AT500184A1 - CENTERING DEVICE FOR BRAKE CALIPERS - Google Patents
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Description
λ • · · ι · · * · · · · • · · · · • · · t I • · ···· ·· • · · • · · • * · · • · • · • · · • · · I • · · • ·λ · * · · t t I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I. I • · · • ·
Die Erfindung betrifft eine Zentriereinrichtung für Bremssättel einer Sattelbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, eine Sattelbremse insbesondere mit senkrecht bzw. nicht waagrecht stehender Bremsscheibenachse umfassend eine derartige Zentriereinrichtung gemäß Anspruch 10 sowie ein Verfahren zur Betätigung einer Sattelbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12.The invention relates to a centering device for brake calipers of a caliper brake according to the preamble of claim 1, a caliper brake, in particular with vertical or not horizontal brake disc axis comprising such a centering device according to claim 10 and a method for actuating a caliper brake according to the preamble of claim 12.
Sattelbremsen sind speziell ausgebildete Scheibenbremsen, die im allgemeinen eine umlaufende Bremsscheibe, Belagträger mit darauf angeordnetem Belagmaterial bzw. Bremsbelägen und mindestens einer axial beweglichen Betätigungsvorrichtung zum axialen Verschieben der Belagträger, wodurch im Bremsfall der Belagträger mit der Bremsscheibe zur Anlage kommt sowie einen Bremssattel umfaßt. Beim Bremssattel werden unterschiedliche Sattelbauarten unterschieden. Der Festsattel ist axial unbeweglich, er enthält einander gegenüber stehende Betätigungsvorrichtungen. Beim Schwimmsattel kommt man mit einer einseitigen axial beweglichen Vorrichtung, d. h. mit einer einseitigen Spannvorrichtung aus, da der Sattel als solcher axial beweglich gelagert ist. Beim Schwimmrahmen-Sattel ist die Axialbeweglichkeit in den Rahmen selbst verlagert, der seinerseits wiederum wie ein Festsattel befestigt ist.Saddle brakes are specially trained disc brakes, which generally includes a rotating brake disc, lining carrier with thereon facing covering material or brake pads and at least one axially movable actuator for axially displacing the lining carrier, whereby in case of braking the lining carrier with the brake disc comes to rest and includes a caliper. The caliper distinguishes between different types of caliper. The fixed caliper is axially immovable, it contains opposing actuators. When floating calipers come with a one-sided axially movable device, d. H. with a one-sided clamping device, since the saddle is mounted as such axially movable. In the floating frame saddle, the axial mobility is shifted into the frame itself, which in turn is fixed like a fixed caliper.
Betreffend die zuvor beschriebenen Sattelbremsen wird auf die nachfolgenden Veröffentlichungen verwiesen: DE 42 30 005With regard to the caliper brakes described above, reference is made to the following publications: DE 42 30 005
Busch, Kössler, Handbuch der Kraftfahrzeugtechnik, Band 2, München, 1976, Seiten 842-847 AET, Archiv für Eisenbahntechnik, Band 43, Grundlagen der Schienenfahrzeugbremse, Hestra-Verlag, Seiten 49 - 56.Busch, Kössler, Handbook of Automotive Engineering, Volume 2, Munich, 1976, pages 842-847 AET, Archive for Railway Technology, Volume 43, Fundamentals of rail vehicle brake, Hestra-Verlag, pages 49-56.
Der Offenbarungsgehalt der oben genannten Veröffentlichungen wird voll umfänglich in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen.The disclosure of the above-mentioned publications is fully incorporated in the present application.
Vermehrt werden derartige Sattelbremsen auch bei Fahrzeugen eingesetzt, bei denen die Bremsscheibenachse nicht in einer vollständig horizontalen bzw. waagrechten Lage angeordnet ist, sondern unter einem gewissen Winkel hierzu bzw. vollständig senkrecht gegenüber der Horizontalen. 5Increasingly, such caliper brakes are also used in vehicles in which the brake disc axis is not arranged in a completely horizontal or horizontal position, but at a certain angle thereto or completely perpendicular to the horizontal. 5
Bei konventionellen Scheibenbremsen mit horizontal stehenden Scheibenachsen stellt sich das Freispiel zwischen den Bremsbelägen und der Bremsscheibe nach Lösen der Bremse durch Freischlagen ein, d. h. durch den in der Praxis nie idealen Rundlauf bei Drehung der Bremsscheibe lösen sich die Bremsbeläge nach dem Bremsvorgang 10 selbständig.In conventional disc brakes with horizontal disc axes, the free play between the brake pads and the brake disc after releasing the brake by free shots, d. H. by never ideal in practice concentricity with rotation of the brake disc, the brake pads solve after the braking process 10 independently.
