DE2907517A1 - Schwimmsattel-teilbelagscheibenbremse - Google Patents

Schwimmsattel-teilbelagscheibenbremse

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DE2907517A1 DE19792907517 DE2907517A DE2907517A1 DE 2907517 A1 DE2907517 A1 DE 2907517A1 DE 19792907517 DE19792907517 DE 19792907517 DE 2907517 A DE2907517 A DE 2907517A DE 2907517 A1 DE2907517 A1 DE 2907517A1
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Description

Schwimmsattel-Teilbelags cheibezLbremse
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwimmsattelteilbelagscheibenbremse mit einer umlaufenden Bremsscheibe, einem auf einer Seite der Bremsscheibe festgelegten, nicht umlaufenden Bremsträger, der teilweise den Rand der Bremsscheibe übergreift und zwischen zur Bremsscheibenachse parallelen Führungsflächen einen Bremssattel axial verschieblich führt und in Unifangsrichtung der Bremsscheibe abstützt, wobei der Bremssattel über seine sich parallel zur Bremsscheibe erstreckenden Schenkel, mit beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken in Verbindung steht, von denen eine erste Bremsbacke auf der Befestigungsseite des Bremsträgers im Bremsträger geführt und abgestützt ist.
Eine derartige Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbrernse ist aus. der DE-OS 2 4o8 519 bekannt. Der Bremsträger überragt die Bremsscheibe mit zwei parallel zur Bremsscheibenachse verlaufenden Armen, die auf beiden Seiten der Bremsscheibe einander zugewandte Vorsprünge aufweisen, dessen Stirnseiten die Führungsflächen bilden. Die Vorsprünge greifen in Führungsnuten des Bremssattels ein, deren Bodenflächen zur Bremsscheibenachse
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parallel verlaufen. Die Führungsflächen haben zu den Nutenböden ein geringes Spiel, so daß der Bremssattel axial leicht verschieblich ist.
Die auf der Befestigungsseite des Bremsträgers lie-. gende Bremsbacke ist durch einen im Schenkel des Bremssattels angeordneten Betätigungskolben an die Bremsscheibe anlegbar, die dem anderen Schenkel zugeordnete Bremsbacke liegt im Schenkel des Bremssattels formschlüssig fest und wird durch die Reaktionskraft
l'O des Betätigungskolbens angelegt. Wird die rotierende Bremsscheibe abgebremst, so legt sich erst die kolbenseitige, im Bremsträger abgestützte Bremsbacke an die Bremsscheibe und überträgt alle auftretenden Reibkräfte direkt auf den Bremsträger. Nun erst legt sich die im Schenkel des Bremssattels festliegende Bremsbacke an die Bremsscheibe an und die auftretenden Reibkräfte versuchen»den Bremssattel in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe zu verschieben,um ihn an den vorgesehenen Führungsflächen des Bremsträgers abzustützen. Da der Bremssattel auf der Bremsträgerseite jedoch durch den auf der im Bremsträger abgestützten Bremsbacke reibschlüssig festliegenden Kolben mit dem Bremsträger kraftschlüssig in Verbindung steht, wird beim Überwinden der führungsbedingten Spiele zwischen Brems- sattel und Bremsträger eine Schrägstellung des Brems- satteis und damit ein Schrägverschleiß der Bremsbacken eintreten. Beim Lösen der Scheibenbremse kehrt der Bremssattel nicht mehr in seine Ausgangslage zurück und wird sich bei einer weiteren. Bremsung noch stärker schrägstellen, bis der Bremssattel durch Anlage zwischen den scheibenauslauf- und scheibeneinlauf-
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seitigen Führungsflächen abgestützt wird und der maxi-.raale Schrägverschleiß erreicht ist. Eine weitere Vergrößerung der Schrägstellung ist nun nur noch durch die Durchbiegung des über die Bremsscheibe ragenden Armes bestimmt, der als Abstützung des Bremssattels dient.
