EP1527289A2 - Scheibenbremse mit druckstück - Google Patents

Scheibenbremse mit druckstück

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EP1527289A2
EP1527289A2 EP03766276A EP03766276A EP1527289A2 EP 1527289 A2 EP1527289 A2 EP 1527289A2 EP 03766276 A EP03766276 A EP 03766276A EP 03766276 A EP03766276 A EP 03766276A EP 1527289 A2 EP1527289 A2 EP 1527289A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
disc brake
brake
connecting plate
brake according
adjusting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03766276A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Bieker
Johann Baumgartner
Robert Trimpe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10258749.3A external-priority patent/DE10258749B4/de
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH, Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP1527289A2 publication Critical patent/EP1527289A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D65/40—Slack adjusters mechanical
    • F16D65/52—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play
    • F16D65/56—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play with screw-thread and nut
    • F16D65/567—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play with screw-thread and nut for mounting on a disc brake
    • F16D65/568—Slack adjusters mechanical self-acting in one direction for adjusting excessive play with screw-thread and nut for mounting on a disc brake for synchronous adjustment of actuators arranged in parallel
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    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/58—Mechanical mechanisms transmitting linear movement

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatically and / or electromotively actuated disc brake according to the preamble of claim 1.
  • Disc brakes are known, for example, as sliding caliper disc brakes, swivel caliper disc brakes or fixed caliper disc brakes.
  • Sliding calipers require an axially fixed component that carries the brake pads that are effective on one side of the brake disc and absorbs their circumferential forces when the brake is actuated, as well as holding the brake caliper that is displaceable parallel to the vehicle axis.
  • the relative movement that the brake caliper performs against the axially fixed component can be divided into the working and wear stroke.
  • At least one adjusting device is arranged in the brake caliper, which acts on a brake pad via one or two thrust pieces which can be displaced essentially axially to the brake disk in order to adjust the distance between the brake pad and the brake disk.
  • the adjustment devices provided on both sides of the brake disc have adjustment sleeves that can be rotated, for example, as adjustment elements by an electric motor or by another mechanism via a gearbox, which have an internal thread into which a bolt-like extension of the respectively assigned pressure piece is screwed, so that a relative axial rotation is achieved by appropriate rotation There is movement between the adjusting sleeves and the pressure pieces.
  • a reverse arrangement is also known, in which the pressure pieces have a sleeve-like extension which can be rotated on a bolt forming the adjusting element.
  • the brake lining material is directly connected to the lining carrier, which in turn is either connected to the pressure piece or, without connection to the lining carrier, bears on the lining carrier "loosely".
  • a disadvantage of the known constructions is that the frictional heat generated during a braking process is passed unhindered through all the components of the adjusting device, whereby the downstream functional parts are exposed to a special load which reduces the service life. This is particularly problematic when electric motors are used as drives for the adjusting devices.
  • the present invention is therefore based on the object of further developing a disc brake of the generic type in such a way that, with structurally small measures, on the one hand less heat transfer during braking into the interior of the brake caliper and / or a structurally simple type of securing the adjusting elements and their correspondence elements against rotation is achieved.
  • the two adjusting elements of the at least one adjusting device are secured against rotation in their area facing the respective brake pad on a common connecting plate and / or on the connecting plate and / or on the pressure piece on the side facing the respective brake pad a one-part or multi-part heat-insulating layer is attached at least in regions.
  • the connecting plate as an anti-rotation lock not only offers considerable manufacturing and assembly advantages due to its simple construction, but also functional advantages, since the connecting plate always remains in the same position on the pressure pieces, i.e. the connecting plate moves with them in accordance with the axial adjustment of the pressure pieces.
  • the connecting plate is preferably designed as a heat protection plate, which is dimensioned such that it largely covers the opening of an installation space in the brake caliper, in which the adjusting device is placed.
  • the opening can be closed with a further cover plate which is screwed to the opening of the brake caliper and is therefore not axially movable and has openings for the pressure elements.
  • the heat-insulating layer is particularly preferably formed in one or more parts and applied directly to the connecting plate.
  • One or two ceramic plates can be provided as the layer, which are over the pressure piece protrude beyond the largest cross-sectional dimension, this ceramic plate being fastened to the connecting plate, which acts as heat protection and as a means of preventing rotation for the two pressure pieces of an adjusting device, and which is connected to the pressure pieces in a positive and / or non-positive manner.
  • a pressure piece plate which forms the pressure piece and which carries the heat-insulating layer is placed on the connecting plate.
  • a ceramic coating to a pressure plate.
  • the connecting plate is clamped by the pressure plate.
  • the pressure plate is preferably held in a form-fitting manner axially and non-rotatably on the connecting plate.
  • the pressure plate has recesses free of material contact with the connecting plate.
  • the connecting plate again has protuberances in the connection area with the adjusting elements towards the brake lining, in which the adjusting elements are fixed axially and secured against rotation in a simple manner.
  • the cylindrical protuberance has shaped latching lugs in its jacket area, which are formed as latching grooves on the inside of the protuberance and which correspond on the outside with latching grooves of the pressure plate and on the inside with lugs of the adjusting element and, in particular, permit simple months of these components.
  • the region of the adjusting element that lies in the protuberance has slots that break through material on the casing side.
  • the pressure plate can also be provided with openings which are arranged next to one another, for example, running radially, and which bring about heat insulation in this area. In each of these cases, the pressure plate and the pressure plate are non-rotatably connected to the connecting plate.
