DE3322232A1

DE3322232A1 - Kombinierter aluminium/eisen-scheibenbremssattel

Info

Publication number: DE3322232A1
Application number: DE19833322232
Authority: DE
Inventors: Frederick 48121 Dearborn Mich. Corey; Hubertus von Dr. 6240 Königstein Grünberg; Jonathan Martin 48009 Birmingham Mich. Rowell
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1982-08-30
Filing date: 1983-06-21
Publication date: 1984-03-08
Also published as: JPS5958239A; DE3322232C2; FR2532384B1; GB8316314D0; FR2532384A1; IT8322342A1; GB2127117B; GB2127117A; IT1164347B; IT8322342A0

Description

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Kombinierter Aluminium/Eisen-Scheibenbrems·

sattel

Die Erfindung bezieht sich auf Bremssättel im allgemeinen und insbesondere und Brerassättel für Teilbelag-Scheibenbremsen mit Schwimmsattel für Kraftfahrzeuge.

Verschiedene Ausführungen von Teilbelag-Scheibenbremsen sind bereits bekannt, bei denen Bremssättel zum Einsatz kommen, durch die Kraft von einer Achsseite einer Bremsscheibe auf die andere übertragen wird. Eine Scheibenbremse dieser Art umfaßt typischerweise zwei Bremsbacken, von denen je eine jeweils auf einer der Achsseiten der Bremsscheibe angeordnet ist. Die Bremsbacken sind in Achsrichtung zur Bremsscheibe hin und von dieser fort beweglich entweder auf einem Träger teil oder auf dem Sattel oder zwischen dem Trägerteil und dem Sattel angebracht. Während ohne Bremsbetätigung die Bremsscheibe frei um ihre Achse mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das damit in Verbindung stehende Rad drehen kann, werden das Trägerteil und damit der darauf angebrachte Sattel gegen-

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über einer Drehbewegung um diese Achse zurückgehalten, so daß nach einer Betätigung der Bremse, die zu einer Bewegung der Bremsbacken aus den einander gegenüberliegenden Achsrichtungen zum Reibschluß mit der Bremsscheibe führt, wodurch die Drehung der Bremsscheibe verzögert und schließlich zum Stillstand gebracht wird.

Die Bewegung der Bremsbacken zur Bremsscheibe hin und von ihr fort läßt sich auf verschiedene Weise erreichen, üblicherweise durch Einsatz mindestens einer hydraulisch betätigten Radbremszylinder- und -Kolbenbaugruppe. Bei Schwimmsattel-Scheibenbremsen ist der Sattel auf dem Trägerteil in entgegengesetzten Richtungen, im wesentlichen parallel zur Achsrichtung der Scheibe beweglicher Weise angebracht. Dieser schwimmend angebrachte Sattel ist zumindest zur Übertragung derjenigen Kraft in der Lage, die benötigt wird, um die auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe angeordnete Bremsbacke mit der Bremsscheibe in Bremsanlage zu bringen. Um die Übertragung dieser Kraft zu erreichen, ist der Zylinder der die Bremse betätigenden Zylinder-Kolben-Baugruppe starr mit dem Sattel verbunden und bildet üblicherweise mit diesem zusammen ein einziges Teil, so daß sich beide zusammen gleich bewegen. Der Zylinder nimmt darin gleitend einen Kolben auf, der direkt auf die auf der gleichen Seite der Bremsscheibe wie die Zylinder-Kolben-Baugruppe liegende Bremsbacke einwirkt, sobald der Druck in dieser Baugruppe über das Niveau ansteigt, das erforderlich ist, um die Reibungskräfte in dieser Baugruppe zu überwinden. In diesem Moment übt das Hydraulikmedium in der die Bremse betätigenden Zylinder-Kolben-Baugruppe auf den Zylinder eine gleichhohe, jedoch entgegengerichtete Reaktionskraft

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aus, wobei diese Reaktionskraft über den Sattel auf die auf der anderen Seite der Bremsscheibe liegende Bremsbacke übertragen wird.

Die schwimmende Anbringung des Sattels auf dem Trägerteil läßt sich auf unterschiedliche Weise erreichen, wie etwa dadurch, daß axial angeordnete, zusammenwirkende Führungsflächen am Sattel und am Trägerteil vorgesehen werden, oder durch Verwendung von Führungsstiften, die starr mit dem Sattel bzw. dem Trägerteil verbunden sind und in entsprechende Bohrungen des anderen dieser beiden Teile geführt werden. In jedem Fall muß der Sattel Präzisionsflächen, d.h. solche Fläche aufweisen, die bearbeitet oder in anderer Art so ausgebildet sind, daß sie genauen Spezifikationen hinsichtlich Abmessungen, Toleranzen, Glattheit und/oder Einhaltung des gewünschten Durchmessers entsprechen.

Bei den üblicherweise hergestellten Ausführungen von Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremsen für Kraftfahrzeuge besteht der Sattel aus Gußeisen, das aufgrund seiner erheblichen Festigkeit und relativ niedrigen Kosten beliebt ist. Der eigentliche Sattel ist üblicherweise in einem Stück mit dem Zylinder der die Radbremse betätigenden Zylinder-Kolben-Baugruppe ausgebildet. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß die Notwendigkeit der Bearbeitung an den verschiedenen Teilen des kombinierten oder Verbundsattels, der den eigentlichen Sattel und den Zylinder bildet, die Endkosten des kombinierten Sattels sowohl hinsichtlich des Kapitalaufwands für die für die Bearbeitung solcher Präzisionsflächen geeigneten Maschinen als auch hinsichtlich der Facharbeiterkosten erheblich stei-

