DE4401846A1 - Bremsbelag für Scheibenbremse - Google Patents
Bremsbelag für ScheibenbremseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Bremsbelag für eine Scheiben
bremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein gattungsgemäßer Bremsbelag ist beispielsweise aus der
DE 39 10 969 A1 bekannt. Ein derartiger Bremsbelag kann un
ter extremen Betriebszuständen bei Bergabfahrten oder Not
bremsungen sehr heiß werden. Dies hat unter anderem den
Nachteil, daß die Bremswirkung nachläßt oder die Bremse so
gar total ausfallen kann, wenn sich in der Bremsflüssigkeit
einer hydraulischen Scheibenbremse Dampfblasen bilden.
Aus der DE-OS 25 40 907 ist eine Scheibenbremse mit gekühl
ten Bremsbacken bekannt. Die Bremsbacken bestehen aus einem
Metallblock, der die Wärme gut leitet. Der Metallblock wird
mittels eines Bremssattels gegen eine rotierende Brems
scheibe gedrückt. Reibbeläge sind jedoch bei der bekannten
Anordnung nicht an den Bremsbacken sondern an der Brems
scheibe ausgebildet, damit die beim Bremsen entstehende
Wärme vom Metallblock der Bremsbacke besser aufgenommen und
weitergeleitet werden kann. Zur Abführung der Wärme sind
die Bremsbacken mit Kühlrippen oder mit Kühlkanälen verse
hen. Diese Maßnahmen zur Kühlung der Bremsbacken sind nicht
ohne weiteres auf herkömmliche Bremsbacken, die aus einer
Rückenplatte und einem Reibbelag bestehen, übertragbar,
weil eben der Reibbelag die entstehende Wärme schlecht ab
leitet. Außerdem nutzt sich der Reibbelag bei herkömmlichen
Bremsbacken bzw. Bremsbelägen im Laufe der Zeit ab. Für
Bremsbacken mit Kühlkanälen gemäß der DE-OS 25 40 907 würde
dies jedoch bedeuten, daß die Bremsbacken zusammen mit den
Kühlkanälen beim Abrieb zerstört und die Kühlung wirkungs
los würde.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Brems
belag zu verbessern, so daß die beim Bremsen auftretende
Wärme über die gesamte Lebensdauer des Reibbelags zuverläs
sig abführbar ist.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1. Im Prinzip besteht die Erfin
dung darin, im Reibbelag einen Luftkanal vorzusehen, der an
eine Druckluftquelle anschließbar ist. Der Luftkanal des
Reibbelags wird zumindest beim Bremsen von Druckluft durch
strömt, die die erzeugte Wärme abführt.
Der Luftkanal kann zwar im Prinzip durch ein in die Masse
des Reibbelags eingelegtes Teil, beispielsweise einen Luft
schlauch gebildet werden, der zusammen mit dem Reibbelag
während des Bremsens abgerieben wird. In einer bevorzugten
Ausführungsform wird der Luftkanal jedoch gemäß Anspruch 2
in sehr einfacher Weise durch einen Hohlraum im Reibbelag
gebildet, der sich gemäß Anspruch 3 vorzugsweise über die
gesamte Dicke des Reibbelags von der Rückenplatte bis zur
Reibfläche erstreckt. Die Druckluft aus der Druckluftquelle
wird über eine Druckluftleitung zugeführt, die vorzugsweise
gemäß Anspruch 4 an einer durch die Rückenplatte durchge
hende und in den Luftkanal mündende Bohrung angeschlossen
ist. Bei dieser Anordnung kann also die Luft von hinten
durch die Rückenplatte hindurch in den Luftkanal einströmen
und an der von der Bremsscheibe überdeckten offenen Seite
des Luftkanals wieder ausströmen. Diese Luftführung bleibt
über die gesamte Lebensdauer des Reibbelags erhalten.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
gemäß Anspruch 5 ist der Luftkanal ringförmig ausgestaltet,
wobei die offene Seite des Luftkanals beim Bremsen durch
Andruck des Bremsbelags an die Bremsscheibe vollständig ge
