DE2626567C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens zwei im Abstand voneinander drehfest auf einem abzubremsenden Teil angeordneten Brems­ scheiben und mit einer Anordnung von mit dem Fahrzeuggestell fest verbundenen Bremssättel, bestehend aus außen an den Brems­ scheiben angeordneten Außenteilen und mindestens einem gemeinsamen, zwischen den Bremsscheiben angeordneten Zwischen­ teil, in welchen Teilen beidseitig jeder Bremsscheibe ange­ ordnete paarweise zusammenwirkende Kolben-Zylinder-Anordnungen zum Anpressen von Reibbelägen gegen die Bremsscheiben aufge­ nommen sind.

Die Maße der Scheibe im Inneren der Radfelge sind wegen des zur Verfügung stehenden Volumens begrenzt. Wegen des Bestrebens, den Durchmesser der Felgen zu verringern, wobei jedoch die Leistungen der Fahrzeuge ständig zunehmen, wird es daher immer schwieriger, eine Scheibe von zufriedenstellen­ den Ausmaßen im Inneren des Rades unterzubringen. Diese Schwierigkeit kann überwunden werden, wenn die Leistungen der Scheibe erhöht werden, indem beispielsweise eine Scheibe verwendet wird, die mit inneren Belüftungskanälen versehen ist. Diese Maßnahme ist jedoch in zahlreichen Anwendungsfällen z.B. bei Schwerlastwagen, Maschinen usw. noch nicht ausreichend und erhöht in jedem Fall den Herstellungspreis beträchtlich.

Ferner kann die Zahl der Scheiben nach einem in der Luft­ fahrttechnik üblichen Verfahren erhöht werden. Beispiels­ weise werden mehrere Scheiben vorgesehen, die axial beweglich und in einem gemeinsamen Bügel zusammengespannt sind, jedoch ist die Kühlung langsam, weshalb die Anwendung dieses Prinzips bei Kraftfahrzeugen nicht in Frage kommen kann. Außerdem zwingt eine solche Anordnung dazu, Nuten auf den beweglichen Scheiben und an ihrer Nabe vorzusehen, was ebenfalls zu einer Erhöhung des Herstellungspreises führt.

Aus der DE-OS 18 00 549 ist eine Scheibenbremse der genannten Gattung bekannt. Bei dieser bekannten Mehrscheibenbremse weist das Zwischenteil für die beiden einander entgegengesetzt wir­ kenden Kolbenanordnungen einen gemeinsamen Zylinder und somit eine gemeinsame Druckkammer auf. Diese Ausbildung hat zum Nachteil, daß ein beträchtlicher axialer Raumbedarf besteht. Darüberhinaus ist diese Anordnung für ein Zweikreis-Bremssystem ungeeignet, da im Falle eines solchen doppelten Bremssystems zwei Leitungen in die den Druck für beide Kolben entwickelnde Druckkammer einmünden würden, so daß bei Ausfall eines Brems­ kreises, beispielsweise durch Leckage, die Bremse trotz doppelter Leitung außer Betrieb gesetzt würde, da der Druck aus dem Leck entweichen könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrscheiben­ bremse bereitzustellen, die bei kompakter Bauweise einen geringen axialen Raumbedarf aufweist und auch für einen Doppelkreisbetrieb geeignet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem gemeinsamen Zwischenteil die einander entgegen­ gesetzt wirkenden Zylinder-Anordnungen in Umfangsrich­ tung hintereinander angeordnet sind und von Sackzylindern gebildet werden.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Mehr­ scheibenbremse bereitgestellt, die bei einfachem und zweck­ mäßigem Aufbau eine gewünschte sichere Wirkungsweise besitzt und die auch bei häufigem Gebrauch eine ausreichende Kühlung besitzt. Gleichzeitig bietet die erfindungsgemäße Ausbildung einen guten Schutz gegen Verschmutzung und hat den Vorteil, daß die Reibbeläge leicht auswechselbar sind.

