DE3604613A1 - Hydraulisch betaetigbare bremsvorrichtung, insbesondere fuer teilbelag-scheibenbremsen - Google Patents
Hydraulisch betaetigbare bremsvorrichtung, insbesondere fuer teilbelag-scheibenbremsenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulisch betätigbare
Bremsvorrichtung, gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Eine derartige Bremsvorrichtung ist aus der DE- 31 44 868
Cl bekannt. Bei der bekannten Bremsvorrichtung ist an dem
aus dem Zylinder herausragenden Enden des Kolbens eine
Ringnut vorgesehen, in die ein ebener Blechring mit
mehreren, etwas aus der Radialebene herausgebogenen
Zungen einrastet.
Bei dieser Art der Befestigung besteht vor allem während
der Montage und Wartung der Bremse, die Möglichkeit des
Herausspringens des Blechringes aus dem Sitz in der
Ringnut; zum Beispiel, wenn eine Einzelkraft oder ein
Moment an geeigneter Stelle des Blechringes angreift.
Gerade weil es sich um einen ebenen Blechring handelt,
besteht auch die Möglichkeit des Aushebelns des Ringes
durch unbeabsichtigtes Einbringen eines Werkzeuges oder
sonstigen Gegenstandes in den Spalt zwischen
Dichtmanschette und Blechring.
Aus diesen Gründen liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine hydraulische Bremsvorrichtung der im
Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art dahin zu
verbessern, daß ein fester Sitz des Metallringes auf dem
Kolben besteht, der insbesondere Sicherheit gegen ein
Verschieben bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird auf einfache und
kostengünstige Weise ein Metallring zum Schutz der
dahinterliegenden Faltmanschette vor Wärmeeinwirkung und
Einwirkungen mechanischer Art geschaffen, der sich durch
einen besonders festen und sicheren Sitz auf dem Kolben
auszeichnet, indem nach innen weisende Noppen, die am
inneren Umfang des Metallringes, an federnden, axial aus
der Radialebene herausgeklappten, Ringelementen radial
verteilt sind, zusammen mit einer entsprechenden
Vertiefung am Kolben, die Verbindung zwischen Metallring
und Kolben in bestimmter axialer Lage herstellen.
Wesentliche Vorteile einer bevorzugt ausgeführten Form
der Erfindung gegenüber der bekannten Bremsvorrichtung
sind, das der Metallring im Axialschnitt U-förmig
gestaltet ist, wodurch er eine hohe Steifigkeit aufweist,
daß sein nach hinten umgestülpter Außenumfang die
Faltmanschette teilweise umfaßt und somit dieselbe auch
vor mechanischen Einwirkung aus radialer Richtung zu
schützen vermag. Bei der bekannten Bremsvorrichtung
besteht ein solcher Schutz nicht.
Vorteilhaft ist bei dieser Erfindung auch die zur
besseren Montage des Metallringes am entsprechenden
Kolbenende angebrachte Phase.
Eine weitere wesentliche Verbesserung der
Bremsvorrichtung ist, daß die axiale Lage der Phase am
Kolbenende und die axiale Lage des Metallringes
zueinander so gewählt ist, daß ein beim Zuklappen eines
klappbar ausgeführten Bremssattels zu weit hervorstehender
Bremskolben in den Zylinder des Gehäuses
zurückgeschoben wird; dies wird dadurch realisiert, daß
zunächst durch den Radius des axial nach hinten
gekrümmten Außenrandes des Metallringes und durch die
Schräge der Phase am Kolbenende eine axiale Kraftkomponente
auf den Kolben in Einrückrichtung erzeugt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Teilbelag-Scheibenbremse; und
Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine
Teilbelag-Scheibenbremse,
Fig. 3 eine Darstellung des Metallringes,
Fig. 4 Schnittdarstellung des Metallringes.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Teilbelag-
Scheibenbremse 1 sind an zwei einen Umfangsabstand aufweisende
Haltearmen 2, 3 eines Bremsträgers 4 Axialführungsbolzen
5, 6 befestigt. Die Axialführungsbolzen 5, 6
bestehen jeweils aus einer Führungshülse 7, 8, durch die
eine Schraube 9, 10 hindurchgeführt ist. Die Schrauben
9, 10 weisen Gewindeabschnitte auf, die in entsprechende
Gewinde im Bremsträger 4 eingeschraubt sind. Im
befestigten Zustand drücken die Knöpfe der Schrauben 9, 10
gegen die entsprechenden Stirnseiten der Führungshülsen
7, 8, so daß diese zwischen dem Kopf der betreffenden
Schraube und dem Haltearm eingeklemmt werden.