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gert. Es ist klar, daß sich Präszisionsflächen aufgrund der Schrumpfung und anderweitigen Verformung des kombinierten Sattels nach dem Kokillenguß nicht durch einen Kokillengußvorgang erzielen lassen, mit dem der kombinierte Sattel, gefertigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ausführung eines kombinierten Bremssattels, insbesondere für die"Verwendung in Teilbelag-Scheibenbremsen mit Schwimmsattel für Kraftfahrzeuge anzugeben, der nicht die Nachteile der herkömmlichen Bremssättel aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentanspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Vorteile der Erfindung bestehen u.a„ darin, daß der Bremssattel der hier in Betracht kommenden Ausführung so ausgebildet wird, daß der Umfang der erforderlichen Bearbeitung aul ein Mindestmaß beschränkt bleibt und daß eine bequeme und unaufwendige Ausführung der restlichen erforderlichen Bearbeitungsvorgänge ermöglicht wird.

Weitere Vorteile sind darin zu sehen, daß die Erfindung einen in der Ausbildung konstruktiv einfachen, in der Herstellung unaufwendigen und trotzdem im Betrieb zuverlässigen Bremssattel ermöglicht»

Eine zusätzliche Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Entwicklung einer Herstellungsmethode für den Bremssattel der oben genannten Art, die eine Verringerung der Endkosten des Bremssattels zusammen mit einer Reduzierung seines Gewichts ohne Einbuße in der Festigkeit erbringt.'

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Zum Erreichen dieser und weiterer, später noch deutlich werdender Vorteile, besteht ein Merkmal der vorliegenden Erfindung in einem Sattelteil für eine Bremse, insbesondere für eine Teilbelagbremse mit Schwimmsattel für Kraftfahrzeuge, wobei dieses Sattelteil ein Tragelement aus einem ersten, starren Werkstoff einschließlich eines einen Ausschnitt begrenzenden Stützteils; einen getrennten Bremszylinder aus einem zweiten Werkstoff, der einen im Ausschnitt des Stützteils Aufnahme findenden Montageteil besitzt; und mindestens einen Körper aus einem dritten, Formguß-geeigneten Werkstoff umfaßt, der mindestens teilweise das Tragelement überdeckt. Der erste, zweite und dritte Werkstoff bestehen vorteilhafterweise aus unterschiedlichen Metallwerkstoffen, wie etwa Eisen, besonders Gußeisen für das Tragelement, Stahl für den Bremszylinder und Aluminium, besonders Gußaluminium für den formbaren Körper. Der formbare Körper wird dann vorteilhafterweise mit mindestens einer Präzisionsguß-Kontaktfläche vorgesehen. Es ist weiterhin von Vorteil, wenn der Bremszylinder mindestens eine feinbearbeitete Fläche aufweist.

Ein besonderer Vorteil der oben besprochenen Ausführung besteht darin, daß dadurch, daß mindestens eine der erforderlichen Präzisionsflächen als Präzisionsgußfläche an dem formbaren Körper vorgesehen wird, die Anzahl der notwendigen Bearbeitungsvorgänge und die Kompliziertheit dieser Bearbeitungsvorgänge erheblich verringert werden. Dadurch, daß der Gußkörper zum Beispiel aus Aluminium und der getrennte Zylinder zum Beispiel aus Stahl vorgesehen v/erden, lassen sich alle Präzisionsflächen entv/eder an

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dem Körper oder einer Mehrzahl solcher Körper oder an dem getrennten Zylinder anordnen, so daß keine Bearbeitungsvorgänge an dem zum Beispiel aus Kokillengußstahl bestehenden Tragelement vorgenommen zu werden brauchen. Dies vereinfacht erheblich die Herstellung des kombinierten Sattels im Vergleich mit den herkömmlichen Bremssätteln, besonders wenn die Bearbeitung der restlichen Präzisionsflächen an dem getrennten Zylinder vor dessen Zusammenbau mit dem eigentlichen Sattel erfolgt*

Eine vorteilhafte Ausführung des Sattelteils dieser Erfindung wird dann erreicht, wenn der Körper mindestens außen zumindest den Stützteil des Tragelements umgibt. In dieser Ausführung lassen sich alle außenliegenden Präzisionsflächen, die bisher an dem Sattel aus Gußeisen zu bearbeiten waren, jetzt an dem Körper durch Präzisionsguß herstellen.

Es ist jedoch auch vorteilhaft, wenn der Körper einen Abschnitt aufweist, der den Stützteil des Tragelements in dem Ausschnitt überdeckt und eine innere Präzisionsguß-Kontaktfläche besitzt, die mit dem Montageteil des Zylinders im fertigen Sattelteil in Berührung steht. Infolge dieser Lösung braucht die Fläche des Stützteils des Tragelements, die den Ausschnitt begrenzt, nicht bearbeitet zu werden, um einen ordnungsgemäßen Passitz des Montageteils des Zylinders in dem Ausschnitt zu gewährleisten. Statt dessen sorgt die innere Präzisionsgußfläche des Körpers für die erforderliche Passung, wie etwa eine Vorspannung mit dem Montageteil des Zylinders.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der

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vorliegenden Erfindung hat mindestens der Montageteil des Zylinders eine zylindrische Außenfläche und der Stützteil des Tragelements am Umfang eine vollständig ringförmige Ausbildung, so daß der Ausschnitt als eine zylindrische Öffnung durch den Stützteil hindurch ausgebildet ist. Ein besonderer Vorteil dieser Kontruktion und insbesondere der Vollständigkeit des Umfangs des Stützteils besteht darin, daß der Zylinder sicher in dem Ausschnitt gegen eine Bewegung in jeder radialen Richtung zurückgehalten wird, gleichgültig, welche radial gerichteten Kräfte auf ihn einwirken. Vorteilhafterweise besitzt der Zylinder am Montageteil mindestens einen Anlageteil, der sich nach außen über den Umfang des Zylinders hinaus erstreckt und an dem Stützteil des Tragelements zur Anlage kommt, wenn der Montageteil des Zylinders in der zylindrischen Öffnung des Tragelements vollständig Aufnahme gefunden hat.

