DE20221132U1 - Zusammengesetzte Bremsscheibe - Google Patents

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Abstract

Zusammengesetzte Bremsscheibe für Hochleistungs-Bremsanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremsring (1) und einem zum Ausgleich unterschiedlicher Temperaturausdehnungen schwimmend damit verbundenen Bremsscheibentopf (20), wobei die schwimmende Verbindung zusätzlich spielfrei und elastisch vorgespannt ausgebildet ist und wobei der schwimmend am Bremsscheibentopf (20) gelagerte Bremsring (1) an Planflächen (79) des Bremsscheibentopfes (20) in radialer Richtung verschiebbar, spielfrei geführt ist und unter Federlast eines Kraftspeichers (14, 32, 45) an diesem angelegt ist und wobei am Umfang des Bremsringes (1) verteilte Ausnehmungen (3) vorgesehen sind, und das bremsscheibentopfseitige Ende eines Bolzens (7, 27, 30, 42) durch jeweils eine Ausnehmung (21) im Bremsscheibentopf (20) hindurch greift und auf diesem Ende eine Spannscheibe (13, 29, 32, 43) unter der Federlast eines Kraftspeichers (14, 32, 45) den Bremsscheibentopf (20) gegen den Bremsring (1) in axialer Richtung federnd vorspannt, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Bolzen (7, 27, 30, 42) fest in die Bohrung (3) des Bremsringes (1) eingespannt ist...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine zusammengesetzte Bremsscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Bremsscheiben werden für Kraftfahrzeuge verwendet. Ein typischer Aufbau ist in der DE 199 15 215 A1 beschrieben.
  • In der Autoindustrie geht der Trend zum Einsatz immer größerer Motoren. Die sich hieraus ergebenden Forderungen an die Bremsanlage können nur durch Hochleistungs- und Hochgeschwindigkeits- Bremsanlagen erfüllt werden.
  • Das Problem mit Hochleistungsbremsanlagen und zusammengesetzten Bremsscheiben ist, dass der mit dem Bremsring verbundene Reibring durch das Einwirken der Bremskraft (bis zur hellen Rotglut) sehr heiß wird, während demgegenüber der Bremsscheibentopf relativ kalt bleibt. Der Bremsring dehnt sich durch die Hitzeeinwirkung aus, der Topf bleibt relativ form-konstant.
  • Dies führt zu großen Spannungen in der Bremsscheibe, was sich beim Bremsen negativ auswirkt.
  • Auswirkungen sind die Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit der Bremsanlage, Rundlauffehler der Bremsscheibe, Geräusche (Pfeifen, Schwingungen usw.), Rubbeln, Verschleiß, Komfortminderung, Rissbildung, Bremsscheibenbruch, kurze Lebensdauer.
  • Zur Behebung der oben angegebenen Probleme sollte eine Konstruktion einer mehrteiligen, zusammengesetzten Bremsscheibe, dafür sorgen, dass der Bremsring immer plan läuft und sich bei Bedarf radial ausdehnen oder zusammenziehen kann, wobei das Zentrum des Topfes auch immer dem Zentrum des Ringes entspricht, um eine Unwucht der Bremsscheibe zu vermeiden. Die Führung des Bremsscheibenringes sollte hierbei ohne Spiel sein, damit die Bremsscheibe nicht zu Klappern und Schlagen anfängt.
  • Bei der DE 199 15 215 A1 wird die Verbindung zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Bremsring (Bremsscheibe) in der Art einer drehbaren Bajonett-Verbindung ausgeführt. Hierbei weist der Bremsscheibentopf eine Anzahl von Verbindungslaschen auf, die sich in einer Ebene parallel und erhöht zur Oberfläche des Bremsringes erstrecken. Der Bremsring weist seinerseits fünf Aufnahmeaugen mit Schlitzen zur Aufnahme der Endabschnitte der Verbindungslaschen des Bremsscheibentopfes auf. Der Zusammenbau der Bremsscheibe erfolgt durch Einführen des Bremsscheibentopfes in die Zwischenräume zwischen den Aufnahmeaugen, wobei nachfolgend der Bremsscheibentopf um ein bestimmtes Winkelmaß verdreht wird, so dass die Verbindungslaschen in maßlich eng tolerierter Passung in die Schlitze eingeführt werden.
