DE102012012818A1

DE102012012818A1 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102012012818A1
Application number: DE102012012818.5A
Authority: DE
Inventors: José Camilo-Martinez; Wolfgang Pritz
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2014-01-02
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: US20150184708A1; WO2014001450A1; DE102012012818B4

Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (1) übergreifenden Bremssattel und einem im Bremssattel angeordneten, schwenkbaren Bremshebel (7), mit dem bei einer Bremsung über einen angeschlossenen, zentral angeordneten Bremsstempel (8) ein Bremsbelag (2) gegen die Bremsscheibe (1) pressbar ist, ist so ausgebildet, dass der federbelastet am Bremshebel (7) anliegende Bremsstempel (8) eine drehbare und mit einem Außengewinde versehene Kernspindel (9) sowie eine darauf gehaltene Spindelmutter (10) aufweist, an die auf der dem Bremshebel (7) abgewandten Seite ein Druckstück (16) angeformt ist, das verdrehfest an einer Belagträgerplatte (3) des Bremsbelages (2) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Scheibenbremse, die pneumatisch oder elektromechanisch betätigbar ist, weist einen zentral angeordneten und über einen Drehhebel an den zuspannseitigen Bremsbelag andrückbaren Bremsstempel auf.
Dieser Bremsstempel ist als Gewinderohr mit einem Außengewinde ausgebildet, in dem zum Ausgleich eines verschleißbedingt veränderten Lüftspiels ein Nachsteller angeordnet ist.
Dabei ist das Gewinderohr in einer Brücke verdrehbar gelagert und wird mittels des Nachstellers durch Verdrehen axial so weit in Richtung der Bremsscheibe verstellt, dass sich ein konstantes Lüftspiel ergibt.
Zur Verdrehung des Bremsstempels, d. h. des Gewinderohrs, ist eine frei drehbare Anbindung am zugeordneten Bremsbelag erforderlich, wozu ein an einer Belagträgerplatte des Bremsbelages anliegendes Druckstück in Korrespondenz mit dem Bremsstempel im gemeinsamen Verbindungsbereich als Drehlager ausgebildet ist. Allerdings sind durch diese Konstruktion eine ganze Reihe von Nachteilen zu beklagen, sowohl in fertigungstechnischer wie auch in funktionaler Hinsicht.
So bedarf die Realisierung der drehbaren Anordnung des Gewinderohrs, sprich des Bremsstempels am Druckstück, das im Übrigen lose an der Belagträgerplatte anliegt, fertigungstechnischer Maßnahmen, die sich äußerst ungünstig auf die Fertigungskosten auswirken.
Hierzu zählt insbesondere der notwendige umformtechnische Aufwand zur Anbindung des Druckstücks am Bremsstempel, der zum einen eine axiale Sicherung beider Funktionsteile zueinander und zum anderen deren relative Verdrehbarkeit gewährleisten muss.
Um eine dauerhaft bewegliche Lagerstelle zwischen dem Druckstück und dem Bremsstempel zu erhalten, ist daher bislang ein sogenanntes DU-Lager vorgesehen, das jedoch nur sehr aufwändig bereitzustellen ist.
Da die Gelenkverbindung zwischen dem Druckstück und dem Bremsstempel in unmittelbarem Angriffsbereich des Bremsbelages an der Bremsscheibe positioniert ist, ist diese Gelenkverbindung auch besonderen, vor allem Temperaturbelastungen, aufgrund der bei einer Bremsung entstehenden Reibungswärme ausgesetzt.
Diese Wärmebelastung führt letztendlich zu einer Reduzierung der Standzeit, zumal die Gefahr besteht, dass die Gelenkstelle derart in Mitleidenschaft gezogen wird, dass die notwendige Verdrehbarkeit nicht in dem gewünschten Maße mehr möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie kostengünstiger herstellbar ist und ihre Funktionsfähigkeit bzw. ihre Standzeit verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Erfindung kann prinzipiell auf den Einsatz einer Brücke im Bremssattel verzichtet werden, da sich der Bremsstempel, d. h. die erfindungsgemäß vorgesehene Kernspindel, nun unmittelbar am Bremshebel abstützt. Damit übernimmt die Kernspindel sowohl die Funktion einer Bremskraftübertragung wie auch die zur axialen Verstellung zum Lüftspielausgleich.
Die neue Konstruktion schafft die Möglichkeit, den Nachsteller außenseitig am Bremsstempel angreifen zu lassen und zwar an der Kernspindel, die dazu ein verdrehfestes Zahnrad aufweist, das mit einem Stirnrad des Nachstellers korrespondiert.
Die seitliche Anordnung des Nachstellers zum Bremsstempel, bei der eine Antriebsspindel des Nachstellers parallel zum Bremsstempel verläuft, gestattet eine sehr kompakte Bauweise der Scheibenbremse insgesamt.
Da nun keine Gelenkverbindung mehr zwischen dem Druckstück und dem Bremsstempel besteht, entfallen auch die dazu beschriebenen Nachteile. Hierzu zählt u. a. der Verzicht auf eine beidseitige Bearbeitung der Lagerung, also des Bremsstempels und des Druckstücks, ebenso wie der Einsatz der erwähnten DU-Lagerung.
Bevorzugt sind die Spindelmutter und das Druckstück einstückig als Gussteil ausgebildet, was eine besonders einfache und damit kostenminimierte Herstellung ermöglicht. So ist zur vollen Funktionsfähigkeit auch des Gewindeeingriffs der Spindelmutter mit der Kernspindel lediglich eine geringe mechanische Bearbeitung erforderlich.
Zur verdrehbaren Lagerung der Kernspindel am Bremshebel kann stirnseitig an der Kernspindel auf der dem Druckstück gegenüberliegenden Seite eine Kalotte eingeformt sein, in die als Lager eine Kugel eingefügt ist, die andererseits in einer daran angepassten Aufnahme des Bremshebels einliegt.
