DE2706115C2

DE2706115C2 - Vollbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE2706115C2
Application number: DE2706115A
Authority: DE
Inventors: Joachim 3057 Neustadt Feldmann; Erich 3167 Burgdorf Reinecke; Wilhelm 3004 Isernhagen Schlamann
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Priority date: 1977-02-14
Filing date: 1977-02-14
Publication date: 1983-12-29
Also published as: NL7801210A; SE7800224L; ATA49378A; HU176179B; BR7805088A; FR2380470B1; YU34078A; NL182745B; NL182745C; IT7867291A0; CH626691A5; SE437553B; YU40692B; AT382445B; SU698549A3; PL204596A1; IT1203167B; DE2706115A1; FR2380470A1; JPS6116853B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vollbelagscheibenbremse mit einem umlaufenden Bremsgehäuse, mit einem feststehenden Bremsträger zur Aufnahme der Bremsmomente, mit dem aus mindestens zwei Segmenten bestehende Bremsbelagträger drehfest, aber axial verschieblich in Verbindung stehen, mit einer zwischen den Bremsbelagträgern und drehfest am Bremsträger angeordneten Zuspannvorrichtung und mit einer mit der Zuspannvorrichtung zusammenwirkenden Haltevorrichtung für die Bremsbelagträger, für die axial verschiebbare, die Drehachse umschließende Mittel vorgesehen sind, die bei axialer Verschiebung die Belagträger freigeben.

Eine solche Voilbelagscheibenbremse ist durch die DE-OS 25 26 403 bekanntgeworden. Bei dieser Scheibenbremse bestehen die Haltemittel aus an der Zuspannvorrichtung angebrachten ringförmigen Blechen und an den Bremsbelagträgern befestigten Stützblechen sowie Splint- oder Bolzenverbindungen zur Verbindung der ringförmigen Bleche und der Stützbleche außerhalb des Bremsgehäuses. Durch Lösen des Verbindungsmittels können die Bremsbeläge dann nach außen herausgezogen und erneuert werden.

Nachteilig ist die Verwendung zusätzlicher Verbindungselemente, die für sich gesichert werden müssen und die von außen zugänglich sein müssen, was einen Verlust an Bauraum bedeutet Die Verbindungen liegen frei und sind daher störanfällig. Um eine ausreichende Flächenbedeckung zu erreichen, ist eine relativ große Zahl von Bremsbelagsegmenten und Verbindungen notwendig, wodurch das Auswechseln zeitaufwendig und umständlich ist. Außerdem hat diese bekannte Scheibenbremse den Nachteil, daß bedingt durch die nur mit Abstand zueinander einschiebbaren Bremsbelagsegmente nur ein Teil der Scheibenfläche mit Belägen versehen werden kann.

Die US-PS 23 34 053 zeigt eine Vollscheibenbremse mit ringförmigen ungeteilten Belagträgern, die drehfest an einem Bremsträger gehalten sind, und mit umlaufenden Bremsscheiben. Die Bremsbelagträger sind mit konzentrischen radialen inneren und äußeren Verstärkungselementen versehen, die sich axial aufeinanderzu erstrecken. Die äußeren Verstärkungselemente bestehen aus ringförmigen Rippen und aus in Umfangsrich= tung im Abstand zueinander angeordneten zungenähnlichen Teilen, die von den Rippen abgehen. Ferner sind die Bremsbelagträger mit radialen Verstärkungsrippen versehen, die zwischen die ringförmigen Rippen und die Zungen hineinragen. Die zungenähnlichen Teile beider Brernsbelagträger überlappen sich in axialer Richtung. Die inneren Verstärkungselemente sind rippenartige

