DE2931216C2 - - Google Patents

Description

Bremsbackenhalterung für eine Teilbelag-Scheibenbremse mit einer schwimmend gelagerten Bremsscheibe, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die GB 20 04 008 zeigt eine Bremsbackenhalterung für eine Teilbelag-Scheibenbremse, bei der zwei im Gehäuse der Scheibenbremse festgelegte Bolzen die Bremsscheibe überragen. Die beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Bremsbacken zeigen in Umfangsrichtung der Bremsscheibe radial außen angesetzte, klauenartige Fortsätze. Mit diesen umgreifen sie teilweise die Bolzen, wobei der Klauenmund in Umfangsrichtung der Bremsscheibe zeigt. Da die Bremsbacken von den Bolzen geführt und gehalten sind, müssen beim Wechseln der Beläge die Bolzen aus dem Gehäuse der Scheibenbremse entfernt werden, so daß die Bremsbacken entnehmbar werden. Es ist hierbei aus­ reichend, daß ein Bolzen gelöst wird, so daß die Brems­ backen in Umfangsrichtung der Scheibenbremse gezogen werden können. Es wirkt sich hierbei besonders nach­ teilig aus, daß die Bolzen in voller Länge aus dem Ge­ häuse der Scheibenbremse entfernt werden müssen. Dies wird in der Praxis meist dadurch erschwert, daß die Bolzen im Gehäuse festkorrodieren oder festrosten. Nach erfolgtem Wechsel der Beläge ist das nachfolgende Wieder­ einbringen und Positionieren des gezogenen Bolzens be­ sonders zeitaufwendig und mit Schwierigkeiten verbunden.

Eine andere Bremsbackenhalterung ist aus der DE-AS 12 56 969 bekannt. Die Bremsbacken sind auf einer Seite von einem Bolzen durchdrungen und mit diesem aus der Scheibenbremse herausnehmbar. Dies ist möglich, da der andere Bolzen nur von klauenartigen Ansätzen der Brems­ backen formschlüssig umgriffen wird, wobei bei Heraus­ ziehen der Bremsbacken mit dem einen Bolzen aus der Scheibenbremse der Formschluß dadurch aufgehoben wird, daß der andere Bolzen die klauenartigen Ansätze durch einen Klauenmund verlassen kann. Jedoch muß auch bei dieser Ausführung zumindest ein Bolzen der Bremsbacken­ halterung bzw. Teile der Scheibenbremse gelöst und ent­ fernt werden, bevor ein Wechseln der Beläge möglich ist. Die schon aufgeführten Nachteile treten also auch bei dieser Ausführung auf.

Aus den Figuren 8, 9 und 10 der DE-OS 22 11 013 ist eine gat­ tungsgemäße Bremsbackenhalterung mit einem Ab­ stützkörper bekannt. Der Abstützkörper hat eine walzenförmige Gestalt und weist zwei Abschnitte auf. Zwischen den beiden Ab­ schnitten liegt ein radialer Einschnitt, der zum Einsetzen des Bremsbelages vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung ist ledig­ lich ein Belag auf der Innenseite (d. h. dort, wo die Betäti­ gungseinheit vorgesehen ist) radial ohne weiteres entnehmbar. Eine entsprechende Anordnung für den außen gelegenen Belag ist nicht möglich. Dadurch ergibt sich bei der bekannten Lösung ein relativ großer Montageaufwand beim Austausch der Brems­ backen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine einfache Bremsbacken­ halterung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein Wechseln beider Beläge ohne Lösen und ohne Entfernen von Bol­ zen oder anderen Teilen ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bremsscheibe schwimmend gelagert ist, und daß die zweite Bremsbacke mit einem gleichartigen klauenförmigen Ansatz form­ schlüssig am Umfang des Bolzens anliegt, nach Entnahme der ersten Bremsbacke samt Bremsscheibe um ein Spiel auf dem Bol­ zen verschiebbar ist und in einen im Querschnitt verringerten zweiten Abschnitt des Bolzens eingreift, der den Formschluß zwischen Klaue und Bolzen aufhebt. Durch diese Maßnahme wird ein Lösen der Bolzen überflüssig. Die Bremsbacken liegen nun lose in der Scheibenbremse und sind ohne weitere Maßnahmen entnehmbar. Die beim Wechseln bisher aufgetretenen Schwierig­ keiten werden vermieden und beim Wechseln der Beläge kann er­ heblich an Zeit eingespart werden. Das Merkmal, daß die Brems­ scheibe schwimmend gelagert ist, ist an sich bspw. aus der DE-AS 12 56 969 bekannt.

