DE3411600C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilbelag-Scheibenbremse mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Eine Teilbelag-Scheibenbremse dieser Art ist aus der GB- PS 11 12 989 bekannt. Bei dieser Konstruktion ist die Schwenkachse des zwischen den Abstützgliedern ver­ schwenkbar und parallel zur Bremsscheibenachse verschieb­ bar vorgesehenen Bremssattels an diesem fest angeordnet und kann sich mit diesem zusammen innerhalb jeweils eines Schlitzes der Abstützglieder verlagern. Aus diesem Grund wandert die Schwenkachse, bedingt durch den sich an den Bremsbacken einstellenden Verschleiß, mit der Zeit aus der Mittenebene der Bremsscheibe hinaus. Dies hat zur Folge, daß bei zunehmendem Belagverschleiß auf den Bremssattel ein immer größer werdendes Drehmoment ein­ wirkt, was zu einem Schrägverschleiß der Bremsbeläge führt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Teilbelag-Scheibenbremse in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so zu verbessern, daß in jeder Phase eines Bremsvorganges an den Bremsbacken wirksame Umfangskräfte im Gleichgewicht sind und dadurch Schrägverschleiß ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

In diesem Falle kann sich der die Bremsbeläge tragende Bremssattel bei entsprechendem Belagverschleiß gleichfalls relativ zur Bremsscheibe in seitlicher Richtung ent­ sprechend verlagern. Die durch die am Bremsträger fest­ gelegten Abstützglieder definierte Schwenkachse behält jedoch ihre Lage in der Mittenebene der Bremsscheibe bei, so daß in jeder Relativstellung des Bremssattels zur Bremsscheibenmittenebene an den Bremsbacken wirksame Um­ fangskräfte im Gleichgewicht sind und damit Schrägver­ schleiß über deren gesamte Standzeit nicht mehr eintreten kann.

In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 2 ist die Verschwenkbarkeit des Bremssattels vorteilhaft ein­ zurichten.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nach Patent­ anspruch 3 ist die Verschiebbarkeit des Bremssattels parallel zur Bremsscheibenachse sowie dessen Montage- und Demontage zum Zweck eines Bremsbackenwechsels vorteilhaft zu bewerk­ stelligen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruches 4. In diesem Falle ermög­ licht das zwischen Führungsbolzen und Führungsbohrung vor­ gesehene, elastisch nachgiebige Futter ein Verschwenken des Bremssattels zu der in der Bremsscheibenmittenebene liegenden Schwenkachse zum drehmomentfreien und planpa­ rallelen Anlegen der Bremsbacken an die Bremsscheibe.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochen dargestellte Ansicht der Teilbelag-Scheibenbremse, in Richtung der Achse ihrer Bremsscheibe ge­ sehen,

Fig. 2 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte Ansicht der Scheibenbremse, in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1 gesehen, wobei auf die Darstellung der Bremsscheibe verzichtet ist,

Fig. 3 einen Längsschnitt der Scheibenbremse entlang der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 1,

Fig. 5 eine Darstellung der bei in üblicher Weise ausgebildeten Teilbelag-Scheibenbremsen beim Einsatz üblichen Abnutzung der Bremsbeläge.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Teilbelag-Scheibenbremse weist einen als Ganzes mit 10 bezeichneten Bremsträger auf, der fest mit einer Achse oder einer Radaufhängung verschraubt sein kann.

Am Bremsträger 10 ist ein als Ganzes mit 12 bezeichneter Bremssattel verstellbar angeordnet. Die verstellbare Anord­ nung ermöglicht sowohl ein Verschieben des Bremssattels 12 parallel zur Achse einer Bremsscheibe 14 als auch ein Verschwenken desselben um eine in der Bremsscheibenmit­ tenebene a-a liegende und somit zur Achse der Bremsschei­ be 14 senkrechte Achse 16 (Fig. 2).

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Bremssattel 12 in bekannter Weise umgekehrt U-förmig ausgebildet, wobei dessen einer Schenkel ein Gehäuse 17 zur Aufnahme einer Zugspannvorrichtung bildet, während dessen anderer Schen­ kel 18 zur Abstützung einer Bremsbacke 20 von zwei Brems­ backen 20 und 22 dient und zwar in der Verschieberich­ tung des Bremssattels 12, in welcher sich dessen Schen­ kel 18 der Bremsscheibe 14 nähert.

