DE7837264U1 - Scheibenbremse - Google Patents

Description

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SCHEIBENBREMSE

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse nach dem Oberbegriff | des Hauptanspruchs.

Bekannte Scheibenbremsen fallen in zwei Hauptkategorien. Die erste Kategorie umfaßt die sogenannten "Festsattelbremsen", bei denen zwei Reibungsglieder den beiden Seiten einer Bremsscheibe gegenüberliegen und an einem feststehenden Sattel verschiebbar und verankert sind. Diesem Sattel sind getrennte Betätigungseinrichtungen für jedes Reibungsglied zugeordnet. Die zweite Kategorie von Scheibenbremsen umfaßt die sogenannten "Gleitsattelbremsen", bei denen eine einzige Betätigungseinrichtung direkt auf ein Reibungsglied und auf das andere Reibungsglied durch Reaktion über den Gleitsattel einwirkt. Die letztgenannte Bremsenart läßt sich weiter unterteilen, je nachdem, ob ihre Reibungsglieder am Gleitsattel montiert sind oder direkt an einem feststehenden Trägerteil. Wenn die Reibungsglieder am Gleitsattel angebracht sind, wird eines dieser Glieder am Sattel befestigt, während das andere am letzteren verschiebbar ist. Bei Festsattelbremsen oder bei Gleitsattelbremsen, in denen die Reibungsglieder an einem feststehenden Trägerteil verankert sind, läßt man jedoch beide Reibungsglieder sich entlang des Teiles verschieben, welches das Bremsmoinent absorbiert, während die Reibbeläge verschleißen.

Da der Verschleiß der Beläge der Scheibenbremsen-Reibungsglieder

so klein wie möglich gehalten wird, ist die Verschiebung dieser Glieder nicht wahrnehmbar. Die Verschiebung erfolgt nämlich innerhalb eines Zeitraumes von bis zu- mehreren Jahren über größenordnungsmäßig 1 cm. über diese lange Zeit hinweg ist selbstverständ-■l lieh die Scheibenbremse unvermeidlich verschiedenen Angriffsformen

ausgesetzt, die mit der Jahreszeit und dem Gebiet, in welchem de

Fahrzeug benützt wird, variieren. Der Angriff wird dadurch weiter gefördert, daß die Bremsen nahe an den Fahrzeugrädern sind, und durch die Tatsache, daß sie üblicherweise vollständig ungeschützt sind. Er variiert von der bloßen Ablagerung von Schmutz aller Sorten bis zu tiefer Korrosion aufgrund von Feuchtigkeit, Meeressalz und verschiedenen chemischen Substanzen, die zur Straßenreinigung bei Schnee verwendet werden. Schmutz und Korrosion finden sich insbesondere auf den freiliegenden Teilen der Gleitflächen der Reibungsglieder und des drehmomentenabsorbierenden Teiles. Wenn zuviel Schmutz abgelagert ist, kann er die Verschiebung von mindestens einem der Reibungsglieder behindern oder vollständig unterbinden. Außerdem führt die Korrosion dazu, daß die Reibungsglieder gewissermaßen mit dem drehmomentenabsorbierenden Teil über einen Abschnitt der in Berührung stehenden Flächen hinweg verschweißen. Das Ergebnis ist, daß bei Betätigung der Bremse eine beträchtliche Kraft erforderlich ist, um die sich ergebenden Verschweißungen dieser Flächen durchzuscheren. Sowohl Schmutz als auch Korrosion führen somit zu einer asymmetrischen Abnutzung der Beläge der Reibungsglieder und zu einer beträchtlichen Reduktion der Bremsenwirksamkeit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Scheibenbremse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich die Reibungsglieder besser gegenüber dem drehmomentenabsorbierenden Teil verschieben und somit bei jeden Scheibenbremsenart verwendet werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den ünteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird die Gefahr des Verklemmens der Reibungsglieder dadurch verringert, daß Nuten mindestens in einem Teil der Gleitflächen der Reibungsglieder und des drehmomentenabsorbierenden Teils vorgesehen werden. Auf diese Weise können Verunreinigungen, die sich auf den freiliegenden Teilen dieser Oberflächen abgelagert haben, gewissermaßen abgezogen werben. Die Eerührungszonen und somit die Scherkraft, welche zur Bewegung des Reibungsgliedes im Falle einer korrosionsbedingten Verschweißvmg erforderlich ist, werden verringert.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Figur 1

die Draufsicht auf eine Festsattelbremse gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figur 2

die in Figur 1 gezeigte Bremse im Teilschnitt gemäß der Linie 2-2 von Figur 1;

Figur .3 ein Detail, in dem eine der Gleitflachen an dem J

Teil dargestellt ist, welches das Bremsmoment bei *·

der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Bremse absor- ^

biert; f

Figur 4 die Seitenansicht, teilweise im Schnitt gemäß der | Linie 4-4 von Figur 5, durch eine Gleitsattelbremse ⁵ gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figur 5 eine Draufsicht, halb im Schnitt gemäß der Linie 5—5 von Figur 4 durch die in Figur 4 gezeigte Bremse.

