DE3322232C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sattel für eine Bremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Verschiedene Ausführungen von Teilbelag-Scheibenbremsen sind bereits bekannt, bei denen Bremssättel zum Einsatz kommen, durch die Kraft von einer Achsseite einer Brems­ scheibe auf die andere übertragen wird. Eine Scheiben­ bremse dieser Art umfaßt typischerweise zwei Bremsbacken, von denen je eine jeweils auf einer der Achsseiten der Bremsscheibe angeordnet ist. Die Bremsbacken sind in Achsrichtung zur Bremsscheibe hin und von dieser fort be­ weglich entweder auf einem Trägerteil oder auf dem Sattel oder zwischen dem Trägerteil und dem Sattel angebracht. Während ohne Bremsbetätigung die Bremsscheibe frei um ihre Achse mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das damit in Verbindung stehende Rad drehen kann, werden das Trägerteil und damit der darauf angebrachte Sattel gegen­ über einer Drehbewegung um diese Achse zurückgehalten, so daß nach einer Betätigung der Bremse, die zu einer Bewe­ gung der Bremsbacken aus den einander gegenüberliegenden Achsrichtungen zum Reibschluß mit der Bremsscheibe führt, wodurch die Drehung der Bremsscheibe verzögert und schließlich zum Stillstand gebracht wird.

Die Bewegung der Bremsbacken zur Bremsscheibe hin und von ihr fort läßt sich auf verschiedene Weise erreichen, üb­ licherweise durch Einsatz mindestens einer hydraulisch betätigten Radbremszylinder- und Kolbenbaugruppe. Bei Schwimmsattel-Scheibenbremsen ist der Sattel auf dem Trä­ gerteil in entgegengesetzten Richtungen, im wesentlichen parallel zur Achsrichtung der Scheibe beweglicher Weise angebracht. Dieser schwimmend angebrachte Sattel ist zu­ mindest zur Übertragung derjenigen Kraft in der Lage, die benötigt wird, um die auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe angeordnete Bremsbacke mit der Brems­ scheibe in Bremsanlage zu bringen. Um die Übertragung dieser Kraft zu erreichen, ist der Zylinder der die Brem­ se betätigenden Zylinder-Kolben-Baugruppe starr mit dem Sattel verbunden und bildet üblicherweise mit diesem zu­ sammen ein einziges Teil, so daß sich beide zusammen gleich bewegen. Der Zylinder nimmt darin gleitend einen Kolben auf, der direkt auf die auf der gleichen Seite der Bremsscheibe wie die Zylinder-Kolben-Baugruppe liegende Bremsbacke einwirkt, sobald der Druck in dieser Baugruppe über das Niveau ansteigt, das erforderlich ist, um die Reibungskräfte in dieser Baugruppe zu überwinden. In die­ sem Moment übt das Hydraulikmedium in der die Bremse be­ tätigenden Zylinder-Kolben-Baugruppe auf den Zylinder eine gleichhohe, jedoch entgegengerichtete Reaktionskraft aus, wobei diese Reaktionskraft über den Sattel auf die auf der anderen Seite der Bremsscheibe liegende Brems­ backe übertragen wird.

Die schwimmende Anbringung des Sattels auf dem Trägerteil läßt sich auf unterschiedliche Weise erreichen, wie etwa dadurch, daß axial angeordnete, zusammenwirkende Füh­ rungsflächen am Sattel und am Trägerteil vorgesehen wer­ den, oder durch Verwendung von Führungsstiften, die starr mit dem Sattel bzw. dem Trägerteil verbunden sind und in entsprechende Bohrungen des anderen dieser beiden Teile geführt werden. In jedem Fall muß der Sattel Präzisions­ flächen, d. h. solche Flächen aufweisen, die bearbeitet oder in anderer Art so ausgebildet sind, daß sie genauen Spezifikationen hinsichtlich Abmessungen, Toleranzen, Glattheit und/oder Einhaltung des gewünschten Durchmes­ sers entsprechen.

Bei den üblicherweise hergestellten Ausführungen von Schwimmsattel-Teilbelags-Scheibenbremsen für Kraftfahrzeuge besteht der Sattel aus Gußeisen, das aufgrund seiner er­ heblichen Festigkeit und relativ niedrigen Kosten beliebt ist. Der eigentliche Sattel ist üblicherweise in einem Stück mit dem Zylinder der die Radbremse betätigenden Zy­ linder-Kolben-Baugruppe ausgebildet. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß die Notwendigkeit der Bearbeitung an den verschiedenen Teilen des kombinierten oder Verbund­ sattels, der den eigentlichen Sattel und den Zylinder bildet, die Endkosten des kombinierten Sattels sowohl hinsichtlich des Kapitalaufwands für die für die Bearbei­ tung solcher Präzisionsflächen geeigneten Maschinen als auch hinsichtlich der Facharbeiterkosten erheblich stei­ gert. Es ist klar, daß sich Präzisonsflächen aufgrund der Schrumpfung und anderweitigen Verformung des kombi­ nierten Sattels nach dem Kokillenguß nicht durch einen Kokillengußvorgang erzielen lassen, mit dem der kombi­ nierte Sattel gefertigt wird.

Aus der DE-GM 19 83 852 ist ein Sattelgehäuse aus Metall für Scheibenbremsen bekannt, das als in Schalenbauweise vorzugsweise aus Stahlblechmaterial hergestellter Hohl­ körper ausgebildet ist. Der Hohlkörper weist an seiner Innen- sowie seiner Außenwand ein Muttergewinde auf, in das zumindest ein Zylinder für die Betätigungskolben ein­ geschraubt ist. Die Bestandteile (Gehäuse und Zylinder) können aus zwei verschiedenen Materialien bestehen. Die Herstellung solcher Gewinde, insbesondere an dem Hohlkör­ per, ist jedoch kostenintensiv.