schlossen wird. Dies hat zwar den Nachteil, daß im Moment
des Bremsvorgangs der Luftstrom und damit die Kühlung un
terbrochen ist. Der Vorteil dieser Anordnung besteht jedoch
darin, daß sich in dem ringförmig geschlossenen Luftkanal
bei Betätigung der Bremse ein Druck aufbaut, der nach dem
Ende des Bremsvorgangs den Bremsbelag von der Bremsscheibe
wegdrückt. Auf diese Weise wird der Bremsbelag von der
Bremsscheibe abgehoben und ein Lüftspiel eingestellt, das
ein Schleifen des Bremsbelags an der Bremsscheibe bei
nichtbetätigter Bremse verhindert. Die Größe des Lüftspiels
stellt sich unabhängig vom Verschleißzustand des Reibbelags
immer auf dasselbe Maß ein, da die durch den Druck im Luft
kanal erzeugte rücktreibende Kraft mit zunehmendem Abstand
der Reibfläche des Reibbelags zur Bremsscheibe kleiner
wird. Nach dem Einstellen des Lüftspiels strömt die Luft
durch den entstehenden Spalt zwischen Reibbelag und Brems
scheibe, wobei sowohl der Reibbelag als auch die Brems
scheibe gekühlt werden. Mit Vorteil erfolgt die Kühlung ge
nau an der Stelle, an der beim Bremsen auch die Wärme er
zeugt wird. Die Wärmeleitfähigkeit des Reibbelags oder der
Bremsscheibe spielen also hier eine untergeordnete Rolle.
Wenn die Luftkühlung auch direkt bei Betätigung der Bremse
erwünscht ist, empfiehlt sich die zweite Ausführungsform
der Erfindung gemäß Anspruch 6, bei der der Luftkanal neben
einem ringförmigen Abschnitt noch strahlenförmig angeordne
te Abschnitte aufweist, die von dem ringförmigen Abschnitt
ausgehen und bis zu den äußeren Schmalseiten des Reibbelags
reichen. Die in den ringförmigen Abschnitt eingeblasene
Luft kann auch dann durch die äußeren Abschnitte des Luft
kanals nach außen entweichen und Wärme abführen, wenn der
Reibbelag beim Bremsen fest gegen die Bremsscheibe gedrückt
wird.
Mit den Ansprüchen 7 bis 10 wird auch für eine Bremsvor
richtung für Kraftfahrzeuge um Schutz ersucht, bei der eine
Scheibenbremse mit den erfindungsgemäßen Bremsbelägen aus
gerüstet ist. Mit Vorteil sind an der Scheibenbremse an
sich nach dem Austausch herkömmlicher gegen erfindungsge
mäße Bremsbeläge keine weiteren Maßnahmen zur Realisierung
der Erfindung erforderlich. Es können sogar ältere Bremsan
lagen einfach durch Austausch der Bremsbeläge umgerüstet
werden. Im einfachsten Fall benötigt die erfindungsgemäße
Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 7 darüberhinaus nur noch
Druckluftleitungen, durch die die Bremsbeläge mit einer
Druckluftquelle verbunden sind. Vorzugsweise wird gemäß An
spruch 8 ohne besonderen Aufwand eine beispielsweise für
die automatische Fahrwerksregelung oder für eine druckluft
betätigte Bremse ohnehin vorhandene Druckluftquelle auch
für die Versorgung der Bremsbeläge verwendet. Wenn die Küh
lung nur bei Bedarf betätigt werden soll, beispielsweise um
die Druckluftquelle zu schonen, empfiehlt sich eine Ausfüh
rungsform gemäß Anspruch 9 mit einem steuerbaren Ventil.
Vorzugsweise wird die Steuerung des Ventils gemäß Anspruch
10 durch ein vom Bremslichtschalter abgeleitetes Signal er
folgen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an
hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Schwimm
sattel-Scheibenbremse mit erfindungsgemäß aus ge
stalteten Bremsbelägen in einer ersten Ausfüh
rungsform;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Bremsbelag in einer er
sten Ausführungsform;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Bremsbelag in einer
zweiten Ausführungsform.