Bei der Konstruktion, bei der der Stützteil des Tragelements und der Körper ein Verbundbauteil bilden, ist es ferner von Vorteil, wenn der Anlageabschnitt bei vollständiger Aufnahme des Montageteils des Zylinders in dem Ausschnitt an dem Verbundbauteil zur Anlage kommt. Auf diese Weise wird der Zylinder durch den Anlageabschnitt daran gehindert, sich unter der Einwirkung axial gerichteter Kräfte in mindestens einer seiner axialen Richtungen zu drehen.

Bei einer Variante erstreckt sich der Stützteil des Tragelements entlang einem teilweise ringförmigen Umfang, so daß der Ausschnitt einen im wesentlichen radial ausgerichteten offenen Bereich aufweist. In diesem Fall nimmt der Körper mindestens sowohl den Montageteil des Zylin-

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ders als auch den Stützteil des Tragelements an und um den offenen Bereich des Ausschnitts herum auf. Diese offene Ausführung des Ausschnitts vereinfacht den Zusammenbau des Zylinders mit dem Tragelement; angesichts der erheblich höheren Kosten für Aluminium im Vergleich zu Gußeisen, können jedoch unter Umständen Einsparungen an Arbeitskosten durch die gesteigerten Werkstoffkosten aufgewogen werden, so daß eine genaue Kostenanalyse unter Berücksichtigung der Stückzahl der zu fertigenden Sättel vorzunehmen ist, bevor eine Entscheidung über die Verwendung der Ausführung mit dem offenen oder mit dem geschlossenen Ausschnitt getroffen wird.

Das Tragelement des Sattelteils der vorliegenden Erfindung umfaßt mindestens einen Überbrückungsteil, der sich von den Stützteilen im wesentlichen parallel zur Achsrichtung des in dem Ausschnitt aufgenommenen Zylinders und radial gegenüber dieser Achse versetzt erstreckt, wobei der Überbrückungsteil ein freies, von dem Stützteil axial versetztes Ende aufweist und einen Bremsbacken-Betätigungsteil, der starr mit dem freien Ende des überbrückungsteils verbunden ist und sich im wesentlichen senkrecht gegenüber und zur Achse des Zylinders hin erstreckt, wobei dann der oben genannte Körper aus Formgußgeeignetem Werkstoff oder ein getrennter Körper aus solchem Formguß-geeigneten Werkstoff vorteilhafterweise mindestens teilweise den Betätigungsteil umgibt. Wiederum kann hierbei der Körper aus Formguß-geeignetem Werkstoff in gleicher Weise wie zuvor besprochen mit mindestens einer Präzisionsgußfläche vorgesehen werden, wodurch die Notwendigkeit vermieden wird, eine solche Präzisionsflä-

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ehe an dem Betätigungsteil zu bearbeiten. Die Präzisionsfläche kann zum Beispiel eine Fläche sein, die eine Öffnung in dem Gußkörper am Betätigungsteil begrenzt.

Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt dieser Erfindung wird eine Methode für die Herstellung eines Sattelteils einer Bremse, insbesondere einer Teilbelag-Scheibenbremse mit Schwimmsattel für Kraftfahrzeuge, vorgesehen, wobei diese Methode die Schritte der Ausbildung eines Tragelements aus einem starren Metallwerkstoff mit einem einen Ausschnitt begrenzenden Stützteil; der Einführung eines Montageteils eines getrennten Bremszylinders aus einem zweiten Werkstoff in den Ausschnitt; und die Aufformung mindestens eines Körpers aus einem dritten Formguß-geeigneten Metallwerkstoff mindestens auf das Tragelement, so daß das letztere mindestens teilweise durch diesen Körper überdeckt wird, umfaßt. Der Formgußschritt beinhaltet vorteilhafterweise die Ausbildung mindestens einer Präzisionsfläche an dem Körper oder die Ausbildung mindestens einer Präzisionsöffnung in dem Körper. Darüber hinaus kann die Methode der vorliegenden Erfindung ferner den Schritt der Ausbildung mindestens einer Präzisionsfläche am Zylinder, insbesondere durch Bearbeitung der Präzisionsfläche am Zylinder umfassen.

Es ist besonders von Vorteil, wenn der Schritt der Ausbildung mindestens einer Präzisionsfläche am Zylinder vor der Einführung des Montageteils des getrennten Bremszylinders in den Ausschnitt vorgenommen wird. Ein besonderer Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß sich der Bearbeitungsvorgang angesichts der einfachen hohlen zylindrischen Form des Zylinders, sei es an der äußeren Um-

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fangsflache, an der inneren Umfangsflache oder an irgendeiner der Endflächen des Zylinders, durch einfaches Einspannen des Zylinders in ein Spannfutter oder in eine ähnliche Haltevorrichtung und die Ausführung einer im wesentlichen koaxialen Relativbewegung zwischen dem Zylinder und dem Bearbeitungswerkzeug oder den Bearbeitungswerkzeugen leicht ausführen läßt. Besondere Maßnahmen sind hinsichtlich der Werkzeuge oder der Haltevorrichtungen nicht erforderlich, besonders da der Zylinder getrennt vom eigentlichen Sattel bearbeitet wird, so daß der letztere keine besonderen Einschränkungen im Hinblick auf den Aufstellungsort, die Montage oder eine besondere Art von Relativbewegung der Werkzeuge gegenüber dem Zylinder setzt.