Bei den oben beschriebenen Scheibenbremsen mit senkrecht stehendem Bremsscheibenachsen verhindert aber die Gewichtskraft des Bremssattels ein derartiges selbständiges Lösen der Bremsbeläge aufgrund von Freischlagen. Ein 15 weiteres Problem ergibt sich insbesondere beim Einbau von Scheibenbremsen bzw. Sattelbremsen mit senkrecht stehenden Bremsscheibenachsen in Schienenfahrzeugen wie beispielsweise in Straßenbahnen, bei denen die Scheibenbremse direkt an die Motorwelle der senkrecht stehenden Antriebsmotoren angeflanscht ist, da Erschütterungen während der Fahrt, beispielsweise aufgrund von 20 Schienenunebenheiten zu einem Klappern des Sattels und ständigem Schlagen der Bremsbeläge auf die Bremsscheibe führen können.In the disc brakes with vertical disc brake discs described above but prevents the weight of the brake caliper such an independent release of the brake pads due to releases. Another problem arises in particular when installing disc brakes or caliper brakes with perpendicular brake disc axles in rail vehicles such as trams, where the disc brake is flanged directly to the motor shaft of the vertical drive motors, since vibrations during the journey, for example due to 20 Rail unevenness can lead to a rattling of the saddle and constant hitting the brake pads on the brake disc.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung für eine Sattelbremse anzugeben, mit der die zuvor beschriebenen Nachteile überwunden werden können. 25It is therefore an object of the invention to provide a device for a caliper brake, with which the disadvantages described above can be overcome. 25
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung soll eine Scheibenbremse, insbesondere eine Sattelbremse angegeben werden, bei der eine Fixierung der Mittellage des Bremssattels auch bei auftretenden Erschütterung wie beispielsweise Schienenstöße etc. gewährleistet ist.According to a further aspect of the invention, a disc brake, in particular a caliper brake is to be specified, in which a fixation of the central position of the caliper is ensured even when occurring vibration such as rail joints, etc.
Schlußendlich soll gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Verfahren angegeben werden, das die eingangs genannten Nachteile überwindet. 30Finally, according to a second aspect of the invention, a method is to be specified which overcomes the disadvantages mentioned above. 30
Das Problem der Erfindung wird durch eine Zentriereinrichtung gemäß Anspruch 1, einer Sattelbremse gemäß Anspruch 10 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. 5 Die erfindungsgemäße Zentriereinrichtung gemäß Anspruch 1 weist ein mit der Führungseinrichtung der Sattelbremse verbundenes Klemmelement sowie einen ersten Anschlag, der dem Bremssattel zugeordnet ist, und dem Klemmelement gegenüber liegt, auf, wobei der erste Anschlag vom Klemmelement derart beabstandet ist, daß sich beim Lösen der Bremse ein Freispiel des ersten der beiden einander gegenüber 10 liegenden Bremsbeläge sich gegenüber der Bremsscheibe einstellt.The problem of the invention is solved by a centering device according to claim 1, a caliper brake according to claim 10 and a method according to claim 12. 5 The centering device according to the invention according to claim 1 has a connected to the guide means of the caliper clamping member and a first stop, which is associated with the caliper, and the clamping element is opposite, on, wherein the first stop of the clamping element is spaced such that upon release of the Brake free play of the first of the two opposite each other to 10 brake pads is set against the brake disc.
Besonders bevorzugt ist es, wenn als Führungseinrichtungen der Sattelbremse zwei Stehbolzen vorgesehen sind, entlang derer der Bremssattel geführt wird. 15 In einer ersten Ausführungsform der Erfindung stellt sich das Freispiel des erstenIt is particularly preferred if two stud bolts are provided as guide means of the caliper brake, along which the brake caliper is guided. In a first embodiment of the invention, the free game of the first arises
Bremsbelages, der bei senkrecht eingebauter Bremse der untere Bremsbelag ist, nach Lösen der Bremse dadurch ein, daß der Bremssattel und damit der untere Bremsbelag durch die Gewichtskraft um den Abstand von Klemmelement und Anschlag nach unten gezogen wird, wodurch sich das untere Freispiel von Bremsbelag und Bremsscheibe 20 ergibt.Brake pads, which is the brake pad with vertically installed brake, after releasing the brake in that the caliper and thus the lower brake pad is pulled by the weight by the distance of clamping element and stop down, resulting in the lower free play of brake pad and Brake disc 20 results.
In einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, zum Einstellen des Freispiels des ersten, vorzugsweise unterem Bremsbelags separate Mittel vorzusehen. 25 Hierzu schlägt die Erfindung in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung vor, einen ersten Anschlagring, der mit der Führungseinrichtung fest verbunden ist, vorzusehen sowie zwischen diesem ersten Anschlagring und dem Bremssattel ein Federelement, insbesondere ein solches, das unter Vorspannung steht. Das Federelement wird im Bremszustand, d. h. wenn der erste, untere Bremsbelag mit der Bremsscheibe zur 30 Anlage kommt, komprimiert, wodurch Federenergie gespeichert wird. Wird die Bremse gelöst, so entspannt sich die Feder und der Bremssattel bewegt sich von der Bremsscheibe beispielsweise nach unten weg, bis der erste, dem Bremssattel zugeordnete Anschlag erreicht ist. Die Feder kann in diesem Zustand entweder völlig 4 • t • · • · · Μ • · · « « • · · » « • · ···· · « • · ·· · ·· • * · · I * · · · • « · · · * · ι • · · · • · · » entspannt sein, d. h. keine Federkraft mehr speichern oder aber auch unter einer gewissen Vorspannung stehen, was insbesondere mit Blick auf · Federungseigenschaften bei Erschütterungen vorteilhaft ist. 5 Neben der Ausbildung des Federelementes als Druckfeder ist in einer vorteilhaften Ausführungsform auch denkbar, anstelle oder in Kombination mit einer Druckfeder einen Dichtungsring aus elastischem Material, einen sogenannten O-Ring, vorzusehen. Ein derartiges Federelement weist eine hubabhängige axiale Spannung auf, die ebenfalls das Speichern von elastischer und somit Federenergie erlaubt. 10In a second, preferred embodiment, it is provided to provide separate means for adjusting the free play of the first, preferably lower brake pad. 25 For this purpose, the invention proposes in a particularly advantageous embodiment, a first stop ring which is fixedly connected to the guide means to provide and between this first stop ring and the caliper, a spring element, in particular one which is under bias. The spring element is in the braking state, d. H. when the first, lower brake pad comes with the brake disc to the system, compressed, whereby spring energy is stored. If the brake is released, the spring relaxes and the brake caliper moves away from the brake disc, for example, down until the first, the caliper associated stop is reached. In this state, the spring can be either completely closed. •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• · · · · · · · · · · · · · · · · Be relaxed, d. H. no more spring force save or even under a certain bias, which is particularly advantageous in view of · suspension properties in shocks. 5 In addition to the formation of the spring element as a compression spring is also conceivable in an advantageous embodiment, instead of or in combination with a compression spring, a sealing ring made of elastic material, a so-called O-ring provided. Such a spring element has a stroke-dependent axial tension, which also allows the storage of elastic and thus spring energy. 10
Des weiteren sind die O-Ringe in besonderer Art und Weise als Dämpfungselemente geeignet.Furthermore, the O-rings are suitable in a special way as damping elements.
