DE2800300C2

DE2800300C2 - Festsattel-Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2800300C2
Application number: DE2800300A
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing.(grad.) 6800 Mannheim Jobke; Hermann Ing.(grad.) 6906 Leimen Koch; Bernd Rupprecht; Wilhelm Ing.(Grad.) 6800 Mannheim Schneider; Karl 6900 Heidelberg Trietsch
Original assignee: Deutsche Perrot-Bremse 6800 Mannheim De GmbH
Current assignee: Deutsche Perrot-Bremse 6800 Mannheim De GmbH
Priority date: 1978-01-04
Filing date: 1978-01-04
Publication date: 1984-10-18
Also published as: SE426867B; SE7900034L; DE2800300A1; FR2414150B1; CH627531A5; GB2012012B; IT7831435A0; GB2012012A; ATA897878A; IT1102794B; FR2414150A1; AT387627B

Description

Die Erfindung betrifft eino Festsattel-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeug.', mit in zu beiden Seiten der Bremsscheibe angeordneten Sattelhälften angebrachten Bremsbelägen, welche durch einander gegenüberliegene hydraulische Kolben-Zylindereinheiten betätigbar sind, denen eine automatische Nachstelleinrichtung für den Kolben zugeordnet ist, und mit einer in der einen Bremssattelhälfte angeordneten zusätzlichen mechanischen Betätigungseinrichtung für den Kolben.

Bei einer in Fig.4 der DE-PS 14 80 289 gezeigten gattungsgemäßen Festsattel-Seheibenbremsc ist in den beiden Hälften des Bremssattels jeweils eine Kolbcn-Zylindereinheit angeordnet. Von diesen beiden Kolben-Zylindereinheiten ist die eine sowohl hydraulisch als auch mechanisch betätigbar, wogegen die andere nur hydraulisch betätigbar ist.

Insbesondre bei schweren Fahrzeugen ist es problematisch, mit zwei einander gegenüberliegenden Kolben-Zylindereinheiten die erforderliche Verzögerungskraft auf die dazwischen befindliche Bremsscheibe auszuüben. Ein Ausweg aus dieser Schwierigkeit bestünde darin, in jeder Bremssattelhälfte jeweils mehrere KoI-beti-Zylindereinheiten anzuordnen. Wenn man das aus der DE-PS 14 80 289 bekannte Prinzip bei einer Festsattel-Scheibenbremse anwenden würde, die nicht zwei, sondern insgesamt sechs symmetrisch angeordnete Kolben-Zylindereinheiten aufweist, dann würde dies bedeuten, daß alle sechs Kolben-Zylindereinheiien mit einer automatischen Nachstelleinrichtung versehen sein müßten. Eine solche Festsattel-Scheibcnbrcmse wäre daher konstruktiv sehr aufwendig und kostspielig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäßc Festsattel-Scheibenbremsc zu schaffen, die trotz eines geringen konstruktiven Aufwandes sowohl bei hydraulischer Betätigung als Betriebsbremse als auch bei mechanischer Betätigung als Feststellbremse ein für schwere Fahrzeuge ausreichend großes Bremsmoment erzeugt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

daß in beiden Hälften des Bremssatiels jeweils drei KoI-bcn-Zylindrcrcinheiten im gleichen gegenseitigen Abstand angeordnet sind, wobei in der einen Bremssattelhäirte ausschließlich hydraulisch betätigbare Kolben-Zylindereinheiten angeordnet sind, von denen nur die

ίο n-.iiiii.Te Kolbcn-Zylindereinheit mit der automatischen Nachstelleinrichtung für den Kolben versehen ist, und in der anderen Brcmssattelhälfte eine mittlere Kolben-Zylindereinhcit angeordnet ist, die ausschließlich hydraulisch betätigbar ist. und zwei äußere Kolben-Zylinder-

c-inheiten angeordnet sind, denen jeweils zusätzlich die mechanische Betätigungseinrichtung und die automatische Nachstelleinrichtung für den Kolben zugeordnet

Bei der erfindungsgemäßen Festsattel-Scheibenbremse sind nur drei der insgesamt sechs Kolben-Zylindercinheiten mit einer Nachstelleinrichtung versehen. Außerdem sind auch nur zwei Koiben-Zyiindereinheitcn sowohl hydraulisch als auch mechanisch betätigbar. Die erfindungsgemäße Festsattel-Scheibenbremse zeichnet sich daher durch einen geringen konstruktiven Aufwand und eine damit einhergehende Kostenersparnis aus. Bei einer hydraulischen Betätigung der Scheibenbremse werden alle sechs Kolben-Zylindereinheiten wirksam. Bei einer mechanischen Betätigung der Scheibenbremse werden hingegen nur die beiden äußeren der in einer Brc-inssattelhälfte angeordneten drei Kolben-Zylindereinheiten wirksam, wobei sie die Bremsscheibe elastisch verformen, bis diese an der mittleren der in der anderen Bremssattelhälfte angeordneten drei Kolben-Zylindereinheiten zur Anlage gelangt. Es werden also insgesamt drei Bremsbeläge wirksam, was aber als Feststellbremse vollkommen ausreichend

