DE2558141A1 - Bremsbacke fuer schwimmrahmen- oder schwimmsattel-scheibenbremsen - Google Patents
Bremsbacke fuer schwimmrahmen- oder schwimmsattel-scheibenbremsenInfo
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Description
Bremsbacke
für Schwimmrahmen- oder Schwimmsattel-Scheibenbremsen
für Schwimmrahmen- oder Schwimmsattel-Scheibenbremsen
Die Erfindung betrifft eine Bremsbacke zur Verwendung in Schwimmrahmen- oder Schwimmsattel-Scheibenbremsen und eine
Schwimmrahmen- oder Schwimmsattel-Scheibenbremse, die mit einer derartigen Bremsbacke ausgestattet ist.
Bei den meisten Ausführungsformen von Rahmen- oder Sattelscheibenbremsen
sind die Bremsbacken an oder zwischen Führungen abgestützt, über die beim Bremsen entstehende Kräfte
von der Bremsbacke auf den Fahrzeugrahmen übertragen werden. An diesen Führungen muß ein gewisses Spiel bestehen, damit
sich die Bremsbacken beim Bremsen in Richtung auf die Bremsscheibe und von dieser weg verschieben können und um Festfressen
der Bremsback en zu vermeiden. Dies kann dazu führen,
daß die Bremsbacken in diesen Führungen rattern. Es ist bekannt, zur Milderung dieses Problems eine elastische Vorrichtung,
gewöhnlich eine Feder, einzugliedern, welche die Bremsbacke gegen eine Seite der Führung vorspannt. Bei derartigen
elastischen Vorrichtungen, insbesondere bei Federn, entstehen Schwierigkeiten dadurch, daß bei den bisher
bekannten Federn viele der nachstehend angegebenen Erscheinungen auftreten:
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1) Die Federn üben während der Lebensdauer der Bremsbacke zwischen dieser und der Führung nicht eine im wesentlichen
gleiche Kraft aus.
2) Der Ein- und Ausbau der Federn in bzw. aus einer Bremse ist nicht leicht.
3) Sie rufen unerwünschte Belastungen und Momente hervor, die dazu neigen, die Bremsbacke aus der gewünschten
Stellung und Lage in einem Bremsrahmen oder -sattel herauszubewegen.
4) Sie rufen Schnitte oder andere Beschädigungen an den
flexibelen Kautschukmanschetten hervor, die den oder die Kolben in einem Bremsrahmen oder -sattel schützen.
5) Sie sind nicht besonders billig herzustellen oder einzubauen.
6) Sie nehmen Raum in Anspruch, der nutzbringend für andere Bremsenbauteile verwendet werden könnte, um die Leistung,
insbesondere die Starrheit der Bremse zu verbessern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsbacke mit einer Ratterschutz-Federanordnung zu schaffen, mit der
sich alle diese Probleme leicht lösen lassen.
Eine Bremsbacke mit einer Stützplatte und einem daran befestigten Reibstoffbelag zeichnet sieh erfindungsgemäß dadurch
aus, daß eine Drahtfeder an der Stützplatte angebracht ist und sich von ihrem Befestigungspunkt an der Stützplatte aus
nach außen in zwei Richtungen erstreckt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Stützplatte einen Ansatz oder Vorsprung auf, der von Reibstoff
frei ist und im Mittelbereich derjenigen Seite der Bremsbacke angeordnet ist, die im in die Bremse eingebauten Zustand nach
oben weist. Durch ein im Ansatz vorhandenes Loch dringt ein Stift, an dem die Drahtfeder schwenkbar aufgenommen ist.
