DE3634218A1 - Teilbelag-scheibenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teilbelag-Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge und Anhänger mit einer automatischen Nach­ stellung, deren Bremsbacken beiderseits einer Bremsscheibe angeordnet und auf am Achskörper in der Ebene der Brems­ scheibe befestigten Bolzen über axial elastische auf den Bolzen verschiebbaren Trägern verbunden sind. Die Zugspannung über beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Zylinder/Kolben- Einheiten direkt auf die Bremsbacken erfolgt und verstellbare Zuganker zu angeordnet sind, daß die Zylinder auf der einen Seite der Bremsscheibe mit den Kolben auf der anderen Seite verbunden sind. Die verstellbaren Zuganker mit gleicher Ge­ windesteigung versehen sind und ihre Verbindung über Gewinde­ hülsen erfolgt, daß eine Drehfeder die Nachstellung bewirkt. Der Abstand zwischen den beiderseitig der Bremsscheibe ange­ ordneten Zylinder/Kolben-Einheiten über den äußeren Zuganker mittels eines Haftringes eingestellt wird. Die Rückstellung über die in den Zylinder/Kolben-Einheiten angebrachten ela­ stischen Ringen erfolgt.

Bekannte Teilbelag-Scheibenbremsen und Betätigungsvorrich­ tungen mit niedrigem Betätigungsdruck in den Bremszylindern, wie sie in den Patenten DE-OS 24 48 787, DE-OS 27 41 093, DE 29 02 796, DE-OS 27 30 963, DE 31 31 813 C1, bekannt geworden sind, benötigen für die Erreichung der hohen Zu­ spannkräfte eine mechanische Übersetzung.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Teilbelag-Scheibenbremse mit niedrigem Betätigungsdruck zu schaffen, bei der die Zylinder/Kolben- Einheiten ohne eine mechanische Übersetzung die erforderlichen Zuspannkräfte auf die Bremsscheibe übertragen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine dafür erforderliche stufenlos arbeitende einfache Nachstellvorrichtung zum Ausgleich des Bremsbelagverschleißes zu schaffen.

Bei einer praktischen Ausführungsform ist mindestens eine Zylinder/Kolben-Einheit beiderseits der Bremsscheibe ange­ ordnet. Sie wirken direkt über Druckstücke auf die Brems­ backen.

Das hat den Vorteil, daß der Betätigungsweg sehr kurz ist, nämlich Lüftspiel plus elastische Verformung der Übertragungs­ teile und daß kein Wirkungsgradverlust bei der Kraftübertra­ gung erfolgt. Es ergibt sich eine kurze Ansprechzeit und eine nicht durch Wirkungsgrade der Betätigungsteile unterschiedli­ che Betätigungskraft. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Anordnung mittels Gewindehülsen verstellbarer Zuganker, die so angeordnet sind, daß die Zylinder auf der einen Seite der Bremsscheibe mit den Kolben auf der anderen Seite verbunden sind. Dadurch werden die Reaktionskräfte der Kolben oder Zylinder jeweils auf die andere Bremsscheibenseite übertragen. Die Nachstellung der Zuganker zum Ausgleich des Bremsbelagver­ schleißes erfolgt über Gewindehülsen mit gleicher Gewinde­ steigung und einer Drehfeder, die zwischen einer Gewindehülse und einem radial feststehenden Deckel angeordnet ist, wobei eine Gewindehülse und ein Zuganker drehfest, jedoch axial verschiebbar verbunden sind. Begrenzt wird die Nachstellung durch einen oder mehrere Haftringe, die eine axial verschieb­ bare Haftverbindung mit dem äußeren Zuganker herstellt, in einer Zylinder/Kolben-Einheit mit axialem Spiel in der Größe des Lüftspiels gehalten werden. Die elastischen Dichtringe in den Zylinder/Kolben-Einheiten sorgen dafür, daß die Haft­ ringe nach Beendigung des Bremsvorganges immer wieder in ihre Ausgangsstellung im Zylinder zurückgestellt werden. Einer nach diesem Aufbau ausgebildeten Nachstellvorrichtung ist sehr einfach konstruiert und bewirkt einen automatischen Ausgleich des Bremsbelagverschleißes. Zu beachten ist, daß die Rück­ stellkraft der Drehfeder kleiner ist als die Haftkraft der Haftringe. Die radiale Halterung der Bremsbacken erfolgt über mit den Bremsbacken verbundenen Druckstücken, die in den axial elastischen Trägern gelagert sind und auf mit dem Achskörper verbundenen Bolzen axial verschiebbar angeordnet sind. Eine weitere, für die seitliche Abstützung notwendige Führung der Bremsbacken erfolgt über Bolzen, die mit dem Träger fest ver­ bunden sind und in eine Bohrung der Bremsbacken eingreifen. Die axiale Elastizität der Träger hat den Vorteil, daß sich aus den radialen Abstützkräften zwischen Bolzen und Träger beim Bremsvorgang kein Wirkungsgradverlust der Anpreßkraft ergibt.