Wird das Spiel sowie die Länge des mit kleinerem Querschnitt ausgebildeten Abschnitts gleich der Dicke der Klaue gewählt, so kann die Biegebeanspruchung des Bolzens auf ein Minimum gesenkt werden.

In einfachster Ausführung ist der im Querschnitt verringerte Abschnitt ein Abschnitt des Bolzens, der mit kleinerem Durchmesser ausgebildet ist als der übrige Bolzen. Diese Ausführung ist her­ stellungsgemäß besonders kostengünstig. Wird der Durchmesser des im Durchmesser kleiner ausge­ bildeten Abschnitts des Bolzens gleich der Öffnungsweite des Klauenmundes gewählt, so erhält man eine material- und bauraumsparende Ausführung.

Wird das erforderliche Spiel zwischen Bremsbacke und Bolzen nur auf einer Seite gewünscht, so kann die Achse des mit kleinerem Durchmesser ausgebildeten Abschnitts zur Achse des übrigen Bolzens versetzt sein. Wird die Achse des mit kleinerem Durchmesser ausgebildeten Ab­ schnitts zur Achse des übrigen Bolzens um einen Abstand derart versetzt, daß der Umfangskreis des Abschnittes und der Umfangskreis des Bolzens einen gemeinsamen Be­ rührungspunkt haben, so ist das erforderliche Spiel zwischen Bremsbacke bzw. zwischen Klauenende und Bolzen in Umfangsrichtung der Bremsscheibe auf eine Seite ver­ lagert. Dies hat den Vorteil, daß der Berührungspunkt so gewählt werden kann, daß in ihm die Tangente mit der Kante der Bremsbacke in Umfangsrichtung der Bremsscheibe zusammenfällt. Bei einer Ausführung mit zwei Bolzen kann erreicht werden, daß beim Einschieben zwischen die beiden Bolzen die Bremsbacke in ihrer Lage definiert ist und keine zusätzliche Einfädelungsarbeit bei axialem Verschieben der Bremsbacken mehr erforderlich ist.

Die belastungsfähigste Ausführung ist dadurch gegeben, daß der Bolzen eine Nut aufweist, deren Boden parallel zu der Kante der Bremsbacken verläuft, die in Umfangs­ richtung der Bremsscheibe liegt. Wird diese Nut derart optimiert, daß die Tiefe der Nut gleich dem Bolzendurchmesser minus der Öffnungsweite des Klauenmundes ist, so bleibt der maximal mögliche Bolzendurchmesser im Bereich des im Querschnitt kleiner ausgeführten Abschnitts bestehen, die Belastungsfähigkeit an dieser Stelle wird gegenüber den anderen Ausführungen erhöht.

Diese Ausführungen sind besonders vorteilhaft, wenn die Bremsbacken von zwei Bolzen derart gehalten werden, daß die Bremsbacke zwischen diesen beiden Bolzen eingesetzt wird. Werden hierbei die mit kleinerem Querschnitt ausge­ bildeten Abschnitte so gewählt, daß sie zueinander­ liegende Berührungspunkte haben, zwischen denen die Bremsbacke in Anlage eingeführt wird, so braucht beim Wechseln der Beläge keinerlei Einfädelungsarbeit und Positionierungsarbeit geleistet werden. Das Wechseln der Beläge ist einfach und somit sehr kostengünstig.

Es ist natürlich auch möglich, daß bei einer Anordnung von zwei Bolzen die Bremsbacken so ausgeführt sind, daß sie nach einem axialen Verschiebeweg um einen an­ deren Bolzen schwenkbar sind und erst in einer bestimmten Stellung zur Scheibenbremse zu lösen sind. Dies hätte z. B. bei gedrückten Belägen den Vorteil, daß man als Schwenkachse den kraftaufnehmenden, in Scheibenauslauf­ richtung liegenden Bolzen nicht mit Abschnitten kleineren Querschnitts versehen muß. Würde nur der scheibeneinlauf­ seitige Bolzen mit erfindungsgemäßen Abschnitten und die Bremsbacken mit erfindungsgemäßen Klauen versehen, so könnte die Entnahme der Bremsbacken derart geschehen, daß nach axialem Verschieben einer Bremsbacke diese vom scheibeneinlaufseitigen Bolzen abnehmbar und um den anderen Bolzen schwenkbar ist, bis sie so weit aus ihrem Schacht herausgeschwenkt ist, daß sie von dem scheiben­ auslaufseitigen Bolzen abnehmbar ist.

