WO2013143993A1 - Bremsbelaganordnung für eine schiebesattel-scheibenbremse - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a brake pad assembly for a sliding caliper disc brake according to the preamble of claim 1.
- the standard equipment of heavy commercial vehicles now includes the pneumatically operated disc brake. Since the application mechanism of pneumatically actuated disc brakes requires a relatively large amount of space and the rim-side space is very limited, the so-called sliding caliper disc brake has established itself as the preferred type.
- Such disc brakes consist essentially of three functional units, the saddle, the brake carrier and the brake pads.
- the saddle has the task to provide the clamping force for pressing the brake pads to the brake disc.
- the brake carrier has essentially the task of absorbing the supporting forces of the brake pads and forwarding the forces to the vehicle axle. The brake pads, however, serve to generate the necessary friction force for the braking process.
- the brake pad can be moved in the braking process in the direction of the brake disc, it is necessary to run the brake pad play in the brake carrier shaft or store. Due to this situation, it is necessary to bias the brake pad to avoid rattling noises by means of so-called pad spring arrangements with one or more pad holding springs.
- these springs between caliper (or between an attached bracket) and the respective brake pad installed. The spring force thus acts in the same way on the brake pads as well as on the caliper or des- sen storage.
- the pad retaining springs thus cause on the one hand a biasing force on the brake pads, on the other hand, but also a tension of the fifth wheel mounting.
- the sliding behavior or restoring behavior of the caliper is of course also influenced by the design of the saddle bearing.
- An important factor here is the so-called guide length. So that the displacement of the caliper without jamming tendency is possible, the saddle storage should have a certain minimum guide length: As a rule, however, the available space in the vehicle is not sufficient to meet this requirement in full.
- the restoring behavior of the reaction-side brake pad and the sliding behavior of the sliding caliper are to be improved. If possible, the reaction-side brake pad should be pulled away from the brake disc with the aid of an active reset.
- Brake lining arrangements of this type are known from the prior art, for example from DE 10 2009 006 285 A1 or DE 2 230 949 OS. Against the background of these solutions, however, there is still the need for a function-optimized cost-effective brake pad assembly.
- the invention solves this problem by the subject matter of claim 1 and of claim 17.
- Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims. According to the characterizing part of claim 1, at least the pad spring arrangement of the reaction-side brake pad is guided from the peripheral side of the brake pad, where it is held between the carrier and the pad, up to the top of the pad on the open side of the brake pad shaft and on this side at a the caliper fixed or trained fuse element held.
- the pad spring assembly comprises one or more individual pad springs.
- the bracing of the brake pad takes place between the brake carrier and brake pad.
- the saddle storage is thus no longer braced by reaction forces from the pad spring.
- the return behavior of the caliper can thus be significantly improved.
- the brake pad is fixed at the inlet side in the brake carrier by a special shaping in the radial direction and in addition by means of connecting elements z.
- the spring legs are pressed according to a variant with their sharp-edged ends against the surfaces of the lining carrier shaft.
- the spring legs When applying, so when moving the pad in the direction of the brake disc, this results in an elastic deformation of the spring legs and as a result, to a counteracting the pad displacement spring force.
- the deformation of the spring legs is limited by an appropriate design of the saddle contour and the lining carrier plate.
- the spring When releasing the brake, the spring will relax within the defined travel and thus pull the brake pad away from the brake disc. Since the spring legs are frictionally supported, the spring in the pad carrier shaft can position itself according to the wear condition of the brake pad.
- the pad retaining spring is made in one piece or in two parts, in the second example, a one-piece variant is shown, but there are also multi-part designs conceivable.
- the spring consists of a round spring wire, other spring cross sections are also possible.
- the reaction-side brake pad preferably has a guide nose.
- the brake lining can also have a guide nose on both sides.
- Other shapes are also conceivable for the "guide lugs.” Both convex and concave shapes can be used.
- the fixation of the brake pad on the caliper by means of cylindrical bolts.
- Other securing elements may also be used, e.g. Screws, cotter pins etc.
- a guide plate, intermediate plate, adapter plate, brake caliper, etc. can be guided in a similar manner.
- the guide plate or intermediate plate or adapter plate is insofar seen in the context of this application as part of the back plate of the brake pad.
- FIG. 1 shows a perspective view of a variant of a brake pad arrangement according to the invention with two pad springs; a front view of the embodiment of a brake pad assembly according to the invention of Figure 1, with relaxed pad springs ..; a spatial exploded view of the embodiment of a brake pad assembly according to the invention according to Figure 1, with parts for better illustration partially cut free caliper, showing the assembly of a pad spring ..; a spatial exploded view of the embodiment of a brake pad assembly according to the invention according to Figure 1, with parts for better illustration partially cut-caliper, showing the assembly of a second pad spring ..; a front view of the embodiment of a brake pad assembly according to the invention of Figure 1, with mounted pad springs and plotted spring forces at a predetermined direction of rotation of the brake disc. an enlarged section of a plan view of the embodiment of a brake pad assembly according to the invention of Figure 1, with mounted pad springs and plotted spring
- FIG. 6 shows a front view of a variant embodiment of a brake pad arrangement according to the invention with a pad spring
- Figure 7 a front view of the embodiment of an inventive
- FIG. 6 is a perspective view of the pad spring of the embodiment of a brake pad assembly according to the invention shown in FIG. 6;
- Figure 9 is a perspective view of the embodiment of a brake pad assembly according to the invention of Figure 6 in the assembled state ..;
- FIG. 10 shows a three-dimensional representation of the variant embodiment of a brake pad arrangement according to the invention according to FIG. 6 in the mounted state, with brake caliper partially cut free for better illustration.
- Fig. 1 shows a three-dimensional view of a variant of a brake pad assembly according to the invention a sliding caliper disc brake 1 with a brake carrier 4 and a relative to a floating bearing and a fixed bearing (not visible here) slidable caliper 7.