Vorsprünge und greifen verschieblich in axiale Ausnehmungen des Bremsträgers ein, wodurch ein Drehen der Bremsbelagträger verhindert wird. Diese Ausbildung dient somit lediglich zur Verstärkung der Bremsbelagträger und zur drehfesten Verbindung mit dem Bremsträger. Eine Haltevorrichtung, durch die ein Herausfallen der Bremsbelagträgerteile in radialer Richtung verhindert werden soll, ist nicht vorhanden und auch nicht notwendig, weil bei dieser Scheibenbremse einstückige ringförmige Bremsbelagträger eingesetzt werden. Die Zuspannvorrichtung bei dieser bekannten Scheibenbremse besteht aus zwei Kolben, die an den ringförmigen Rippen und den zungenähnlichen Teilen sowie den inneren Verstärkungselementen geführt sind und beim Bremsen voneinanderweg bewegbar sind zum Andrücken der Bremsbeläge an die umlaufenden Bremsscheiben. Das Auswechseln der Bremsbeläge gestaltet sich recht mühsam, weil wenigstens eine Bremsscheibe und beide ringförmigen Bremsbelagträger axial nach Lösen sämtlicher Befestigungsschrauben heruntergezogen werden müssen, wodurch im Bereich der Drehachse und des Brerasträgers viel zusätzlicher Platzbedarf erforderlich ist, was einen erheblichen Verlust an Bauraum bedeutet

Die CH-PS 3 13 698 zeigt eine Scheibenbremse, bei der das Bremsgehäuse aus zwei Bremsscheiben und einem aus wenigstens zwei Teilen bestehenden ringförmigen Mantel besteht Die Bremsscheiben s>nd mit Ringnuten versehen, die mit den Mantelteilen in Eingriff stehen. Die Bremsscheiben werden mit Hilfe von Schrauben gegeneinandergezogen, wodurch die Bremsscheiben und die Mantelteile zusammengehalten werden. Der Bremsbelagwechsel gestaltet sich relativ aufwendig, weil sämtliche Schrauben gelöst werden müssen und wenigstens eine Bremsscheibe axial verschoben werden muß zur Entfernung wenigstens eines Mantelteiles.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine \ ollbelagscheibenbremse gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, daß das Auswechseln der Bremsbeläge vereinfacht wird bei möglichst voller Nutzung der Ringscheibenfläche für die Bremsbeläge.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale gelöst.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen axialen Vorsprünge und axialen Ausnehmungen ermöglichen eine einwandfreie Arretierung der Bremsbelagträger und sichern diese Bremsbelagträger gegen Herausfallen. Nach axialer Verschiebung, die beispielsweise von den Bremsbelagträgern aus nach innen oder jeweils auf einen Bremsbelagträger zu erfolgen kann, werden diese freigegeben, die dann nur noch herausgezogen und ausgewechselt zu werden brauchen. Hierdurch wird die Montage und Demontage erheblich erleichtert Vorteilhaft ist ferner, daß die Vorsprünge und Ausnehmungen einfach hergestellt werden können und zugleich die beim Bremsen auftretenden Kippmomente aufnehmen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Zahl an beweglichen Teilen verringert und kann die Ringscheibenfläche praktisch voll für die Bremsbeläge ausgenutzt werden.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, wobei in den Ansprüchen 2 bis 8 verschiedene Anordnungen und Ausführungen der Vorsprünge und Ausnehmungen angegeben sind.

Die Verwendung von Langlöchern in den Bremsbelagträger-Segmenten zur Aufnahme der axialen Stifte gemäß Anspruch 5 hat den Vorteil, daß die Zuspannvorrichtung von Bremsmomenten freigehalten wird, und daß Spannungen infolge von Wärmedehnungen in den Bremsbelägen nicht auf die Stifte und damit auf die Zuspannvorrichtungen übertragen werden.

Durch die weiteren Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 9 und 10 kann die mögliche Gefahr einer

in erhöhten Reibung durch Verspannen beispielsweise des Kolbens der Zuspannvorrichtung im Gehäuse vermieden werden. Die Zähne liegen großflächig an und dienen der Aufnahme der auftretenden Kippmomente.
Die Erfindung soll nun anhand der 2'.eichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigen die

F i g. 1 bis 6 verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vollbelagscheibenbremse in jeweils verschiedenen Schnittdarstellungen.

2Q Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der in der F i g. 1 (a und b) dargestellten Ausführungsform einer Vollbelagscheibenbremse ist mit der Bezugsziffer 2 ein Bremsgehäuse bezeichnet, das mit einer Nabe 4 des Fahrzeugrades 6 verbunden ist Das Bremsgehäuse 2 besteht aus zwei verrippten Bremsscheiben 8 und 10, die mit lösbaren Verbindungsteilen 12 oder auch Stegen versehen sind, durch die Schrauben 14 gezogen sind, die die beiden Gehäusehälf-