Aus der DE-OS 21 13 946 ist eine Scheibenbremse bekannt, bei der ein getrennter Zylinder in einen Bremssattel ein­ setzbar ist. Er wird dazu in den Bremssattel hineinge­ schoben und dann in der Öffnung verdreht. Zur Fertigung eines solchen bajonettartigen Verschlusses sind aber mehrere kostenintensive Feinbearbeitungsgänge erforder­ lich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ausführung eines kom­ binierten Bremssattels, insbesondere für die Verwendung in Teilbelag-Scheibenbremsen mit Schwimmsattel für Kraft­ fahrzeuge anzugeben, der nicht die Nachteile der herkömm­ lichen Bremssättel aufweist. Diese Aufgabe wird erfin­ dungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Vorteile der Erfindung bestehen u. a. darin, daß der Bremssattel der hier in Betracht kommenden Ausführung so ausgebildet wird, daß der Umfang der erforderlichen Be­ arbeitung auf ein Mindestmaß beschränkt bleibt und daß eine bequeme und unaufwendige Ausführung der restlichen erforderlichen Bearbeitungsvorgänge ermöglicht wird.

Weitere Vorteile sind darin zu sehen, daß die Erfindung einen in der Ausbildung konstruktiv einfachen, in der Herstellung unaufwendigen und trotzdem im Betrieb zuverlässigen Bremssattel ermöglicht.

Eine zusätzliche Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Entwicklung einer Herstellungsmethode für den Bremssattel der oben genannten Art, die eine Verringerung der Endko­ sten des Bremssattels zusammen mit einer Reduzierung sei­ nes Gewichts ohne Einbuße in der Festigkeit erbringt.

Zum Erreichen dieser und weiterer, später noch deutlich werdender Vorteile, besteht ein Merkmal der vorliegenden Erfindung in einem Sattelteil für eine Bremse, insbeson­ dere für eine Teilbelagbremse mit Schwimmsattel für Kraftfahrzeuge, wobei dieses Sattelteil ein Tragelement aus einem ersten, starren Werkstoff einschließlich eines einen Ausschnitt begrenzenden Stützteils ist; einen getrenn­ ten Bremszylinder aus einem zweiten Werkstoff, der einen im Ausschnitt des Stützteils Aufnahme findenden Montage­ teil besitzt; und mindestens einen Körper aus einem drit­ ten, Formguß-geeigneten Werkstoff umfaßt, der mindestens teilweise das Tragelement überdeckt. Der erste, zweite und dritte Werkstoff bestehen vorteilhafterweise aus un­ terschiedlichen Metallwerkstoffen, wie etwa Eisen, beson­ ders Gußeisen für das Tragelement, Stahl für den Bremszy­ linder und Aluminium, besonders Gußaluminium für den formbaren Körper. Der formbare Körper wird dann vorteil­ hafterweise mit mindestens einer Präzisionsguß-Kontakt­ fläche vorgesehen. Es ist weiterhin von Vorteil, wenn der Bremszylinder mindestens eine feinbearbeitete Fläche auf­ weist.

Ein besonderer Vorteil der oben besprochenen Ausführung besteht darin, daß dadurch, daß mindestens eine der er­ forderlichen Präzisionsflächen als Präzisionsgußfläche an dem formbaren Körper vorgesehen wird, die Anzahl der not­ wendigen Bearbeitungsvorgänge und die Kompliziertheit dieser Bearbeitungsvorgänge erheblich verringert werden. Dadurch, daß der Gußkörper zum Beispiel aus Aluminium und der getrennte Zylinder zum Beispiel aus Stahl vorgesehen werden, lassen sich alle Präzisionsflächen entweder an dem Körper oder einer Mehrzahl solcher Körper oder an dem getrennten Zylinder anordnen, so daß keine Bearbeitungs­ vorgänge an dem zum Beispiel aus Kokillengußstahl beste­ henden Tragelement vorgenommen zu werden brauchen. Dies vereinfacht erheblich die Herstellung des kombinierten Sattels im Vergleich mit den herkömmlichen Bremssätteln, besonders wenn die Bearbeitung der restlichen Präzisions­ flächen an dem getrennten Zylinder vor dessen Zusammenbau mit dem eigentlichen Sattel erfolgt.

Eine vorteilhafte Ausführung des Sattelteils dieser Er­ findung wird dann erreicht, wenn der Körper mindestens außen zumindest den Stützteil des Tragelements umgibt. In dieser Ausführung lassen sich alle außenliegenden Präzi­ sionsflächen, die bisher an dem Sattel aus Gußeisen zu bearbeiten waren, jetzt an dem Körper durch Präzisionsguß herstellen.

Es ist jedoch auch vorteilhaft, wenn der Körper einen Ab­ schnitt aufweist, der den Stützteil des Tragelements in dem Ausschnitt überdeckt und eine innere Präzisonsguß- Kontaktfläche besitzt, die mit dem Montageteil des Zylin­ ders im fertigen Sattelteil in Berührung steht. Infolge dieser Lösung braucht die Fläche des Stützteils des Trag­ elements, die den Ausschnitt begrenzt, nicht bearbeitet zu werden, um einen ordnungsgemäßen Paßsitz des Montage­ teils des Zylinders in dem Ausschnitt zu gewährleisten. Statt dessen sorgt die innere Präzisionsgußfläche des Körpers für die erforderliche Passung, wie etwa eine Vor­ spannung mit dem Montageteil des Zylinders.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat mindestens der Montageteil des Zylinders eine zylindrische Außenfläche und der Stützteil des Tragelements am Umfang eine vollständig ringförmige Ausbildung, so daß der Ausschnitt als eine zylindrische Öffnung durch den Stützteil hindurch ausgebildet ist. Ein besonderer Vorteil dieser Konstruktion und insbesondere der Vollständigkeit des Umfangs des Stützteils besteht darin, daß der Zylinder sicher in dem Ausschnitt gegen eine Bewegung in jeder radialen Richtung zurückgehalten wird, gleichgültig, welche radial gerichteten Kräfte auf ihn einwirken. Vorteilhafterweise besitzt der Zylinder am Montageteil mindestens einen Anlageteil, der sich nach außen über den Umfang des Zylinders hinaus erstreckt und an dem Stützteil des Tragelements zur Anlage kommt, wenn der Montageteil des Zylinders in der zylindrischen Öff­ nung des Tragelements vollständig Aufnahme gefunden hat.