- the caliper has an application device, not shown here , which is received on one side of a brake disc 24 in the brake caliper (not visible here).
- An application-side and a reaction-side brake lining 2, 3 are each inserted into brake lining receiving wells 23 of a brake carrier 4, which are formed here on both sides of a brake disc rotating in the brake carrier 4 during the travel of a vehicle.
- Each brake pad has a back plate on which a pad material is applied.
- the further remarks with respect to the brake pad and its springs relate insofar to the back plate of the reaction-side brake pad, so that the terms brake pad and carrier plate are used interchangeably with respect to the arrangement of the pad spring (s), also an intermediate plate or the like . If necessary, the carrier / back plate and the brake pad attributed, so that in this respect the terms are used synonymously. Because the pad spring described could also be arranged on an intermediate plate, which acts on the back plate and is attached to this example.
- the brake pad receiving shaft 23 in each case one to the brake pads 2, 3 at least partially konturkongruente Geometry, so that the brake pads 2, 3 are guided in the brake carrier 4 at least largely positive fit in the brake carrier 4.
- the reaction-side brake pad 3 has an underside on which it rests against support surfaces A in the brake lining shaft and torque support surfaces B in the circumferential direction for support in the brake lining shaft during braking in forward or reverse direction. Reversing.
- the brake pad 3 in each case springs back so that in each case a recess 6 results in the brake lining between the brake lining shaft wall and the brake lining 3.
- reaction-side "outer” brake lining For connecting at least the reaction-side "outer” brake lining to the brake caliper 7 (not shown) serve securing elements, here securing bolts 8, which engage in holes of the caliper .
- the safety pin 8 are here advantageously secured with a spring pin 9 against withdrawal.
- the geometry of the securing bolts 8 is merely to be regarded as purely exemplary. Other geometries, which are suitable for guiding the brake pad 2, 3 and which can be mounted against rotation, are likewise possible for a brake pad arrangement according to the invention for a sliding caliper brake.
- the round cross-sectional geometry of the pad springs 10, 1 1 is only to be seen as purely exemplary. Other geometries that are suitable for the formation of the pad springs, are also possible for a brake pad assembly according to the invention for a sliding caliper brake.
- Fig. 2 the course of the pad springs 10, 1 1 on the outer brake pad 3 can be seen.
- the pad spring 10 emerges with its one free end 13 each one of the recesses 6 of the brake pad 3 a.
- the respective pad spring 10, 1 1 here advantageously and simply guided by a recess 15 in the support plate 14, engages around a hook-shaped geometry 16 of the support plate 14, and then again to be guided on the free side of the support plate 14 , In a further contour, the pad spring 10 arched over the securing bolt 8 with a bow 17.
- the contour of the pad spring 10 extends spaced to the free side of the support plate 14, so that they are not in the assembled state in the region of the axis of symmetry of the support plate with the pad spring 1 collided.
- the other free end of the pad spring 10 terminates in the assembled state of the pad spring in an eyelet 12, which surrounds the securing bolt 8 in the assembled state of the pad spring 10.
- the geometry of the pad spring 1 1 extends substantially symmetrically to the contour of the pad spring 11. However, without the bow 17, so that an over-curvature of the securing bolt 8 is not required.
- Fig. 3A and 3B the further assembly process of the pad springs 10, 1 1 is illustrated.
- the waiver of the arc in the contour of the pad spring specifies the mounting sequence of the pad springs 10, 1 1 advantageous.
- the pad spring 1 1 to assemble it should be ensured during assembly that the pad spring 1 1 is guided under the bore for the safety pin 8 of the eyelet 12 of the pad spring 10 along.
- the safety pin 8 is then inserted through the eyelet 12 and secured with a spring pin 9, so that the pad spring 1 1 is held to bias.
- the pad spring 10 is now placed over its eyelet 12 on the safety pin 8 on the right side, wherein the safety pin 8 is also secured by a spring pin 9.
- the pad spring 10 is also held on pretension. A separate clamp, which biases both pad springs, is therefore no longer necessary.
- the securing bolt 9 has an additional function, it also serves to connect the outer brake pad 3 to the brake caliper 7.
- Fig. 4 the spring forces of the mounted pad springs 10, 1 1 are shown with respect to the brake carrier at a predetermined direction of rotation of the brake disc.
- the frictional force at the contact point between the pad spring 10, 1 1 and brake carrier 4 causes an elastic deformation of the leg of the pad spring 10, 1 1, which dip into the recess 6 and at the marked direction of rotation of the brake disc on the brake pad shaft of the brake carrier 4 and the brake pad. 2 , 3 supported, when moving the brake pad 3 in the direction of the brake disc.
- the pad springs 10, 1 1 thus cause on the one hand a bias of the Bremsbela- ges 2, 3, but also a tension of the guide in the brake caliper. 7
- the tension is further promoted by the asymmetric design of the lining shaft for the reaction-side brake pads 3.
- the brake pad 3 is pressed against the left in FIG. 2 Bremsmomentabstütz Design B.
- the left end of the pad spring 10 is thereby clamped between the brake lining 3 and the brake lining shaft.
- Fig. 5 the disassembled spring forces of the mounted pad springs 10, 1 1 are shown with respect to the brake carrier at a predetermined direction of rotation of the brake disc.
- Fig. 5 shows in particular the sharp-edged end 18 of the pad spring 1 1, through which the friction between the pad spring 1 1 and the brake pad shaft wall of the brake carrier 4 is increased.
- the outer brake pad 3 is connected to the caliper 7 by the special geometry of the pad springs 10, 1 1.
- the frictional force at the point of contact with the brake carrier 4 causes an elastic deformation of the sharp-edged end 18 of the pad spring 1 1 when moving the outer brake pad 3 to the brake disc.
- the sharp-edged end 18 of the pad spring 1 1 results in an increase in the friction between the pad spring 1 1, brake pad 3 and brake lining shaft wall.