JO ten, die Scheiben 8 und 10, zusammenhalten. Am Achsrohr 16 ist ein Ring 18 mit U-förmigen Fortsätzen 20 befestigt in die rechteckförmige Fortsätze 22 von Bremsbelagträgern 24 eingreifen, die mit Bremsbelägen 25 belegt sind. Am Außenumfang eines Ringzylinders 26

und Ringkolbens 28 einer Zuspannvorrichtung 26, 28 sind axiale Vorsprünge 30 vorgesehen, die mit Ausnehmungen 31 der Bremsbelagträger in Eingriff stehen und die Bremsbelagträger 24 in radialer Richtung arretieren. Die Reibung an Dichtungen 32 und 34 ist so bemessen, daß sich der Ringkolben 28 nicht ohne Fremdkrafteinwirkung im Ringzylinder 26 bewegen kann.

Zum Auswechseln der Bremsbelagträger 24 mit den Bremsbelägen 25 werden der Kolben 28: ui.d Zylinder 26 zusammengedrückt und an eine Bremsscheibe angelegt, wodurch der Vorsprung 30 am Kolben oder Zylinder die Bremsbelagträger 24 der jeweils gegenüberliegenden Seite freigeben. Die Bremsbelagträger können dann nach Entfernen der Verbindungsteile 12 oder auch

so durch Lücken zwischen unter Umständen vorgesehenen Stegen hindurch herausgezogen und ausgewechselt werden.

vVenn die Bremsbelagträger ausgewechselt sind, genügt ein einmaliges Betätigen der Bremse, um die Ausnehmungen 31 der Bremsbelagträger 24 in Eingriff mit den Vorsprüngen 30 zu bringen mnd die Bremse wieder betriebsbereit zu machen. Ein Lösen zusätzlicher Teile ist nicht mehr t/forderlich.

Die F i g. 2 (a und b) zeigt eine weitere Ausführungsform der Vollbelagscheibenbremse, die im Aufbau derjenigen nach F i g. 1 entspricht mit de." Ausnahme, daß die Vorsprünge 30 der Zuspannvorrichtung nach F i g. 1 durch Bolzen oder Stifte 40 ersetzt sind und im Bremsbelagträger 24 L-anglöcher 42 vorgesehen sind, in

6·: die die Stifte eingreifen. Hinsichtlich der weiteren Beschreibung sei auf die F i g. 1 verwiesen.

Durch die beim Bremsen auftretenden Bremsmomente wird auf den Bremsbelag und damit auf die

Bremsbelagträgcr ein Kippmoment ausgeübt, das die Bremsbelagträger in Umfangsrichuing um die U-förmigen Fortsätze 20 zu drehen versucht. Dieses Kippmoment wird bei der Ausführungsform nach F i g. 1 durch die Vorsprünge 30 und die gegenseitige Abstützung der Bremsbelagträger aufgefangen. Die Vorsprünge 30 verhindern darüber hinaus, wie bereits erwähnt, das radiale Herausfallen der Bremsbeläge.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 übernehmen die Stifte 40 die radiale Sicherung und das Auffangen der Kippmomente. Durch die Wahl von Langlöchern anstelle von runden Bohrungen wird die Gefahr eines Kämmens vermieden und eine definierte Kraftaufnahme erreicht. Die Anlageflächen der Bremsbelagträger-Segmente bleiben untereinander im wesentlichen kräftefrei.

In der Fig.3 ist eine weitere Ausführungsform der Vollbelagscheibenbremse dargestellt. Die Vorsprünge 30 nach F i g. i und die Stifte 40 ti. Sn F i g. 2 sind ersetzt durch eine geschlossene, ringförmige Rippe 44, die in eine Ringnut 46 im Bremsbelagträger eingreift. Die Rippe 44 sichert die Bremsbelagträger gegen Herausfallen und fängt die Kippmomente auf. Die Rippe kann ersetzt werden durch mehrere Ringsegmente und die umlaufende Ringnut durch mehrere zu den Ringsegmenten komplementär ausgebildete Ausnehmungen.

Bei der Ausführungsform nach Fig.2 werden übrigens über die Stifte und die Bremsbelagträger die U-Förmigen Fortsätze 20 zur Belagshalterung einerseits mit dem Gehäuse und andererseits mit der Zuspannvor- jo richtung kraftschlüssig verbunden. Dies kann zu erhöhter Reibung durch Verspannen beispielsweise des Kolbens der Zuspannvorrichtung im Gehäuse führen.

