WO2003095860A1 - Scheibenbremse mit einem schwimmsattel und mehreren am bremshalter direkt abgestützten äusseren bremsklötzen - Google Patents

Scheibenbremse mit einem schwimmsattel und mehreren am bremshalter direkt abgestützten äusseren bremsklötzen Download PDF

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floating caliper
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pads
caliper
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Uwe Bach
Uwe Hendrich
Rolf Weiler
Hans Bungert
Stefan Heinz
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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Definitions

  • the invention relates to a disc brake, in particular for motor vehicles, with a floating caliper which is mounted displaceably on a brake holder which can be mounted on the vehicle.
  • High-performance brakes therefore require, among other things, the largest possible brake disc diameter.
  • the diameter of the vehicle wheels should not be increased. Since with a modern design of the vehicles rather smaller wheels and thus also smaller brake disks are required, the consequence of this is to lengthen the brake pads in the tangential direction.
  • a disc brake suitable for high braking power is known, the brake caliper of which is designed as a floating frame, which is guided axially displaceably on a brake support fixed to the steering knuckle of the vehicle and extends in the axial direction over the outer edge of the brake disc.
  • the floating frame encloses four brake pads, which are arranged on both sides of the brake disc, and transfers the clamping force. The brake pads facing away from the piston on the outside of the brake are transferred to the floating frame in the brake system mentioned and then reach the brake carrier from there.
  • the brake carrier is connected to the vehicle on the axial inside of the wheel.
  • the brake support In order to absorb the circumferential forces of the two axially outer brake pads from the floating frame, the brake support has a single support arm which overlaps the outer edge of the brake disc. The support arm extends through the middle of the space enclosed by the floating frame.
  • DE-OS 4126196 also shows a floating caliper with two brake pads on both the piston side and on the side facing away from the piston. In this construction, no arm extending over the brake support is provided. Rather, the rigid frame saddle is suspended on the piston side of the brake holder on a strong bracket.
  • DE-OS 10006464 From DE-OS 10006464 it is known to arrange several brakes with a floating caliper together on a brake disc, similar to what was described in DE_PS 19626901 in connection with fixed caliper brakes. In addition, the proposal was made in DE-OS 10006464 to assign the two floating calipers a common brake holder. This results in a comparatively complicated construction, which was also allowed to have a considerable weight and requires separate installation of the two saddles.
  • the present invention is therefore based on a disc brake with a floating caliper of the type resulting from the preamble of the main claim.
  • the object of the invention is to achieve a structure with a reduced weight in such a floating caliper brake and at the same time an improved assembly and improvement to achieve in the function of the brake.
  • the invention consists in introducing the braking forces on both sides of the brake disc directly into the brake carrier in the case of the floating caliper brake provided with at least four brake pads and providing a common caliper for all brake pads.
  • This caliper is functionally separated from the brake carrier in which the caliper applies the clamping forces in the axial direction for all brake pads, while the brake carrier absorbs the tangential forces essentially directly.
  • Such direct absorption of the braking forces can in principle be achieved by four arms of the brake support, as can be seen from DE-OS 10006464.
  • the use of the combination of features according to claim 2 is recommended.
  • the known two middle arms are combined into a single arm.
  • the invention is also suitable for brake pads subjected to tangential pressure forces (push).
  • tangential pressure forces push
  • Combination of features proposed according to claim 3. The brake blocks engage with their hooks on the side entering the brake disc and transmit the tensile force exerted on them directly to the incoming arm of the holder or, with respect to the tangentially following brake block, to the middle arm of the holder.
  • the brake pads are able to transmit tensile forces in both directions of rotation of the brake disc.
  • the brake pads are provided with hooks on the inlet side, which in engage appropriate undercuts on the brake support and / or on the brake caliper. With such hooks, the brake pads and thus also the brake itself are spatially extended. This extension is often in contrast to the available installation space for the brake.
  • the combination of characteristics according to claim 4 provides a remedy here in that the main effective
  • the brake pads are subjected to tension, while in the very rarely effective reverse direction of rotation, the brake pads are subjected to pressure.
  • the brake pads receive hooks with respect to the forward direction of rotation of the brake disk only on the inlet side, while on the circumferentially opposite side of the brake pads only contact surfaces for the transmission of Compressive forces are provided in the reverse direction of rotation of the brake disc.
  • the brake system can also be designed in such a way that the brake pads are each subjected to tension with respect to both directions of rotation in the brake disc.
  • the invention also allows the use of the known push-pull plunger, in which the bending of the inlet-soapy arm or arms is used to take over part of the load with higher braking forces by the respective outlet-soapy arm.
  • Combinations are also possible within the scope of the invention, in which, for example, different principles are used on both sides of the brake disc, such as, for example, a pure tensile load on the piston-side brake pad and push-pull load on the brake pad on the outer side of the brake disc facing away from the piston.
  • the aim is to allow the brake pads to engage the brake holder in such a way that they are not raised in the radial direction during the braking process.
  • a lifting is to be feared because in the present invention the central axes of the individual brake pads are no longer symmetrical to the central axis of the caliper. Radial forces which differ from one another thus act on the ends of the respective brake pads and can lead to a torque on the brake pads, which can result in lifting forces.
  • the combination of characteristics according to claim 6 is proposed.
  • the central axis of the brake pad is aligned with the radial axis of the brake disc, so that the brake pad can be aligned exactly in the circumferential direction of the brake disc.
  • the respective angle depends on the distance between the center axes of the two brake pads, the angle increasing with increasing distance between the center lines. Such radial forces are avoided even if the direction of rotation of the brake disc has changed.
  • the angular arrangement of the brake pads lying tangentially one behind the other has the great advantage that radial forces lifting the brake pads are largely avoided. Since the contact surfaces between the brake pad and the holder or floating caliper each run radially and thus with respect to the two brake pads lying one behind the other, the brake pads can in principle only be inserted or removed in the respective radial direction. This means that the brake pads would have to be inserted into or removed from the brake carrier individually at different angles. Such a form of assembly or disassembly of the brake pads is expensive.
  • the aim of the brake according to the invention is therefore to enable joint mounting of the brake pads even when the brake pads are arranged at an angle to one another.
  • the combination of features according to claim 7 is recommended.
  • the movable attachment of the brake pads to the floating caliper makes it possible, by means of a radial movement of the caliper, to thread all of the brake pads simultaneously to the associated contact surfaces or grooves, during the radial movement of the caliper, the brake pads simultaneously perform a movement in the circumferential direction.
  • the brake pads can be installed in the Saddle must be hung at an angle to each other. This principle naturally applies not only to assembly but also to disassembly, so that all brake pads can be lifted out of the brake carrier together. This principle can still be used both when all brake blocks are provided with hooks on both sides and can therefore only be subjected to tension or when according to the
  • the brake pads are only used in the forward direction of rotation on train. It is therefore a particularly important development of the invention that on the one hand the brake pads arranged in one plane are at an angle to one another and on the other hand that all (e.g. four) brake pads can be assembled and disassembled together with the saddle by its radial movement ,
  • this can be achieved in that guide rails are provided on the hooks of the brake pads and / or the walls of the grooves or other surfaces serving for supporting purposes, via which the brake pads are subjected to a radial movement of the floating caliper by a guide tangential movement can be threaded into the grooves.
  • the tangential direction of movement of the brake pads is chosen such that the hooks abut the associated groove wall after installation, via which tensile forces of the respective brake pad can be transmitted directly to the groove wall.
  • the combination of characteristics according to claim 9 is recommended. It is also advantageous that in this case the brake pad in question can be designed symmetrically so that it can easily be replaced with other brake pads during assembly.
  • the combination of characteristics can be used with particular advantage if all brake pads according to the features of claim 12 are used in both directions of rotation in train and are accordingly provided with hooks on both sides, since then all brake pads can have the same symmetrical structure and are interchangeable, as suggested in connection with claim 10.
  • the middle arm of the brake holder under the housing of the caliper in the axial direction.
  • the combination of features according to claim 13 is recommended in a further development of the invention.
  • the saddle which is often referred to below as the housing, does not bulge over the middle arm but closes in a tangential direction on both sides of the middle arm on. This results in additional possibilities in which upwardly projecting hooks engage the brake pads on the side surface of the opening and in this way the caliper can absorb tensile forces from the brake pads in the region of the middle arm.
  • Such a breakthrough also saves material and provides additional heat dissipation through ventilation.
  • the caliper is usually guided on the piston side via guide bolts opposite the brake carrier.
  • a guide it is possible for such a guide to be so powerful to design that the saddle on the side facing away from the piston does not require any additional guidance.
  • the side surface of the brake pad facing the caliper is simultaneously reached for the radial guidance of the caliper during its axial movement.
  • a so-called housing spring is additionally provided, which is supported on the brake support from below and the saddle against projections on the Brake pads pulls.
  • the guide surface between the caliper and brake pads can be selected to be very small in order to reduce friction.
  • the combination of features according to claim 23 is recommended.
  • An outwardly open, sack-shaped recess is inserted in the area of the projection of the brake block, so that the contact surface of the caliper on the brake block is interrupted by the recess and the saddle on two mutually opposite projection parts to be led.
  • the holes are advantageously circular, so that both the holes and the cylinders for the piston can be machined by an axial movement of a drill.
  • the holes can also have the shape of an elongated hole, insofar as such a shape is advantageous for fastening the outer (fist-side) brake pads, these brake pads being clipped into the holes on the fist side via the springs.
  • the present invention is suitable for different types of floating saddles. It can therefore be used for both a floating saddle and a frame saddle.
  • the saddle is formed by a combination of floating saddle and frame saddle, in which the fist saddle also comprises a frame-shaped web, which contributes to greater rigidity of the saddle.
  • frame-shaped floating saddle used below is to be understood in this sense.
  • the holder arm on the outlet side remains stationary while the other two holder arms (which put the brake pads under tension) are bent.
  • the housing approaches the outlet-soapy arm under load, which can force a predetermined distance between this arm and the housing by the adjustment means used.
  • the adjusting means engage on the side surface of the bridge of the saddle insofar as the floating saddle is a floating saddle.
  • the principle of adjustment can also be applied to other saddle brakes, such as a frame saddle.
  • the adjusting means themselves can be attached to the arms or to the bridge of the saddle, the features of claim 20 being advantageously used.
  • the adjustment means are therefore preferably attached to the saddle since the thickness of the material is greater there.
  • the adjusting means can consist of an adjustable adjusting screw which is adjusted according to the measured state of the saddle. Another possibility is, possibly in a hole in the housing insert a pin, the length of which depends on the measurement of the saddle position. Pins of different lengths are available, which are used depending on the measurement.
  • the setting means being attached to the two surfaces pointing outward in the circumferential direction.
  • the plug-in pins used as setting means are provided with stops by which their position is determined in the circumferential direction with respect to the saddle.
  • Such a stop can consist, for example, of a step of a stepped circular cylinder.
  • the first step projecting tangentially outward from the stop can have a different length, the respective length being indicated by suitable markings on the pin.
  • the present invention is not limited to the use of two brake pads on both the piston side and the outside.
  • more than two brake pads can be used on one side as long as the number of arms of the brake carrier is increased accordingly, the number of arms always being one counter greater than the number of brake pads on one side.