- FIG. 6 shows the front view of a further embodiment variant of a brake pad arrangement according to the invention of a sliding-caliper disc brake 1 with a mounted pad spring 20.
- This embodiment comes with only one pad spring 20.
- the outer brake pad 4 is inserted again into the brake carrier 4.
- reaction-side outer brake lining 3 in each case springs back so that a recess 6 results between the brake lining shaft wall and the brake lining 3.
- the pad spring 20 emerges each with their free ends 13 in the recesses 6 of the pad 3 a.
- the contour of the pad spring 10 is on the free side of the support plate 14 of the brake pad 3 obliquely upwards and guided by a further bend along the Bremsmomentabstützamide B further upwards.
- the pad spring 20 is again guided through a recess 15 through the support plate 14, embraces a ha- kenförmige geometry 16 of the support plate 14, to then be guided back to the free side of the support plate 14.
- the web 21 of the pad spring 20 is biased by the mounting of a locking bolt 8 like a leaf spring.
- Fig. 7 it is shown how the free end 13 of the unstressed pad spring 20 is seated in the left recess 6, but is not supported against the left lower corner region of the brake pad receiving shaft 23. This is achieved only by the biasing of the pad spring 20 by the mounting of a securing bolt 8 (see Fig .. 7).
- Fig. 8 the pad spring 20 is shown. Their free ends 13 are formed obliquely, so that the friction effect on the lining shaft walls of the brake carrier 4 increases.
- Fig. 9 shows the assembled pad spring 20.
- the pad spring 20 is guided in its untensioned state shown in FIG. 7 only laterally around the brake bellows.
- the pad spring 20 is biased by the fact that the spring is depressed, so that the securing bolt 8 can be inserted into its intended, positioned in the plane of symmetry of the brake pad assembly for a sliding caliper disc brake hole and secured with a spring pin 9.
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Abstract
Eine Bremsbelaganordnung für eine Schiebesattel-Scheibenbremse, umfassend einen Bremsträger und einen relativ dazu verschiebbaren Bremssattel, wobei der Bremsträger wenigstens einen zuspannseitigen und einen reaktionsseitigen Bremsbelag in einem jeweiligen Bremsbelagschacht aufnimmt, wobei die Bremsbeläge an eine Bremsscheibe anlegbar sind, sowie mit wenigstens einer Belagfederanordnung (10, 11, 20), welche eine Verspannung zwischen dem Bremsträger und dem reaktionsseitigen Bremsbelag bewirkt, und wobei wenigstens die Belagfederanordnung (10, 11, 20) des reaktionsseitigen Bremsbelages von einer Umfangsseite des Bremsbelages, wo sie zwischen dem Bremsträger und dem Bremsbelag gehalten ist, bis an die Oberseite des Bremsbelages an der von Stützflächen (A) abgewandten offenen Seite des Bremsbelagschachtes geführt ist und an dieser Seite an einem an dem Bremssattel festgelegten oder ausgebildeten Sicherungselement (8) gehalten ist.
Description
Bremsbelaganordnung für eine Schiebesattel-Scheibenbremse
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsbelaganordnung für eine Schiebesattel- Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Zur Standartausrüstung schwerer Nutzfahrzeuge gehört mittlerweile die pneumatisch betätigte Scheibenbremse. Da der Zuspannmechanismus von pneumatisch betätigten Scheibenbremsen relativ viel Bauraum beansprucht und der felgenseitige Bauraum stark limitiert ist, hat sich die sogenannte Schiebesattel-Scheibenbremse als bevorzugte Bauart etabliert.
Derartige Scheibenbremsen bestehen im wesentlichem aus drei Funktionseinheiten, dem Sattel, dem Bremsträger und den Bremsbelägen. Der Sattel hat die Aufgabe die Zuspannkraft zum Andrücken der Bremsbeläge an die Bremsscheibe bereitzustellen. Der Bremsträger hat im wesentlichem die Aufgabe die Abstützkräfte der Bremsbeläge aufzunehmen und die Kräfte an die Fahrzeugachse weiterzuleiten. Die Bremsbeläge dienen dagegen zur Erzeugung der für den Bremsvorgang notwendigen Reibkraft.
Damit der Bremsbelag beim Bremsvorgang in Richtung Bremsscheibe verschoben werden kann, ist es erforderlich, den Bremsbelag im Bremsträgerschacht spielbehaftet zu führen bzw. zu lagern. Aufgrund dieser Gegebenheit ist es erforderlich den Bremsbelag, zur Vermeidung von Klappergeräuschen mittels sogenannten Belagfe- deranordnungen mit einer oder mehreren Belaghaltefedern vorzuspannen. In der Regel werden diese Federn zwischen Bremssattel (bzw. zwischen einem daran befestigten Haltebügel) und dem jeweiligen Bremsbelag eingebaut. Die Federkraft wirkt somit in gleicher Weise auf die Bremsbeläge als auch auf den Bremssattel bzw. des-
sen Lagerung. Die Belaghaltefedern bewirken damit einerseits eine Vorspannkraft an den Bremsbelägen, andererseits aber auch eine Verspannung der Sattellagerung.
Zur Vermeidung von sogenannten Restschleifmomenten ist es wichtig, dass die Be- läge im nicht betätigten Zustand der Bremse keinerlei Restkraft zur Bremsscheibe hin aufweisen. Durch eine, wie vorher beschrieben, verspannte Sattellagerung wird das vollkommene Lösen des reaktionsseitigen Bremsbelags jedoch beeinträchtigt.
Daneben wird das Gleitverhalten bzw. Rückstellverhalten des Bremssattels natürlich auch durch die konstruktive Auslegung der Sattellagerung beeinflusst. Eine wichtige Einflussgröße ist hierbei die sogenannte Führungslänge. Damit das Verschieben des Bremssattels ohne Verkantungsneigung möglich ist, sollte die Sattellagerung eine gewisse Mindestführungslänge aufweisen: In der Regel ist jedoch der verfügbare Bauraum im Fahrzeug nicht ausreichend um dieser Anforderung im vollem Umfang gerecht zu werden.