Das Freispiel des zweiten, vorzugsweise oberen Bremsbelages kann in einer ersten 15 Ausführungsform durch eine Hubbewegung des Kolbens selbst, mit dem derThe free play of the second, preferably upper brake pad can in a first embodiment by a lifting movement of the piston itself, with the
Bremsbelag verbunden ist, eingestellt werden. Neben einer Einstellung des Freispiels des oberen Bremsbelages durch den Kolbenrückhub des Bremskrafterzeugers sind in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eigene Mittel hierfür vorgesehen. 20 Insbesondere bei einer derartigen Ausführungsform weist der Bremssattel der Sattelbremse einen fest mit ihm verbundenen Lagerdeckel auf.Brake pad is connected to be adjusted. In addition to an adjustment of the free play of the upper brake pad by the piston return stroke of the braking force generator own resources are provided for this purpose in a particularly advantageous embodiment. In particular, in such an embodiment, the caliper of the caliper brake on a bearing cap fixedly connected to it.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Mittel zum Einstellen des Freispiels des zweiten Bremsbelages einen zweiten Anschlagring, der mit der Führungseinrichtung verbunden 25 ist, sowie ein zwischen zweitem Anschlagring und Lagerdeckel angeordnetes, vorzugsweise vorgespanntes Federelement umfaßt.It is particularly preferred if the means for adjusting the free play of the second brake pad comprises a second stop ring, which is connected to the guide means 25, and arranged between the second stop ring and bearing cap, preferably biased spring element.
Das Federelement kann entweder wie schon zuvor ausgeführt als Druckfeder oder aber als O-Ring ausgebildet sein bzw. eine Kombination derselben umfassen.The spring element can either be designed as a compression spring or as an O-ring or as a combination thereof, as stated previously.
Besonders bevorzugt ist es, wenn sowohl das Klemmelement sowie der vorgenannte erste und zweite Anschlag nicht vollständig unverschieblich, d. h. vollständig ortsfest, mit der Führungseinrichtung bzw. dem Stehbolzen verbunden sind, sondern durch eine 30It is particularly preferred if both the clamping element and the aforementioned first and second stop not completely immovable, d. H. completely stationary, are connected to the guide device or the stud, but by a 30th
Klemmverbindung, die es erlaubt durch Überwindung der Klemmkraft sowohl Klemmelement wie auch erstem und zweiten Anschlagring entlang der Achse der Führungseinrichtung zu verschieben. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine besonders einfache Anpassung beispielsweise an den Verschleiß der Bremsscheibe bzw. Bremsbeläge.Clamping connection, which allows by overcoming the clamping force both clamping element as well as first and second stop ring along the axis of the guide device to move. Such a configuration allows a particularly simple adaptation, for example, to the wear of the brake disc or brake pads.
Neben der Zentriereinrichtung stellt die Erfindung auch eine Sattelbremse, insbesondere mit senkrecht bzw. nicht waagrecht stehender Bremsscheibenachse zur Verfügung, die sich dadurch auszeichnet, daß nach jedem Lösen der Bremse sich selbsttätig das Freispiel von Bremsbelag und Bremsscheibe einstellt und ein Klappern der Bremsbeläge an der Bremsscheibe bei Erschütterungen während der Fahrt verhindert wird. Vorzugsweise weist eine derartige Sattelbremse zumindest an einem Teil ihrer Führungsvorrichtungen mindestens eine der zuvor beschriebenen Zentriereinrichtungen auf.In addition to the centering device, the invention also provides a caliper brake, in particular with vertical or not horizontally stationary brake disc axis available, which is characterized in that after each release of the brake automatically the free play of brake pad and brake disc and rattling of the brake pads on the brake disc is prevented during shaking while driving. Preferably, such a caliper brake at least on a part of its guide devices on at least one of the previously described centering devices.