  • Fig. Lb the floating caliper brake according to Fig. La seen from the piston side
  • FIG. 1d shows the view of the floating caliper brake according to FIG. 1b from a somewhat different perspective, with the floating caliper also removed,
  • FIG. 2 shows the view seen from the outside on the side of the floating caliper brake shown in FIG.
  • FIG. 3 shows the view of the side of the floating caliper brake shown in FIG. 1b
  • FIG. 4 shows a top view of the floating caliper brake according to FIG. 1, 5 is a view of FIG. Lc with a first position of the two outer brake pads,
  • FIG. 6 is a side view of FIG. 1c with a second layer of the outer brake pad
  • Fig. 7 shows a sectional view of the piston side view with means for aligning the caliper relative to the brake holder and
  • FIG. 8 a top view corresponding to FIG. 4 with the means according to FIG. 8,
  • Fig. 9 shows a modified pad retaining springs
  • Fig. 10e a housing retaining spring with an integrated cover plate as shown in detail in Fig. 10a
  • FIG. 11 is a partially sectioned view of the side of the floating caliper brake shown in FIG. 10a,
  • FIG. 12 is a view of FIG. 10c with a first position of the two outer brake pads
  • 13 is a view of FIG. 10c with a second position of the outer brake pads
  • Fig. 14 is an adjusting means for adjusting the inclined position of a saddle
  • Fig. 15 in a broken sectional view of an inserted into the saddle of the adjusting means.
  • the brake holder 5 can be fastened to the steering knuckle of a vehicle by means of fastening holes 32.
  • Guide bolts 33, 34 on the holder 5 serve to guide the caliper 31 on the holder 5, the caliper 30 additionally being able to be supported on the back plates 35 of the outer brake blocks 3, 4.
  • the holder arms 6, 7 and 8 of the holder 5 projecting from the fastening plate 36 in the axial direction are essentially U-shaped and overlap the brake disk (not shown).
  • the arms 6, 7, 8 have at their free ends of the respective legs grooves 18 (hereinafter often referred to as clearing profile), into which radially downward-facing hooks 38 of the brake pads 1 to 4 engage.
  • clearing profile a so-called push / pull principle
  • the back plates 35 of the brake pads 1 to 4 have springs 11, 12 with which they are attached Saddle 31 can be held.
  • the ends of the legs are braced by the inner springs 11 from the inside (as indicated in FIG. 1d) on the lateral surface of the brake pistons 40, 41.
  • the free ends of the legs of the outer springs 12 engage the edges of the holes 42, 43 used for machining the cylinders belonging to the brake pistons 40, 41.
  • the perforators 42, 43 have a double function. All brake pads 1 to four are thus elastically suspended in the saddle 31.
  • the springs 11, 12 have two opposite legs. However, the springs can also be provided with three or more legs, as shown in FIG. 9.
  • the saddle bridge 26 is provided in its central region in the circumferential direction with an opening 27 into which the middle arm 7 of the brake holder 5 projects.
  • the brake pads 1 to four have not only radially downward-pointing hooks 38 but also hooks 44 pointing in the opposite direction. With these hooks, they can tangentially on the tangential outer sides 20, 21 of the caliper pointing in this direction 31 attack and are thus subjected to train. However, these hooks 44 can also only serve to guide the saddle in the tangential direction during its axial movement.
  • Push / pull support of the brake pads on the brake holder can also be achieved.
  • space profiles or grooves 19 are formed by machining, in which the brake pads 1-4 engage with side approaches (hooks) 38 in a form-fitting manner.
  • the disc brake thus advantageously has two brake pads 1, 2 and 3, 4 arranged in series per brake disc friction surface.
  • the brake pads 1-4 are guided in an open brake holder 5 according to the push / pull principle, but with three holder arms 6, 7, 8 projecting over the brake disc.
  • FIG. 2 it can also be seen how the outer edges 24 of the saddle bridge 26 are supported radially on the side lugs 15 of the outer brake pads 1 and 2. The same applies to the inner edges 25 of the saddle at the opening 27 of the saddle bridge 26, which are also supported on the side lugs 15 of the outer brake pads 1, 2.
  • the saddle 31 is thus guided in the area facing away from the piston in the axial direction on the side lugs 15 of the brake pad.
  • FIG. 3 shows the first exemplary embodiment of the brake according to the invention in a view corresponding to the view according to FIG. 1b (that is, seen from the inside on the piston side) on an enlarged scale.
  • the cutouts 22, 23 on the inner leg of the saddle lie in front of the invisible cylinders in which the pistons 40, 41 are guided.
  • FIG. 4 shows a top view of the first exemplary embodiment of the brake according to the invention with the one shown in FIG location
  • the brake pads 1-4 are arranged with their center or symmetry axes 9, 10 (see FIG. 5) such that they always intersect the axis of rotation A of the associated brake disc, just as if two independent brake calipers would be mounted side by side. This prevents radial lifting of the brake pads 1-4 during a brake application. Such an undesired radial lifting of the brake pads 1-4 would be feared in the case of tangentially arranged in a straight line (i.e. not at an angle to one another) in the brake holder clearance profiles for brake pad support due to the then unfavorable equilibrium of moments around the brake pad support points.
  • the clearing profiles (grooves 19) for displaceably supporting the brake pads 1-4 are arranged radially to the brake disc axis A in the circumferential direction. In relation to the brake disc axis A, the individual clearing profiles thus fan out in a V-shape.
  • the brake pads 1-4 are held rattle-free via springs 11, 12 in associated brake pistons or recesses on the fist side of the frame-shaped floating caliper.
  • the vehicle-side axially outer end of the floating saddle can be provided with a large-area cover plate 13 in the assembled state in order to achieve optically advantageous effects.
  • the cover plate 13 can be in unity with a multi-part sheet metal housing retaining spring 45, which serves to brace the floating caliper 31 with respect to the brake holder 5.
  • the spring attached to the floating caliper 31 engages with its free ends under the arms 6 and 8.
  • the brake pads 1-4 can be moved laterally by a distance S by their respective attachment in the brake piston or in the floating caliper via springs 11, 12. This lateral displacement is forced according to FIGS. 5 and 6 by mounting bevels or guide bevels 17 on side lugs 15 of the brake pads (in particular on the hooks 38), which, when fed radially in the direction of arrow 14 of the floating caliper, have brake pads on the clearing profile 19 in the holder 5 meet.
  • the mounting springs 11, 12 of the brake pads 1 to 4 give way accordingly during the floating caliper assembly and center the brake pads in the axial and radial direction after assembly.
  • the special arrangement of the brake pads which enables lateral evasion when mounting the preassembled floating caliper on the brake holder, enables an inexpensive mounting concept with radial mounting direction 14 (FIG. 5) for the preassembled floating caliper with brake pads on the brake holder.
  • the floating caliper 31 is additionally designed in the form of a frame and has at least two brake pads 1 to 4 on each brake disc side. This increases both the achievable braking performance and the brake comfort of the entire disc brake.
  • the geometrical shape of the friction surfaces of the individual brake pads is almost square designed and have advantageous dimensions for the braking function.
  • the tangentially elongated brake pads known from multi-piston disc brakes can each be divided into two small brake pads per disc friction surface. This brake pad geometry has positive effects on comfort, wear and the interaction of the friction partners brake pad and brake disc.
  • the passage of the still rotating brake disc through the brake pads pressed together during the braking process is optimized in that the brake pads, due to their reduced tangential expansion, can better adapt to temporary geometry changes on the brake disc due to temperature and pressure. There are also positive effects on the inclination of the entire disc brake to form uneven thickness changes on the brake disc.
  • the maximum circumferential force to be transmitted per brake lining is reduced by dividing the circumferential braking force over several, in particular four, brake pads.
  • the brake pads can be designed for purely drawn loads, which brings significant improvements in comfort.
  • the individual brake pads are optimized with regard to the geometric dimensions of their friction surfaces, the width of the friction surfaces essentially corresponding to the height of the friction surfaces.
  • the brake pads are arranged concentrically within the brake holder.
  • such a floating caliper can accommodate three brake pads on each side of the brake disc, the brake pads being slidably guided on the brake holder and supported in the circumferential direction as described above.
  • the brake holder has four holder arms projecting beyond the brake disc.
  • the brake pads are also slidably supported on the brake holder or the holder arms with the realization of the push / pull pin.
  • FIGS. 1 to 6 Further useful detailed features of the invention can be found in the exemplary embodiments in FIGS. 1 to 6.
  • one or two self-locking screws 50 are screwed into the saddle to limit the inclined position of the saddle 31.
  • the screw head 51 is spherical and comes under load in the circumferential direction (example in the forward direction V in contact with the unloaded outlet-soapy holder arm 6.
  • the tangential inclined position of the saddle which is often referred to as the housing below, can be adjusted via the screw-in depth of the screw 50 the 7 on the outlet-side screw in FIG. 7, since the housing always lies against the outlet-side holder arm during forward throwing.
  • This outlet-side bracket arm does not have to transmit any force of the linings in the circumferential direction in the forward rotation direction in the present saddle. This force is only transmitted from arm 7 and 8 when driving forward.
  • the arm 6 can only be used to absorb the tangential housing support forces. This allows the tangential inclined position of the housing to be predetermined very precisely and permanently fixed.
  • the screw 50 on the inlet side can also be positioned on the right in FIG. 7, if it is present.
  • the goal here is to achieve a small tangential play (small saddle movement forwards / backwards).
  • a clearance of 0.1-0.4 mm could be optimal here.
  • the inclined position is advantageously set on or in a measuring and setting device.
  • the assembly of a housing with bushings on a holder with guide bolts can be used in a device, measured and brought into the desired inclined position using the adjusting screw.
  • large (thick) pads on the fist side should preferably be used in order to simulate the optimal housing position on the holder in connection with a brake disc replacement piece. This process is largely automated for reasons of cycle times and quality.
  • the screws can also be set to a gauge size without a special pairing with the holder, with the disadvantage that the tolerances become larger.
  • the outer pad-holding retainer springs 12 deviating from FIG. 1c have a third spring arm 53, as can also be provided with regard to the piston-side springs 11.
  • the covering is printed on the room profile 19 in order to avoid vibrations. This applies in particular if the housing retaining spring 45 in FIGS. 1 a and 2 may not be able to fulfill this task completely.
  • FIGS. 10a to 10d show a second exemplary embodiment of the invention, which largely corresponds to the exemplary embodiments according to FIGS. 1a to 1d. Therefore, only the deviations of the second exemplary embodiment from the first exemplary embodiment will be discussed below. Corresponding components in the two exemplary embodiments are given the same reference symbols.
  • Fig. 10a the housing retaining spring 45 is shown broken off, so that the cover plate 13 is only partially shown. This clears the view of two holes 42, 43 inserted into the outer leg of the floating caliper 31, in the edge of which the springs 11, 12 of the two outer brake pads 3, 4 are engaged.
  • the holes 42, 43 simultaneously allow the machining of the cylinders of the saddle 31, not shown in the drawing, in which the pistons 40, 41 (see FIG. 10d) are guided.
  • the punches can optionally be circular or have another suitable shape which allows the introduction of a tool for machining the cylinders mentioned.
  • the housing holding spring 45 is shown separately, which engages on the outer leg of the caliper 31 and is supported with its outer ends on the arms 6 and 8 of the brake support 5 from below, as a result of which the outer part of the caliper counteracts radially downward the brake pads 3, 4 are pulled.