Zwischen den Haltearmen 2, 3 des Bremsträgers 4 ist ein
Bremsgehäuse 11 angeordnet, das einen im wesentlichen
U-förmigen Querschnitt aufweist und eine (nicht
dargestellte) Bremsscheibe umgreift. Zu beiden Seiten der
Bremsscheibe sind Bremsbeläge 12, 13 angeordnet, die
gleichfalls vom Bremsgehäuse 11 umgriffen werden. In
einem Schenkel des Bremsgehäuses 11 ist eine aus einem
Kolben 49 und einem Zylinder bestehende Betätigungseinrichtung
angeordnet, die auf den einen Belag unmittelbar
und auf den anderen Belag über das Bremsgehäuse mittelbar
einwirkt, um diese gegen die Bremsscheibe zu drücken.
Dazu ist eine axiale Verschiebung des Bremsgehäuses 11
erforderlich, die durch die Führungsanordnung gewährleistet
ist. Das Bremsgehäuse 11 weist dazu zwei
seitliche Ansätze 14, 15 auf, die mit Axialbohrungen 16, 17
versehen sind. Die Axialbohrungen 16, 17 sind so
dimensioniert, daß zwischen ihnen und den
hindurchgeführten Axialführungsbolzen 5, 6 ein Ringraum
verbleibt. In dem von der Axialbohrung 16 gebildeten
Ringraum ist eine Gummihülse 19 angeordnet, die an den
Enden Flansche aufweist, mit denen sie axial unverschiebbar
in der Axialbohrung 16 gehalten ist. Durch die
elastische Nachgiebigkeit der Gummihülse 19 in radialer
Richtung bildet diese Führung ein Loslager. In dem von
der Axialbohrung 17 gebildeten Ringraum sind zwei
Metallführungsbuchsen 20, 21 angeordnet, die den
Axialführungsbolzen 5 im wesentlichen spielfrei umfassen,
so daß auf dieser Seite der Bremse ein Festlager
gebildet ist.
In den Ansätzen 14, 15 sind zylindrische Ausnehmungen
22, 23 ausgebildet, die zum Bremsträger 4 hin offen sind.
In den Ausnehmungen 22, 23 sind Schutzkappen 24, 25
angeordnet und mit jeweils einem der Endabschnitte 26, 27
ihrer Faltmanschetten befestigt. Die Endabschnitte 26, 27
weisen Verstärkungsringe 28, 19 auf, die vom elastischen
Material der Schutzkappe vollständig eingeschlossen sind.
Die Endabschnitte 26, 27 liegen mit Vorspannung in den
Ausnehmungen 22, 23 an. Angrenzend an die Endabschnitte
26, 27 sind Faltenabschnitte 30, 31 vorgesehen. An die
Faltenabschnitte 30, 31 schließen sich wiederum Endabschnitte
32, 33 an. Die Endabschnitte 32, 33 sind in
Metallringen 34, 35 aufgenommen, die mit Preßsitz auf den
Führungshülsen 7, 8 sitzen. Die Metallringe 34, 35 von
denen im folgenden wegen des gleichen Aufbaus nur der
Ring 34 beschrieben ist, weisen im Längsschnitt im
wesentlichen U-Form auf, wobei eine der Seitenwände 36
der Ringe radial nach außen verlängert
ist und einen über den von den Seitenwänden begrenzten
U-förmigen Bereich zumindest teilweise umgebogenen
Endabschnitt 38 bildet. Die umgebogenen Endabschnitte 38
verlaufen im Winkel zur Längsachse der Ringe, wobei der
Winkel verschiedene Neigungen haben kann. Die verlängerten
Seitenwände 36 der Metallringe 34, 35 liegen an
den Haltearmen 2, 3 des Bremsträgers 4 an. Bedingt durch
die gute Anlage des Blechringes am Bremsträger wird der
Anlagebereich schmutzfrei gehalten. Die Endabschnitte
32, 33 sitzen so in den Metallringen 34, 35, daß sie in
diesen relativ leicht verdreht werden können.
