DE2722194A1

DE2722194A1 - Scheibenbremse, insbesondere teilbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE2722194A1
Application number: DE19772722194
Authority: DE
Inventors: Alfred Schuler
Original assignee: Textar GmbH
Current assignee: Textar GmbH
Priority date: 1977-05-17
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1978-11-30

Description

Scheibenbremse, insbesondere Teilbelagscheibenbremse
Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremse, insbesondere Teilbelagscheibenbremse, mit einem aus Reibbelag und Trägerplatte bestehenden Bremsbacken und einem in einem Zylinder gleitenden, durch ein Druckmittel beaufschlagten Betätigungskolben.
Zu den Problemen der bekannten Scheibenbremsen gehören u.a.
die nachteilige Einwirkung der abfließenden Reibungswärme auf die Betätigungseinrichtung, insbesondere auf die Hydraulik, und die Neigung zu Brems- bzw. Quietschgeräuschen. Die Umwandlung von Bewegungsenergie in Wärmeenergie führt bei stärkerer und länger andauernder Bremsbetätigung zu hohen Wärmebelastungen. Die Wärmemenge wird nicht nur auf die Bremsscheibe übertragen und abgeführt, sondern erhitzt gleichfalls die Bremsbeläge. Entsprechend der Wärmeleitfähigkeit des Reibmaterials wird die metallische Belagträgerplatte erhitzt, die Temperaturen von 6000C und mehr erreichen kann. Beim Andruck des Betätigungskolbens an die Trägerplatte wird die Wärme u.
a. auch über den Metallkolben an die Bremsflüssigkeit weitergeleitet. Bei Reibbelagqualitäten mit höherer Wärmeleitfähigkeit, z.B. bei stark metallhaltigen Belagqualitäten, liegen die Temperaturen der Trägerplatte erfahrungsgemäß bis 1000C über denjenigen mit geringen wärmeleitenden Zusätzen. Somit kann es bei Spitzenbelastungen zu einer Dampfblasenbildung in der Bremsflüssigkeit mit totalem Bremsausfall kommen.
Ferner tritt noch vielfach eine Geräuschbildung beim Bremsen als Quietschen auf, deren Ursachen verschieden sein können. Zumindest spielen die beim Bremsvorgang entstehenden Reibschwingungen, die sich auf die Trägerplatte des Bremsbackens übertragen, eine erhebliche Rolle, da sie zu Relativbewegungen zwischen dem Betätigungskolben und der Trägerplatte führen.
Man hat versucht, durch verschiedenste zusätzliche Mittel und Bauteile die Bremsgeräusche zu dämpfen, wobei jedoch die Wärmeübertragung von dem Bremsbacken zu dem Betätigungskolben nicht unterbunden ist. Insbesondere bei asbestfreien Reibbelägen ist die Wärmeübertragung verhältnismäßig hoch.
Auch bei Reibbelägen aus mineralischen Fasern mit mehr oder weniger Metallbeimengungen ergeben sich noch hohe Wärmebelastungen der Bremsvorrichtung.
Zur Geräuschverminderung, insbesondere zur Unterbindung des Bremskreischens, ist in der DT-AS 20 22 699 ein Betätigungskolben beschrieben, der aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt ist. Hierbei wird ein Metallkolben in Form eines topfförmigen Bodenstückes an der offenen Seite mit einem Sintermetallteil kombiniert, in dessen Porosität Fett eingebracht ist, um die Reibungskraft zwischen dem Bremsbelag und dem Betätigungskolben herabzusetzen. Dabei ist die äußere Fläche der gesinterten Metallplatte durch eine Schutzhaube abgedichtet, die ein Ausfließen und Verflüchtigen des Fettes verhindern soll. Auch der Betätigungskolben der Scheibenbremse nach der DT-OS 20 58 045 dient der Verringerung des Bremsquietschens in der Weise, daß in dem topfförmigen Betätigungskolben ein Plattenpaket in einem Ringfutter aus gummielastischem Material gelagert ist, wobei das Plattenpaket eine unmittelbare Berührung mit der Trägerplatte des Bremsbackens besitzt.
Ferner können zwischen dem topfförmigen Betätigungskolben und der Trägerplatte Scheiben zwischengesetzt sein, die sich längs eines ringförmigen Bereiches berühren, wobei die Scheiben ein Fettreservoir begrenzen, von welchem die Berührungsflächen mit Schmiermittel versorgt werden sollen.
In beiden Fällen eines mehrteilig ausgebildeten Betätigungskolbens sollen die Bremsgeräusche durch Zufuhr von Schmiermitteln zu den Berührungsflächen herabgesetzt werden, jedoch wird hierbei eine Wärmedämmung nicht erreicht, da bei dem Arbeitsvorgang Betätigungskolben und Trägerplatte in metallischer Berührung zueinander stehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Scheibenbremse der anfangs genannten Art eine wirksame Wärmedämmung zwischen dem Betätigungskolben und dem Bremsbacken mit einfachen und wirtschaftlichen Mitteln zu schaffen und zugleich eine Minderung bzw. Beseitigung der Qietschgeräusche zu erhalten.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen dem der Druckmittelseite zugekehrten Teil des Betätigungskolbens und dem Bremsbacken ein aus wärmedämmendem Werkstoff bestehendes, als Druckübertrager dienendes und die metallische Verbindung unterbrechendes Zwischenstück angeordnet ist.