Aufgabe der Erfindungist es, die durch die unkontrollierte Überwindung der bestehenden Führungsspiele entstehende Schrägstellung des Bremssattels zu verhindern ,um so den Schrägverschleiß zu verringern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Seite des Bremsträgers eine Lagerung angeordnet ist, die dem auf der Befestigungsseite des Bremsträgers liegenden Schenkel des Bremssattels ermöglicht, der durchdie Umfangskraft hervorgerufenen Verschiebung des anderen Schenkels zu folgen. Es ist somit gewährleistet, daß der Bremssattel bei Überwindung des Führungsspiels nur parallel zu seiner Ruhelage in Umlaufrichtung der Bremsscheibe verschoben werden kann, die Schenkel des Brernssattels liegen immer parallel zur Bremsscheibe. Ein durch das Führungsspiel bedingter Schrägverschleiß wird durch diese Anordnung weitgehend „ vermieden.
Besondere Bedeutung erlangt die erfindungsgemäße Ausführung bei Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremsen, bei denen auf beiden Seiten der Bremsscheibe angeordnete,
■gestehen,
voneinander getrennte Führungsflächen\ die auf der Befestigungsseite des Bremsträgers zum Bremssattel ein größeres Spiel aufweisen als die auf der der Befestigungsseite des Bremsträgers gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe angeordneten Führungsflächen.
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Diese Abstützung des Bremssattels wird bei einer Durchbiegung des scheibenauslaufseitigen Bremsträgerarms der Schrägstellung des Bremssattels entgegenwirken, da der auf der Befestigungsseite des Bremsträgers liegende Schenkel des Bremssattels immer dem ausgelenkten Schenkel parallel nachgeführt werden kann.
Bei einer aus Rückenplatte und Bremsbelag zusammengesetzten Bremsbacke kann die Lagerung dadurch erzielt werden, daß die im Bremsträger abgestützte Bremsbacke " auf ihrer dem Schenkel des Bremssattels zugewandten Seite der Rückenplatte oder der der Bremsbacke zugewandte Kopf des Betätigungskolbens einen das Lager für den Schenkel bildenden Gleitbelsg trägt. Dadurch wird dem Schenkel die Möglichkeit gegeben, in Umfangsrichtung der Bremsscheibe weitgehend frei von Reibungskräften auf der Rückenplatte zu gleiten. Besonders vorteilhaft erweist sich diese Ausführung deshalb, da es nun durch Austausch der Bremsbacken möglich ist, den Schrägverschleiß auch bei bestehenden Systemen zu verringern.
Eine andere Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß zwischen der im Bremsträger abgestützten Bremsbacke . und dem Betätigungskolben ein druckfester Belag angeordnet wird, der in Umfangsrichtung der Bremsscheibe elastisch ist. Auch hiermit wird ohne größere Eingriffe in eine Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse der Schrägverschleiß deutlich verringert.
Eine andere vorteilhafte Ausbildung der Lagerung wird dadurch gegeben, daß die erste Bremsbacke über eine federnde Anordnung im Bremsträger abgestützt ist und
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IVJ^-LS XJJ V X>kJ ui'iui
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durch seine kraftschlüssige Verbindung über den Kol~ ben mit dem Schenkel des Bremssattels beweglich wird, so daß er der Auslenkung des anderen Schenkels folgen kann.
Indem die federnde Anordnung so ausgeführt ist, daß sie nach Anlage des Bremssattels an die Führungsfläche bei Krafteinwirkung genau um den Weg nachgibt, der der durch die Bremskraft hervorgerufenen Auslenkung des ' abstützenden Armes entspricht, der die Führungsfläche trägt, wird ein Ausgleich der durch die Umfangskraft bedingten Schrägstellung des Bremssattels erreicht.
Dadurch, daß die Bremsbacke nur in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe über eine federnde Anordnung abgestützt ist, wird der erforderliche Aufwand minimiert. Die Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe ist so gewählt, daß sie der Vorwärtsfahrt bei Fahrzeugen entspricht. Da die maximalen Bremskräfte und somit auch die maximalen Schrägstellungen des Bremssattels in erster Linie bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges vorkommen, können sie durch diese Ausbildung kompensiert werden.
