DE102014111229A1

DE102014111229A1 - Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE102014111229A1
Application number: DE102014111229.6A
Authority: DE
Inventors: Igor Nesmjanowitsch; Christian Brandl; Michael Hidringer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2034-08-08
Also published as: DE102014111229B4

Abstract

Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug mit – einem Bremssattel (1), der eine Bremsscheibe (23) übergreift, – einem fahrzeugseitig ortsfesten Bremsträger (14) mit Führungsholmen (17), auf denen der Bremssattel (1), bezogen auf die Bremsscheibe (23), axial verschiebbar gelagert ist, – zwei im Bremssattel (1) positionierten, jeweils eine Belagträgerplatte (6) und einen daran gehaltenen Reibbelag aufweisenden Bremsbelägen, – einer Zuspanneinrichtung (2), mittels der die Bremsbeläge an die Bremsscheibe (23) pressbar sind, – mindestens einer ein die zuspannseitige Belagträgerplatte (6) kontaktierendes Druckstück tragenden und mit einer Nachstelleinrichtung (7) zum Ausgleich einer verschleißbedingten Änderung eines Lüftspiels in Wirkverbindung stehenden und zum Bremsbelag hin relativ zum Bremssattel (1) verstellbaren Stellspindel (4) der Zuspanneinrichtung (2), ausgebildet durch die Anordnung mindestens eines, mit dem Bremssattel (1) oder einem daran angeschlossenen Teil in Korrespondenz stehenden Anschlagelementes, mit dem der Verschiebeweg zumindest des zuspannseitigen Bremsbelages hin zur Bremsscheibe (23) begrenzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer solchen Scheibenbremse, die auch unter dem Begriff Schiebesattel-Scheibenbremse bekannt ist, werden bei einer Bremsung zunächst ein zuspannseitiger Bremsbelag mittels einer Zuspanneinrichtung und in der Folge ein gegenüberliegender, reaktionsseitiger Bremsbelag gegen eine Bremsscheibe gepresst, wobei die Zuspanneinrichtung einen im Bremssattel gelagerten pneumatisch oder elektromechanisch verschwenkbaren Bremshebel aufweist, sowie mindestens eine Stellspindel, die auf dem dem zuspannseitigen Bremsbelag zugewandten Ende ein Druckstück trägt.
Die Stellspindel steht mit einer Nachstelleinrichtung in Wirkverbindung, durch die eine verschleißbedingte Änderung des sogenannten Lüftspiels, d.h. eine Änderung des Abstands zwischen dem zugeordneten Bremsbelag und der Bremsscheibe, ausgeglichen wird.
Hierzu ist die Stellspindel in Richtung des Bremsbelages relativ zum Bremssattel verstellbar, wozu diese Stellspindel ein Außengewinde aufweist, das mit einem Innengewinde einer im Bremssattel positionierten Brücke korrespondiert, an der sich der als Exzenterhebel ausgebildete Bremshebel einerseits abstützt.
Bei einer aus der DE 10 2008 036 765 A1 bekannten Scheibenbremse ist als Nachstelleinrichtung ein Getriebe mit Zahnrädern konzipiert, die über eine zentrale, zwischen zwei Stellspindeln angeordnete Antriebsspindel zur Nachstellung antreibbar ist, wobei die Stellspindeln nicht in einer Brücke verdrehbar gehalten sind.
Bei den bekannten Scheibenbremsen kommt darüber hinaus ein Belaghaltebügel zum Einsatz, der eine Montageöffnung des Bremssattels überspannt und der sich an Belaghaltefedern der Bremsbeläge abstützt, die dadurch unter Vorspannung im Bremsträger positioniert sind.
Zur Sicherung der Bremsbeläge in Umfangsrichtung der Bremsscheibe weist der Bremsträger, jeweils einem Bremsbelag zugeordnet, zwei sich gegenüberliegende Bremsträgerhörner auf, die Führungsflächen für die Belagträgerplatte des jeweiligen Bremsbelages bilden und an denen sich die Bremsbeläge unter Aufnahme der beim Bremsen entstehenden Bremskräfte abstützen.
Zur Verschleißerkennung des Reibbelages ist eine Verschleißanzeige bekannt, die beispielsweise aus einem in den Reibbelag eingebetteten Kabel besteht, bei dessen Anschleifen nach Erreichen der vorgegebenen Verschleißgrenze ein Signal gegeben und der Verschleiß angezeigt wird.
