DE2907517C2 - - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
- F16D55/22—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads
- F16D55/224—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members
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- F16D55/2262—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members by clamping an axially-located rotating disc between movable braking members, e.g. movable brake discs or brake pads with a common actuating member for the braking members the braking members being brake pads in which the common actuating member is moved axially, e.g. floating caliper disc brakes the axial movement being guided by open sliding surfaces, e.g. grooves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16D65/092—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc brakes
- F16D65/095—Pivots or supporting members therefor
- F16D65/097—Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts
- F16D65/0972—Resilient means interposed between pads and supporting members or other brake parts transmitting brake reaction force, e.g. elements interposed between torque support plate and pad
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwimmsattel-Teil
belag-Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse ist
aus der DE-OS 24 08 519 bekannt. Der Bremsträger überragt
die Bremsscheibe mit zwei parallel zur Bremsscheibenachse
verlaufenden Armen, die auf beiden Seiten der Bremsscheibe
einander zugewandte Vorsprünge aufweisen, dessen Stirnseiten
die Führungsflächen bilden. Die Vorsprünge greifen in
Führungsnuten des Bremssattels ein, deren Bodenflächen zur
Bremsscheibenachse parallel verlaufen. Die Führungsflächen
haben zu den Nutenböden ein geringes Spiel, so daß der
Bremssattel axial leicht verschieblich ist.
Die auf der Befestigungsseite des Bremsträgers liegende
Bremsbacke ist durch einen im Schenkel des Bremssattels an
geordneten Betätigungskolben an die Bremsscheibe anlegbar,
die dem anderen Schenkel zugeordnete Bremsbacke liegt im
Schenkel des Bremssattels formschlüssig fest und wird durch
die Reaktionskraft des Betätigungskolbens angelegt. Wird die
rotierende Bremsscheibe abgebremst, so legt sich erst die
kolbenseitige, im Bremsträger abgestützte Bremsbacke an die
Bremsscheibe und überträgt alle auftretenden Reibkräfte di
rekt auf den Bremsträger. Nun erst legt sich die im Schenkel
des Bremssattels festliegende Bremsbacke an die Bremsscheibe
an und die auftretenden Reibkräfte versuchen, den Bremssat
tel in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe zu verschieben, um
ihn an den vorgesehenen Führungsflächen des Bremsträgers ab
zustützen. Da der Bremssattel auf der Bremsträgerseite je
doch durch den auf der im Bremsträger abgestützten Brems
backe reibschlüssig festliegenden Kolben mit dem Bremsträger
kraftschlüssig in Verbindung steht, wird beim Überwinden der
führungsbedingten Spiele zwischen Bremssattel und Bremsträ
ger eine Schrägstellung des Bremssattels und damit ein
Schrägverschleiß der Bremsbacken eintreten. Beim Lösen der
Scheibenbremse kehrt der Bremssattel nicht mehr in seine
Ausgangslage zurück und wird sich bei einer weiteren Brem
sung noch stärker schrägstellen, bis der Bremssattel durch
Anlage zwischen den scheibenauslauf- und scheibeneinlaufsei
tigen Führungsflächen abgestützt wird und der maximale
Schrägverschleiß erreicht ist. Eine weitere Vergrößerung der
Schrägstellung ist nun nur noch durch die Durchbiegung des
über die Bremsscheibe ragenden Armes bestimmt, der als Ab
stützung des Bremssattels dient.
Aufgabe der Erfindung ist es, die durch die unkontrollierte
Überwindung der bestehenden Führungsspiele entstehende
Schrägstellung des Bremssattels zu verhindern, um so den
Schrägverschleiß zu verringern.
