DE3137470A1 - Pneumatische zuspannvorrichtung fuer vollbelagscheibenbremsen mit umlaufendem, aussen verripptem bremsgehaeuse, insbesondere fuer personenkraftwagen - Google Patents

Description

• Es ist bekannt, eine pneumatische Zuspannvorrichtung für Voll-
• belagscheibenbremsch mit umlaufendem, aussen verripptem Bremsgehäuse als Ringzylinder mit darin axial beweglich angeordnetem, durch Ring- oder Lippendichtungen ausgerüsteten Ringkolben auszubilden. Ferner ist bekannt, eine derartige Zuspannvorrichtung zur thermischen Entlastung über axiale Vorsprünge mit den die Reibbeläge tragenden Bremsscheiben zu verbinden.
• Auch ist bekannt, Ringzylinder und Ringkolben durch Schutzbälge gegen eindringenden Schmutz abzudichten.
• Vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, eine für Personenkraftwagen-Vollbelagscheibenbremsen geeignete, leicht berstellbare, zur Erzielung geringen Gewie staubgechütztes möglichst kleine Einbaubreite aufweisende, Korrosins- sowie staubgeschützte Zuspannvorrichtung zu schaffen, deren Rückstell-, Nachstellsowie Abdichtelemente derart ausgebildet und angeordnet sind, dass ihre Lebensdauer weder durch Kondenswasser des Betätigungsmittels noch durch Strassenschmutz beeinträchtigt wird, um eine gleichbleibende Funktion über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs zu gewährleisten.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der, aus einem Ringzylinder mit einem darin axial beweglich angeordneten, an seinem Innen-und Aussenumfang abgedichteten Ringkolben bestehenden pneumatischen Zuspannvorrichtung der Erfindung die zur Rückstellung dienenden ledern, sowie die zur Einhaltung eines gleichbleibenden Lüftspiels vorgeschene Nachstelleinrichtung gekapselt, jedoch ausserhalb des Betätigungsdruckraumes untergebracht.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung weist der Ringkolben auf seiner dem Betätigungsdruckraum gegenüberliegenden Seite am Umfang verteilt angeordnete Fortsätze auf, welche die Zuspannkraft beim Bremsen auf die zugeordnete Bremsseite überträgt und dem Gummischutzbalg, welcher den Raum zwischen dem Aussen-und Innenschenkel des Ringzyulinders abdeckt, durchdringen.
• In noch weiterer Ausbildung der Erfindung sind in dem zwischen den Schenkeln des Ringzylinders durch den Cummischutzbalg abgedichteten Raum hinter dem Ringkolben die zur Rückstellung dienenden, zwischen Ringzylinder und Ringkolben gespannten Federn untergebracht und die Rückstellfedern als Tellerfedern ausgebildet, wobei diese Aussparungen aufweisen, durch welche die Fortsätze des Ringkoibens hindurchgreifen.
• In einer noch weiteren Ausbildung der Erfindung besitzen sämtliche oder ein Teil der Fortsätze des Ringkolbens Hohlräume, welche durch die vorzugsweise aus einem Stück bestehende Druckmanschette abgedichtet sind und in welchen die zur stufenlosen Lüftspieleinstellung dienenden Nachstellungen untergebracht sind. in einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind Ringzylinder und Ringkolben aus einer korrosionsfesten Aluminiumlegierung im Druckguss hergestellt und die in der Gussform erzeugten zylindrischen Aussen- und Innenflächen des Ringzylinders dienen als Gegenflächen für die Lippen der Druckmanschette.
• Der Erfindungsgegenstand erfüllt durch die in den Ansprüchen genannten Massnahmen die einleitend gestellte Aufgabe dadurch, dass der 1)ruckraum zwischen Ringzylinder und Ringkolben lediglich die zur Abdichtung dienende, gegen die Feuchtigkeit im Druckmittel unempfindliche Druckmanschette und keine korrosionsgefährdeten Elemente enthält. Die Rückstellfedern und die Glieder der stufenlosen Lüftspieleinstellung sind in Räumen untergebrachtm, welche durch den Schutzbalg am Ringzylinder bzw. durch die Druckmanschette gekapselt, jedoch vom Druckraum getrennt angeordnet sind. Letztere sind erfindungsgeiläss so ausgebildet, dass dafür axial kein zusätzlicher Platz in Anspruch genommen wird.
• Erfahrungsgemäss weisen Vollbelagscheibenbremson der Bauart, für die die Zuspannvorrichtung der Erfindung verwendet wird, eine grosse Belaglebensdauer auf, weil ihre Betriebstemperatur infolge überwiegender Abführung der Bremswärme durch Konvektion niedriger liegt. Die Reibbeläge können deshalb erheblich dünner ausgeführt werden als beispielsweise bei Teibelagscheibenbremsen. In folge des daraus resultierenden geringen Gesamthubes der Zuspannvorrichtung bei abgenutzten Belägen bleibt der mit Betätigungsmittel zu füllende Raum relativ Klein. Eine stufenlose Spielnachstellung ist trotzdem unumgänglich, damit die Dichtlippen der Druckmanschette bei einer Bremsung keine Reibbewegung auf der Dichtfläche ausführen müssen. Es genügt jedoch, sehr einfache Lüftspieleinstellungen zwischen Ringzyl inder und Ringkolben anzuordnen. Nachstellungen, welche den Abstand zwischen Ringkolben und Bremsscheibe verändern, über die also Betätigungsdruck übertragen wird, sind nicht erforderlich.