Diese Lösungsidee ist besonders vorteilhaft, wenn der Formgußschritt vor dem der Einführung vorgenommen wird. Unter diesen Umständen besteht keine Gefahr, daß sich irgendwelche zuvor bearbeiteten Präzisionsflächen während des Formgußschritts verziehen aufgrund des Wärmeübergangs zwischen dem Formguß-geeigneten Werkstoff und dem getrennten Zylinder über den Stützteil des Tragelements. Diese Lösung macht es ferner möglich, den Körper aus dem Formguß-geeigneten Werkstoff auf der Innenseite des Ausschnitts zur Ausbildung der Berührungsfläche vorzusehen, die mit der gewünschten Passung mit dem Montageteil des Zylinders nach dem Zusammenbau in Berührung steht.

Die oben genannten und weitere Merkmale und Zwecke der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende, zusammen mit der Zeichnung ausgeführte Beschreibung noch deutlicher; in der Zeichnung stellt:

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Fig. 1 eine Achsschnittansicht durch den kombinierten Bremssattel dar;

Fig. 2 eine Draufsicht eines im kombinierten Bremssattel der Fig. 1 verwendeten Tragelements;

Fig. 3 einen Aufriß des Endes des Tragelements in Richtung des Pfeils A in Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht des Endes des kombinierten Sattels in Richtung des Pfeils B in Fig. 1;

Fig. 5 eine zerlegte perspektivische Ansicht der Kombination eines Tragelements mit dem Bremszylinder;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit der Kombination nach Fig. 5 und einer weiteren Änderung.

Wenn man nun auf die Zeichnung im einzelnen Bezug nimmt und zuerst auf Fig. 1, läßt sich erkennen, daß die Bezugsnummer 1 zur Bezeichnung eines Tragelements eines kombinierten Bremssattels gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wurde. Das Tragelement 1, wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt ein ringförmiges umlaufendes Stützelement 11, einen sich im wesentlichen in Achsrichtung erstreckenden Überbrückungsteil 12, der in einen freien Endteil 13 übergeht, und einen sich im wesentlichen radial nach innen erstreckenden Bremsbacken-Betätigungsteil 14. Im Einsatz greift der kombinierte Bremssattel über eine Bremsscheibe, so daß das Stützteil 11 auf einer Achsseite der Bremsscheibe und der freie Endteil 13 sowie

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der die Bremsbacke betätigende Teil 14 auf der anderen Achsseite der Bremsscheibe zu liegen kommen und der Überbrückungsteil 12 sich axial nach außen über die Bremsscheibe erstreckt.

Das Stützteil 11 besitzt eine Innenfläche 15, die am Umfang einen zylindrischen Ausschnitt oder eine Durchgangsöffnung im Stützteil 11 begrenzt. Ein Bremszylinder 2 findet teilweise in der Durchgangsöffnung des Stützteils 11 Aufnahme. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das Stützteil 11 in einem Körper 3 aus Formguß-geeignetem Werkstoff enthalten. Der Körper 3 besitzt einen äußeren Abschnitt 31, der das Stützteil 11 außen überdeckt, und einen inneren Abschnitt 32, der die Innenfläche 15 des Stützteils 11 überdeckt und eine prazisionsgeformte oder -gegossene Innenfläche 33 aufweist. Der innere Abschnitt 32 des Körpers 3 stützt nun das Zylinderrohr in der Durchgangsöffnung des Stützteils 11 des Tragelements 1 ab. Der Zylinder 2 besitzt einen Halteteil 21, der in der Durchgangsöffnung des Stützteils 11 aufgenommen wird und eine Außenfläche 22 aufweist, die mit der Innenfläche 33 des inneren Abschnitts 32 des Körpers 3 in Berührung steht. Die Flächen 33 und 22 sind vorzugsweise so zueinander bemessen, daß eine Vorspannung erreicht wird, so daß der Halteteil 21 des Zylinders 2 sicher im Innenabschnitt 32 des Körpers 3, sobald er in diesen eingeführt worden ist, zurückgehalten wird, selbst wenn der kombinierte Sattel Vibrations- oder anderen Kräften beim Transport, bei der Montage oder im Gebrauch ausgesetzt ist. An dieser Stelle muß erwähnt werden, daß die präzisionsgegossene Innenfläche 33 des Abschnitts 32 des Körpers 3 solche Eigenschaften, besonders Einhaltung des gewünschten Durchmessers

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und Oberflächenglattheit, aufweist, daß sie keiner Bearbeitung bedarf. Es wäre unmöglich, der Fläche 15 des Stützteils 11 des Tragelements 1 solche Eigenschaften zu verleihen, insbesondere da das Tragelement 1 vorzugsweise zur Erzielung der gewünschten Festigkeit aus Gußeisen hergestellt ist, was bedeutet, daß die Fläche 15 notwendigerweise sehr rauh ist und von ihrem gewünschten Durchmesser mindestens stellenweise erheblich abweicht, so daß diese Fläche 15 bearbeitet werden müßte, bevor sie zur Aufnahme des Halteteils 21 des Zylinders 2 und zum Zusammenwirken mit diesem Teil in der Lage wäre.

Der Zylinder 2 wird vorteilhafterweise in einem Tiefziehvorgang hergestellt, was die Vorteile bietet, daß der Zylinder 2 nicht nur in relativ unaufwendiger Weise gefertigt werden kann, sondern auch daß seine äußere Umfangsfläche einschließlich der Außenfläche 22 des Halteteils 21 genau den gewünschten Durchmesser und die für das Zusammenwirken oder die Passung mit der Innenfläche 33 des Körpers 3 erforderliche Oberflächenglattheit besitzt.

