-
Die Erfindung betrifft eine Anordnung
für Scheibenbremsen
für Kraftfahrzeuge
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Eine Anordnung dieser Art ist aus dem Dokument
DE–C -
42 12 382 bekannt.
-
Bestimmte Arten von Bremssystemen,
zum Beispiel Bremssysteme für
Lastkraftwagen haben dezentral angeordnete, lineare Kraftbetätigungseinrichtungen
bzw. mechanische Betätigungseinrichtungen,
die hin- und herbewegen. Sie sind üblicherweise Pneumatikzylinder,
die über
eine mechanische Kraftübertragung
auf die Bremsbelagseinheiten wirken. Jeder Pneumatikzylinder hat
einen Druckstößel, der seine
lineare Bewegung auf eine Pendelbewegung eines Hebels überträgt. Der
Druckstößel erstreckt sich
durch eine Öffnung,
die freigelegt ist, wenn die Kraftbetätigungseinrichtung bzw. mechanische
Betätigungseinrichtung
gewartet wird. Schmutzpartikel können
leicht nach unten in die Öffnung
fallen und auf sensiblen Teilen, wie zum Beispiel Lagerflächen, landen,
so dass sie möglicherweise
eine Verkürzung der
Lebensdauer der Teile des Bremssystems oder schlimmstenfalls ein
Versagen der Bremsen verursachen können.
-
Das Dokument SE 371973A offenbart
eine Druckausgleichseinrichtung für pneumatisch betätigte Bremszylinder
für Fahrzeuge.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Anordnung für
Scheibenbremsen für
Kraftfahrzeuge mit einer Dichtungseinrichtung zwischen der Kraftbetätigungseinrichtung
bzw. mechanischen Betätigungseinrichtung
und der im Bremssattel angeordneten Kraftübertragung zu schaffen, so
dass im Betrieb eine Kraftübertragung
möglich
ist, während die Öffnung in
einem Wartungszustand, wenn die mechanische Betätigungseinrichtung ausgebaut
ist, geschlossen gehalten wird, Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Anordnung
gelöst,
deren kennzeichnende Merkmale im Patentanspruch 1 bestimmt sind.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand
eines Beispiels einer Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 in
einer teilweise geöffneten
allgemeinen Ansicht einen Teil des Bremssystems für das Rad
eines Fahrzeugs,
-
2 einen
Querschnitt der Dichtungseinrichtung, die in der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet
wird, entlang der Linie II-II der 3,
-
3 eine
Draufsicht der Dichtungseinrichtung,
-
4 in
einem größeren Maßstab hauptsächlich den
offenen Teil der 1, woraus
die Lage und Funktion der Dichtungseinrichtung im Betrieb ersichtlich
sind, und
-
5 die
Dichtungseinrichtung und ein damit zusammenwirkendes Teil der Kraftübertragung
in einem Wartungszustand.
-
1 zeigt
einen Bremssattel 1 im Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, der in
herkömmlicher Weise
rittlings über
einem Teil der Bremsscheibe 2 angeordnet ist, die sich
mit einem Rad des Fahrzeugs dreht. Die Bremsscheibe 1 wird
in herkömmlicher
Art mittels zweier Bremsbelagseinheiten 3, 4 durch
eine Kraft gebremst, die auf die Außenseite mindestens einer der
Bremsbelagseinheiten 3 aufgebracht wird, so dass diese
gegen die Bremsscheibe drückt.
Der Bremssattel ist üblicherweise
ein so genannter schwimmender Bremssattel, bei dein die zweite Bremsbelagseinheit 4 aufgrund
der Axialbewegung des Bremssattels 1, d. h. parallel zur
Drehachse 5 der Bremsscheibe 2, ebenfalls gegen
die Bremsscheibe 2 gedrückt
wird, wobei die Druckkraft aufgrund des Druckes der ersten Bremsbelagseinheit 3 im
Wesentlichen gleich ist. Die Bremsbewegung der Bremsbelagseinheit 3 wird
herkömmlich mittels
nicht dargestellter Bremskolben erzielt, die ihre Bewegung von einer
an einem verlängerten
Abschnitt 6 des Bremssattels 1 angeordneten Kraftbetätigungseinrichtung
bzw. mechanischen Betätigungseinrichtung,
im Folgenden kurz Betätigungseinrichtung 7 genannt, über einen
Kraftübertragungsmechanismus
bzw. eine Kraftübertragung 8 erhalten.