Soll bei der dargestellten Scheibenbremse das Bremsgehäuse
1, beispielsweise zum Belagwechsel, aufgeklappt
werden, so wird zunächst die Schraube 10 des Loslagers
aus dem Haltearm herausgeschraubt und aus der Führungshülse
7 herausgezogen. Da der Metallring fest auf der
Führungshülse 7 sitzt, ist die Führungshülse innerhalb
der Gummihülse 19 nur begrenzt axial verschiebbar und
wird daher unverlierbar in dieser gehalten. Beim nachfolgenden
Aufklappen des Bremsgehäuses 11 kann sich der
Endabschnitt 33 der Schutzkappe 2 im Metallring 35
drehen. Da der Endabschnitt im Inneren des Metallringes
geschützt ist, werden hierbei Beschädigungen weitestgehend
vermieden. Auch die Korrosion wird bei dieser
Anordnung weitgehend verhindert. Um die Schwenkbewegung
des Bremsgehäuses 11 zu begrenzen, ist am Haltearm 3 des
Bremsträgers 4 ein sich axial erstreckender Stift 48
vorgesehen, an dem ein zugeordneter Teil des Bremsgehäuses
11 im aufgeklappten Zustand zur Anlage kommt. Beim
Zuklappen des Bremsgehäuses hat der abgewinkelte Teil 38
des Blechringes zusätzlich eine Abweiserfunktion.
Der Metallring 50 ist zwischen der Faltmanschette 51, die
sich zwischen Kolben 49 und Gehäuse 11 befindet, und
Kolben 49 angeordnet, um die Faltmanschette 51 vor
Wärmeeinwirkung zu schützen und somit ein zu schnelles
Altern des Gummimaterials zu verhindern. Die Wärmeeinwirkung
geht in erster Linie von dem sich beim Bremsbetrieb
erhitzenden Bremsbelag 13 aus. Einen festen und
sicheren Sitz am Kolben 49 bewirken die an den federnden,
aus der Radialebene geklappten, mit Noppen versehenen
Ringelemente 52 und die ebenfalls aus dieser Ebene
geklappten Führungsflächen 53, wobei die Noppen in eine
entsprechende Vertiefung, insbesondere eine tangential
umlaufende oder auch unterbrochene Nut, die am Kolben 49
angebracht ist, einrasten.
Die Faltmanschette 51 ist durch ihren Sitz in je einer
Ringnut des Kolbens 49 und des Zylinders zwischen diesen
beiden Teilen befestigt und schützt deren Gleitfläche vor
Schmutz und Wasser. Zur Aufnahme des faltenbalgähnlichen
Teiles der Faltmanschette 51 mit seinem vergrößerten
Außendurchmesser ist eine Ausnehmung am Gehäuse 11
vorgesehen. In diese Ausnehmung ragt, zumindest bei
vollständig zurückgesetztem Kolben 49, der gekrümmte
Außenradius des Metallringes 50 hinein. Dieser nach
hinten umgestülpte Außenbereich des Metallringes 50 soll
insbesondere beim Schließen aufklappbarer Bremssättel,
die elastische Faltmanschette 51 vor Beschädigung
schützen, falls der Kolben 49 nicht ausreichend zurückgesetzt
wurde.
Um eine hohe Steifigkeit des Metallringes 50 zu erhalten,
wurde die im wesentlichen U-förmige Gestalt gewählt. Zum
Aufnehmen einwirkender Kräfte und Momente dient auch das
Herausklappen der Führungsflächen 53 und der mit noppenartigen
Vorsprüngen 54 versehenen Ringelemente 52 aus der
Radialebene, so daß diese sich im wesentlichen achsparallel
erstrecken. Die Ringelemente 52 sind im
wesentlichen quadratisch ausgeführt und besitzen, um
elastische Verformungen zum Einrasten in die vorgesehenen
Ausnehmungen am Kolben 49 aufnehmen zu können, eine in
der radialen Schnittebene geringere Querschnittsflächen
als die Führungsflächen 53, welche durch ihre höhere
Biegefestigkeit zum Übertragen eventuell auftretenden
Momente geeignet sind.
Führungsflächen 53 wie auch Ringelemente 52 sind in der
bevorzugten Ausführung der Erfindung vierfach, in
regelmäßigem Wechsel am Umfang und symmetrisch
angeordnet. Zwischen den Ringelementen 52 und den
Führungsflächen 53 sind aus Gründen der besseren
Fertigung gerundete Ausschnitte, welche bis in den
Biegeradius reichen, vorgesehen.