Die Kalotte und/oder die Aufnahme des Bremshebels können mit einem geeigneten Lagermaterial ausgekleidet sein, das jedoch, im Gegensatz zum druckstückseitigen Gelenk nach dem Stand der Technik nicht einer besonderen Wärmebelastung ausgesetzt ist.
Zur vollen Funktionsfähigkeit des Bremsstempels ist erfindungsgemäß die Spindelmutter verdrehsicher am Druckstück befestigt, wobei das Druckstück an die Spindelmutter angeformt ist. Andererseits muss das Druckstück gleichfalls verdrehsicher gehalten sein, wozu ein entsprechender Eingriff mit der Belagträgerplatte des zugeordneten Bremsbelages vorgesehen ist.
Bevorzugt ist dieser Eingriff formschlüssig, beispielsweise durch entsprechende Ausnehmungen in der Belagträgerplatte, in die Vorsprünge des Druckstücks eingreifen. Denkbar sind jedoch auch andere Formschlussmittel, wie an die Belagträgerplatte angeformte Haken oder dergleichen, in die Laschen des Druckstücks eingefügt sind.
Um die bei einer Bremsung durch die auftretenden Bremskräfte wirkende Flächenpressung relativ klein zu halten, ist das Druckstück bevorzugt als Druckplatte ausgebildet mit einer relativ großen Anlagefläche an der Belagträgerplatte.
Die Belagträgerplatte ist üblicherweise ebenfalls als Gussteil ausgebildet, so dass die genannten Formschlussmittel zur Halterung des Druckstücks mit an- bzw. eingegossen werden können.
Bei einer Ausbildung der Belagträgerplatte als Blechformteil können die Anschläge gleichfalls bei deren Herstellung angeformt werden.
Zusätzliche Arbeiten zur Realisierung der Verdrehsicherung sind in keinem Fall erforderlich, so dass sich die neue Scheibenbremse insoweit kostenneutral herstellen lässt.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Teil einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer teilweise geschnittenen Draufsicht
2 eine Einzelheit der Scheibenbremse nach 1 in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht
3 eine Einzelheit der Scheibenbremse nach 1 ebenfalls in einer perspektivischen Darstellung.
In der 1 ist in schematischer Darstellung ein Teil einer Scheibenbremse erkennbar, mit einer Bremsscheibe 1, die von einem nicht gezeigten Bremssattel übergriffen wird, der als Schiebesattel ausgebildet ist und in dem zwei Bremsbeläge 2 angeordnet sind, von denen ein zuspannseitiger erkennbar ist. In Funktion, also bei einer Bremsung, sind die Bremsbeläge 2 gegen die Bremsscheibe 1 pressbar.
Dabei wird zunächst der gezeigte zuspannseitige Bremsbelag 2 mittels eines Bremshebels 7, der pneumatisch oder elektromechanisch betätigbar ist unter Mithilfe eines axial beweglichen Bremsstempels 8 gegen die Bremsscheibe 1 gepresst, während nachfolgend, aufgrund der Reaktionskräfte, durch Mitnahme des sich verschiebenden Bremssattels der reaktionsseitige Bremssattel 2 gegen die Bremsscheibe 1 gepresst wird.
Jeder Bremsbelag 2 besteht aus einer Belagträgerplatte 3 und einem darauf befestigten Reibbelag 4, der bei einer Bremsung die Bremsscheibe 1 kontaktiert.
An der Belagträgerplatte 3 ist eine Belaghaltefeder 5 befestigt, die im Zusammenwirken mit einem Haltebügel 6 die Bremsbeläge 2 unter Vorspannung in einem Bremsschacht des Bremssattels oder eines Bremsträgers hält.
Der Bremsstempel 8 ist zentral angeordnet und über ein Druckstück 16 gegen den zuspannseitigen Bremsbelag 2 pressbar. Dabei besteht der Bremsstempel 8 aus einer mit einem Außengewinde versehenen Kernspindel 9 und einer Spindelmutter 10, in die die Kernspindel 9 eingedreht ist.
Auf der Kernspindel 9 ist ein Zahnrad 12 festgesetzt, das mit einem Stirnrad 13 eines Nachstellers 11 in Eingriff steht, der neben dem Bremsstempel 8 angeordnet ist und der einerseits am Bremssattel gehalten und andererseits fest mit einem Verschlussdeckel 14 verbunden ist, mit dem eine Montageöffnung zur Aufnahme von Funktionsteilen des Bremssattels verschließbar ist.
Im Übrigen liegt der Bremsstempel 8 federbelastet am Bremshebel 7 an, wozu eine Schraubenfeder als Druckfeder 15 auf dem Bremsstempel 8 geführt ist und sich einerseits am Zahnrad 12 und andererseits an einem Stützteller 22 abstützt, der an der Verschlussplatte 14 anliegt.
Die der Bremsscheibe 1 abgewandte Stirnseite der Kernspindel 9 ist als Kalotte 19 ausgebildet, in der eine Kugel 18 einliegt, die andererseits sich in einer Aufnahme 20 des Bremshebels 7 abstützt, so dass die Kernspindel 9 drehbar am Bremshebel 7 gelagert ist.
Bei einer Betätigung des Bremshebels 7 wird das Stirnrad 13 des Nachstellers 11 und damit über das Zahnrad 12 die Kernspindel 9 verdreht.
Gegenüber der Kernspindel 9 ist die Spindelmutter 10 festgesetzt, so dass sich bei einer Verdrehung der Kernspindel 9 die Spindelmutter 10 axial bewegt und zwar in Richtung der Bremsscheibe 1.
Zur verdrehfesten Lagerung der Spindelmutter 10 ist diese an das als Druckplatte ausgebildete Druckstück 16 angeformt, das formschlüssig an der zugeordneten Belagträgerplatte 3 des Bremsbelages 2 gehalten ist.
Hierzu weist, wie insbesondere die 2 und 3 sehr deutlich wiedergeben, das Druckstück 16 an sich gegenüberliegenden Kanten Laschen 21 auf, die in Hinterschneidungen 17 (1) der Belagträgerplatte 3 eingreifen.
Bezugszeichenliste

