DE3421764C2 - Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu ihrer Montage - Google Patents
Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu ihrer MontageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Teilbelag-Scheibenbremse,
insbesondere für Kraftfahrzeuge sowie ein Verfahren und
eine Vorrichtung zu ihrer Montage.
In der deutschen Patentanmeldung P 33 30 166.2 wurde
bereits eine Teilbelag-Scheibenbremse vorgeschlagen, bei
der die Zylinderbohrung von der Innenseite her eingebracht
und mittels eines Zylinderdeckels verschlossen
ist. Sofern bei dieser Scheibenbremse der Raum zwischen
den beiden radialen Schenkeln des U-förmigen Sattels
ausreichend groß ist, kann die Montage des Kolbens von
der Schachtseite her erfolgen. Bei engem Einbauraum,
d. h. insbesondere bei dünner Bremsscheibe und dünnen
Bremsbelägen, ist jedoch diese herkömmliche, von der
Schachtseite aus erfolgende Montage nicht möglich. Auch
aus anderen Gründen kann eine Montage des Kolbens von
der Innenseite her erwünscht sein.
Aus der EP 0 110 741 A1 ist eine Teilbelag-Scheibenbremse
bekannt, bei der ein Bremskolben von der Außenseite
her in eine Zylinderbohrung eingeführt werden muß,
bevor ein Zylinderdeckel montiert wird. Dabei muß der
Bremskolben durch eine Öffnung einer zuvor montierten
Schutzkappe aus Gummi hindurchgeschoben werden. Die
bekannte Anordnung sieht keine Roll-back-Dichtung vor.
Besondere Maßnahmen zum Schutz der Schutzkappe vor
Beschädigung durch den Bremskolben beim Durchschieben
sind nicht erkennbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsgemäße Teilbelag-Scheibenbremse bzw. ein Verfahren
zu ihrer Montage anzugeben, wobei eine einfache
Montage des Kolbens in den Zylinder von der Deckelseite
her ohne Beschädigung der Gummiteile möglich ist.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Montageverfahrens durch
die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Montageverfahren
geschaffen, welches auf relativ einfache Weise
eine Montage des Kolbens von der Deckelseite her ermöglicht,
ohne daß zusätzliche Arbeitsgänge, wie Aufblasen
der Schutzkappe, die bei bisher bekannten Verfahren
erforderlich waren, notwendig sind. Dabei ist
vorgesehen, daß bei einem mit einer Roll-back-Dichtung
versehenen Zylinder die gestreckte Länge der Schutzkappe
so bemessen ist, daß der dem Kolben zugeordnete Ringwulst
der Schutzkappe in die Ringnut einspringt, bevor
der Kolben mit seiner Hinterkante die Roll-back-Dichtung
erreicht. Damit wird verhindert, daß der Kolben die
Roll-back-Dichtung überfährt, womit eine Beschädigung
dieser Dichtung und ggf. sogar ein Herausspringen des
Kolbens möglich würde.
Der Kolben wird bis zu einem Anschlag vorbewegt. In
dieser Position, in der die Schutzkappe in ihrer
gestreckten Stellung verbleibt, kann dann der Sattel
gegen einen Anschlag, der in seiner Auflagefläche
vergrößert ist und somit die großen Axialkräfte aufnehmen
kann, und der zweckmäßig als Backenwerkzeug ausgeführt
ist, gelegt werden, um den Zylinderdeckel, ggf.
mit bzw. ohne Preßsitz, einzusetzen und gegen die Zylinderwandung
zu verstemmen. Durch den Preßsitz wird ohne
zusätzliche Werkzeuge erreicht, daß der Deckel zwischen
Positionieren und Verstemmen am Anschlag anliegt. Ohne
Preßsitz ist ein relativ kompliziertes Werkzeug erforderlich,
das den Deckel während des Verstemmens in seiner
Position hält.
Die erfindungsgemäße Teilbelag-Scheibenbremse ist gemäß
Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Sattel im Bereich
des Zylinders eine bearbeitete bzw. aufgrund herstellungsbedingter
Genauigkeit in einem genau definierten
Winkel von insbesondere 85 bis 95° zur Längsachse
des Zylinders verlaufende Anschlagfläche aufweist, die
zum Verstemmen des Zylinderdeckels gegen einen Anschlag
anlegbar ist.