  • FIG. 10c Exemplary embodiment compared to the exemplary embodiment according to FIG. 1 can be seen from FIG. 10c.
  • the back plates of the brake pads 1 to 4 are only provided with hooks 38 on the right inlet side, ie on the right in FIG. 10c.
  • the space profiles 19 are also designed as grooves only, the inner groove wall of which undercuts the hooks 38 and thus gives the possibility of transmitting the force acting on the brake pads as a tensile force to the arms 7 and 8.
  • the 10c each of the ends of the brake pads 1 to 4 located on the left side in FIG. 10c have no hooks but only approaches which can absorb compressive forces.
  • a further significant deviation of the second exemplary embodiment according to FIG. 10c compared to the first exemplary embodiment according to FIG. 1c consists in the support of the caliper 31 on the brake pads 3 and 4. While, as described in connection with the exemplary embodiment according to FIG. 2, the first exemplary embodiment the caliper 31 is supported on the side lugs 15 of the brake pads, the caliper is now supported on separate projections 55 of the brake pads, as is explained in more detail in connection with FIG. 11.
  • Fig. 11 largely corresponds to Fig. 2 so that only the deviations from this figure are explained at this point.
  • the saddle viewed from the outside is shown broken at two places.
  • the broken places show a section of the brake pads 3, 4 with projections 55, on which the saddle also rests, shown in section.
  • the protrusions and brake pads are also clearly visible in Fig. 10c.
  • recesses 56 open into the outside are also inserted, into which Sensors can be used. In this way, each projection 55 has two contact surfaces 57 on which the saddle 31 is supported.
  • FIG. 11 also shows adjustment means 50 for setting the possible inclination of the saddle, which they have already been described in connection with FIGS. 7 and 8.
  • the adjustable extension 51 was formed by the head of a screw 50 that can be screwed into the saddle 31
  • the adjustable extension 51 in FIG. 11 is formed by the head 51 of a plug-in pin, the length of which projects from the saddle by corresponding number of annular grooves is marked on the head of the pin.
  • the alignment of the saddle relative to the holder 5 is done by measuring the position of the saddle and then inserting a pen with a suitable head length into the saddle.
  • the setting means 50 are preferably used on the side of the saddle facing away from the piston, since here the displacements are greatest at an inclined position.
  • pins of different lengths can also be used as setting means 50.
  • the setting can be made in the same way as for the screws.
  • the appropriate pin is automatically fed.
  • the pins have a spherical surface and circumferential grooves, which mark the length of the pen head.
  • the pins are inserted flush into the saddle on both sides, as has already been described above.
  • FIG. 15 shows a cut-out and broken-out representation of a pin 51 inserted into the saddle 31, which is supported on the arm 6.
  • Figures 12 and 13 of the second exemplary embodiment correspond to Figures 5 and 6 of the first
  • FIGS. 12 and 13 show the movement of the brake pads 3, 4 when the caliper, not shown, is mounted on the brake holder 5. It can be seen here how the brake pads 3, 4 with their hooks 38 in FIG. 13 still above the space profile 19 and, respectively the groove 19 and then gem.
  • Fig. 12 when radially lowering the saddle simultaneously perform a movement in the circumferential direction, by means of which they are threaded into the associated groove with their hooks 38.
  • the movement of the brake pads is reversed accordingly, so that the brake pads according to the position in FIG. 12 into the position.
  • Fig. 13 change.

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Abstract

Schwimmsattelbremse, mit einem Bremsträger (5), mit einem Schwimmsattel (31), der sich über den äußeren Rand einer Bremsscheibe erstreckt und am Bremsträger (5) axial verschiebbar geführt ist, mit beiderseits der Bremsscheibe angeordneten, von einem Schwimmsattel (1) umschlossenen Bremsklötzen (1, 2, 3, 4), von denen mindestens zwei (1, 2) auf der axial innenliegenden Seite der Bremsscheibe und mindestens zwei (3, 4) auf der axial außen liegenden Seite angeordnet sind, wobei die inneren Bremsklötze (1, 2) auf dem Bremsträger (5) verschiebbar geführt sind. Die Aufgabe der Erfindung ist es bei einer derartigen Schwimmsattelbremse einen Aufbau mit verringertem Gewicht zu erreichen und gleichzeitig eine verbesserte Montage und eine Verbesserung in der Funktion der Bremse zu erzielen. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden äußeren Bremsklötze (3, 4) von über die Bremsscheibe ragenden Armen (6, 7, 8) des Bremsträgers abgestützt sind und daß der Schwimmsattel (31) an den beiden äußeren Bremsklötzen gleichzeitig angreift. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Description

Scheibenbremse mit: einem Schwimmsattel und mehreren am Bremshalter direkt abgestützten äußeren Bremsklötzen
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem Schwimmsattel, der an einem fahrzeugfest montierbaren Bremshalter verschiebbar gelagert ist.
Kraftfahrzeuge, die für hohe Fahrgeschwindigkeiten ausgelegt sind, brauchen immer leistungsfähigere Bremsen. Um höhere Bremsleistungen zu erreichen ist es theoretisch notwendig die Reibfläche der Bremsklotze zu vergrößern.
Hochleistungsbremsen erfordern somit u.a. einen möglichst großen Bremsscheibendurchmesser. Andererseits sollen die Durchmesser der Fahrzeugrader nicht vergrößert werden. Da bei einer modernen Konzeption der Fahrzeuge eher kleinere Rader und damit auch kleinere Bremsscheiben gefordert werden ergibt sich daraus die Konsequenz, die Bremsklotze in tangentialer Richtung zu verlangern.
Bisher bekannte Schwimmsattel-Scheibenbremsen, vor allem mit rahmenformigen Schwimmsatteln, bei denen die tangentiale Bremsbelaglange relativ zur radialen Bremsbelaghohe mehr als das 1,5-fache betragt, kommen aufgrund dieser geometrischen Verhaltnisse in konstruktive Bereiche der Scheibenbremse, die in ungunstigen Verhaltnissen wahrend der Bremsbelaganpressung an die zugehörige Bremsscheibe resultieren. Dies fuhrt zu negativen Begleiterscheinungen insbesondere hinsichtlich des Bremskomforts, wie Heißrubbeln, Kaltrubbeln und tangentialem Schragverschleiß der Bremsbelage. Um hier Abhilfe zu schaffen ist es bekannt, die ansonsten zu langen Bremsklotze in mehrere tangential hintereinander angeordnete Bremsklotze aufzuteilen.
Aus der EP 0 412 541 ist eine für hohe Bremsleistung geeignete Scheibenbremse bekannt, deren Bremssattel als Schwimmrahmen ausgeführt ist, der an einem mit dem Achsschenkel des Fahrzeugs fest verbundenen Bremstrager axial verschiebbar gefuhrt wird und sich in axialer Richtung über den äußeren Rand der Bremsscheibe erstreckt. Der Schwimmrahmen umschließt vier Bremsklotze, die beiderseits der Bremsscheibe angeordnet sind, und übertragt die Zuspannkraft . Die dem Kolben abgewandten Bremsklotze auf der Außenseite der Bremse werden bei dem genannten Bremssystem auf den Schwimmrahmen übertragen und gelangen dann von dort auf den Bremstrager. Durch diese indirekte Übertragung der Kraft auf den Bremstrager werden die auf den Schwimmrahmen ausgeübten Drehmomente auf die Bremsklotze übertragen, wodurch die Bremse weniger steif wird und eine erhöhte Gerauschbildung sowie ein Schragverschleiß der Bremsklotze zu erwarten ist. Für eine sehr hohe Last-Aufnahme ist somit eine derartige Konstruktion weniger vorteilhaft. Der Bremstrager ist auf der axialen Innenseite des Rades mit dem Fahrzeug verbunden. Um die Umfangskrafte der beiden axial äußeren Bremsklotze von den Schwimmrahmen aufzunehmen, besitzt der Bremstrager einen einzigen Tragerarm, der den äußeren Rand der Bremsscheibe übergreift. Der Tragerarm erstreckt sich dabei durch die Mitte des vom Schwimmrahmen umschlossenen Raumes . Eine ähnliche Konstruktion wie die oben beschriebene zeigte die US-PS US 6357559, bei der ebenfalls die von den äußeren Bremsklotzen aufgenommenen Kräfte über den Schwimmrahmen mittelbar auf den Bremstrager abgegeben werden.
Einen Schwimmsattel mit sowohl auf der Kolbenseite als auch auf der den Kolben abgewandten Seite jeweils zwei Bremsklotzen zeigt auch die DE-OS 4126196. Bei dieser Konstruktion ist kein über den Bremstrager reichender Arm vorgesehen. Vielmehr wird der steife Rahmensattel an einer starken Halterung kolbenseitig an dem Bremshalter aufgehängt.
Aus der DE-OS 10006464 ist es bekannt, mehrere Bremsen mit Schwimmsattel gemeinsam an einer Bremsscheibe anzuordnen, ahnlich wie dies in der DE_PS 19626901 in Verbindung mit Festsattel-Bremsen vorbeschrieben wurde. Zusatzlich wurde in der DE-OS 10006464 noch der Vorschlag gemacht, den beiden Schwimmsatteln noch einen gemeinsamen Bremshalter zuzuordnen. Hierdurch ergibt sich eine vergleichsweise komplizierte Konstruktion, die darüber hinaus noch ein erhebliches Gewicht aufweisen durfte und eine getrennte Montage der beiden Sattel erzwingt .
Die vorliegende Erfindung geht daher aus von einer Scheibenbremse mit Schwimmsattel der sich aus dem Oberbegriff des Hauptanspruches ergebenden Gattung. Die Aufgabe der Erfindung ist es bei einer derartigen Schwimmsattelbremse einen Aufbau mit verringertem Gewicht zu erreichen und gleichzeitig eine verbesserte Montage und eine Verbesserung in der Funktion der Bremse zu erzielen.
Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelost. Die Erfindung besteht im Prinzip darin bei der mit mindestens vier Bremsklotzen versehenen Schwimmsattelbremse die Bremskräften zu beiden Seiten der Bremsscheibe direkt in den Bremstrager einzuleiten und für alle Bremsklotze einen gemeinsamen Sattel vorzusehen. Dieser Sattel ist funktionsmaßig von dem Bremstrager getrennt in dem der Sattel die Zuspannkrafte in axialer Richtung für alle Bremsklotze aufbringt wahrend der Bremstrager im wesentlichen direkt die tangentialen Kräfte aufnimmt.
Eine derartige direkt der Aufnahme der Bremskräfte kann im Prinzip durch vier Arme des Bremstragers erreicht werden, wie dies aus der DE-OS 10006464 ersichtlich ist. Um eine weitere Vereinfachung in der Formgebung des Halters bei erhöhter Festigkeit und gleichzeitig eine Reduzierung des Gewichts zu erreichen empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Anwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 2. Hierbei werden die bekannten beiden mittleren Arme zu einem einzigen Arm vereint.