Schlußendlich offenbart die Erfindung ein Verfahren zur Betätigung einer Sattelbremse, insbesondere mit senkrecht bzw. nicht waagrecht stehender Bremsscheibenachse, das sich dadurch auszeichnet, daß nach dem Lösen der Bremse sich wenigstens das Freispiel des ersten, vorzugsweise unteren Bremsbelages selbsttätig einstellt.Finally, the invention discloses a method for actuating a caliper brake, in particular with vertical or not horizontally stationary brake disc axis, which is characterized in that after releasing the brake at least the free play of the first, preferably lower brake pad automatically adjusts.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, daß aufgrund der Gewichtskraft des Bremssattels sich der untere Bremsbelag von der Bremsscheibe derart ausreichend entfernt, daß ein Freispiel vorliegt. In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, daß gleichzeitig mit dem Aufbrauchen des Freispieles für den ersten, vorzugsweise unteren Bremsbelag das zwischen erstem Anschlagring und Bremssattel angeordnete, vorzugsweise vorgespannte Federelement komprimiert wird, so daß nach dem Lösen der Bremse sich dasselbe entspannt und das erste, untere Freispiel selbsttätig eingestellt wird.In a particularly preferred embodiment, this is achieved in that due to the weight of the caliper, the lower brake pad of the brake disc so sufficiently removed that there is a free game. In an alternative embodiment it is provided that is compressed simultaneously with the exhaustion of the free play for the first, preferably lower brake pad arranged between the first stop ring and caliper, preferably biased spring element, so that after releasing the brake, the same relaxed and the first, lower Free game is set automatically.
Neben einer selbsttätigen Einstellung des unteren Freispieles mit Hilfe eines Federelementes, beispielsweise einer Druckfeder, kann vorgesehen sein, auch das Freispiel des oberen, zweiten Bremsbelages auf diese Art und Weise nach Lösen der Bremse sicherzustellen. 6 • · · · · · « · · ·· ··♦♦ ♦* · I I φIn addition to an automatic adjustment of the lower free play by means of a spring element, such as a compression spring, it may be provided to ensure the free play of the upper, second brake pad in this manner after releasing the brake. 6 ···········································································································
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben werden.The invention will be described by way of example with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1: eine Sattelbremse mit der erfindungsgemäßen Zentriereinrichtung:1: a caliper brake with the centering device according to the invention:
Fig. 2: eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zentriereinrichtung:2 shows a first embodiment of the centering device according to the invention:
Fig. 3: eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zentriereinrichtung:3 shows a second embodiment of the centering device according to the invention:
Fig. 4: eine dritte Ausführungsform de erfindungsgemäßen Zentriereinrichtung:4 shows a third embodiment de centering device according to the invention:
Fig. 5: die Lage der erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung während unter schiedlicher Bremsstadien;Fig. 5: the location of the centering device according to the invention while under different braking stages;
Figur 1 zeigt eine Sattelbremse mit einem Bremssattel 1, der in einer Führung, die vorliegend als Stehbolzen 3 ausgeführt ist, verschieblich geführt wird. Die Achse A der Bremsscheibe 5 steht vorliegend senkrecht, der Bremssattel 1 wird hierzu in waagrechter Lage geführt. Die dargestellte Sattelbremse umfaßt des weiteren als Betätigungsvorrichtung einen Kolben 7. Einander gegenüberliegend sind auf den beiden Seiten der Bremsscheiben Bremsbeläge 9,11 angeordnet. Der erste Bremsbelag 11 ist bei der vorliegenden senkrecht stehenden Bremsscheibenachse der untere Bremsbelag. Der untere Bremsbelag 11 weist gegenüber der Bremsscheibe 5 ein Freispiel SU auf. Der zweite Bremsbelag 9, vorliegend der obere Bremsbelag 9 weist einen Abstand, das sogenannte obere Freispiel SO gegenüber der Bremsscheibe 5 auf. Durch Ausfahren des Kolbens 7 wird wie näher in Fig. 5 erläutert zunächst der obere Bremsbelag 9 mit der Bremsscheibe 5 und anschließend der untere Bremsbelag 11 mit der Bremsscheibe 5 zur Anlage gebracht. Dies bedeutet, daß durch Ausfahren des Kolbens 7 der Bremssattel 1 beim Bremsvorgang um das untere Freispiel Su angehoben wird. Die an den beiden Führungen bzw. Stehbolzen 3 angeordnete erfindungsgemäße Zentriereinrichtung 20 stellt sicher, daß bei jedem Lösevorgang der Bremse das obere Freispiel SO und das untere Freispiel SU der Bremsbeläge gegenüber der Bremsscheibe gewährleistet wird. Ohne die erfindungsgemäße Zentriervorrichtung 20 würde zum einen der obere Bremsbelag 9 durch die Gewichtskraft des Bremssattels 1 ständig an die Bremsscheibe 5 gedrückt, andererseits würden sich ohne die derartige Zentriervorrichtung beim Auftreten von Erschütterungen ständige Klappergeräusche ergeben, da die Bremsbeläge 9,11 gegen die Bremsscheibe 5 schlagen würden.FIG. 1 shows a caliper brake with a caliper 1, which is displaceably guided in a guide, which in the present case is designed as stud bolt 3. The axis A of the brake disc 5 is presently perpendicular, the caliper 1 is guided for this purpose in a horizontal position. The illustrated caliper brake further includes an actuator as a piston 7. Opposite one another are arranged on the two sides of the brake discs brake pads 9,11. The first brake pad 11 is in the present perpendicular brake disc axis of the lower brake pad. The lower brake pad 11 has a free play SU with respect to the brake disc 5. The second brake pad 9, in this case the upper brake pad 9 has a distance, the so-called upper free play SO with respect to the brake disc 5. By extending the piston 7, as explained in greater detail in FIG. 5, first the upper brake pad 9 with the brake disk 5 and then the lower brake pad 11 with the brake disk 5 are brought to bear. This means that by extending the piston 7 of the caliper 1 is raised during braking to the lower free play Su. The arranged on the two guides or studs 3 centering device 20 according to the invention ensures that in each release operation of the brake, the upper free play SO and the lower free play SU of the brake pads against the brake disc is guaranteed. Without the centering device 20 according to the invention, on the one hand, the upper brake pad 9 would be constantly pressed by the weight of the caliper 1 to the brake disk 5, on the other hand would occur without such centering device when vibrations occur constant rattling noise, since the brake pads 9,11 against the brake disc would beat.
