reaktionskraft (17) in Scheibendrehrichtung wirkt den Klotz (8) in eine Richtung bewegt, welche entgegen dem Mittelpunkt der Drehachse (19) der Bremsscheibe (9) liegt, wobei gleichzeitig der Kraftangriffspunkt (17) relativ zur Scheibendrehrichtung hinter dem Haltebolzen (2) liegt wobei auch der Haltebolzen (2) näher am Mittelpunkt der Drehachse (19) der Bremsscheibe (9) liegt als der Kraftangriffspunkt (17).7. Disc brake according to claim 1, characterized in that the bracket of the brake pad is mounted so that the resulting reaction forces are accumulated, the point of application of the actuating force ( 17 ) together with the position of the retaining bolt ( 2 ) in the retaining opening ( 5 ) The lever arm forms the block ( 8 ) in relation to the braking force B, which acts as a reaction force ( 17 ) in the direction of rotation of the disc, in a direction which lies opposite the center of the axis of rotation ( 19 ) of the brake disc ( 9 ), the force application point ( 17 ) is located behind the retaining bolt ( 2 ) relative to the disc rotation direction, the retaining bolt ( 2 ) also being closer to the center of the axis of rotation ( 19 ) of the brake disc ( 9 ) than the force application point ( 17 ). 8. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsklotz (8) mit einer geradlinig verlaufenden Keilfläche (23) ausgestattet ist, welche auf derjenigen Seite des Bremsklotzes (8) angebracht ist, welche vom Mittelpunkt der Drehachse (19) der Bremsscheibe (9) am weitesten entfernt liegt und in Richtung der an der Bremsscheibe auftretenden Zentrifugalkraft zeigt, wobei dessen Keilfläche (23) zur Keilfläche (24) des Keilstücks (6) paßt.8. Disc brake according to claim 1, characterized in that the brake pad ( 8 ) is equipped with a rectilinear wedge surface ( 23 ) which is attached to that side of the brake pad ( 8 ) which is from the center of the axis of rotation ( 19 ) of the brake disc ( 9 ) is furthest away and points in the direction of the centrifugal force occurring on the brake disc, its wedge surface ( 23 ) matching the wedge surface ( 24 ) of the wedge piece ( 6 ). 9. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsklotz (8) mit einer kegelförmig verlaufenden Keilfläche (23) ausgestattet ist, welche auf derjenigen Seite des Bremsklotzes (8) angebracht ist, welche vom Mittelpunkt der Drehachse (19) der Bremsscheibe (9) am weitesten entfernt liegt und in Richtung der an der Bremsscheibe auftretenden Zentrifugalkraft zeigt, wobei die Krümmung (23) so ausgebildet ist, daß diese in den Konus (25) der Bremsscheibe (9) paßt.9. Disc brake according to claim 1, characterized in that the brake block ( 8 ) is equipped with a tapered wedge surface ( 23 ) which is attached to that side of the brake block ( 8 ) which is from the center of the axis of rotation ( 19 ) of the brake disc ( 9 ) is furthest away and points in the direction of the centrifugal force occurring on the brake disc, the curvature ( 23 ) being designed so that it fits into the cone ( 25 ) of the brake disc ( 9 ). 10. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bremsklötze (8) an der Kraftangriffsfläche (20) der Bremsscheibe (9) angebracht sind, wobei die Klötze (8) zu einander mit unterschiedlichen Halterungen so versehen sind, daß je nach Scheibendrehrichtung alle oder ein Teil dieser Klötze auf oder ablaufend oder gleichlaufend sind.10. A disc brake according to claim 1, characterized in that a plurality of brake pads (8) are attached to the force application surface (20) of the brake disc (9), said pads (8) are provided to each other with different mounts so that, depending on the disk rotational direction of all or part of these blocks are up or down or in sync.
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