Allerdings kann es bei einem ungleichmäßigen Verschleiß des Reibbelages zu dessen Abrieb über das zulässige Verschleißmaß hinaus kommen, sogar bis auf die Belagträgerplatte.
Hierdurch besteht eine erhebliche Gefahr einer Beschädigung der Stellspindeln bzw. der Druckstücke, was unter Umständen dazu führt, dass der betreffende Bremsbelag aus der Führung mit den Bremsträgerhörnern gelangt und zwischen diese und der Bremsscheibe gezogen wird.
Abgesehen davon, dass damit erhebliche Reparaturkosten verbunden sind, um die Scheibenbremse wiederherzustellen, stellt die beeinträchtigte Funktion ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar, zumal es sich bei einer Scheibenbremse um ein sicherheitsrelevantes Bauteil handelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Funktions- und Betriebssicherheit verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese konstruktive Ausbildung der Scheibenbremse wird wirksam verhindert, dass zumindest der zuspannseitige Bremsbelag über ein vorgegebenes Maß hinaus in Richtung der Bremsscheibe verschoben wird.
Dabei ist dieses Maß so ausgelegt, dass die Belagträgerplatte auch in einer, bezogen auf die Bremsscheibe, maximal verschobenen Position von den Bremsträgerhörnern geführt wird, d.h., dass die Belagträgerplatte auch dann von den Bremsträgerhörnern abgestützt wird.
Nach einer Ausführungsvariante der Erfindung ist das Anschlagelement als eine in das dem Druckstück abgewandte Ende der Stellspindel eingesetzte Hülse mit einem umfänglichen, sich radial nach außen erstreckenden Kragen oder mehreren, über den Umfang verteilten Kragenlaschen ausgebildet, die sich nach einer vorgegebenen Nachstellstrecke der Stellspindeln an der Brücke oder vergleichbaren, der Hülse bzw. der Stellspindel gegenüber relativ bewegbaren Bauteilen abstützt.
Bevorzugt ist die Hülse in die als Hohlspindel ausgebildete Stellspindel eingepresst. Statt einer solchen reibschlüssigen Verbindung ist auch eine form- oder stoffschlüssige Verbindung denkbar, beispielsweise durch entsprechende Gewindeausformungen oder durch Verkleben.
Prinzipiell ist die Realisierung der Erfindung relativ einfach und kostengünstig, wobei die besagte Hülse als einfaches Blechformteil Verwendung finden kann.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann an der Stellspindel anstelle einer Hülse als Anschlagelement ein Anschlagring befestigt sein, beispielsweise in Form eines an sich bekannten Sicherungsringes, der in einer außenseitig in die Stellspindel eingebrachten Nut einliegt.
In maximal verstellter Position des Bremsbelages bzw. der Stellspindel liegt der Anschlagring, ebenso wie der Kragen der vorgenannten Hülse, an der dem Bremshebel zugewandten Seite der Brücke oder einem vergleichbaren Bauteil an.
Bevorzugt liegt der Anschlagring dann am Grund einer Stufenbohrung der Brücke an, die sich in Richtung des Bremshebels an die Gewindebohrung der Brücke anschließt, in die die Stellspindel eingeschraubt ist. Die Tiefe der Stufenbohrung entspricht etwa der Hublänge der vorgenannten Hülse.
Statt an der Stellspindel kann das Anschlagelement auch am Führungsholm des Bremsträgers angeordnet und damit fest verbunden sein, auf dem der Bremssattel, bezogen auf die Bremsscheibe, axial verschiebbar geführt ist.
Vergleichbar mit der an der Stellspindel angeschlossenen Hülse ist das mit dem Führungsholm verbundene Anschlagelement ebenfalls als Hülse ausgebildet, mit einem, sich radial nach außen erstreckenden zumindest teilumfänglichen Kragen, der in einer maximalen Verschleißstellung des Bremsbelages an der dem Bremsträger abgewandten Seite einer Lagerbuchse des Bremssattels anliegt.
Dabei kann die Lagerbuchse mindestens eine Axialnut aufweisen, die zur Stirnseite hin offen ist und in der eine Kragenlasche einliegt. In diesem Fall entspricht die Länge der Axialnut im Wesentlichen dem maximalen Verschiebeweg des Bremssattels und damit des Verstellhubes des Bremsbelages.