  • bellows can be connected to the connecting plate, which protectively cover the respective adjusting elements.
  • the pressure pieces and the brake pads are each connected to one another in such a way that - always and in a simple manner - the brake pads are retracted when the adjusting elements are turned back and the brake is released ,
  • one or more leaf springs are arranged on the pressure piece or a component of the adjusting element connected to it, which springs engage behind a web in a recess in the lining carrier.
  • one or more leaf springs can be arranged on the lining carrier, which engage behind the pressure piece or a component of the adjusting element connected to it.
  • Figure 1 is a schematically shown disc brake in a section
  • FIG. 2 shows a partially sectioned top view of the disc brake
  • FIG. 3 shows a detail of the disc brake in a front view
  • FIG. 4 shows the detail according to FIG. 3 in a top view
  • FIG. 5 shows a section through the detail according to FIG. 3 along the line V-V in FIG. 3,
  • FIG. 6 shows another exemplary embodiment of a detail of a disc brake according to the invention in an exploded view
  • Figure 7 shows a section through the detail of Figure 6 along the line
  • FIG. 8 shows a section through a caliper section of a further disc brake.
  • FIGS. 1 and 2 show a pneumatically actuated disc brake which has a brake caliper 1 designed as a fixed caliper, which comprises a brake disc 2 in the upper peripheral region.
  • a brake caliper 1 designed as a fixed caliper, which comprises a brake disc 2 in the upper peripheral region.
  • An electromotive actuation of the disc brake is also conceivable, but not shown.
  • brake pads 3, 4 are arranged in their direction and away from it, ie perpendicular to their plane, which in the usual way consist of a pad carrier 3a, 4a and a pad material 3b, 4b applied thereon.
  • the brake caliper 1 is fastened to an axle flange 22 of the disc brake in the lower right section 21 in FIG. 1, which extends in the direction of a wheel axle (not shown).
  • the brake disc 2 is designed here, for example, as a sliding disc, which is displaceable relative to the brake caliper 1 on the wheel axis by the amount of the working stroke to be overcome during braking.
  • the brake caliper 1 could also be designed to be displaceable or pivotable. It would also be conceivable that the brake caliper 1 and / or the brake disc 2 are each designed to be elastically deformable by part of the path of the working stroke.
  • an adjustment system 5, 6 is provided. This comprises 2 adjustment devices 7, 8 on both sides of the brake disc to compensate for the air play or the brake lining wear that occurs during braking.
  • the adjusting devices 7, 8 here consist on each side of the brake disc 2, for example, from at least one or more, preferably two adjusting sleeves 19, 20, in which bolt-like projections 38, 39 of pressure pieces 11, 12 which act as adjusting elements 9, 10 are rotatably mounted, that a relative axial mobility between the adjusting sleeves 19, 20 and the pressure pieces 11, 12 is given.
  • the adjusting sleeve 20 arranged on the side of the brake disk 2 opposite the rotary lever 23 is supported directly on the inside of the brake caliper.
  • the two adjusting elements 9, 10 belonging to the respective adjusting system 5 or 6, which run parallel and at a distance and can be moved axially back and forth in the direction of the brake disk 2, are on both sides the brake disc in each case by a yoke-like connecting plate 15 or 16, which can also be formed as a sheet - connected to one another in such a way that they are held against rotation relative to one another.
  • the connecting plates 15, 16 are each directly or indirectly with a continuous or only locally attached - e.g. circular-shaped - heat-insulating layer 13, 14, which prevents friction heat generated during braking from being conducted to further, subordinate functional parts.
  • the connecting plates 15 and 16 act here as pressure pieces 11, 12 in cooperation with the heat-insulating layers 13, 14, e.g. made of ceramic.
  • the connecting plates 15, 16 serve in addition to the support and anti-rotation of the adjusting devices 7, 8 also as a shield of the underlying functional parts (for example, the electric motors M) against heat radiation, since they are in Completely or largely close the brake caliper formed openings to the brake disc, as is indicated schematically in FIG. 1.
  • the torsion-proof fastening of the pressure pieces 11, 12 and thus the adjuster elements 9, 10 enables their common axial displacement and thus advancement of the brake linings 3, 4, the adjuster sleeve 19, 20 being formed when the adjuster elements 9, 10 are designed as threaded bolts rotates, while with a design of the adjusting elements 9, 10 as a threaded sleeve, the correspondingly designed bolt can rotate therein.
  • FIGS. 3-5 show an exemplary embodiment of the connecting plate 15 with a heat-insulating layer 13 connected or attached to it in each case in two parts. Layer 13 forms the actual pressure contact surface towards the brake lining.
  • the connecting plate 15 is shaped and dimensioned such that it largely covers the front of a receptacle of the brake caliper 1 (FIG. 1) in which the respective adjustment system 5, 6 is placed.
  • the heat-insulating layer 13 consists of two plates or disks, for example made of ceramic, which are embedded in the connecting plate 15 and fastened there.
  • the pressure piece 11 is covered up to an area partially covering the adjusting element 9 by a bellows 17, which is attached to the connecting plate 15 on the side facing away from the heat-insulating layer 13.
  • the bellows 17 is fastened on its side facing the connecting plate 15 with an inner collar 45 on the drain element 9 and with an outer collar 46 on the connecting plate 15, which enables the assembly and compensation of radial movements between these components.
  • the rather plate-like connecting plate 15 has a corrugated fold 34, approximately in the middle region, by means of which heat-related changes in length are compensated for.