Erfindungsgemäße Ausführungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Hälfte einer Scheiben­ bremse mit teilweisem Schnitt,

Fig. 2 den Schnitt II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine exzentrische Anordnung des Abschnittes aus Fig. 2,

Fig. 4 eine belastungsfähigere Ausführung mit abgeflachtem Kreisquerschnitt.

In Fig. 1 ist eine Teilbelag-Scheibenbremse mit schwimmend gelagerter Bremsscheibe gezeigt. Die Darstellung be­ schränkt sich auf eine Hälfte, da die Scheibenbremse symmetrisch zur Mittellinie 1 aufgebaut ist. Beiderseits einer Bremsscheibe 2 sind Bremsbacken 4, 5 angeordnet, die durch Bolzen 3, die die Bremsscheibe 2 überragen, ge­ führt und gehalten werden. Da die Bremsscheibe 2 schwimmend gelagert ist, müssen die Teile 7, 8 in bezug auf das restliche Scheibenbremsensystem fest angeordnet sein. Bei derartigen Anordnungen findet es sich oft, daß die Teile 7, 8 Elemente des Fahrzeugs oder des Ge­ häuses sind, in denen die Bremsscheibe rotiert. In der ge­ zeigten Anordnung wird der Bolzen 3 mittels eines Ge­ windes 6 in das Teil 7 fest eingeschraubt. Der Bolzen hält gleichzeitig einen Zylinderkopf 9 am Teil 8 unver­ schiebbar fest. Ein im Zylindertopf gleitender Kolben 11 begrenzt den Druckraum 12, der durch die Dichtung 10 druckmitteldicht zum Außenraum abgeschlossen ist. Der Kolben 11 wirkt auf die Bremsbacke 4, die mit der Brems­ scheibe 2 in Reibeingriff treten kann und dabei in Brems­ anlegerichtung 13 die Bremsscheibe 2 verschiebt und diese so in Reibgriff mit der Bremsbacke 5 bringt. Die Brems­ backe 5 stützt sich in Bremsanlegerichtung 13 an dem festen Teil 6 ab, so daß die durch den Kolben 11 aufge­ brachten Zuspannkräfte der Scheibenbremse zur Wirkung kommen können.

Der Bolzen 3 ist in fünf Abschnitten 14, 15, 16, 17, 18 auf­ geteilt. Die Abschnitte 14, 16 und 18 sind dabei mit gleichem Durchmesser ausgebildet, von denen die Ab­ schnitte 14 und 18 in den Teilen 7 und 8 festliegen. Der Teil 14 hält mit seinem als Sechskant ausgebildeten Ende den Zylindertopf 9 am Teil 8 fest, der Abschnitt 18 ist in das feste Teil 7 über ein Gewinde 6 fest einge­ schraubt. An die Abschnitte 14 und 18 anschließend liegen in Richtung auf die Bremsscheibe 2 zwei Abschnitte 15 und 17, die in ihrem Durchmesser erheblich kleiner ausgebildet sind. Die beiden Abschnitte 15 und 17 werden durch den Abschnitt 16 wiederum verbunden. Die effektive Länge der Abschnitte 15 und 17 ist mit u angegeben. Die Brems­ backen 4 und 5 liegen dabei in Anlage an den Abschnitten 16 und 18, wie es ein Schnitt an der Bremsbacke 4 deutlich zeigt.