Bei der Konstruktion, bei der der Stützteil des Tragele­ ments und der Körper ein Verbundbauteil bilden, ist es ferner von Vorteil, wenn der Anlageabschnitt bei voll­ ständiger Aufnahme des Montageteils des Zylinders in dem Ausschnitt an dem Verbundbauteil zur Anlage kommt. Auf diese Weise wird der Zylinder durch den Anlageabschnitt daran gehindert, sich unter der Einwirkung axial gerich­ teter Kräfte in mindestens einer seiner axialen Richtun­ gen zu drehen.

Bei einer Variante erstreckt sich der Stützteil des Trag­ elements entlang einem teilweise ringförmigen Umfang, so daß der Ausschnitt einen im wesentlichen radial ausge­ richteten offenen Bereich aufweist. In diesem Fall nimmt der Körper mindestens sowohl den Montageteil des Zylin­ ders als auch den Stützteil des Tragelements an und um den offenen Bereich des Ausschnitts herum auf. Diese of­ fene Ausführung des Ausschnitts vereinfacht den Zusammen­ bau des Zylinders mit dem Tragelement; angesichts der er­ heblich höheren Kosten für Aluminium im Vergleich zu Guß­ eisen, können jedoch unter Umständen Einsparungen an Ar­ beitskosten durch die gesteigerten Werkstoffkosten aufge­ wogen werden, so daß eine genaue Kostenanalyse unter Be­ rücksichtigung der Stückzahl der zu fertigenden Sättel vorzunehmen ist, bevor eine Entscheidung über die Verwen­ dung der Ausführung mit dem offenen oder mit dem ge­ schlossenen Ausschnitt getroffen wird.

Das Tragelement des Sattelteils der vorliegenden Erfin­ dung umfaßt mindestens einen Überbrückungsteil, der sich von den Stützteilen im wesentlichen parallel zur Achs­ richtung des in dem Ausschnitt aufgenommenen Zylinders und radial gegenüber dieser Achse versetzt erstreckt, wo­ bei der Überbrückungsteil ein freies, von dem Stützteil axial versetztes Ende aufweist und einen Bremsbacken-Be­ tätigungsteil, der starr mit dem freien Ende des Über­ brückungsteils verbunden ist und sich im wesentlichen senkrecht gegenüber und zur Achse des Zylinders hin er­ streckt, wobei dann der oben genannte Körper aus Formguß- geeignetem Werkstoff oder ein getrennter Körper aus sol­ chem Formguß-geeigneten Werkstoff vorteilhafterweise min­ destens teilweise den Betätigungsteil umgibt. Wiederum kann hierbei der Körper aus Formguß-geeignetem Werkstoff in gleicher Weise wie zuvor besprochen mit mindestens einer Präzisionsgußfläche vorgesehen werden, wodurch die Notwendigkeit vermieden wird, eine solche Präzisonsflä­ che an dem Betätigungsteil zu bearbeiten. Die Präzisions­ fläche kann zum Beispiel eine Fläche sein, die eine Öff­ nung in dem Gußkörper am Betätigungsteil begrenzt.

Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt dieser Erfindung wird eine Methode für die Herstellung eines Sattelteils einer Bremse, insbesondere einer Teilbelag-Scheibenbremse mit Schwimmsattel für Kraftfahrzeuge, vorgesehen, wobei diese Methode die Schritte der Ausbildung eines Tragele­ ments aus einem starren Metallwerkstoff mit einem einen Ausschnitt begrenzenden Stützteil; der Einführung eines Montageteils eines getrennten Bremszylinders aus einem zweiten Werkstoff in den Ausschnitt; und die Aufformung mindestens eines Körpers aus einem dritten Formguß-geeig­ neten Metallwerkstoff mindestens auf das Tragelement, so daß das letztere mindestens teilweise durch diesen Körper überdeckt wird, umfaßt. Der Formgußschritt beinhaltet vorteilhafterweise die Ausbildung mindestens einer Präzi­ sionsfläche an dem Körper oder die Ausbildung mindestens einer Präzisionsöffnung in dem Körper. Darüber hinaus kann die Methode der vorliegenden Erfindung ferner den Schritt der Ausbildung mindestens einer Präzisionsfläche am Zylinder, insbesondere durch Bearbeitung der Präzi­ sionsfläche am Zylinder umfassen.

Es ist besonders von Vorteil, wenn der Schritt der Aus­ bildung mindestens einer Präzisionsfläche am Zylinder vor der Einführung des Montageteils des getrennten Bremszy­ linders in den Ausschnitt vorgenommen wird. Ein besonde­ rer Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß sich der Be­ arbeitungsvorgang angesichts der einfachen hohlen zylin­ drischen Form des Zylinders, sei es an der äußeren Um­ fangsfläche, an der inneren Umfangsfläche oder an irgend­ einer der Endflächen des Zylinders, durch einfaches Ein­ spannen des Zylinders in ein Spannfutter oder in eine ähnliche Haltevorrichtung und die Ausführung einer im we­ sentlichen koaxialen Relativbewegung zwischen dem Zylin­ der und dem Bearbeitungswerkzeug oder den Bearbeitungs­ werkzeugen leicht ausführen läßt. Besondere Maßnahmen sind hinsichtlich der Werkzeuge oder der Haltevorrichtun­ gen nicht erforderlich, besonders da der Zylinder ge­ trennt vom eigentlichen Sattel bearbeitet wird, so daß der letztere keine besonderen Einschränkungen im Hinblick auf den Aufstellungsort, die Montage oder eine besondere Art von Relativbewegung der Werkzeuge gegenüber dem Zy­ linder setzt.

