DE3040185A1

DE3040185A1 - Teilbelagscheibenbremse

Info

Publication number: DE3040185A1
Application number: DE19803040185
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Lötzsch
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1982-06-03
Also published as: GB2085986A; IT1139653B; FR2492928A1; GB2085986B; IT8124622A0

Description

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Die Erfindung betrifft eine Teilbelagscheibenbremse mit zwei in ümfangsrichtung der Bremsscheibe auf einer Seite der Bremsscheibe hintereinander angeordneten, gegenläufig arbeitenden Betätigungsvorrichtungen mit Drehantrieb, welche parallel auf eine einzige Bremsbacke einwirken und von einer Betätigungsvorrichtung über jeweils einen Schwenkhebel derart beaufschlagbar sind, daß sie sich stets synchron in Bremsklemm- bzw. Bremslöserichtung bewegen. Als Betätigungsvorrichtungen kommen in erster Linie solche mit Spindeln in Betracht. Auch die Anwendung von Stirnnockengetrieben ist denkbar.

Bei einer bekannten Teilbelagscheibenbremse dieser Art (DE-OS 23 64 050) bewegen sich die Schwenkhebel der Spindelbetätigungsvorrichtungen bei einer Betätigung der Bremse aufeinander zu. Die Betätigung erfolgt durch einen Bowden-Zug. Nachteilig an dieser bekannten Anordnung ist, daß die Schwenkhebel einen ausreichenden Abstand haben müssen, damit insbesondere bei abgenutzten Bremsbelägen die beiden Schwenkhebel während einer Bremsung nicht aneinanderstoßen können und so den Bremsvorgang behindern. Zur Vermeidung dieses Nachteils hat man auch schon gleichläufige Spindelbetätigungsvorrichtungen verwendet (GB-PS 14 92 784), doch ist hier zur gemeinsamen synchronen Betätigung beider Spindelbetätigungsvorrichtungen eine besondere Betätigungsstange erforderlich, welche die beiden Bewegungen synchronisiert. Eine pneumatische Betätigung wurde komplizierte Betätigungsgestänge erfordern.

Es ist weiter schon eine Teilbelagscheibenbremse bekannt (US-PS 4 089 393), welche eine Trägerplatte aufweist, die mittels zweier gegenläufig schwenkbarer Exzenterhebel in Richtung auf die Bremsscheibe zu verschoben werden kann. Zur Betätigung der beiden Spreizhebel kann zwischen diese eine pneumatische Kolben-Zylinderanordnung geschaltet sein. Die bekannte Teilbelagscheibenbremse erfordert erheblichen Bauraum vor allen Dingen in axialer Richtung, weil die Spreizhebel sich axial vom Bremssattel wegerstrecken und nicht in radialer Richtung, wie das bei einer mit Spindelbetätigungsvorrichtungen ausgestatteten Teilbelagscheibenbremse der Fall ist.

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Bei allen bekannten Teilbelagscheibenbremsen dieser Art handelt es sich um Schwimmsattelbremsen, bei denen ein Betätigungsmechanismus nur auf einer Seite der Bremsscheibe vorgesehen ist. Die Verwendung von zwei Betätigungsvorrichtungen hat den Zweck, die Bremsbetätigungskraft ohne das Erfordernis schwerer und massiver Druckplatten gleichmäßig auf die Bremsbacken zu übertragen.

Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, eine Teilbelagscheibenbremse der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der ein Versagen der Bremse durch Aneinanderstoßen der Spreizhebel nicht befürchtet werden muß' und die Betätigungsvorrichtungen in raumsparender und kompakter Weise untergebracht werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die beiden Spindelbetätigungsvorrichtungen durch Spreizen der Schwenkhebel mittels einer dazwischengeschalteten pneumatischen Kolben-Zylinderanordnung in Bremsklemmrichtung betätigbar sind. Aufgrund dieser Ausbildung wird trotz der Verwendung der einen kompakten Aufbau zulassenden Spindelbetätigungsvorrichtungen ein Aneinanderstoßen der Bremshebel während eines Bremsvorganges ausgeschlossen, weil sich die beiden Schwenkhebel beim Bremsen voneinander wegbewegen. Da sich die Schwenkhebel von den Spindelbetätigungsvorrichtungen aus in radialer Richtung erstrecken, wird in axialer Richtung durch die Anordnung der Betätigungsvorrichtung praktisch kein zusätzlicher Bauraum benötigt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn im ungebremsten Zustand der Bremse die Schwenkhebel sich von den einander gegenüberliegenden Umfangsbereichen der Spindelbetätigungsvorrichtungen im wesentlichen tangential zu den Spindelbetätigungsvorrichtungen und in radialer Richtung nach außen erstrecken. Bei dieser Ausführungsform können die pneumatischen Betäti-

gungsvorrichtungen besonders kompakt und unter Erzielung eines guten Wirkungsgrades angeordnet werden.