  • the connecting plate 15 for receiving pressure plate 38 each has a protuberance 28, which is provided with a closed bottom, in which the facing end region of the pressure plate 38 lies.
  • This protuberance 28 is provided with shaped areas which, towards the outside, result in locking lugs 29 which are arranged radially on the outer surface of the protuberance 28 and which on the inside form a locking groove into which lugs 31 of the adjusting element 9 engage, as a result of which the aforementioned anti-rotation device is produced.
  • radially extending slots 32 are provided on the lateral surface, which also form thermal insulation like openings 33 which are provided on a molded collar 35 of the pressure piece 11 and run radially.
  • FIG. 7 it can be seen that the end region of the pressure piece 11 lying in the protuberance has an undercut 36 on the shell side.
  • a pressure piece plate 26 is pressed onto the protuberance 28, through which the jacket region of the protuberance 28 is pressed into the undercut 36 of the adjusting element 9, with a corresponding shaping of the pressure piece plate 26 resting in this area on the jacket surface of the protuberance 28 ,
  • the pressure plate 26 is provided with radially extending recesses 27, in which also serve for thermal insulation or an interruption of the heat transfer.
  • locking grooves 30 are introduced, which correspond to the locking lugs 29 of the protuberance 28 and thus form an anti-rotation device for the pressure plate 26.
  • the heat-insulating layer 13 is applied to the ring area of the pressure plate 26, specifically on the side facing the brake lining 3, 4.
  • Fig. 8 illustrates that one or more leaf springs 42 are attached to the pressure piece 11, 12 or another component on the adjusting element 9, 10 on both sides of the brake disc 2, each of which engages behind a web 43 in a recess 44 of the lining carrier.
  • the pressure pieces 11, 12 and the lining carrier 3b, 4b are connected to each other in such a way that retraction of the brake linings 3, 4 is ensured when the adjusting elements 9, 10 are turned back and the brake is released.
  • the arrangement can also be the other way around, that is, that the spring is molded onto the lining carrier and engages in a recess on the adjusting element 9, 10 or pressure piece 11, 12.
  • the principle of FIG. 8 can also be applied to the variants of FIGS. 1 to 7. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Eine pneumatisch und/oder elektromotorisch betätigbare Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem Bremssattel (1), einer Zuspanneinrichtung sowie wenigstens einer mit Bremssattel (1) angeordneten Nachstelleinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Nachstellelemente (9, 10) der wenigstens einen Nachstelleinrichtung (7, 8) verdrehsicher in ihrem zum jeweiligen Bremsbelag weisenden Bereich an einer gemeinsamen Verbindungsplatte (15, 16) befestigt sind und/oder dass an der Verbindungsplatte (15, 16) oder daran angeschlossenen Teilen auf der dem zugeordneten Bremsbelag (3, 4) zugewandten Seite zumindest bereichsweise zur Ausbildung eine druckstückkartigen Bereiches eine ein- oder mehrteilige wärmeisolierende Schicht (13, 14) angebracht ist.

Description

Scheibenbremse mit Druckstück
Die vorliegende Erfindung betrifft eine pneumatisch und/oder elektromotorisch betätigbare Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Scheibenbremsen sind beispielsweise als Schiebesattelscheibenbremsen, Schwenksattelscheibenbremsen oder Festsattelscheibenbremsen bekannt.
Schiebesattel- benötigen ein achsfestes Bauteil, das die an einer Seite der Bremsscheibe wirksamen Bremsbeläge trägt und bei Bremsbetätigung deren Umfangs- kräfte aufnimmt sowie den parallel zur Fahrzeugachse verschiebbar gelagerten Bremssattel hält. Die Relativbewegung, die der Bremssattel gegen das achsfeste Bauteil ausführt, lässt sich in Arbeits- und Verschleißhub unterteilen.
Zum Ausgleich von Bremsbelag- und/oder Bremsscheibenverschleiß ist im Brems- sattel wenigstens eine Nachstelleinrichtung angeordnet, welche über ein oder zwei im wesentlichen axial zur Bremsscheibe verschiebliche Druckstücke auf einen Bremsbelag wirkt, um den Abstand zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe zu verstellen.
Werden auf beiden Seiten der Bremsscheibe separate Nachstelleinrichtungen angeordnet, ist es lediglich noch notwendig, den Verschiebeweg der Bremsscheibe derart auszulegen, daß das Lüftspiel überwunden und die elastische Verformung der Bremsbeläge und des Bremssattels, also der genannte Arbeitshub, ausgeglichen werden können (siehe z.B. die PCT/EP01/09366). Die beidseitig der Bremsscheibe vorgesehenen Nachstelleimichtungen weisen z.B. als Nachstellelemente von einem Elektromotor oder von einer sonstigen Mechanik über ein Getriebe drehbare Nachstellhülsen auf, die ein Innengewinde besitzen, in das ein bolzenartiger Ansatz des jeweils zugeordneten Druckstückes eingeschraubt ist, so daß durch entsprechende Verdrehung eine relative axiale Bewegung zwischen den Nachstellhülsen und den Druckstücken gegeben ist. Bekannt ist auch eine umgekehrte Anordnung, bei der die Druckstücke einen hülsenartigen Ansatz aufweisen, der auf einem das Nachstellelement bildenden Bolzen verdrehbar ist.
Das Bremsbelagmaterial ist unmittelbar mit dem Belagträger verbunden, der wiederum mit dem Druckstück entweder verbunden ist oder aber ohne Verbindung zum Belagträger „lose" an diesem anliegt.
