DE3421764C2 - Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu ihrer Montage - Google Patents

Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu ihrer Montage

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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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