  • Die Sicherung der Verbindung erfolgt über jeweils einen Befestigungsbolzen, der sich mit seinem kopfseitigen Ende an einer Fläche des Bremsscheibentopfes anlegt und der mit seinem bolzenseitigen Ende eine Bohrung im Bremsring durchsetzt. Das schaftseitige Ende des Befestigungsbolzens ragt aus der Bohrung heraus und ist mit einem Sicherungsring am Bremsring gesichert.
  • Damit ist der Befestigungsbolzen gegen Herausfallen gesichert und die Verbindung zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf ist als schwimmende Verbindung anzusehen, die ein radiales Spiel beim Erwärmen der Bremsscheibe in Bezug zum Bremsscheibentopf erlaubt.
  • Es liegt allerdings keine präzise Planführung zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Bremsring vor, weil es sich um eine reine Bajonett-Drehverbindung handelt, bei der die sich berührenden Verbindungsflächen nicht spielfrei aneinander liegen.
  • Damit besteht der Nachteil, dass die Bremsscheibe zwar ein radiales Wärmeausdehnungsspiel hat, bei höheren Geschwindigkeiten aber unrund läuft, zum Schlagen neigt und dadurch die Lebensdauer der Bremsscheibe stark herabgesetzt ist.
  • Bei der DE 196 17 154 A1 wird der Bremsring 2 mit dem Bremsscheibentopf über eine Schraubbefestigung verbunden, welche einen spielfreien Sitz des Reibringes 2, 8 gewährleisten soll. Der spielfreie Sitz des Reibringes auf der Nabe 1, 7 erzeugt einerseits die axiale Vorspannung durch Federkraft und erreicht andererseits durch Vorsehen eines Teils 5, das verformt und auf diese Weise an die Gleitflächen des Reibringflansches angepresst wird, einen in Umfangsrichtung vorgespannten Sitz. Es handelt sich also um eine spielfreie, vorgespannte Befestigung zwischen Reibring und Bremsscheibentopf. Es ist auch eine Hülse dargestellt, welche den Bremsring durchgreift und eine Abstandshaltungsfunktion übernimmt.
  • Nachteilig ist jedoch, dass das Langloch zur Gewährleistung der radialen Verstellung in der Bremsscheibe angeordnet ist, während bei der vorliegenden Erfindung das Langloch in dem Bremsscheibentopf angeordnet ist. Die Anordnung eine Langloches in einer Bremsscheibe ist jedoch für Keramikbremsscheiben nicht möglich, bei denen der Bolzen mit seiner Hülse stets fest und unlösbar mit der Keramik-Bremsscheibe verbunden sein muss, andernfalls die Keramikbremsscheibe ausbricht und somit beschädigt wird.
  • Die Anordnung nach der DE 196 17 154 A1 könnte also überhaupt nicht für keramische Bremsscheibenringe verwendet werden.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die schwimmende Verbindung zwischen einem Bremsring und einem Bremsscheibentopf so weiterzubilden, dass auch bei Keramikbremsscheiben der Bremsscheibe eine höhere Lebensdauer zugeordnet wird.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Bolzen fest in die Bohrung des Bremsringes eingespannt ist und das bremsscheibentopfseitige Ende des Bolzens durch jeweils ein radial nach außen gerichtetes Langloch im Bremsscheibentopf hindurch greift.
  • Die schwimmende Verbindung ist dabei spielfrei und elastisch ausgebildet.
  • Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass nun die Bremsscheiben auch als Keramikbremsscheiben absolut spielfrei und plangeführt werden. Damit wird die Lebensdauer wesentlich verbessert, weil es zu einem Schlag in der Bremsscheibe auch bei Wärmeausdehnungen und bei höheren Umdrehungszahlen nicht kommt.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung, nämlich der Anordnung einer spielfreien, elastischen Verbindung ist, dass man nun als Reibring sehr harte und hitzebeständige Werkstoffe (z. B. aus Keramik) einsetzen kann. Dies erbringt eine höhere Lebensdauer, weniger Verschleiß und eine wesentliche Gewichtseinsparung der Bremsscheiben und der ungefederten Massen. Damit können nun erstmals Hochgeschwindigkeitsbremsanlagen mit bisher nicht bekannter Standzeit ausgeführt werden.
  • Bei Keramikbremsscheiben in Verbindung mit Bremstöpfen aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium ist die Wärmeausdehnung zwischen den Teilen besonders groß. Die Bremsscheiben müssen daher hochgenau, spielfrei und plangeführt werden. Hier sieht die Erfindung verschiedene Lösungsvorschläge vor, die alle von dem allgemeinen technischen Erfindungsgedanken erfasst sein sollen, der eingangs definiert wurde.
  • In einer ersten, bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung als Ausführungsbeispiel für eine spielfreie elastische Verbindung vor, dass durch zueinander fluchtende Bohrungen von Bremsring und Bremsscheibentopf ein Bolzen hindurchgeführt ist, der von einer Schraube durchsetzt ist, deren Kopf sich an der einen Seite des Bremsringes anlegt. Das bolzenseitige Ende der Schraube ist in einer Gewindebohrung des Bolzens aufgenommen, so dass dieser Bolzen fest mit dem Bremsring verbunden ist.
  • Der jenseits des Bremsringes angeordnete Teil dieses Bolzens greift durch zugeordnete radial nach außen sich erweiternde Langlöcher im Bremsscheibentopf hindurch und an der Wandung des jeweiligen Langloches sitzt jeweils eine Spannscheibe, die federnd und elastisch mittels einer Mutter gespannt wird, die auf das Gewinde der Befestigungsschraube aufgeschraubt ist.
  • Auf diese Weise wird also eine spielfreie, elastische Verbindung zwischen Bremsring und Bremsscheibentopf hergestellt, weil die Spannscheibe, die an der Wandung des Langloches aufsitzt, mit einer definierten Spannkraft den Bremsscheibentopf an den Bolzen anzieht, der seinerseits fest mit dem Bremsring verbunden ist.
  • Auf diese Weise ist es möglich, dass der Bremsring und die darauf befestigte Bremsscheibe wärmebedingt ein großes radiales Spiel aufweisen kann, ohne dass es zu einer Veränderung der Plananlageflächen zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf kommt. Dies liegt daran, dass einerseits der Bolzen fest am Bremsring mit Planflächen anliegt und andererseits der Bremsscheibentopf radial nach außen gerichtete Langlöcher aufweist, auf denen jeweils Spannscheiben sitzen, die mit einer definierten Federkraft an die Wandung dieser Langlöcher angepasst werden.
  • Die Federkraft wird in einer bevorzugten ersten Ausgestaltung durch jeweils eine Tellerfeder aufgebracht, welche auf dem bolzenseitigen Ende der Befestigungsschraube aufsitzt und zwischen der Mutter und der Spannscheibe angeordnet ist. Statt einer Tellerfeder können selbstverständlich erfindungsgemäß sämtliche anderen, bekannten Kraftspeicher als elastisches Element verwendet werden. Ein derartiger Kraftspeicher kann beispielsweise auch als Befestigungsschraube ausgebildet sein, die entsprechend federnde Ansätze aufweist, die sich an der Umgebung der Langlöcher des Bremsscheibentopfes anlegen und hiermit dem Bremsscheibentopf ebenfalls mit definierter Kraft auf den fest mit dem Bremsring verbundenen Bolzen ziehen.