Aus der DE 42 30 005 AI ist eine Scheibenbremse mit einem Schiebesattel be- kannt, bei welcher auf jeder Seite der Bremsscheibe jeweils zwei nebeneinander angeordnete Druckstücke auf einen Belagträger eines Bremsbelages einwirken, der mit einem Belagträgermaterial versehen ist.
Nachteilig bei den bekannten Konstruktionen ist, daß die bei einem Bremsvorgang entstehende Reibungswärme ungehindert durch sämtliche Bauteile der Nachstell- einrichtung geleitet wird, wodurch die nachgeordneten Funktionsteile einer besonderen, die Standzeit mindernden Belastung ausgesetzt sind. Problematisch ist dies insbesondere, wenn als Antriebe der Nachstelleinrichtungen Elektromotore eingesetzt werden.
Da Scheibenbremsen, die bei Nutzfahrzeugen Verwendung finden, höchsten Beanspruchungen unterliegen, kommt diesem Problem eine besondere Bedeutung zu, insbesondere in wirtschaftlicher Hinsicht, da verkürzte Standzeiten und ein dadurch bedingter Ersatz der entsprechenden Funktionsteile nicht nur Reparaturkos- ten verursacht, sondern auch Kosten, die durch die notwendige Stillstandszeit des Nutzfahrzeuges entstehen.
Aus der DE 39 19 179 ist eine Scheibenbremse bekannt, bei welcher an der zum Druckstück gewandten Seite des Bremsbelages an der Belagträger eine Wärmedämmplatte angebracht ist, welche den Wärmefluss zwischen dem Bremsbelag und dem Druckstück verringert. Da bei Bremsungen eine hohe Wärmeentwicklung an der Bremsscheibe und den Bremsbelägen erfolgt, schützt die Wärmedämmplatte das Innere des Bremssattels - so die Zuspanneinheit und die Nachstelleinrichtung - gegen Überhitzung. Durch diese Lösung lässt sich das Problem mindern.
Es ist auch notwendig, die Druckstücke und die Nachstellelemente verdrehsicher zu halten, um so in Wirkung mit ortsfesten, jedoch drehbaren Korrespondenzelementen, wie mit Innengewinde versehenen Nachstellhülsen, in denen die Nach- Stellelemente als Gewindespindel geführt sind, eine axiale Bewegung der Druckstücke zu erreichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, daß mit konstruktiv ge- ringen Maßnahmen zum einen eine geringere Wärmeübertragung bei Bremsungen in das Innere des Bremssattels und/oder eine konstruktiv einfache Art der Verdrehsicherung der Nachstellelemente und deren Korrespondenzelementen erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse gelöst, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Danach sind die beiden Nachstellelemente der wenigstens einen Nachstelleinrichtung verdrehsicher in ihrem zum jeweiligen Bremsbelag weisenden Bereich an einer gemeinsamen Verbindungsplatte befestigt und/oder an der Verbindungsplatte und/oder am Druckstück auf der dem jeweiligen Bremsbelag zugewandten Seite ist zumindest bereichsweise eine ein- oder mehrteilige wärmeisolierende Schicht angebracht ist.
Gegenüber dem Stand der Technik bietet die Verbindungsplatte als Verdrehsiche- rung nicht nur erhebliche Herstellungs- und Montagevorteile aufgrund seines einfachen Auf baus, sondern auch Funktionsvorteile, da die Verbindungsplatte immer an gleicher Position auf den Druckstücken verbleibt, d.h. die Verbindungsplatte bewegt sich entsprechend der axialen Verstellung der Druckstücke mit diesen mit.
Dabei wird mit einfachen Mitteln neben der konstruktiv unkomplizierten Verdrehsicherung der Druckstücke optional auch effizient ein Schutz der nachgeordneten Funktionsteile vor Wärmeeinwirkung geschaffen, und zwar einerseits durch die Verbindungsplatte an sich und andererseits durch die Beschichtung an dieser Platte oder am Druckstück.
Eine durch übermäßige Wärme bedingte Belastung der im Inneren des Bremssattels angeordneten Teile bzw. eine Beeinträchtigung ihrer Funktionsfähigkeit bei einer dauerhaften oder häufigen Erwärmung mit den sich daraus ergebenden, zum Stand der Technik beschriebenen Problemen, wird somit verhindert.
Vorzugsweise ist die Verbindungsplatte als Wärmeschutzblech ausgebildet, das so dimensioniert ist, daß es die Öffnung eines Einbauraumes im Bremssattel, in dem die Nachstelleinrichtung platziert ist, weitgehend überdeckt. Zusätzlich kann die Öffnung mit einer weiteren Abdeckplatte verschlossen werden, die an der Öffnung des Bremssattels verschraubt wird, somit nicht axial beweglich ist und Durchbrechungen für die Druckelemente aufweist.
Besonders bevorzugt ist die wärmeisolierende Schicht ein- oder mehrteilig ausgebildet und unmittelbar auf der Verbindungsplatte aufgebracht. Als Schicht können eine - oder zwei - Keramikplatten vorgesehen sein, die das Druckstück über sein größtes Querschnittsabmaß hinaus überragen, wobei diese Keramikplatte an dem als Wärmeschutz und als Verdrehsicherung für die beiden Druckstücke einer Nachstelleinrichtung fungierenden Verbindungsplatte befestigt ist, das form- und/oder kraftschlüssig mit den Druckstücken verbunden ist.