JO ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nacmolgend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Aufsicht auf die hydraulisch und mechanisch betätigbare Festsattel-Scheibenbremsc, wobei der Bremssattel zur besseren Veranschaulichung der Anordnung der verschiedenen Hydraulikkolbcn weggelassen ist,

F i g. 2 eine Vorderansicht des Bremssattels, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B'in F i g. 2, F i g. 4 einen Schnitt nach Linie C-Dm F i g. 2, und Sa F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie £-Fin F i g. 2.

Wie dies in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, sind auf beiden Seiten einer Bremsscheibe S je drei hydraulisch beaufschlagbare Kolben 2, 4, 2 bzw. 3, 2, 3 für die Betricbsbremsc vorgesehen. Zwei Kolben 3, 3 auf einer Seite der Bremsscheibe 5 werden zusätzlich von zwei Federspeichern mechanisch beaufschlagt, um zugleich die Funktion der Feststellbremse zu erfüllen. Zur Abstützung der Bremsscheibe S bei Betätigung der Feststellbremse ist auf der gegenüberliegenden Sattelseite bo mittig zwischen den beiden üblichen hydraulisch beaufschlägbarcn Kolben 2 ein Abstützpunkt nach dem Prinzip des Trägers auf zwei Stützen vorgesehen. Dieser Abstützpunkt ist ein hydraulisch beaufschlagbarer Kolben 4. der mil einer automatischen Nachstelleinrichtung to verschen ist, die im Moment des Abstützbedarfs axial gesperrt bleibt. Auch die beiden Kolben 3 sind mit einer Nachstelleinrichtung kombiniert, die sowohl bei der Benutzung als Betriebsbremse als auch bei der Benutzung

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ils Feststellbremse den durch Verschleiß des Bremsbeags erforderlichen Nachstellvorgang vollzieht.

Der Bremssattel 1 ist also mit drei Paaren von Kolben-Zylindereinheiten 2,3 und 4 ausgerüstet. Alle sechs Kolben werden zur Betätigung der Betriebsbremse hydraulisch beaufschlagt, während zur Betätigung der Feststellbremse lediglich die beiden auf einer Seite der Bremsscheibe angeordneten Kolben-Zylindereinheiten 3 mechanisch beaufschlagt werden.

Die Kolben-Zylindereinheit 4 dient also nicht nur als Betriebsbremse bei der hydraulischen Betätigung, sondern bei Anwendung der Feststellbremse auch als Abstütztpunkt für die Bremsscheibe 5, wenn die Bremsbakken der beiden Kolben-Zyündereinheiten 3 über die Federspeicher an die eine Seite der Bremsscheibe S angepreßt werden. Auch hier ist. eine Nachstellmöglichkeit vorgesehen. Diese erfolgt nach dem allgemein bekannten Prinzip eines Bolzens in einer Schrägbahn, und zwar bei hydraulischer Betätigung. Die Nachstellung der übrigen Kolben erfolgt über die Haftkraft der in allen Zylinderbohrungen vorgesehenen Dichtungsringe mit viereckigem Querschnitt Diese Dichtungsringe dieaen also einmal zur Abdichtung und zum anderen zur Erzeugung einer sogenannten »roll-back«-Wirkung, die hinlänglich bekannt ist

Bei Anwendung der Feststellbremse werden also nur die den beiden Kolben-Zylindereinheiten 3 zugeordneten zwei Bremsbacken an einer Seite der Bremsscheibe zur Anlage gebracht Zu diesem Zweck ist die hierfür vorzusehende Bremsscheibe 5, die entsprechend stark ausgeführt ist und demzufolge nur einer geringfügigen elastischen Verformung unterliegt an der Achse oder einem sonstigen Teil des Fahrzeugs befestigt Aufgrund dessen sind auch am Bremssattel 1 besondere Abstützungen Γ vorgesehen, die fahrzeugseitig an einer einstellbaren Vorrichtung 29 anliegen.

Der Aufbau der mit einem zusätzlichen Federspeicher und einer Nachstelleinrichtung versehenen beiden Kolben-Zylindereinheiten 3 wird nachfolgend näher erläutert.