An sich ist die Erfindung auch für auf tangentiale Druckkräfte (push) beanspruchte Bremsklotze geeignete. Insbesondere für längere sich in tangentialer Richtung erstreckende Bremsklotze ist es aber vielfach erwünscht, daß diese (auch) in tangentialer Richtung auf Zugkräfte belastet werden. Hierzu wird in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 3 vorgeschlagen. Dabei greifen die Bremsklötze mit ihren Haken an der hinsichtlich der Bremsscheibe einlaufenden Seite in die Nuten ein und übertragen die auf sie ausgeübte Zugkraft direkt auf den einlaufenden Arm des Halters bzw. hinsichtlich des tangential folgenden Bremsklotzes auf den mittleren Arm des Halters.
Bekanntlich werden bei einem Bremsvorgang die hohen Belastungen ausgesetzten einzelnen Bauteile der Bremse verformt, so daß die Arme des Bremsenhalters elastisch etwas umgebogen werden und die Rückenplatten der Bremsklötze etwas verlängert werden. Bei der erfindungsgemäßen Bremse läßt sich diese Tatsache dahingehend ausnutzen, daß die Bremsklötze anfangs auf Zug belastet werden und dann bei größerer Belastung hinsichtlich der Bremsscheibe ausgangsseitig an den zugeordneten Trägerarmen anschlagen und somit auch auf Druck belastet werden. Durch die Verteilung der Kräfte auf zwei hintereinander liegende Bremsklötze ist es aber auch möglich geminderte maximale Bremskräfte zu haben so daß die Bremsklötze zumindest bei einer Vorwärtsdrehrichtung der Bremsscheibe nur auf Zug belastet zu werden brauchen. Hierdurch ergibt sich ein verbesserter Komfort der Bremsen die weniger zur Bildung von Geräuschen neigen.
Im Prinzip können sich weiterhin Vorteile ergeben, wenn die Bremsklötze in der Lage sind in beiden Drehrichtungen der Bremsscheibe Zugkräfte zu übertragen. Dabei ist allerdings folgendes zu beachten. Um eine Belastung der Bremsklötze auf Zug zu erreichen ist es notwendig, daß die Bremsklötze einlaufseitig mit Haken versehen sind, welche in entsprechende Hinterschneidungen am Bremstrager und/oder am Bremssattel eingreifen. Durch derartige Haken werden die Bremsklotze und damit auch die Bremse selbst räumlich verlängert. Diese Verlängerung steht vielfach im Kontrast zu dem zur Verfugung stehenden Einbauraum für die Bremse. Die Merkmaiskombination nach Anspruch 4 schafft hier Abhilfe dadurch, daß bei der hauptsächlich wirksamen
Vorwärtsdrehrichtung der Bremsscheibe die Bremsklotze auf Zug beansprucht werden wahrend in der sehr selten wirksamen Ruckwartsdrehrichtung die Bremsklotze auf Druck beansprucht werden. Damit wird der wahrend des dynamischen Bremsvorganges wirksame Vorteil durch die Zugbelastung beibehalten wahrend bei dem üblicherweise statischen Bremsen bei Ruckwartsdrehrichtung der Bremsscheibe (z. B. Stau am Berg) die Druckbelastung der Bremsklotze keine ersichtlichen Nachteile aber den Vorteil eines einfacheren Aufbaus der Bremse und eines verminderten Bauraumes bedingt.
Um die zuletzt beschriebene Wirkung mit einfachen Mitteln zu erreichen empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Verwendung der Merkmale nach Anspruch 5. Dabei erhalten die Bremsklotze hinsichtlich der Vorwärtsdrehrichtung der Bremsscheibe nur einlaufseitig Haken wahrend auf der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seite der Bremsklotze nur Anlageflachen zur Übertragung von Druckkräften bei Ruckwartsdrehrichtung der Bremsscheibe vorgesehen sind. Es soll aber betont werden, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Bremssystem auch derart ausgestaltet sein kann, daß hinsichtlich beider Drehrichtung in der Bremsscheibe die Bremsklotze jeweils auf Zug beansprucht werden. Die Erfindung erlaubt auch die Verwendung des an sich bekannten push-pull- Pnnzips, bei dem die Verbiegung des einlaufseifigen Arms bzw. der einlaufseifigen Arme dazu ausgenutzt wird, um bei höheren Bremskräften einen Teil der Last durch den jeweiligen auslaufseifigen Arm zu übernehmen. Im Rahmen der Erfindung sind auch Kombinationen möglich, bei denen beispielsweise zu beiden Seiten der Bremsscheibe abweichende Prinzipien angewendet werden wie beispielsweise eine reine Zugbelastung der kolbenseitigen Bremsklotze und push-pull-Belastung der Bremsklotze auf der äußeren dem Kolben abgewandten Seite der Bremsscheibe .
In Weiterbildung der Erfindung ist es das Ziel die Bremsklotze derart an dem Bremsenhalter angreifen zulassen, daß sie nicht beim Bremsvorgang in radialer Richtung angehoben werden. Ein derartiges Ausheben ist deshalb zu befurchten, da bei der vorliegenden Erfindung die Mittelachsen der einzelnen Bremsklotze nicht mehr symmetrisch zu der Mittelachse des Sattels liegen. Damit greifen an den Enden der jeweiligen Bremsklotze voneinander abweichende radiale Kräfte an, die zu einem Drehmoment an den Bremsklotzen fuhren können durch welche aushebende Kräfte resultieren können. Um hier eine weitere Verbesserung der Erfindung zu erreichen wird die Merkmaiskombination nach Anspruch 6 vorgeschlagen. Durch die dort aufgezeigten Merkmale laßt sich erreichen, daß die Mittelachse der Bremsklotze auf die radiale Achse der Bremsscheibe ausgerichtet wird, so daß die Bremsklotze exakt in Umfangsrichtung der Bremsscheibe ausgerichtet werden können. Hierdurch lassen sich radiale Kräfte an den Bremsklotzen weitgehend eliminieren. Der jeweilige Winkel hängt dabei von dem Abstand der Mittelachsen der beiden Bremsklötze ab, wobei der Winkel mit wachsendem Abstand der Mittellinien wächst. Derartige radiale Kräfte werden auch dann vermieden, wenn die Drehrichtung der Bremsscheibe gewechselt hat.
Die im Winkel befindliche Anordnung der tangential hintereinander liegenden Bremsklötze hat den großen Vorteil, daß radiale die Bremsklötze aushebende Kräfte weitgehend vermieden werden. Da die Anlageflächen zwischen Bremsklotz und Halter bzw. Schwimmsattel jeweils radial und damit hinsichtlich der beiden hintereinander liegenden Bremsklötze zueinander im Winkel verlaufen, können im Prinzip die Bremsklötze auch nur in der jeweiligen radialen Richtung eingefügt bzw. entnommen werden. Das bedeutet daß die Bremsklötze einzeln in unterschiedlichen Winkeln in den Bremsträger eingefügt bzw. von diesen entfernt werden müßten. Eine derartige Form der Montage bzw. Demontage der Bremsklötze ist aufwendig. Es wird daher angestrebt bei der erfindungsgemäßen Bremse auch bei im Winkel zueinander angeordneten Bremsklötzen eine gemeinsame Montage der Bremsklötze zu ermöglichen. Hierzu empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 7. Durch die bewegliche Befestigung der Bremsklötze an dem Schwimmsattel wird es möglich, durch eine radiale Bewegung des Sattels alle Bremsklötze gleichzeitig zu den zugehörigen Anlageflächen bzw. Nuten hin einzufädeln, wobei während der radialen Bewegung des Sattels die Bremsklötze gleichzeitig eine Bewegung in Umfangsrichtung ausführen. Dabei können die Bremsklötze schon vor der Montage in dem Sattel im Winkel zueinander aufgehängt sein. Dieses Prinzip gilt naturgemäß nicht nur für die Montage sondern auch für die Demontage, so daß alle Bremsklotze gemeinsam aus dem Bremstrager herausgehoben werden können. Dieses Prinzip ist weiterhin anwendbar sowohl wenn alle Bremsklötze beidseitig mit Haken versehen sind und damit ausschließlich auf Zug belastet werden können oder wenn gemäß der
Merkmalskombination nach Anspruch 4 und 5 die Bremsklotze nur in Vorwärtsdrehrichtung auf Zug beansprucht werden. Es ist daher eine besonders wichtige Weiterbildung der Erfindung, daß einerseits die jeweils in einer Ebene angeordneten Bremsklotze im Winkel zueinander stehen und andererseits aber alle (z. B. vier) Bremsklotze gemeinsam mit \dem Sattel durch dessen radiale Bewegung montiert bzw. demontiert werden können .
In der Praxis laßt sich das dadurch bewerkstelligen, daß gemäß den Merkmalen nach Anspruch 8 Fuhrungsschragen an den Haken der Bremsklotze und/oder den Wanden der Nuten oder anderen zur Abstutzung dienenden Flachen vorgesehen sind, über welche die Bremsklotze bei einer radialen Bewegung des Schwimmsattels durch eine tangentiale Bewegung in die Nuten eingefädelt werden. Die tangentiale Bewegungsrichtung der Bremsklotze wird dabei derart gewählt, daß die Haken nach dem Einbau an der zugeordneten Nutwand anliegen, über welche Zugkräfte des jeweiligen Bremsklotzes auf die Nutwand unmittelbar übertragen werden können.
Soll mindestens ein Bremsklotz auf jeder Seite der Bremsscheibe auch bei Ruckwartsdrehrichtung auf Zug belastet werden so empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmaiskombination nach Anspruch 9 . Vorteilhaft dabei ist zusätzlich, daß in diesem Fall der betreffende Bremsklotz symmetrisch ausgestaltet werden kann so daß er bei der Montage leicht mit anderen Bremsklotzen ausgetauscht werden kann. Die Merkmaiskombination ist insbesondere dann mit Vorteil einsetzbar, wenn alle Bremsklotze entsprechend den Merkmalen nach Anspruch 12 in beiden Drehrichtung in auf Zug beansprucht und dementsprechend an beiden Seiten mit Haken versehen werden, da dann alle Bremsklotze den gleichen symmetrischen Aufbau haben können und miteinander austauschbar sind, wie dies im Zusammenhang mit Anspruch 10 vorgeschlagen wird. Auch in dem Fall, daß alle Bremsklotze an beiden Seiten mit jeweils einem Haken versehen sind, ist es möglich m einer Richtung nur Zugkräfte und in der Gegenrichtung nur Druckkräfte auf die Nutwande zu übertragen, in dem die Lage der Haken und Lage und Breite der Nuten entsprechend eingerichtet werden.
Um die von der Bremsscheibe auf die Bremse ausgeübten Kräfte noch besser verteilen zu können kann sich m Weiterbildung der Erfindung die Merkmaiskombination nach Anspruch 11 empfehlen. Dabei greifen die radial nach außen weisenden Haken in Umfangsrichtung an der Seitenfläche der Brücke des Sattels ziehend an, wodurch dieser Bremskräfte aufnimmt, die er in geeigneter Weise an den Bremstrager weitergibt. Für den Fall, daß die Bremsklotze in Vorwärtsdrehrichtung nur auf Zug beansprucht werden empfiehlt es sich diese auf den Sattel wirkenden Kräfte auf den sonst unbelasteten auslaufenden Arm zu übertragen. Bei dieser Konstruktion kann es sich zusatzliche empfehlen den Sattel in axialer Richtung auf Ansätzen an den Bremsklotzen zu fuhren, an deren Enden sich dann die genannten Haken befinden. Es ist aber auch möglich, auf diese zuletzt genannte Merkmalskombination zu verzichten und die radial nach oben ragenden Haken nur für die (tangentiale) seitliche Fuhrung des Sattels bei seiner axialen Bewegung zu verwenden. Somit wird der Sattel im Bereich des äußeren Schenkels (faustseitig) über die durch die Arme gehaltenen Bremsklotze mittelbar gegenüber den Armen tangential gefuhrt.