Diese Lösungsidee ist besonders vorteilhaft, wenn der Formgußschritt vor dem der Einführung vorgenommen wird. Unter diesen Umständen besteht keine Gefahr, daß sich ir­ gendwelche zuvor bearbeiteten Präzisionsflächen während des Formgußschritts verziehen aufgrund des Wärmeübergangs zwischen dem Formguß-geeigneten Werkstoff und dem ge­ trennten Zylinder über den Stützteil des Tragelements. Diese Lösung macht es ferner möglich, den Körper aus dem Formguß-geeigneten Werkstoff auf der Innenseite des Aus­ schnitts zur Ausbildung der Berührungsfläche vorzusehen, die mit der gewünschten Passung mit dem Montageteil des Zylinders nach dem Zusammenbau in Berührung steht.

Die Prinzipien der Erfindung sind zwar in Verbindung mit einem speziellen Gerät beschrieben, es versteht sich jedoch, daß diese Beschreibung nur als Beispiel zu gelten hat und nicht als eine Beschränkung des Anwendungsbereichs der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen dargelegt wird.

Die oben genannten und weitere Merkmale und Zwecke der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende, zusammen mit der Zeichnung ausgeführte Be­ schreibung noch deutlicher; in der Zeichnung stellt:

Fig. 1 eine Achsschnittansicht durch den kombinierten Bremssattel dar;

Fig. 2 eine Draufsicht eines im kombinierten Bremssattel der Fig. 1 verwendeten Tragelements;

Fig. 3 einen Aufriß des Endes des Tragelements in Rich­ tung des Pfeils A in Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht des Endes des kombinierten Sattels in Richtung des Pfeils B in Fig. 1;

Fig. 5 eine zerlegte perspektivische Ansicht der Kombina­ tion eines Tragelements mit dem Bremszylinder;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit der Kombination nach Fig. 5 und einer weiteren Änderung.

Wenn man nun auf die Zeichnung im einzelnen Bezug nimmt und zuerst auf Fig. 1, läßt sich erkennen, daß die Be­ zugsnummer 1 zur Bezeichnung eines Tragelements eines kombinierten Bremssattels gemäß der vorliegenden Erfin­ dung verwendet wurde. Das Tragelement 1, wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt ein ringförmiges umlaufendes Stütz­ element 11, einen sich im wesentlichen in Achsrichtung erstreckenden Überbrückungsteil 12, der in einen freien Endteil 13 übergeht, und einen sich im wesentlichen ra­ dial nach innen erstreckenden Bremsbacken-Betätigungsteil 14. Im Einsatz greift der kombinierte Bremssattel über eine Bremsscheibe, so daß das Stützteil 11 auf einer Achsseite der Bremsscheibe und der freie Endteil 13 sowie der die Bremsbacke betätigende Teil 14 auf der anderen Achsseite der Bremsscheibe zu liegen kommen und der Über­ brückungsteil 12 sich axial nach außen über die Brems­ scheibe erstreckt.

Das Stützteil 11 besitzt eine Innenfläche 15, die am Um­ fang einen zylindrischen Ausschnitt oder eine Durchgangs­ öffnung im Stützteil 11 begrenzt. Ein Bremszylinder 2 findet teilweise in der Durchgangsöffnung des Stützteils 11 Aufnahme. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das Stützteil 11 in einem Körper 3 aus Formguß-geeignetem Werkstoff enthalten. Der Körper 3 besitzt einen äußeren Abschnitt 31, der das Stützteil 11 außen überdeckt, und einen inne­ ren Abschnitt 32, der die Innenfläche 15 des Stützteils 11 überdeckt und eine präzisionsgeformte oder -gegossene Innenfläche 33 aufweist. Der innere Abschnitt 32 des Kör­ pers 3 stützt nun das Zylinderrohr in der Durchgangsöff­ nung des Stützteils 11 des Tragelements 1 ab. Der Zylin­ der 2 besitzt einen Halteteil 21, der in der Durchgangs­ öffnung des Stützteils 11 aufgenommen wird und eine Außenfläche 22 aufweist, die mit der Innenfläche 33 des inneren Abschnitts 32 des Körpers 3 in Berührung steht. Die Flächen 33 und 22 sind vorzugsweise so zueinander be­ messen, daß eine Vorspannung erreicht wird, so daß der Halteteil 21 des Zylinders 2 sicher im Innenabschnitt 32 des Körpers 3, sobald er in diesen eingeführt worden ist, zurückgehalten wird, selbst wenn der kombinierte Sattel Vibrations- oder anderen Kräften beim Transport, bei der Montage oder im Gebrauch ausgesetzt ist. An dieser Stelle muß erwähnt werden, daß die präzisionsgegossene Innenflä­ che 33 des Abschnitts 32 des Körpers 3 solche Eigenschaf­ ten, besonders Einhaltung des gewünschten Durchmessers und Oberflächenglattheit, aufweist, daß sie keiner Bear­ beitung bedarf. Es wäre unmöglich, der Fläche 15 des Stützteils 11 des Tragelements 1 solche Eigenschaften zu verleihen, insbesondere da das Tragelement 1 vorzugsweise zur Erzielung der gewünschten Festigkeit aus Gußeisen hergestellt ist, was bedeutet, daß die Fläche 15 notwen­ digerweise sehr rauh ist und von ihrem gewünschten Durch­ messer mindestens stellenweise erheblich abweicht, so daß diese Fläche 15 bearbeitet werden müßte, bevor sie zur Aufnahme des Halteteils 21 des Zylinders 2 und zum Zusam­ menwirken mit diesem Teil in der Lage wäre.