Die Lagerung der Zylinder/Kolben-Einheit erfolgt über die gleichen Bolzen in den Trägern, die die seitliche Abstützung der Bremsbacken bestimmen. Ein großer Vorteil ist, daß der Bremsbelagwechsel ohne Anheben der Achse und Demontage der Reifen erfolgen kann, in dem man eine Bundwelle in ihre Aus­ gangsstellung zurück dreht, die alten Beläge aus den Führungen in den Trägern heraus nimmt und neue Beläge einsetzt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Teilbelag-Scheibenbremse mit einer automatischen Nachstellvorrichtung ist in den Zeichnungen sche­ matisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Teilbelag-Scheibenbremse in Ansicht von der Innenseite,

Fig. 2 dieselbe Teilbelag-Scheibenbremse in der Seitenansicht,

Fig. 3 dieselbe Teilbelag-Scheibenbremse entlang der Linie I-I in Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab,

Fig. 4 dieselbe Teilbelag-Scheibenbremse entlang der Linie II- II in Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab,

Fig. 5 dieselbe Teilbelag-Scheibenbremse entlang der Linie III-III in Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab.

An einem Achskörper 1 ist eine Radnabe 2 gelagert, an der eine trommelförmige Bremsscheibe 3 mit Schrauben befestigt ist. Die Radnabe 2 ist in bekannter Weise am Achskörper 1 gelagert, so daß auf die Darstellung der Lagerung verzichtet werden kann.

In der Ebene Bremsscheibe 3 sind 2 Stützen 4 angeschweißt, in denen je 1 Bolzen 5 eingepreßt ist. Auf den Bolzen 5 sind ein innerer Träger 6 und ein äußerer Träger 7 verschiebbar angeord­ net, an denen Bremsbacken 8 mit Bremsbelägen 9 mittels Druck­ stücke 10 gelagert sind. Eine weitere Abstützung der Bremsba­ cken 8 erfolgt über die in den Trägern 6 und 7 eingepreßten Bundbolzen 11. Diese Bundbolzen 11 dienen gleichzeitig zur Lage­ rung der Zylinder/Kolben-Einheiten 12 mit dem Kolben 13, Zylin­ der 14 und Dichtring 15, der Zylinder/Kolben-Einheit 16 mit dem Kolben 17, Zylinder 18 und Dichtring 15, der Zylinder/Kolben- Einheit 19 mit dem Kolben 20, Zylinder 21 und Dichtring 15.