Mittels einer optimierten Belagführung und Belagfederung soll das Rückstellverhalten des reaktionsseitigen Bremsbelags und das Gleitverhalten des Schiebesattels verbessert werden. Der reaktionsseitige Bremsbelag sollte möglichst mit Hilfe einer akti- ven Rückstellung von der Bremsscheibe weggezogen werden.
Bremsbelaganordnungen dieser Art sind aus dem Stand der Technik bekannt, so aus der DE 10 2009 006 285 A1 oder der DE 2 230 949 OS. Vor dem Hintergrund dieser Lösungen besteht aber dennoch weiter der Bedarf nach einer funktionsoptimierten kostengünstigen Bremsbelaganordnung.
Die Schaffung dieser optimierten Bremsbelaganordnung bzw. die Schaffung eines entsprechenden optimierten Bremsbelages sind die Aufgaben der Erfindung.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 17. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 ist wenigstens die Belagfederanordnung des reaktionsseitigen Bremsbelages von der Umfangsseite des Bremsbelages, wo sie zwischen dem Träger und dem Belag gehalten ist, bis an die Oberseite des Bremsbelages an der offenen Seite des Bremsbelagschachtes geführt und an dieser Seite an einem an dem Bremssattel festgelegten oder ausgebildeten Sicherungselement gehalten.
Vorzugsweise weist die Belagfederanordnung eine oder mehrere einzelne Belagfedern auf.
Die Verspannung des Bremsbelags erfolgt dabei zwischen Bremsträger und Bremsbelag. Die Sattellagerung wird damit nicht mehr durch Reaktionskräfte aus der Belagfederung verspannt. Das Rückstellverhalten des Bremssattels kann damit deutlich verbessert werden.
Ein weiterer positiver Einfluss ergibt sich aus der speziellen Lagerung des reaktionsseitigen Bremsbelags im Bremsträger und der Anbindung des Bremsbelags an den Bremssattel. Der Bremsbelag wird an der Einlaufseite im Bremsträgen durch eine spezielle Formgebung in radialer Richtung fixiert und zusätzlich mittels Verbindungs- elemente z. B. zylindrische Bolzen mit dem Sattelrücken drehfest verbunden.
Da der Sattel dadurch über den Bremsbelag nun auch außen (reaktionsseitig) geführt ist, ergibt sich für die Sattellagerung eine deutlich größere Führungslänge. Da die beiden inneren Sattellager (Fest- und Loslager) dadurch entlastet werden, be- steht die Möglichkeit diese Lager zu verkleinern und im Hinblick auf dem Bauraumbedarf günstigere Bedingungen zu erlangen.
Durch die in den weiteren Unteransprüchen weiter spezifizierte besondere Formgebung der Belaghaltefedern ergibt sich u.a. eine aktive Rückstellkraft für den reakti- onsseitigen Bremsbelag. Um dies besonders vorteilhaft zu erreichen, werden die Federschenkeln nach einer Variante mit ihren scharfkantigen Enden gegen die Flächen des Belagträgerschachts gedrückt.
Beim Zuspannen, also beim Verschieben des Belags in Richtung Bremsscheibe, kommt es dadurch zu einer elastischen Verformung der Federschenkel und infolge, zu einer der Belagverschiebung entgegenwirkenden Federkraft. Die Verformung der Federschenkel ist durch eine entsprechende Gestaltung an der Sattelkontur und am Belagträgerblech eingeschränkt. Beim Lösen der Bremse wird sich die Feder innerhalb des definierten Federwegs entspannen und somit den Bremsbelag von der Bremsscheibe wegziehen. Da sich die Federschenkel reibschlüssig abstützen, kann sich die Feder im Belagträgerschacht entsprechend dem Verschleißzustand des Bremsbelags positionieren.
Nach den weiteren Unteransprüchen ist die Belaghaltefeder einteilig oder zweiteilig ausgeführt, im zweiten Beispiel ist eine einteilige Variante dargestellt, es sind aber auch mehrteilige Ausführungen denkbar. Im dargestellten Beispiel besteht die Feder aus einem runden Federdraht, andere Federquerschnitte sind ebenfalls möglich.
Vorzugsweise weist jedenfalls der reaktionsseitige Bremsbelag eine Führungsnase auf. Grundsätzlich kann der Bremsbelag auch an beiden Seiten eine Führungsnase aufweisen. Für die„Führungsnasen" sind auch andere Formgebungen denkbar. Es können sowohl konvexe wie auch konkave Formen zur Anwendung kommen.
Vorzugsweise erfolgt die Fixierung des Bremsbelags am Bremssattel mit Hilfe von zylindrischen Bolzen. Es können auch andere Sicherungselement verwendet werden wie z.B. Schrauben, Splinte etc..
Statt des Bremsbelags kann in ähnlicher Weise auch ein anderes Bauteil am Bremsbelag wie eine Führungsplatte, Zwischenplatte, Adapterplatte, Bremssattel etc. geführt werden. Die Führungsplatte oder Zwischenplatte oder Adapterplatte wird insofern im Rahmen dieser Anmeldung als Teil der Rückenplatte des Bremsbelages an- gesehen.
Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: eine räumliche Darstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung mit zwei Belagfedern; eine Vorderansicht der Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung nach Fig. 1 , mit entspannten Belagfedern; eine räumliche Explosionsdarstellung der Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung nach Fig. 1 , mit zur besseren Darstellbarkeit teilweise freigeschnittenem Bremssattel, die die Montage einer Belagfeder zeigt; eine räumliche Explosionsdarstellung der Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung nach Fig. 1 , mit zur besseren Darstellbarkeit teilweise freigeschnittenem Bremssattel, die die Montage einer zweiten Belagfeder zeigt; eine Vorderansicht der Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung nach Fig. 1 , mit montierten Belagfedern und eingezeichneten Federkräften bei vorgegebener Drehrichtung der Bremsscheibe; ein vergrößerter Ausschnitt einer Draufsicht der Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung nach Fig. 1 , mit montierten Belagfedern und eingezeichneten Federkräften bei vorgegebener Drehrichtung der Bremsscheibe nach Fig. 4;
Figur 6: eine Vorderansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung mit einer Belagfeder;
Figur 7: eine Vorderansicht der Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen
Bremsbelaganordnung nach Fig. 6, mit entspannter Belagfeder;
Figur 8: eine räumliche Darstellung der Belagfeder der Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung nach Fig. 6;
Figur 9: eine räumliche Darstellung der Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung nach Fig. 6 im montierten Zustand;
Figur 10: eine räumliche Darstellung der Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung nach Fig. 6 im montierten Zustand, mit zur besseren Darstellbarkeit teilweise freigeschnittenem Bremssat- tel .
Fig. 1 zeigt eine räumliche Darstellung einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung einer Schiebesattel-Scheibenbremse 1 mit einem Bremsträger 4 und einem relativ dazu an einem Loslager und einem Festlager (hier nicht zu erkennen) verschieblichen Bremssattel 7. Der Bremssattel weist eine hier nicht dargestellte Zuspanneinrichtung auf, die auf einer Seite einer Bremsscheibe 24 im Bremssattel aufgenommen ist (hier nicht zu erkennen) .
Ein zuspannseitiger und ein reaktionsseitiger Bremsbelag 2, 3 sind jeweils in Brems- belagaufnahmeschächte 23 eines Bremsträger 4 eingesetzt, die hier beidseits einer sich während der Fahrt eines Fahrzeugs drehenden Bremsscheibe im Bremsträger 4 ausgebildet sind. Jeder Bremsbelag weist eine Rückenplatte auf, auf weiche ein Belagmaterial aufgebracht ist. Die weiteren Ausführungen in Bezug auf den Bremsbelag und dessen Federn beziehen sich insofern auf die Rückenplatte des reaktionsseiti- gen Bremsbelages, so dass die Begriffe Bremsbelag und Trägerplatte in Hinsicht auf die Anordnung der Belagfeder(n) synonym verwendet werden, auch wird eine Zwischenplatte oder dgl. ggf. der Träger-/Rückenplatte und dem Bremsbelag zugerechnet, so dass auch insoweit die Begriffe synonym verwendet werden. Denn die beschriebene Belagfeder könnte auch an einer Zwischenplatte angeordnet werden, die auf die Rückenplatte wirkt und beispielsweise an dieser befestigt ist.
Zur Führung der Bremsbeläge 2, 3 weist der Bremsbelagaufnahmeschacht 23 jeweils eine zur den Bremsbelägen 2, 3 zumindest abschnittsweise konturkongruente
Geometrie auf, so dass die Bremsbeläge 2, 3 im Bremsträger 4 jedenfalls weitgehend formschlüssig im Bremsträger 4 geführt werden.
Der reaktionsseitige Bremsbelag 3 weist eine Unterseite auf, an welcher er an Stütz- flächen A im Bremsbelagschacht aufliegt und Drehmomentabstützflächen B in Um- fangsrichtung zur Abstützung im Bremsbelagschacht bei Bremsungen in Vorwärtsbzw. Rückwärtsfahrt.
In den„unteren" Eckbereichen 5 des Bremsbelagaufnahmeschachtes 23 auf der Re- aktionsseite springt der Bremsbelag 3 jeweils zurück, so dass sich zwischen Bremsbelagschachtwandung und dem Bremsbelag 3 hier jeweils eine Ausnehmung 6 im Bremsbelag ergibt.
Zur Anbindung jedenfalls des reaktionsseitigen„äußeren" Bremsbelags an den Bremssattel 7 (nicht dargestellt) dienen Sicherungselemente, hier Sicherungsbolzen 8, die in Löcher des Bremssattels eingreifen. Die Sicherungsbolzen 8 sind hier vorteilhaft mit einem Federstecker 9 gegen Herausziehen gesichert sind.
Die Geometrie der Sicherungsbolzen 8 ist dabei lediglich als rein beispielhaft zu se- hen. Andere Geometrien, die zur Führung des Bremsbelags 2, 3 geeignet sind und die sich verdrehsicher montieren lassen, sind für eine erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung für eine Schiebesattelbremse ebenso möglich.
Eine oder hier zwei Belagfedern 10, 1 1 , welche u.a. auch vorteilhaft sind, um ein Klappern des Bremsbelages 2, 3 auf Grund von Spiels zu vermeiden, umgreifen die Sicherungsbolzen 8 jeweils mit einer Öse 12.
Die runde Querschnittsgeometrie der Belagfedern 10, 1 1 ist dabei lediglich als rein beispielhaft zu sehen. Andere Geometrien, die zur Ausbildung der Belagfedern ge- eignet sind, sind für eine erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung für eine Schiebesattelbremse ebenso möglich.
In Fig. 2 ist der Verlauf der Belagfedern 10, 1 1 am äußeren Bremsbelag 3 erkennbar.
Die Belagfeder 10 taucht mit ihrem einen freien Ende 13 jeweils eine der Ausnehmungen 6 des Bremsbelages 3 ein.