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Zentriereinrichtung 20 an einem Stehbolzen 3 dargestellt. Die Zentriereinrichtung 20 umfaßt einen ersten bzw. unteren Anschlag 22, der dem Bremssattel zugeordnet ist. Der erste Anschlag 22 liegt einem Klemmelement 24 gegenüber, das auf die Führungseinrichtung 3 aufgeklemmt ist und einen oberen Anschlag 26 aufweist, der dem unteren Anschlag 22 gegenüberliegt. Der Abstand zwischen oberem Anschlag 26 des Klemmelementes 24 und unterem Anschlag 22, der dem Bremssattel zugeordnet ist, ist derart gewählt, daß beim Lösen der Bremse sich ein Freispiel SU der ersten Bremsbeläge gegenüber der Bremsscheibe einstellt.In Fig. 2, the centering device 20 according to the invention is shown on a stud bolt 3. The centering device 20 includes a first and lower stop 22, which is associated with the caliper. The first stop 22 is located opposite a clamping element 24, which is clamped onto the guide device 3 and has an upper stop 26, which is opposite to the lower stop 22. The distance between the upper stop 26 of the clamping element 24 and the lower stop 22, which is associated with the caliper, is selected such that when releasing the brake, a free play SU of the first brake pads against the brake disc sets.
In der in Fig. 2 dargestellten speziellen Ausführungsform der Erfindung sind Mittel zur selbsttätigen Einstellung des unteren wie auch des oberen Freispieles des ersten bzw. unteren Bremsbelages und des zweiten bzw. oberen Bremsbelages vorgesehen.In the illustrated in Fig. 2 specific embodiment of the invention means for automatically adjusting the lower as well as the upper free play of the first and lower brake pad and the second and upper brake pad are provided.
In der speziellen in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform umfassen die Mittel für die Einstellung des ersten, unteren Freispieles einen fest mit dem Bremssattel 1 verbundenen Topf 30 sowie einen auf dem Stehbolzen 3 geführten ersten Anschlagring 32. Zwischen erstem Anschlagring 32 und Topf 30 ist eine vorgespannte Druckfeder 34 angeordnet. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird diese Feder bei Aufbrauchen des unteren Freispieles komprimiert, so daß sich nach Lösen der Bremse das untere Freispiel SU durch ein Entspannen der komprimierten Druckfeder 34 und durch die Gewichtskraft des Bremssattels einstellt.In the specific embodiment shown in Fig. 2, the means for adjusting the first, lower free spins include a fixedly connected to the caliper 1 pot 30 and guided on the stud bolt 3 first stop ring 32. Between the first stop ring 32 and pot 30 is a prestressed Compression spring 34 is arranged. As shown in Fig. 5, this spring is compressed at the exhaustion of the lower free play, so that sets after releasing the brake, the lower free play SU by relaxing the compressed compression spring 34 and the weight of the caliper.
Auch zur Einstellung des oberen Freispieles sind in der speziellen Ausführungsform gemäß Fig. 2 Mittel vorgesehen. Diese umfassen einen Lagerdeckel 40, der mit dem ·* • · • · - · · • · *♦ · ·· ·· · * *· ·· ·· ·· * · «·£· «« • · «· ·<>,«· • · · · · ι g ·· ··!· 4« ΜAlso for adjusting the upper free play 2 means are provided in the specific embodiment shown in FIG. These include a bearing cap 40, which is connected to the bearing cap with the * * • · • · - · · · · * * ♦ ····························································· < >, > · · · · · · · · g ····· · 4 «Μ
Bremssattel 1 fest verbunden ist, wobei zwischen Lagerdeckel 40 und Bremssattel eine Dichtung 42 vorgesehen ist sowie eine Druckfeder 44 und ein zweiter Anschlagring 46, der auf dem Stehbolzen 3 geführt ist. Der Anschlagring 46 stützt sich am Klemmelement 24 ab und auf diesem stützt sich die Druckfeder 44 ab, die für das obere Freispiel So sorgt. Der Absatz 48 verhindert, daß die Druckfeder 44, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stets schwächer ausgeführte Druckfeder 34 zusammendrückt und so das untere Freispiel SU aufgebraucht wird.Brake caliper 1 is firmly connected, between bearing cap 40 and caliper, a seal 42 is provided and a compression spring 44 and a second stop ring 46, which is guided on the stud bolt 3. The stop ring 46 is supported on the clamping element 24 and on this, the compression spring 44 is supported, which ensures the upper free play So. The paragraph 48 prevents the compression spring 44, which squeezes in the present embodiment always weaker executed compression spring 34 and thus the lower free play SU is used up.
Da das Klemmelement 24 wie eingangs erwähnt nur aufgrund einer Klemmkraft in der dargestellten Position gehalten wird, kann bei Überwindung derselben das Klemmelement 24 sowie die beiden Anschlagringe 32 und 46 axial verschoben werden. Dies ermöglicht es, bei Abnutzung der Bremsscheibe die Bremse nachzustelllen und das Freispiel des zweiten bzw. oberen Belages sowie des ersten bzw. unteren Bremsbelages sicherzustellen.Since the clamping element 24 is held in the position shown only as a result of a clamping force, the clamping element 24 and the two stop rings 32 and 46 can be displaced axially when overcoming the same. This makes it possible to readjust the brake when the brake disk is worn and to ensure the free play of the second or upper lining as well as the first or lower brake lining.