Gemäß Fig. 2 sind die Enden 19, 20 der Bremsbacken 4, 5 klauenartig ausgebildet. In der in Fig. 1 gezeichneten Lage liegt die Bremsbacke 5 derart an dem Bolzen 3 an, daß die Klaue 20 den Abschnitt 18 ohne Spiel umfaßt. Die Bremsbacke 4 liegt in gleicher Weise auf dem Abschnitt 16. Die Ab­ schnitte 17 und 18 des Bolzens 3 liegen koaxial zuein­ ander und haben unterschiedliche Radien, so daß sich eine Ringfläche ergibt. Die Öffnungsweite y der Klauen­ enden 19, 20 ist so bemessen, daß sie gleich dem Durch­ messer des mit kleinerem Querschnitt ausgebildeten Ab­ schnitts 17 ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Lage der Bremsbacken 4 und 5 entspricht einer Lösestellung, in der die Bremsscheibe 2 ein geringfügiges Lüftspiel zu den beiden Bremsbacken 4 und 5 aufweist. Die Bremsbacke 4 zeigt in dieser Lage einen Abstand x zum festen Teil 8, so daß dieser gegen die Bremsanlegerichtung 13 durch eine von außen aufgebrachte Kraft verschiebbar ist. Es muß hierbei sichergestellt sein, daß der Kolben 11 auch entsprechend dem Ver­ schiebeweg x zurückgleiten kann. Kommt nun die Klaue 19 über dem Abschnitt 15 zu liegen, so läßt sich diese dann, wie in Fig. 2 ersichtlich, radial nach außen abheben. Dabei gleitet die Klaue 19 über den mit kleinerem Durchmesser ausgebildeten Abschnitt 17. Bei der Herstellung der Scheibenbremse muß darauf geachtet werden, daß der Abstand x zum festen Teil 8 mindestens gleich der Dicke z der Klaue 19 ist, die effektive Breite u des Abschnitts 15 wenigstens der Dicke z entspricht. Als effektive Breite u wird die Länge des Abschnitts 15 bezeichnet, der die geforderte Öffnungsweite y des Klauenmundes aufweist. Ist die Bremsbacke 4 radial aus dem Schacht herausgehoben, so läßt sich die Bremsscheibe 2 ebenfalls gegen die Bewegungsrichtung 13 axial ver­ schieben, so daß für die Bremsbacke 5 das erforderliche Spiel w zur Verfügung steht, um die Klaue 20 über den Abschnitt 17 zu fahren. Nun kann auch diese Bremsbacke entnommen werden, durch eine neue ersetzt werden und die Bremsscheibe 3 wieder herangefahren werden. Zuletzt wird nun auch eine neue Bremsbacke 4 eingesetzt und der Kolben 13 bis an die Rückplatte der Bremsbacke 4 heran­ gefahren.

Wird nun Druck im Druckraum 12 aufgebaut, so wird der Kolben 11 in Bewegungsrichtung 13 die Bremsbacke 4 an die Bremsscheibe 2 andrücken und diese gleichfalls gegen die Bremsbacke 5 schieben. Die Ruhe­ lage ist nun so gewählt, daß die Bremsscheibe 5 die Bremsbacke 4 nicht vom Abschnitt 16 herunterstoßen kann.

Zu der Darstellung in Fig. 1 ist noch zu sagen, daß der Abschnitt 17 auch näher an der Rückenplatte der Brems­ backe 5 herangedrückt werden kann, ebenfalls kann der Abschnitt selbst in seiner effektiven Länge kleiner sein, denn er braucht nur die Dicke z der Klaue 20 zu haben. Somit könnte auch der axial nötige Verschiebeweg w minimiert werden.

Andere Ausbildungen des mit kleinerem Querschnitt aus­ gebildeten Abschnitts 15, 17 sind in der Fig. 3 und 4 dargestellt. In Fig. 3 ist die koaxiale Lage des Ab­ schnitts 17 zum Abschnitt 18 geändert worden. Die Achse des Abschnitts 17 zeigt zur Achse des Abschnitts 18 eine radiale Versetzung v auf, die so bestimmt ist, daß die beiden Umfangskreise der Abschnitte 17, 18 sich in dem Punkt 22 berühren. Es ist leicht ersichtlich, daß sich hier der wesentliche Vorteil gegenüber der Aus­ führung in Fig. 2 dadurch ergibt, daß nun bei einer Zweibolzenanordnung die Bremsbacke 5 zwischen zwei Be­ rührungspunkten 22 fest eingefahren werden kann. Es ist also kein genaues Ausrichten und Auffädeln der Brems­ backe 5 auf den Umfang des Abschnitts 18 mehr nötig. Durch die Ausrichtung der Bremsbacke 5 während dem Einschiebe­ vorgang läßt sich also bei Wechseln der Bremsbacken mit­ unter ein erheblicher Zeitaufwand sparen.

Fig. 4 zeigt einen für größere Beanspruchungen ausge­ legten Bolzen. Der Abschnitt 17 wurde im Querschnitt ver­ kleinert, indem eine Nut 23 in den Bolzen eingebracht wurde. Entscheidend hierbei ist, daß der Boden 24 der Nut parallel zur Kante 25 an der Bremsbacke 5 liegt.