Eine andere Möglichkeit der Lagerung bietet sich dadurch, daß zwischen Betätigungskolben und Bremsbacke ein Zwischenteil eingesetzt ist, das in Umfangsrichtung der Bremsscheibe begrenzt beweglich ist und durch federnde Mittel in Mittellage zum Kolben gehalten wird. Es kann somit erreicht werden, daß eine die Verschiebung des Bremssattels ausgleichende Vorrichtung in den Betätigungskolben integriert wird*
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Erfindungsgemäße Ausführungen der Schwimmsattel- Teilbelagscheibenbremse sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 die schematische Darstellung der Aufsicht auf eine Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse,
Fig. 2 eine federnde Anordnung zur Abstützung einer Bremsbacke im Bremsträger.
In Figur 1 ist die Bremsscheibe mit 1, der Bremssattel mit 2 und der Bremsträger mit 3 bezeichnet. Der Bremsträger übergreift die Bremsscheibe mit zwei Armen 4, 5» zwischen denen der Bremssattel 2 geführt und gehalten ist. Hierzu weisen die Arme des Bremsträgers beidseitig der Bremsscheibe Vorsprünge 8,9»10»11 auf, die in parallel zu den Armen des Bremsträgers eingebrachten Führungsnuten 1*1,15 des Bremssattels eingreifen.
Die Vorsprünge 8,9,10 sind gleich ausgebildet und ihre Stirnseiten 31s32,33 habenzum Nutboden 12 im Bremssattel ein geringeres Spiel v, während der Vorsprung 11 kleiner ausgebildet ist, so daß seine Stirnseite ein definiertes Spiel χ zum Nutboden 12 im Bremssatte aufweist. Der Bremssattel hat zwei sich parallel zur Bremsscheibe erstreckende Schenkel 6,7» wobei der Schenkel 7 eine hydraulische Betätigungsrichtung mit einem Kolben 13 enthält. Zu beiden Seiten der Bremsscheibe 1 sind Bremsbacken 16,17 angeordnet. Die Bremsbacke 16 ist direkt zwischen den Armen im Bremsträger an den Flächen 24,25 abgestützt und durch den Kolben
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an die Bremsscheibe anlegbar, während die Bremsbacke auf der dem Kolben gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe direkt im Bremssattel abgestützt ist.
Die aus Bremsbelag 19 und Rückenplatte 18 zusammengesetzte Bremsbacke 16 trägt auf der dem Kolben 13 zugewandten Seite der Rückenplatte einen Gleitbelag 20, dessen Reibungskoeffizient möglichst gering ist. In der dargestellten Ausführungsform kann z. B. teflonisiertes Blech verwendet werden, so daß der Kolben fast reibungs-. los in Umfangsrichtung der Bremsscheibe über die Rückenplatte gleiten kann.
Wird in den Zylinder 21 ein Druckmittel eingebracht, so wird der Kolben 13 die Bremsbacke 10 an die Bremsscheibe anlegen, die auftretende Reibkraft wird die Bremsbacke 16 sofort zur Anlage an die Abstützfläche 25 im Bremsträger bringen. Die nun auftretende Reaktionskraft auf den Zylinderboden 22 wird den Bremssattel 2 verschieben und die Bremsbacke 17 wird ebenfalls in Reibeingriff mit der Bremsscheibe gebracht, die auftretenden Reibkräfte werden direkt auf den Bremssattel 2 übertragen. Durch diese Umfangskräfte wird der Bremssattel 2 in Hauptdrehrichtung 23 der Bremsscheibe mitgenommen,bis er an der Abstützfläche 33 des Bremsträgerarmes h zur Anlage kommt. Bei dieser Verschiebung wird der Schenkel 6 des Bremssattels dem Schenkel 7 folgen, da er auf der Rückenplatte 18 der Bremsbacke 16 fast reibungsfrei gleiten kann. Es ist somit gewährleistet, daß der Bremssattel, ohne sich schrägzustellen,an den scheibenauslaufseitigen Abstützflächen zur Anlage kommt,um die auftretenden Umfangskräfte zu übertragen.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung kann dadurch