Um sowohl das obere Freispiel wie auch das untere Freispiel der Bremse im gelösten Zustand sicherzustellen, müssen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 die nachfolgenden Kraftbedingungen erfüllt sein: 1. Die Summe aus halbem Bremssattelgewicht und Kraft der Druckfeder 34 muß kleiner sein als die Kraft der Druckfeder 44. Diese Bedingung ist erforderlich, damit auch bei gelöster Bremse das obere Freispiel SO mit der in Fig. 2 beispielhaft beschriebenen Zentriervorrichtung 20 eingestellt werden kann. 2. Um ein ungewolltes Verschieben des Klemmelementes 24 bei gelöster Bremse zu verhindern, muß die Kraft der Druckfeder 44 geringer sein als die Klemmkraft des Klemmelementes 24.In order to ensure both the upper free play and the lower free play of the brake in the released state, the following force conditions must be met in the embodiment of FIG. 2: 1. The sum of half caliper weight and force of the compression spring 34 must be smaller than the force of Compression spring 44. This condition is necessary so that the upper free play SO can be set with the centering device 20 described by way of example in FIG. 2, even when the brake is released. 2. To prevent accidental displacement of the clamping element 24 when the brake is released, the force of the compression spring 44 must be less than the clamping force of the clamping element 24th
Die Vorteile der in Fig. 2 dargestellten Zentriervorrichtung bei gelöster Bremse sind vielfältiger Art, insbesondere wird eine Mittenlage des Bremssattels bei gelöster Bremse mit oberen und unteren Freispiel in den verschiedensten Betriebssituationen garantiert. * ·· ·· ·· · · · * · ··«· II«· * · · · · ·«!·.··· ····· ♦ ♦ * * · ···· » · || · 9The advantages of the centering device shown in Fig. 2 when the brake is released are diverse in nature, in particular a center position of the caliper is guaranteed with the brake released with upper and lower free play in a variety of operating situations. * ·· · · · · · · * "II ·« · * · · ·! ". ··· ····· ♦ ♦ * * · ····" · || · 9
Befindet sich der Bremssattel beispielsweise in Mittenlage, so ist die Zentriervorrichtung durch die Druckfeder 34 stets vorgespannt. Dadurch wird ein Schwungholen und Klappern des Sattels bei Beschleunigungen während der Fahrt verhindert. 5 Findet aufgrund von Erschütterungen während der Fahrt eine Beschleunigung des Bremssattels nach oben statt, so stellt die Gewichtskraft des Sattels und die Druckfeder 34 den Sattel wieder in die Mittenlage zurück, wobei das Klemmelement 24 nicht verschoben wird. 10 Kommt es aufgrund von Erschütterungen während der Fahrt zu einer Beschleunigung des Bremssattels nach unten, so stellt die Druckfeder 44 den Sattel wieder in die Mittenlage zurück, wobei das Klemmelement 24 in seiner Position verbleibt.The caliper is, for example, in the center position, the centering device is always biased by the compression spring 34. As a result, a swinging and rattling of the saddle during acceleration is prevented while driving. If an acceleration of the caliper upwards takes place due to vibration while driving, the weight of the saddle and the compression spring 34 return the saddle to the center position, whereby the clamping element 24 is not displaced. 10 If there is an acceleration of the caliper downwards due to vibrations while driving, the compression spring 44 returns the saddle to its center position, with the clamping element 24 remaining in its position.
Durch die Auslegung der Druckfedern 44 und 34 unter Beachtung der oben genannten 15 Kraftbedingung für die Mittenlage des Bremssattels, können die Rückstellkräfte an die unterschiedlichsten Beschleunigungen des Bremssattels angepaßt werden.By the design of the compression springs 44 and 34, taking into account the above-mentioned 15 force condition for the center position of the caliper, the restoring forces can be adapted to the different accelerations of the caliper.
Wird eine eingebremste Bremse gelöst, so sorgt die Gewichtskraft des Bremssattels und die komprimierte Druckfeder 34 durch Entspannen den Sattel beim Lösen der 20 Bremse wieder in die Mittenlage zurück, wobei das Klemmelement 24 nicht verschoben wird.If a braked brake is released, then the weight of the caliper and the compressed compression spring 34 by relaxing the saddle when loosening the brake back to the center position, wherein the clamping element 24 is not moved.
Liegt ein Verschleiß der Bremsscheibe vor, so wird das Klemmelement 24 beispielsweise in einem Einjustiervorgang um die Verschleißbreite verschoben. Bei 25 eingebremster Bremse zentriert sich dann der Sattel beim Lösen wiederum in dieIf there is wear on the brake disk, the clamping element 24 is displaced by the wear width, for example in a Einjustiervorgang. With 25 brake braked then the saddle centered when loosening again in the
Mittenlage, und zwar in die aufgrund der Verschleißbreite erforderlich gewordene neue Mittenlage.Center position, in the required due to the wear width new center position.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Für gleiche Bauteile wie in 30 Fig. 2 werden gleiche Bezugsziffern verwendet.Fig. 3 shows an alternative embodiment of the invention. For the same components as in Fig. 2, like reference numerals are used.
