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Bremszylinder insbesondere für Scheibenbremsen
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Die Neuerung betrifft einen hydraulischen oder pneumatischen Bremszylinder für solche
Bremsen, insbesondere Scheibenbremsen od. dgl., bei welchen jede Bremsbacke unmittelbar
durch den im wesentlichen koaxial dazu angeordneten Kolben eines entsprechenden
Bremszylinders betätigt wird.
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Bei diesen Bremsen kommt es oft vor, dass sich der Bremsbelag nicht
gleichmässig abnutzt. Z. B. ist bei den Scheibenbremsen der Bremsbelagverschleiss
wegen der höheren Relativgeschwindigkeit viel grösser an dem äusseren, gegen den
Bremsscheibenumfang gerichteten Bremsbackenrand. Bei den bekannten Scheibenbremsen,
bei denen die Bremsbacke fest mit dem Bremskolben verbunden ist oder unverschwenkbar
in zur Bremszylinderachse parallelen Gleitführungen läuft, wird infolgedessen die
Bremskraft hauptsächlich im Bereich des inneren, gegen die Drehachse der Bremsscheibe
gerichteten Bremsbackenrandes, also an einer wegen des kleineren Radius ungünstigeren
Stelle ausgeübt.
Ausserdem wird der Bremskolben stark aussenmittig
belastet, was leicht zu Undichtigkeiten und Druckverlusten sowie zu anderen Beschädigungen
führen kann. Ähnliche Zustände sind auch bei anderen Bremsen der anfangs genannten
Art anzutreffen.
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Aufgabe der Neuerung ist es, die obigen Nachteile zu beheben, d.
h. einerseits eine genau zentrische Belastung des Bremskolbens zu erzielen und andererseits
die Schleiffläche des Bremsbelages unabhängig vom ungleichmässigen Bremsbelagverschleiss
stets genau parallel zu der abzubremsenden Fläche zu halten und gleichmässig gegen
diese Fläche anzudrücken.
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Die Neuerung besteht darin, dass zwischen dem Kolben des Bremszylinders
und der entsprechenden, innerhalb bestimmter Grenzen schwenkbar gelagerten bzw.
geführten Bremsbacke ein zentrisch zu dem Kolben angeordnetes Kugelgelenk eingeschaltet
ist. Dabei kann die Bremsbacke durch ein solches Kugelgelenk unmittelbar an dem
Bremskolben befestigt sein, oder der Bremskolben kann einen mit ihm durch ein Kugelgelenk
verbundenen und z. B. tellerförmig ausgebildeten Kopfteil aufweisen, der auf die
getrennte Bremsbacke einwirkt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines an Hand einer Scheibenbremse erläuterten Ausführungsbeispiels,
das in der Zeichnung dargestellt ist.
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Fig. 1 zeigt einen Bremskolben im Längsschnitt.
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Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1.
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In der Zeichnung ist G das Gehäuse und S die umlaufende, abzubremsende
Scheibe einer Scheibenbremse, z. B. für Kraftfahrzeuge. In dem Bremsgehäuse G ist
der Zylinder 2 für den hydraulisch oder pneumatisch betätigten Bremskolben 1 ausgespart.
Die Druckflüssigkeit wird durch die Bohrung 3 eingeführt. Die Abdichtung zwischen
Kolben 1 und Zylinder 2 wird durch einen seitlichen Dichtungsring 4 erzielt.
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Der Bremskolben 1 ist becherförmig ausgebildet und weist auf seiner
hohlen, der Bremsscheibe S zugekehrten Seite einen mittleren achsparallelgerichteten,
zylindrischen Zapfen 5 auf, der kopfseitig mit einer kugelförmigen Fläche endet.
Auf diesen Zapfen 5 ist mit einem hinteren hohlzylindrischen Ansatz 6 ein tellerförmiger
Teil 7 aufgesteckt, der entweder die mit der Bremsscheibe S zusammenwirkende Bremsbacke
bildet, oder auf eine getrennte Bremsbacke C einwirkt, die sowohl in axialer Richtung
zu dem Bremszylinder 2 verschiebbar als auch innerhalb bestimmter Grenzen verschwenkbar
gelagert und geführt ist.
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Die innere Bodenfläche des hohlzylindrischen Telleransatzes 6 ist
kugelförmig ausgebildet und liegt gegen die entsprechende kugelförmige Kopffläche
des Kolbenzapfens 5 an. Es wird dadurch zwischen Kolben 1 und Bremsbacke bzw. Bremsbacken-Andrückteller
7 ein Kugelschalengelenk gebildet, das aus einem an dem Bremskolben 1 befestigten
Kugelabschnitt und einer entsprechenden, mit der Bremsbacke bzw. mit dem Bremsbacken-Andrückteller
7 zusammenhängenden
Schale besteht. Die durch dieses Kugelgelenk
ermöglichte Verschwenkung des Tellers 7 in Bezug auf den Bremskolben 1 wird dadurch
freigegeben, dass zwischen dem Zapfen 5 und dem darauf gesteckten hohlzylindrischen
Ansatz 6 ein ziemlich grosses radiales Spiel vorgesehen ist. Andererseits wird die
Verschwenkung des Tellers 7 in Bezug auf den Kolben 1 durch die Zusammenwirkung
zwischen dem Zapfen 5 und dem darauf gesteckten hohlzylindrischen Ansatz beschränkt
und innerhalb der zulässigen Grenzen gehalten.