  • Es müssen auch keine Tellerfedern sein, sondern alle bekannten Kraftspeicher, wie z. B. Sonderfedern, Viereckfedern, Wellfedern, Schraubendruckfedern oder elastomere Büchsen, die im Verbindungsbereich zwischen der Spannmutter und der Spannscheibe eingesetzt sind, können verwendet werden.
  • Vorstehend wurde angegeben, dass der Bremsscheibentopf radial nach außen gerichtete Langlöcher aufweist, auf deren Wandungen die vorher erwähnte Spannscheibe mit definierter Anlagekraft aufliegt. Die Langlöcher können dabei auch radial auswärts geöffnet sein.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es hingegen vorgesehen, dass statt der radial nach außen gerichteten Langlöcher nun radial nach außen gerichtete Führungsnuten (die entweder radial auswärts geöffnet oder geschlossen sind) vorhanden sind, in welche zugeordnete Nutensteine eingreifen. Diese Nutensteine sind damit in radialer Richtung verschiebbar in den radial nach außen gerichteten Führungsnuten geführt und der in die Nutensteine eingreifende Führungsbolzen ist an seiner bremsringseitigen Anlagefläche elastisch eingespannt. Diese elastische Einspannung kann wiederum über einen elastischen Kraftspeicher, wie z. B. eine Tellerfeder, erfolgen.
  • In weiteren Ausführungsformen werden auch noch weitere, spielfreie mechanische Kopplungen zur Führung der gegenseitigen Verschiebung zwischen Bremsscheibentopf und Bremsring beschrieben. Auch bei diesen Ausführungen ist eine elastische Vorspannung durch entsprechende Kraftspeicher nach einem oder mehreren der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele gegeben.
  • Eine erste Ausgestaltung sieht vor, dass die Kopplung aus einer Exzenterscheibe besteht, deren exzentrische Drehachse auf dem den Bremsring durchsetzenden Bolzen ausgebildet ist und die sich mit ihrem hierzu exzentrisch ausgebildeten Aussenumfang an dem Bremsscheibentopf abstützt.
  • Es handelt sich damit um eine zusammengesetzte Bremsscheibe, bei der die radiale Bewegung des Bremsringes zentrisch über schwimmende Exzenter geführt ist. Die Exzenter gleichen die radiale Ausdehnung der Bremsscheibe durch eine Drehbewegung aus.
  • In einer zweiten Ausführung dieser mechanischen Kopplung zwischen Bremsscheibe und Bremsscheibentopf wird eine zusammengesetzte Bremsscheibe beschrieben, bei der die radiale Bewegung des Bremsringes zentrisch über schwimmende Pleuel geführt ist.
  • Mit den gegebenen Ausführungsbeispielen, die nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben werden, ergibt sich der Vorteil, dass die Bremsscheibe unabhängig von ihrer Temperatur stets spielfrei, spannungsarm und präzise geführt wird.
  • Aufgrund dieser Tatsachen ergibt sich der Vorteil, dass nun hochbelastete Bremsscheiben auch für Hochgeschwindigkeitskraftfahrzeuge eingesetzt werden können, bei denen sehr hohe Bremsleistungen gefordert sind. Dies ist ein wesentliches Merkmal zur Erhöhung der aktiven Sicherheit.
  • Bei der Lösung nach dem Stand der Technik ( DE 199 15 215 A1 ) führte eine starke Temperaturerhöhung der Bremsscheibe zu einer Veränderung des bestehenden Spiels zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf. Dies wird nach der vorliegenden Erfindung vermieden, weil durch die elastische Verbindung zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf dieses sich verändernde Spiel ausgeglichen wird.
  • Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
  • Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
  • Es zeigen:
  • 1: Teilschnitt durch eine zusammengesetzte Bremsscheibe nach der Erfindung
  • 2: der vergrößerte Teilschnitt nach 1
  • 3: einige über 1 abgewandelte Ausführungsformen im Teilschnitt
  • 4: die Verbindungselemente nach 3 in auseinandergezogener Zeichnungsart
  • 5: eine dritte Ausführungsform einer zusammengesetzten Bremsscheibe
  • 6: die Seitenansicht eines Bolzens nach 5
  • 7: eine weitere Ausführungsform eines Bolzens zur Verwendung im Ausführungsbeispiel nach 5
  • 8: eine dritte Ausführungsform eines Bolzens im Vergleich zur 6
  • 9: ein viertes Ausführungsbeispiel einer zusammengesetzten Bremsscheibe
  • 10: Draufsicht auf das elastische Federelement nach 9 Soweit in den Figuren nur eine einzige schwimmende Verbindung zwischen Bremsscheibe und Bremsscheibentopf dargestellt ist, versteht es sich von selbst, dass eine Vielzahl derartiger Verbindungen gleichmäßig am Umfang verteilt vorhanden sind.
  • In den 1 und 2 ist ein Bremsring 1 dargestellt, der in nicht näher dargestellter Weise mit einem Bremsscheibentopf verbunden ist. Diese Bremsscheibe kann aus Guss, ist jedoch bevorzugt aus einem Keramikmaterial oder aus einem Keramik-Faser-Verbundmaterial hergestellt.
  • Die Verbindung zwischen dem Bremsring 1 und dem Bremsscheibentopf 20 ist erfindungsgemäß spielfrei, schwimmend und elastisch ausgebildet.
  • Bei entsprechender Temperaturerhöhung des Bremsringes kann dieser damit in den Pfeilrichtungen 18 ein radiales Spiel in Bezug zu dem Bremsscheibentopf 20 ausführen.
  • Dies wird dadurch erreicht, dass in einer Ausnehmung 2 am Bremsring 1 eine Befestigungsschraube 4 eingesetzt ist, die eine zugeordnete Bohrung 3 im Bremsring 1 durchsetzt. Am Bohrungsrand der Bohrung 3 ist der Kopf 5 der Befestigungsschraube 4 mit einer Scheibe 8 abgestützt.
  • Der Schaft 6 der Befestigungsschraube 4 durchgreift die Bohrung 3 mit einem Gewinde 11 und ist hierbei an der gegenüberliegenden Seite des Bremsringes 1 in eine Gewindebohrung eines Bolzens 7 eingeschraubt. Der Bolzen 7 legt sich mit einer Planfläche 79 an einer zugeordneten Planfläche des Bremsrings 1 an. Damit ist der Bolzen spielfrei und fest mit dem Bremsring 1 verbunden.
  • Der Bolzen 7 greift mit einer Führungshülse 10 durch ein in radialer Richtung gerichtetes Langloch 21 in dem Bremsscheibentopf 20 hindurch. Unter Bildung eines Absatzes 12 geht die Führungshülse 10 in einen Ansatz 17 verringerten Durchmessers über. Der Absatz 12 hat 2 Flächen, welche fast spiellos in das Langloch 21 eingepasst sind.
  • Das bolzenseitige Ende der Befestigungsschraube 4 greift durch den Ansatz 17 hindurch, und auf diesen Gewindeansatz ist eine Mutter 15 aufgeschraubt, die eine Anlagefläche vergrößerten Durchmessers für eine Tellerfeder 14 bildet. Diese ist in einer Ausnehmung 16 einer Spannscheibe 13 eingesetzt, welche sich am Außenumfang des Langloches 21 des Bremsscheibentopfes 20 anlegt.
  • Auf dieser Weise wird aufgrund der Mutter 15 und der Tellerfeder 14 die Spannscheibe 13 mit definierter Anlagekraft an die Wandung des Langloches 21 im Bremsscheibentopf 20 gezogen.