Durch die hohen auftretenden Kräfte beim Verschließen
des Zylinders mittels des Zylinderdeckels, die je nach
Verschlußtechnik bis zu 10 t betragen können, kann es zu
sehr großen Belastungen kommen. Diese Belastungen müssen
daher mittels einer zu einem genau definierten Winkel
zur Zylinderachse ausgerichteten, möglichst großen Anschlagfläche
abgestützt werden. Die Anschlagfläche muß
dazu spanend bearbeitet werden oder es müssen bereits
beim Herstellen des Sattels die erforderlichen Genauigkeiten
eingehalten werden, was die Anwendung spezieller
spanloser Herstellungsverfahren erforderlich macht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß die Anschlagfläche von der dem Zylinderdeckel
abgewandten Stirnseite des Zylinders gebildet
ist. Diese Anschlagfläche kann sehr weitgehend ausgenutzt
werden, wenn der Kolben so weit ausgefahren ist,
daß die Schutzkappe in ihrer gestreckten Stellung ist.
Um ein Abscheren der Roll-back-Dichtung zu verhindern,
ist gemäß einer weiteren Ausführungsform am vorderen Ende
des Kolbens und an der hinteren Begrenzungswand der
Ringnut jeweils eine Fase vorgesehen. Die Fase am vorderen
Ende des Kolbens hat dabei auch die Funktion, daß
der unter definierter Vorspannung stehende Ringwulst der
Schutzkappe leicht in die Ringnut im Kolben einspringt.
Auch der in der Ringnut des Zylinders sitzende Ringwulst
der Schutzkappe weist vorteilhaft auf der dem Zylinder
zugewandten inneren Seite eine Fase auf. Diese Fase
wirkt mit der Fase am Kolben zusammen, so daß beim Überfahren
des Ringwulstes dieser in die Nut gedrückt wird
und eine Beschädigung vermieden wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen
sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden
beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Scheibenbremse,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten
Teilbelag-Scheibenbremse 2 von der Innenseite her,
und
Fig. 3 einen Schnitt durch die in den Fig. 1 und 2 dargestellte
Scheibenbremse entlang der Linie A-A
in Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte Teilbelag-Scheibenbremse
2 weist einen Sattel 4 auf, der im Längsschnitt im wesentlichen
eine U-Form hat, mit zwei sich radial erstreckenden
Schenkeln 6, 8, die über ein Brückenteil 10
miteinander verbunden sind. Der U-förmige Sattel 4 umgreift
den äußeren Rand einer Bremsscheibe 12, sowie zu
beiden Seiten der Bremsscheibe 12 angeordnete Bremsbeläge
14, 16. Die Bremsbeläge 14, 16 sind mit ihren radial
äußeren Abschnitten in einem Schacht 18 des Brückenteiles
10 angeordnet und von Haltestiften 20 22 gehalten,
die sich durch Öffnungen 24, 26 bzw. 28, 30 ihrer Rückenplatten
erstrecken und die im Sattel 4 gehalten sind.
Eine Spreizfeder 32 ist vorgesehen, um die Bremsbeläge
14, 16 in axialer Richtung von der Bremsscheibe weg- und
klapperfrei zur Achsmitte hinzuschieben.
Der Sattel 4 ist in axialer Richtung verschiebbar an
einem (nicht dargestellten) stationären Bremsträger gelagert.
Die Lagerung erfolgt dabei über einen Tragbolzen
34, wobei die um diesen Tragbolzen 34 auftretenden Momente
von einer Hülse 36 aufgenommen werden.
Der Schenkel 6 des Sattels 4 weist eine Zylinderbohrung
38 auf, in der ein Kolben 40 verschiebbar angeordnet
ist. Am vorderen Ende des Kolbens 40 ist eine ringförmige
Schutzkappe 42 angeordnet, die an ihren Enden zwei
umlaufende Ringwülste 44, 46 bildet. Der äußere Ringwulst
44 sitzt in einer Ringnut 48, die in der Zylinderbohrung
38 vorgesehen ist, während der innere Ringwulst 46 in
einer Ringnut 50 befestigt ist, die im Kolben 40 vorgesehen
ist. Der Abschnitt 52 zwischen den Ringwülsten 44
ist balgartig ausgebildet. Ferner ist in der Zylinderbohrung
38 eine weitere Ringnut 54 ausgebildet, in der
eine Roll-back-Dichtung angeordnet ist, welche eine
Rückstellung des Kolbens 40 nach der Betätigung bewirkt.