Eine besonders einfach aufgebaute Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß an die Schwenkhebel ein Zylinder bzw. ein darin angeordneter Kolben angeschlossen ist. Der Kolben und der Zylinder sind dabei ausschließlich an den beiden Schwenkhebeln, mit denen sie gelenkig verbunden sind., gehalten.

Eine erste bauliche Verwirklichung dieser Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß der Zylinder zwischen den beiden Schwenkhebeln angeordnet ist und der Zylinder mit dem einen Schwenkhebel, eine Kolbenstange des Kolbens mit dem anderen Schwenkhebel gelenkig verbunden ist.

Falls eine Anordnung des Zylinders in radialer Richtung erwünscht ist, soll die Anordnung so sein, daß die beiden Schwenkhebel durch ein Kniehebelgestänge gelenkig verbunden sind, auf dessen Kniegelenk im wesentlichen senkrecht zur Erstreckung des Kniehebelgestänges eine Kolbenstange des Kolbens einwirkt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist so ausgebildet, daß der Zylinder sich im nichtgebremsten Zustand der Bremse außerhalb des Zwischenraumes zwischen den Schwenkhebeln im wesentlichen senkrecht zu den Schwenkhebeln und in deren Schwenkrichtung erstreckt, wobei der dem Zylinder zugewandte Schwenkhebel mit der Stirnfläche, aus der die Kolbenstange austritt, und der vom Zylinder abgewandte Schwenkhebel· mit der Kolbenstange selbst gelenkig verbunden ist. Dabei !sollen die Schwenkhebel im nichtgebremsten Zustand der Bremse möglichst nahe beieinander und vorzugsweise im wesentlichen parallel liegen. Auf diese Weise wird ein wesentlicher Teil des radial außerhalb der Spindelbetätigungsvorrichtungen vorhandenen Raumes für die Unterbringung der pneumatischen Betätigungsvorrichtung ausgenutzt. Gleichwohl genügt ein einfacher^Zylinder mit daran angeordneten Kolben für die Betätigung. Auch bei diesem Aus-

führungsbeispiel werden der Zylinder und der Kolben über die Kolbenstange ausschließlich von den beiden Schwenkhebeln gehalten. \

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß auf entgegengesetzten Seiten der Schwenkhebel Zylinder angeordnet sind, welche durch eine Kolbenstange miteinander verbundene Kolben enthalten und deren Stirnflächen, aus denen die Kolbenstange austritt, mit jeweils einem der Schwenkhebel gelenkig verbunden sind.

Bei dieser Ausfuhrungsform sind zwar zwei Zylinder und Kolben vorhanden, welche jedoch völlig symmetrisch zu den beiden Schwenkhebeln angeordnet und durch die Kolbenstange miteinander in Verbindung stehen.

Diese Ausführungsform ist vor allen Dingen baulich sehr stabil, weil der Gewichtsschwerpunkt der beiden Zylinder genau dort liegt, wo diese gelenkig mit den Schwenkhebeln verbunden sind. Auch bei dieser Ausführungsform sollen die Schwenkhebel im nichtgebremsten Zustand der Bremse nahe beieinander und vorzugsweise im wesentlichen parallel liegen.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Bremse oberhalb der Drehachse der Bremsscheibe eingebaut wird, um eine Einwirkung der Schwerkraft in Betätigungsrichtung zu vermeiden. Vieiterhin können bei einem solchen Einbau die im wesentlichen vertikal gerichteten Federbewegungen des Rades besser aufgefangen werden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Teilbelagscheibenbremse in Axialrichtung von der Innenseite her,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Funktionsansicht der Bremse nach den Fig. 1, 2,

Fig. 4 eine zu Fig. 3 analoge Funktionsansicht einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 5 eine Funktionsansicht einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 6 eine Funktionsansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Teilbelagscheibenbremse.

Nach Fig. 1 und 2 ist an einem Bremsträger 21 an den Stellen ein Schwimmsattel 22 axial verschiebbar gelagert. Der Schwimmsattel 22 umgreift nach Fig. 2 die an der Fahrzeugachse 38 befestigte Bremsscheibe 24 von innen her und trägt an dem zwischen der Radschüssel 27 und der Bremsscheibe 24 befindlichen Arm 39 eine Bremsbacke 25. Die sich an die Radschüssel 27 anschließende Radfelge ist mit 26 bezeichnet.