Die Betätigungseinrichtung 7 besteht
zum Beispiel aus einem pneumatisch angetriebenen Zylinder, der lösbar an
einem Flansch 6' befestigt ist. Die Betätigungseinrichtung 7 weist
einen Druckstößel 10 auf, der
durch eine Öffnung 9 nach
unten aus ihr heraustritt. Der Druckstößel 10 ist zwischen
verschiedenen Graden des Heraustretens durch die Öffnung 9 linear einstellbar.
Sein äußeres Ende 11 ist
vorzugsweise gerundet, zum Beispiel halbkugelig, und steht in Kontakt
mit einer entsprechend gerundeten Schale 12 in einem Hebel 13,
der Teil der Kraftübertragung 8 ist. Der
Druckstößel 10 ragt
durch eine der Öffnung 9 gegenüberliegende Öffnung 49 in
den Bremssattel 1 und die Öffnung 49 ist in der
in 1 dargestellten Betriebsstellung
zumindest teilweise durch die in der erfindungsgemäßen Anordnung
verwendete Dichtungseinrichtung 14 geschlossen.
-
Die Konstruktion der Dichtungseinrichtung 14 ist
am besten aus den 2 und 3 ersichtlich. Die Dichtungseinrichtung 14 besteht
aus einem Dichtungsring mit einem haltenden, relativ steifen, nichtverformbaren,
federnden scheibenförmigen
Abschnitt 15, der vorzugsweise aus Metall, zum Beispiel Stahlblech,
hergestellt ist, mit einem umgebenden äußeren Dichtungsabschnitt 16 und
einem umgebenden inneren Dichtungsabschnitt 17. Die zwei
Dichtungsabschnitte 16, 17 sind aus einem elastisch
verformbaren Material, wie Gummi, Kunststoff oder dergleichen, hergestellt
und sind starr an dem haltenden Abschnitt 15 befestigt,
zum Beispiel durch Vulkanisieren. Der umlaufende äußere Dichtungsabschnitt 16 erstreckt
sich mit einem Abschnitt 18 vom tragenden Abschnitt 15 radial
nach außen
und mit einem Abschnitt 19 von der einen Seite 20 des tragenden Abschnitts 15 axial
nach außen.
Auf diese Weise erhält
der äußere Dichtungsabschnitt 16 eine
Einsenkung, die dem Randabschnitt 21 des tragenden Abschnitts 15 zugewandt
mit zwei unter einem Winkel zueinander angeordneten Kontaktflächen 22, 23 am tragenden
Abschnitt 15 anliegt. Weil der Randabschnitt 21 des
tragenden Abschnitts 15 eine nach außen gewandte, im Wesentlichen
zylinderförmige
Fläche 24 und
eine hauptsächlich
ebene Oberfläche 24' aufweist,
die einen umgebenden Abschnitt der Seite 20 bildet, wird eine bindende
Befestigung zwischen dem umgebenden äußeren Dichtungsabschnitt 16 und
dem tragenden Abschnitt 15 erzielt, die Kräfte in verschiedenen
Richtungen absorbieren kann. Die Dichtungsflächen des Dichtungsabschnitts 16 werden
durch eine hauptsächlich
zylinderförmige Dichtfläche 25 gebildet,
die in einer Richtung zu einer abgerundeten Dichtfläche 26 wird,
die über
eine Seite 20 des tragenden Abschnitts 15 vorsteht.
-
Der umgebende innere Dichtungsabschnitt 17 bildet
eine dichtende Auskleidung einer Durchgangsöffnung bzw. Öffnung 27 in
der Dichtungseinrichtung 14. Die Öffnung 27 ist bei
dem dargestellten Beispiel relativ zum Außenumfang der Dichtungseinrichtung 14 exzentrisch
angeordnet, aber kann natürlich
auch, abhängig
von den Umständen,
zentrisch angeordnet sein. Der umgebende innere Dichtungsabschnitt 17 steht
sowohl vom tragenden Abschnitt 15 radial nach innen als
auch vom umgebenden äußeren Dichtungsabschnitt 16 axial
vor, d. h. dass er von der Seite 28 vorsteht, die der Seite 20 des
tragenden Abschnitts 15 gegenüberliegt. Hierfür weist der
umlaufende innere Dichtungsabschnitt 17 eine Dichtungsfläche 29 auf,
die sowohl innerhalb der radial inneren Kante bzw. Haltefläche 30 des
tragenden Abschnitts 15 als auch axial von dessen Seite
28 vorsteht.