Für eine zweckmäßige Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß das Zwischenteil Aufnahmen aufweist, in denen die Reib­ mittel aufgenommen sind, die sich in Umfangsrichtung über die zugeordneten Zylinder hinaus erstrecken, wobei die Aufnahmen in Umfangsrichtung versetzt sind und die Aufnahmen eine Tiefe aufweisen, die größer ist als die Dicke des Bodens der Sackzylinder. Diese Ausbildung ermöglicht trotz der in axialer Richtung reduzierten Bauweise ein sicheres Fest­ legen der Reibmittel in den Aufnahmen.

Bei einer günstigen Ausbildung ist vorgesehen, daß die ver­ schiedenen Teile in einem Winkelsektor von etwa 180° zusammen­ gebaut sind. Infolge dieser Anordnung der Teile in einem Winkelsektor von etwa 180° bleibt der entgegengesetzte Sektor von 180° frei, so daß sich in dem letztgenannten Bereich die Scheibe in direktem Kontakt mit der Luft befindet, wodurch eine ausreichende Kühlung der Bremse gewährleistet ist. Die Lage des halben Umfangs mit der Sattelanordnung kann nach Belieben gewählt werden, um den bestmöglichen Schutz vor Verschmutzung zu erzielen. Üblicherweise wird die Brems­ sattelanordnung im oberen Halbkreis vorgesehen, wodurch sich eine günstige Schmutzabweisung ergibt, wohingegen die freien Teile der Scheibe, die sich dann im unteren Halbkreis er­ strecken, unter den gegebenen Bedingungen frei im Fahrt­ wind liegen. Der axiale Raumbedarf wird durch diese Anord­ nung in einem Sektor von 180° nicht erweitert, da der Zwischen­ teil des Bremssattels eine Dicke aufweist, die nicht verdoppelt ist, so wie es im Gegensatz dazu bei den bekannten Mehrscheiben­ bremsen der Fall ist.

Die Zylinderanordnung des einen äußeren Teils der der einen Scheibe zugeordneten Bremssattelanordnung kann gegenüber den dieser Scheibe zugeordneten Zylindern des Zwischenteils ange­ ordnet sein, während die Zylinder des anderen äußeren Teils der der anderen Scheibe zugeordneten Bremssattelanordnung gegenüber den der anderen Scheibe zugeordneten Zylindern des Zwischenteils angeordnet ist. Infolge dieser Anordnung erhält man symmetrische Verhältnisse, die für das Zuspannen jeder der Scheiben günstig sind.

Vorteilhafterweise können die Befestigungsmittel in drei Gruppen aufgeteilt sein, die im wesentlichen an den Spitzen eines Dreiecks angeordnet sind: Zwei Endgruppen, die an den Enden der äußeren Teile des Bremssattels angeordnet sind und eine Mittelgruppe, die im wesentlichen in einer Mittelzone des Zwischenteils des Bremssattels angeordnet ist. Eine solche Befestigungsweise in drei Zonen an den Spitzen eines Dreiecks ermöglicht eine hohe Robustheit des Zusammen­ baus und eine hohe Steifigkeit, so daß eine regelmäßige Abnutzung der Reibbeläge erhalten wird.

Vorzugsweise wirken die Zylinder des einen äußeren Teils des Bremssattels und die Zylinder des Zwischenteils, die der einen Scheibe zugeordnet sind, mit einer hydraulischen Druckmittelquelle zusammen, die von einer anderen hydraulischen Druckmittelquelle unabhängig ist, mit welcher die Zylinder des ande­ ren äußeren Teils des Bremssattels und die Zylinder des Zwischenteils, die einer weiteren Scheibe zugeordnet sind, zusammenwirken. Diese Anordnung ermöglicht es, der Forderung eines Doppelkreises Rechnung zu tragen, die für die Sicherheit der Bremsung günstig ist, und dies ohne besondere Kompli­ kationen.