Vorzugsweise sind der Stift und die Feder fest mit der Stützplatte verbunden. Alternativ kann, die Feder jedoch von der
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Stützplatte abnehmbar sein. Die Drahtfeder weist im wesentlichen einen schraubenförmig gewundenen Abschnitt auf, der
von wenigstens einer Windung gebildet ist, die den Stift so umschlingt, daß die Achse des gewundenen Abschnittes im wesentlichen
senkrecht zur Arbeitsfläche des Reibstoffbelages verläuft, wobei die freien Endstücke der Feder aus ihrem gewundenen
Abschnitt in entgegengesetzte Richtungen herausragen. Außerdem sind die Seiten der Stützplatte mit seitlich herausragenden
Schultern versehen, die im Betrieb an Führungen im Bremsträger angreifen.
Die Feder ist auf diese Weise während des Einbaues in die Bremse an der Reibstoffstützplatte so angeordnet, daß sie
sich nicht verschieben und die flexibele Manschette nicht beschädigen kann, die normalerweise in einer Scheibenbremse vorhanden
ist, um den Zylinder und den Kolben gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen. Auch kann die Feder,
wenn sie an der Reibstoffstützplatte dauerhaft befestigt ist,
beim Auswechseln der Bremsbacke nicht verlegt werden und muß stets zusammen mit den Bremsbacken ausgetauscht werden, so
daß eine Leistungsminderung ausgeschlossen ist. Die Befestigung stellt sicher, daß die Lage der Feder gegenüber der zugehörigen
Reibstoffstützplatte im Betrieb konstant bleibt, unabhängig
vom Abnutzungsgrad des Reibbelages, so daß unerwünschte Verlagerungen der Bremsbacke infolge außermittig angreifender
Federkräfte vermieden sind.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Bremsbacke mit einer Schwimmsattel- oder Schwimmrahmen-Scheibenbremse
mit einem das Bremsmoment aufnehmenden Bremsträger und einem Schwimmrahmen oder -sattel kombiniert, der wenigstens eine
hydraulische Betätigungsvorrichtung aufweist und am Bremsträger diesem gegenüber verschieblich angebracht und so ausgelegt
ist, daß er auf die in einer Aussparung im Bremsträger angeordnete Bremsbacke wirkt, die eine Stützplatte, einen
Reibstoffbelag und eine Drahtfeder aufweist, die an der Stützplatte
befestigt ist und sich von ihrem Befestigungspunkt an
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der Stützplatte aus nach, außen in zwei Richtungen erstreckt
und auch am Rahmen oder Sattel angreift.
Bei Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Bremsbacke in einer Schwimmrahmen- oder Schwimmsattel-Scheibenbremse,
beispielsweise der Gleitstift-Bauweise, drücken somit die nach außen sich erstreckenden Schenkel der Feder gegen den
Rahmen oder Sattel und werden etwas aus ihrer freien, insbesondere unbelasteten Lage herausgedrängt. Die Schenkel üben
somit elastische Kräfte auf den Rahmen oder Sattel aus, wobei die Reaktionskraft der Summe dieser Kräfte am Befestigungspunkt der Feder an der Stützplatte auftritt, so daß die Bremsbacke
nach unten an Führungen im Bremsträger angepreßt wird. Die Feder hat somit eine doppelte Aufgabe, nämlich die Bremsbacke
relativ zum Rahmen oder Sattel vorzuspannen und den Rahmen oder Sattel relativ zum Bremsträger wirkungsvoll vorzuspannen.
Somit verhindert die Feder ein Rattern der Bremsbacke in den Führungen im Bremsträger und verringert die
Möglichkeit, daß Rattern zwischen dem Rahmen oder Sattel und dem Bremsträger auftritt. Die letztgenannte Ratterursache ist
jeder Schwimmrahmen- oder Schwimmsattel-Scheibenbremse eigen, da an den Führungen für die Verschiebebewegung des Rahmens
oder Sattels Spiel vorhanden sein muß, um Fressen oder Festfahren zuverlässig zu vermeiden. Beispielsweise durchdringen
bei einer Schwimmrahmen- oder Schwimmsattel-Scheibenbremse der Gleitstift-Bauweise Führungsstifte am Rahmen oder Sattel
Bohrungen im Bremsträger mit Spiel, und entsprechend dem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Stifte gegen die
Bohrungswände vorgespannt.