Der Zylinder 2 wird vorteilhafterweise in einem Tiefzieh­ vorgang hergestellt, was die Vorteile bietet, daß der Zy­ linder 2 nicht nur in relativ unaufwendiger Weise gefer­ tigt werden kann, sondern auch daß seine äußere Umfangs­ fläche einschließlich der Außenfläche 22 des Halteteils 21′ genau den gewünschten Durchmesser und die für das Zu­ sammenwirken oder die Fassung mit der Innenfläche 33 des Körpers 3 erforderliche Oberflächenglattheit besitzt.

Der Zylinder 2 enthält eine innere Druckkammer, die am Umfang durch eine Innenfläche 24 begrenzt wird. Diese In­ nenfläche 24 ist auf Präzision bearbeitet, da sie in Gleitkontakt mit einem Betätigungskolben steht, der im Montagezustand der Scheibenbremse mindestens teilweise in dem Druckzylinder 2 Aufnahme findet. Der Betätigungskol­ ben wirkt in herkömmlicher Weise direkt auf die Brems­ backe der Radbremse ein, die axial auf der gleichen Seite der Bremsscheibe wie das Stützteil 11 und der Zylinder 2 angeordnet ist, wenn druckbeaufschlagte Flüssigkeit in der inneren Kammer des Zylinders 2 vorhanden ist. Das Druckmedium, üblicherweise hydraulische Bremsflüssigkeit, wirkt auch auf die Bodenwand des Zylinders 2 ein und übt so eine Reaktionskraft auf diese aus, die über das Trag­ element 1 auf die Bremsbacke übertragen wird, die auf der entgegengesetzten Seite der Bremsscheibe vom Zylinder 2 aus gesehen angeordnet ist.

Eine Ringnut 25 ist innen in den Zylinder 2, vorzugsweise im Anlageabschnitt 23 eingearbeitet. Diese Ringnut 25 dient wiederum in herkömmlicher Weise zur Aufnahme eines Dichtungselements, das die Grenzfläche zwischen der In­ nenfläche 24 des Betätigungskolbens abdichtet. Ein Rück­ sprung 26, dessen Durchmesser den der Fläche 24 über­ steigt, ist in der Stirnfläche am Ende des Zylinders 2 vorgesehen. Im montierten Zustand nimmt dieser Rücksprung 26 teilweise eine Staubschutz-Manschette in herkömmlicher Ausführung auf, die sich zwischen der äußeren Umfangsflä­ che des Betätigungskolbens und dem Zylinder 2 erstreckt und Staub sowie andere Verunreinigungen aus der Umgebung daran hindert, die Grenzfläche zwischen dem Betätigungs­ kolben und dem Zylinder 2 zu erreichen. Die die Nut 26 und die Endstirnfläche 27 begrenzenden Flächen sind eben­ falls bearbeitet und/oder abgefast, um der Staubschutz- Manschette, die aus einem Elastomerwerkstoff besteht und daher durch scharfe Spitzen oder Kanten beschädigt werden könnte, keine solchen zu bieten. Es läßt sich somit er­ kennen, daß der Zylinder 2 eine Anzahl von Flächen auf­ weist, die auf Präzision bearbeitet werden müssen. Da je­ doch der Zylinder 2 ein Teil darstellt, das vom übrigen Teil des kombinierten Sattels getrennt ist, und da er eine drehsymmetrische Form aufweist, die auf einer Achse zentriert ist, auf der auch die zu bearbeitenden Flächen zentriert sind, lassen sich die vorerwähnten Bearbei­ tungsvorgänge leicht ausführen, so daß durch die Bearbei­ tung solcher Flächen nur ein Minimum an zusätzlichen Ko­ sten entsteht. Daher werden solche Bearbeitungsvorgänge vor dem Zusammenbau des Zylinders 2 mit dem übrigen Sat­ tel vorgenommen.

Der Zylinder 2 besitzt ferner an seiner im montierten Zu­ stand dem Bremsbetätigungsteil 14 gegenüberliegenden End­ fläche einen Ansatz 28, der mit dem becherförmigen Haupt­ teil des Zylinders 2 ein einziges Teil bildet oder mit ihm verbunden ist. Wie dargestellt, ist der Ansatz 28 ein getrennter Teil, der zum Beispiel durch Schweißung mit dem becherförmigen Hauptteil des Zylinders 2 verbunden ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Hauptteil des Zylinders 2, wie zuvor erwähnt, tiefgezogen wird. Eine mit Gewinde versehene Durchgangsbohrung 29 ist im Ansatz 28 und in der Bodenwand des Hauptteils des Zy­ linders 2 vorgesehen. Das vorerwähnte Druckmedium tritt in die Innenkammer des Zylinders 2 über diese Gewindeboh­ rung 29 ein, nachdem ein Verbindungsschlauch oder eine ähnliche Leitung am Ansatz 28, vorzugsweise durch Ein­ schrauben eines Abschnitts in die Gewindebohrung 29, an­ geschlossen wurde. Der Ansatz 28 ist in herkömmlicher Weise mit einem an seinem dem Betrachter in Fig. 1 zuge­ wandten Teil eine Abflachung aufweisenden Vorsprung 28a versehen, der in einem vorgegebenen radialen Abstand über die Bohrung 29 hinausragend, wie in Fig. 1 ersichtlich, angeordnet ist. Das Vorhandensein dieses Vorsprungs 28a und seiner Abflachung gewährleistet in Verbindung mit einer dementsprechend ausgebildeten Anschlußarmatur des Schlauchs oder der Leitung für die Druckflüssigkeit, daß der Schlauch oder die Leitung nur in einer einzigen vor­ gegebenen Stellung an dem Ansatz 28 montiert werden kann.