Ein erfindungsgemäßer Bremsbelag 1, 2, 3 besteht aus einer
Rückenplatte 4, 5, auf der ein Reibbelag 6 befestigt ist.
Erfindungsgemäß ist der Reibbelag 6 mit einem Luftkanal 7,
8 versehen, der an eine Druckluftquelle 9 anschließbar ist.
Der Luftkanal 7, 8 wird durch einen Hohlraum im Reibbelag 6
gebildet und erstreckt sich über die gesamte Dicke des
Reibbelags 6 von der Rückenplatte 4, 5 bis zur Reibfläche
10. Weiterhin ist die Rückenplatte 4, 5 mit einer durchge
henden Bohrung 11 versehen, an der eine Druckluftleitung
12, 13 angeschlossen ist.
Die erfindungsgemäßen Bremsbeläge 1, 2, 3 sind in eine her
kömmliche Schwimmsattel-Scheibenbremse einbaubar. Ein
Schwimmsattel 14 umgreift den äußeren Rand einer Brems
scheibe 15 und die beiden Bremsbeläge 1, 2, die zu beiden
Axialseiten der Bremsscheibe 15 angeordnet sind. Auf der
inneren Axialseite besitzt der Schwimmsattel 14 einen
Bremszylinder 16 mit einem darin gleitend angeordneten
Bremskolben 17. Bei einer hydraulischen Betätigung der
Scheibenbremse wird der innere Bremsbelag 2 direkt vom
Bremskolben 17 gegen die Bremsscheibe 15 gedrückt. Durch
die dabei entstehende Reaktionskraft verschiebt sich der
gesamte Schwimmsattel 14 axial in seinen Bolzenführungen
18, wobei der äußere Bremsbelag 1 von einem äußeren Gehäu
seschenkel 19 an die andere Axialseite der Bremsscheibe 15
angedrückt wird. Der innere Bremsbelag 2 unterscheidet sich
vom äußeren Bremsbelag 1 im wesentlichen durch einen Vor
sprung 20 seiner Rückenplatte 4, an der eine Haltefeder 21
zur Befestigung des inneren Bremsbelags 2 im hohlen Brems
kolben 17 angenietet ist. Bezüglich der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung der Reibbeläge 6 unterscheiden sich die
Bremsbeläge 1, 2 jedoch nicht. Die über die Druckluftlei
tungen 12, 13 mit den Bremsbelägen 1, 2, 3 verbundene
Druckluftquelle 9 ist für eine automatische Fahrwerksrege
lung im Fahrzeug ohnehin vorgesehen. Um den Luftvorrat bzw.
die Pumpe der Druckluftquelle 9 nicht ständig zu bean
spruchen, ist zwischen der Druckluftquelle 9 und den Brems
belägen 1, 2, 3 ein Ventil vorgesehen, das bei Betätigung
des Bremslichtschalters des Fahrzeugs öffnet und vorzugs
weise nach der Bremsung noch eine Weile geöffnet bleibt,
bis es durch ein zeitabhängiges oder temperaturabhängiges
Signal geschlossen wird.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbei
spiel der Erfindung wird der Luftkanal 7 auf seiner in der
Reibflächenebene liegenden Seite durch Anpressen an die
Bremsscheibe 15 vollständig geschlossen, so daß sich bei
der hydraulischen Betätigung der Scheibenbremse im Luftka
nal 7 ein erhöhter Luftdruck aufbaut. Bei Beendigung der
hydraulischen Bremsbetätigung werden die Bremsbeläge 1, 2
jeweils durch die von dem genannten Druck bewirkte Kraft F
in entgegengesetzte Richtungen axial von der Bremsscheibe 15
wegbewegt, bis die zwischen den Reibbelägen 6 und der
Bremsscheibe 15 entstehenden Spalte wegen der aus strömenden
Druckluft zu einer Verringerung des Luftdrucks im Luftkanal
7 führen und die Kraft F verschwindet oder so klein wird,
daß die Bremsbeläge 1, 2 nicht mehr verschoben werden kön
nen. Dabei stellt sich das sogenannten Lüftspiel zwischen
den Reibflächen 10 der Reibbeläge 6 und der Bremsscheibe 15
ein, das ein Schleifen der Bremsbeläge 1, 2 an der Brems
scheibe 15 ohne hydraulische Betätigung der Scheibenbremse
verhindert.