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erreicht werden, daß dem Bremssattel zur Abstützfläche auf der Seite des Bremsträgers ein Spiel χ zugeordnet wird,so daß ihm damit eine größere, begrenzte Beweglichkeit in Umfangsrichtung der Bremsscheibe eingeräumt wird. Ist der Bremssattel zur Anlage an die
Führungsfläche 33 gelangt, so wird er die auftretenden XJmfangskräf te direkt auf den Brems trägerarm h übertragen. Bedingt durch die freie Länge des Bremsträgerarms h wird er sich aufgrund der Materialelastizität _ verbiegen. Der Schenkel 7 des Bremssattels verschiebt sich also .in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe und würde so den Bremssattel 2 schrägstellen. Durch den besonders gestalteten Reibbelag auf der dem Bremssattel zugewandten Seite der Rückenplatte 18 der Bremsbacke 1ö und durch das entsprechend ausgelegte Spiel χ am Vorsprung 11 wird der Schenkel 6 jedoch fast reibungslos der Verschiebung des Schenkels 7 folgen. Somit kann der Breiassattel nur parallel zur Bremsscheibe verschoben werden, ein Schrägstellen der Schenkel und somit ein Schrägverschleiß der Bremsbacken wird weitgehend vermieden. Bei der Beendigung des Bremsvorgangs wird der Arm 4 des Bremsträgers, bedingt durch seine Materialelastizität, den Bremssattel in seine Ruhelage zurückstellen.
Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform, dem
Schenkel 6 ein Nachfolgen der Verschiebung des Schenkels 7 zu ermöglichen, ist in Figur 2 dargestellt. Für gleiche Teile wie in Figur 1 sind die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Die vom Kolben 13 anlegbare Bremsbacke 16 ist in Hauptdrehrichtung 23 der Bremsscheibe nicht unmittelbar an der Abstützfläche des Bremsträgers abgestützt. Zwischen, der Abstütz-
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fläche des Bremsträgers und der der Abstützfläche zugewandten Seite 26 der Bremsbacke ist eine Feder 27 eingebracht. Sie wird durch eine Schraube 28 am Bremsträger gehalten. Die Elastizität der Feder ist progressiv;gewählt, so daß die Feder ohne größere Kraftaufwendung mindestens um den Weg ν zusammendrückbar ist, jedoch nach Überwindung des Weges ν in ihrer Elastizität der Materialelastxzität des Bremsträgerarms h entspricht. Somit wird bei einer Bremsung die auf die Feder 27 einwirkende Kraft die Feder genau um den Weg zusammenpressen, der der Verschiebung des Schenkels 7 in Hauptdrehrichtung 23 der Bremsscheibe 1 entspricht. Da der Kolben 13 in dieser Ausführungsform reibschlüssig an der Rticlcenplatte 18 der Bremsbacke 16 anliegt, wird die Bremsbacke den Schenkel 6 des Bremssatteis ebenfalls in Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe mitnehmen. Somit ist erreicht, daß die Schenkel 6 und 7 parallel verschoben werden, so daß die Schenkel des Bremssattels ihre zur Bremsscheibe parallele Lage beibehalten. Ein Schrägstellen des Bremssattels 2 wird weitgehend vermieden, der Schrägverschleiß der Bremsbacken wird spürbar verringert.
In beiden Ausführungsformen sowie bei anderen Anv/endungsbeispielen ist darauf zu achten, daß die Eingrifftiefe ζ der Vorsprünge 8,9,10,11 in die Führungsnuten i4,15 so ausgelegt ist, daß bei maximaler Verschiebung des Bremssattels in Umfangsrichtung der Bremsscheibe die Vorsprünge 8,9 bzw. 10,11 nicht aus der Führungsnut 14 bzw. 15 austreten können.
Es sei hier darauf hingewiesen, daß die gezeigten Ausführungsformen die vorhandenen Möglichkeiten zur Schaffung einer Lagerung bei weitem nicht erschöpfen.