Der Zylinder 2 enthält eine innere Druckkammer, die am Umfang durch eine Innenfläche 24 begrenzt wird. Diese Innenfläche 24 ist auf Präzision bearbeitet, da sie in Gleitkontakt mit einem Betätigungskolben steht, der im Montagezustand der Scheibenbremse mindestens teilweise in dem Druckzylinder 2 Aufnahme findet. Der Betätigungskolben wirkt in herkömmlicher Weise direkt auf die Bremsbacke der Radbremse ein, die axial auf der gleichen Seite der Bremsscheibe wie das Stützteil 11 und der Zylinder 2 angeordnet ist, wenn druckbeaufschlagte Flüssigkeit in der inneren Kammer des Zylinders 2 vorhanden ist. Das

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Druckmedium, üblicherweise hydraulische Bremsflüssigkeit/ wirkt auch auf die Bodenwand des Zylinders 2 ein und übt so eine Reaktionskraft auf diese aus, die über das Tragelement 1 auf die Bremsbacke übertragen wird, die auf der entgegengesetzten Seite der Bremsscheibe vom Zylinder 2 aus gesehen angeordnet ist.

Eine Ringnut 25 ist innen in den Zylinder 2, vorzugsweise im Anlageabschnitt 23 eingarbeitet. Diese Ringnut 25 dient wiederum in herkömmlicher Weise zur Aufnahme eines Dichtungselements, das die Grenzfläche zwischen der Innenfläche 24 des Betätigungskolbens abdichtet. Ein Rücksprung 26, dessen Durchmesser den der Fläche 24 übersteigt, ist in der Stirnfläche am Ende des Zylinders 2 vorgesehen. Im montierten Zustand nimmt dieser Rücksprung 26 teilweise eine Staubschutz-Manschette in herkömmlicher Ausführung auf, die sich zwischen der äußeren ümfangsfläche des Betatigungskolbens und dem Zylinder 2 erstreckt und Staub sowie andere Verunreinigungen aus der Umgebung daran hindert, die Grenzfläche zwischen dem Betätigungskolben und dem Zylinder 2 zu erreichen. Die die Nut 26 und die Endstirnfläche 27 begrenzenden Flächen sind ebenfalls bearbeitet und/oder abgefast, um der Staubschutz-Manschette, die aus einem Elastomerwerkstoff besteht und daher durch scharfe Spitzen oder Kanten beschädigt werden könnte, keine solchen zu bieten. Es läßt sich somit erkennen, daß der Zylinder 2 eine Anzahl von Flächen aufweist, die auf Präzision bearbeitet werden müssen. Da jedoch der Zylinder 2 ein Teil darstellt, das vom übrigen Teil des kombinierten Sattels getrennt ist, und da er eine drehsymmetrische Form aufweist, die auf einer Achse zentriert ist, auf der auch die zu bearbeitenden Flächen

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zentriert sind, lassen sich die vorerwähnten Bearbeitungsvorgänge leicht ausführen, so daß durch die Bearbeitung solcher Flächen nur ein Minimum an zusätzlichen Kosten entsteht. Daher werden solche Bearbeitungsvorgänge vor dem Zusammenbau des Zylinders 2 mit dem übrigen Sattel vorgenommen.

Der Zylinder 2 besitzt ferner an seiner im montierten Zustand dem Bremsbetatigungsteil 14 gegenüberliegenden Endfläche einen /\nsatz 28, der mit dem becherförmigen Hauptteil des Zylinders 2 ein einziges Teil bildet oder mit ihm verbunden ist. Wie dargestellt, ist der Ansatz 28 ein getrennter Teil, der zum Beispiel durch Schweißung mit dem becherförmigen Hauptteil des Zylinders 2 verbunden ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Hauptteil des Zylinders 2, wie zuvor erwähnt, tiefgezogen wird. Eine mit Gewinde versehene Durchgangsbohrung 29 ist im Ansatz 28 und in der Bodenwand des Hauptteils des Zylinders 2 vorgesehen. Das vorerwähnte Druckmedium tritt in die Innenkammer des Zylinders 2 über diese Gewindebohrung 29 ein, nachdem ein Verbindungsschlauch oder eine ähnliche Leitung am Ansatz 28, vorzugsweise durch Einschrauben eines Abschnitts in die Gewindebohrung 29, angeschlossen wurde. Der Ansatz 28 ist in herkömmlicher Weise mit einem an seinem dem Betrachter in Fig. 1 zugewandten Teil eine Abflachung aufweisenden Vorsprung 28a versehen, der in einem vorgegebenen radialen Abstand über die Bohrung 29 hinausragend, wie in Fig. 1 ersichtlich, angeordnet ist. Das Vorhandensein dieses Vorsprungs 28a und seiner Abflachung gewährleistet in Verbindung mit einer dementsprechend ausgebildeten Anschlußarmatur des

Schlauchs oder der Leitung für die Druckflüssigkeit, aaß der Schlauch oder die Leitung nur in einer einzigen vorgegebenen Stellung an dem Ansatz 28 montiert werden kann.