An sich ist es möglich den mittleren Arm des Bremshalters unter dem Gehäuse des Sattels in axialer Richtung hindurch zu fuhren. Um aber den in radialer Richtung knappen Bauraum besser zu nutzen empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmaiskombination nach Anspruch 13. Damit wölbt sich der nachfolgend vielfach als Gehäuse bezeichnete Sattel nicht über dem mittleren Arm sondern schließt sich in tangentialer Richtung zu beiden Seiten des mittleren Armes an. Hindurch ergeben sich zusatzliche Möglichkeiten, in dem nach oben ragende Haken an den Bremsklotzen an der Seitenflache der Durchbrechung angreifen und auf diese Weise der Sattel Zugkräfte der Bremsklotze im Bereich des mittleren Armes aufnehmen kann. Ein derartiger Durchbruch bringt zusatzlich auch noch Materialersparnis und sorgt für eine zusatzliche Abfuhr von Warme durch Belüftung.
Üblicherweise wird der Sattel kolbenseitig über Fuhrungsbolzen gegenüber dem Bremstrager gefuhrt. An sich ist es möglich eine derartige Fuhrung derart kraftig auszugestalten, daß der Sattel auf der dem Kolben abgewandten Seite keine zusatzliche Fuhrung benotigt. Um Material und Gewicht zu sparen empfiehlt es sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmaiskombination nach Anspruch 14 anzuwenden. Dabei wird die dem Sattel zugewandte Seitenfläche der Bremsklotze gleichzeitig für die radiale Fuhrung des Sattels bei seiner axialen Bewegung erreicht. Um den Sattel unter allen Umstanden in radialer Richtung im Eingriff mit den Bremsklotzen zuhalten und Schlaggerausche zwischen Sattel und Bremsklotzen sowie Bremsklotzen und Bremstrager zu vermeiden wird zusätzlich noch eine sogenannte Gehausefeder vorgesehen, welche sich von unten an dem Bremstrager abstutzt und den Sattel gegen Vorsprunge an den Bremsklotzen zieht. Die Fuhrungsflache zwischen Sattel und Bremsklotzen kann dabei, um Reibung zu vermindern, sehr klein gewählt werden. Hierbei empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmaiskombination nach Anspruch 23. Dabei wird im Bereich des Vorsprungs des Bremsklotzes eine nach außen offene sackförmige Ausnehmung eingefugt, so daß die Auflageflache des Sattels auf den Bremsklotz durch die Ausnehmung unterbrochen und der Sattel auf zwei einander gegenüberliegenden Vorsprungsteilen gefuhrt wird.
Zur elastischen Aufhangung der äußeren Bremsklotze an dem Sattel empfehlen sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmale nach Anspruch 15. Vorteilhaft sind zwei Kolben vorgesehen, welche kolbenseitig auf die zugehörigen Bremsklotze einwirken und somit die notwendige Zuspannkraft aufbringen. Um die Zylinder der Kolben bearbeiten zu können werden in der Regel entsprechende Locher in dem äußeren Schenkel des Schwimmsattels vorhanden sein. Während es nun an sich bekannt ist durch Federn an der Rückenplatte die kolbenseitigen Bremsklötze elastisch in den zu den Rückenplatten hin offenen Kolben zu befestigen schlägt in Weiterbildung der Erfindung Anspruch 15 vor auch die Seitenflächen dieser Löcher zur Verankerung der Federn auf der Rückseite der äußeren Bremsklötze zu verwenden. Vorteilhaft sind die Löcher kreisförmig, so daß durch eine axiale Bewegung eines Bohrers sowohl die Löcher als auch die Zylinder für den Kolben bearbeitet werden können. Durch eine entsprechende Ausgestaltung des Bohrers können die Löcher aber auch die Form eines Langloches haben, soweit eine derartige Form zur Befestigung der äußeren (faustseitigen) Bremsklötze vorteilhaft ist, wobei diese Bremsklötze faustseitig in die Löcher über die Federn eingeclipst werden.
Die vorliegende Erfindung ist für unterschiedliche Typen von Schwimmsätteln geeignet. Sie kann also sowohl für einen Faustsattels als auch für einen Rahmen-Sattel eingesetzt werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in vorteilhafter Weiterbildung gemäß den Merkmalen nach Anspruch 16 davon ausgegangen, daß der Sattel durch eine Kombination aus Faustsattel und Rahmensattel gebildet ist, in dem der Faustsattels noch einen rahmenförmigen Steg umfaßt, der zu einer größeren Steifigkeit des Sattels beiträgt. Diesem Sinne ist die nachfolgend gebrauchte Bezeichnung "rahmenförmiger Schwimmsattel " zu verstehen.
Es hat sich herausgestellt, daß bei Schwimmsätteln, insbesondere Faustsätteln die tangentiale Schräglage des Sattels bzw. des Gehäuses einen Einfluß auf das Komfortverhalten der Bremse hat. Diese Schräglage der Sättel wird bei einigen Herstellern in der Serie gemessen um Produktionsschwankungen zu erkennen und bei
Grenzwertüberschreitungen in den Prozeß eingreifen zu können. Bei einem Einzylinder-Sattel bewegt sich der Wert für die Schräglage in einem kleineren Toleranzband. Bei dem erfindungsgemäßen Schwimmsattel wird dieses Toleranzband, bedingt durch die größerer Anzahl der miteinander zusammenwirkenden Bauteile erheblich größer. Es bestehen daher Bestrebungen in der Serie Komfortprobleme durch stark unterschiedliche Toleranzlagen zu vermeiden. Hierzu wird in Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen die Merkmalskombination nach Anspruch 17 anzuwenden. Dieser Vorschlag besteht darin, mechanisch wirksame Einstellmitteln vorzusehen die die Abweichungen der Lage zwischen den Halterarmen bzw. Bremsenhalter und dem Schwimmsattel begrenzen oder ausschließen.
Um die Genauigkeit der Einstellung zu verbessern empfiehlt sich in Weiterbildung die Anwendung der Merkmale nach Anspruch 18, da in diesem Bereich der Bremse die Lageverschiebung zwischen Sattel und Halterarm und am größten wird und somit die gewünschte Lage des Sattels bzw. Gehäuses am leichtesten eingestellt werden kann. Weiter oben war schon erläutert worden, daß die erfindungsgemäße Bremse zumindest in Vorwärtsdrehrichtung bevorzugt die Bremsklötze nur auf Zug beansprucht und hierdurch eine entsprechende Verbesserung des Komforts erreicht. Das bedeutet aber, daß der auslaufseitige Halterarm hinsichtlich einer tangentialen Kraft solange nicht beansprucht wird, wie nicht das Gehäuse durch eine Schragstellung an diesem Halterarm anschlagt. Anders ausgedruckt: bei der für den Bremsvorgang besonders wichtigen Fahrtrichtung der Vorwarfstahrt bleibt der auslaufseitige Halterarm stehen wahrend die beiden anderen (die Bremsklotze auf Zug beanspruchenden) Halterarme verbogen werden. Damit nähert sich unter Belastung das Gehäuse dem auslaufseifigen Arm, der durch die verwendeten Einstellmittel einen vorgegebenen Abstand zwischen diesen Arm und dem Gehäuse erzwingen kann. Bei einer Rückwärtsfahrt liegen entsprechend umgekehrte Verhaltnisse vor, so daß die Einstellmittel auf den dann auslaufseifigen (und bei Vorwartsfahrt einlaufseitige) Halterarm einwirken sollen.
Gemäß den Merkmalen nach Anspruch 19 greifen die Einstellmittel an der Seitenfläche der Brücke des Sattels an soweit es sich bei dem Schwimmsattel um einen Faustsattel handelt. Das Prinzip der Einstellung laßt sich aber auch bei anderen Sattelbremsen anwenden wie beispielsweise einem Rahmensattel .
Die Einstellmittel selbst können an den Armen oder an der Brücke des Sattels befestigt sein wobei vorteilhaft die Merkmale nach Anspruch 20 angewendet werden. Bevorzugt werden die Einstellmittel deshalb am Sattel befestigt, da dort die Starke des Materials großer ist. Dabei können die Einstellmittel gemäß Anspruch 21 aus einer einstellbaren Stellschraube bestehen, die entsprechend dem gemessenen Zustand des Sattels eingestellt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, gegebenenfalls in einer Bohrung in dem Gehäuse einen Stift anzustecken, dessen Länge von der Messung der Sattellage abhängig ist. Es stehen dabei Stifte unterschiedlicher Länge zur Verfügung die in Abhängigkeit von der Messung verwendet werden.
In diesem Zusammenhang ist die Anwendung der Merkmale nach Anspruch 21 besonders wirksam wobei die Einstellmittel an den beiden in Umfangsrichtung nach außen weisenden Flächen angebracht werden. Dabei es sind die als Einstellmittel verwendeten steckbaren Stifte mit Anschlägen versehen, durch welche ihre Lage in Umfangsrichtung gegenüber dem Sattel festgelegt wird. Ein derartiger Anschlag kann beispielsweise aus einer Stufe eines gestuften Kreiszylinders bestehen. Dabei kann die von dem Anschlag abstehende, tangential nach außen weisende erste Stufe eine unterschiedliche Länge haben, wobei die jeweilige Länge durch geeignete Markierungen auf dem Stift angegeben wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwendung von zwei Bremsklötzen sowohl auf der Kolbenseite als auch der Außenseite beschränkt. So können beispielsweise auch mehr als zwei Bremsklötze auf einer Seite angewendet werden soweit die Anzahl der Arme des Bremsträgers entsprechend erhöht wird, wobei die Anzahl der Arme immer um einen Zähler größer ist als die Anzahl der Bremsklötze auf einer Seite. Es ist auch nicht unbedingt notwendig, daß mehrere Bremsklötze auf der Kolbenseite angeordnet sind. Es liegt im Rahmen der Erfindung auch hier nur einen einzigen Bremsklotz vorzusehen. Für die Anzahl der verwendeten Kolben gilt entsprechendes. Wesentlich die Erfindung ist es, daß die äußeren Bremsklötze sich direkt an den Armen des Bremsträgers abstützen können und das alle Bremsklötze durch einen einzigen Sattel betätigt werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. la eine Gesamtansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schwimmsattelbremse in einer perspektivischen Ansicht von der Außenseite her gesehen,
Fig. lb die Schwimmsattelbremse nach Fig. la von der Kolbenseite her gesehen,
Fig. lc die Ansicht der Schwimmsattelbremse nach Fig. la bei abgenommenen Schwimmsattel,
Fig. Id die Ansicht der Schwimmsattelbremse nach Fig. lb aus einem etwas anderen Blickwinkel mitabgenommenen Schwimmsattel,
Fig. 2 die von außen gesehene Ansicht auf die in Fig. la gezeigte Seite der Schwimmsattelbremse,
Fig. 3 die Ansicht auf die in Fig. lb gezeigte Seite der Schwimmsattelbremse,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Schwimmsattelbremse nach Fig. 1, Fig. 5 eine Ansicht der Fig. lc mit einer ersten Lage der beiden äußeren Bremsklotze,
Fig. 6 eine Seitenansicht der Fig. lc mit einer zweiten Lage der äußeren Bremsklotze,
Fig. 7 in geschnittener Darstellung eine auf die Kolbenseite gerichtete Sicht mit Mitteln zur Ausrichtung des Sattels gegenüber dem Bremsenhalter und
Fig. 8 eine Fig. 4 entsprechende Draufsicht mit den Mitteln gemäß Fig. 8,
Fig. 9 eine modifizierte Belag-Haltefedern
Fig. 10a bis lOd ein dem Ausfuhrungsbeispiel nach den Figuren la bis ld entsprechendes, gegenüber diesen ersten Ausfuhrungsbeispiel abgeändertes zweites Ausfuhrungsbeispiel,
Fig. lOe eine Gehausehaltefeder mit integriertem Abdeckblech wie sie ausschnittsweise in Fig.10a dargestellt ist
Fig. 11 die zum Teil geschnittener Ansicht auf die in Fig. 10a gezeigte Seite der Schwimmsattelbremse,
Fig. 12 eine Ansicht der Fig. 10c mit einer ersten Lage der beiden äußeren Bremsklotze, Fig. 13 eine Ansicht der Fig. 10c mit einer zweiten Lage der äußeren Bremsklötze,
Fig. 14 ein Einstellmittel zur Einstellung der Schräglage eines Sattels und
Fig. 15 in herausgebrochener geschnittener Darstellung einen in den Sattel eingefügt des Einstellmittel.