Bei einer anderen Variante der Erfindung liegt der umlaufende Kragen der in den Führungsholm eingepressten Hülse in einer maximalen Verschleißstellung des Bremsbelages an der freien Stirnseite der Lagerbuchse an.
Der Führungsholm mit eingepresster Hülse kann in beiden Ausführungsformen als eine vormontierte Baugruppe bereitgestellt werden. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, die Hülse vor oder nach einem Verschrauben des Führungsholms mit dem Bremsträger einzupressen.
Zur Begrenzung des Verschiebeweges des zuspannseitigen Bremsbelages kann nach einem weiteren Gedanken der Erfindung das Anschlagelement Bestandteil des Belaghaltebügels sein, der, wie zum Stand der Technik beschrieben, eine Montageöffnung des Bremssattels überspannt und der sich an den Bremsbelägen abstützt.
Dabei besteht das Anschlagelement aus mindestens einer Anschlagnase, die in einen Randbereich der Belagträgerplatte ragt und zwar auf der dem Reibbelag zugewandten Seite. Das Anschlagelement kann anstelle einer Anschlagnase auch durch eine in den Belaghaltebügel eingebrachte Sicke, einen eingebrachten Passstift oder eine Schraube gebildet sein, wobei bevorzugt jedem Bremsbelag ein Anschlagelement zugeordnet ist.
Die maßliche Konfiguration der Anschlagelemente ist so gehalten, dass die Belagträgerplatte mit ihrem dem Belaghaltebügel zugewandten Randbereich bei Erreichen eines maximalen Verschleißweges an dem jeweiligen Anschlagelement anliegt.
Diese Variante der Erfindung zeichnet sich vor allem durch ihre besonders einfache und im Grunde kostenneutrale Verwirklichung aus, da ein Formwerkzeug für den Belaghaltebügel lediglich entsprechend zu modifizieren ist. Somit kann die Formgebung des Belaghaltebügels in einem Umform-Arbeitsgang erfolgen.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 in einer schematischen, geschnittenen Draufsicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse
1.1 und 1.2 einen vergrößerten Teilausschnitt der Scheibenbremse, jeweils in verschiedenen Stellungen
1.3 einen Teilausschnitt der Scheibenbremse in einer perspektivischen Ansicht
2 einen Teilausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse, ebenfalls in einer geschnittenen Draufsicht
2.1 einen vergrößerten Teil des Ausschnitts nach 2
2.2 den vergrößerten Ausschnitt nach 2.1 in einer perspektivischen Ansicht
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, dargestellt in einem Teilausschnitt der Scheibenbremse, in teilweise geschnittener perspektivischer Ansicht
3.1 ein weiteres Beispiel der Ausführung nach 3, ebenfalls in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Seitenansicht
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Scheibenbremse nach der Erfindung in einem perspektivisch dargestellten Teilausschnitt
4.1 eine Seitenansicht des Teilausschnitts nach 4
4.2 eine Einzelheit des Teilausschnitts nach 4.1 in einer perspektivischen Seitenansicht.
In der 1 ist in schematischer Darstellung eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug erkennbar, mit einem Bremssattel 1, der eine Bremsscheibe 23 (4) übergreift, und einer Zuspanneinrichtung 2, mittels der Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe 23 bei einer Bremsung pressbar sind.
Jeder Bremsbelag besteht aus einer Belagträgerplatte 6 und einem daran befestigten, die Bremsscheibe 23 kontaktierenden, im Beispiel nicht dargestellten Reibbelag.
Die Zuspanneinrichtung 2 weist eine im Bremssattel 1 verschieblich gelagerte Brücke 3 auf, in der zwei parallel und abständig zueinander angeordnete Stellspindeln 4 gehalten sind, an deren der Belagträgerplatte 6 zugewandten Seite jeweils ein Druckstück 5 angeschlossen ist, das die Belagträgerplatte 6 kontaktiert.
Über eine Nachstelleinrichtung 7, die mit den Stellspindeln 4 in Wirkverbindung steht, wird eine verschleißbedingte Änderung des Lüftspiels, also des Abstands zwischen Reibbelag und der Bremsscheibe 23 im Wesentlichen ausgeglichen.
Hierzu sind die Stellspindeln 4, die als Gewinderohre ausgebildet sind, verdrehbar in der Brücke 3 gehalten.
Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung mindestens eines Anschlagelementes vorgesehen, mit dem der Verschiebeweg des zuspannseitigen Bremsbelages hin zur Bremsscheibe 23 begrenzt ist.