Der Abstand vom Berührungspunkt 22 zum Boden 24 der Nut 23 entspricht hier genau der Öffnungsweite y des Klauen­ mundes. Diese vorteilhafte Ausführung ermöglicht ein einfaches Einsetzen und Ausrichten der Bremsbacke 5, da diese zwischen den Punkten 22 wieder während dem Ein­ fahren ausgerichtet wird. Ein umständliches Einfädeln ent­ fällt also auch hier. Der Querschnitt des Abschnitts 17 ist dagegen nur um den Teil verkleinert worden, der nötig ist, damit beim Abheben der Bremsbacken der Abschnitt 17 durch den Klauenmund fahren kann.

Claims (12)

1. Bremsbackenhalterung für eine Teilbelag-Scheibenbremse mit beidseits der Bremsscheibe (2) auf wenigstens ei­ nem bremsträgerfesten Bolzen (3) axial verschiebbar geführten Bremsbacken (4, 5), von denen die von der Be­ tätigungseinrichtung (13) beaufschlagte erste Brems­ backe (4) mit einem klauenförmigen Ansatz (19) am Um­ fang des Bolzens (3) formschlüssig anliegt und und mit Spiel (x) von der Bremsscheibe (2) weg verschiebbar ist, wodurch die Klaue (19) in einen im Querschnitt verringerten ersten Abschnitt (15) des Bolzens (3) eingreift, der den Formschluß zwischen Klaue (19) und Bolzen (3) aufhebt, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bremsscheibe (2) schwimmend gelagert ist, und daß die zweite Bremsbacke (5) mit einem gleichartigen klauenförmigen Ansatz (20) formschlüssig am Umfang des Bolzens (3) anliegt, nach Entnahme der ersten Bremsbacke (4) samt Bremsscheibe (2) um ein Spiel (w) auf dem Bolzen (3) verschiebbar ist und in einem im Querschnitt verringerten zweiten Abschnitt (17) des Bolzens (3) eingreift, der den Formschluß zwischen Klaue (20) und Bolzen (3) aufhebt.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Spiel (x, w) sowie die ef­ fektive Länge (u) des mit kleinerem Querschnitt ausge­ bildeten Abschnitts (15, 17) gleich der Dicke (z) der Klaue (19, 20) ist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der im Querschnitt verringerte Abschnitt (15, 17) ein Abschnitt des Bolzens (3) ist, der mit kleinerem Durchmesser ausgebildet ist als der übrige Bolzen (14, 15, 18).

4. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser des im Durchmes­ ser kleiner ausgebildeten Abschnitts (15, 17) des Bol­ zens (3) gleich der Öffnungsweite (y) des Klauenmundes ist.

5. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des mit kleinerem Durchmesser ausgebildeten Ab­ schnitts (15, 17) des Bolzens (3) zur Achse des übrigen Bolzens (14, 16, 18) versetzt ist.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Achse des mit kleinerem Durchmesser ausgebildeten Abschnitts (15, 17) des Bol­ zens (3) zur Achse des übrigen Bolzens (14, 16, 18) um einen Abstand (v) versetzt ist, so daß der Umfangs­ kreis des Abschnitts (15, 17) und der Umfangskreis des Bolzens (14, 16, 18) einen gemeinsamen Berührungspunkt (22) haben.

7. Scheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Berührungspunkt (22) auf der Kante (25) der Bremsbacke (4, 5) liegt, die in Umfangs­ richtung der Bremsscheibe (2) auf der Scheibenaus­ lauf- bzw. Scheibeneinlaufseite, vorzugsweise auf der Scheibeneinlaufseite liegt.

8. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bolzen (3) eine Nut (23) auf­ weist, deren Boden (24) parallel zu der Kante (25) der Bremsbacke (4, 5) verläuft, die in Umfangsrichtung der Bremsscheibe (2) liegt.

9. Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tiefe der Nut (23) gleich dem Bolzendurchmesser minus der Öffnungsweite (y) des Klauenmundes ist.

10. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbacken (4, 5) von zwei Bolzen (3) gehalten sind.

11. Scheibenbremse nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nur ein Bolzen (3) Abschnitte (15, 17) mit kleinerem Querschnitt aufweist und die Bremsbacken (4, 5) um den anderen Bolzen (3) schwenkbar sind.

12. Scheibenbremse nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bolzen (3) ohne Abschnitte kleineren Querschnitts die Bremskräfte aufnimmt.