Die Aufgabe wird bei einer Scheibenbremse der sich aus dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung erfindungsge
mäß durch die Anwendung der im kennzeichnenden Teil des An
spruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Durch die erfin
derischen Maßnahmen wird auf der der direkt betätigten
Bremsbacke zugeordneten Seite des Sattels in Richtung der
Umfangskraft freier Raum geschaffen, durch welchen diese
Sattelseite der ausgewanderten anderen Sattelseite zu folgen
vermag. Zur Ausrichtung des Sattels dient die Anlagekraft
des äußeren Belags an der Bremsscheibe. Es ist somit gewähr
leistet, daß der Bremssattel bei Überwindung des Führungs
spiels nur parallel zu seiner Ruhelage in Umlaufrichtung der
Bremsscheibe verschoben werden kann, die Schenkel des Brems
sattels liegen immer parallel zur Bremsscheibe. Ein durch
das Führungsspiel bedingter Schrägverschleiß wird durch die
se Anordnung weitgehend vermieden.
Die erfinderische Abstützung des Bremssattels wird auch bei
einer Durchbiegung des scheibenauslaufseitigen Bremsträger
arms der Schrägstellung des Bremssattels entgegenwirken, da
der auf der Befestigungsseite des Bremsträgers liegende
Schenkel des Bremssattels immer dem ausgelenkten Schenkel
parallel nachgeführt werden kann.
Aus der DE-OS 28 11 848 ist es bekannt, daß bei schiefen
Bremsscheiben während der Bremsbetätigung eine seitliche
Bewegung auf die Bremsbacken übertragen wird, die durch
Zwischenlagen mit geringeren Reibungskoeffizienten
verringert werden kann.
Eine vorteilhafte Art der Nachführung der inneren Sattel
seite ergibt sich aus den Merkmalen nach Anspruch 2. Dadurch
wird dem Schenkel die Möglichkeit gegeben, in Umfangsrich
tung der Bremsscheibe weitgehend frei von Reibungskräften
auf der Rückenplatte zu gleiten. Besonders vorteilhaft er
weist sich diese Ausführung deshalb, da es nun durch Aus
tausch der Bremsbacken möglich ist, den Schrägverschleiß
auch bei bestehenden Systemen zu verringern.
Eine andere Weiterbildung der Nachführung des Bremssattels
ist durch die Merkmale nach Anspruch 3 beschrieben. Auch
hiermit wird ohne größere Eingriffe in eine Schwimm
sattel-Teilbelag-Scheibenbremse der Schrägverschleiß deut
lich verringert, indem die Folgebewegung des inneren Sattel
schenkels durch die Verschiebung der Oberflächen des Belags
ermöglicht wird.
Eine andere vorteilhafte Ausbildung der Lagerung wird durch
die Merkmale des Anspruchs 4 gegeben, wobei die erste Brems
backe über eine federnde Anordnung, wie sie z. B. aus dem
DE-GM 68 05 501 bekannt ist, im Bremsträger abgestützt ist
und hierdurch trotz seiner möglichen kraftschlüssigen
Verbindung mit den Kolben der Schenkel des Bremssattels be
weglich wird, so daß er der Auslenkung des anderen Schenkels
folgen kann.
Indem gemäß Weiterbildung nach Anspruch 5 die federnde An
ordnung so ausgeführt ist, daß sie nach Anlage des Bremssat
tels an die Führungsfläche bei Krafteinwirkung genau um den
Weg nachgibt, der der durch die Bremskraft hervorgerufenen
Auslenkung des abstützenden Armes entspricht, der die Füh
rungsfläche trägt, wird in einfacher Weise ein Ausgleich der
durch die Umfangskraft bedingten Schrägstellung des Brems
sattels erreicht.
Durch Anwendung der Merkmale nach Anspruch 6 wird der erfor
derliche Aufwand minimiert. Die Hauptdrehrichtung der Brems
scheibe ist so gewählt, daß sie der Vorwärtsfahrt bei Fahr
zeugen entspricht. Da die maximalen Bremskräfte und somit
auch die maximalen Schrägstellungen des Bremssattels in
erster Linie bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges vorkommen,
können sie durch diese Ausbildung kompensiert werden.