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Der Teller 7 ist an dem Kolben 1 durch eine quer zu der Kolbenachse
angeordnete Gabel 8 festgehalten, die durch zwei seitliche entgegengesetzte Querschlitze
9 des hohlzylindrischen Telleransatzes 6 greift und in einer ringförmigen Umfangsnut
lo des Kolbenzapfens 5 einrastet. Dabei sind die Querschlitze 9 des hohlzylindrischen
Ansatzes 6 und bzw. oder die Umfangsnut lo des Zapfens 5 in Bezug auf die Dicke
der Gabelarme so weit ausgebildet, dass die im allgemeinen nicht sehr grossen Schwingbewegungen
des Tellers 7 nicht behindert werden. Die Haltegabel 8 kann durch eine andere geeignete
Haltevorrichtung, z. B. durch einen federnden Haltering od. dgl. ersetzt werden.
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Zwischen dem durch das Kugelgelenk mit dem Kolben 1 verbundenen Teller
7 und dem Bremsgehäuse 2 ist eine elastische oder balgartige Dichtung 11 eingespannt,
die das Kugelgelenk vor dem Eindringen von Staub, Wasser und Schmutz schützt.
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Wenn sich bei der oben beschriebenen Ausführung des Bremszylinders
der Bremsbelag ungleichmässig und zwar stärker an seinem
äusseren,
einem grösseren Radius der Bremsscheibe S entsprechenden Rand abnutzt, so gestattet
das zwischen dem Kolben 1 und der Bremsbacke bzw. dem Bremsbacken-Andrückteller
7 vorgesehene Kugelgelenk eine entsprechende Verschwenkung, d. h. Neigung der Bremsbacke
bzw. des Tellers 7. Der Bremsbelag wird also trotz ungleichmässigen Verschleisses
über seine ganze Schleiffläche gleichförmig gegen die Bremsscheibe angedrückt, wobei
schädliche aussenmittige Belastungen des Bremskolbens vermieden werden. Die durch
das Kugelgelenk bedingte Unterbrechung in dem Körper des Bremskolbens und der Schmiermittelfilm
zwischen der Kugel und der Schale dieses Gelenks bzw. der seitliche Luftspalt zwischen
dem Kolbenzapfen 5 und dem darauf gesteckten hohlzylindrischen Ansatz 6 setzen ferner
die Wärmeleitfähigkeit zwischen Kolben 1 und Teller 7 wesentlich herab, bzw. ermöglichen
eine bessere Abkühlung des Kolbens, so dass die Wärmeübertragung von der Bremsbacke
auf die Druckflüssigkeit im Bremszylinder 2 herabgesetzt wird.
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Schutzansprüche 1. Bremszylinder für Bremsen insbesondere Scheibenbremsen,
bei denen jede Bremsbacke unmittelbar durch den etwa koaxial dazu angeordneten Kolben
eines entsprechenden hydraulischen oder pneumatischen Bremszylinders betätigt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bremskolben (1) und der etwas verschwenkbar
gelagerten bzw. geführten Bremsbacke ein zentrisch zu dem Bremskolben angeordnetes
Kugelgelenk (5,6) eingeschaltet ist.
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2. Bremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Bremsbacke unmittelbar durch das Kugelgelenk an dem Bremskolben (1) befestigt ist.
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3. Bremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an
dem Bremskolben (1) ein vorzugsweise tellerförmiger, von der Bremsbacke getrennter,
jedoch unmittelbar darauf einwirkender Bremsbacken-Andrückteil (7) durch das Kugelgelenk
(5,6) befestigt ist.
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4. Bremszylinder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das Kugelgelenk als Kugelschalengelenk ausgebildet ist, wobei vorzugsweise
die Kugel mit dem Bremskolben (1) und die Schale mit der Bremsbacke bzw. dem Bremsbacken-Andrückteil
(7) zusammenhängen.
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5. Bremszylinder nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Kugelgelenk aus einem vom Bodenteil des becherförmigen Bremskolbens (1)
vorspringenden, zu dem Bremskolben koaxialen Zapfen (5) und einem auf diesenZapfen
gesteckten hohlzylindrischen Ansatz (6) der Bremsbacke bzw. des Bremsbacken-Andrückteiles
(7) besteht, wobei der Zapfen eine kugelförmige Kopffläche aufweist, die gegen die
innere, kugelförmigeBodenfläche des hohlzylindrischen Ansatzes aufliegt, und ferner
seitlich zwischen Zapfer (5) und Ansatz (6) ein genügend grosses radiales Spiel
freigelassen ist.
den 6. Bremszylinder nach/Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbacke bzw. der Bremsbacken-Andrückteil (7)
an dem Bremskolben (1) durch eine Gabel (8) od. dgl. festgehalten ist, die durch
seitliche, entgegengesetzte Querschlitze (9) des hohlzylindrischen Ansatzes (6)
greift und in einer Umfangsnut (lo) des Zapfens (5) einrastet.
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7. Bremszylinder nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Bremsgehäuse (2) und der durch ein Kugelgelenk mit dem Bremskolben
(1) verbundenen Bremsbacke bzw. dem Bremsbacken-Andrückteil (7) eine elastische
oder dehnbare, bzw. balgartige Dichtung (11) zum Schutze gegen Staub, Verschmutzung
od. dgl. eingespannt ist.