Eine ältere, bekannte Maßnahme zur Erzielung dieser Doppelfunktion
besteht in der Verwendung einer Blattfeder, die nicht an der Stützplatte angebracht ist und bei der alle die weiter
oben angeführten Schwierigkeiten auftreten.
Die Teil der erfindungsgemäßen Bremsbacke bildende Feder
weist vorzugsweise zwischen den nach außen sich erstreckenden
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Schenkeln einen schraubenförmig gewundenen Abschnitt auf,
der sich zum Anbringen der Feder an der Stützplatte gut eignet. Diese Ausbildung der Feder sorgt für eine hohe Leistung
bei einem Minimum an Metalleinsatz, was zu den nachfolgend beschriebenen Vorteilen führt.
Während die erfindungsgemäße Bremsbacke in einer Schwimmrahmenoder
Sehwimmsattel-Scheibenbremse mit bestem Vorteil verwendet werden kann, ist sie nach dem weiteren Merkmal der Erfindung
auch bei jedem anderen Scheibenbremsen-Typ zur Überwindung
der weiter oben angeführten Schwierigkeiten benutzbar. In solchen anderen Scheibenbremsen-Typen wird die Feder jedoch
nur eine Funktion erfüllen, nämlich die, Rattern der Bremsbacke an ihren Führungen in der Bremse zu verhindern.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
mehrerer Ausführungsformen mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Bremsbacke nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Ausführungs form,
Fig. 3 eine Endansicht, teilweise im Schnitt, der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform,
Fig. 4A, 4B und 4C Ansichten im vergrößerten Maßstab der in der Bremsbacke gemäß Fig. 1 bis 3 verwendeten
Drahtfeder,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Schwimmrahmen- oder Schwimmsattel-Scheibenbremse mit Bremsbacken
gemäß Fig. 1,
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5 und
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Fig. 7 eine Ansicht von hinten der Scheibenbremse gemäß Fig. 5» teilweise im Schnitt längs der Linie
VII-VII in Fig. 5.
Fig. 1 bis 3 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer Bremsbacke nach der Erfindung zur Verwendung in einer Schwimmrahmen-
oder Schwimmsattel-Scheibenbremse. Die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Bremsbacke weist eine Stützplatte
2 und einen Reibstoffbelag 3 auf. Die gemäß Fig. 1 obere Kante 2a der Stützplatte 2 hat einen nach oben gerichteten
Vorsprung oder Ansatz 4, der von Reibstoff frei ist, und zwei seitlich herausragende Schultern 5, die ebenfalls von
Reibstoff frei sind. Der Ansatz 4 ist ungefähr in der Bütte der oberen Seitenkante 2a der Stützplatte 2 angeordnet und
ist von einem Loch 6 durchsetzt. In dieses dringt ein Stift ein, der als Schwenkstift zur schwenkbaren Aufnahme einer
Drahtfeder 8 dient. Der Stift 7 und die Drahtfeder 8 sind an der Stützplatte 2 so befestigt, daß eine alte, schwache
Feder an einer Austausch-Bremsbacke mit neuer Stützplatte 2
und neuem Reibstoff 3 nicht befestigt werden kann. In. einer alternativen Ausführungsform kann der Stift 7 jedoch von der
Stützplatte 2 abnehmbar sein, so daß die Drahtfeder 8 bei Bedarf ausgewechselt werden kann.
Entsprechend Fig. 4A, 4B und 4C weist die Drahtfeder 8 einen zentralen schraubenförmig gewundenen Abschnitt 9 auf, der von
zwei Windungen 9a gebildet ist. Bei Bedarf kann der gewundene Abschnitt 9 in alternativen Ausführungsformen von nur einer
oder von mehr als zwei Windungen gebildet sein. Von entgegengesetzten Enden des gewundenen Abschnittes 9 aus erstrecken
sich Endstücke 10 und 11 der Drahtfeder 8 in entgegengesetzte
Richtungen und sind jeweils an einer Stelle 12 um eine zur
Achse des gewundenen Abschnittes 9 parallele Achse und an einer anderen, vom gewundenen Abschnitt 9 weiter entfernten
Stelle 13 um eine zur Achse des gewundenen Abschnittes 9 senkrechte Achse gebogen. Der gewundene Abschnitt 9 der Drahtfeder
8 ist so auf den Stift 7 aufgesetzt, daß die Achse des Abschnittes 9 im wesentlichen senkrecht zur Arbeitsfläche 3a
des Reibstoffbeläges 3 verläuft.