Durch eine Biegung wird der Konturverlauf der Belagfeder 10 auf die freie Seite der Trägerplatte 14 des Bremsbelages 2, 3 schräg nach oben geführt und durch eine weitere Biegung entlang der Bremsmomentabstützflächen B (bei Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahrt) weiter nach oben zur offenen Seite des im wesentlichen jeweils u- förmigen Belagschachtes geführt. An oberen Ende der Bremsmomentabstützfläche B ist die jeweilige Belagfeder 10, 1 1 hier vorteilhaft und einfach durch eine Ausnehmung 15 in der Trägerplatte 14 geführt, umgreift eine hakenförmige Geometrie 16 der Trägerplatte 14, um dann wieder auf die freie Seite der Trägerplatte 14 geführt zu sein. Im weiteren Konturverlauf überwölbt die Belagfeder 10 den Sicherungsbolzen 8 mit einem Bogen 17. Durch eine Kröpfung verläuft die Kontur der Belagfeder 10 beabstandet zur freien Seite der Trägerplatte 14, so dass sie im montierten Zustand nicht im Bereich der Symmetrieachse der Trägerplatte mit der Belagfeder 1 1 kollidiert. Das andere freie Ende der Belagfeder 10 endet im montierten Zustand der Belagfeder in einer Öse 12, die im montierten Zustand der Belagfeder 10 den Sicherungsbolzen 8 umgreift.
Die Geometrie der Belagfeder 1 1 verläuft im Wesentlichen symmetrisch zum Konturzug der Belagfeder 1 1 . Jedoch ohne den Bogen 17, so dass eine Überwölbung des Sicherungsbolzens 8 nicht erforderlich ist.
In Fig. 3A bzw. 3B ist der weitere Montagevorgang der Belagfedern 10, 1 1 verdeutlicht. Der Verzicht des Bogens im Konturverlauf der Belagfeder gibt die Montagereihenfolge der Belagfedern 10, 1 1 vorteilhaft vor. Zunächst ist die Belagfeder 1 1 zu montieren, wobei bei der Montage darauf zu achten ist, das die Belagfeder 1 1 unter der Bohrung für den Sicherungsbolzen 8 der Öse 12 der Belagfeder 10 entlang geführt wird.
Der Sicherungsbolzen 8 wird dann durch die Öse 12 gesteckt und mit einem Federstecker 9 gesichert, so dass die Belagfeder 1 1 auf Vorspannung gehalten wird. Die Belagfeder 10 wird nun über ihre Öse 12 auf dem Sicherungsbolzen 8 auf der rech- ten Seite gelegt, wobei der Sicherungsbolzen 8 ebenfalls durch einen Federstecker 9 gesichert wird.
Die Belagfeder 10 wird so ebenfalls auf Vorspannung gehalten. Ein separater Spannbügel, der beide Belagfedern vorspannt, ist somit nicht mehr nötig. Die Siche- rungsbolzen 9 hat dabei eine Zusatzfunktion, er dient auch zum Anbinden des äußeren Bremsbelags 3 an den Bremssattel 7.
In Fig. 4 sind die Federkräfte der montierten Belagfedern 10, 1 1 bezogen auf den Bremsträger bei vorgegebener Drehrichtung der Bremsscheibe eingezeichnet. Die Reibkraft an der Kontaktstelle zwischen Belagfeder 10, 1 1 und Bremsträger 4 bewirkt eine elastische Verformung des Schenkels der Belagfeder 10, 1 1 , die in die Ausnehmung 6 eintauchen und sich bei eingezeichneter Drehrichtung der Bremsscheibe am Bremsbelagschacht des Bremsträgers 4 bzw. am Bremsbelag 2, 3 abstützt, beim Verschieben des Bremsbelags 3 in Richtung Bremsscheibe.
Beim Lösen der Bremse bewirkt diese gespeicherte Federkraft einen Rückstellvorgang am Bremsbelag, so dass der Bremsbelag 3 keinerlei Restkraft zur Bremsscheibe hin aufweist. Üblicherweise wirken Belaghaltefedern nach dem Stand der Technik gleichermaßen auf die Bremsbeläge 2, 3 und auf den Bremssattel 7, bzw. auf die Führung des bzw. der Druckstücke im Bremssattel 7.
Die Belagfedern 10, 1 1 bewirken somit einerseits eine Vorspannung des Bremsbela- ges 2, 3, aber auch eine Verspannung der Führung im Bremssattel 7.
Die Verspannung wird darüber hinaus durch die asymmetrische Gestaltung des Belagschachtes für den reaktionsseitigen Bremsbelages 3 begünstigt. Während eines
Bremsvorgangs in Vorwärtsrichtung wird der Bremsbelag 3 gegen die in der Fig. 2 linke Bremsmomentabstützfläche B gedrückt.
Das linke Ende der Belagfeder 10 wird dadurch zwischen Bremsbelag 3 und Brems- belagschacht eingeklemmt.
Durch die spielbehaftete Passung zwischen Bremsbelag 3 und Bremsbelagschacht würde ohne entsprechende geometrische Maßnahmen am Bremsträger das rechte Ende der Belagfeder 1 1 entspannt, so dass die Funktion der Belagfeder 1 1 aufgege- ben würde.
Damit dies nicht passiert, ist die rechte Bremsmomentabstützfläche B (an welcher der Belag bei einer Rückwärtsfahrt bei einer Bremsung zur Anlage kommt) in Fig.2 mit einem Hinterschnitt 19 versehen, durch den die Vorspannung der Belagfeder 1 1 auch während eines Bremsvorgangs aufrecht gehalten wird, da das rechte Ende der Belagfeder 1 1 durch den Hinterschnitt 19 auch bei Vergrößerung des Spiels sicher zwischen Bremsbelag 3 und Bremsbelagschacht gehalten wird und so auch die Belagfeder 1 1 sicher eine Federkraft während eines Bremsvorgangs erzeugen kann. Auch ist das rechte Bremsträgerhorn 25 an dieser Seite nicht parallel zur Fläche B ausgerichtet sondern winklig dazu.
In Fig. 5 sind die zerlegten Federkräfte der montierten Belagfedern 10, 1 1 bezogen auf den Bremsträger bei vorgegebener Drehrichtung der Bremsscheibe eingezeichnet.