Nach einer anderen bevorzugten Variante ist auf die Verbindungsplatte eine das Druckstück ausbildende Druckstückplatte aufgesetzt, welche die wärmeisolierende Schicht trägt. Denkbar ist aber auch, auf eine Druckstückplatte eine keramische Beschichtung aufzubringen. Hierbei wird die Verbindungsplatte durch die Druck- stückplatte geklemmt.
Bevorzugt wird die Druckstückplatte formschlüssig axial und verdrehsicher an der Verbindungsplatte gehalten.
Besonders bevorzugt weist die Druckstückplatte zur Verbindungsplatte material- kontaktfreie Ausnehmungen auf.
Nach einer weiteren vorteilhaften Variante weist wiederum die Verbindungsplatte im Verbindungsbereich mit den Nachstellelementen zum Bremsbelag hin gerich- tete Ausstülpungen auf, in denen die Nachstellelemente auf einfache Weise axial und verdrehgesichert festgelegt sind.
Dabei ist es ferner vorteilhaft, wenn die zylinderformige Ausstülpung in ihrem Mantelbereich ausgeformte Rastnasen aufweist, die innenseitig der Ausstülpung als Rastnuten ausgebildet sind und die außenseitig mit Rastnuten der Druckstückplatte und innenseitig mit Nasen des Nachstellelementes korrespondieren und derart insbesondere eine einfache Monate dieser Bauelemente erlauben.
Nach einer weiteren Variante weist der in der Ausstülpung einliegende Bereich des Nachstellelementes mantelseitig materialdurchbrechende Schlitze auf. Um eine optimierte Wärmeisolierung zu erzielen, kann auch die Druckstückplatte mit Durchbrechungen versehen sein, die beispielsweise radial verlaufend nebeneinander angeordnet sind und die eine Wärmeisolierung in diesem Bereich bewirken. In jedem dieser Fälle sind dabei die Druckstückplatte und das Druckstück dabei mit der Verbindungsplatte verdrehsicher verbunden.
Zusätzlich können an die Verbindungsplatte Faltenbälge angeschlossen werden, die die jeweiligen Nachstellelemente schützend überdecken.
Nach einer weiteren - auch für sich unabhängig betrachtbaren - Variante der Erfindung sind die Druckstücke und die Belagträger jeweils derart miteinander verbunden sind, daß - stets und auf einfache Weise - ein Zurückziehen der Bremsbeläge bei einem Zurückdrehen der Nachstellelemente und bei einem Lösen der Bremse gewährleistet ist.
Insbesondere bietet es sich aus konstruktiver Hinsicht an, wenn an dem Druckstück oder einem mit diesem verbundenen Bauteil des Nachstellelementes eine oder mehrere Blattfedern angeordnet sind, welche einen Steg in einer Ausnehmung der Belagträger hintergreifen. Alternativ können an dem Belagträger eine oder mehrere Blattfedern angeordnet sein, welche das Druckstück oder ein mit diesem verbundenes Bauteil des Nachstellelementes hintergreifen.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen: Figur 1 eine schematisch dargestellte Scheibenbremse in einer geschnittenen
Seitenansicht,
Figur 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Scheibenbremse,
Figur 3 eine Einzelheit der Scheibenbremse in einer Vorderansicht,
Figur 4 die Einzelheit nach Figur 3 in einer Draufsicht,
Figur 5 einen Schnitt durch die Einzelheit nach Figur 3 gemäß der Linie V-V in Figur 3,
Figur 6 ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel einer Einzelheit einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer Explosivdarstellung,
Figur 7 einen Schnitt durch die Einzelheit nach Figur 6 gemäß der Linie
VII- VII in Figur 6,
Figur 8 einen Schnitt durch einen Sattelabschnitt einer weiteren Scheiben- bremse.
In den Figuren 1 und 2 ist eine pneumatisch betätigbare Scheibenbremse dargestellt, die einen als Festsattel ausgebildeten Bremssattel 1 aufweist, der eine Bremsscheibe 2 in i rem oberen Umfangsbereich umfasst. Denkbar, aber nicht dargestellt, ist auch eine elektromotorische Betätigung der Scheibenbremse.
Beidseits der Bremsscheibe 2 sind in ihrer Richtung und von dieser weg, d. h. senkrecht zu ihrer Ebene verschiedene Bremsbeläge 3, 4 angeordnet, die in üblicher Weise aus einem Belagträger 3a, 4a und einem darauf aufgebrachten Belag- material 3b, 4b bestehen. Der Bremssattel 1 ist in der Figur 1 im rechten unteren Abschnitt 21, der sich in Richtung einer nicht dargestellten Radachse erstreckt, an einem Achsflansch 22 der Scheibenbremse befestigt.
Die Bremsscheibe 2 ist hier beispielhaft als Schiebescheibe ausgebildet, die um den Betrag des bei Bremsungen zu überwindenden Arbeitshubes relativ zum Bremssattel 1 auf der Radachse verschieblich ist. Alternativ oder ergänzend könnte auch der Bremssattel 1 verschieb- oder verschwenkbar ausgebildet sein. Es wäre ferner denkbar, daß der Bremssattel 1 und/oder die Bremsscheibe 2 jeweils um einen Teil des Weges des Arbeitshubes elastisch verformbar ausgebildet sind.