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Im Betrieb unterliegen die Endstücke 10 und 11 der Drahtfeder
8 einem veränderlichen Biegemoment, das an den Angriffspunkten der last, d.h. an den Stellen 12, Null ist und an der
Stelle, an der die Drahtfeder 8 am Stift 7 anliegt, ein Maximum erreicht. Bei der Konstruktion einer Stahlfeder wird der
zur Erzielung der geforderten Federkräfte und -wege vorgesehene Metalleinsatz durch die im Metall zulässige maximale Spannung
■bestimmt. Ergibt sich aus der Konstruktion einer Feder, daß
die maximale Spannung, wie es häufig bei Blattfedern geschieht, an einem einzigen Punkt auftritt, dann wird das Potential des
Bestes des Federmetalls nicht voll ausgenutzt. Dies ist Material- und Raumverschwendung. Es ist somit zweckmäßig,
wenn das Metall über einem größtmöglichen Teil seines Volumens mit seiner maximalen Spannung belastet wird. Bei der in
Fig. 4A dargestellten Drahtfeder 8 sind die Stellen maximaler Spannung mit S bezeichnet. An diesen Stellen tritt selbstverständlich
das größte Biegemoment auf. Die Spannung rund um den gewundenen Abschnitt 9 ist nur geringfügig kleiner
als das Maximum, und das meiste Metall ist in diesem Bereich konzentriert. Durch die Ausbildung einer kreisrunden Windung
oder Wicklung um eine Achse, die auf der von den Wirkungslinien der an der Feder angreifenden Kräfte gebildeten Ebene
senkrecht steht, wird das Metall im Bereich der größten Spannung konzentriert, wodurch eine maximale Metallausnutzung
erreicht wird. Die Erfindung erzielt in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform diesen Vorteil und erfüllt gleichzeitig
die an eine Bremsbacken-Eatterschutzfeder gestellten
Forderungen.
JSagesehen davon, daß für die Feder ein Minimum an Metall eingesetzt
wird, gewährleistet die hohe Metallausnutzung selbstverständlich, daß die Feder eehr wenig Raum beansprucht, in
einem Bereich, in dem es wesentlich auf die geringstmögliche Beeinträchtigung anderer Bauteile ankommt.
Fig. 5 bis 7 zeigen eine Schwimmsattel-
Scheibenbremse in Gleitstift-Bauweise, in die die Bremsbacke
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gemäß Fig. 1 eingebaut ist. Die Scheibenbremse weist einen schwimmendenSattel 14 und einen das Bremsmoment aufnehmenden
Bremsträger 15 auf, wobei der sattel 14 mit Stiften 16 versehen
ist, von denen in Fig. 7 nur einer erkennbar ist und die in Bohrungen 17 im Bremsträger 15 gleiten. Wie in Fig.