Ring 22 dient als Abdeckblech und ist mit der Zylinder/Kolben- Einheit 12 fest verbunden. Mit dem Zylinder 14 der Zylinder/ Kolben-Einheit 12 ist der Zuganker 23 und mit dem Kolben 13 der Zylinder/Kolben-Einheit 12 ist die Gewindehülse 24 fest verbunden. Auf der anderen Seite der Bremsscheibe 5 ist auf dem Zuganker 23 ein Haftring 25 aufgeschoben der bei nicht betätigter Bremse innen an der Ausdrehung der Gehäusewand des Zylinders 18 anliegt und das axiale Spiel gleich Lüftspiel der Bremse durch den Deckel 26 begrenzt wird. Mit dem Innenge­ winde 27 der Zugstange 23 ist die Gewindehülse 28 verbunden. Der Bund 29 der Gewindehülse 28 liegt am Kolben 20 an. Drehfeder 30 ist mit der Gewindehülse 28 und dem Deckel 31 verbunden. Zugan­ ker 32 ist über ein Gewinde 33 mit der Gewindehülse 24 verbun­ den und liegt mit dem Bund 34 am Deckel 31 an und ist über die drehfest axial verschiebbare Verbindung 35 mit der Gewindehülse 28 verbunden. Deckel 36 ist mit dem Deckel 31 fest verbunden. Die Bundwelle 37 ist drehfest axial verschiebbar mit dem Zug­ anker 32 verbunden und wird axial zwischen Gewindehülse 24 und Schraubring 38 gehalten.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Teilbelag-Scheibenbremse ist sehr einfach.

Wenn den Zylinder/Kolben-Einheiten 12, 16, 19 ein Druckmedium zugeführt wird, dann verändern die Zylinder 14, 18, 21 ihre Lage zu den Kolben 13, 17, 20. Die Dichtringe 15 werden zusammen­ gepreßt. Die Zylinder 14, 18, 21 üben eine Druckkraft über die Druckstücke 10 auf die Bremsbacken 8 mit den Bremsbelägen 9 auf die Bremsscheibe 3 aus. Der Kolben 13 mit der Gewindehülse 24 übt eine Zugkraft über das Gewinde 33 auf den Zuganker 32 aus, die über den Bund 34 des Zugankers 32 auf den Deckel 31 als Druckkraft auf die Zylinder 21 und 18 zusätzlich übertragen wird. Die Kolben 17 und 20 üben eine Zugkraft auf die Gewinde- Hülse 28 aus, die über die Gewindeverbindung 27 der Zugstange 23 und dem Zylinder 14 als zusätzliche Druckkraft übertragen wird. Die gesamte Zugspannung ergibt sich aus den Druckkräften der Zylinder 14, 18, 21 plus den Zugkräften aus den Kolben 13, 17, 20.

Das Bremsmoment wird vom Bremsbelag 9 den Bremsbacken 8 über die Druckstücke 10 auf die Träger 6, 7 den Bolzen 5 auf das Achsrohr 1 mit den Stützen 4 übertragen. Die seitliche Führung der Bremsbacken 8 erfolgt über die in den Trägern 6, 7 einge­ preßten Bundbolzen 11. Solange kein Bremsbelagverschleiß auftritt, und nur das Lüftspiel L überbrückt werden muß, ändert sich die Lage der Haftringe 25 zum Zuganker 23 nicht. Nach Beendigung des Betätigungsvorganges drücken die Dichtringe 15 die Zylinder/Kolben-Einheiten 12, 16, 19 in ihre Ausgangsstel­ lung zurück, so daß der Haftring 25 wieder innen an der Ausdre­ hung der Gehäusewand des Zylinders 18 anliegt. Tritt beim nächsten Bremsvorgang Verschleiß an den Bremsbelägen 9 auf, dann hat der Haftring 25 vorher das Lüftspiel L überbrückt und wird vom Deckel 26 axial festgehalten, d. h. der Haftring 25 ver­ schiebt sich entsprechend des Bremsbelagverschleißes auf den Zuganker 23. Ist der Bremsvorgang beendet, dann drücken die Dichtringe 15 die Zylinder/Kolben-Einheiten 12, 16, 19 in ihre Ausgangsstellung zurück. Der Haftring 25 überbrückt das Lüftspiel L und kommt wieder innen an der Ausdrehung der Ge­ häusewand des Zylinders 18 zur Anlage. Danach erfolgt die Nachstellung der Zuganker 23 und 32 über die Gewindehülsen 24 und 28. Die Drehfeder 30 stellt die Gewindehülse 28 und die Zugstange 32 über die Verbindung 35 solange nach, bis der Bund 29 der Gewindehülse 28 am Kolben 20 und der Bund 34 der Zugstange 32 am Deckel 31 anliegen. Der Bremsbelagwechsel er­ folgt, indem man die Bundwelle 37 entgegen der Gewindesteigung des Zugankers 32 und der Gewindehülse 28 zurückdreht. Danach die Bremsbacken 8 mit den Belägen 9 und Druckstücke 10 aus den Führungen der Träger 6 und 7 herausdrückt und neue Bremsbacken 8 mit Belägen 9 und Druckstücke 10 einsetzt. Anschließend wird die Bremse leicht betätigt. Danach ist die Bremse wieder betriebsbereit.