Zweckmäßig werden erfindungsgemäß Abstandskeile zwischen den Außenteilen und dem Zwischenteil des Bügels vorge­ sehen, um die Anpassung der Bremse an verschiedene Dicken der Scheiben zu ermöglichen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:.

Fig. 1 eine Ansicht im Aufriß, teilweise weggebrochen, einer erfindungsgemäßen Zweischeibenbremse;

Fig. 2 eine Ansicht der Bremse nach Fig. 1 im waag­ rechten Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht der Bremsen im vertikalen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1, welche das Rad eines Fahrzeugs zeigt, in das die Bremse eingebaut ist;

Fig. 4 eine Ansicht im Aufriß, teilweise weggebrochen, des Zwischenteils des Bremssattels nach Fig. 1 bis 3;

Fig. 5 eine Ansicht des Zwischenteils im Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine Seitenansicht, teilweise weggebrochen, gesehen in der Richtung des Pfeils VI in Fig. 4;

Fig. 7 und 8: Ansichten des Zwischenteils im Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 4 bzw. nach der Linie VIII-VIII in Fig. 6;

Fig. 9 eine Ansicht im Aufriß einer Einscheibenbremse, bei der die Außenteile des Bremssattels nach Fig. 1-3 verwendet werden;

Fig. 10 eine Ansicht der Einscheibenbremse im Schnitt nach der Linie 10-10 in Fig. 9;

Fig. 11 eine Ansicht im Schnitt einer erfindungsgemäßen Dreischeibenbremse.

Es sei zunächst auf Fig. 1-8 Bezug genommen, in denen beispielsweise eine Anwendung einer erfindungsgemäßen Zwei­ scheibenbremse auf ein Rad eines Schwerlastwagens dargestellt ist.

In Fig. 3 weist der Achsschenkel 10 des Rades und der Bremse einen Achsszapfen 11 auf, auf dem durch Lager 12 die Radnabe 13 des Rades und der Bremse drehbar gelagert ist. An der Rad­ nabe ist die Radscheibe 14 angebracht, von der die Felge 15 und der Luftreifen 16 dargestellt sind.

Die Zweischeibenbremse besitzt zwei im Abstand voneinander angeordnete drehbare Scheiben 17 und 18, die axial feststehend und durch Schrauben 19 mit der Radnabe 13 fest verbunden sind. Die Bremse weist ferner einen feststehenden Bremssattel 20 auf, der mit Achsschenkel 10 durch Schrauben 21 fest verbunden ist.

Der Bremssattel 20 besteht aus drei Teilen 22, 23, 24, die durch gesonderte Elemente gebildet werden, welche miteinander durch die Schrauben 21 verbunden sind.

Der Teil 22, der als Außenteil bezeichnet wird, ist außen­ seitig zur Scheibe 17 angeordnet und wirkt mit dieser zu­ sammen. Der Teil 23, der als Zwischenteil bezeichnet wird, ist zwischen den Scheiben 17 und 18 angeordnet und wirkt mit der einen und der anderen dieser Scheiben zusammen. Der Teil 24, der als Außenteil bezeichnet wird, ist außen­ seitig zur Scheibe 18 angeordnet und wirkt mit dieser zu­ sammen.

Der Teil 22 weist (Fig. 1) zwei Sackzylinder 25 auf, die nebeneinander angeordnet sind. Jeder Zylinder 25 enthält einen Kolben 26 und begrenzt mit diesem eine hydraulische Kammer 27. Die Kolben 26 dienen dazu, einen Reibbelag 28 axial gegen die Außenfläche der Scheibe 17 zu pressen.

Der Zwischenteil 23 weist zwei Sackzylinder 30 sowie zwei weitere Sackzylinder 31 auf, die alle in der Umfangsrichtung nebeneinander und einander folgend angeordnet sind, jedoch sind die Zylinder 31 mit ihrer Öffnung in der axialen Richtung entgegengesetzt den Öffnungen der Zylinder 30 gerich­ tet. Der Teil 23 ist mit Kühlrippen 23 a (Fig. 4-8) ver­ sehen.