Durch eine solche Ausbildung der Scheibenbremse bzw. der Teilbelagscheibenbremse wird der Betätigungskolben gegen das Auftreten einer unerwünschten Wärmebelastung zuverlässig und sicher geschützt. Man erzielt eine hohe Wärmedämmung und zugleich eine Schwingungsdämpfung, so daß mit derselben Maßnahme beide unerwünschten Erscheinungen bei dem Bremsvorgang, nämlich die unzulässig hohe Wärmeübertragung und das Bremsquietschen ausgeschaltet werden. Es ergibt sich ferner ein kompakter Betätigungskolben, der eine hohe mechanische Festigkeit und Maßgenauigkeit gewährleistet. Man erzielt eine lange Haltbarkeit bei voller Beibehaltung der genannten Wirkungen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Zwischenstück vorteilhaft in dem topfförmigen Bodenstück des Betätigungskolbens eingelagert und steht über den Topfrand des Bodenstückes axial vor. Dies ermöglicht dünnere Wandstärken bei dem metallischen Kolbenteil, was zur Verringerung der Wärmeübertragung mit beiträgt. Es kann der wärmedämende Druckübertrager den gleichen Außendurchmesser wie der metallische Teil des Betätigungskolbens erhalten. Beide Teile des Betätigungskolbens zeichnen sich durch leichte und einfach herzustellende Formgebung aus.
Die Anpreßflächen des Zwischenstückes können vertieft ausgebildet sein, um die Flächen für den Wärmeübergang zu reduzieren. So kann die dem Bremsbacken zugekehrte Fläche des Zwischenstückes eine mittlere Vertiefung aufweisen. Ferner kann die druckübertragende Fläche des Zwischenstückes mit einer oder mehreren radialen Nuten versehen sein. Auch die der Innenfläche des topfförmigen Bodenstückes zugekehrte Fläche des wärmedämmenden Zwischenstückes kann mit einer Mittenvertiefung ausgestattet sein.
Als Werkstoff für das druckübertragende Zwischenstück dient vorteilhaft ein Kunststoff, der bei geringer Wärmeleitfähigkeit eine hohe Schwingungsdämpfung und Temperaturbeständigkeit aufweist. Dieser Kunststoff kann mit geeigneten Fasern und Füllstoffen verstärkt sein.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Schnitt einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse.
Die Teilbelagscheibenbremse 1 weist ein Bremsgehäuse 2, eine Bremsscheibe 3, einen aus Trägerplatte 5 und einem Reibbelagkörper 6 bestehenden Bremsbacken 4 sowie einen Betätigungskolben 7 auf, der in einem Zylinder 8 des Gehäuses mittels eines Druckmittels 9 beaufschlagt werden kann. Zur Abdichtung zwischen Betätigungskolben und Zylinder dient ein Dichtring 10.
Der Betätigungskolben 7 weist ein Bodenstück 11, vorzugsweise in Topfform auf. In diesem Bodenstück ist ein als Druckübertrager dienendes Zwischenstück 12 passend eingesetzt, das aus wärmedämmendem Werkstoff besteht und die metallische Verbindung zwischen dem metallischen Bodenstück 11 und der Trägerplatte 5 des Bremsbackens 4 vollständig unterbricht. Der wärmedämmende Druckübertrager 12 steht in axialer Richtung über das metallische Bodenstück des Betätigungskolbens vor. Er kann sich an die Stirnflächen des Topfrandes des Bodenstückes 11 anschließen und gleichen Außendurchmesser wie das Bodenstück aufweisen.
Die dem Bremsbacken 4 zugekehrte Fläche des wärmedämmenden Druckübertragers 12 kann mit einer mittleren Vertiefung 13 versehen sein. Ferner können die an der Trägerplatte 5 des Bremsbackens 4 zur Anlage kommenden Flächen des wärmeübertragenden Druckübertragers 12 mit einer oder mehreren radialen Nuten 14 ausgestattet sein. Ferner kann auch die der Innenfläche des Bodenstückes 11 des Betätigungskolbens zugekehrte Fläche des wärmedämmenden Druckübertragers 12 eine mittige Vertiefung 15 erhalten. Dies unterstützt die Verringerung der Wärmeübertragung.
Bei Betätigung der Bremse ist das metallische Bodenstück 11 des Betätigungskolbens nur über den wärmedämmenden Druckübertrager 12 mit dem Bremsbacken 4 in Verbindung, so daß die Wärmeleitung unterbrochen ist. Der wärmedämmende Druckübertrager 12 ist mit dem topfförmigen Bodenstück 11 des Betätigungskolbens fest verbunden. Bei Nachlassen des Druckes des Druckmittels löst sich der Betätigungskolben von dem Bremsbacken. Die Berührungsfläche zwischen dem wärmedämmenden Druckübertrager und der Trägerplatte des Bremsbackens kann auch durch einen mittleren vorstehenden Ansatz gebildet sein, so daß am Außenumfang des Druckübertragers eine mehr oder weniger tiefe einspringende Ringnut vorhanden ist. Der mittlere Ansatz kann ebenfalls mit radialen Nuten ausgestattet sein.