Fig. 1 zeigt einen mit einem Rahmen 30 versehenen Faustsattel 31, der auf einem Halter 5 verschiebbar geführt ist. Der Bremsenhalter 5 ist mittels Befestigungslöchern 32 an dem Achsschenkel eines Fahrzeugs befestigbar. Zur Führung des Sattels 31 auf dem Halter 5 dienen Führungsbolzen 33,34 am Halter 5, wobei sich der Sattel 30 zusätzlich noch an den Rückenplatten 35 der äußeren Bremsklötze 3,4 abstützen kann. Die von der Befestigungsplatte 36 in axialer Richtung abstehenden Halterarme 6,7 und 8 des Halters 5 sind im wesentlichen U-förmig und übergreifen die nicht dargestellte Bremsscheibe. Die Arme 6, 7,8 besitzen an ihren freien Enden der jeweiligen Schenkel Nuten 18 (nachfolgend vielfach als Räumprofil bezeichnet) , in welche radial nach unten weisende Haken 38 der Bremsklötze 1 bis 4 eingreifen. Auf diese Weise lassen sich von den Bremsklötzen 1 bis 4 ausgeübte Zugkräfte aber auch Druckkräfte auf die entsprechenden Wände der Nuten 19 übertragen (dieses sogenannte Push-/Pull-Prinzip ist an sich bekannt, beispielsweise aus DE 28 04 808 AI ) .
Wie aus Fig. lc und ld zu erkennen besitzen die Rückenplatten 35 der Bremsklötze 1 bis 4 Federn 11, 12 mit denen sie am Sattel 31 gehalten werden können. Dabei stutzen sich die die Enden der Schenkel von den inneren Federn 11 von innen (wie in Fig. ld angedeutete) an der Mantelflache der Bremskolben 40,41 ab. Die freien Enden der Schenkel der äußeren Federn 12 greifen an den Randern der zur Bearbeitung der zu den Bremskolben 40,41 gehörenden Zylinder dienenden Locher 42,43 an. Auf diese Weise erhalten die Locher 42,43 eine Doppelfunktion. Damit sind alle Bremsklotze 1 bis vier elastisch in dem Sattel 31 aufgehängt. In dem vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel besitzen die Federn 11, 12 zwei gegenüberliegende Schenkel. Die Federn können aber auch mit drei und mehr Schenkeln versehen sein, wie dies in Fig. 9 gezeigte ist.
Wie aus Fig. la und Fig. lb ersichtlich ist die Satteibrucke 26 in ihrem in Umfangsrichtung mittleren Bereich mit einer Durchbrechung 27 versehen, in welche der mittlere Arme 7 des Bremsenhalters 5 hinein ragt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich besitzen die Bremsklotze 1 bis vier nicht nur radial nach unten weisende Haken 38 sondern auch in entgegengesetzter Richtung weisende Haken 44. Mit diesen Haken können sie in tangentialer Richtung an den in diese Richtung weisenden tangentialen Außenseiten 20,21 des Sattels 31 angreifen und somit auf Zug beansprucht werden. Diese Haken 44 können aber auch nur zur Fuhrung des Sattels in tangentialer Richtung bei dessen axialer Bewegung dienen.
Es laßt sich weiterhin eine Push-/Pull-Abstutzung der Bremsklotze am Bremshalter erreicht. Dabei sind am Bremshalter bzw. an den Halterarmen Raumprofile bzw. Nuten 19 durch spanenden Bearbeitung angeformt, in die die Bremsklotze 1-4 mit seitlichen Ansätzen (Haken) 38 formschlussig eingreifen. Die Scheibenbremse weist somit vorteilhaft jeweils zwei in Reihe angeordneten Bremsklotze 1, 2 bzw. 3, 4 pro Bremsscheibenreibflache auf. Die Bremsklotze 1-4 werden in einem offenen Bremshalter 5 nach dem Push-/Pull-Prιnzip , aber mit drei über die Bremsscheibe ragenden Halterarmen 6, 7, 8 gefuhrt.
Aus Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich wie die äußeren Rander 24 der Satteibrucke 26 sich an den seitlichen Ansätzen 15 der äußeren Bremsklotze 1 und 2 radial abstutzen. Entsprechendes gilt für die inneren Rander 25 des Sattels am Durchbruch 27 der Satteibrucke 26, die sich ebenfalls auf seitlichen Ansätzen 15 der äußeren Bremsklotze 1,2 abstutzen. Damit wird der Sattel 31 in seinem dem Kolben abgewandten Bereich in axialer Richtung auf den seitlichen Ansätzen 15 der Bremsklotze gefuhrt.
Fig. 3 zeigt das erste Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemaßen Bremse in einer der Ansicht nach Fig. lb entsprechenden Ansicht (also von innen auf die Kolbenseite gesehen) in vergrößertem Maßstab. Die Ausbruchtungen 22, 23 an dem inneren Schenkel des Sattels liegen vor den nicht sichtbaren Zylindern, in welchen die Kolben 40, 41 gefuhrt sind.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht das erste Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemaßen Bremse mit der in Fig. la gezeigten Lage
Die Bremsklötze 1-4 sind, wie in Fig. 5 dargestellt, mit ihren Mittel- bzw. Symmetrieachsen 9, 10 (siehe Fig. 5) so angeordnet, dass diese immer die Rotationsachse A der zugehörigen Bremsscheibe schneiden, gerade so, als ob zwei unabhängige Bremssättel nebeneinander montiert werden würden. Dadurch wird ein radiales Ausheben der Bremsklötze 1-4 während einer Bremsbetätigung verhindert. Ein solch unerwünschtes radiales Ausheben der Bremsklötze 1-4 wäre bei tangential in einer geraden Linie (also nicht im Winkel zueinander) im Bremshalter angeordneten Räumprofilen zur Bremsbelagabstützung aufgrund der dann ungünstigen Momentengleichgewichte um die Bremsbelagabstützpunkte zu befürchten .
Erfindungsgemäß werden die Räumprofile (Nuten 19) zur verschiebbaren Abstützung der Bremsklötze 1-4 in Umfangsrichtung radial zur Bremsscheibenachse A angeordnet. Bezogen auf die Bremsscheibenachse A fächern sich die damit einzelnen Räumprofile V-förmig auf.
Die Bremsklötze 1-4 werden über Federn 11, 12 in zugehörigen Bremskolben bzw. Aussparungen auf der Faustseite des rahmenförmigen Schwimmsattels klapperfrei gehalten. Die fahrzeugbezogen axial außenliegende Stirnseite des Schwimmsattels kann im montierten Zustand mit einem großflächigen Abdeckblech 13 versehen werden, um optisch vorteilhafte Effekte zu erreichen. Insbesondere kann, wie Fig. lOe zeigt, das Abdeckblech 13 in Einheit mit einer mehrteiligen Blech-Gehäusehaltefeder 45, die zur Verspannung des Schwimmsattels 31 gegenüber dem Bremshalter 5 dient, gestaltet werden. Dabei greift die an dem Schwimmsattel 31 befestigte Feder mit ihren freien Enden unter den Armen 6 und 8 an.
Durch die abgewinkelte Anordnung der Bremsklötze, ein- wie auslaufseitig, ist im Prinzip eine Montage des vormontierten Schwimmsattels mit Bremsklötzen durch radiale Zuführung zum Bremshalter ohne weitere Maßnahmen nicht möglich, da es hier zu Hinterschneidungen in Montagerichtung 14 kommen würde. Die Bremsklötze 1-4 können aber durch ihre jeweilige Befestigung im Bremskolben bzw. im Schwimmsattel über Federn 11, 12 seitlich um eine Strecke S verschoben werden. Diese seitliche Verschiebung wird gemäß den Figuren 5 und 6 erzwungen durch Montageschrägen bzw. Führungsschrägen 17 an seitlichen Ansätzen 15 der Bremsklötze (insbesondere an den Haken 38), die bei radialer Zuführung in Richtung des Pfeiles 14 des Schwimmsattels mit Bremsklötzen auf das Räumprofil 19 im Halter 5 treffen. Über die geneigte Führungsschrägen bzw. Gleitflächen 17 an den seitlichen Ansätzen der Bremsklötze 1- 4 werden diese während der radialen Schwimmsattelmontage im Umfangsrichtung um ein bestimmtes Maß 18 nach außen geführt, bis der jeweilige Bremsbelag mit seinem seitlichen Ansatz im geneigten Räumprofil 19 einrasten kann. Diese Montageabfolge der erfindungsgemaßen Scheibenbremse wird am Beispiel der Bremsklötze sowie des Bremshalters in den Figuren 5-6 verdeutlicht . Diese in Umfangsrichtung seitliche Beweglichkeit der Bremsklotze wird gemäß Fig. 2 außerdem dadurch erreicht, dass die radial nach außen weisenden Haken 44 der Bremsklotze jeweils nur an der tangentialen Außenseite 20, 21 des Schwimmsattels 31 anliegen. An den innen liegenden radial nach oben weisenden seitlichen Haken muss zwischen Schwimmsattel und Bremsbelag gerade soviel Spiel „S" herrschen, wie der Bremsbelag zum Überwinden der Hinterschneidungen bei der Montage von vormontiertem Schwimmsattel und Bremshalter zum seitlichen Ausweichen benotigt .
Die Befestigungsfedern 11, 12 der Bremsklotze 1 bis 4 weichen bei der Schwimmsattelmontage entsprechend tangential aus und zentrieren nach der Montage die Bremsklotze in axialer und radialer Richtung. Durch die besondere Anordnung der Bremsklotze, die ein seitliches Ausweichen bei der Montage des vormontierten Schwimmsattels auf den Bremshalter ermöglicht, wird ein kostengünstiges Montagekonzept mit radialer Montagerichtung 14 (Fig. 5) für den vormontierten Schwimmsattel mit Bremsklotzen am Bremshalter ermöglicht.
Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des erfindungsgemaßen Schwimmsattels 31 ergibt sich dadurch, dass der Schwimmsattel zusätzlich rahmenformig ausgebildet ist und auf jeder Bremsscheibenseite zumindest zwei Bremsklotze 1 bis 4 aufweist. Dadurch erhöht sich sowohl die erzielbare Bremsleistung als auch der Bremsenkomfort der gesamten Scheibenbremse. Dabei sind die Reibflachen der einzelnen Bremsklotze in ihrer geometrischen Form nahezu quadratisch gestaltet und besitzen für die Bremsfunktion vorteilhafte Abmessungen. Damit können vor allem die aus Mehrkolben- Scheibenbremsen bekannten, tangential langgezogenen Bremsklötze pro Scheibenreibfläche jeweils auf zwei, kleine Bremsklötze aufgeteilt werden. Diese Bremsbelaggeometrie hat positive Auswirkungen auf Komfort, Verschleiß und das Zusammenspiel der Reibpartner Bremsbelag und Bremsscheibe. Das Durchführen der sich noch drehenden Bremsscheibe durch die beim Bremsvorgang zusammengepressten Bremsklötze wird dadurch optimiert, dass sich die Bremsklötze aufgrund ihrer reduzierten tangentialen Ausdehnung besser an vorübergehende Geometrieänderungen an der Bremsscheibe aufgrund von Temperatur und Druck anpassen können. Ferner ergeben sich positive Effekte auf die Neigung der gesamten Scheibenbremse zur Ausbildung von ungleichmäßigen Dickenänderungen an der Bremsscheibe .
Bei all diesen positiven Effekten bleibt die grundsätzliche Abstimmung der Bremsklötze und des Bremshalters als Bremsenkonzept mit vorzugsweise gezogen im Bremshalter abgestützten Bremsklötzen erhalten. Zusätzlich lassen sich so noch größere Bremsbelagflächen (>100 cm2) pro Reibfläche der Bremsscheibe umsetzen ohne negative Einflüsse in Kauf nehmen zu müssen.
Durch die Aufteilung der Bremsumfangskraft auf mehrere, insbesondere vier, Bremsklötze wird die pro Bremsbelag maximal zu übertragende Umfangskraft reduziert. Dadurch können die Bremsklötze auf rein gezogene Belastung ausgelegt werden, was erhebliche Komfortverbesserungen mit sich bringt. Dabei sind die einzelnen Bremsklotze hinsichtlich der geometrischen Abmessungen ihrer Reibflachen optimiert ausgeführt, wobei die Reibflachenbreite im wesentlichen der Reibtlachenhohe entspricht. Zusatzlich sind die Bremsklotze konzentrisch innerhalb des Bremsenhalters angeordnet.
Weiterentwickelte Varianten der Scheibenbremse sehen die Verwendung von Schwimmsattelbauformen mit einer noch größeren Anzahl von Bremsklotzen vor. Beispielsweise kann ein derartiger Schwimmsattel drei Bremsklotze auf jeder Bremsscheibenseite aufnehmen, wobei die Bremsklotze wie oben beschrieben am Bremshalter verschiebbar gefuhrt und in Umfangsrichtung abgestutzt sind. Dazu weist der Bremshalter vier die Bremsscheibe überragende Halterarme auf. Insbesondere sind auch hier die Bremsklotze unter Verwirklichung des Push-/Pull-Pπnzιps am Bremshalter bzw. den Halterarmen verschiebbar abgestutzt.
Weitere sinnvolle Detailmerkmale der Erfindung sind den Ausfuhrungsbeispielen in den Figuren 1 bis 6 zu entnehmen.
Wie aus Fig. 7 und 8 ersichtlich werden zur Begrenzung der Schräglage des Sattels 31 in den Sattel ein oder zwei selbst sichernde Schrauben 50 eingeschraubt. Der Schraubenkopf 51 ist ballig ausgebildet und kommt bei Belastung in Umfangsrichtung (Beispiel bei vorwärts Richtung V in Kontakt mit dem unbelasteten auslaufseifigen Halterarm 6. Über die Einschraubtiefe der Schrauben 50 kann die tangentiale Schräglage des nachfolgend vielfach als Gehäuse bezeichneten Sattels eingestellt werden. Maßgebend hierfür ist die auslaufseitige Schraube in Fig. 7 links, da das Gehäuse bei Vorwarfstahrt sich immer am auslaufseitige Halterarm anlegt. Dieser auslaufseitige Halterarm hat bei Vorwärtsdrehrichtung beim vorliegenden Sattel keine Kraft der Belage in Umfangsrichtung zu übertragen. Diese Kraft wird bei Vorwartsfahrt ausschließlich von Arm 7 und 8 übertragen. Der Arm 6 kann ausschließlich zur Aufnahme der tangentialen Gehauseabstutzungskrafte benutzt werden. Damit laßt sich sehr genau die tangentiale Schragstellung des Gehäuses vorbestimmen und dauerhaft fixieren.
Nachdem die auslaufseitige Schraube eingestellt ist, kann auch die einlaufseitige Schraube 50 in Fig. 7 rechts positioniert werden, falls diese vorhanden ist. Ziel hierbei ist, ein geringes tangentiales Spiel (kleine Sattelbewegung vorwärts/ rückwärts) zu erreichen. Optimal konnte hier ein Spiel von 0,1-0,4 mm sein.
Die Einstellung der Schräglage erfolgt vorteilhafte auf oder in einer Meß-und Einstellvorrichtung . Dabei kann der Zusammenbau eines Gehäuses mit Bushings auf einem Halter mit Fuhrungsbolzen in einer Vorrichtung eingesetzt, vermessen und über die Einstellschraube in die gewünschte Schräglage in Position gebracht werden. Hierzu sind bevorzugt große (dicke) faustseitige Belagersatzstucke einzusetzen um die optimale Gehauselage auf dem Halter in Verbindung mit einem Bremsscheibenersatzstuck zu simulieren. Dieser Vorgang wird aus Gründen der Taktzeiten und Qualität weitgehend automatisiert durchgeführt. Alternativen können die Schrauben auch auf einen Lehrenmaß eingestellt werden ohne eine spezielle Paarung zum Halter mit dem Nachteil, daß die Toleranzen großer werden.
Der technische Vorteile gegenüber bekannten Losungen besteht in einer wesentlichen Einengung der Schraglagelagetoleranzen. In Verbindung mit dem vorliegenden Bremshalter und dem nicht belasteten auslaufseifigen Halterarm 6 ergibt sich die neuartige Möglichkeit die Gehauseschragstellung einzustellen. Dies fuhrt zu wesentlichen Vorteilen beim Belagverschleiß und beim Komfortverhalten.
Um den Komfort noch weiter zu erhohen erhalten , wie in Fig. 9 gezeigt die äußeren faustseitigen Belag-Haltefedern 12 abweichend zu Fig. lc einen dritten Federarm 53 , wie dies auch hinsichtlich der kolbenseitigen Federn 11 vorgesehen sein kann. Hierdurch wird der Belag auf das Raumprofil 19 gedruckt um Schwingungen zu vermeiden. Dies gilt insbesondere, wenn die Gehausehaltefeder 45 in Fig. la und 2 diese Aufgabe möglicherweise nicht komplett erfüllen kann.
Die Figuren 10a bis lOd zeigen ein zweites Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung welches mit dem Ausfuhrungsbeispielen nach den Figuren la bis ld weitgehend übereinstimmt. Im folgenden soll daher nur auf die Abweichungen des zweiten Ausfuhrungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausfuhrungsbeispiel eingegangen werden. Übereinstimmende Bauelemente in den beiden Ausfuhrungsbeispielen erhalten die gleichen Bezugszeichen. In Fig. 10a ist die Gehausehaltefeder 45 abgebrochen dargestellt, so daß das Abdeckblech 13 nur teilweise gezeigt ist. Damit wird der Blick freigegeben auf zwei in den äußeren Schenkel des Faustsattels 31 eingefugte Locher 42, 43, in deren Rander die Federn 11,12 der beiden äußeren Bremsklotze 3,4 eingerastet sind. Die Locher 42,43 ermöglichen gleichzeitig die Bearbeitung der in der Zeichnung nicht dargestellten Zylinder des Sattels 31, in denen die Kolben 40,41 (siehe Fig. lOd) gefuhrt sind. Die Locher können gegebenenfalls kreisrund ausgeführt sein oder eine andere geeignete Form haben, die das Einfuhren eines Werkzeugs zur Bearbeitung der genannten Zylinder zulaßt.
In Fig. lOe ist die Gehausehaltefeder 45 getrennt dargestellt, die an dem äußeren Schenkel des Sattels 31 angreift und mit ihren äußeren Enden sich an den Armen 6 und 8 des Bremstragers 5 von unten her abgestutzt, wodurch der äußeren Teil des Sattels radial nach unten gegen die Bremsklotze 3, 4 gezogen wird.
Weitere wesentliche Änderungen des zweiten
Ausfuhrungsbeispiels gegenüber dem Ausfuhrungsbeispielen nach Fig. 1 sind aus Fig. 10c zu entnehmen. Wie ein Vergleich von Fig. 10c mit Fig. lc zeigt sind die Ruckenplatten der Bremsklotze 1 bis 4 nur auf der rechten Einlaufseite, also in der Fig. 10c rechts, mit Haken 38 versehen. Dementsprechend sind die Raumprofile 19 auch nur dort als Nuten ausgestaltet deren innere Nutwand die Haken 38 hinterschneidet und damit die Möglichkeit gibt, die auf die Bremsklotze einwirkende Kraft als Zugkraft auf die Arme 7 und 8 zu übertragen. Die jeweils auf der auslaufseifigen in Fig. 10c linken Seite befindlichen Enden der Bremsklotze 1 bis 4 besitzen keine Haken sondern nur Ansätze, welche Druckkräfte aufnehmen können. Damit wird erreicht, daß in Vorwärtsdrehrichtung die Bremsklotze nur auf Zugkräfte belastet werden und in Ruckwartsdrehrichtung nur auf Druckkräfte belastet werden können. Es ist aber möglich in Vorwärtsdrehrichtung die Bremsklotze auch sowohl auf Zugkräfte als auch auf Druckkräfte zu belasten (push-pull-Prmzip) .
Eine weitere wesentliche Abweichung des zweiten Ausfuhrungsbeispiels nach Fig. 10c gegenüber dem ersten Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. lc besteht in der Abstutzung des Sattels 31 auf den Bremsklotzen 3 und 4. Wahrend, wie im Zusammenhang mit dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 2 beschrieben, beim ersten Ausfuhrungsbeispiel der Sattels 31 auf den seitlichen Ansätzen 15 der Bremsklotze abgestutzt wird findet nunmehr die Abstutzung des Sattels auf gesonderten Vorsprungen 55 der Bremsklotze statt, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 11 naher erläutert ist.