Der Bremsbetatigungsabschnitt 14 des Tragelements 1 besitzt eine Durchgangsöffnung 16. Ein weiterer, vom Körper 3 unabhängiger, jedoch ebenfalls aus einem feinformbaren Werkstoff hergestellter Körper 3' umgibt zumindest teilweise den Bremsbetatigungsabschnitt 14. Wie dargestellt, weist der Körper 3¹ einen äußeren Abschnitt 34 auf, der nach außen den Bremsbetatigungsabschnitt 14 überdeckt, jedoch am freien Endteil 13 endet, sowie einen inneren Abschnitt 35, der die die Durchgangsöffnung 16 im Bremsbetatigungsabschnitt 14 begrenzende Fläche überdeckt. Der Abschnitt 35 ist wiederum präzisionsgegossen, so daß im Gegensatz zu den Bremssätteln herkömmlicher Konstruktion eine Bearbeitung der der entsprechenden Bremsbacke zugewandten Oberfläche des Bremsbetatigungsabschnitts 14 oder der inneren, die Öffnung 16 begrenzenden Fläche nicht mehr erforderlich ist.

Betrachtet man nun Fig. 2 der Zeichnung, die das Tragelement 1 darstellt, bevor dieses teilweise in den Körpern 3 und 3¹ eingebettet wird, läßt sich erkennen, daß dessen Verbindungs- oder Überbrückungsteil 12 zwei Arme 12a und 12b besitzt, die sich im wesentlichen parallel zueinander zwischen dem Stützteil 11 und dem freien Endteil 13 erstrecken. Jeder der Überbrückungsarme 12a und 12b ist an seiner im Gebrauch von der Bremsscheibe abgewandten Fläche mit einem jeweiligen Versteifungswulst oder einer Versteifungsrippe 17a oder 17b versehen, die sich im wesentlichen parallel zur Achsrichtung erstrecken. Das

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Stützteil Hf die Arme 12a und 12b sowie der freie Endteil 13 begrenzen zusammen eine Öffnung, in die die Bremsscheibe teilweise eintreten kann. Dadurch wird es möglich, den Bremssattel näher an der Drehachse der Bremsscheibe anzuordnen als dies ohne eine derartige Öffnung möglich wäre.

Wie sich aus Fig. 3 erkennen läßt, besitzt der Bremsbetätigungsabschnitt 14 zwei Abschnitte 14a und 14b, die symmetrisch auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Achse des kombinierten Sattels angeordnet sind. Diese beiden Abschnitte 14a und 14b weisen jeweils Öffnungen 16a bzw. 16b auf, die der im Zusammenhang mit Fig. 1 besprochenen Öffnung 16 entsprechen. In Fig. 3 läßt sich weiterhin erkennen, daß der Stützteil 11 des Tragelements 1 eine ringförmige Ausbildung besitzt.

Wie in Fig. 4 dargestellt, erstreckt sich der Körper 3 vollständig um den Stützteil 11, sowohl außen wie innen herum und überdeckt so auch die Versteifungswülste 17a und 17b, zumindest im Bereich des Stützteils 11. Der Körper 3 umfaßt ferner zwei Befestigungsabschnitte 36a und 36b, die jeweils präzisionsgegossene Öffnungen 37a bzw. 37b begrenzen. Die Öffnungen 37a und 37b dienen dazu, den kombinierten Bremssattel zur Bewegung in Achsrichtung auf einem Trägerteil zu montieren. Dies läßt sich in herkömmlicher Weise dadurch ausführen, daß das Trägerteil mit zwei parallel zur Achsrichtung verlaufenden und durch die Öffnungen 37a bzw. 37b hindurchführenden Führungsstäben versehen wird. Da die die jeweiligen Öffnungen 37a und 37b begrenzenden Flächen prazisionsgegossen sind, besitzen diese Öffnungen einen für die Montage auf den Füh-

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rungsstäben des Trägerteils erforderlichen Durchmesser. Darüber hinaus üblicherweise Zwischenbuchsen aus Elastomer zwischen den Führungsstäben und den zugeordneten, die Öffnungen 37a, 37b begrenzenden Flächen eingesetzt werden, ist die Qualität derartiger Gußflächen in der Regel für die Zwischenbuchsen zum Zusammenwirken ausreichend, ohne die Notwendigkeit einer weiteren Bearbeitung oder Abfasung.

Fig. 4 zeigt ferner im Detail den Ansatz 28 und seinen mit der Abflachung versehenen Vorsprung 28a. Zwar kann eine Bearbeitung der Fläche um die Gewindebohrung 29 herum erforderlich werden, doch handelt es sich hierbei wiederum um einen leicht, zum Beispiel während des Arbeitsgangs zur Ausbildung der Gewindebohrung 29 ausführbaren Bearbeitungsvorgang.

Der Körper 3 weist weiterhin zwei seitliche Ansätze 38a und 38b auf. Die Ansätze 38a und 3.8b werden besonders beim Vorgang der Montage der Bremssattel- oder der Scheibenbrems-Baugruppe verwendet, d.h. wenn sie sich zur Abstützung des kombinierten Bremssattels auf Förderern einsetzen lassen, die die Bremssattel- oder die Scheibenbrems-Baugruppe von einer Station des Montagebandes zu einer anderen transportieren.

Fig. 5 stellt eine abgeänderte Ausführung der Kombination des Bremszylinders 2 mit dem Tragelement 1 dar. Die in Fig. 5 verwendeten Bezugsziffern sind die gleichen wie in den Fig. 1-4 oder gegenüber diesen nur geringfügig geändert, um den Vergleich zwischen diesen Zeichnungen zu erleichtern.