-
Wie in 2 zu
sehen ist, ist die Haltefläche 30 des
umgebenden inneren Randabschnitts 32 des tragenden Abschnitts 15 unter
einem Winkel in Bezug auf die Längsachse 33 der Öffnung 27 angeordnet
und ist bei dem dargestellten Beispiel konisch. Der Dichtungsabschnitt 17 weist
eine entsprechend geformte konische Kontaktfläche 34 zum tragenden Abschnitt 15 hin
auf, so dass ein hoher Haltegrad gegen auf den Dichtungsabschnitt 17 in
Richtung des Pfeils 35 wirkende Kräfte sichergestellt ist, was
im Folgenden mehr im Einzelnen beschrieben wird.
-
Die Dichtfläche 29 hat vorzugssweise
eine gut gerundete konvexe Umfangsform.
-
Die Funktion der Dichtungseinrichtung 14 in Betriebsstellung,
d. h. mit auf dem verlängerten
Abschnitt 6 des Bremssattels 1 angeordneter mechanischer
Betätigungseinrichtung 7,
ist am besten in 4 zu
sehen. Die Betätigungseinrichtung 7,
deren Gehäuse 36 hauptsächlich aus
einem Zylinder besteht, ist mit einem Befestigungsflansch 37 starr
am Flansch 6' befestigt. Der Flansch 6' weist
eine ebene Befestigungsfläche 38 auf,
die dafür
vorgesehen ist, mit einer Befestigungsfläche 39 des zylindrischen Gehäuses 36 der
Betätigungseinrichtung 7 in
Kontakt zu stehen. Deren Befestigungsflansch 37 jedoch erstreckt
sich um eine Entfernung von der nach oben gerichteten Befestigungsfläche 38 radial
nach innen. Die Befestigungsfläche 38 weist
radial nach innen im Flansch 6' eine hauptsächlich zylindrische
Ausnehmung 40 auf. Diese Ausnehmung 40 ist zum
Halten der Dichtungseinrichtung 14 ausgelegt und hat so eine
hauptsächlich
ebene Kontaktfläche 41 und
eine radial nach innen gewandte zylindrisch geformte Haltefläche 42.
Die Ausnehmung 40 ist bei dem dargestellten Beispiel zylindrisch
und hat einen Durchmesser, der ein wenig kleiner als der Außendurchmesser der
Dichtungseinrichtung 14 im unbelasteten Zustand ist, wie
er in 2 dargestellt
ist. Dadurch kann die Dichtungseinrichtung 14 durch geringes
elastisches Zusammenpressen des äußeren Dichtungsabschnitts 16,
oder genauer, des nach außen
gerichteten Abschnitts 18 dichtend in die Ausnehmung 40 eingepasst
werden, um eine gute Dichtung gegen die Haltefläche 42 zu erreichen.
Die Ausnehmung 40 hat ferner eine Tiefe, die in unbelastetem
Zustand (s. 2) gut unterhalb
der Höhe
der Dichtungseinrichtung 14 liegt. In zusammengebautem
Zustand wird dadurch der nach oben überstehende Abschnitt 19 des
Dichtungsabschnitts 16 mit seiner Dichtfläche 26 gemäß 4 durch die nach unten weisende
Fläche 43 des
Befestigungsflansches 37, die in die Befestigungsfläche 39 integriert
ist, elastisch zusammengepresst.
-
Die Dichtungseinrichtung 14 wird
so im zusammengebauten Zustand an ihrem Platz gehalten und stellt
mit ihrem umgebenden äußeren Dichtungsabschnitt 16 die
Abdichtung des Innenraums 44 des Bremssattels 1 gegenüber der
Umgebung sicher. Die Betätigungseinrichtung 7 weist
einen besonderen Dichtungsbalg 45 auf, der so geformt ist,
dass er mit seinem unteren Ende am Innenrand 46 des Befestigungsflansches 37 befestigt
werden kann und in dichtendem Kontakt mit der nach oben gewandten Seite
20 der Dichtungseinichtung 14 steht. So wird aufgrund des
Dichtungsbalges 45 und des umgebenden äußeren Dichtungsabschnitts 16 der
Dichtungseinrichtung 14 eine doppelte Dichtwirkung der
Innenseite der Betätigungseinrichtung 7 gegenüber der Umgebung
erreicht.
-
Aus 4 ist
ferner ersichtlich, dass die Betätigungseinrichtung 7 mit
dem Druckstößel 10 durch die Öffnung 27 nach
unten ragt, so dass ihr äußeres Ende 11 in
der Schale 12 den Hebel 13 in einer Entfernung
von der Dichtungseinrichtung 14 etwas nach unten gedrückt hält. Mittels
einer nicht dargestellten gegenwirkenden Kraft ist der Hebel 13 mit
einer Vorspannung mit einer in Bezug auf 4 im Uhrzeigersinn wirkenden Drehkraft
beaufschlagt, so dass der Hebel 13 mit seinem dargestellten
Ende 47 sich nach oben zu bewegen strebt. Dadurch begleitet
das Ende 47 immer die lineare Hin- und Herbewegung des Druckstößels 10,
der die Bremswirkung verursacht.