  • Der Bremsscheibentopf 20 liegt im übrigen an einem Ansatz 9 vergrößerten Durchmessers des Bolzens 7 an.
  • Bei einer Temperaturausdehnung des Bremsringes kommt es damit zu einem Bewegungsspiel der Spannscheibe 13 in den Pfeilrichtungen 22, so dass damit eine elastische, schwimmende Lagerung gewährleistet ist.
  • Gleichzeitig ist diese Lagerung absolut spielfrei, weil einerseits der Bolzen 7 mit seinem Ansatz 9 an der Planfläche 79 des Bremsrings 1 anliegt und andererseits dieser Bolzen fest und spielfrei mit dem Bremsring 1 verbunden ist.
  • Die weitere spielfreie Verbindung besteht zwischen der Spannscheibe 13 und der Umrandung des jeweiligen Langloches 21, weil dort die Spannscheibe plan und eben aufliegt. Andererseits liegt auch der Bremsscheibentopf 20 an der gegenüberliegenden Seite zur Planfläche 79 an dem Ansatz 9 vergrößerten Durchmessers des Bolzens 7 an. Damit sind alle einander zugeordneten Flächen zueinander zentriert.
  • Die 3 und 4 zeigen ein gegenüber 1 und 2 abgewandeltes Ausführungsbeispiel, aus dem erkennbar ist, dass ein Bolzen 27 anderer Bauart verwendet wird. In gleicher Weise, wie vorhin beschrieben, ist eine Befestigungsschraube 4 vorhanden, deren Kopf mit einer Scheibe 8 im Bereich der Ausnehmung 2 eine Bohrung in dem Bremsring 1 durchsetzt.
  • Das gegenüberliegende Ende des Bolzens, in der Nähe des Bremsscheibentopfes 20 ist wiederum als Ansatz vergrößerten Durchmessers ausgeführt, wobei das Langloch 21 radial nach außen hin geöffnet ist.
  • An die Umgebungsflächen dieses Langloches 21 legt sich nun wiederum eine Tellerfeder 14 unmittelbar an, so dass die vorher erwähnte Spannscheibe 13 entfällt. Die Tellerfeder wird hierbei von einer Abdeckscheibe 29 gehalten, die von der Mutter 15 auf das bolzenseitige Ende der Befestigungsschraube 4 aufgespannt ist.
  • Es besteht also eine unmittelbare spielfreie, elastische und schwimmende Verbindung zwischen dem Bremsring 1 und dem Bremsscheibentopf 20.
  • Die 4 zeigt die in 3 verwendeten Einzelteile in einer auseinandergezogenen Darstellung.
  • Die Abdeckscheibe 29 weist an einer bestimmten Stelle am Umfang eine Nase 26 auf, die über den Rand der Abdeckscheibe 29 hinaus geht und die eine Verdrehsicherung der Abdeckscheibe 29 sichern soll, weil diese damit in das Langloch 21 eingreift.
  • Im übrigen wird durch die Abdeckscheibe 29 eine Ausnehmung 25 für die Aufnahme der Tellerfeder 14 gebildet, und der vorher als Ansatz 9 bezeichnete Ansatz der Befestigungsschraube 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Vierkant 28 ausgebildet, der damit in radialer Richtung verschiebbar in dem Langloch 21 geführt ist. Die Abmessung des Vierkantes 28 ist jedoch so gewählt, dass eine ein Verdrehspiel in Umfangsrichtung ausgeschlossen wird.
  • In den 5 und 6 ist als weiteres Ausführungsbeispiel für eine spielfreie, schwimmende und elastische Lagerung dargestellt, dass ein Bolzen 30 mit seinem bolzenseitigen Ende wiederum die Bohrung im Bremsring 1 durchsetzt und auf dem bremsscheibentopfseitigen Ende mit einem Kopf 31 vergrößerten Durchmessers verbunden ist, an dem elastische Nasen angeformt sind. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist hierbei eine einwärts gerichtete federnde Nase 32 vorgesehen, welche einen Abstand 37 verringerten Spannmaßes definiert. Dass heißt, mit dieser Nase 32 drückt der Bolzen 30 auf die Umrandung des Langloches 21 und spannt damit den Bolzen mit dem Bremsscheibentopf 20 fest.