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So könnten zwischen der Bremsbacke To und dem Kolben 13 auch andere, bekannte Lagerungen gewählt werden, die dem Schenkel 6 ein Folgen des Schenkels 7 ermöglichen« Möglichkeiten hierzu wären dadurch gegeben, daß zum Beispiel zwischen Kolben 13 und Bremsbacke 16 eine drehbar gelagerte Kugel angeordnet ist· Andere Mittel könnten vorsehen, daß in den Kolben ein Zwischenteil eingesetzt wird, das zum Kolben in Umfangsrichtung der Bremsscheibe begrenzt beweglich · is* uttd mit <3-er Bremsbacke 16 reibschlüssig in Verbindung stehtο
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Leerseite

Claims (8)

  1. ALFRED TEVES GMBH O6. Febr. 1979
    Frankfurt am Main . ZL/Wh/Mü
    P 4691
    J. Burgdorf - 5k K. Störzel - 10
    Patentansprüche
    Schwiinmsattel-Texlbelagsch.eibenbremse, mit einer umlaufenden Bremsscheibe, einem auf einer Seite der Bremsscheibe festgelegten, nicht umlaufenden Bremsträger, der teilweise den Rand der Bremsscheibe übergreift und zwischen zur Bremsscheibenachse parallelen Führungsflächen einen Bremssattel axial verschieblich führt und in XJmfangsrichtung der Bremsscheibe abstützt, wobei der Bremssattel über seine, sich parallel zur Bremsscheibe erstreckenden Schenkel mit beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken in Verbindung steht, von denen eine erste Bremsbacke auf der Befestigungsseite des Bremsträgers im Bremsträger abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Befestigungsseite des Bremsträgers (3) die erste Bremsbacke (16) am Bremsträger (3) und / oder am Bremssattel (2) derart gelagert ist, daß der der ersten Bremsbacke (16) zugeordnete Schenkel (6) des Bremssatteis der durch die Bremskraft hervorgerufenen Verschiebung des anderen Schenkels (7) folgt.
  2. 2. Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, mit auf beiden Seiten der Bremsscheibe
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    "" 2 —
    angeordneten, voneinander getrennten Führungsflächen, dadurch gekennzeichnet , daß die auf der Befestigungsseite des Bremsträgers (3) liegende Führungsfläche (3O|31) zum Bremssattel (2) ein größeres Spiel vC/aufweist als die auf der der Befestigungsseite des Bremsträgers gegenüberliegende Seite der Bremsscheibe (1) angeordnete Führungsfläche (32,33).
  3. 3· Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1, mit einer aus Rückenplatte und Bremsbelag zusammengesetzten Bremsbacke, dadurch gekennzeichnet , daß die im Bremsträger (3) abgestützte Bremsbacke (16) auf ihrer dem Schenkel (6) des Bremssattels (2) zugewandten Seite der Rückenplatte (18) oder der der Bremsbacke zugewandte Kopf des Betätigungskolbens (13) einen das Lager für den Schenkel (6) bildenden Gleitbelag (20) trägt.
  4. 4. Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der im Bremsträger (3) abgestützten Bremsbacke (16) und dem Betätigungskolben (13) ein druckfester Belag (2O) liegt, der in Umfangsrichtung der Bremsscheibe (1) elastisch ist.
    5· Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Bremsbacke (16) über eine federnde Anordnung (27) im Bremsträger (3) abgestützt ist.
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  6. 6. Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die federnde Anordnung (27) nach Anlage des Brenissattels (2) an die Führungsfläche (32,33) bei Krafteinwirkung genau um den ¥eg nachgibt, der der durch die Bremskraft hervorgerufenen Auslenkung des abstützenden Armes (^,5) entspricht, der die Führungsfläche (32,33) bildet.
  7. 7· Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Bremsbacke (i6) nur in Hauptdrehrichtung (23) der Bremsscheibe über eine federnde Anordnung (27) abgestützt ist.
  8. 8. Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Betätigungskolben (13) und Bremsbacke (16) ein Zwischenteil eingesetzt ist, das in Umfangsrichtung der Bremsscheibe (i) begrenzt beweglich ist und durch federnde Mittel in Mittellage zum Kolben gehalten wird.
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