In der Fig.4 (a und b) ist eine Ausführungsform der Vollscheibenbremse gezeigt, die diese Gefahr erhöhter J5 Reibung dadurch vermeidet, daß die Bremsbelagträger an den gegenseitigen Berührungsflächen mit Zähnen 48 und 50 versehen sind, die jeweils ineinandergreifen. Ein Kippen der Bremsbelagträger, das eine Relativbewegung an den Berührungsflächen bewirken würde, wird durch diese Maßnahme vermieden. Das Kippmoment wird von den Bremsbelagträgern untereinander aufgenommen, so daß durch das Kippen keine Kräfte auf die übrigen Bauteile ausgeübt werden. Die Richtung der Zahnflanken ist so gewählt, daß sie der Einschubrichtung der Bremsbelagträger entspricht, wodurch ein einfaches Auswechseln gewährleistet ist.

Die Ausführungsform nach Fig.4 ist im übrigen wie die Scheibenbremse nach Fig. 1 ausgebildet.

In der Fig.5 (a, c und b, d) sind zwei weitere Ausführungsformen der VoIiI Hagscheibenbremse dargestellt.

Beide Scheibenbremsen nach der Fig.5 unterscheiden sich im wesentlichen von den Scheibenbremsen nach den F i g. 1 bis 4 dadurch, daß die mit den Bremsbelägen 25 versehenen Bremsbelagträger 24 mit rechteckförmigen Aussparungen 52 und rechteckförmigen Vorsprüngen 54 versehen sind, wobei die Vorsprünge eines Bremsbelagträgers in die Aussparungen des benachbarten Bremsbelagträgers eingreifen.

Die Scheibenbremse nach den F i g. 5b und 5d weist zusätzlich, wie die Scheibenbremse nach F i g. 3, an der Zuspannvorrichtung angeordnete umlaufende, vorstehende Rippen 56 auf, die in in den Bremsbelagträgern ausgebildete, umlaufende Nuten 58 eingreifen.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 5a und 5c fehlen diese Rippen und Nuten.

Durch die Aussparungen 52 und die Vorsprünge 54 wird ebenfalls eine gegenseitige Abstützung der Bremsbelagträger erreicht, wie bei der Ausführungs form nach Fig.4. Dadurch, daß die Richtung der Seitenflanken der Aussparungen 52 und der Vorsprünge 54 unter einem Winkel zur Einschubrichtung verläuft, ist bereits ohne weitere Maßnahmen eine Sicherung gegen Herausfallen im ungebremsten Zustand gegeben. Bei der Ausführungsform nach den Fig.5b und 5d ist die Sicherung gegen Herausfallen ins ungebremster. Zu stand durch Vorsehen der Rippen und Nuten selbstverständlich besser. Die Ausnehmungen 52 und die Vorsprünge 54 in den Bremsbelagträgern sind nun derart ausgebildet, daß sich beim Zusammendrücken der Zuspannvorrichtung die Bremsbeläge bei Betrachtung der F i g. 5a und 5b als Ganzes in der Reihenfolge linkes oberes Trägersegment unteres Trägersegment rechtes oberes Trägersegment lösen lassen.

Um ;.,;« Gefahr des ungleichmäßigen Übertragens von Kräften auf die Bremsträger beim Bremsen zu vermeiden, können im Bereich der rechteckförmigen Ausnehmungen und Vorsprünge Segmente ausgespart werden, wie dies durch die gestrichelten Linien angedeutet ist.