Der axial innenliegende, d. h. in Fig. 3 rechts dargestellte
Abschnitt der Zylinderbohrung 38 ist stufenförmig
ausgebildet. In diesem stufenförmigen Abschnitt ist
unter Zwischenlage eines Dichtringes 58 ein Verschlußdeckel
60 angeordnet. Der Verschlußdeckel sitzt mit
Preßsitz an der Zylinderbohrung 38 und liegt dabei mit
einer ringförmigen Schulter 61 an einer im gestuften
Teil der Zylinderbohrung ausgebildeten Anschlag 63. Er
ist ferner mit seinem äußeren Randabschnitt 62 in eine
entsprechend geformte Ringnut 64 verstemmt.
Da der äußere Schenkel 8 des Sattels 4 in Umfangsrichtung
aus Festigkeitsgründen in Umfangsrichtung durchgehend
ausgebildet ist, und der Abstand zwischen der Anlagefläche
66 des Schenkels 8 für den Bremsbelag 16 und
der dieser Anlagefläche zugewandten Begrenzung der Zylinderbohrung
38 nicht ausreicht, um den Kolben 40 über
die von diesen Begrenzungen gebildete Öffnung einzuführen,
muß der Kolben von der Deckelseite, d. h. in der
Fig. 3 von rechts eingeführt werden. Dazu ist erfindungsgemäß
das folgende Montageverfahren vorgesehen. Es
werden zunächst die Roll-back-Dichtung 56 in die Ringnut
54 und der Ringwulst 44 der Schutzkappe 42 in die Ringnut
48 eingeknöpft. Der Sattel 4 wird dann gegen einen
Anschlag gelegt und der Kolben 403 wird von der Innenseite
her, d. h. in Fig. 3 von rechts in die Zylinderbohrung
38 eingesetzt und bis zu einem Anschlagswerkzeug, das
später den Kolben in die Endstellung zurückdrückt, in
axialer Richtung vorbewegt. Hierbei wird die Schutzkappe
gestreckt und der innere Ringwulst 46 der Schutzkappe 42
springt selbsttätig in die Ringnut 50 des Kolbens 40,
bevor dieser gegen einen (nicht dargestellten) Anschlag
fährt. Die Gestaltung des Kolbens 40 ist so, daß bei der
Montage ein Abscheren der Roll-back-Dichtung 56 verhindert
wird, wozu am vorderen Ende und an der Ringnut 50
(Übergang zur Kolbenlauffläche) Fasen 72, 74 vorgesehen
sind. Die Fase 72 am vorderen Ende des Kolbens 40 ist
hierbei so gestaltet, daß der unter definierter Vorspannung
stehende innere Ringwulst 46 der Schutzkappe 42
beim Einschieben des Kolbens 40 selbsttätig in die Ringnut
50 springt. Der Ringwulst 44 der Schutzkappe 42
weist an seinem Innendurchmesser auf der dem Deckel 60
zugewandten Seite eine Fase 76 auf, die sicherstellt,
daß beim Einfädelvorgang des Kolbens 40 die Schutzkappe
42 weder beschädigt noch aus ihrem Sitz gedrückt wird.
Durch entsprechende Dimensionierung der gestreckten Länge
der Schutzkappe ist sichergestellt, daß ein selbsttätiges
Einspringen des Ringwulstes in die zugehörige
Ringnut erfolgt.
Am vorderen Ende der Zylinderbohrung 38 ist eine sich
radial erstreckende bearbeitete Anschlagfläche 80 ausgebildet,
die zweckmäßig in genau rechtem Winkel zur Zylinderachse
verläuft. Es können jedoch auch kleinere
Winkelabweichungen von ±5° zugelassen werden, wenn das
Backenwerkzeug entsprechend gestaltet ist. Gegen diese
Anschlagfläche 80 wird ein (nicht dargestelltes) Backenwerkzeug
gesetzt, welches einen Anschlag bildet, um die
hohen Kräfte (je nach Verschlußtechnik bis zu 10 t) beim
Montage- und Verstemmvorgang des Zylinderbodens auszunehmen.
Um einen möglichst großen Teil der Anschlagfläche
80 für das Ansetzen des Backenwerkzeuges freizulassen,
erfolgt das Ansetzen des Backenwerkzeuges in einer
Stellung des Kolbens 40, in der die Schutzkappe 42 weitestgehend
gestreckt ist. Nach dem Einsetzen des Dichtringes
48 und des Zylinderdeckels 60 mit Preßsitz kann
dann der Verstemmvorgang erfolgen. Anschließend wird der
Kolben 40 mit dem Kolben-Anschlagwerkzeug wieder zurückgedrückt.