Jeder Zylinder 30 des Zwischenteils 23 (Fig. 2) begrenzt zusammen mit einem in ihm aufgenommenen Kolben 32 eine Hydraulikkammer 33. Die Kolben 32 dienen dazu, einen Reib­ belag 34 axial gegen die Innenfläche 35 der Scheibe 17 zu drücken.

In ähnlicher Ausbildung enthält jeder Zylinder 31 des Zwischen­ teils 23 einen Kolben 36, um eine Hydraulikkammer 37 zu begrenzen. Die Kolben 36 dienen dazu, einen Reibbelag 38 axial gegen die Innenfläche 39 der Scheibe 18 zu pressen.

Der Außenteil 24 weist zwei Sackzylinder 40 auf, die neben­ einander angeordnet sind. In jedem Zylinder 40 ist ein Kolben 41 aufgenommen, um eine Hydraulikkammer 42 zu begrenzen. Die Kolben 41 dienen dazu, einen Reibbelag 43 gegen die Außenfläche 44 der Scheibe 18 zu pressen.

Die Hydraulikkammern 27 und 33 für die Scheibe 17 werden unabhängig voneinander durch ein hydraulisches Druckmittel über einen Steuerkreis 45 gespeist, während die Hydraulik­ kammern 37 und 42 für die Scheibe 18 unabhängig durch einen gesonderten Kreis 46 beliefert werden, wodurch die Sicher­ heit der Bremsung gewährleistet wird. Wird das Zuspannen einer der Scheiben durch den Ausfall eines Kreises verhindert, ermöglicht der andere Kreis das Zuspannen der anderen Scheibe.

Wie ersichtlich ist, sind sowohl die Zylinder 25 und 30 als auch die Zylinder 31 und 40 einander genau gegenüberliegend angeordnet, wodurch für jede Scheibe völlig symmetrische Zuspannbedingungen ermöglicht werden, was für den Abbrems­ vorgang günstig ist.

Am Bremssattel 20 ist zwischen dem Außenteil 22 und dem Zwischen­ teil 23 ein Abstandskeil 47 und in gleicher Weise zwischen dem Teil 23 und dem Teil 24 ein Abstandskeil 48 vorgesehen. Diese Anordnung ermöglicht ein leichtes Einstellen der Bremse auf Scheiben 17 und 18 von verschiedener Dicke.

Wie ersichtlich, sind die Außenteile 22 und 24 und der Zwischenteil 23 des Bremssattels in einem Winkelsektor zusammengebaut (Fig. 1), der geringfügig kleiner als 180° ist (oberer Teil der Fig. 1) so daß ein entgegengesetzter Sektor von etwas mehr als 180° freibleibt (unterer Teil der Fig. 1), in welchem die Scheiben 17 und 18 völlig frei von Brems- und Zuspannorganen ist.

Ferner ist ersichtlich, daß die Reibbeläge 28, 34, 38 und 43 sehr leicht ausgewechselt werden können.

Außerdem sind, wie sich aus den verschiedenen Fig. 1-8 ergibt, die Zylinder 30 des Zwischenteils 23 in der Umfangs­ richtung mit Bezug auf die Zylinder 31 des gleichen Teils 23 versetzt und alle Zylinder 30 und 31 erstrecken sich axial (Fig. 2, 5 und 6) über eine Tiefe, die etwa der Dicke des Zwischenteils 23 entspricht, so daß für die Bremse ein ver­ ringerter axialer Raumbedarf erhalten wird.

Wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt, werden die Reib­ beläge 34 und 38 des Zwischenteils 23 von Ausnehmungen 34 a und 38 a des Teils 23 aufgenommen. Die Tiefe der Ausnehmung 34 a ist größer als die Dicke des Bodens 31 a des Sack­ zylinders 31 und in gleicher Weise ist die Tiefe der Ausnehmung 38 a größer als die Dicke des Bodens 30 a des Sackzylinders 30.