Der Bremsbetätigungsabschnitt 14 des Tragelements 1 be­ sitzt eine Durchgangsöffnung 16. Ein weiterer, vom Körper 3 unabhängiger, jedoch ebenfalls aus einem feinformbaren Werkstoff hergestellter Körper 31 umgibt zumindest teil­ weise den Bremsbetätigungsabschnitt 14. Wie dargestellt, weist der Körper 31 einen äußeren Abschnitt 34 auf, der nach außen den Bremsbetätigungsabschnitt 14 überdeckt, jedoch am freien Endteil 13 endet, sowie einen inneren Abschnitt 35, der die die Durchgangsöffnung 16 im Brems­ betätigungsabschnitt 14 begrenzende Fläche überdeckt. Der Abschnitt 35 ist wiederum präzisionsgegossen, so daß im Gegensatz zu den Bremssätteln herkömmlicher Konstruktion eine Bearbeitung der der entsprechenden Bremsbacke zuge­ wandten Oberfläche des Bremsbetätigungsabschnitts 14 oder der inneren, die Öffnung 16 begrenzenden Fläche nicht mehr erforderlich ist.

Betrachtet man nun Fig. 2 der Zeichnung, die das Tragele­ ment 1 darstellt, bevor dieses teilweise in den Körpern 3 und 31 eingebettet wird, läßt sich erkennen, daß dessen Verbindungs- oder Überbrückungsteil 12 zwei Arme 12a und 12b besitzt, die sich im wesentlichen parallel zueinander zwischen dem Stützteil 11 und dem freien Endteil 13 er­ strecken. Jeder der Überbrückungsarme 12a und 12b ist an seiner im Gebrauch von der Bremsscheibe abgewandten Flä­ che mit einem jeweiligen Versteifungswulst oder einer Versteifungsrippe 17a oder 17b versehen, die sich im we­ sentlichen parallel zur Achsrichtung erstrecken. Das Stützteil 11, die Arme 12a und 12b sowie der freie End­ teil 13 begrenzen zusammen eine Öffnung, in die die Bremsscheibe teilweise eintreten kann. Dadurch wird es möglich, den Bremssattel näher an der Drehachse der Bremsscheibe anzuordnen als dies ohne eine derartige Öff­ nung möglich wäre.

Wie sich aus Fig. 3 erkennen läßt, besitzt der Bremsbetä­ tigungsabschnitt 14 zwei Abschnitte 14a und 14b, die sym­ metrisch auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Achse des kombinierten Sattels angeordnet sind. Diese beiden Abschnitte 14a und 14b weisen jeweils Öffnungen 16a bzw. 16b auf, die der im Zusammenhang mit Fig. 1 be­ sprochenen Öffnung 16 entsprechen. In Fig. 3 läßt sich weiterhin erkennen, daß der Stützteil 11 des Tragelements 1 eine ringförmige Ausbildung besitzt.

Wie in Fig. 4 dargestellt, erstreckt sich der Körper 3 vollständig um den Stützteil 11, sowohl außen wie innen herum und überdeckt so auch die Versteifungswülste 17a und 17b, zumindest im Bereich des Stützteils 11. Der Kör­ per 3 umfaßt ferner zwei Befestigungsabschnitte 36a und 36b, die jeweils präzisionsgegossene Öffnungen 37a bzw. 37b begrenzen. Die Öffnungen 37a und 37b dienen dazu, den kombinierten Bremssattel zur Bewegung in Achsrichtung auf einem Trägerteil zu montieren. Dies läßt sich in herkömm­ licher Weise dadurch ausführen, daß das Trägerteil mit zwei parallel zur Achsrichtung verlaufenden und durch die Öffnungen 37a bzw. 37b hindurchführenden Führungsstäben versehen wird. Da die die jeweiligen Öffnungen 37a und 37b begrenzenden Flächen präzisionsgegossen sind, besit­ zen diese Öffnungen einen für die Montage auf den Füh­ rungsstäben des Trägerteils erforderlichen Durchmesser. Da darüber hinaus üblicherweise Zwischenbuchsen aus Elasto­ mer zwischen den Führungsstäben und den zugeordneten, die Öffnungen 37a, 37b begrenzenden Flächen eingesetzt wer­ den, ist die Qualität derartiger Gußflächen in der Regel für die Zwischenbuchsen zum Zusammenwirken ausreichend ohne daß die Notwendigkeit einer weiteren Bearbeitung oder Abfassung besteht.

Fig. 4 zeigt ferner im Detail den Ansatz 28 und seinen mit der Abflachung versehenen Vorsprung 28a. Zwar kann eine Bearbeitung der Fläche um die Gewindebohrung 29 herum erforderlich werden, doch handelt es sich hierbei wiederum um einen leicht, zum Beispiel während des Ar­ beitsgangs zur Ausbildung der Gewindebohrung 29 ausführ­ baren Bearbeitungsvorgang.

Der Körper 3 weist weiterhin zwei seitliche Ansätze 38a und 38b auf. Die Ansätze 38a und 38b werden besonders beim Vorgang der Montage der Bremssattel- oder der Schei­ benbrems-Baugruppe verwendet, d. h. wenn sie sich zur Ab­ stützung des kombinierten Bremssattels auf Förderern ein­ setzen lassen, die die Bremssattel- oder die Scheiben­ brems-Baugruppe von einer Station des Montagebandes zu einer anderen transportieren.