Ein Druckbolzen 5, der an seinem vorderen Teil 5' abgeflacht ist ist mittels einer am Federspeicherzylinder 6 befestigten Lasche 7 gegen eine Verdrehung gesichert, und er ist durch eine ebenfalls in die Abflachung eingreifende Scheibe 8, die ihrerseits durch einen Sicherungsring 9 am Kolben 3 gehalten ist, mk dem Kolben bewegungskonform. Der Druckbolzen 5 ist mit einem Gewinde 10 versehen, auf das eine Mutter 11 aufgeschraubt ist. Diese Mutter 11 wird mit der Vorspannkraft einer Distanzfeder 12 an einem federspeicherkolben 13 in Anlage gehalten.

Zum Nachstellen des Kolbens 3 ist auf der Mutter 11 am hinteren Teil ein Ring 14 drehbar gelagert, der in bekannter Weise eine Schrägnut 15 aufweist, in die ein in der Mutter drehfest angeordneter Bolzen 16 mit einem das Lüftspiel berücksichtigenden Spiel L' hineinragt. Der Ring 16 weist ferner einen Kranz 17 auf, der mit der Vorspannkraft einer Druckfeder 18, die sich an dem Federspeicherkolben 13 und an dem Ring 14 abstützt, mit einer Ringkante des Federspeicherzylinders 6 in Wirkverbindung steht.

Die Kolben 2 sind jeweils mit einem Quadratdichtring 20 versehen, der nach jedem Bremsvorgang die Rückstellbewegung des Belagträgers bewirkt, weil er aufgrund seiner E'aatizität zwischen den Berührungsflächen von Kolben und Zylinder bei einer Relativverschiebung abrollt.

Nachfolgend wird der Aufbau der zur Abstützung der Bremsscheibe bei Betätigung der Feststellbremse dienenden Kolben-Zylindereinheit 4 näher erläutert.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist innerhalb des eigentlichen Kolbens 4 eine Buchse 33 angeordnet die mit der Vorspannkraft einer Druckfeder 32 an einer Ringkante des Kolbens 4 in Anlage gehalten wird. Die Druckfeder 32 stützt sich einerseits an der Buchse 33 und andererseits an einer Scheibe 31 ab, die sich ihrerseits an einem in den Kolben 4 eingesetzten Sicherungsring 30 abstützt In die Buchse 33 ist ein Bolzen 34 fest eingesetzt, der mit seinem nach innen vorstehenden Ende 35 in eine Schrägnut 36 einer Mutter 37 hineinragt Die Mutter 37 ist mit einem Gewinde 38 auf einem Bolzen 39 schraubbar angeordnet. Der Bolzen 39 ist mittels einer Mutter 40 in der Bremssattelwand 41 fest verschraubt. Eine weitere Druckfeder 42. die sich einerseits an der Scheibe 31 und andererseits an der Mutter 37 abstützt hält den Kolben 4 und den zugeordneten Bremsbelag im Abstand von der Bremsscheibe.

Die vorstehend beschriebene hydraulisch und mechanisch betätigbare Festsattel-Scheit Vibremse arbeitet folgendermaßen:

Betriebsbremse

Beim Betätigen des Bremspedals werden alle sechs Kolben, d. h. die Kolben der drei Kolben-Zylindereinheiten 2 und der beiden Kolben-Zylindereinheiten 3 und der Kolben-Zylindereinheit 4 über Hauptzylinder durch Anschlüsse 23 mit Bremsflüssigkeit beaufschlagt, wodurch in bekannter Weise die Betriebsbremsung ausgeführt wird.

Feststellbremse

In diesem Fall werden nur die beiden Kolben-Zylindereinheiten 3 wirksam. Durch einen Anschluß 21 wird der Federspeicherkolben 13 einer jeden Kolben-Zylindereinheit 3 normalerweise von einer nicht gezeigten Pumpen-Speicherhydraulik beaufschlagt, wodurch die in dem Federspeicherzylinder 6 angeordneten Tellerfedern 22 zusammengepreßt werden, so daß bei diesem Betriebszustand ein Anlegen der Bremsbacken an die Bremsscheibe unterbleibt. Wenn jedoch beim Anhalten des Fahrzeugs die Hydraulikzuruhr unterbrochen wird, dann entspannen sich die Tellerfedern 22 auf ein vorbestimmtes Maß, so daß der Federspeicherkolben 13 nach links bewegt und die Bremsbacke 19 über den Kolben 3 an der Bremsscheibe zur Anlage gebracht wird. Damit ist der Feststellvorgang vollzogen.

Nachstellvorgang

Bei hydraulischer Betätigung der Kolben-Zylindereinheiten 3 wird über die Scheibe 8 der Druckboken 5 und über das Gewinde 10 die mit demselbeiV verbundene Mutter 11 axial verschoben. Der mit einem Ende aus der Mutter 11 herausragende und in den Schrägschlitz 15 des Ringes 14 eingreifende Bolzen 16 verdreht den ω Ring 14, da dieser mittels der Druckfeder 18 mit der Ringkante des Fedefspeichefzylinders 6 in Anlage gehalten wird. Nach Beendigung des 3rert;svorganges wird nun aufgrund der Wirkverbindung des Konus 17 des Ringes 14 mit der Ringkante des mit dem Federspeib5 cherzylinder 6 dre.tfest verbundenen Verschlußstückes 27 der Bolzen 16 und damit die Mutter 11 verdreht. Dies bewirkt über das Gewinde 10 ein Herausschrauben des Druckbolzens 5 und damit ein Nachstellen, d. h. Ausglei-

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chen des inzwischen eingetretenen Verschleißes an den Bremsbelägen.