Eine andere Möglichkeit der Lagerung gemäß Anspruch 7 bietet
sich dadurch, daß zwischen Betätigungskolben und Bremsbacke
ein Zwischenteil eingesetzt ist, das in Umfangsrichtung der
Bremsscheibe begrenzt beweglich ist und durch federnde Mit
tel in Mittellage zum Kolben gehalten wird. Es kann somit
erreicht werden, daß eine die Verschiebung des Bremssattels
ausgleichende Vorrichtung in den Betätigungskolben inte
griert wird.
Erfindungsgemäße Ausführungen der Schwimmsattel-Teil
belagscheibenbremse sind in den Zeichnungen darge
stellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es
zeigt
Fig. 1 die schematische Darstellung der Aufsicht auf
eine Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse,
Fig. 2 eine federnde Anordnung zur Abstützung einer
Bremsbacke im Bremsträger.
In Fig. 1 ist die Bremsscheibe mit 1, der Bremssattel
mit 2 und der Bremsträger mit 3 bezeichnet. Der Brems
träger übergreift die Bremsscheibe mit zwei Armen 4,
5, zwischen denen der Bremssattel 2 geführt und ge
halten ist. Hierzu weisen die Arme des Bremsträgers
beidseitig der Bremsscheibe Vorsprünge 8, 9, 10, 11 auf,
die in parallel zu den Armen des Bremsträgers einge
brachten Führungsnuten 14, 15 des Bremssattels ein
greifen.
Die Vorsprünge 8, 9, 10 sind gleich ausgebildet und ihre
Stirnseiten 31, 32, 33 haben zum Nutboden 12 im Brems
sattel ein geringeres Spiel v, während der Vorsprung
11 kleiner ausgebildet ist, so daß seine Stirnseite 30
ein definiertes Spiel x zum Nutboden 12 im Bremssattel 1
aufweist. Der Bremssattel hat zwei sich parallel zur
Bremsscheibe erstreckende Schenkel 6, 7, wobei der
Schenkel 6 eine hydraulische Betätigungsrichtung mit
einem Kolben 13 enthält. Zu beiden Seiten der Brems
scheibe 1 sind Bremsbacken 16, 17 angeordnet. Die Brems
backe 16 ist direkt zwischen den Armen im Bremsträger
an den Flächen 24, 25 abgestützt und durch den Kolben 13
an die Bremsscheibe anlegbar, während die Bremsbacke 17
auf der dem Kolben gegenüberliegenden Seite der Brems
scheibe direkt im Bremssattel abgestützt ist.
Die aus Bremsbelag 19 und Rückenplatte 18 zusammenge
setzte Bremsbacke 16 trägt auf der dem Kolben 13 zuge
wandten Seite der Rückenplatte einen Gleitbelag 20,
dessen Reibungskoeffizient möglichst gering ist. In der
dargestellten Ausführungsform kann z. B. teflonisiertes
Blech verwendet werden, so daß der Kolben fast reibungs
los in Umfangsrichtung der Bremsscheibe über die Rücken
platte gleiten kann.
Wird in den Zylinder 21 ein Druckmittel eingebracht, so
wird der Kolben 13 die Bremsbacke 16 an die Bremsscheibe
anlegen, die auftretende Reibkraft wird die Bremsbacke
16 sofort zur Anlage an die Abstützfläche 25 im Brems
träger bringen. Die nun auftretende Reaktionskraft auf
den Zylinderboden 22 wird den Bremssattel 2 verschieben
und die Bremsbacke 17 wird ebenfalls in Reibeingriff
mit der Bremsscheibe gebracht, die auftretenden Reib
kräfte werden direkt auf den Bremssattel 2 übertragen.