Im Ausführungsbeispiel nach der 1 besteht das Anschlagelement aus einer Hülse 8, die in eine der beiden Stellspindeln 4 eingelassen und damit verbunden ist, im Beispiel reibschlüssig. Dabei ist die Hülse 8 auf der dem Druckstück 5 abgewandten Seite der Stellspindel 4 positioniert.
In der 1.1 ist ein vergrößerter Ausschnitt der Scheibenbremse nach 1 abgebildet, wobei hier die Stellung der Stellspindel 4 und der Hülse 8 erkennbar ist, wie sie sich bei einem neu eingesetzten Bremsbelag ergibt.
Die Hülse 8 weist an ihrem freien, der Stellspindel 4 abgewandten Ende einen sich radial nach außen erstreckenden Kragen 9 auf, der im Beispiel aus zwei sich gegenüberliegenden Kragenlaschen besteht (1.3).
Die 1.2 gibt eine Stellung der Hülse 8 bzw. der Stellspindel 4 wieder, in der das vorbestimmte maximale Verschleißmaß des Bremsbelages erreicht ist. In dieser Position liegt der Kragen 9 an einer Stirnfläche 10 der Brücke 3 an, so dass ein weiterer Vorschub des Bremsbelages mit den zum Stand der Technik beschriebenen Folgen verhindert wird.
Im Beispiel sind der Durchmesser der Hülse 8 und der lichte Durchmesser einer Einsteckbohrung der Stellspindel 4 so bemessen, dass sich ein Presssitz 11 ergibt.
Bei dem in der 2 gezeigten Beispiel besteht das Anschlagelement aus einem Anschlagring 13, der in eine Nut der Stellspindel 4 eingelassen ist, die in dem dem Druckstück 5 gegenüberliegenden Endbereich vorgesehen ist, wobei der Anschlagring 13 radial über den Außendurchmesser der Stellspindel 4 vorsteht.
In den 2, 2.1 und 2.2 ist jeweils eine sozusagen Endstellung gezeigt, bei der der maximale Verschiebeweg der Stellspindel 4 erreicht ist und in der der Anschlagring 13 am Grund einer Stufenbohrung 12 der Brücke 3 anliegt.
Eine davon abweichende Variante der Positionierung des Anschlagelementes ist in der 3 erkennbar. Dort ist die Anbindung des Bremssattels 1 an einen fahrzeugseitig ortsfesten Bremsträger 14 dargestellt, mit einem mittels einer Schraube 18 am Bremsträger 14 befestigten Führungsholm 17, auf dem ein Lagerauge 15 mit einer innen liegenden Lagerbuchse 16, bezogen auf die Bremsscheibe 23 axial verschiebbar gelagert ist.
Das Anschlagelement besteht hier ebenfalls aus einer Hülse 19, die einen Kragen 20, bestehend aus mehreren, über den Umfang verteilten Kragenlaschen aufweist und die in den Führungsholm 17 eingepresst ist.
Bei der Variante nach der 3 ist der Kragen 20, d.h. sind die Kragenlaschen, in Axialnuten 21 der Lagerbuchse 16 geführt, die auf der dem Bremsträger 14 abgewandten Seite zum Ende der Lagerbuchse 16 hin offen sind. In Endstellung, d.h. bei Erreichen eines vorbestimmten Verschleißmaßes liegen die Kragenlaschen am Grund der Axialnuten 21 an, die dadurch in Korrespondenz mit dem Kragen 20 eine Verschiebesicherung bilden.
Die Hülse 19 weist bei dem in der 3.1 gezeigten Beispiel einen umlaufenden Kragen 20 auf, der sich ebenfalls radial nach außen erstreckt und der in einer Endstellung, entsprechend der der 3, an der dem Bremsträger 14 abgewandten Stirnseite der Lagerbuchse 16 anliegt.
Das Anschlagelement bei dem in der 4 gezeigten Beispiel wird durch eine Rastnase 24 gebildet, die an einen Belaghaltebügel 22 angeformt sind, der eine Montageöffnung 25 des Bremssattels 1 überspannt und sich an den Bremsbelägen bzw. den Belagträgerplatten 6 abstützt.
Bei dieser Variante sind zwei Anschlagnasen 24 vorgesehen, wie besonders deutlich in den 4.1 und 4.2 erkennbar ist, die in einen von einem oberseitigen Rand der jeweiligen Belagträgerplatte definierten Randbereich ragt und zwar auf der Seite, die der Bremsscheibe 23 zugewandt liegt.