Bei der Positionierung des Ringes 50 in axialer Richtung
wird darauf geachtet, daß sich die dem Bremsbelag 13
zugewandte Vorderseite des Metallringes 50 und die
umlaufende Kante der Phase am Kolben 49, ab der sich
derselbe zum Bremsbelag 13 hin verjüngt, axial überdecken,
um das zurücksetzen des Kolbens 49 in das
Bremsgehäuse 11 durch die axiale Kraftkomponente, die
beim radialen Schließen eines aufklappbaren Bremssatttels
an der gekrümmten Radialaußenseite des Metallringes 50
und an der Schräge der Phase am zu weit aus dem
Bremsgehäuse 11 herausragenden Kolben 49 entsteht, zu
bewirken.
- Bezugszeichenliste
1 Teilbelag-Scheibenbremse
2 Haltearm
3 Haltearm
4 Bremsträger
5 Axialführungsbolzen
6 Axialführungsbolzen
7 Führungshülse
8 Führungshülse
9 Schraube
10 Schraube
11 Bremsgehäuse
12 Bremsbelag
13 Bremsbelag
14 Ansatz
15 Ansatz
16 Axialbohrung
17 Axialbohrung
18 -
19 Gummihülse
20 Metallführungsbuchse
21 Metallführungsbuchse
22 Ausnehmung
23 Ausnehmung
24 Schutzkappe
25 Schutzkappe
26 Endabschnitt
27 Endabschnitt
28 Verstärkungsring
29 Verstärkungsring
30 Faltenabschnitt
31 Faltenabschnitt
32 Endabschnitt
33 Endabschnitt
34 Metallring
35 Metallring
36 Seitenwand
37 -
38 Endabschnitt
39 -
40 -
41 -
42 -
43 -
44 -
45 -
46 -
47 -
48 Stift
49 Kolben
50 Metallring
51 Faltmanschette
52 Ringelement mit Noppen
53 Führungsfläche, 4-fach
54 Vorsprung
Claims (10)
1. Hydraulisch betätigte Bremsvorrichtung, insbesondere
für Teilbelag-Scheibenbremsen mit einem Kolben,
dessen in Betätigungsrichtung weisendes und aus dem
Gehäuse hervorstehendes Ende, welches an einen
Bremsbelag angreift, mit einem von diesem Ende aus
auf der Kolbenaußenfläche montierbaren Metallring,
sowie einer hinter dem Metallring befestigten,
elastischen Faltmanschette, deren einer Endabschnitt
am Umfang des Kolbens und deren anderer Endabschnitt
am Umfang eines zweiten, ebenfalls zylindrischen
Teiles montierbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß am inneren Umfang des Metallringes
(50) verteilte, an federnden, axial aus der
Radialebene herausgeklappten Ringelementen (52) nach
innen weisende Vorsprünge (54) zur Befestigung des
Metallringes (50) am Kolben (49) in einer
definierten Lage, vorgesehen sind.
2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den
Ringelementen (52) ebenfalls am inneren Umfang
verteilte Führungsflächen (53) vorgesehen sind.
3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Metallring (50)
im Axialschnitt im wesentlichen U-förmig gestaltet
ist.
4. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Außenumfang des Metallringes (50) in der Art
axial umgestülpt ist, daß der Metallring (50) eine
verlängerte Außenwand aufweist.
5. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Metallring (50) in einem bestimmten axialen
Abstand zum Kolbenende und zum Bremsbelag (13)
fixiert ist.
6. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kolben (49) an seinem in Betätigungsrichtung
weisenden Ende mit einer Phase versehen ist.
7. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekenzeichnet, daß
die Lage des Metallringes (50) und die Phase am
Kolben (49) in axialer Richtung so aufeinander
abgestimmt sind, daß beim Zuklappen eines aufklappbaren
Bremssattels der eventuell vorstehende
Bremskolben (49) durch den axial gekrümmten
Außenrand des Metallringes (50) und die schräge
Fläche der Phase zurückgesetzt wird.
8. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Metallring (50) die Faltmanschette (51)
teilweise umfaßt.
9. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorsprünge (54) als Noppen ausgebildet sind.
10. Bremsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Noppen am
Ringelement (52) halbkugelförmig oder zylindrisch
ausgeführt sind.
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