Durch diese Umfangskräfte wird der Bremssattel 2 in
Hauptdrehrichtung 23 der Bremsscheibe mitgenommen, bis
er an der Abstützfläche 33 des Bremsträgerarmes 4 zur
Anlage kommt. Bei dieser Verschiebung wird der Schenkel
6 des Bremssattels dem Schenkel 7 folgen, da er auf der
Rückenplatte 18 der Bremsbacke 16 fast reibungsfrei
gleiten kann. Es ist somit gewährleistet, daß der Brems
sattel, ohne sich schrägzustellen, an den scheibenauslauf
seitigen Abstützflächen zur Anlage kommt, um die auf
tretenden Umfangskräfte zu übertragen.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann dadurch
erreicht werden, daß dem Bremssattel zur Abstützfläche
auf der Seite des Bremsträgers ein Spiel x zugeordnet
wird, so daß ihm damit eine größere, begrenzte Beweg
lichkeit in Umfangsrichtung der Bremsscheibe einge
räumt wird. Ist der Bremssattel zur Anlage an die
Führungsfläche 33 gelangt, so wird er die auftretenden
Umfangskräfte direkt auf den Bremsträgerarm 4 über
tragen. Bedingt durch die freie Länge des Bremsträger
arms 4 wird er sich aufgrund der Materialelastizität
verbiegen. Der Schenkel 7 des Bremssattels verschiebt
sich also in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe und
würde so den Bremssattel 2 schrägstellen. Durch den
besonders gestalteten Reibbelag auf der dem Bremssattel
zugewandten Seite der Rückenplatte 18 der Bremsbacke 16
und durch das entsprechend ausgelegte Spiel x am Vor
sprung 11 wird der Schenkel 6 jedoch fast reibungslos
der Verschiebung des Schenkels 7 folgen. Somit kann
der Bremssattel nur parallel zur Bremsscheibe verscho
ben werden, ein Schrägstellen der Schenkel und somit
ein Schrägverschleiß der Bremsbacken wird weitgehend
vermieden. Bei der Beendigung des Bremsvorgangs wird
der Arm 4 des Bremsträgers, bedingt durch seine Materi
alelastizität, den Bremssattel in seine Ruhelage zu
rückstellen.
Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform, dem
Schenkel 6 ein Nachfolgen der Verschiebung des Schen
kels 7 zu ermöglichen, ist in Fig. 2 dargestellt.
Für gleiche Teile wie in Fig. 1 sind die gleichen Be
zugszeichen verwendet worden. Die vom Kolben 13 an
legbare Bremsbacke 16 ist in Hauptdrehrichtung 23 der
Bremsscheibe nicht unmittelbar an der Abstützfläche 25
des Bremsträgers abgestützt. Zwischen der Abstütz
fläche des Bremsträgers und der der Abstützfläche zu
gewandten Seite 26 der Bremsbacke ist eine Feder 27 ein
gebracht. Sie wird durch eine Schraube 28 am Bremsträger
gehalten. Die Elastizität der Feder ist progressiv ge
wählt, so daß die Feder ohne größere Kraftaufwendung
mindestens um den Weg v zusammendrückbar ist, jedoch
nach Überwindung des Weges v in ihrer Elastizität der
Materialelastizität des Bremsträgerarms 4 entspricht.
Somit wird bei einer Bremsung die auf die Feder 27
einwirkende Kraft die Feder genau um den Weg zusammen
pressen, der der Verschiebung des Schenkels 7 in Haupt
drehrichtung 23 der Bremsscheibe 1 entspricht. Da der
Kolben 13 in dieser Ausführungsform reibschlüssig an
der Rückenplatte 18 der Bremsbacke 16 anliegt, wird
die Bremsbacke den Schenkel 6 des Bremssattels eben
falls in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe mitnehmen.
Somit ist erreicht, daß die Schenkel 6 und 7 parallel
verschoben werden, so daß die Schenkel des Bremssattels
ihre zur Bremsscheibe parallele Lage beibehalten. Ein
Schrägstellen des Bremssattels 2 wird weitgehend ver
mieden, der Schrägverschleiß der Bremsbacken wird
spürbar verringert.