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Scheibenbremse umfaßt einen Sattel 10, der an einem feststehenden Abschnitt (nicht gezeigt) des Fahrzeuges befestigt wird. Er überspreizt eine Bremsscheibe 12, die an einer Komponente befestigt werden kann, welche mit einem der Fahrzeugräder (nicht gezeigt) umläuft. Zv/ei Reibungsglieder 14,16 werden von einer im wesentlichen rechteckigen . Öffnung 18 im Sattel 10 oberhalb des Umfanges der Scheibe 12 aufgenommen und befinden sich gegenüber den entsprechenden Seiten (Reibflächen) 20,22 der Scheibe 12. Zwei abnehmbare Montagezapfen 24 werden von geeigneten Öffnungen im Sattel 10 und in den Reibungsgliedern 14,16 aufgenommen und verhindern das radiale Ent- < weichen der Reibungsglieder. Wenn sie entfernt v/erden, können die Reibungsglieder 14,16 durch die Öffnung 18 im Sattel 10 ausge-

tauscht werden. Schließlich sind Betätigungseinrichtungen, wel- ^l ehe bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus hydraulischen

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Betätigungseinrichtungen bestehen und von denen eine im Schnitt in Figur 2 gezeigt ist, am Sattel 10 auf gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 12 montiert. Auf diese Weise wirken sie direkt auf die entsprechenden Reibungsglieder 14,16.

Wie Figur 2 zeigt, umfaßt jedes Bremsenbetätigungsglied einen Kolben 26, der in einer Bohrung 28 des Sattels TO verschiebbar ist. Hierdurch wird eine Arbeitskammer 30 gebildet, welche mit einer Druckmittelquelle, beispielsweise dem Hauptbremszylinder des Fahrzeugs (nicht gezeigt) verbunden werden kann.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stoßen lärmmindernde Drahtfedern 32 an einem Vorsprung 34 des Sattels 10 unterhalb d.er Zapfen 24 sowie an der oberen Kante von jedem Reibungsglied 14,16 an. Sie drücken die Reibungsglieder radial auf die Achse der Scheibe 12 zu.

Wie am besten in Figur 1 zu erkennen ist, bildet jedes Reibungsglied 14,16 an den in ümfangsrichtung gegenüberliegenden Enden Gleitflächen 36, über welche es an gegenüberliegenden Gleitflächen 38 der in ümfangsrichtung voneinander entfernten Kanten der rechteckigen öffnung 18 im Sattel verankert ist. Wie am besten in den Figuren 1 und 3 zu erkennen ist, besteht jede Gleitfläche 38 aus einer glatten Fläche, welche in gleichem Abstand befindliche, im wesentlichen gerade Nuten 4 0 umfaßt, die sowohl zueinander als auch zu den Seiten 20,22 der Scheibe 12 parallel sind. Die Nuten 40 öffnen sich vorzugsweise zum oberen und unteren Ende der Oberfläche 38 hin. Die Breite der

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Nuten in der Höhe der glatten Fläche 38 ist konstant und im wesentlichen gleich der Breite der Stege 42, die auf der Oberfläche 38 zwischen zwei benachbarten Nuten 4 0 gebildet sind. Wie außerdem Figur 3 zeigt, entspricht der Querschnitt von jeder Nut 40 im wesentlichen einem V mit abgerundetem Boden.. Die Nuten 40 können beispielsweise durch Hämmern oder Hobeln erhalten werden.