  • Die andere Nase 35 definiert einen Abstand 36, der nicht zur Spannung gedacht ist, sondern nur als Sicherungsnase. Sollte die Nase 32 abbrechen, dann dient die Nase 35, die gegenüber der Nase 32 zurückversetzt ist, zur Sicherung der Verbindung zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf 20.
  • Das Federvermögen der Nase 32 wird im übrigen durch eine Freistellung 33 im Material des Kopfes 31 des Bolzens 30 erreicht. Diese Nase 35 liegt damit auf der Wandung 34 an der Außenfläche des Langloches 21 des Bremsscheibentopfes 20 auf.
  • In Abweichung zu dem Ausführungsbeispiel nach 6 zeigen die Ausführungsbeispiele nach den 7 und 8 abgewandelte Formen von Bolzen 40 und 41. Der in 7 dargestellte Bolzen ist als Sicherungsbolzen 40 zu bezeichnen, weil die Nase 38 lediglich Sicherungsfunktionen (wie die vorher erwähnte Nase 35) übernimmt, jedoch keine Spannfunktion.
  • Der in 8 hingegen dargestellte Spannbolzen 41 zeigt zwei federnd ausgebildete Nasen 32, die jeweils durch Freistellungen 33 von dem Material des Kopfes getrennt sind, so dass sie ein entsprechendes Spannmaß (Abstand 37) übernehmen und damit eine feste Spannverbindung zwischen dem Bremsring 1 und dem Bremsscheibentopf 20 ausführen.
  • Über den Umfang des Bremsscheibentopfes gesehen, sind die Bolzen 40, 41 jeweils abwechselnd eingesetzt, so dass jeder zweite Bolzen als Spannbolzen und jeweils der andere Bolzen als Sicherungsbolzen wirkt.
  • Die 9 und 10 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel für die Ausbildung einer Tellerfeder 14, dass statt einer Tellerfeder auch eine Sonderfeder 45 verwendet werden kann, die eine etwa rechteckförmige oder quadratische Ausnehmung 44 aufweist, so dass diese unmittelbar auf dieser Formgebung angepasste Ende eines Bolzens 42 aufgesetzt ist. Damit ist die Sonderfeder 45 verdrehgesichert auf dem Vierkantschaft 46 des Bolzens 42 gehalten und wird von dem Kopf 43 des Bolzens 42 gegen die Umrandung des Langloches 21 gepresst.