zu erkennen, weist der Sat.tel 14 einen hydraulisch betätigbaren
Kolben 18 auf, der durch Hydraulikdruck in einem Zylinder 19 axial verschiebbar ist,'um auf eine Bremsbacke 21
zu wirken, wobei sich der Sattel 14 relativ zum Bremsträger verschiebt und bewirkt, daß sieh die Bremsbacken 20 und 21
an entgegengesetzte Seiten einer Bremsscheibe 22 anlegen. Die Bremsbacken 20 und 21 sind in Aussparungen 23 im Bremsträger
15 angeordnet (Fig. 7), wobei die seitlich herausragenden Schultern 5 der jeweiligen Stützplatten an den Seiten der
Aussparungen 23 an Schultern 24 angreifen, die als Führungen für die Bremsbacken 20 und 21 wirken. Entsprechend Fig. 7,
in der nur eine der Bremsbacken 20 und 21 erkennbar ist, greift jedes Endstück 10 und 11 der Drahtfeder 8 an einer
Stelle A (Fig. 4C) am Sattel 14 an, so daß die Bremsbacke sowohl nach unten an die Schultern 24 angepreßt wird, wodurch
Rattern der Bremsbacke 21 im Bremsträger 15 verhindert oder verringert wird, als auch nach oben an den Sattel 14 angedrückt
wird, um auf diese Weise jegliches Spiel zwischen den Stiften 16 und den Bohrungen 17 auszugleichen und so
Rattern zwischen dem Sattel 14 und dem Bremsträger 15 zu verhindern
oder zu mildern.
Auf diese Weise wird durch die Drahtfeder der erfindungsgemäß ausgebildeten Bremsbacke die Notwendigkeit vermieden, zwei
spezielle Federn, Federsätze oder elastische Bauteile vorzusehen, die früher dazu benutzt wurden, durch Vorspannen
des Rahmens oder Sattels in dem Bremsträger entgegengesetzter
Richtung Fertigungstoleranzen auszugleichen und Rattern der Bremsbacke zu verhindern.
Bei bekannten Schwimmrahmen- oder Sehwimmsattel-Scheibenbremsen mit einer Feder zum Vorspannen des Rahmens oder Sattels in dem
Bremsträger entgegengesetzter Richtung wird die Vorspannfeder
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beim Abnehmen des Rahmens oder Sattels sofort freigegeben und beschädigt in der Praxis häufig die Schmutzdichtung
an der hydraulischen Betätigungsvorricfciung im Rahmen oder
Sattel. Dies ist selbstverständlich unerwünscht. Die Bremsbacke nach der Erfindung schaltet diese Gefahr aus, da die
Feder an der Stutzplatte befestigt ist, wodurch zufällige Bewegung der Feder verhindert wird.
Weiterhin kann bei Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Bremsbacke die Brücke eines Bremssattels, welche
die Bremsscheibe übergreift, nahezu den gesamten zwischen dem Außenumfang der Bremsscheibe und der Innenfläche des
Laufrades zur Verfügung stehenden Raum in Anspruch nehmen, ohne daß von der erfindungsgemäßen Drahtfeder eine Störung
oder Beeinträchtigung ausgeht. Auf diese Weise kann der Sattel oder Rahmen im Hinblick auf größtmögliche Starrheit
konstruiert werden.
/Patentansprüche 609827/0303
Claims (11)
1Α-47 438 PATENTANSPRÜCHE
Ί.) Bremsbacke für eine Scheibenbremse, mit einer Stützplatte
und einem daran befestigten Reibstoff belag, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drahtfeder (8) an der
Stützplatte (2) angebracht ist und sich von ihrem Befestigungspunkt an der Stützplatte (2) aus nach außen in zwei Richtungen
erstreckt.
2. Bremsbacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfeder (8) einen schraubenförmig
gewundenen Abschnitt (9) aufweist, der einen an der Stützplatte (2) befestigten Stift (7) umschlingt, wobei die
freien Endstücke (10,11) der Drahtfeder (8) aus dem gewundenen Abschnitt (9) in entgegengesetzte Richtungen herausragen.
3. Bremsbache nach Anspruch 1 oder 2, deren Reibstoffbelag eine
ebene Arbeitsfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Drahtfeder (8) wenigstens eine Windung (9a) hat, deren Achse
im wesentlichen senkrecht zur Arbeitsfläche (3a) verläuft.