• Die Erfahrung hat gezeigt, dass zur Ucherwindung des bei einer Vollbelagscheibenbremse wegen ihrer günstigen Dchnungsverhältnisse nasetzbaren geringen Lüftspieles eine Dippendichtung bei richtiger konstruktiver Ausbildung bei ei ne B emsvorgang keine unter Reibung ablaufende Bewegung auf der Dichtfläche auszuführen braucht. Die Dichtung muss zwischen Auflage fläche der Dichtlippe und Rücken der Manschette einen nicht aufliegenden Lippenabschnitt aufweisen, welcher den durch das Lüftsplel gegebenen Hub der Zuspannvorrichtung durch Dehnung überwindet.
• Bei der Zuspannvorrichtung der Erfindudng ist die Einhaltung cines äusserst geringen Lüftspieies durch die Kapselung der Nachstellvorrichtung gewährleistet. Deshalb ist für die Lebensdauer des Fahrzeugs keine Abnutzung der Dichtlippen zu erwarten Die Erfindungsgemässe Ausbildung der Rückstellfedern als Tellerfedern bietet die Nöglichkeit, den Ringraum am Rücken des Ringkolbens für die Federn und ihr Hbvorlumen auszunützen. Diese Verhältnisse lassen eine Federkennung zu, durch die über den Abnutzungsbereich der Bremse lediglich eine geringe Zunahme der Vorspannung in Kauf genommen zu werden braucht.
• Die Möglichkeit der herstellung der beiden wesentlichen Teile der Zuspannvorrichtung aus Leicxhtmetalldruckguss stellt eine erhebliche Verbilligung dar und gewährleistet bei einer Legierung beispielsweise mit Magnesium uiid 7 % @ Si Silizium eine Beständigkeit gegenüber normaler Atmosphäre bis zum Meeerwasser.
• Die für ein Druckgiessen erforderliche Koni@ität der Dichtflächen des Ringzylindders ist infolge der schmalen Bauweise der Zuspannvorrichtung der Erfindung sehr gering, so dass auf eine spanabhebende Bearbeitung dieser Flächen verzichtet werden kann. Die besonders korrosionsfeste und erfahrungsgemäss glatte Druckgussoberfläche kann als Abdichtgegenfläche für die Manschette Anbwendung finden.
• In den Abbildungen ist ein Aus führungsbcisp iel der Erfindung dargestellt. In lig. 1 ist der in Fig. 3 mit A-B ge-kennzeichnete Längsscl1llitt durch die obere Hälfte von Rad und Bremse bit Zuspannvorrichtung wiedergegeben, der auch die Stelle der Zuführung des Druckmittels verdentlicht. Fig. 2 zeigt den in I:ig. 3 mit C-D gekennzeichneten Teillängsschnitt durch die Bremse, aus der die Anordnung der Lüftspielnachstellung ersichtlich ist. Schliesslich ist in Fig. 3 ein in Fig. l und 2 mit E-F bezeichneter Querschnitt in verkleinertem Massstab veranschanlicht.
• In den Abvbildungen sind mit 1 der Zapfen des Achsschenkels, auf dem mittels der Kegelrollenlager 2 und 3 die Nabe 4 mit dem daran befestigten Rad 5 gelagert ist, gekennzeichnet. Mittels Schrauben 6 sind die beiden gleich ausgebildeten Bremsgehäusehälften 7 und 8 an der Nahe befestigt. An Bremsträgerarmen 9 des nicht mit dargestellteii Achsschenkels sind die mit Breisbelag ausgerüsteten Bremsscheiben 10 und 11 axial frei beweglich, in Umfangsrichtung fest aufgehängt. Zwischen letzteren sitzt die aus dem Ringzyulinder 12 und dem Ringkolben 13 gebildete Zuspannvorrichtung, der über den Schlauch 14 und den eingegossenen Kanal 15 beim Bremsen Druckluft zugeführt wird. Die in den Betätigungsdruckraum 16 geführte Druckluft ist durch die einteilige Druckmanschette 17 abgedichtet. Der Ringkolben 13 weist am Umfang verteilt angeordnete zylindrische Fortsätze 131 und 132 auf, über die brem Bremsen die Anpresskraft auf die Bremsscheibe 11 übertragen wird. Die Fortsäftze durchdringen den Schutzbalg 18, der aussen durch den Börde 1 rand 181 gehalten wird und innen an eine Scheibe 182 anvulkanisiert ist, welche zwischen Springring 19 und Teller federn 2() eingeklemmt ist. Die Tellerfedern 20 weisen Ausnezmungen 201 auf, durch welche die Fortsätze 131 bzw. 132 hindurch fassen. Der am weitesten Innen in der Zuspannvorrichtung liegende Federteller stützt sich auf der balligen Fläche 133 des Ringkolbens ab.