Da eine Relativbeweglichkeit zwischen Bremssattel 1 und Bremsscheibe 2 gegeben ist, die im wesentlichen dem Betrag des Arbeitshubes entspricht, ist ein Nachstellsystem 5, 6 vorgesehen. Dies umfasst beidseits der Bremsscheibe 2 Nachstell- einrichtungen 7, 8 zum Ausgleich des Lüftspiels bzw. des bei Bremsungen entstehenden Bremsbelagverschleißes.
Die Nachstelleinrichtungen 7, 8 bestehen hier auf jeder Seite der Bremsscheibe 2 beispielhaft aus wenigstens einer oder mehr, bevorzugt zwei Nachstellhülsen 19, 20, in welchen als Nachstellelemente 9, 10 fungierende bolzenartige Ansätze 38, 39 von Druckstücken 11, 12 so verdrehbar gelagert sind, daß eine relative axiale Beweglichkeit zwischen den Nachstellhülsen 19, 20 sowie den Druckstücken 11, 12 gegeben ist.
Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Anordnung denkbar, bei der die ein- oder mehrteiligen Druckstücke 11, 12 einen hülsenartigen Ansatz 40, 41 aufweisen, in dem ein Bolzen , auf den über ein Getriebe der Nachstellantrieb wie ein Elektromotor M einwirkt, verdrehbar gelagert ist. Eine solche hülsenartige Ausbildung der Nachstellelemente 9, 10 ist in den Figuren 5 und 7 erkennbar. Die in der Figur 1 rechts dargestellte Nachstelleinrichtung 7 stützt sich an einem daneben angeordneten zur Zuspanneinrichtung gehörigen Drehhebel 23 ab, der in seinem oberen Bereich von einer Kolbenstange 24 eines Bremszylinders 25 betätigbar ist uns der in seinem unteren Teil beispielsweise über nicht dargestellte Ku- gelelemente oder eine sonstige Lagerung am Bremssattel gelagert ist und der an seiner vom Bremssattel abgewandten Seite an der Nachstellhülse 19 direkt oder über Zwischenelemente wie Kugeln und/oder weitere Zwischenstücke gelagert ist.
Die auf der dem Drehhebel 23 gegenüber liegenden Seite der Bremsscheibe 2 an- geordnete Nachstellhülse 20 ist dagegen direkt am Bremssattelinneren abgestützt.
Wie insbesondere auch aus dem Zusammenspiel der Fig. 1 bis 3 zu erkennen, sind die beiden dem jeweiligen Nachstellsystem 5 bzw. 6 zugehörigen, parallel und mit Abstand verlaufende und in Richtung der Bremsscheibe 2 axial hin und her be- wegbaren Nachstellelemente 9, 10 beidseits der Bremsscheibe jeweils durch eine jochartige Verbindungsplatte 15 bzw. 16, die auch als Blech ausgebildet sein kann - so miteinander verbunden, daß sie relativ zueinander verdrehsicher gehalten sind.
Auf ihrer der Bremsscheibe zugewandten Seite sind die Verbindungsplatten 15, 16 jeweils direkt oder indirekt mit einer durchgehenden oder aber nur örtlich angebrachten - z.B. kreisrund ausgebildeten - wärmeisolierenden Schicht 13, 14 belegt, durch die verhindert wird, daß beim Abbremsen entstehende Reibungswärme zu weiteren, nachgeordneten Funktionsteilen geleitet werden. Als Druckstücke 11, 12 fungieren hier jeweils die Verbindungsplatten 15 und 16 im Zusammenspiel mit den wärmeisolierenden Schichten 13, 14, z.B. aus Keramik.
Die Verbindungsplatten 15, 16 dienen neben der Abstützung und Verdrehsicherung der Nachstelleinrichtungen 7, 8 auch als Abschirmung der dahinter liegenden Funktionsteile (z.B. der Elektromotoren M) gegen Wärmestrahlung, da sie eine im Bremssattel ausgebildete Öffnungen zur Bremsscheibe hin ganz oder weitgehend verschließen, wie dies schematisch in Fig. 1 angedeutet ist.
Durch die verdrehsichere Befestigung der Druckstücke 11, 12 und damit der Nachstellelemente 9, 10 ist deren gemeinsames axiales Verschieben und damit ein Vorschieben der Bremsbeläge 3, 4 möglich, wobei sich bei Ausbildung der Nachstell- elemente 9, 10 als Gewindebolzen die Nachstellhülse 19, 20 dreht, während bei einer Ausbildung der Nachstellelemente 9, 10 als Gewindehülse der entsprechend ausgebildete Bolzen darin drehen kann.
In den Figuren 3-5 ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Verbindungsplatte 15 mit einer daran angeschlossenen oder aufgesetzten jeweils zweiteiligen wärmeisolierenden Schicht 13 dargestellt. Die Schicht 13 bildet die eigentliche Druckanlagefläche zum Bremsbelag hin aus.
Wie insbesondere die Figur 3 wiedergibt, ist die Verbindungsplatte 15 so geformt und dimensioniert, daß sie die Vorderseite einer Aufnahme des Bremssattels 1 weitgehend abdeckt (Figur 1), in der das jeweilige Nachstellsystem 5, 6 platziert ist.
Die wärmeisolierende Schicht 13 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bis 5 aus zwei beispielsweise aus Keramik bestehenden Platten oder Scheiben, welche in die Verbindungsplatte 15 eingelassen und dort befestigt sind.