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Das Tragelement 1 der Fig. 5 besitzt ein Stützteil 11', das sich dadurch vom Stützteil 11 unterscheidet, daß es einen unvollständigen Umfang aufweist, d.h. daß er sich nur über einen Teil eines im wesentlichen kreisförmigen Umfangs erstreckt. Statt des oben besprochenen Anlageabschnitts 23 besitzt der Bremszylinder 2 die Anlageabschnitte 23a¹ und 23b¹, von denen der Anlageäbschnitt 23b¹ nach dem Zusammenbau des Zylinders 2 mit dem Tragelement 1 in einen Ausschnitt 18 des Stützteils II¹ eingreift. In dieser Konstruktion wird der Montageteil 21 wiederum im Stützteil II¹ aufgenommen, und der Körper 3 hat die Aufgabe, den Montageteil 21 in dem offenen Ausschnitt zu haltern, der durch das Teil II¹ mit unvollständigem Umfang begrenzt, wird. Während es möglich ist, das Stützteil II¹ mit dem Körper 3 vor dem Zusammenbau mit dem Zylinder 2 zu versehen, wird es üblicherweise vorgezogen, den Montageteil 21 und das Stützteil II¹ erst nach der Montage in den Körper 3 einzusetzen.

Die Öffnungen 16a¹ und 16b¹ in den für die Betätigung der Bremsbacke dienenden Abschnitten 14a und 14b sind in Fig. 5 als offene Schlitze dargestellt. Diese Ausführung erleichtert erheblieh die Fertigung beim Gießen des Tragelements 1. Da andererseits die Abschnitte 14a unbd 14b im Körper 3¹ während des Fertigungsvorgangs des kombinierten Sattels eingefügt werden, ist die offene Ausbildung der Öffnungen 16a' und 16b¹ für die konstruktive Vollständigkeit des kombinierten Sattels nicht von Nachteil, besonders weil die erforderlichen Öffnungen in je-

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dem Fall in der gleichen Weise wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 besprochen durch den Innenabschnitt 35 des Körpers 3¹ begrenzt sein werden.

Anstatt nur die Teile II¹ sowie 14a und 14b in zwei getrennten Körpern 3 einzusetzen, läßt sich das gesamte Tragelementl in einem einzigen durchgehenden Körper 3 einbetten. Dies ist im einzelnen in Fig. 6 dargestellt, zusammen mit einigen zusätzlichen Abänderungen. Es läßt sich erkennen, daß der Körper 3 einen Abschnitt 37 besitzt, der den Überbrückungsteil 12 einfaßt und den den Stützteil II¹ und den Halteteil 21 umgebenden Teil des Körpers 3 mit demjenigen Teil des Körpers 3 verbindet, der den die Bremsbacke betätigenden Abschnitt 14 umgibt. Der Körper 3 weist dann noch einen weiteren Abschnitt 30 auf, der nach außen den Zylinder 2 sowohl an seiner äußeren Uinfangsflache als auch an seiner Bodenwand umgibt. Der Abschnitt 30 wird in einem einzigen Stück mit dem Ansatz 38 mit seinem Vorsprung 38a geformt, und eine Gewindebohrung 39, durch Präzisionsguß hergestellt, ist darin in einer Lage angeordnet, daß sie mit der Bohrung 29 des Zylinders 2 fluchtet. Damit entfällt ein weiterer Bearbeitungsgang oder entfallen weitere Bearbeitungsgänge am Ansatz 38.

Der Zylinder 2 der Fig. 6 wird in einem Tiefziehvorgang geformt und wird lediglich an seiner Innenfläche 24 und, falls dies erforderlich ist, in der Abdichtungs-Ringnut 25 bearbeitet. Die Bohrung 29 kann während des Tiefziehvorgangs oder anschließend daran in einem einzigen kontinuierlichen Vorgang ausgestanzt werden.

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Nach der Darstellung der Fig. 6 enthält der Anlageabschnitt 23 des Zylinders 2 die Dichtungsnut 25, jedoch nicht den Rücksprung 26 für die Staubschutz-Manschette. Wie in der Fig. 6 durch die Bezugsziffer 37a bezeichnet/ ist der Rücksprung für die Staubschutz-Manschette im Abschnitt 37 des durchgehenden Körpers 3 ausgebildet. Durch diese Lösungsidee ist eine Bearbeitung der den Rücksprung 37a am Umfang begrenzenden Fläche nicht mehr erforderlich, da diese während der Ausbildung des Körpers 3 präzisionsgegossen wird.

In der Regel wird der Herstellung des Tragelements 1 aus einem Sphäro-Hartgußeisen, des Zylinders 2 aus legiertem Stahl, der sich tiefziehen oder stanzen läßt, und des Körpers 3 aus Aluminium der Vorzug gegeben. Es ist jedoch denkbar, auch andere Werkstoffe oder Legierungen anstelle der vorgenannten Werkstoffe zum Einsatz zu bringen, sofern derartige Werkstoffe die an sie gestellten Anforderungen erfüllen, wie etwa die konstruktive Festigkeit für den Werkstoff des Tragelements 1, die leichte Bearbeitbarkeit auf Form für den Werkstoff des Zylinders 2, verbunden mit der Fähigkeit Innendrücke auszuhalten, und die Formgußeignung für den Werkstoff des Körpers 3 oder der Körper 3 und 3¹, und sofern solche Werkstoffe miteinander kompatibel sind, d.h., sofern sie miteinander eine Dauerverbindung bilden, die ohne Schaden den Beanspruchungen unterworfen werden kann, denen sie während des Betriebs des kombinierten Bremssattels unterzogen wird. Es ist zu erwähnen, daß festgestellt worden ist, daß die oben auf-

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geführten Werkstoffe für diesen Zweck in iedealer Weise geeignet sind und die oben erwähnten Anforderungen erfüllen.

Die Prinzipien unserer Erfindung sind zwar im Vorangehenden in Verbindung mit einem speziellen Gerät beschrieben, es versteht sich jedoch, daß diese Beschreibung nur als Beispiel zu gelten hat und nicht als eine Beschränkung des Anwendungsbereichs unserer Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen dargelegt wird.