Im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß Fig. 2 wurden bei der Ausführungsform in Fig. 3 die Druckfeder 34 durch die O-Ringe 50 und 52 ersetzt. Der O-Ring 50 ist radial • · · ♦ · · ···· · • · ♦ · · *«····· · . ··... · · · · 1(1 · · · *> # · · · · · · leicht vorgespannt und bildet ein hubunabhängiges Dämpfungselement. Der O-Ring 52 sorgt durch seine hubabhängige axiale Vorspannung für einen gedämpften Anschlag bei einer Bremssattelbewegung nach oben. Des weiteren wird O-Ring 52 im eingebremsten Zustand unter Aufhebung des unteren Freispieles komprimiert. Wird die 5 Bremse gelöst, so führt die Rückstellkraft des komprimierten O-Ringes 52 dazu, daß der Bremssattel nach unten bewegt wird und sich das untere Freispiel einstellt. Die zusätzlich als Dämpfungselemente wirkenden O-Ringe 50 und 52 können auch in Kombination mit den Druckfedern 44 und 34 gemäß der Ausführungsform in Fig. 2 eingesetzt werden, ohne daß hierdurch vom erfindungsgemäßen Gedanken abgewichen 10 wird.In contrast to the embodiment according to FIG. 2, in the embodiment in FIG. 3 the compression spring 34 has been replaced by the O-rings 50 and 52. The O-ring 50 is radial •. Is slightly biased and forms a stroke-independent damping element The O-ring 52 provides by its stroke-dependent axial preload for a damped stop at a In addition, O-ring 52 is compressed in the retracted state, canceling the lower free play When the brake is released, the restoring force of the compressed O-ring 52 causes the caliper to move down and the lower caliper The additionally acting as damping elements O-rings 50 and 52 can also be used in combination with the compression springs 44 and 34 according to the embodiment in Fig. 2, without departing from the inventive idea 10 is.
In Fig. 4 ist eine besonders einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung dargestellt. Hier ist der Lagerdeckel 40 fest mit dem Bremssattel 1 verschraubt und Mittel zum selbsttätigen Einstellen des oberen Freispieles sind nicht 15 vorgesehen. Das obere Freispiel wird in der dargestellten Ausführungsform gemäß Fig. 4 alleine durch den Kolbenrückhub des Bremskrafterzeugers gewährleistet. Das untere Freispiel SU stellt sich aufgrund der Gewichtskraft des Bremssattels ein. Wiederum wurden für gleiche Bauteile wie in den vorangegangenen Ausführungsformen für die Ausführungsform gemäß Fig. 4 gleiche Bezugszeichen verwendet. 204, a particularly simple embodiment of the centering device according to the invention is shown. Here, the bearing cap 40 is bolted to the brake caliper 1 and means for automatically adjusting the upper free play are not provided 15. The upper free play is ensured in the illustrated embodiment of FIG. 4 solely by the piston return stroke of the braking force generator. The lower free play SU adjusts due to the weight of the caliper. Again, like reference numerals have been used for the same components as in the previous embodiments for the embodiment of FIG. 20
Zur besseren Erläuterung der erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung ist in Fig. 5 ein Bremsvorgang dargestellt.For a better explanation of the centering device according to the invention a braking operation is shown in Fig. 5.
In Fig. 5 oben befindet sich die Bremse im gelösten Zustand. Der Bremssattel ist um 25 das eingezeichnete Maß X von der Auflagefläche 100 entfernt. Der Kolben 7 ist um die eingezeichnete KW1 ausgefahren, die Freispiele SO und SU von oberem bzw. zweitem Bremsbelag 9 und unterem bzw. erstem Bremsbelag 11 sind vorhanden. Das untere Freispiel SU wird wie gemäß Fig. 2 beschrieben durch die Zentriereinrichtung gewährleistet. Da bei der dargestellten Ausführungsform aufgrund der Bemessung der 30 Feder 44 der Federweg F in der vorliegenden Ausführungsform geringfügig größer gewählt wurde als das obere Freispiel SO, bildet die Bremsscheibe den Anschlag für den Bremssattel nach unten. F ist der Federweg, der dem Bremssattel zur Verfügung steht, wenn dieser bei gelöster Bremse und Erschütterungen während der Fahrt nach • · ···· ···· • · ♦ · · ····«··· Λ Λ ······♦· || ········## · · unten beschleunigt wird. Das Maß F selbst ist für den Bewegungsablauf beim Lösen und Bremsen uninteressant, da es immer gleich bleibt, wie aus nachfolgenderIn Fig. 5 above, the brake is in the released state. The caliper is removed by 25 the drawn dimension X from the support surface 100. The piston 7 is extended to the drawn KW1, the free games SO and SU of the upper and second brake pad 9 and lower and first brake pad 11 are present. The lower free play SU is ensured as described in FIG. 2 by the centering device. Since in the illustrated embodiment, due to the dimensioning of the spring 30, the spring travel F in the present embodiment was chosen to be slightly larger than the upper clearance SO, the brake disk forms the stop for the caliper downward. F is the travel that is available to the brake caliper when, when the brake is released and shocks occur while driving, it is possible to: • ····· ···· • · · · · ···· «··· Λ Λ ·· ···· ♦ · || ········ ## · · below is accelerated. The dimension F itself is not interesting for the sequence of movements when releasing and braking, since it always remains the same, as from the following
Beschreibung hervorgeht. 5 Das mittlere Bild in Fig. 5 zeigt den Bremssattel während des Einbremsvorganges. Zu Beginn des Einbremsvorganges fährt der Kolben bis in die Position KW2 aus und reduziert das obere Freispiel SO auf Null. Wie aus der Detaildarstellung der Zentriervorrichtung hervorgeht, bleibt hierbei, wie bereits oben ausgeführt, der Federweg F erhalten. In der in der Mitte von Fig. 5 dargestellten Phase, ist die Position 10 des Bremssattels gegenüber dem gelösten Zustand unverändert, gleiches gilt für die Zentriereinrichtung.Description emerges. 5 The middle picture in Fig. 5 shows the caliper during Einbremsvorganges. At the beginning of the Einbremsvorganges the piston extends to the position KW2 and reduces the upper free play SO to zero. As can be seen from the detailed illustration of the centering device, in this case, as already stated above, the spring travel F is maintained. In the phase shown in the middle of Fig. 5, the position 10 of the caliper against the dissolved state is unchanged, the same applies to the centering device.