Zum Schutz vor Verschmutzungen ist das Druckstück 11 bis in einen das Nachstellelement 9 teilweise überdeckenden Bereich durch einen Faltenbalg 17 abgedeckt, der auf der von der wärmeisolierenden Schicht 13 abgewandten Seite der Verbindungsplatte 15 mit an dieser befestigt ist. Der Faltenbalg 17 ist dabei an seinem zur Verbindungsplatte 15 gewandten Seite mit einem inneren Kragen 45 an dem Drackelement 9 und mit einem äußeren Kragen 46 an der Verbindungsplatte 15 befestigt, was die Montage und den Ausgleich radialer Bewegungen zwischen diesen Bauteilen ermöglicht.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt.
Dabei weist die hier eher blechartig ausgebildete Verbindungsplatte 15 etwa im Mittenbereich eine Wellfaltung 34 auf, durch die wärmebedingte Längenveränderungen ausgeglichen werden.
Weiter ist zu erkennen, daß die Verbindungsplatte 15 zur Aufnahme von Druckstückplatten 38 jeweils eine Ausstülpung 28 aufweist, die mit einem geschlossenen Boden versehen ist, in dem der zugewandte endseitige Stirnbereich der Druckstückplatte 38 einliegt.
Diese Ausstülpung 28 ist mit Formbereichen versehen, die nach außen hin radial an der Mantelfläche der Ausstülpung 28 angeordnete Rastnasen 29 ergeben, die nach innen aufgrund der Formgebung eine Rastnut bilden, in welche Nasen 31 des Nachstellelementes 9 eingreifen, wodurch die genannte Verdrehsicherung hergestellt wird.
In dem der Ausstülpung 28 zugewandten Endbereich der Nachstellelemente 9, 10 sind auf der Mantelfläche radial sich erstreckende Schlitze 32 vorgesehen, die e- benso eine Wärmeisolierung bilden wie Durchbrechungen 33, die an einem angeformten Kragen 35 des Druckstücks 11 vorgesehen sind und radial verlaufen.
In der Figur 7 ist zu erkennen, daß der in der Ausstülpung einliegende Endbereich des Druckstücks 11 mantelseitig eine Hinterschneidung 36 aufweist. Zur axialen Fixierung des Druckstücks 11 wird auf die Ausstülpung 28 eine Druckstückplatte 26 aufgedrückt, durch die der Mantelbereich der Ausstülpung 28 in die Hinter- schneidung 36 des Nachstellelementes 9 gedrückt wird, wobei eine entsprechende Ausformung der Druckstückplatte 26 in diesem Bereich an der Mantelfläche der Ausstülpung 28 anliegt.
Die Druckstückplatte 26 ist mit radial verlaufenden Ausnehmungen 27 versehen, in die ebenfalls der Wärmeisolierung bzw. einer Unterbrechung des Wärmeübergangs dienen.
In der Seitenwandung einer Mittenöffhung 37 der Druckstückplatte 26 sind Rastnuten 30 eingebracht, die mit den Rastnasen 29 der Ausstülpung 28 korrespondieren und so eine Verdrehsicherung der Druckstückplatte 26 bilden.
In der Figur 7 ist erkennbar, daß die wärmeisolierende Schicht 13 auf dem Ringbereich der Druckstückplatte 26 aufgebracht ist, und zwar auf der dem Bremsbelag 3, 4 zugewandten Seite.
Fig. 8 verdeutlicht, daß an das Druckstück 11, 12 oder an ein anderes Bauteil am Nachstellelement 9, 10 beidseits der Bremsscheibe 2 jeweils eine oder mehrere Blattfedern 42 angesetzt sind, welche jeweils einen Steg 43 in einer Ausnehmung 44 der Belagträger hintergreifen. Damit sind jeweils die Druckstücke 11, 12 und die Belagträger 3b, 4b derart miteinander verbunden, daß ein Zurückziehen der Bremsbeläge 3, 4 bei einem Zurückdrehen der Nachstellelemente 9, 10 und bei einem Lösen der Bremse gewährleistet ist. Die Anordnung kann auch anders herum sein, d.h., daß die Feder an den Belagträger angeformt ist und in eine Ausnehmung am Nachstellelement 9, 10 oder Druckstück 11, 12 eingreift. Das Prinzip der Fig. 8 kann auch bei den Varianten der Fig. 1 bis 7 angewandt werden. Bezugszeichenliste
1 Bremssattel
2 Bremsscheibe
3 Bremsbelag
3a Belagträger
3b Belagmaterial
4 Bremsbelag
4a Belagträger
4b Belagmaterial
5 Nachstellsystem
6 Nachstellsystem
7 Nachstelleinrichtung
8 Nachstelleinrichtung
9 Nachstellelement
10 Nachstellelement
11 Druckstück
12 Druckstück
13 wärmeisolierende Schicht
14 wärmeisolierende Schicht
15 Platte
16 Platte
17 Faltenbalg
18 Faltenbalg
19 Nachstellhülse
20 Nachstellhülse
21 Abschnitt 2 Achsflansch
23 Drehhebel Kolbenstange
Bremszylinder
Druckstückplatte
Ausnehmung
Ausstülpung
Rastnase
Rastnut
Nase
Schlitz
Durchbrechung
Wellfaltung
Kragen
Hinterschneidung
Mittenöffhung bolzenartige Ansatz bolzenartiger Ansatz hülsenartiger Ansatz hülsenartiger Ansatz
Blattfedern
Steg
Ausnehmung
Kragen
-Kragen
Elektromotor

Claims

Patentansprüche
1. Pneumatisch und/oder elektromotorisch betätigbare Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit a) einem eine Bremsscheibe (2) übergreifenden Bremssattel (1), b) mindestens einer im Bremssattel (1) angeordneten Zuspanneinrichtung zum Zuspannen der Scheibenbremse, c) sowie wenigstens einer im Bremssattel (1) angeordneten Nachstellein- richtung zum Ausgleich von Bremsbelag- und/oder -scheibenverschleiß durch Verstellen des Abstandes zwischen wenigstens einem Bremsbelag (3, 4) und der Bremsscheibe (2), die zwei axial bewegbare Nachstellelemente (9, 10) mit jeweils einem Druckstück (11, 12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß d) die beiden Nachstellelemente (9, 10) der wenigstens einen Nachstelleinrichtung (7, 8) verdrehsicher in ihrem zum jeweiligen Bremsbelag weisenden Bereich an einer gemeinsamen Verbindungsplatte (15, 16) befestigt sind, und/oder e) an der Verbindungsplatte (15, 16) und/oder am Druckstück (11) auf der dem jeweiligen Bremsbelag (3, 4) zugewandten Seite zumindest bereichsweise eine ein- oder mehrteilige wärmeisolierende Schicht (13, 14) angebracht ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsplatte (15, 16) als Wärmeschutzblech ausgebildet ist, das so dimensioniert ist, daß es die Öffnung eines Einbauraumes im Bremssattel (1), in dem die Nach- Stelleinrichtung (7, 8) platziert ist, weitgehend überdeckt.
3. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierende Schicht (13) ein- oder mehrteilig ausgebildet und unmittelbar als Platte auf der Verbindungsplatte (15, 16) aufgebracht ist.
4. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Bremsscheibe (3) jeweils eine Nachstelleinrichtung (7, 8) angeordnet ist.
5. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Nachstelleinrichtung (7, 8) wenigstens einen elektromotorischen Antrieb aufweist.
6. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß auf die Verbindungsplatte (15, 16) eine das Druckstück (11) ausbildende Druckstückplatte (26) aufgesetzt ist, welche die wärmeisolierende Schicht (13) trägt.
7. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß die wärmeisolierende Schicht (13) aus Keramik besteht.
8. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstückplatte (26) formschlüssig axial und verdrehsicher an der Verbindungsplatte (15, 16) gehalten ist.
9. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstückplatte (26) zur Verbindungsplatte (15, 26) mate- rialkontaktfreie Ausnehmungen (27) aufweist.
10. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsplatte (15) im Verbindungsbereich mit den Nachstellelementen (9, 10) zum Bremsbelag (3, 4) hin gerichtete Ausstülpungen (28) aufweist, in denen die Nachstellelemente (9, 10) axial und verdrehgesichert festgelegt sind.
11. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylinderförmige Ausstülpung (28) in ihrem Mantelbereich ausgeformte Rastnasen (19) aufweist, die innenseitig der Ausstülpung (28) als Rastnuten ausgebildet sind und die außenseitig mit Rastnuten (30) der Druckstück- platte (26) und innenseitig mit Nasen (31) des Nachstellelementes (9, 10) korrespondieren.
12. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Ausstülpung (28) einliegende Bereich des Nachstell- elementes (9, 10) mantelseitig materialdurchbrechende Schlitze (32) aufweist.
13. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachstellelement (9, 10) einen umlaufenden Kragen (35) aufweist, der an der Verbindungsplatte (15) anliegt.
14. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (35) mit Durchbrechungen (33) versehen ist.
15. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß an dem zum Kragen (35) benachbarten Bereich des in der Ausstülpung (28) einliegenden Teiles des Nachstellelements (9, 10) eine Hinterschneidung (36) ausgebildet ist, in die ein entsprechend ausgebildeter Vorsprung der Druckstückplatte (26), unter Eindrückung der Mantelfläche der Ausstülpung (28) eingreift.
16. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstückplatte (26) ringförmig ausgebildet ist, wobei der in die Hinterschneidung (36) des Nachstellelements (9, 10) eingreifende Vorsprung der Wandung der Mittenöffhung der Druckstückplatte (26) vorgesehen ist.
17. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Verbindungsplatte (15, 16) ein Faltenbalg (17, 18) verbunden ist, der das Nachstellelement (9, 10) zumindest bereichsweise abdeckt.
18. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (17) an seinem zur Verbindungsplatte (15) gewandten Ende mit einem inneren Kragen (45) an dem Druckelement (9) und mit einem äußeren -Kragen (46) an der Verbindungsplatte (15) befestigt ist.
19. Scheibenbremse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsplatte (15) etwa im Mittenbereich eine quer zur Längserstreckung des Verbindungsplattes (15) verlaufende Wellfaltung (34) aufweist.
20. Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (11, 12) und die Belagträger (3b, 4b) jeweils derart miteinander verbunden sind, daß ein Zurückziehen der Bremsbeläge (3, 4) bei einem Zurückdrehen der Nachstellelemente (9, 10) und bei einem Lösen der Bremse gewährleistet ist.
21. Scheibenbremse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Druckstück (11, 12) oder einem mit diesem verbundenen Bauteil des Nachstellelementes (9, 10) eine oder mehrere Blattfedern (42) angeordnet sind, welche einen Steg (43) in einer Ausnehmung (44) der Belagträger (3b, 4b) hintergreifen.
22. Scheibenbremse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Belagträger (3b, 4b) eine oder mehrere Blattfedern angeordnet sind, welche das Druckstück (11, 12) oder ein mit diesem verbundenes Bauteil des Nachstellelementes (9, 10) hintergreifen.
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