Auf der von der äußeren Bremsbacke 25 abgewandten Seite der Bremsscheibe 24 sind übereinander zwei Spindelbetätigungsvorrichtungen 11a, 11b im Schwimmsattel 22 angeordnet.

Jede Spindelbetätigungsvorrichtung 11a, 11b weist eine mittels eines Schwenkhebels 12a, 12b drehbare Betätigungsmutter 28 und eine über ein Kugelumlaufgewinde mit dieser in Eingriff stehende Spindel 29 auf, die auf die innere Bremsbacke 30 einwirkt. Die Betätigungsmutter 28 ist über ein Axiallager 31 am Schwimm-

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sattel 22 abgestützt. Die Schwenkhebel 12a,12b könnten auch an die Spindel 29 angeschlossen sein, wobei dann die Betäti-

gungsmutter J\8 die Bremsbacke 30 beaufschlagen würde. Geeignete Spindelbetätigungsvorrichtungen sind in den DE-OS 29 46 850, 29 46 851, 29 46 852 und 29 46 853 beschrieben.

Nach den Fig. 1, 2 zweigen die Schwenkhebel 12a,12b im ungebremsten Zustand von den einander gegenüberliegenden Umfangsbereichen der Spindelbetätigungsvorrichtungen 11a, 11b tangential und senkrecht zur Verbindungslinie 40 zwischen den Achsen 41 der Vorrichtungen 11a, 11b ab. Sie liegen in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise im wesentlichen parallel dicht beieinander und verlaufen im wesentlichen in einer zur Bremsscheibe 24 parallelen Ebene. Die Enden der Schwenkhebel 12a,12b befinden sich etwa im Bereich des Randes der Bremsscheibe 24. Sie sind dort über Gelenke 32, 33 an den Stirnflächen 20 von zwei koaxialen, mit ihrer Achse 42 tangential zur Bremsscheibe 24 und zu den in Ruhestellung befindlichen Schwenkhebeln angeordneten Kolben-Zylinderanordnungen 13,14 befestigt. Die Drehachse der Gelenke 32, 33 steht senkrecht auf der Scheibenebene und schneidet die Achse 42.

Nach den Fig. 1 bis 3 besteht jede Kolben-Zylinderanordnung 13,14 aus einem Zylinder 16 und einem darin enthaltenen Kolben 15. Die Zylinder 16 liegen außerhalb des Zwischenraumes 43 zwischen den beiden Schwenkhebeln 12a,12b einander mit den Kolbenstangenaustritts-Stirnflachen 20 gegenüber. Die beiden Kolben 15 sind durch eine zentral aus den Stirnflächen 20 nach außen tretende Kolbenstange 19 miteinander verbunden. Die Gelenke 32,33 befinden sich zweckmäßig zu beiden Seiten der Kolbenstange 19 und stehen mit einem gabelförmigen Ende der Schwenkhebel 12a,12b im Eingriff.

Zwischen den beiden Kolben 15 und den Stirnflächen 20 der Zylinder 16 sind nach Fig. 3 jeweils Rückstellfedern 34 angeordnet, welche jede der Kolben-Zylinderanordnungen 13,14 in die aus Fig. 1 und 3 ersichtliche ungebremste Position vorspannen.

Die Kolben-Zylinderanordnungen 13,14 sind im wesentlichen an den Schwenkhebeln 12a,12b gehaltert. Es können jedoch zusätzliche Einrichtungen vorgesehen sein, die die Kolben-Zylinderanordnungen mit dem Bremssattel verbinden und zur Schwingungsdämpfung dienen. So ist es beispielsweise möglich, daß in der Nähe der freien Zylinderenden Kurbelhebel zur zusätzlichen Halterung der Zylinder vorgesehen sind und bei gleicher Länge parallel zu den Schwenkhebeln liegen, so daß sie der Bewegung der Zylinder während eines Betätigungsvorgangs folgen können ohne Zwangskräfte zu erzeugen.

Die Kolbenstange 19 ist erfindungsgemäß hohl ausgebildet und weist in der Mitte zwischen den beiden Anlenkstellen 32,33 der Schwenkhebel 12a,12b einen Druckanschlußstutzen 35 auf. Hierdurch wird ein einziger Druckanschluß für beide Zylinder 16 geschaffen, der bei Betätigung der Bremse lediglich eine geringe Radialbewegung ausführt. Dadurch kann auf eine verhältnismäßig lange, flexible Anschlußleitung verzichtet werden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Teilbelagscheibenbremse ist wie folgt:

Die entbremste Position der Spindelbetätigungsvorrichtungen 11a, 11b ist in den Fig. 1 bis 3 in ausgezogenen Linien wiedergegeben .

