DE2935647A1 - Schwimmsattel-scheibenbremse. - Google Patents

Schwimmsattel-scheibenbremse.

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Description

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PATENTANWÄLTE ·
"Schwimmsatte!-Scheibenbremse"
Die Erfindung betrifft eine Schwimmsattel-Scheibenbremse für Nutzfahrzeuge j insbesondere Lastkraftwagen und Anhänger, mit Druckluftbremsanlage, mit einer an der Radnabe befestigten Bremsscheibe und einem in einem auf der Radachse axial verschiebliche gelagerten, die Bremsscheibe für die Zustellung des radnabenseitigen Bremsbelages radnabenseitig übergreifenden Bremssattel angeordneten Bremskolben für die Zustellung des radnabenabgewandten Bremsbelages auf die Bremsscheibe.
Bekannte Festsattel-Scheibenbremsen sind für schwere Nutzfahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen und Anhänger deswegen nicht geeignet, weil solche Bremsen dauerbremsfähig sein müssen und daher eine stärkere Dimensionierung von Bremsbelag und Bremsscheibe erforderlich ist. Dazu fehlt es bei der Festsattel-Scheibenbremse an der notwendigen Tiefe des Einbauraumes für eine beidseitige Zustellung. Durch die beidseitige Nähe der Dichtelemente und der Bremsflüssigkeit zur Heißzone der Bremsscheibe fehlt ferner bei der Fest-. sattel-Scheibenbremse die ausreichende thermische Belastbarkeit.
Diese Probleme hat man bereits durch Einsatz von Schwimmsattel-Scheibenbremsen mit einer der Radnabe abgewandten Zuspannung zu lösen versucht. Hierbei wurde ein in Führungsschienen auf einem Bremsträger gelagerter Bremssattel mit einer mechanischen Betätigung über von der Trommelbremse bekannte, auf eine Spindel oder ein Keilsystem wirkende Gestängesteller verschoben* Diese mechanische Kraftübertragung erfordert einen hohen Bauaufwand und führt zu
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einem schlechten Wirkungsgrad sowie einer großen Betätigungshysterese. Eine direkte Betätigung der Scheibenbremse mittels Druckluft ist an dem niedrigen Druck der pneumatischen Bremsanlage und dem geringen, für den Bremszylinder zur Verfügung stehenden Raum gescheitert. Bei bekannten Schwimmsattel-Scheibenbremsen sind ferner die Sattelführungen so kurz, daß oft ein schräges Ablaufen der Bremsbeläge festzustellen ist. Nachteilig ist dabei auch, daß der Sattel zum Ausbau der Radnabe mit Bremsscheibe abgenommen werden muß.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Schwimmsattel-Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art, bei welcher insbesondere diese Nachteile vermieden sind und bei einfacher Konstruktion und zuverlässiger Wirkungsweise ein hoher Wirkungsgrad und geringe Betätigungshysterese erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Bremssattel eine hydraulische Kraftübersetzung aufweist, welche durch einen auf dem Bremssattel angeordneten Druckluftbremszylinder betätigbar ist. Die Erfindung besteht daher in einer Kombination von pneumatischer und hydraulischer Druckbeaufschlagung in jedem einem Rad zugeordneten Bremssattel mit wirksamer Kraftübersetzung.
Eine besonders einfache konstruktive Ausgestaltung des Erfindungsgedankens erhält man, wenn der Druckluftbremszylinder gegen die Wirkung einer Druckfeder über einen Arbeitskolben und dieser über ein in einer Bremsflüssigkeitskammer vorhandenes Bremsflüssigkeitsvolumen auf den Bremskolben einwirkt, wobei das Flächenverhältnis von Arbeitskolben und Bremskolben die Kraftübersetzung bestimmt.
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Eine selbsttätige Bremsnachstellung kann dadurch erreicht werden, daß bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Bremsflüssigkeitskammer über eine Ausgleichsbohrung mit einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter in Strömungsverbindung steht, welche Ausgleichsbohrung beim Betätigen der Bremse von dem Arbeitskolben überfahren und so verschlossen wird. .