Fig. 11 entspricht weitgehend Fig. 2 so daß an dieser Stelle nur die Abweichungen zu dieser Figur erläutert werden. In Fig. 11 ist der von außen her betrachtete Sattel an zwei Stellen aufgebrochen dargestellt. Die aufgebrochenen Stellen zeigen einen Ausschnitt der Bremsklotze 3,4 mit Vorsprungen 55, auf denen ebenfalls geschnitten gezeigt der Sattel aufliegt. Die Vorsprunge und Bremsklotze sind auch gut in Fig. 10c zuerkennen. In Hohe der Vorsprunge sind weiterhin nach außen offene Ausnehmungen 56 eingefugt, in welche Sensoren einsetzbar sind. Auf diese Weise besitzt jeder Vorsprung 55 zwei Auflageflächen 57 auf denen sich der Sattel 31 abgestützt.
In Fig. 11 sind weiterhin noch Einstellmittel 50 zur Einstellung der möglichen Schrägstellung des Sattels zu erkennen die sie schon im Zusammenhang mit den Figuren 7 und 8 beschrieben wurden. Während aber nun in diesem Figuren der einstellbare Ansatz 51 durch den Kopf einer in den Sattel 31 einschraubbare im Stellschraube 50 gebildet wurde ist der einstellbare Ansatz 51 in Fig. 11 durch den Kopf 51 eines steckbaren Stiftes gebildet, dessen aus dem Sattel herausragende Länge durch eine entsprechende Anzahl ringförmiger Rillen an dem Kopf des Stiftes gekennzeichnet ist. Die Ausrichtung des Sattels gegenüber dem Halter 5 geschieht dadurch, daß die Lage des Sattels vermessen wird und danach ein Stift mitgeeigneter Kopflänge in den Sattel eingefügt wird. Wie aus Fig. 8 ersichtlich werden die Einstellmittel 50 vorzugsweise auf der dem Kolben abgewandten Seite des Sattels eingesetzt, da hier die Verschiebungen bei einer Schrägstellung am größten sind.
Als Einstellmittel 50 können statt der weiter oben erläuterten selbst sichernden Schrauben auch Pins in verschiedenen Längen eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in Fig. 14 gezeigt sind. Die Einstellung kann analog der für die Schrauben vorgenommenen Einstellung erfolgen. Nach der Vermessung der Bremse in einer Vorrichtung wird automatisch der passende Stift zugeführt. Die Stifte besitzen eine ballige Oberfläche und umlaufende Rillen, welche die Lange des Stiftkopfes kennzeichnen. Die Stifte werden beidseitig bundig in den Sattel eingesetzt, wie dies weiter oben schon beschrieben wurde. Die Fig. 15 zeigt in geschnittener und herausgebrochener Darstellung einen in den Sattel 31 eingesetzten Stift 51, welcher sich an dem Arm 6 abstutzt .
Die Figuren 12 und 13 des zweiten Ausfuhrungsbeispiels entsprechen den Figuren 5 und 6 des ersten
Ausfuhrungsbeispiels. Der Unterschied besteht im wesentlichen darin, daß die Bremsklotze unsymmetrisch aufgebaut sind und auslaufseitig keine Haken 38 besitzen und die zugehörigen Raumprofile 19 dementsprechend nicht als Nuten ausgestaltet sind. Die Figuren 12 und 13 stellen die Bewegung der Bremsklotze 3,4 bei der Montage des nicht dargestellten Sattels auf den Bremsenhalter 5 dar. Dabei ist zuerkennen, wie in Fig. 13 die Bremsklotze 3,4 mit ihren Haken 38 noch oberhalb des Raumprofiles 19 beziehungsweise der Nut 19 liegen und dann gem. Fig. 12 beim radialen Absenken des Sattels gleichzeitig eine Bewegung in Umfangsrichtung durchfuhren, durch welche sie in die zugehörige Nut mit ihren Haken 38 eingefädelt werden. Bei einer Demontage der in dem Sattel 31 elastisch aufgehängten Bremsklotze wird die Bewegung der Bremsklotze dementsprechend umgekehrt so daß die Bremsklotze also von der Lage in Fig. 12 in die Lage gem. Fig. 13 wechseln.

Claims

Patentansprüche
1. Schwimmsattelbremse, mit einem Bremstrager (5), mit einem Schwimmsattel (31), der sich über den äußeren Rand einer Bremsscheibe erstreckt und am Bremstrager (5) axial verschiebbar gefuhrt ist, mit beiderseits der Bremsscheibe angeordneten, von einem Schwimmsattel (1) umschlossenen Bremsklotzen (1, 2, 3, 4), von denen mindestens zwei (1, 2) auf der axial innenliegenden Seite der Bremsscheibe und mindestens zwei (3, 4) auf der axial außen liegenden Seite angeordnet sind, wobei die inneren Bremsklotze (1, 2) auf dem Bremstrager (5) verschiebbar gefuhrt sind dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Bremsklotze (3, 4) von über die Bremsscheibe ragenden Armen (6, 7, 8) des Bremstragers abgestutzt sind und daß der Schwimmsattel (31) an den beiden äußeren Bremsklotzen gleichzeitig angreift.
2. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremstrager mindestens drei, insbesondere exakt drei die Bremsscheibe übergreifende, sich in axialer Richtung erstreckende Arme (6, 7, 8) besitzt, welche die von den Bremsklotzen (1, 2, 3, 4) ausgeübten Kräfte direkt aufnehmen.
3. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der einlaufseitige Arm (8) und der mittlere Arm (7) der drei Arme (6,7,8) mit Nuten (19) versehen sind, in welche im wesentlichen radial verlaufende vorzugsweise radial nach innen weisende seitliche Haken (38) der Bremsklotze (1, 2, 3, 4) eingreifen .
Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme und die Bremsklotze derart ausgestaltet sind, daß bei der Vorwärtsdrehrichtung der Bremsscheibe die Bremsklotze (1,2,3,4) in Umfangsrichtung nur auf Zugkräfte und in Ruckwartsdrehrichtung nur auf Druckkräfte beansprucht werden.
i. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich der einlaufseitige Arm (8) und der mittlere Arm (7) der drei Arme (6,7,8) mit jeweils einer Nut (19) versehen sind in welche zumindest die beiden äußeren Bremsklotze (3,4) mit einem zugeordneten seitlichen Haken (38) derart eingreifen, daß bei dem Drehen der Bremsscheibe in Vorwärtsdrehrichtung die Bremsklotze auf Zug belastet sind und daß vorzugsweise die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seiten der Bremsklotze hakenlos ausgestaltet sind.
5. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ebene befindlichen Bremsklotze (1, 2 bzw. 3, 4) im Winkel zueinander angeordnet sind und die einander entsprechenden Anlageflachen der Bremsklotze und der Arme zur Übertragung von Kräften ebenfalls im Winkel angeordnet sind.
7. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Bremsklötze (1, 2) auf der Kolbenseite als auch die Bremsklötze (3, 4) auf der gegenüberliegenden äußeren Seite des Schwimmsattels (31) in dem Schwimmsattel zumindest seitlich verschiebbar befestigt sind.
8. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsklötze insbesondere deren Haken (38) und/oder der Bremsenhalter (5) insbesondere dessen Arme (6,7,8) derart mit Führungsschrägen (17) versehen sind, daß bei der Montage des Sattels (31) auf dem Bremsenhalter (5) die Bremsklötze (1,2, 3,4) nicht nur radial mit dem Sattel sondern gegenüber diesem auch in von der Mittelsenkrechten des Sattels wegweisender Richtung tangential verschoben und dabei die Haken in die zugehörigen Nuten eingefädelt werden.
9. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere der drei Arme (7) mit zwei zueinander in axialer Richtung parallel verlaufenden Nuten (19) versehen ist, in welche seitliche Haken (38) der angrenzenden Bremsklötze (1, 2, bzw 3, 4) eingreifen.
10. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle in der Bremse befindlichen Bremsklötze (1, 2, 3, 4) die gleichen symmetrischen Abmessungen besitzen.
11. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsklötze (1, 2,3,4) mit radial nach außen weisenden zusätzlichen Haken (44) versehen sind, die an zugeordneten Kanten (20, 21) des Schwimmsattels (31) angreifen und dabei auf die Bremsklötze (1, 2, 3, 4) ausgeübte Zugkräfte auf den Schwimmsattel übertragen.
12. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abstand und die Breite der Nuten (19) gegenüber dem Abstand der in die Nuten eingreifenden Haken (38) derart bemessen ist, daß über die Haken nur ziehende Kräfte auf die Bremsklötze Arm (1,2, 3,4) ausgeübt werden.
13. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmsattel (31) in seinem mittleren Bereich (26) eine Durchbrechung (27) besitzt, in welche der mittlere Arm (7) eintaucht.
14. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die äußeren Bremsklötze
(3,4) mit radial zum Sattel hin weisenden Vorsprüngen (55) versehen sind, auf denen der Sattel (31) in axialer Richtung geführt ist.
15. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmsattel (31) mit zwei Zylindern versehen ist, daß der Schwimmsattel an seinem den Zylindern abgewandten äußeren Schenkel zwei vorzugsweise kreisförmige Löcher (42, 43) aufweist und daß die Bremsklötze (1, 2, 3, 4) über an ihren Trägerplatten befestigten Federn (11, 12) elastisch an den Wänden der in den Zylindern geführten Kolben (40,41) beziehungsweise der Löcher gehalten sind.
16. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmsattel (31) ein Faustsattels ist und daß der Faustsattels einen rahmenförmigen Steg (30) aufweist, welcher die beiden äußeren Arme (6, 8) umgreift.
17. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einstellmittel (50, 51) vorgesehen sind durch welche die Lage des Sattels (31) gegenüber der Lage mindestens einer der Halterarme (6) einstellbar ist.
18. Schwimmsattelbrem.se nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel (50, 51) im Bereich des freien Endes mindestens eines der Arme insbesondere des auslaufseifigen Armes (6) angeordnet sind.
19. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmsattel (31) ein Faustsattels ist, daß die äußeren Arme (6, 8) bis in die Höhe der axialen Seitenflächen (20,21) an der Brücke (26) des Faustsattels reichen und daß zumindest eine axiale Seitenfläche (20,21) mit Einstellmitteln (50, 51) versehen ist, über welche in Umfangsrichtung die Lage des Sattels (31) gegenüber dem Arm festgelegt werden kann.
20. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel (50, 51) am Sattel
(31) befestigt sind und als in tangentialer Richtung einstellbarer Ansatz (51) ausgestaltet sind, welcher in Richtung auf eine Anlageflache an dem zugeordneten Halterarm (6, 8) weist.
21. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel (50, 51) durch eine in die Brücke (26) des Sattels (31) einschraubbare Stellschraube oder einen in eine Öffnung in der Brücke einsteckbaren Stift wahlbarer Lange gebildet sind.
22. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einander gegenüberliegenden axialen Bruckenflachen (20,21) mit Einstellmitteln (50,51) versehen sind, daß die Emstellmittel mit einem Anschlag versehene steckbare Stifte sind, wobei das den Ansatz (51) bildende aus der Satteibrucke (26) vorstehende Stiftende mit Markierungen, vorzugsweise umlaufenden Rillen, versehen ist und die Anzahl der Rillen von der Hohe des Ansatz abhangt.
23. Schwimmsattelbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Vorsprungs (55) eine Ausnehmung (56) in dem Bremsklotz zur Aufnahme eines Sensors eingefügt ist.
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