Diese Anordnung, welche durch die Versetzung der Zylinder 30 und 31 in der Umfangsrichtung ermöglicht wird, hat den zusätzlichen Vorteil, daß die Gesamtdicke des Zwischenteils 27 und damit der axiale Raumbedarf der Bremse noch weiter verringert wird.

Die Schrauben 21 stellen die Befestigung des Bremssattels 20 am Achsschenkel 10 sicher und dienen gleichzeitig zum Befestigen der verschiedenen Teile 22, 23 und 24 aneinander, einschließ­ lich der Abstandskeile 47 und 48.

Wie sich insbesondere aus Fig. 1-4 ergibt, sind die Schrau­ ben 2 l in drei Gruppen 21 a, 21 b und 21 c unterteilt, die im wesentlichen an den Spitzen eines Dreiecks angeordnet sind. Die Endgruppen 21 a und 21 c sind an den Enden der Außenteile 22 und 24 des Bügels angeordnet, während die Mittelgruppe 21 b im wesentlichen in einer Mittelzone des Zwischenteils 23 des Bremssattels 20 angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine besonders robuste Befestigung erhalten.

Die in Verbindung mit Fig. 1-8 beschriebene Bremse hat eine besonders einfache und zweckmäßige Bauform bei geringem Raumbedarf sowohl in der Umfangsrichtung als auch in der axialen Richtung. Sie ergibt infolge der Rippen 23 a des Teils 23 eine sehr gute Kühlung. Zur guten Kühlung trägt ebenfalls der Umstand bei, daß vom unteren Teil der Bremse nur die Scheiben 17 und 18 der Belüftungsluft ausgesetzt sind. Darüber hinaus sind der Bremssattel 20 und die hydraulischen Steuerkreise 45 und 46 gegen Schmutz und Witterungseinflüsse geschützt, da sie nur in der oberen Mitte der Bremse angeordnet sind. Da die Kreise 45 und 46 für die beiden Scheiben 17 und 18 unabhängig voneinander sind, ergibt sich eine sehr hohe Sicherheit beim Bremsen.

Die äußeren Teile 22 und 24 der Bremse nach Fig. 1-8 können so wie sie sind für den Bau einer Einscheiben­ bremse verwendet werden (Fig. 9 und 10).

Die Zylinder 25 des Teils 22 sind genau gegenüber den Zylindern 40 des Teils 24 angeordnet. Bei 28 und 43 sind die diesen Zylindern zugeordneten Reibbeläge erkennbar, jedoch dienen hier diese Beläge zum Zuspannen der einzigen Bremsscheibe, die mit 50 bezeichnet ist.

Die Möglichkeit der Verwendung der Teile 22 und 24 der Zweischeibenbremse nach Fig. 1-8 zum Bau der Einscheiben­ bremse nach Fig. 9 und 10 bringt einen Standardisierungs­ vorteil insbesondere bei der Anwendung auf Schwerlastwagen, bei welchen die Zweischeibenbremsen auf der Hinterachse verwendet werden können, während die Einscheibenbremsen auf der Vorderachse verwendet werden können.

Die in Verbindung mit Fig. 1-8 zur Anwendung auf eine Zweischeibenbremse beschriebene Erfindung läßt sich auch auf alle Mehrscheibenbremsen anwenden und beispielsweise auf eine Dreischeibenbremse, wie sie in Fig. 11 darge­ stellt ist.

In Fig. 11 sind die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1-8 zur Bezeichnung ähnlicher Elemente, jedoch zusätzlich mit einem Strich versehen verwendet.