4. Bremsbacke nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die freien Endstücke (10,11) der Drahtfeder
(8) jeweils an zwei im Abstand voneinander gelegenen Stellen (12,13) gebogen sind, wobei jedes Endstück (10,11)
an der dem gewundenen Abschnitt (9) zunächst gelegenen Stelle (12) um eine zur Achse des gewundenen Abschnittes (9)
im wesentlichen parallele Achse und an der anderen Stelle (13) um eine zur Achse des gewundenen Abschnittes (9) im wesentlichen
senkrechte Achse gebogen ist.
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5. Bremsbacke nach, einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Stützplatte (2)
einen Ansatz (4) aufweist, der von Reibstoff frei ist und im Mittelbereich derjenigen Seite (Kante 2a) der Bremsbacke (1)
angeordnet ist, die im in die Bremse eingebauten Zustand nach. oben weist, wobei die Drahtfeder (8) durch den Ansatz (4)
abgestützt ist und Seiten (2b) der Stützplatte (2) seitlich herausragende Schultern (5) aufweisen, die im Betrieb an
führungen in einer Bremse angreifen.
6. Bremsbacke in Kombination mit einer Schwimmsatteloder Sohwimmrahmen-Scheibenbremse mit einem das Bremsmoment
aufnehmenden Bremsträger und einem Schwimmrahmen oder -sattel, der wenigstens eine hydraulische Betätigungsvorrichtung aufweist
und am Bremsträger diesem gegenüber verschieblieh angebracht und so ausgelegt ist, daß er auf die in einer Aussparung
im Bremsträger angeordnete Bremsbacke wirkt, die eine Stützplatte und einen Reibstoffbelag aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Drahtfeder (8) an der Stützplatte (2) befestigt ist und sich von ihrem Befestigungspunkt an der Stützplatte (2) aus nach außen in zwei Richtungen
erstreckt und auch am Rahmen oder Sattel (14) angreift.
7. Bremsbacke in Kombination mit einer Schwimmsatteloder Sehwimmrahmen-Scheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drahtfeder (8) die Stützplatte (2) nach unten an eine Abstützung (Schulter 24)
in der Aussparung (23) im Bremsträger (15) und auch an den
Rahmen (14) anpreßt.
8. Bremsbacke in Kombination mit einer Schwimmsatteloder
Schwimfflrahmen-Scheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch
gek ennze i ohne t, daß die Stützplatte (2) seitlich herausragende Schultern (5) aufweist, die an der Abstützung
(Schulter 24) in der Aussparung (23) angreifen.
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9. Bremsbacke in Kombination mit einer Schwimmrahmen-
oder Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfeder (8)
einen schraubenförmig gewundenen Abschnitt (9) aufweist, der einen an der Stützplatte (2) befestigten Stift (7) umschlingt,
wobei die freien Endstücke (10,11) der Drahtfeder (8) aus dem gewundenen Abschnitt (9) in entgegengesetzte Eichtungen herausragen
und am Rahmen (14) angreifen.
10. Bremsbacke in Kombination mit einer Schwimmrahmenoder Schwimmsattel-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche
6 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß der Reibstoffbelag
(3) eine ebene Arbeitsfläche (3a) aufweist, und daß die Drahtfeder (8) wenigstens eine Windung (9a) hat,
deren Achse im wesentlichen senkrecht zur Arbeitsfläche (3a) verläuft.
11. Bremsbacke in Kombination mit einer Schwimmrahmenoder Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch g e k e η η ze i ohne t, daß die freien Endstücke
(10,11) der Drahtfeder (8) jeweils an zwei im Abstand voneinander gelegenen Stellen (12,13) gebogen sind, wobei jedes
Endstück (10,11) an der dem gewundenen Abschnitt (9) zunächst gelegenen Stelle (12) um eine zur Achse des gewundenen Abschnitts
(9) im wesentlichen parallele Achse und ander anderen Stelle (13) um eine zur Achse des gewundenen Abschnitts
(9) im wesentlichen senkrechte Achse gebogen ist und an der Stelle (13) am Rahmen (14) angreift.
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ID=10474716
Family Applications (1)
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BR (1) | BR7508593A (de) |
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