Die andere Bremsbacke 22 sitzt unmittelbar vor einem in einem Gehäuse 17 des Bremssattels 12 vorgesehenen Zy­ linder 24 verschiebbar geführten Kolben 26 der hydrau­ lisch betätigbar ist. Die Zuspannvorrichtung kann auch eine andere Ausbildung aufweisen und beispielsweise mecha­ nisch betätigbar sein.

Gemäß Fig. 3 übergreift der Bremssattel 12 die Bremsschei­ be 14, die sich zusammen mit einem Fahrzeugrad dreht, wäh­ rend der Bremsträger 10 dabei seine Lage zum Fahrzeugrad beibehält.

Die Bremsscheibe 14 taucht demgemäß mit einem Teil ihres Randstückes zwischen die beiden Bremsbacken 20 und 22 ein, so daß die freie Flachseite der Bremsbeläge 27 je­ weils einer Stirnfläche 28 bzw. 30 der Bremsscheibe 14 zugerichtet ist.

Die Bremsbeläge 27 sind jeweils an einer Rückenplatte 32 be­ festigt, die einerseits mit dem Schenkel 18 bzw. dem Kol­ ben 26 der Zuspannvorrichtung zusammenwirken und anderer­ seits zur auswechselbaren Halterung der Bremsbacken 20 und 22 im Bremssattel 12 dienen, was weiter unten im einzelnen noch erläutert wird.

Zur Führung des Bremssattels 12 parallel zur Bremsschei­ benachse c-c dienen eine Führungsvorrichtung 34 sowie Führungsmittel an Bremssattel 12 und Bremsträger 10.

Die Führungsvorrichtung 34 ist gemäß Fig. 3 zwischen der Drehachse c-c der Bremsscheibe 14 und dem Bremssattel 12 angeordnet und umfaßt einen zur Bremsscheibenachse c-c paral­ lelen Führungsbolzen 36 und eine diesen aufnehmende Füh­ rungsbohrung 38, wobei zwischen beiden Teilen noch eine Gummibuchse 40 zwischengeschaltet ist.

Die Führungsbohrung 38 ist im Bremsträger 10 angeordnet, während der Führungsbolzen 36 in einem am Gehäuse 17 des Bremssattels 12 angeformten Ansatzstück 42 gehalten ist.

Die Anordnung von Führungsbohrung 38 und Führungsbolzen 36 könnte auch umgekehrt getroffen sein.

Auf die Anordnung der Gummibuchse 40 könnte verzichtet werden, sofern die Komponenten 36 und 38 der Führungsvorrichtung 34 symmetrisch zur Bremsscheibenmittenebene a-a angeordnet werden könnten. Dies ist aus konstruktiven Gründen praktisch kaum möglich. Aus diesem Grunde ist die Anordnung einer Gummi­ buchse 40 notwendig, um dem Bremssattel 12 ein Verschwen­ ken um die Bremsscheibenmittenebene a-a zu ermöglichen. Vorzugsweise befindet sich die durch die Führungsbolzen 36 und die Führungsbohrung 38 definierte Führungsachse b-b in der durch die Bremsscheibenachse c-c verlaufenden Mitten­ ebene der Bremsbacken 20 und 22.

Die weiteren Führungsmittel zur Bremssattelführung sind derart beschaffen, daß sie sowohl die geradlinige Ver­ schiebung des Bremssattels 12 parallel zur Bremsscheiben­ achse c-c als auch dessen Verschwenken um die in der Brems­ scheibenmittenebene a-a liegende Achse 16 ermöglichen.

Hierzu weist der Bremsträger 10 in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 14 im Abstand voneinander an entsprechenden Trägerarmen 44 und 46 befestigte, teilkugelförmige und gehärtete Abstützglieder 48 und 50 auf, die sich in der Bremsscheibenmittenebene a-a befinden.

Eine diese Abstützglieder 48 und 50 miteinander verbin­ dende Verbindungslinie definiert die Achse 16.

Die jeweils mit einem Gewindeschaft 52 höhen­ verstellbar in den Trägerarmen 44 und 46 gehaltenen Ab­ stützglieder 48 und 50 sind jeweils mit einer am Brems­ sattel 12 vorgesehenen, sich parallel zur Bremsscheiben­ achse c-c erstreckenden und im Querschnitt der Kontur der Abstützglieder 48 und 50 angepaßten Führungsnut 54 bzw. 56 in Eingriff.