-
5 zeigt
die Dichtungseinrichtung 14 und die umgebenden Teile in
einem Wartungszustand, wobei die Betätigungseinrichtung 7 zur
Wartung oder zum Ersetzen abgenommen ist. Der Hebel 13 hat sich
aufgrund der im Uhrzeigersinn wirkenden Drehkraft um eine Entfernung
nach oben in eine Endstellung bewegt, die mittels eines nicht dargestellten
Anschlags festgelegt ist, so dass die Dichtungseinrichtung 14 durch
den Hebel 13 nicht nach oben gehoben wird. So bleibt die
Dichtungseinrichtung 14 im Wartungszustand in der Ausnehmung 40,
sowohl aufgrund ihres Eigengewichts als auch aufgrund der Reibung
des umgebenden äußeren Dichtungsabschnitts 16 an
der zylindrischen Haltefläche 42 der Ausnehmung 40.
Die Dichtungseinrichtung 14 dichtet so gegen den Flansch 6' des
Bremssattels 1 ab, wobei der haltende Abschnitt 15 eine
dichtende Abschirmung gegen den Innenraum 44 des Bremssattels 1 mit
Ausnahme der Öffnung 27 bildet.
Diese wird jedoch durch den umgebenden inneren Dichtungsabschnitt 17 der
Dichtungseinrichtung 14 durch Zusammenwirken mit dem Ende 47 des
Hebels 13 geschlossen. Das Ende 47 des Hebels 13 weist
für diesen
Zweck eine ebene, nach oben gewandte, ringförmige, dichtende Berührungsfläche 48 auf,
die in dem dargestellten Wartungszustand gegen den umgebenden inneren
Dichtungsabschnitt 17, genauer gegen dessen axial gerichtete
Dichtfläche 29,
gepresst wird. Die Dichtfläche 29 steht
außen über die
Seite 28 des tragenden Abschnitts 15 sogar in einer elastisch
zusammengepressten Lage nach unten vor und führt so ohne metallischen Kontakt
zwischen dem Hebel 13 und dem tragenden Abschnitt 15 zu
einem sehr hohen Abdichtungsgrad. Aus 5 ist
ersichtlich, dass die zuvor beschriebene Druckkraft gemäß dem Pfeil 35 durch
das Ende 47 des Hebels 13 verursacht wird. Aus
diesem Grund trägt
die konische Haltefläche 30 für den Dichtungsabschnitt 17 dazu
bei, Kräfte
in Richtung des Pfeils 35 zu absorbieren und verringert so die Scherkräfte in der
Kontaktfläche
zwischen dem Dichtungsabschnitt 17 und dem tragenden Abschnitt 15.
-
In einem Wartungszustand wird eine
komplette Abdichtung des Innenraums 44 des Bremssattels 1 ohne
weitere besondere Maßnahmen
aufrechterhalten, indem die erfindungsgemäße Anordnung mit der Dichtungseinrichtung 14 verwendet
wird. Dadurch werden die empfindlichen Teile im Innern des Bremssattels 1 gegen
Verschmutzung geschützt,
die bei der Wartung leicht vorkommen kann. Wenn es notwendig ist,
kann die Dichtungseinrichtung 14 leicht entfernt werden,
wodurch die Öffnung 49 freigelegt
ist und der Innenraum 44 des Bremssattels zugänglich gemacht
wird. Die Dichtungseinrichtung 14 ist so auch leicht zu
ersetzen. Wenn die Betätigungseinrichtung 7 angebaut
wird, führt
die Öffnung 27 der Dichtungseinrichtung 14 den
Druckstößel 10,
so dass er in die richtige Lage in der Schale 12 gelangt und
nicht Gefahr besteht, dass er an der Seite einer der Kanten des
Hebels 13 stecken bleibt.
-
Die Erfindung ist nicht auf die zuvor
beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern kann innerhalb des Umfangs der Patentansprüche variiert
werden. Zum Beispiel können
die äußeren und
inneren Dichtungsabschnitte 16, 17 in verschiedener
Weise geformt sein, während
ihre Dichtungsfunktion aufrechterhalten wird. Zum Beispiel kann
die konische Haltefläche 30 als
Stufe entsprechend dem umgebenden Randabschnitt des äußeren Dichtungsabschnitts 16 geformt
sein.