Eine große Abstützbasis für den Schwimmsattel erhält man bei einer Drei- oder Mehr-Punkt-Lagerung, wenn der Bremssattel wenigstens zwei Führungsbolzen aufweist, mithilfe derer der Bremssattel in entsprechenden Bohrungen eines, vorzugsweise in der Nähe der Bremsscheibe angeordneten, auf der Radachse befestigten, vorzugsweise als Kragen ausgebildeten Bremsträgers axial verschieblich gehalten ist und wobei der Bremssattel in axialem Abstand von dem Bremsträger in einem, vorzugsweise in der Nähe des Druckluftbremszylinders auf der Radachse fest angeordneten, vorzugsweise ebenfalls als Kragen ausgebildeten Lager axial verschieblich gehalten ist.
Wenn entsprechend einer v/eiteren Ausgestaltung der Erfindung der die Bremsscheibe radnabenseitig übergreifende Bremssattelabschnitt als gesondertes, abnehmbares Teil ausgebildet ist, wird der Ausbau der Radnabe und der Bremsscheibe ohne vollständige Demontage des Schwimmsattels möglich.
V/eitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger
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sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung·
Die einzige Figur zeigt im Schnitt eine Ausführungsform der die Erfindung aufweisenden Schwimmsattel-Scheibenbremse.
An der Radnabe 1 der Radachse 6 ist eine Bremsscheibe
2 drehfest angeschraubt. Die Bremsscheibe 2 kann beispielsweise mit oder ohne Innenbelüftung ausgebildet sein. Auf der Radachse 6 ist ein Bremssattel 3 axial verschieblich gelagert. Zu diesem Zweck hat der Bremssattel 3 wenigstens zwei Führungsbolzen 5, die in entsprechenden Bohrungen eines in der Nähe der Bremsscheibe 2 auf der Radachse 6 als Kragen ausgebildeten Bremsträgers 7 mit dem Sattel
3 axial verschieblich gelagert sind. In axialem Abstand davon ist der Bremssattel 3 an dem der Bremsscheibe 2 abgewandten Ende, in der Nähe eines dort an den Bremssattel 3 angeflanschten Druckluftzylinders 4 mithilfe eines als Kragen ausgebildeten, auf der Radachse 6 befestigten Lagers 8 nochmals axial verschieblich gelagert. Auf der der Bremsscheibe 2 zugewandten Seite des Bremssattels 3 trägt dieser einen mittels Schraubbolzen 13 angeflanschten, die Bremsscheibe 2 radnabenseitig übergreifenden winkelförmigen gesonderten Bremssattelabschnitt 12. Auf der der Bremsscheibe 2 zugewandten Innenfläche des Bremssattelabschnittes 12 befindet sich der radnabenseitige Bremsbelag 11. Der am radnabenabgewandten Ende des Bremssattels 3 angeflanschte Druckluftbremszylinder 4 wirkt mithilfe einer Membrane 19 auf einen sich gegen eine Druckfeder 16 mit einem an einer Druckstange 17 rückwärtig angeordneten Fuß 20 abstützenden Arbeitskolben 9 auf ein in einer Bremsflüssig-Keitskammer 18 gleichen Querschnitts vorhandenes Bremsflüssigkeitsvolumen. Über das Bremsflüssigkeitsvolumen
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drückt der Arbeitskolben 9 auf einen koaxial und ebenfalls in Axialrichtung verschieblich in dem Breinssattel 3 gelagerten Bremskolben 1O9 an dessen der.Bremsscheibe. 2 zugewandten Seite der radnabenabgewandte Bremsbelag 11 vorgesehen ist. Der Arbeitskolben 9 hat einen der Bremsflüssigkeitskammer 18 entsprechende, aber im Vergleich zu" der Querschnittsfläche des Bremszylinders 10 geringere Querschnittsfläche» Das Verhältnis der Flächen des Arbeitskolbens 9 und des Bremskolbens ..10 bestimmt die hydraulische Kraftübersetzung der Schwimmsattel-Scheibenbremse,, Die Bremsflüssigkeitskammer 18 steht über eine obere Ausgleichsbohrung 15 geringeren Querschnitts mit einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 14 in Strömungsverbindung. Bei Betätigung der Bremse wird die Ausgleichsbohrung 15 von dem Arbeitskolben 9 überfahren und somit verschlossen. Beim Lösen der Bremsen und Zurückführen des Arbeitskolbens 9 aufgrund der Wirkung der Druckfeder 16 wird die Ausgleichsbohrung 15 wieder freigegeben. Dadurch kann Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 14 in die Bremsflüssigkeitskammer 18 nachgesaugt \verden9 so daß ein manuelles Nachstellen der Bremse bei Belagabrieb nicht erforderlich ist. Mit dem Andrücken des Bremsbelages 11 auf die radnabenabgewandte Seite der Bremsscheibe 2 aufgrund der Betätigung des Bremskolbens 10 v/ird durch die Reaktion auf den schwimmend gelagerten Bremssattel 3 auch der von dem Bremssattelabschnitt 12 getragene Bremsbelag 11 an die radnabenzugewandte Seite der Bremsscheibe 2 angedrückt, so daß eine gleichmäßige Bremswirkung und Belagabnutzung auftritt. Nach Beendigung des Bremshubes wird in an sich bekannter Weise das Lüftungsspiel zwischen Bremsscheibe 2 und Bremsbelägen 11 unter der Wirkung des in der Bremsflüssigkeitskammer 18 durch Zurückziehen des Arbeitskolbens 9 entstehenden Unterdrucks wieder hergestellt.