Die Gleitflächen 38 werden vorzugsweise mindestens innerhalb der Nuten mit einem festen Schmiermittel, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, bedeckt."Dies verbessert den Ausstoß von Verunreinigungen erheblich, welche in die Nuten 4A bei der Verschiebung der Reibungsglieder 14,16 eindringen. Dasselbe gilt für den Fall df-r Verschiebung der Reibungsglieder 14,16, wenn die gesamte Oberfläche 38 .mit Polytetrafluoräthylen bedeckt ist. Die Gleitflächen 38 können danach Kadmium-überzogen werden, wodurch die Gefahr der Korrosion erheblich verringert wird. Weiter können die Oberflächen 38 auch einfach Kadmium-überzogen sein, zumindest innerhalb der Nuten 40, wodurch die Gefahr der Korrosion verringert wird. In diesem Falle kann ein Schmiermittel in flüssiger oder Pastenform, beispielsweise eine auf Graphit basierende Substanz, über diese Flächen verteilt werden. Dann wirken die Nuten 40 als Reservoir für dieses Schmiermittel.

Die anhand der Figuren 1 bis 4 soeben beschriebene Scheibenbremse funktioniert folgendermaßen:

Wenn sich die Bremse in Ruhe befindet, nehmen die verschiedenen Komponenten die in der Zeichnung dargestellte Stellung ein.

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I* ' Wenn der Fahrzeugführer das Bremspedal tritt, wird Druckmittel ρ; ^r::aus dem Hauptbremszylinder des Fahrzeuges in die Arbeitskammern

; 3 0 der Bremsenbetätigungsglieder eingespeist. Hierdurch v/erden

?, die Kolben 26 auf die entsprechende Seite der Scheibe 12 ge-

"' drückt, wodurch die Reibungsglieder 14,16 in Reibungseingriff

mit den entsprechenden Reibflächen 20,22 der Scheibe 12 gebracht werden. Wenn sich die Reibbeläge der Reibungsglieder 14,16 zunehmend aufgrund wiederholter Bremsenbetätigung abnutzen, bewegen sich diese Glieder nicht wahrnehmbar auf die Scheibe 12 zu, so daß sich die Gleitflächen 36 gegenüber den Gleitflächen 38 bewegen. Da diese Bewegung außerordentlich langsam ist und da , die Umweltbedingungen häufig widrig sind, werden alle Arten von ': Schmutz auf der Bremse abgelagert, insbesondere auf den freiliegenden Teilen der Gleitflächen 38. Hierdurch besteht die Gefahr, daß die Verschiebung der Reibungsglieder 14,16 verhindert und die Wirksamkeit der Bremse reduziert wird. Die Nuten 4 0 verringern jedoch prheblich die Gefahr der Verklemmung der Reibungsglieder 14,16, da diese Schmutz und andere Verunreinigungen, die auf den Flächen 38 abgelagert sind, in diese Nuten schieben können, und weil die Berührungszonen verringert sind. Außerdem machen diese Nuten das Ausstoßen der Verunreinigungen aus den Gleitflächen 38 möglich. Sie dienen weiter als Reservoir, wenn ein Schmiermittel in flüssiger oder Pastenform über die Oberflächen verteilt sind. Das Ergebnis ist, daß die Reibungsglieder sich erheblich besser verschieben.

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Bei dem Ausführungsbeisoiel, das anhand der Figuren 4 und 5 be- |

schrieben wird, tragen Elemente, die identische Funktionen wie Elemente beim ersten Ausführungsbeispiel erfüllen, dieselbe Bezugszahl plus 100»

Wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind die Reibungsglieder 114, 116 verschiebbar und in einem U-förmigen Trägerteil· 110 verankert, we^hes an einem feststehenden Teil (nicht gezeigt) des Fahrzeugs verankert wird. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich jedoch von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel insofern, als die Betätigungseinrichtung ein einziges Betätigungsglied (nicht gezeigt) umfaßt, welches beispielsweise dieselbe Bauweise a' fweist, wie sie anhand der Figur 2 beschrieben ist* Dieses Bremsenbetätigungsglied wirkt direkt auf das Reibungsglied 116 und drückt dieses auf die Seite 122 der Scheibe 112. Die Betätigungseinrichtung umfaßt außerdem einen Sattel 150, auf dem das Bremsenbetätigungsglied montiert ist und der mittels Führungskeilen 152 in einer radialen öffnung 154 des Trägerteils 110 verschiebbar ist. Der Gleitsattel 150 drückt auf ähnliche Weise das Reibungsglied 114 in Bremsberührung mit der Reibfläche 120 der Scheibe 112 über eine Reaktionswirkung.

Wie am besten in Figur 5 zu erkennen ist, ist jedes Reibungsglied 114, 116 in einem entsprechenden Fenster 156,158 montiert, welches im Trägerteil 110 ausgebildet ist und die öffnung 154 gegenüber der entsprechenden Seite 120,-12° der Scheibe 112 verlängert.