Wird jetzt über die Stutzen 35 Druckluft an die Zylinder 16 angelegt, so bewegen sich aufgrund der durch die Kolbenstange 19 übertragenen Reaktionskräfte die beiden Zylinder 16 in entgegengesetzten Richtungen, wobei-die Schwenkhebel 12a,12b in entgegengesetztem Sinne verschwenkt werden. Diese Schwenkbewegungen werden aufgrund der drehfesten Kopplung der Schwenkhebel 12a,12b mit den Spindelmuttern 28 auf die Spindelbetätigungsvorrichtungen 11a,11b übertragen, was das Anlegen der Bremsbacken 25,30 an die Bremsscheibe 24 zur Folge hat. Der völlig gespreizte Zustand der Schwenkhebel 12a,12b ist in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet. Diese Lage der Schwenkhebel entspricht dem vollgebremsten Zustand.

Da die beiden Zylinder 16 lediglich über die Kolbenstange 19 miteinander verbunden sind und außer über die Gelenke 32, 33 nirgends gehaltert werden, können die Gelenke 32,33 ohne weiteres der in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten gekrümmten Bewegungsbahn der Gelenke 32,33 beim Bremsen folgen.

Nach dem Wegnehmen des Druckes von den Anschlußstutzen 35 bewirken die Federn 34 eine Rückstellung der Zylinder 16 in ihre dem ungebremsten Zustand entsprechende Ausgangslage.

Nach Fig. 4 ist nur ein Zylinder 16 über ein zentral an seiner Stirnfläche 20 vorgesehenes Gelenk 32 mit dem Schwenkhebel 12a gelenkig verbunden. Auch hier erstreckt sich die Gelenkachse in axialer Richtung, d.h. daß sie senkrecht auf der Ebene der Bremsscheibe 24 steht. Bei diesem Ausführungsbexspiel verläuft die Kolbenstange 19 des im Zylinder 16 angeordneten Kolbens 15 durch eine im Bereich des Gelenkes 32 vorhandene öffnung in der Stirnfläche 20 bis zum Ende des unteren Schwenkhebels 12b, wo sie über ein Gelenk 31 mit dem Schwenkhebel 12b verbunden ist. Auch die Achse des Gelenks 33 steht senkrecht auf der Bremsscheibe 24 bzw. verläuft parallel zu den Achsen der Spindelbetätigungsvorrichtungen 11 a, 11b.

Beim Anlegen eines pneumatischen Druckmittels an den Stutzen 35 werden der Kolben 15 und der Zylinder 16 gegeneinander verschoben, wodurch die beiden Schwenkhebel 12a, 12b in die strichpunktiert angedeuteten Stellungen gelangen und die Spindelbetätigungsvorrichtungen 11a, 11b die Bremsbacken 25, 30 gegen die Bremsscheibe 24 drücken. Die Gelenke 32, 33 führen dabei die gestrichelt angedeutete Bewegung aus, was wegen der Halterung der Kolben-Zylinderanordnung 13 lediglich über die Gelenke 32, 33 ermöglicht ist.

Bei dem Ausführungsbexspiel nach Fig. 5 weisen die Schwenkhebel 12a, 12b in Umfangsrichtung einen größeren Abstand auf, welcher ausreicht, um eine Kolben-Zylinderanordnung 13 dazwischen unterzubringen. Der Zylinder ist über das Gelenk 32,

die Kolbenstange über das Gelenk 33 an den Schwenkhebel 12a bzw. 12b angeschlossen.

Das Anlegen von Luftdruck an den Stutzen 35 führt zu einer Verschiebung des Kolbens 15 im Zylinder 16, wobei die beiden Schwenkhebel 12a, 12b wieder gespreizt werden und ein Bremsvorgang ausgelöst wird.

Eine unmittelbar zwischen den Schwenkhebeln 12a, 12b angeordnete Zugfeder sorgt nach .einer Bremsung für die Rückstellung der Schwenkhebel 12a, 12b in ihre Ausgangslage.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Enden der Schwenkhebel 12a, 12b durch ein bei 36, 37 angelenktes Kniehebelgestänge 17 miteinander verbunden sind. Das Kniegelenk des Gestänges 18 ist mit der Kolbenstange 19 eines Kolbens 15 verbunden, der im Zylinder 16 verschiebbar untergebracht ist. Im Gegensatz zu den vorangehenden Ausführungsformen erstreckt sich die Achse des Zylinders 16 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 in radialer Richtung.