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MERTENS & KEIL PATENTANWÄLTE Bezugszeichenliste:
1 Radnabe
2 Bremsscheibe
3 Bremssattel
4 Druckluftbremszylinder
5 Führungsbolzen
6 Radachse
7 Bremsträger
8 Lager
9 Arbeitskolben
10 Bremskolben
11 Bremsbeläge
12 Bremssattelabschnitt
13 Schraubbolzen
14 Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter
15 Ausgleichsbohrung
16 Druckfeder
17 Druckstange
18 Bremsflüssigkeitskammer
19 Membrane
20 Fuß
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Claims (1)

  1. Ansprüche:
    Schwirnmsattel-Scheibenbremse für Nutzfahrzeuge, _ insbesondere Lastkraftwagen und Anhänger, mit Druckluftbremsanlage, mit einer an der Radnabe befestigten Bremsscheibe und einem in einem auf der Radachse axial verschieblich gelagerten, die Bremsscheibe für die Zustellung des radnabenseitigen Bremsbelages radnabenseitig übergreifenden Bremssattel angeordneten Bremskolben für die Zustellung des raanabenabgewandten Bremsbelages auf die Bremsscheibe,.dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (3) eine hydraulische Kraftübersetzung aufweist, welche durch einen auf den Bremssattel (3) angeordneten Druckluftbrernszylinder (4) betätigbar ist.
    Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftbremszylinder (4) gegen die Wirkung einer Druckfeder (16) über einen
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    Arbeitskolben (9) und dieser über ein in einer Bremsflüssigkeitskammer (18) vorhandenes Bremsflüssigkeitsvolumen auf den Bremskolben (10) einwirkt, wobei das Flächenverhältnis von Arbeitskolben (9) und Bremskolben (10) die Kraftübersetzung bestimmt.
    3. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder
    2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsflüssigkeitskammer (18) über eine Ausgleichsbohrung (15) mit einem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (14) in Strömungsverbindung steht, welche Ausgleichsbohrung (15) beim Betätigen der Bremse von dem Arbeitskolben (9) überfahren und so verschlossen wird.
    4. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche
    1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (3) wenigstens zwei Führungsbolzen (5) aufweist, mithilfe derer der Bremssattel (3) in entsprechenden Bohrungen eines, vorzugsweise in der Nähe der Bremsscheibe (2) angeordneten, auf der Radachse (6) befestigten, vorzugsweise als Kragen ausgebildeten Bremsträgers (7) axial verschieblich gehalten ist,und daß der Bremssattel (3) in axialem Abstand von dem Bremsträger (7) in einem, vorzugsweise in der Nähe des Druckluftbremszylinders (4) auf der Radachse (6) fest angeordneten, vorzugsweise ebenfalls als Kragen ausgebildeten Lager (8) axial verschieblich gehalten ist.
    5. Schwimmsattel-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Bremsscheibe (2) radnabensTeitig übergreifende Bremssattelabschnitt (12) als gesondertes, abnehmbares Teil ausgebildet ist.
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