1: Bremsscheibe
2: Bremsbelag
3: Belagträgerplatte
4: Reibbelag
5: Belaghaltefeder
6: Haltebügel
7: Bremshebel
8: Bremsstempel
9: Kernspindel
10: Spindelmutter
11: Nachsteller
12: Zahnrad
13: Stirnrad
14: Verschlussplatte
15: Druckfeder
16: Druckstück
17: Hinterschneidung
18: Kugel
19: Kalotte
20: Aufnahme
21: Lasche
22: Stützteller

Claims

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (1) übergreifenden Bremssattel und einem im Bremssattel angeordneten, schwenkbaren Bremshebel (7), mit dem bei einer Bremsung über einen angeschlossenen, zentral angeordneten Bremsstempel (8) ein Bremsbelag (2) gegen die Bremsscheibe (1) pressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der federbelastet am Bremshebel (7) anliegende Bremsstempel (8) eine drehbare und mit einem Außengewinde versehene Kernspindel (9) sowie eine darauf gehaltene Spindelmutter (10) aufweist, an die auf der dem Bremshebel (7) abgewandten Seite ein Druckstück (16) angeformt ist, das verdrehfest an einer Belagträgerplatte (3) des Bremsbelages (2) anliegt.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (16) und die Spindelmutter (10) als Gussteil ausgebildet sind.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (16) formschlüssig an der Belagträgerplatte (3) gehalten ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (16) plattenförmig ausgebildet ist und an sich gegenüberliegenden Kantenbereichen Laschen (21) aufweist, die in Hinterschneidungen (17) der Belagträgerplatte (3) eingreifen.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Bremsstempel (8) ein Nachsteller (11) angeordnet ist, mit einem Stirnrad (13), das mit einem verdrehfest an der Kernspindel (9) gehaltenen Zahnrad (12) eingreift.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur federbelasteten Anlage des Bremsstempels (8) am Bremshebel (7) eine Druckfeder (15) auf dem Bremsstempel (8) geführt ist, die sich einerseits an einer Verschlussplatte (14) und andererseits am Zahnrad (12) abstützt, wobei mit der Verschlussplatte (14) eine Montageöffnung des Bremssattels verschlossen ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (21) des Druckstücks (16) an Anschlägen der Belagträgerplatte (3) anliegen.