  • 1
    Bremsring
    2
    Ausnehmung
    3
    Bohrung
    4
    Befestigungsschraube
    5
    Kopf
    6
    Schaft
    7
    Bolzen
    8
    Scheibe
    9
    Ansatz
    10
    Führungshülse
    11
    Gewinde
    12
    Absatz
    13
    Spannscheibe
    14
    Tellerfeder
    15
    Mutter
    16
    Ausnehmung
    17
    Ansatz
    18
    Pfeilrichtung
    19
    Spiel
    20
    Bremsscheibentopf
    21
    Langloch
    22
    Bewegungsspiel
    23
    Bewegungsspiel
    24
    Bewegungsspiel
    25
    Ausnehmung
    26
    Nase
    27
    Bolzen
    28
    Vierkant
    29
    Abdeckscheibe
    30
    Bolzen
    31
    Kopf (Bolzen 30)
    32
    Nase
    33
    Freistellung
    34
    Wandung
    35
    Nase
    36
    Abstand (S+)
    37
    Abstand (S-)
    38
    Nase
    39
    Nase
    40
    Sicherungsbolzen
    41
    Spannbolzen
    42
    Bolzen
    43
    Kopf
    44
    Ausnehmung
    45
    Sonderfeder
    46
    Schaft
    79
    Planfläche

Claims (9)

  1. Zusammengesetzte Bremsscheibe für Hochleistungs-Bremsanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremsring (1) und einem zum Ausgleich unterschiedlicher Temperaturausdehnungen schwimmend damit verbundenen Bremsscheibentopf (20), wobei die schwimmende Verbindung zusätzlich spielfrei und elastisch vorgespannt ausgebildet ist und wobei der schwimmend am Bremsscheibentopf (20) gelagerte Bremsring (1) an Planflächen (79) des Bremsscheibentopfes (20) in radialer Richtung verschiebbar, spielfrei geführt ist und unter Federlast eines Kraftspeichers (14, 32, 45) an diesem angelegt ist und wobei am Umfang des Bremsringes (1) verteilte Ausnehmungen (3) vorgesehen sind, und das bremsscheibentopfseitige Ende eines Bolzens (7, 27, 30, 42) durch jeweils eine Ausnehmung (21) im Bremsscheibentopf (20) hindurch greift und auf diesem Ende eine Spannscheibe (13, 29, 32, 43) unter der Federlast eines Kraftspeichers (14, 32, 45) den Bremsscheibentopf (20) gegen den Bremsring (1) in axialer Richtung federnd vorspannt, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Bolzen (7, 27, 30, 42) fest in die Bohrung (3) des Bremsringes (1) eingespannt ist und das bremsscheibentopfseitige Ende des Bolzens (7, 27, 30, 42) durch jeweils ein radial nach außen gerichtetes Langloch (21) im Bremsscheibentopf (20) hindurch greift.
  2. Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (6) einer Befestigungsschraube (4) die Bohrung (3) des Bremsringes (1) mit einem Gewinde (11) durchgreift und an der gegenüberliegenden Seite des Bremsringes (1) in eine Gewindebohrung des Bolzens (7, 27, 30, 42) eingeschraubt ist.
  3. Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (7, 27, 30, 42) sich mit einer Planfläche (79) eines Ansatzes (9, 28, 31, 43) vergrößerten Durchmessers an einer zugeordneten Planfläche des Bremsrings (1) an legt, damit der Bolzen spielfrei und fest mit dem Bremsring 1 verbunden ist.
  4. Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannscheibe (13) oder unmittelbar eine Tellerfeder (14) sich am Außenumfang des Langloches (21) des Bremsscheibentopfes (20) anlegt.
  5. Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibentopf (20) an dem Ansatz (9, 28, 31, 43) vergrößerten Durchmessers des Bolzens (7, 27, 30, 42) anliegt.
  6. Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (14) von einer Abdeckscheibe (29) gehalten wird, die auf das bolzenseitige Ende der Befestigungsschraube (4) aufgespannt ist.
  7. Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kopf (31) vergrößerten Durchmessers des Bolzens (30, 40, 41) Nasen (32, 35, 38) angeformt sind, die auf die Umrandung des Langloches (21) drücken.
  8. Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Nasen (32) des Bolzens (30, 40, 41) elastisch ausgeführt ist.
  9. Zusammengesetzte Bremsscheibe nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sonderfeder (45) eine etwa rechteckförmige oder quadratische Ausnehmung (44) aufweist, so dass diese unmittelbar auf dieser Formgebung angepasste Ende des Bolzens (42) aufgesetzt ist und damit verdrehgesichert auf einem Vierkantschaft (46) des Bolzens (42) gehalten und von dem Kopf (43) des Bolzens (42) gegen die Umrandung des Langloches (21) im Bremsscheibentopf (20) gepresst wird.
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DE102005060440A1 (de) * 2005-08-26 2007-04-05 Herbert Alber Bremsscheibentopf einer Hochleistungsbremsanlage mit radialer Ausdehnung
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