Auf jedes Abstütztglied 48 bzw. 50 ist vorzugsweise noch ein Schmutzabstreifglied 58 aufgesteckt (siehe Fig. 4).

Derartige Scheibenbremsen haben üblicher­ weise den Nachteil, daß die Bremsbeläge 27 ihrer Brems­ backen 20 und 22 gemäß Fig. 5 innerhalb kurzer Zeit star­ kem Schrägverschleiß unterliegen, d. h. die Standzeit der Bremsbacken 20, 22 ist im Vergleich zu denjenigen von Festsattel­ bremsen erheblich geringer und zwingt zu häufigem Brems­ backenwechsel, sofern solche Scheibenbremsen insbesondere in schweren Fahrzeugen eingesetzt werden.

Diese schräg verlaufende Belagabnutzung vollzieht sich in der Weise, daß in der bei Vorwärtsfahrt gegebenen, in Fig. 5 durch einen Pfeil angedeuteten Drehrichtung der Bremsschei­ be 14 der Bremsbelag 27 der durch den Kolben 26 betätigbaren Bremsbacke 22 an der Einlaufseite der Bremsscheibe 14 und der Bremsbelag 27 der vom Schenkel 18 des Bremssattels 12 abge­ stützten Bremsbacke 20 an der Auslaufseite der Bremsscheibe 14 stärker verschleißt.

Dieser bei üblichen Teilbelag-Scheibenbremsen eintre­ tende tangentiale Schrägverschleiß beider Bremsbacken kommt sowohl durch die Elastizität des Bremsträgers 10 als auch durch Toleranzen in der Bremssattelführung und andere durch die Bauart bedingte Gegebenheiten zustande und wird bei der beschriebenen Teilbelag-Scheibenbremse wie folgt vermieden:

Bei Vorwärtsfahrt wird gemäß Fig. 1 über das untere Ab­ stützglied 48 die Abstützkraft R bzw. das Abstützmoment M in den Bremsträger 10 eingeleitet.

Aufgrund der um die durch die Abstützglieder 48 und 50 de­ finierte Achse 16 verschwenkbaren Lagerung des Brems­ sattels 12 auf dem Bremsträger 10 kann dabei das Abstütz­ moment, hervorgerufen durch den seitlichen Abstand d der Reibkraftresultierenden bzw. der Abstützkraft R von der die Achse 16 definierenden Verbindungslinie beider Ab­ stützglieder 48 und 50 ausschließlich parallel zu den Stirnflächen 28 und 30 der Bremsscheibe 14 wirken und kann daher bei einer elastischen Verformung bzw. bei Biegewegen des Trägerarmes 46 nicht zu Schrägverschleiß der Bremsbe­ läge 27 führen. Dies ist dadurch sichergestellt, daß sich der Bremssattel 12 bei erfolgter Anlage der Bremsbelä­ ge 27 an die Bremsscheibenstirnflächen 28 und 30 durch Ver­ schwenken zu diesen selbsttätig so ausrichten kann, daß stets ein Gleichgewicht der Reibkräfte gewährleistet ist.

Durch die Führungsvorrichtung 34 ist dabei sichergestellt, daß der Bremssattel 12, aufgrund seiner verschiebbaren und schwenkbeweglichen Anordnung am Bremsträger 10, relativ zur Bremsscheibe 14 in seitlicher Richtung, d. h., gemäß Fig. 3, in der Zeichenebene nicht kippen kann.

Die weiche Gummibuchse 40 ermöglicht dabei das sich selbst­ tätig vollziehende Ausrichten des Bremssattels 12 um die Achse 16 trotz der durch diese Vorrichtung erzielten Brems­ sattelführung parallel zur Bremsscheibenachse c-c.

Voraussetzung für das selbsttätige, planparallele Ausrichten der Bremsbacken 20 und 22 zu den Bremsscheibenstirnflächen 28 und 30 ist des weiteren, daß beide Bremsbacken 20 und 22 gegen die beim Bremsen wirksamen Umfangs- bzw. Reibkräfte am Bremssattel 12 abgestützt sind.