Fig. 5 zeigt insbesondere das scharfkantige Ende 18 der Belagfeder 1 1 , durch das die Reibung zwischen der Belagfeder 1 1 und der Bremsbelagschachtwandung des Bremsträgers 4 erhöht wird. Darüber hinaus ist dargestellt, wie durch die besondere Geometrie der Belagfedern 10, 1 1 der äußere Bremsbelag 3 mit dem Bremssattel 7 verbunden ist.
Die Reibkraft an der Kontaktstelle zum Bremsträger 4 bewirkt eine elastische Verformung des scharfkantigen Endes 18 der Belagfeder 1 1 beim Verschieben des äußeren Bremsbelags 3 zur Bremsscheibe hin. Beim Lösen der Schiebesattel-
Scheibenbremse 1 bewirkt diese gespeicherte Federkraft einen Rückstellvorgang am Bremsbelag 3. Durch das scharfkantige Ende 18 der Belagfeder 1 1 ergibt sich eine Erhöhung der Reibung zwischen Belagfeder 1 1 , Bremsbelag 3 und Bremsbelagschachtwandung. Gleiches gilt analog auch für das scharfkantige Ende der Belagfe- der 10 (nicht dargestellt).
Fig. 6 zeigt die Vorderansicht einer weiteren Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Bremsbelaganordnung einer Schiebesattel-Scheibenbremse 1 mit montierter Belagfeder 20.
Diese Ausführungsvariante kommt mit nur einer Belagfeder 20 aus. Der äußere Bremsbelag 4 ist wieder in den Bremsträger 4 eingesetzt.
In den unteren Eckbereichen 5 des Bremsbelagaufnahmeschachtes springt der reak- tionsseitige äußere Bremsbelag 3 jeweils zurück, so dass sich zwischen Bremsbelagschachtwandung und Bremsbelag 3 eine Ausnehmung 6 ergibt.
Zur Anbindung des reaktionsseitigen Bremsbelags 3 an den Bremssattel 7 (nicht dargestellt) dienen Sicherungsbolzen 8, die mit einem Federstecker 9 gegen He- rausziehen gesichert sind. Die runde Querschnittsgeometrie der Belagfeder 20 ist dabei lediglich als rein beispielhaft zu sehen. Andere Geometrien, die zur Ausbildung der Belagfedern geeignet sind, sind für eine erfindungsgemäße Bremsbelaganordnung für eine Schiebesattelbremse ebenso möglich. In Fig. 6 ist außerdem der Verlauf der Belagfeder 20 am Bremsbelag 2,3 erkennbar.
Die Belagfeder 20 taucht jeweils mit ihren freien Enden 13 in die Ausnehmungen 6 des Belages 3 ein. Durch jeweils eine Biegung wird der Konturverlauf der Belagfeder 10 auf die freie Seite der Trägerplatte 14 des Bremsbelages 3 schräg nach oben ge- führt und durch jeweils eine weitere Biegung entlang der Bremsmomentabstützfläche B weiter nach oben geführt.
An oberen Ende der Bremsmomentabstützfläche B ist die Belagfeder 20 jeweils wieder durch eine Ausnehmung 15 durch die Trägerplatte 14 geführt, umgreift eine ha-
kenförmige Geometrie 16 der Trägerplatte 14, um dann wieder auf die freie Seite der Trägerplatte 14 geführt zu werden. Der Steg 21 der Belagfeder 20 wird durch die Montage eines Sicherungsbolzens 8 blattfederartig vorgespannt. In Fig. 7 ist gezeigt, wie das freie Ende 13 der ungespannten Belagfeder 20 in der linken Ausnehmung 6 sitzt, sich jedoch nicht gegen den linken unteren Eckbereich des Bremsbelagaufnahmeschachtes 23 abstützt. Dies wird erst durch das Vorspannen der Belagfeder 20 durch die Montage eines Sicherungsbolzens 8 erreicht (vgl. Fig. 7).
In Fig. 8 ist die Belagfeder 20 dargestellt. Deren freie Enden 13 sind schräg angeformt, so dass die Reibwirkung am den Belagschachtwänden des Bremsträgers 4 erhöht. Fig. 9 zeigt die montierte Belagfeder 20. Die Belagfeder 20 ist in ihrem ungespannten Zustand gemäß Fig. 7 nur seitlich um den Bremsbalg herumgeführt. Vorgespannt wird die Belagfeder 20 dadurch, dass die Feder heruntergedrückt wird, so dass der Sicherungsbolzen 8 in seine vorgesehene, in der Symmetrieebene der Bremsbelaganordnung für eine Schiebesattel-Scheibenbremse positionierten Bohrung einge- steckt werden kann und mit einem Federstecker 9 gesichert wird. Durch die Anordnung des Sicherungsbolzens 8 in der Symmetrieebene wird ein maximaler Vorspannweg für den Steg 21 der Belagfeder 20 erreicht, so dass sich insgesamt eine maximal möglicher Vorspannung der Belagfeder 20 ergibt. Ein separater Spannbügel, der beide Belagfedern vorspannt, ist somit nicht mehrnotwendig. Die Sicherungsbolzen 8 hat dabei eine Zusatzfunktion, er dient auch zum Anbinden des Bremsbelags 3 an den Bremssattel 7. Darüber hinaus weist die Trägerplatte 14 des Bremsbelags 3 im Bereich hakenförmigen Geometrie 16, also an beiden oberen Ecken der Bremsbeläge, jeweils eine Anschlagschulter 22 auf. Mit den Anschlagschultern 22 in Kombination mit dem Sicherungsbolzen 8 wird der Bremsbelag 3 gegen Verdrehen gesichert.