Fig. 5 stellt eine abgeänderte Ausführung der Kombination des Bremszylinders 2 mit dem Tragelement 1 dar. Die in Fig. 5 verwendeten Bezugsziffern sind die gleichen wie in den Fig. 1-4 oder gegenüber diesen nur geringfügig ge­ ändert, um den Vergleich zwischen diesen Zeichnungen zu erleichtern.

Das Tragelement 1 der Fig. 5 besitzt ein Stützteil 11′, das sich dadurch vom Stützteil 11 unterscheidet, daß es einen unvollständigen Umfang aufweist, d. h. daß er sich nur über einen Teil eines im wesentlichen kreisförmigen Umfangs erstreckt. Statt des oben besprochenen Anlageab­ schnitts 23 besitzt der Bremszylinder 2 die Anlageab­ schnitte 23a′ und 23b′, von denen der Anlageabschnitt 23b′ nach dem Zusammenbau des Zylinders 2 mit dem Trag­ element 1 in einen Ausschnitt 18 des Stützteils 11′ ein­ greift. In dieser Konstruktion wird der Montageteil 21 wiederum im Stützteil 111 aufgenommen, und der Körper 3 hat die Aufgabe, den Montageteil 21. in dem offenen Aus­ schnitt zu haltern, der durch das Teil 11′ mit unvoll­ ständigem Umfang begrenzt wird. Während es möglich ist, das Stützteil 11′ mit dem Körper 3 vor dem Zusammenbau mit dem Zylinder 2 zu versehen, wird es üblicherweise vorgezogen, den Montageteil 21 und das Stützteil 11′ erst nach der Montage in den Körper 3 einzusetzen.

Die Öffnungen 16a′ und 16b′ in den für die Betätigung der Bremsbacke dienenden Abschnitten 14a und 14b sind in Fig. 5 als offene Schlitze dargestellt. Diese Ausführung er­ leichtert erheblich die Fertigung beim Gießen des Trag­ elements 1. Da andererseits die Abschnitte 14a und 14b im Körper 31 während des Fertigungsvorgangs des kombi­ nierten Sattels eingefügt werden, ist die offene Ausbil­ dung der Öffnungen 16a′ und 16b′ für die konstruktive Vollständigkeit des kombinierten Sattels nicht von Nach­ teil, besonders weil die erforderlichen Öffnungen in je­ dem Fall in der gleichen Weise wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 besprochen durch den Innenabschnitt 35 des Körpers 3′ begrenzt sein werden.

Anstatt nur die Teile 11′ sowie 14a und 14b in zwei ge­ trennten Körpern 3 einzusetzen, läßt sich das gesamte Tragelement 1 in einem einzigen durchgehenden Körper 3 einbetten. Dies ist im einzelnen in Fig. 6 dargestellt, zusammen mit einigen zusätzlichen Abänderungen. Es läßt sich erkennen, daß der Körper 3 einen Abschnitt 37 be­ sitzt, der den Überbrückungsteil 12 einfaßt und den den Stützteil 11′ und den Halteteil 21 umgebenden Teil des Körpers 3 mit demjenigen Teil des Körpers 3 verbindet, der den die Bremsbacke betätigenden Abschnitt 14 umgibt. Der Körper 3 weist dann noch einen weiteren Abschnitt 30 auf, der nach außen den Zylinder 2 sowohl an seiner äuße­ ren Umfangsfläche als auch an seiner Bodenwand umgibt. Der Abschnitt 30 wird in einem einzigen Stück mit dem An­ satz 38 mit seinem Vorsprung 38a geformt, und eine Gewin­ debohrung 39, durch Präzisionsguß hergestellt, ist darin in einer Lage angeordnet, daß sie mit der Bohrung 29 des Zylinders 2 fluchtet. Damit entfällt ein weiterer Bear­ beitungsgang oder entfallen weitere Bearbeitungsgänge am Ansatz 38.

Der Zylinder 2 der Fig. 6 wird in einem Tiefziehvorgang geformt und wird lediglich an seiner Innenfläche 24 und, falls dies erforderlich ist, in der Abdichtungs-Ringnut 25 bearbeitet. Die Bohrung 29 kann während des Tiefzieh­ vorgangs oder anschließend daran in einem einzigen konti­ nuierlichen Vorgang ausgestanzt werden.

Nach der Darstellung der Fig. 6 enthält der Anlageab­ schnitt 23 des Zylinders 2 die Dichtungsnut 25, jedoch nicht den Rücksprung 26 für die Staubschutz-Manschette. Wie in der Fig. 6 durch die Bezugsziffer 37a bezeichnet, ist der Rücksprung für die Staubschutz-Manschette im Ab­ schnitt 37 des durchgehenden Körpers 3 ausgebildet. Durch diese Lösungsidee ist eine Bearbeitung der den Rücksprung 37a am Umfang begrenzenden Fläche nicht mehr erforder­ lich, da diese während der Ausbildung des Körpers 3 prä­ zisionsgegossen wird.

In der Regel wird der Herstellung des Tragelements 1 aus einem Sphäro-Hartgußeisen, des Zylinders 2 aus legiertem Stahl, der sich tiefziehen oder stanzen läßt, und des Körpers 3 aus Aluminium der Vorzug gegeben. Es ist jedoch denkbar, auch andere Werkstoffe oder Legierungen anstelle der vorgenannten Werkstoffe zum Einsatz zu bringen, so­ fern derartige Werkstoffe die an sie gestellten Anforde­ rungen erfüllen, wie etwa die konstruktive Festigkeit für den Werkstoff des Tragelements 1, die leichte Bearbeit­ barkeit auf Form für den Werkstoff des Zylinders 2, ver­ bunden mit der Fähigkeit Innendrücke auszuhalten, und die Formgußeignung für den Werkstoff des Körpers 3 oder der Körper 3 und 3′, und sofern solche Werkstoffe miteinander kompatibel sind, d. h., sofern sie miteinander eine Dauer­ verbindung bilden, die ohne Schaden den Beanspruchungen unterworfen werden kann, denen sie während des Betriebs des kombinierten Bremssattels unterzogen wird. Es ist zu erwähnen, daß festgestellt worden ist, daß die oben auf­ geführten Werkstoffe für diesen Zweck in idealer Weise geeignet sind und die oben erwähnten Anforderungen erfüllen.