Der Zylinder 16 ist bei diesem Ausführungsbeispiel· nicht frei zwischen den Schwenkhebeln 12a, 12b aufgehängt, sondern ist fest am Schwimmsattel 22 angebracht.

Wird bei 35 Druck an den Zylinder 16 angelegt, so verschiebt sich der Kolben 15 in Richtung der Spindelbetätigungsvorrichtungen 11a, 11b und drückt dabei das Kniehebelgestänge 17 über den Kniehebelpunkt 18 bis zur Streckung durch. Hierbei werden die beiden Schwenkhebel 12a, 12b gegen die Wirkung der Rückstellfedern 34 gespreizt. Ein Anschlag 44 verhindert, daß das Kniehebelgestänge 17 den Totpunkt erreicht. Nur dann ist es möglich, daß die Rückstellfedern 34 den Kolben 15 nach der Wegnahme des Luftdruckes wieder in seine Aüsgangslage zurückbewegen.

Leerseite

Claims

ALFRED TEVES GMBH P 4939

Frankfurt 2 U. Lötzsch -3

24.10.1980

Teilbelagscheibenbremse

Patentan sprüche

A .j Teilbelagscheibenbremse mit zwei in Umfangsrichtung der Bremsscheibe auf einer Seite der Bremsscheibe hintereinander angeordneten, gegenläufig arbeitenden Betätigungsvorrichtungen mit Drehantrieb, welche parallel auf eine einzige Bremsbacke einwirken und von einer Betätigungsvorrichtung über jeweils einen Schwenkhebel derart beaufschlagbar sind, daß sie sich stets synchron in Bremsklemmbzw. Bremslöserichtung bewegen, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Spindelbetätigungsvorrichtungen (11a, 11b) durch Spreizen der Schwenkhebel (12a, 12b) mittels einer dazwischen geschalteten pneumatischen Kolben-Zylinderanordnung (13,14) in Bremsklemmrichtung betätigbar sind.
2. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im ungebremsten Zustand der Bremse die Schwenkhebel (12a, 12b) sich von den einander gegenüberliegenden Umfangsbereichen der Spindelbetätigungsvorrichtungen (11a, 11b) im

wesentlichen tangential zu den Spindelbetätigungsvorrichtungen (11a, 11b) und in radialer Richtung nach außen erstrecken.
3. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Schwenkhebel (12a, 12b) ein Zylinder (16) bzw. ein darin angeordneter Kolben (15) angeschlossen ist.
4. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinder (16) zwischen den beiden Schwenkhebeln (12a,12b) angeordnet ist und der Zylinder (16) mit dem einen Schwenkhebel (12a), eine Kolbenstange (19) des Kolbens (15) mit dem anderen Schwenkhebel (12b) gelenkig verbunden ist.
5. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Schwenkhebel (12a, 12b) durch ein Kniehebelgestänge (17) gelenkig verbunden sind, auf dessen Kniegelenk (18) im wesentlichen senkrecht zur Erstreckung des Kniehebelgestänges (17) eine Kolbenstange (19) des Kolbens (15) einwirkt.
6. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinder (16) sich im nichtgebrernsten Zustand der Bremse außerhalb des Zwischenraumes zwischen den Schwenkhebeln (12a,12b) im wesentlichen senkrecht zu den Schwenkhebeln (12a,12b) und in deren Schwenkrichtung erstreckt, wobei der dem Zylinder (16) zugewandte Schwenkhebel (12a) mit der Stirnfläche (18), aus der die Kolbenstange (19) austritt, und der vom Zylinder (16) abgewandte Schwenkhebel (12b) mit der Kolbenstange (19) selbst gelenkig verbunden ist.
7. TeilbelagsQheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den voneinander abgewandten Seiten der'Schwenkhebel (12a, 12b) Zylinder (16) angeordnet sind, welche durch eine Kolbenstange (19) miteinander verbundene Kolben (15) enthalten und deren Stirnflächen (1$), aus denen die Kolbenstange (19) austritt, mit jeweils einem der Schwenkhebel (12a, 12b) gelenkig verbunden sind.

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8. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Schwenkhebel (12a, 12b) im niehtgebremsten Zustand der Bremse nahe beieinander und vorzugsweise im wesentlichen parallel zueinander liegen.
9. Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Kolbenstange (19) als Verbindungsleitung für die Druckmittelzufuhr ausgebildet ist*.

ORIGINAL INSPECTED