Claims (6)
1. Verfahren zur Montage einer Teilbelag-Scheibenbremse,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei die
Teilbelag-Scheibenbremse (2) einen im wesentlichen
U-förmigen, den Rand einer Bremsscheibe (12) umgreifenden
Sattel (4) aufweist, der an einem
stationären Bremsträger axial verschiebbar gelagert
ist und der in einem seiner radial verlaufenden
Schenkel (6, 8) eine aus Kolben (40) und Zylinderbohrung
(38) bestehende Betätigungseinrichtung aufweist,
wobei die Zylinderbohrung (38) auf einer
Seite mit einem Zylinderdeckel (60) verschlossen
ist, und wobei zwischen der Zylinderbohrung (38) und
dem Kolben (40) eine Schutzkappe (42) angeordnet ist,
die Ringwülste (44, 46) aufweist, welche in
Ringnuten (48, 50) der Zylinderbohrung (38) und des
Kolbens (40) befestigt werden, mit der Maßgabe,
- - daß zuerst die Schutzkappe (42) mit ihrem der Zylinderbohrung (38) zugeordneten Ringwulst (44) in die vorgesehene Ringnut (48) eingeknöpft wird,
- - daß der Kolben (40) von der Deckelseite her in die Zylinderbohrung (38) eingeführt wird,
- - daß der Kolben (40) in der Zylinderbohrung (38) in Einführrichtung bis zu einem Anschlag weiter verschoben wird, wobei der dem Kolben (40) zugeordnete Ringwulst (46) selbsttätig in die entsprechende Ringnut (50) springt,
- - daß nach dem Anlegen des Kolbens (40) an den Anschlag der Kolben (40) im wesentlichen in dieser teilweise ausgefahrenen Stellung und damit die Schutzkappe (42) in ihrer gestreckten Stellung verbleibt,
- - daß der Sattel (4) gegen einen weiteren Anschlag gelegt wird und
- - daß danach der Zylinderdeckel (60) eingesetzt und gegen eine Zylinderwandung verstemmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in der Zylinderbohrung
(38) eine Roll-back-Dichtung (56) für den
Kolben angeordnet wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die gestreckte
Länge der Schutzkappe (42) so bemessen ist, daß der
dem Kolben (40) zugeordnete Ringwulst (46) der
Schutzkappe (42) in die Ringnut (50) einspringt,
bevor der Kolben (40) mit seiner Hinterkante die
Roll-back-Dichtung (56) erreicht.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Zylinderdeckel (60) für ein nachfolgendes Verstemmen
mit Preßsitz in die Zylinderbohrung (38) eingesetzt
wird.
4. Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
wobei die Teilbelag-Scheibenbremse (2)
einen im wesentlichen U-förmigen, den Rand einer
Bremsscheibe (12) umgreifenden Sattel (4) aufweist,
der an einem stationären Bremsträger axial verschiebbar
gelagert ist und der in einem seiner
radial verlaufenden Schenkel (6, 8) eine aus Kolben
(40) und Zylinderbohrung (38) bestehende Betätigungseinrichtung
aufweist, wobei die Zylinderbohrung
(38) auf einer Seite mit einem Zylinderdeckel (60)
verschlossen ist, und wobei zwischen der Zylinderbohrung
(38) und dem Kolben (40) eine Schutzmanschette
(42) angeordnet ist, die Ringwülste (44,
46) aufweist, welche in Ringnuten (48, 50) der
Zylinderbohrung (38) und des Kolbens (40) befestigt
sind, wobei der Kolben an der hinteren Begrenzungswand
der Ringnut (50) eine Fase (74) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Sattel (4) im Bereich der Zylinderbohrung (38) eine
bearbeitete bzw. aufgrund herstellungsbedingter
Genauigkeit in einem genau definierten Winkel von
insbesondere 85° bis 95° zur Längsachse der
Zylinderbohrung (38) verlaufende Anschlagfläche (80)
aufweist, die zum Verstemmen des Zylinderdeckels
(60) gegen einen Anschlag anlegbar ist und daß der
Kolben (40) an seinem vorderen Ende eine Fase (72)
aufweist.
5. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche
(80) von der dem Zylinderdeckel (60) abgewandten
Stirnseite des Schenkels (6) gebildet ist.
6. Teilbelag-Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 4
oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der in der Ringnut (48) der Zylinderbohrung (38)
sitzende Ringwulst (44) der Schutzkappe (42) auf der
dem Zylinderdeckel (60) zugewandten Seite eine Fase
(76) aufweist.
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