Der Nachstellvorgang bei Betätigung der Feststellbremse wird über die Anlage 24 zwischen dem Kolben 13 und der Mutter 11 eingeleitet und verläuft im weite- ^r> ren wie dies für die Betätigung der Betriebsbremse erläutert wurde.

Das Nachstellen des Kolbens 4 erfolgt ausschließlich bei Betätigung der Betriebsbremse. Bei hydraulischer Beaufschlagung wird der Kolben 4 nach rechts verschoben, bis die Bremsbacke 19' an der Bremsscheibe zur Anlage kommt.

Dabei wird die Buchse 33 über die Druckfeder 32 mitgenommen und durch den in die Schrägnut 36 der Mutter 37 eingreifenden Bolzen 34 verdreht, weil die r> Mutter 37 mit einer Reibungssicherung 43 auf dem Bolzen 39 gehalten ist. Beim Zurückgehen des Kolbens 4 wird die Mutter 37 infolge der Wirkverbindung /wischer! der Ririck^nf* ^^pt Knlhrns 4 und dem Konus 44 der Buchse 33 auf dem Bolzen 39 verdreht und damit eine Nachstellung vollzogen.

Für den An- und Abbau des kompletten Federspeicherzylinders 6 ist es sowohl zur Einhaltung der Einbaumaße (Vorspannung der Tellcrfedern auf einen bestimmten Federkraftwert) als auch aus Sicherheitsgründen wegen der enorm hohen Federkräfte erforderlich, eine besondere Maßnahme zu ergreifen. Zu diesem Zweck ist die Mutter 11 im Endbereich mit einem Außengewinde 25 versehen, auf das eine Mutter 26 aufgeschraubt ist, die unter Berücksichtigung des erforderli- jo chen Einbaumaßes durch Verdrehen an dem Verschlußstück 27 zur Anlage gebracht wird. Nach vollzogener Montage und Inbetriebnahme der Anlage ist die Mutter

26 in die gezeigte Abstandsstellung zu bringen.
Desweiteren ist eine Löseeinrichtung vorgesehen, die js

dann angewendet wird, wenn die Speicherhydraulik für die Feststellbremse ausfällt. Beim Eintreten dieses Falles würden die Bremsbacken 19 der beiden Kolben 3 an der Bremsscheibe zur Anlage kommen. Um jedoch das Fahrzeug bedingt fahrbereit machen zu können. braucht die Mutter 26 lediglich an dem Verschlußstück

27 z'jr Anlage gebracht werden, woraufhin die Feststellbremse durch Verdrehen der Löseeinrichtung 28 gelöst werden kann.

Beim Kolben 4 ist ebenfalls eine Lösemöglichkeit gegeben, indem die Mutter 40 gelöst und der Bolzen 39 mit Hilfe eines an seinem angeflachten Ende 45 zngesetzten Schlüsseis herausgeschraubt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 5«

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Claims

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Patentanspruch:

Festsattel-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit in zu beiden Seiten der Bremsscheibe angeordneten Sattelhäiflen angebrachten Bremsbelägen, welche durch einander gegenüberliegende hydraulische Kolben-Zylindercinhciten belätigbar sind, denen eine automatische Nachstelleinrichtung für den Kolben zugeordnet ist. und mit einer in der einen Bremssatielhälfte zusätzlich angeordneten mechanischen Betätigungseinrichtung für den Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Hälften des Bremssattels (1) jeweils drei Kolben-Zylindereinheiten (2, 3, 4) im gleichen gegenseitigen Abstand angeordnet sind, wobei in der einen Bremssattelhälfte ausschließlich hydraulisch betätigbare Kolben-Zylindereinheiten (2, 4) angeordnet sind, von denen nur die mittlere Kolben-Zylindereinhe;! '4) mit der automatischen Nachstelleinrichtung (32—39) für den Kolben versehen ist, und in der anderen Bremssattelhälfte eine mittlere Kolben-Zylindereinheit (2) angeordnet ist, die ausschließlich hydraulisch betätigbar ist. und zwei äußere hydraulische Kolben-Zylindereinheiten (3) angeordnet sind, denen jeweils zusätzlich die mechanische Betätigungseinrichtung (5,11,13,22) and die automatische Nachstelleinrichtung (14-18) für den Kolben zugeordnet ist.