Claims

ALE¹RED TEVES GMBH 07. Juni 1983

Frankfurt am Main ZL/Gr/ro

P 5232 0Ö59P

Dr. v. Grünberg -14 J.M. Rowell F. Corey -

Patentansprüche

l.j Sattel für eine Bremse, insbesondere eine Schwimmsattel-Teilbelagbremse für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragelement (1) aus einem ersten starren Werkstoff ein Stützteil (11) aufweist, das eine Ausnehmung begrenzt; daß ein getrennter Bremszylinder (2) aus einem zweiten Werkstoff mit einem Montageteil, in der Ausnehmung des Tragelements (1) Aufnahme findet; und daß mindestens ein Körper (3) aus einem Formguß-geeigneten dritten Werkstoff vorgesehen ist, der das Tragelement (1) mindestens teilweise überdeckt.
2. Sattel nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

ze ichnet , daß der erste, zweite und dritte Werkstoff verschiedene Metallwerkstoffe sind.
3. Sattel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Werkstoff Eisen ist.
4. Sattel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Werkstoff Gußeisen ist.

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5. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Werkstoff Stahl ist.
6. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Werkstoff Aluminium ist.
7. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der dritte Werkstoff Gußaluminium ist.
8. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (3) mindestens eine prazisionsgegossene Kontaktfläche (33) aufweist.
9. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder (2) mindestens eine feinbearbeitete Fläche aufweist.
10. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (3) mindestens außen den genannten Stützteil des Tragelements (1) umgibt.
11. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper

. (3) einen Abschnitt besitzt, der den Stützteil (11) des Tragelements (1) in dem genannten Ausschnitt

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überdeckt und der eine innere präzisionsgegossene Kontaktfläche aufweist, die mit dein Halteteil des Zylinders (2) in Berührung steht.
12. Sattel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktfläche mit dem Halteteil einen Preßsitz bildet.
13. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens der Halteteil des Zylinders eine zylindrische Außenfläche (22) aufweist; und daß der Stützteil (11) des Tragelements (1) eine vollständig ringförmige Ausbildung am Umfang aufweist, so daß der Ausschnitt als zylindrische Öffnung durch den Stützteil hindurch ausgebildet ist.
14. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (2) mindestens einen Anlageabschnitt (23) an dem Halteteil besitzt, der sich nach außen über die Außenfläche des Zylinders hinaus erstreckt und an dem Verbundbauteil bestehend aus dem Stützteil (11) des Tragelements und dem Körper (3) in Anlage kommt, wenn der Halteteil des Zylinders im Ausschnitt vollständig aufgenommen ist.
15. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützteil (II¹) des Tragelements sich über einen teilweise ringförmigen Umfang erstreckt, so daß der Ausschnitt einen sich im wesentlichen radial erstreckenden offe-

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nen Bereich besitzt; und daß der Körper mindestens sov/ohl den Halteteil des Zylinders als auch den Stützteil des Tragelements an und um den offenen Bereich des Ausschnitts herum umgibt.
16. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (1) weiterhin mindestens einen Überbrückungsteil (12) umfaßt, der sich von dem Stützteil (11) im wesentlichen parallel zur Achsrichtung des in dem Ausschnitt Aufnahme findenden genannten Zylinders (2) und radial gegenüber dieser Achse versetzt erstreckt und ein freies Ende besitzt, das in einem axialen Abstand von dem Stützteil angeordnet ist, sowie ein Bremsbacken-Betätigungsteil (13), das starr mit dem freien Ende des Uberbruckungsteils (12) verbunden ist und sich im wesentlichen senkrecht gegenüber und zu der genannten Achse hin erstreckt; und daß der Körper (3) zumindest teilweise den Betätigungsteil umgibt.
17. Sattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aer Körper mindestens eine präzisionsgeformte Öffnung enthält.
18. Herstellungsverfahren für einen Sattel für eine Bremse, insbesondere eine Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse für Fahrzeuge, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Ausbildung eines Tragelements aus einem ersten, starren Metallwerkstoff mit einem Stützteil, das einen Ausschnitt begrenzt;

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Einführung eines Halteteils eines getrennten Bremszylinders aus einem zweiten Werkstoff in den Ausschnitt; und

Gußformung mindestens eines Körpers aus einem dritten Formguß-geeigneten Metallwerkstoff mindestens auf das Tragelement in der Weise, daß dieses mindestens zum Teil überdeckt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß der genannte Formguß-Schritt die Ausbildung mindestens einer Präzisionsfläche an dem genannten Körper einschließt.
20. verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Formguß-Schritt die Ausbildung mindestens einer Präzisionsfläche in dem genannten Körper einschließt.
21. Verfahren nach Anspruch 18 und weiterhin umfassend den Schritt der Ausführung mindestens einer Präzisionsfläche auf dem genannten Zylinder.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch g e k e η η ze ichnet , daß der genannte Ausführungsschritt die Bearbeitung der genannten Präszisionsfläche auf dem genannten Zylinder einschließt.
23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Ausführungsschritt vor dem genannten Schritt der Einführung vorgenommen wird.

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24. Verfahren nach Anspruch 18/ dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Formguß-Schritt vor dem genannten Schritt der Einführung vorgenommen wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Formguß-Schritt die Einbettung mindestens des Stützteils des Tragelements in dem Körper umfaßt, so daß der Körper einen den Ausschnitt auskleidenden und den Halteteil des Zylinders nach dem genannten Schritt der Einführung darin abstützenden Teil aufweist.