Claims

Ansprüche 1. Scheibenbremse, insbesondere Teilbelagscheibenbremse, mit einem aus Reibbelag und Trägerplatte bestehenden Bremsbacken und einem in einem Zylinder gleitenden, durch ein Druckmittel beaufschlagten, zweiteilig ausgebildeten Betätigungskolben, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem der Druckmittelseite zugekehrten Teil (11) des Betätigungskolbens (7) und dem Bremsbacken (4) ein aus wärmedämmendem Werkstoff bestehendes, als Druckübertrager dienendes und die metallische Verbindung unterbrechendes Zwischenstück (12) angeordnet ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (12) in dem an sich bekannten topfförmigen Bodenstück (11) des Betätigungskolbens eingelagert ist und über dem Bodenstück (11) axial vorsteht.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckübertrager-Zwischenstück (12) sich an den Topfrand des Bodenstückes (11) anschließt und den gleichen Durchmesser wie das Bodenstück aufweist.
4. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmedämmende Zwischenstück mittels eines mittigen Vorsprunges über das Bodenstück (11) des Betätigungskolbens vorsteht und an dem Bremsbacken (4) zur Anlage kommt.
5. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bremsbacken zugekehrte Fläche des Zwischenstückes einerseits eine Vertiefung (13) bzw. eine Ringnut aufweist, und die druckübertragende Fläche des Zwischenstückes mit einer oder mehreren radialen Nuten (14) versehen ist.
6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Innenfläche des topfförmigen Bodenstückes (11) zugekehrte Fläche des Zwischenstückes (12) eine Mittenvertiefung (15) besitzt.
7. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das druckübertragende Zwischenstück (12) aus einem druckfesten Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, von geringer Wärmeleitfähigkeit, hoher Schwingungsdämpfung und Temperaturbeständigkeit besteht.