In beiden Ausführungsformen sowie bei anderen Anwen
dungsbeispielen ist darauf zu achten, daß die Eingriff
tiefe z der Vorsprünge 8, 9, 10, 11 in die Führungsnuten
14, 15 so ausgelegt ist, daß bei maximaler Verschiebung
des Bremssattels in Umfangsrichtung der Bremsscheibe
die Vorsprünge 8, 9 bzw. 10, 11 nicht aus der Führungsnut
14 bzw. 15 austreten können.
Es sei hier darauf hingewiesen, daß die gezeigten Aus
führungsformen die vorhandenen Möglichkeiten zur
Schaffung einer Lagerung bei weitem nicht erschöpfen.
So könnten zwischen der Bremsbacke 16 und dem Kolben
13 auch andere, bekannte Lagerungen gewählt werden,
die dem Schenkel 6 ein Folgen des Schenkels 7 er
möglichen. Möglichkeiten hierzu wären dadurch ge
geben, daß zum Beispiel zwischen Kolben 13 und Brems
backe 16 eine drehbar gelagerte Kugel angeordnet ist.
Andere Mittel könnten vorsehen, daß in den Kolben 13
ein Zwischenteil eingesetzt wird, das zum Kolben in
Umfangsrichtung der Bremsscheibe begrenzt beweglich
ist und mit der Bremsbacke 16 reibschlüssig in Ver
bindung steht.
Claims (7)
1. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse mit einer umlau
fenden Bremsscheibe, einem fahrgestellfesten Bremsträ
ger, der teilweise den Rand der Bremsscheibe übergreift
und zwischen der Bremsscheibenachse parallelen Führungs
flächen einen Bremssattel axial verschieblich führt und
in Umfangsrichtung der Bremsscheibe abstützt, wobei der
Bremssattel über seine sich jeweils parallel zur Brems
scheibe erstreckenden Schenkel auf beiderseits der
Bremsscheibe angeordnete Bremsbacken in axialer Richtung
einwirkt, von denen die direkt betätigte Bremsbacke im
Bremsträger und die indirekt betätigte Bremsbacke im
äußeren Sattelschenkel abgestützt ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß die auf der
Befestigungsseite des Bremsträgers (3) liegende
Führungsfläche (30, 31) zum Bremssattel (2) ein größeres
Spiel (X) aufweist als die auf der der Befestigungsseite
des Bremsträgers (3) gegenüberliegende Seite der
Bremsscheibe (1) angeordnete Führungsfläche (32, 33) und
daß der innere Sattelschenkel (6) der durch die
Umfangskraft verursachten Verschiebung des äußeren
Sattelschenkels (7) folgt.
2. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die direkt be
tätigte Bremsbacke (16) auf ihrer Rückenplatte (18) oder
an der Betätigung (13) einen das Lager für den inneren
Sattelschenkel (6) bildenden Gleitbelag (20) trägt.
3. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der direkt betätigten Bremsbacke (16) und der
Betätigung (13) ein druckfester Belag (20) liegt, der in
Umfangsrichtung der Bremsscheibe (1) elastisch ist.
4. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die direkt be
tätigte Bremsbacke (16) über eine federnde Anordnung
(27) im Bremsträger (3) abgestützt ist.
5. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die federnde
Anordnung (27) nach Anlage des Bremssattels (2) an die
Führungsfläche (32, 33) bei Krafteinwirkung genau um den
Weg nachgibt, der der durch die Bremskraft hervorgeru
fenen Auslenkung des Bremsträgerarmes (4, 5) entspricht,
der die Führungsfläche (32, 33) bildet.
6. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbacke
(16) nur in Hauptdrehrichtung (23) der Bremsscheibe über
eine federnde Anordnung (27) abgestützt ist.
7. Schwimmsattel-Teilbelag-Scheibenbremse nach einem vor
hergehenden Anspruch, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen Betätigungskolben (13) und Brems
backe (16) ein Zwischenteil eingesetzt ist, das in Um
fangsrichtung der Bremsscheibe (1) begrenzt beweglich
ist und durch federnde Mittel in Mittellage zur Betäti
gung gehalten wird.
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