Bezugszeichenliste
1 Bremsträger
2 Zuspannseitiger Bremsbelag
3 Reaktionsseitiger Bremsbelag
4 Bremsträger
5 Unterer Eckbereich
6 Ausnehmung
7 Bremssattel
8 Sicherungsbolzen
9 Federstecker
10 Belagfeder
1 1 Belagfeder
12 Öse
13 Freies Ende
14 Trägerplatte
15 Ausnehmung
16 Hakenförmige Geometrie
17 Bogen
18 Scharfkantiges Ende
19 Hinterschnitt
20 Belagfeder
21 Steg
22 Anschlagschulter
23 Bremsbelagaufnahmeschacht
24 Bremsscheibe
Claims
Ansprüche
Bremsbelaganordnung für eine Schiebesattel-Scheibenbremse (1 ), umfassend einen Bremsträger und einen relativ dazu verschiebbaren Bremssattel, wobei der Bremsträger (4) wenigstens einen zuspannseitigen und einen reaktionsseitigen Bremsbelag (2, 3) in einem jeweiligen Bremsbelagschacht (23) aufnimmt, wobei die Bremsbeläge (2, 3) an eine Bremsscheibe (24) anlegbar sind, sowie mit wenigstens einer Belagfederanordnung (10, 1 1 , 20), welche eine Verspannung zwischen dem Bremsträger und dem reaktionsseitigen Bremsbelag bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Belagfederanordnung (10, 1 1 , 20) des reaktionsseitigen Bremsbelages von einer Umfangsseite des Bremsbelages (3), wo sie vorzugsweise zwischen dem Bremsträger (4) und dem Bremsbelag (3) gehalten ist, bis an die Oberseite des Bremsbelages (3) an der von Stützflächen (A) abgewandten offenen Seite des Bremsbelagschachtes (23) geführt ist und an dieser Seite an einem an dem Bremssattel (7) festgelegten oder ausgebildeten Sicherungselement gehalten ist.
Bremsbelaganordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Belagfederanordnung eine oder mehrere Belagfedern (10, 1 1 ) aufweist.
Bremsbelaganordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Belagfeder (10, 1 1 , 20) mit wenigstens einem freien Ende (13) in eine Ausnehmung (6) im unteren Eckbereich (5) des Bremsbelages (3) eintaucht und dort zwischen der Ausnehmung (6) des Bremsbelags (3) und der Bremsbelagschachtwandung vorzugsweise reibschlüssig festgelegt ist.
Bremsbelaganordnung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibschluss durch ein scharfkantiges Ende (18) der Belagfeder (10, 1 1 , 20) verstärkt ist.
Bremsbelaganordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem Bremssattel festgelegte Element ein Sicherungsbolzen (8) ist.
6. Bremsbelaganordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibschluss durch ein scharfkantiges Ende (18) der Belagfeder (10, 1 1 , 20) verstärkt ist. (vgl. Anspruch 4)
7. Bremsbelaganordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein freies Ende (13) der wenigstens einen Belagfeder (10, 1 1 , 20) zusätzlich durch einen Hinterschnitt (19) an der Bremsmomentabstützfläche B der Bremsbeläge (3) in der Ausnehmung (6) am unteren Eckbereich (5) des Bremsbelags (3) formschlüssig fixiert wird.
8. Bremsbelaganordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Bremsbelagfeder (10, 1 1 , 20) durch eine Biegung auf die freie Seite einer Trägerplatte (14) des Bremsbelages (3) und dort schräg nach oben geführt wird und durch eine weitere Biegung entlang der Bremsmomentabstützfläche B der Bremsbeläge (3) weiter nach oben geführt wird.
9. Bremsbelaganordnung für eine Schiebesattel-Scheibenbremse (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine
Bremsbelagfeder (10, 1 1 , 20) am oberen Ende der Bremsmomentabstützfläche B der Bremsbeläge (3) durch eine Ausnehmung (15) durch die Trägerplatte (14) der Bremsbeläge (2,3) geführt wird, sodann eine hakenförmige Geometrie (16) der Trägerplatte (14) umgreift, um dann wieder auf die freie Seite der Trägerplatte (14) geführt zu werden und dass sie im weiteren Konturverlauf entlang der von Stützflächen (A) abgewandten Oberseite des Bremsbelages verläuft.
10. Bremsbelaganordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbeläge (3) durch jeweils zwei Belagfedern (10, 1 1 ) vorgespannt sind.
1 1 . Bremsbelaganordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbeläge (3) durch jeweils eine Belagfeder (20) vorgespannt ist.
12. Bremsbelaganordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Belagfeder (10, 1 1 ) jeweils mit einer Öse (12) auf jeweils einem Sicherungsbolzen (8) festgelegt ist und dadurch vorge- spannt ist.
13. Bremsbelaganordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Belagfeder (20) jeweils durch Niederdrücken des Steges (21 ) der wenigstens einen Belagfeder (20) und anschließender Montage eines Sicherungsbolzens (8) in der Symmetrieebene der Schiebesattel- Scheibenbremse oberhalb des niedergedrückten Steges (21 ) vorgespannt ist.
14. Bremsbelaganordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der reaktionsseitige Bremsbelag (3) durch die Sicherungs- elemente, insbesondere die Sicherungsbolzen (8), am Bremssattel (7) fixiert und geführt ist.
15. Bremsbelaganordnung für nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte des reaktionsseitigen Bremsbelags (3) durch Sicherungselemente, wie z.B. Sicherungsbolzen (8) am Bremssattel (7) fixiert und geführt ist.
16. Bremsbelaganordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Feder aus einem vorzugsweise runden Federdraht besteht.
17. Reaktionsseitiger Bremsbelag (3) mit wenigstens einer Belagfeder (10, 1 1 , 20), ausgelegt für eine Bremsbelaganordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagfederanordnung (10, 1 1 , 20) des re- aktionsseitigen Bremsbelages von der Umfangsseite des Bremsbelages bis an die Oberseite des Bremsbelages an der offenen Seite des Bremsbelagschachtes (23) geführt ist und an dieser Seite zum Halten an einem an dem Bremssattel (7) festgelegten oder ausgebildeten Sicherungselement ausgelegt ist.
8. Reaktionsseitiger Bremsbelag (3) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbelag (3) durch den Bremssattel (7) übergreifende Anschlagschultern (22) gegen Verdrehen gesichert ist.
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