Die ümfangsenden der Reibungsglieder 114,116 umfassen VorSprünge,

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welche Gleitflächen 136 definieren. Diese berühren gegenüberliegende Gleitflächen 138 an den in Umfangsrichtung in Abstand befindlichen Kanten von jedem Fenster 156,158. Jede Gleitfläche 138 ist im wesentlichen glatt und enthält im wesentlichen gerade Nuten 140, die zueinander und zur Achse der Scheibe 112 parallel sind. Wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzen die Nuten 140 gleichen Abstand voneinander und bilden Stege 142 zwischen sich auf den Flächen 138 aus. Der Querschnitt kann dem ähnlich sein, der anhand der Figur 3 beschrieben wurde.

Wie bei dem ersten beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Flächen 138 mit einem festen Schmiermittel, beispielsweise PoIy-"tetrafluoräthylen, überzogen und möglicherweise darauffolgend mit Kadmium überzogen sein, oder einfach nur mit Kadmium. Im letzteren Falle können sie mit einem Schmiermittel in flüssiger oder Pastenform überzogen werden, für welche die Nuten 140 als Reservoir dienen.

Bei der Betätigung der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Bremse wird das Reibungsglied 116 direkt in Berührung mit der Reibfläche 122 der Scheibe 112 gedrückt. Das Reibungsglied 114 dagegen wird in Bremsberührung mit der Reibfläche 120 der Scheibe 112 aufgrund der Verschiebung des Sattels 150 gedrückt. Im übrigen entspricht die Funktion der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Bremse praktisch vollständig derjenigen der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Bremse und wird daher nicht genauer beschrieben·

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Die Erfindung kann auch bei anderen Bremsenarten, insbesondere bei einer Bremse wie sie anhand der Figuren 4 und 5 beschrieben ist, bei der jedoch die Reibungsglieder am Gleitsattel und nicht am festen Träger verankert sind, verwendet werden. Bei einem weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsbeispiel können die Nuten, ähnlich den Nuten 4 0 und 14 0, in den Gleitflächen 3 6,136 der Reibungsglieder ausgebildet sein. In diesem Falle sind die Gleitflächen 38,138 vollständig glatt. Schließlich können Nuten, ähnlich den Nuten 40,140 sowohl in den Flächen 36,136 als auch in den Flächen 38,138 vorgesehen sein.

Claims (1)

1. Scheibenbremse mit mindestens einem Friktionsglied, welches verschiebbar auf einem drehmomentenabsorbierenden 'reil angebracht ist; mit einer Betätigungseinrichtung, welche dem drehmomentenabsorbierenden Teil zugeordnet ist und das Reibungsglied auf eine entsprechende Fläche einer Bremsscheibe drückt, wobei das Reibungsglied mindestens eine Gleitfläche um faßt, die mit einer ihr gegenüberliegenden Gleitfläche am drehmomentenabsorbierenden Teil zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflächen (36,38) glatte Flächen sind und in mindestens einer ersten der gegenüberliegenden Gleitflächen (36,38) Nuten (40) ausgebildet sind.

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I· 2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Nuten (4 0) zu den Kanten der ersten Gleitfläche (38) hin

jjü offen sind.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (40) im wesentlichen gerade und zueinander parallel sind.

4. Scheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß die Nuten (40) voneinander gleichen Abstand besitzen.

5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nuten (4 0) in der Höhe der entsprechenden glatten Fläche (38) konstant ist und im wesentlichen gleich der Breite der Stege ist, die zwischen zwei benachbarten Nuten (40) auf der Fläche (38) gebildet sind.

6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (40) im wesentlichen parallel zur Seite der Bremsscheibe (12) sind.

7,. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten im wesentlichen parallel zur Achse der Bremsscheibe (12) sind.

8. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,. dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (40) im Querschnitt im wesentlichen V-förmig mit abgerundetem Boden sind.

9. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflächen (36,38) mindestens in den Nuten (40) mit einem festen Schmiermittel bedeckt sind.

10. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflächen (36,38) mindeste in den Nuten (4 0) mit Kadmium überzogen sind.

11. Scheibenbremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ! ein flüssiges oder viskoses Schmiermittel auf die Gleitflä- h

chen (36,38) aufgebracht ist und daß die Nuten (40) als | Reservoir für dieses Schmiermittel dienen.

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