Die von der Druckluftquelle 9 durch die Druckluftleitungen
12, 13 und die Bohrungen 11 der Rückenplatten 4, 5 in den
Luftkanal 7 einströmende Druckluft kann nach der Bremsung
durch den zwischen den Reibbelägen 6 und der Bremsscheibe
15 entstehenden Spalt ausströmen, wobei die Reibflächen 10
der Reibbeläge 6 und die Reibfläche der Bremsscheibe 15 di
rekt gekühlt werden, ohne daß die Wärme beispielsweise ins
Innere der Bremsscheibe 15 weitergeleitet wird. Es ist bei
dieser Scheibenbremse nicht nötig, eine hohle Bremsscheibe
mit Kühlkanälen vorzusehen. Eine einfach und billig herzu
stellende dünne massive Bremsscheibe 15 genügt.
In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Bremsbelags 3 dargestellt. Hier wird der Luft
kanal 8 von einem ringförmigen Abschnitt 22 gebildet, der
in sechs strahlenförmig angeordnete äußere Abschnitte 23
übergeht, die bis zu den Schmalseiten des Reibbelags 6 nach
außen verlaufen. Durch die äußeren Abschnitte 23 kann auch
während der hydraulischen Betätigung der Scheibenbremse
Druckluft nach außen strömen, wobei die Bremsscheibe 15 und
die Reibbeläge 6 bereits während der Bremsbetätigung ge
kühlt werden.
Claims (10)
1. Bremsbelag für Scheibenbremse, mit einer Rückenplatte
(4, 5), auf der ein Reibbelag (6) befestigt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Reibbelag (6) mit
zumindest einem Luftkanal (7, 8) versehen ist, der an ei
ne Druckluftquelle (9) anschließbar ist.
2. Bremsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Luftkanal (7, 8) durch einen
Hohlraum im Reibbelag (6) gebildet ist.
3. Bremsbelag nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich der Luftkanal (7, 8) über die
gesamte Dicke des Reibbelags (6) von der Rückenplatte
(4, 5) bis zur Reibfläche (10) erstreckt.
4. Bremsbelag nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rückenplatte (4, 5) eine in den
Luftkanal (7, 8) mündende durchgehende Bohrung (11) für
den Anschluß einer Druckluftleitung (12, 13) aufweist.
5. Bremsbelag nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Luftkanal (7) ringförmig ausge
staltet ist.
6. Bremsbelag nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Luftkanal (8) einen ringförmi
gen Abschnitt (22) aufweist, der in strahlenförmig ange
ordnete, bis zu den Schmalseiten des Reibbelags (6) ver
laufende äußere Abschnitte (23) übergeht.
7. Bremsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit zumindest einer
Scheibenbremse mit Bremsbelägen (1, 2, 3) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bremsbeläge (1, 2, 3) über
Druckluftleitungen (12, 13) mit einer Druckluftquelle
(9) verbunden sind.
8. Bremsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die für eine automatische Fahr
werksregelung oder für eine druckluftbetätigte Bremse
vorgesehene Druckluftquelle (9) auch für die Versorgung
der Bremsbeläge (1, 2, 3) verwendet wird.
9. Bremsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen der Druckluftquel
le (9) und den Bremsbelägen (1, 2, 3) zumindest ein
steuerbares Ventil vorgesehen ist.
10. Bremsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Öffnen des Ventils durch ein
vom Bremslichtschalter abgeleitetes Signal erfolgt.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D |
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8141 | Disposal/no request for examination |