Bei der Vollbelag-scheibenbremse nach Fig. 6 ist als Zuspannvorrichtung ein Ringzylinder 80 vorgesehen, der mit einem umlaufenden ringförmigen Vorsprung 82 versehen ist, der in eine komplementär geformte Ringnut 84 eines Bremsbelagträgers 86 eingreift. Auf der gegenüberliegenden Seite ist ein rohrförmiges Teil 88 in eine entsprechend geformte Nut 89 in einem Bremsbelagträger 90 angeordnet und mittels eines geeigneten Befestigungsmittels 92, beispielsweise eines Sicherungsringes, das bzw. der im Ringkolben 94 fixierbar ist, gehalten. Ein Auswechseln erfolgt einfach durch Lösen des Befestigungsmittels und durch axiales Verschieben des Teiles 88, wodurch einmal der Bremsbelagträger 90 freigegeben wird und zum anderen die Zuspannvorrichtung 80,94 zur Freigabe des Bremsbelagträgers 86 zusammengedrückt bzw. der Ringzylinder 80 in der Zeichnung nach rechts verschoben werden kann. Sowohl der Vorsprung *>2 als auch der in die Nuten 89 eingreifende Teil des rohrförmigen Teiles 88 brauchen nicht ringförmig geschlossen ausgebildet zu sein; es können auch über den Umfang verteilte einzelne Ringsegmente oder Vorsprünge vorgesehen werden, die in entsprechende komplementär geformte Ausnehmungen der Bremsbelagträger eingreifen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vollbelagscheibenbremse mit einem umlaufenden Brenisgehäuse, mit einem feststehenden Bremsträger zur Aufnahme der Bremsmomente, mit dem aus mindestens zwei Segmenten bestehende Bremsbelagträger drehfest, aber axial verschieblich in Verbindung stehen, mit einer zwischen den Bremsbelagträgern und drehfest am Bremsträger angeordneten Zuspannvorrichtung und mit einer mit der Zuspannvorrichtung zusammenwirkenden Haltevorrichtung für die Bremsbelagträger, für die axial verschiebbare, die Drehachse umschließende Mittel vorgesehen sind, die bei axialer Verschiebung die Belagträger freigeben, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verschiebbaren Mittel als innerhalb des Bremsgehäuses angeordnete axiale Vorsprünge (30, 40, 44, 56, 82, 88) oder axiale Ausnehmungen ausgebildet -ind, die mit diesen entsprechenden an den Bremsbelagträgern (24, 86, an\ eiicgeblkmten Ausnehmungen (31.42.46,58,84. 89) oder Vorsprüngen in Eingriff stehen, und daß die gegenseitige Überlappung von Vorsprung und Ausnehmung im eingebauten Zustand kleiner ist als die mögliche gegenseitige Verschiebbarkeit der Elemente (Ringkolben 26, 80 und Ringzylinder 28, 94) der Zuspannvorrichtung (26, 28; 80, 94) in Löserichtung.

2. Vollbelagscheibenbremce nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Vorsprünge (30, 44, 56, 82, 88) etwa im Bereich des Außendurchmessers der Segmente der Bremsbelagträger (24,8S, 90) liegevi.

3. Vollbelagscheibentn emse nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, da:, die axialen Vor-Sprünge (30,40,44,56,82,88) am Ringkolben (28,94) und am Ringzylinder (26,80) angebracht sind.

4. Vollbelagscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Vorsprünge (30,40,44,56,82) einstückig am Ringkolben (28) bzw. am Ringzylinder (26, 80) angeformt sind.

3. Vollbelagscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Vorsprünge zylindrische Stifte (40) sind, die in die Umfangsrichtung verlaufende Langlöcher (42) der Segmente der Brernsbelagträger (24) eingreifen.

6. Vollbelagscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Vorsprünge als ringförmige Rippen (44, 56, 82) in komplementär ausgebildete Ringnuten (46,58, 84) eingreifen.

7. Vollbelagscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Vorsprünge als Ringsegmente ausgebildet iind, die in komplementäre Aussparungen (31) eingreifen.

8. Vollbelagscheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bremsbelagträger-Segmente an ihren aufeinanderzu zeigenden Stirnseiten in Umfangsrichtung sich erstreckende, zahnförmige Vorsprünge mit zu gedachten Grundkreisen tangentialen Flanken sowie diesen entsprechende Ausnehmungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitige axiale Überlappung ei der Vorsprünge (54) uru, Ausnehmungen (52) im eingebauten Zustand kleii.-r ist als die mögliche gegenseitige Verschiebbarkeit der Elemente (z. B.

Ringkolben 26 und Ringzylinder 28) der Zuspannvorrichtung in Löserichtung.

9. Vollbelagscheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente der Bremsbelagträger (24,86, 90) an den aufeinanderzu zeigenden Seiten in Umfangsrichtung zeigende Zähne (48,50) aufweisen, die in Eingriff miteinander stehen.

10. Vollbelagscheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die Flanken der Zähne (48, 50) wechselweise jeweils in den radialen Abziehrichtungen der jeweils benachbarten Segmente der Bremsbelagträger (24,86,90) liegen.