• Bezugszeichenliste  1 Achskörper
   2 Radnabe
   3 Bremsscheibe
   4 Stützen
   5 Bolzen
   6 Träger innen
   7 Träger außen
   8 Bremsbacke
   9 Bremsbelag
  10 Druckstück
  11 Bundbolzen
  12 Zylinder/Kolben-Einheit
  13 Kolben
  14 Zylinder
  15 Dichtring
  16 Zylinder/Kolben-Einheit
  17 Kolben
  18 Zylinder
  19 Zylinder/Kolben-Einheit
  20 Kolben
  21 Zylinder
  22 Ring
  23 Zuganker
  24 Gewindehülse
  25 Haftring
  26 Deckel
  27 Innengewinde
  28 Gewindehülse
  29 Bund
  30 Drehfeder
  31 Deckel
  32 Zuganker
  33 Gewinde
  34 Bund
  35 drehfest axial verschiebbare Verbindung
  36 Deckel
  37 Bundwelle
  38 Schraubring

Claims (4)

1. Teilbelag-Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge oder Anhänger, deren Bremsbacken 8 und Zylinder/Kolben-Einheiten (12, 16, 19) der Bremsscheibe 3 angeordnet sind und über Träger (6, 7) axial verschiebbar auf Bolzen (5) gelagert sind, die mit dem Achskörper (1) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (14) der Zylinder/Kolben-Einheit (12) mit den Kolben (17, 20) der Zylinder/Kolben-Einheit (16, 19) über einen äußeren Zuganker (23) verstellbar über die Gewindehülse (28) und der Kolben (13) der Zylinder/Kolben- Einheit (12) mit den Zylindern (18/21) der Zylinder/Kolben- Einheit (16, 19) mit einem dem äußeren Zuganker (23) durch­ greifenden inneren Zuganker (28) verstellbar über die Gewindehülse (34) verbunden sind.

2. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehfeder (30) außen mit dem Deckel (31) und innen mit der Gewindehülse (28), daß die Gewindehülse (28) mit dem Zuganker (32) radial fest axial verschiebbar verbunden sind.

3. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der auf dem äußeren Zuganker (23) aufge­ schobene Haftring (25) im Zylinder (18) der Zylinder/ Kolben-Einheit (16) mit einem Axialspiel in Größe des Lüftspiels durch den Deckel (26) und durch die Dichtringe (15) an die innere Gehäusewand des Zylinders (18) gehalten wird.

4. Teilbelag-Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bremsbacken (8) über Druckstücke (10) in axial elastische Träger (6, 7) und mit den Trägern (6, 7) verbundene Bundbolzen (11) gelagert sind, daß die Träger (6, 7) auf Bolzen (5) die mit dem Achsrohr (1) verbunden sind, axial verschiebbar angeordnet sind.