In Fig. 1 sind bei 22′ und 24′ die äußeren Teile des Bügels 20′ erkennbar, jedoch sind in diesem Falle zwei Zwischenstücke 23′₁ und 23′₂ anstelle eines einzigen 23 verwendet. Die Teile 22′ und 23′₁ wirken mit einer ersten Scheibe 17′ zusammen, während die Teile 23′i 2 und 24′ mit der zweiten Scheibe 18′ zusammenwirken. Was die beiden Zwischenteile 23′₁ und 23′₂ betrifft, so wirken diese mit der dritten Scheibe zusammen, die mit 51 bezeichnet ist.

Die Anordnung und die Wirkungsweise der Dreischeibenbremse nach Fig. 11 sind ähnlich wie für die Zweischeibenbremse nach Fig. 1-8 beschrieben. Wie ersichtlich, ist der Umfangsraumbedarf dieser Dreischeibenbremse gegenüber einer entsprechenden Zweischeibenbremse nicht erhöht.

Claims (8)

1. Mehrscheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens zwei im Abstand voneinander drehfest auf einem abzubremsenden Teil angeordneten Bremsscheiben und mit einer Anordnung von mit dem Fahrzeugfahrgestell fest ver­ bundenen Bremssättel, bestehend aus außen an den Brems­ scheiben angeordneten Außenteilen und mindestens einem ge­ meinsamen, zwischen den Bremsscheiben angeordneten Zwischen­ teil, in welchen Teilen beidseitig jeder Bremssscheibe ange­ ordnete paarweise zusammenwirkende Kolben-Zylinder-Anordnungen zum Anpressen von Reibbelägen gegen die Bremsscheiben aufge­ nommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gemeinsamen Zwischenteil (23) die einander entgegen­ gesetzt wirkenden Zylinder-Anordnungen (30, 31) in Umfangs­ richtung hintereinander angeordnet sind und von Sackzylindern gebildet werden.

2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zwischenteil (23) Aufnahmen (34 a, 38 a) aufweist, in denen die Reibmittel (34, 38) aufgenommen sind, die sich in Umfangsrichtung über die zugeordneten Zylinder (30, 31) hinauserstrecken, wobei die Auf­ nahmen (34 a, 38 a) in Umfangsrichtung versetzt sind, und die Aufnahmen (34 a, 38) eine Tiefe aufweisen, die größer ist als die Dicke des Bodens (30 a, 31 a) der Sackzylinder.

3. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Außenteile (22, 24) und das Zwischen­ teil (23) des Bremssattels einzelne Teile sind, die mit­ einander entlang im wesentlichen in der Ebene der Bremsscheibe verlaufenden Auflagerflächen mittels Befestigungsmitteln (21) verbunden sind.

4. Bremse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Teile (22, 23, 24) in einem Winkelsektor von etwa 180° zusammengebaut sind.

5. Bremse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Befestigungsmittel (21) in drei Gruppen (21 a, 21 b, 21 c) unterteilt und im wesentlichen an den Spitzen eines gleich­ schenkeligen Dreiecks mit einem umschreibenden Kreis um die Achse der Bremsscheiben (17, 18) angeordnet sind, wobei zwei Endgruppen (21 a, 21 c) jeweils an den Enden der Außenteile (22, 24) und eine Mittelgruppe (21 b) im wesentlichen in der Mittelzone des Zwischenteils (23) angeordnet sind.

6. Bremse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (27) eines Außenteils (22) diejenigen Zylinder (27) des Zwischenteils (23) über eine Leitung (45) miteinander in Strömungsverbindung stehen, welche Leitung unabhängig ist von einer Leitung (46) zwischen den Zylindern (42) des anderen Außenteils (24) und dem zugeordneten Zylinder (37) des Zwischenteils (23) der anderen Scheibe (18).

7. Bremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen den außenseitigen Teilen (22, 24) des Bremssattels und dem mindestens einen Zwischenteil (23) Abstandskeile (47, 48) angeordnet sind.

8. Bremse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Brems­ sattel (20′) zwei Zwischenteile (23′1, 23′2) aufweist, deren Zylinder einander gegenüberliegen.