Zu diesem Zweck ist im Bremssattelrücken 60 ein in der Draufsicht rechteckförmiger Durchbruch 62 vorgesehen, dessen sich parallel zur Bremsscheibenachse c-c erstreckende Seitenwände 64 und 66 vorzugsweise von außen schräg nach innen konvergieren.

Dieser Durchbruch 62 erhält dadurch gemäß Fig. 1 einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt. In den Durchbruch sind die Bremsbacken 20 und 22 mit einem dem schwalben­ schwanzförmigen Querschnitt angepaßten Ansatzstück 32′ ihrer Rückenplatte 32 eingehängt (siehe Fig. 1).

Das Einsetzen der Bremsbacke 20 und 22 in den Bremssattel 12 erfolgt von dessen Innenseite aus über jeweils eine in die Seitenwände 64 und 66 eingebrachte und sich senk­ recht zur Bremsscheibenachse c-c erstreckende Nut 68, durch welche das Rückenplattenansatzstück 32 hindurchge­ schoben werden kann.

Die beiden einander gegenüberliegenden Nuten 68 sind hier­ bei so positioniert, daß sie beim Verschleißen der Bremsbe­ läge 27 von den Rückenplatten 32 der Bremsbacken 20 und 22 nicht überfahren werden können.

Zum Belagwechsel ist der Führungsbolzen 36 der Führungs­ vorrichtung 34 aus dem Ansatzstück 42 herauszuziehen. Ferner müssen die Abstützglieder 48 und 50 in die Trägerarme 44 und 46 zurückgeschraubt werden. Damit ist es dann möglich, den Bremssattel 12 zusammen mit den Bremsbacken 20 und 22 von der Bremsscheibe 14 abzuziehen.

Verschlissene Bremsbacken sind dann im Satteldurchbruch 62 bis zu den Nuten 68 derart zu verschieben, daß deren Rücken­ platte 32 mit ihrem Ansatzstück 32′ durch die Nuten 68 hindurchgeschoben und dadurch die Bremsbacken 20 und 22 nach innen entnommen werden können.

Ein Bremsbackeneinbau hat in entsprechend umgekehrter Weise zu erfolgen.

Statt am Bremsträger 10 kann der Bremssattel 12 auch unmittelbar an einem Radträger bzw. einer Lagerplatte eines Achsschenkels in der erläuterten Art und Weise ge­ lagert sein.

Außerdem kann der Bremssattel 12 zum Anlegen der Bremsbe­ läge 27 an die Bremsscheibe 14 auch mit zwei nebeneinander liegenden Zuspannvorrichtungen ausgestattet sein, die auf eine gemeinsame Bremsbacke wirken.

Claims (4)

1. Teilbelag-Scheibenbremse mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden und an einem Bremsträger gegen beim Bremsen wirksame Umfangskräfte abgestützten Bremssattel, der am Bremsträger zwischen in Umfangsrichtung der Bremsscheibe im Abstand voneinander angeordneten Abstützgliedern schwenkbar und parallel zur Bremsscheibenachse verschieb­ bar angeordnet ist und der zwei jeweils einer der Brems­ scheibenstirnflächen benachbarte und mit diesen durch eine Zuspannvorrichtung in Eingriff bringbare Bremsbacken trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützglieder (48, 50) in der Mittenebene (a-a) der Bremsscheibe (44) am Bremsträger (10) festgelegt sind und jeweils in eine Führungsnut (54 bzw. 56) des Bremssattels (12) eingreifen.

2. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützglieder (48, 50) teilkugelförmig und die Führungsnuten (54, 56) im Bremssattel (12) deren Umfangs­ kontur angepaßt sind.

3. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (12) am Bremsträger (10) mittels einer einen zur Bremsscheibenachse (c-c) parallelen Führungsbolzen (36) und eine diesen aufnehmende Führungsbohrung (38) umfassenden zusätzlichen Führungsvorrichtung (34) verschiebbar geführt ist, die in der durch die Bremsscheibenachse (c-c) verlaufen­ den Mittelebene der Bremsbacken (20, 22) angeordnet ist.

4. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Führungsbolzen (36) und Führungsbohrung (38) ein elastisch nachgiebiges Futter, insbesondere eine Gummi­ buchse (40), angeordnet ist.