Claims (23)

1. Sattel für eine Bremse, insbesondere eine Schwimmsat­ tel-Teilbelagscheibenbremse für Fahrzeuge, mit einem Tragelement (1) aus einem ersten starren Werkstoff, wobei das Tragelement (1) ein Stützteil (11) mit einer Ausnehmung aufweist, in der ein Halteteil eines Bremszylinders (2), der aus einem zweiten Werkstoff besteht, Aufnahme findet, dadurch gekennn­ zeichnet, daß das Tragelement (1) zumindest in den zur Aufnahme des Bremszylinders (2) vorgesehenen Bereichen des Stützteils (11) mit einem angegossenen Körper (3) aus einem Formguß-geeigneten dritten Werk­ stoff versehen ist, der das Tragelement (1) min­ destens teilweise überdeckt und den Bremszylinder (2) trägt.

2. Sattel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite und dritte Werkstoff verschiedene Metallwerkstoffe sind.

3. Sattel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Werkstoff Eisen ist.

4. Sattel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Werkstoff Gußeisen ist.

5. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der zweite Werkstoff Stahl ist.

6. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der dritte Werkstoff Aluminium ist.

7. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der dritte Werkstoff Gußaluminium ist.

8. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Körper (3) mindestens eine präzisionsgegossene Kontaktfläche (33) aufweist.

9. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Brems­ zylinder (2) mindestens eine feinbearbeitete Fläche aufweist.

10. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Körper (3) einen Abschnitt besitzt, der den Stützteil (11) des Tragelements (1) in dem genannten Ausschnitt überdeckt und der eine innere präzisionsgegossene Kontaktfläche aufweist, die mit dem Halteteil des Zy­ linders (2) in Berührung steht.

11. Sattel nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktfläche mit dem Hal­ teteil einen Preßsitz bildet.

12. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens der Halteteil des Zylinders eine zylindrische Außen­ fläche (22) aufweist; und daß der Stützteil (11) des Tragelements (1) eine vollständig ringförmige Ausbil­ dung am Umfang aufweist, so daß der Ausschnitt als zylindrische Öffnung durch den Stützteil hindurch ausgebildet ist.

13. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zylin­ der (2) mindestens einen Anlageabschnitt (23) an dem Halteteil besitzt, der sich nach außen über die Außenfläche des Zylinders hinaus erstreckt und an dem Verbundbauteil bestehend aus dem Stützteil (11) des Tragelements und dem Körper (3) in Anlage kommt, wenn der Halteteil des Zylinders im Ausschnitt vollständig aufgenommen ist.

14. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Stütz­ teil (11′) des Tragelements sich über einen teilweise ringförmigen Umfang erstreckt, so daß der Ausschnitt einen sich im wesentlichen radial erstreckenden offe­ nen Bereich besitzt; und daß der Körper mindestens sowohl den Halteteil des Zylinders als auch den Stützteil des Tragelements um den offenen Bereich des Ausschnitts herum umgibt.

15. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Trag­ element (1) weiterhin mindestens einen Überbrückungs­ teil (12) umfaßt, der sich von dem Stützteil (11) im wesentlichen parallel zur Achsrichtung des in dem Ausschnitt Aufnahme findenden genannten Zylinders (2) und radial gegenüber dieser Achse versetzt erstreckt und ein freies Ende besitzt, das in einem axialen Ab­ stand von dem Stützteil angeordnet ist, sowie ein Bremsbacken-Betätigungsteil (13), das starr mit dem freien Ende des Überbrückungsteils (12) verbunden ist und sich im wesentlichen senkrecht gegenüber und zu der genannten Achse hin erstreckt; und daß der Körper (3) zumindest teilweise den Betätigungsteil umgibt.

16. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Körper mindestens eine präzisionsgeformte Öffnung enthält.

17. Herstellungsverfahren für einen Sattel für eine Brem­ se, insbesondere eine Schwimmsattel-Teilbelagschei­ benbremse für Fahrzeuge, gekennzeich­ net durch die folgenden Schritte:
Ausbildung eines Tragelements aus einem ersten, star­ ren Metallwerkstoff mit einem Stützteil, das einen Ausschnitt begrenzt;
Einführung eines Halteteils eines getrennten Bremszy­ linders aus einem zweiten Werkstoff in den Aus­ schnitt; und
Gußformung mindestens eines Körpers aus einem dritten Formguß-geeigneten Metallwerkstoff mindestens auf das Tragelement in der Weise, daß dieses mindestens zum Teil überdeckt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der genannte Formguß-Schritt die Ausbildung mindestens einer Präzisionsfläche an dem genannten Körper einschließt.

19. Verfahren nach Anspruch 17 und weiterhin umfassend den Schritt der Ausführung mindestens einer Präzi­ sionsfläche auf dem genannten Zylinder.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der genannte Ausführungs­ schritt die Bearbeitung der genannten Präzisonsflä­ che auf dem genannten Zylinder einschließt.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der genannte Ausführungs­ schritt vor dem genannten Schritt der Einführung vor­ genommen wird.

22. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der genannte Formguß-Schritt vor dem genannten Schritt der Einführung vorgenommen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der genannte Formguß-Schritt die Einbettung mindestens des Stützteils des Tragele­ ments in dem Körper umfaßt, so daß der Körper einen den Ausschnitt auskleidenden und den Halteteil des Zylinders nach dem genannten Schritt der Einführung darin abstützenden Teil aufweist.