In der untersten Darstellung von Fig. 5 ist die Bremse im eingebremsten Zustand gezeigt. Hierbei wurde der Kolben 7 in die Kolbenposition KW3 ausgefahren, so daß 15 auch das untere Freispiel SU aufgebracht ist und der Sattel beidseitig kraftschlüssig mit der Bremsscheibe verbunden ist. Dadurch wurde der Bremssattel um SU gegenüber der Auflagefläche 100 angehoben. Der Bremssattel befindet sich somit von Auflagefläche 100 im Abstand X + SU. Gleichzeitig wurde, wie die Detaildarstellung der Zentriereinrichtung für diesen Betriebszustand zeigt, die Feder 34 komprimiert und der 20 verschieblich geführte Anschlagring 32 gelangt mit dem mit dem Bremssattel fest verbundenen Topf 30 in Punkt 200 zur Anlage, wodurch das untere Freispiel SU des Bremssattels aufgehoben wurde.In the lowest illustration of FIG. 5, the brake is shown in the braked state. Here, the piston 7 was extended to the piston position KW3, so that 15 and the lower free play SU is applied and the saddle is connected on both sides frictionally with the brake disc. As a result, the caliper was raised by SU relative to the bearing surface 100. The caliper is thus of contact surface 100 at a distance X + SU. At the same time, as the detail of the centering device shows for this operating condition, the spring 34 is compressed and the 20 slidably guided stop ring 32 comes with the firmly connected to the caliper pot 30 at point 200 to the system, whereby the lower free play SU of the caliper was repealed.
Beim Lösen der Bremse entspannt sich zunächst die komprimierte Druckfeder 34 und 25 in der mittleren Zeichnung von Fig. 5 dargestellte Position stellt sich ein durch weiteres Zurückziehen des Kolbens wird der gelöste Zustand wie in Fig. 5 oben erreicht.When the brake is released, first the compressed compression spring 34 and 25 relaxes. In the middle drawing of FIG. 5, the position shown is set by further retraction of the piston, the released state as in FIG. 5 is reached at the top.
Tritt während der Bremsung ein Verschleiß an Scheibe und Belägen auf, so kann durch Aufbringen einer Verschiebekraft durch den Kolben die Klemmkraft des 30 Klemmelementes 24 überwunden werden, wodurch sich das Klemmelement 24 um das Verschleißmaß nach oben verschiebt. Nach Lösen der Bremse ist dann wiederum das gewünschte Freispiel SO und SU gewährleistet. • ·· *· * · ·· · « • · · · · · I · t · · • · · · · ·«····· «Occurs during braking wear on the disc and pads, it can be overcome by applying a displacement force by the piston, the clamping force of the clamping element 24, whereby the clamping member 24 shifts up to the extent of wear. After releasing the brake, the desired free play SO and SU is guaranteed again. •····································································.
• · · · · I » » I ·· Μ·* ·» ·· · t 12• ·······································································································
Mit der vorliegenden Erfindung wird somit erstmals eine Zentriervorrichtung für eine Sattelbremse, insbesondere eine senkrecht stehende, d. h. nicht-waagrecht angeordnete Sattelbremse angegeben, bei der im gelösten Zustand ein Freispiel sowohl des oberen wie auch des unteren Bremsbelages garantiert ist und ein 5 dauerhaftes Schleifen der Bremsbeläge an der Bremsscheibe in den unterschiedlichsten Betriebssituationen, beispielsweise bei Stößen verhindert wird. 13With the present invention is thus for the first time a centering device for a caliper brake, in particular a vertical, d. H. non-horizontally arranged caliper brake specified, in which a free play of both the upper and the lower brake pad is guaranteed in the dissolved state and 5 permanent grinding of the brake pads on the brake disc in a variety of operating situations, such as shocks is prevented. 13
Bezugszeichenliste 1: Bremssattel 3: Stehbolzen 5 5: Bremsscheibe 7: Kolben 9: zweiter Bremsbelag 11: erster Bremsbelag 20 Zentriervorrichtung 10 22 erster Anschlag 24 Klemmelement 26 oberer Anschlag 30 Topf 32 erster Anschlagring 15 34 erstes Federelement 40 Lagerdeckel 42 Dichtung 44 Druckfeder 46 zweiter Anschlagring 20 48 Absatz 50 O-Ring 52: O-Ring 100. Auflagefläche 25List of Reference Numerals 1: Brake caliper 3: Stud bolt 5 5: Brake disk 7: Piston 9: second brake pad 11: first brake pad 20 centering device 10 22 first stop 24 clamping element 26 upper stop 30 pot 32 first stop ring 15 34 first spring element 40 bearing cover 42 seal 44 compression spring 46 second Stop ring 20 48 paragraph 50 O-ring 52: O-ring 100. bearing surface 25
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