• Jede der im vorliegenden Ausführungsbeispiel in vier Fortsätzen angeordneten stufenlosen Lüftspeileinstellung besteht aus dem in den Ringzylinder eingegossenen oder -gepressten Bundbolzen 21, der durch die Druckmanschette 17 gehaltenen Scheibe 22 und dem geschlitzten Spannring 23. Der Spannring sitzt in dem durch die Scheibe 22 und die Stufenausnehmung 134 gebildeten Ringraum mit einem axialen Spiel, das dem geforderten Lüftspiel auf beiden Seiten der Bremse entspricht. Wird dieses Lüftspi ei beim Bremsen überschritten, so verschiebt sich der Spannring 23 auf dem Bundbolzen 21 und der Abstand zwischen Ringzylinder und Ringkolben wird um das abgentitzte Mass verrössert. Natürlich muss der insgesamt durch die Reibungskraft der Spannringe erzeugte Widerstand grösser als die höchste Rückstellkraft der Federn 20 sein. U1 dies über die Lebensdauer des Fahrzeugs zu gewährleisten, ist die Unterbringung des für die Lüftspieleinstellung massgeblichen Spannringes in einem sowohl gegenüber dem von Durckluft gefüllten Betätigungsraum als auch der Atmosphäre geschützten Raum, wie es beim Erfindungsgegenstand der Fall ist, von ausschlaggebender Bedeutung. Diese Nachstellung kann auch beispielsweise als mechanische Klemmnachstellung mit Kugel und Schräg fläche, also als Longitudinalfreilauf, ausgebildet werden. Jedoch ist dic beim Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebene Lösung im Aufbau besonders einfach und für die Anwendung be im Erfindungsgegenstand durchaus angebracht.

Claims (6)

1. Pneumatische Zuspannvorrichtung für Vollbelagsche.ibenbremsen mit umlaufendern, aussen verripptem Bremsgehäuse, insbesondere für Personenkraftwagen P a t e n t a n s p r ü c h e Pneumatische Zuspannvorrichtung für Vollbelagscheibenbrensen mit umlaufenden, aussen verripptem Bremsgehäuse, insbesondere Für Personenkraftwagen, welche zwischen den, axial beweglich in Umfangsrichtung fest aufgechängten, die Bremsbeläge tragenden ein- oder mehrteiligen Bremsscheiben an stationären Bremsträgerarmen aufgehängt ist, und aus einem Ringzylinder und einem darin axial beweglich angeordnetem, an seinem Innen- und Aussenumfang abgedichtedtem Ringkolben besteht, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die zur ückstellung dienenden Federn (20) als auch die zur Rinhaltung eines gleichbleibenden Lüftspiels vorgesehenen Nachstelle in richtungen (22, 23) gekalrselt, jedoch ausserhalb des Betätigungsdruckraumes (16), untergebracht sind.
2. @@ Pneumat@sche Zuspannvorrichtung, dadurch gekennzeichnct, dass der Ringkolben (13) auf seincr dei Betätigungsdruckraum gegenüberliegenden Seite am Umfang verteilt angeordnete Fortsätze (131, 132) aufweist, welche die Zuspannkraft beim 13remsen auf die zugeordnete Bremsscheibe (11) übertragen und den Gummischutzbalg (18), der den kaum zwischen dem Aussen- (121) und Innenschenkel (122) des Ringzylinders (12) abdeckt, durchdringen.
3. 3) Pneumatische ZiispannvorrL-chtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennziechnet, dass in dem zwischen den Schenkeln (121 122) des Ringzylinders (12), durch den Gummischutzbalg (18) abgedichteten Raum (123) hinter dem Ringkolben (13) die zur Rückstellung dienenden, zwischen Ringzylinder (12) und Ringkolben (13) gespannten Pedern (20) untergebracht s ind.
4. 4) Pneumatische Zuspannvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfedern als Tellerfedern ausgebildet sind, welche Aussparungen (201) aufweisen, durch die die Fortsätze (131, 132) des Ringkolbens (13) hindurchgreifen.
5. 5) Pneumatische Zuspannvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass simtl iche oder ein Teil der Fortsätze (132) des Ringkoblens (13) zum Betätigungsdruckraum (16) hin, durch die vorzugsweise aus einem Stück bestehende I>rucklliaJjscloet te (17) abgedichtete hohlräume aufweisen, in wclchcn die zur stufenlosen Lüftspieleinstellung dienenden Nachstellungen (21, 22, 23) untergebracht sind.
6. 6) Pneumatische Zuspannvorrichtung, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Ringzylinder (12) und Ringkolben (13) aus einer korrosionsfesten Aluminiumlegierung im Druckguss hergestellt werden und die durch Guss erzeugte, nahezu zylindrische Aussen- und Innenfläche des Ringzylinders (12) als Gegenfläche für die Lippen der Durckmanschette (17) dient.