Bei vorgegebenem maximalen Verschleiß der Bremsbeläge, bei dem die Belagträgerplatte durch die Verstellung der Stellspindeln 4 hin zur Bremsscheibe 23 verschoben sind, kommen die Belagträgerplatten 6 zur Anlage an den Anschlagnasen 24, so dass eine weitere Verschiebung nicht möglich ist.
Bezugszeichenliste

1: Bremssattel
2: Zuspanneinrichtung
3: Brücke
4: Stellspindel
5: Druckstück
6: Belagträgerplatte
7: Nachstelleinrichtung
8: Hülse
9: Kragen
10: Stirnfläche
11: Presssitz
12: Stufenbohrung
13: Anschlagring
14: Bremsträger
15: Lagerauge
16: Lagerbuchse
17: Führungsholm
18: Schraube
19: Hülse
20: Kragen
21: Axialnut
22: Belaghaltebügel
23: Bremsscheibe
24: Anschlagnase

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008036765 A1 [0005]

Claims

Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug mit – einem Bremssattel (1), der eine Bremsscheibe (23) übergreift, – einem fahrzeugseitig ortsfesten Bremsträger (14) mit Führungsholmen (17), auf denen der Bremssattel (1), bezogen auf die Bremsscheibe (23), axial verschiebbar gelagert ist, – zwei im Bremssattel (1) positionierten, jeweils eine Belagträgerplatte (6) und einen daran gehaltenen Reibbelag aufweisenden Bremsbelägen, – einer Zuspanneinrichtung (2), mittels der die Bremsbeläge an die Bremsscheibe (23) pressbar sind, – mindestens einer ein die zuspannseitige Belagträgerplatte (6) kontaktierendes Druckstück tragenden und mit einer Nachstelleinrichtung (7) zum Ausgleich einer verschleißbedingten Änderung eines Lüftspiels in Wirkverbindung stehenden und zum Bremsbelag hin relativ zum Bremssattel (1) verstellbaren Stellspindel (4) der Zuspanneinrichtung (2), gekennzeichnet durch die Anordnung mindestens eines, mit dem Bremssattel (1) oder einem daran angeschlossenen Teil in Korrespondenz stehenden Anschlagelementes, mit dem der Verschiebeweg zumindest des zuspannseitigen Bremsbelages hin zur Bremsscheibe (23) begrenzt ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement aus einer Hülse (8) besteht, die auf der dem Druckstück (5) abgewandten Seite mit der Stellspindel (4) reib-, form- oder stoffschlüssig verbunden ist.
Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8) an ihrem der Stellspindel (4) abgewandten Ende einen radial nach außen gerichteten Kragen (9) aufweist, der bei Erreichen des maximalen Verschiebeweges an einem Bauteil, insbesondere einer Brücke, anliegt, zu dem die Stellspindel (4) relativ verstellbar ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement aus einem Anschlagring (13) gebildet ist, der an dem dem Druckstück (5) abgewandten Endbereich der Stellspindel (4) befestigt ist und radial gegenüber der Mantelfläche der Stellspindel (4) vorsteht.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagring (13) in einer maximalen Verschleißstellung des Bremsbelages am Grund einer Stufenbohrung (12) der Brücke (3) anliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement aus einer Hülse (19) besteht, die mit mindestens einem der Führungsholme (17) verbunden ist und die an ihrem freien Ende einen Kragen (20) aufweist, der sich in einer verschleißbedingten Endstellung an einer Lagerbuchse (21) des Bremssattels (1) abstützt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (20) aus mindestens einer Kragenlasche besteht, die in eine Axialnut (21) der Lagerbuchse (16) geführt ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (20) in verschleißbedingter Endstellung des Bremssattels (1) an der freien Stirnseite der Lagerbuchse (16) anliegt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (19) und der Führungsholm (17) als vormontierte Baueinheit mit dem Bremsträger (14) verbindbar ist.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement an einem Belaghaltebügel (22) angeordnet ist, der eine Montageöffnung (25) des Bremssattels (1) überspannt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement aus einer angeformten Anschlagnase (24) einer ausgeformten Sicke, einem Stift oder einer Schraube besteht und in den durch eine gegenüber dem Reibbelag vorstehenden Randbereich der Belagträgerplatte (6) definierten Bereich auf der der Bremsscheibe (23) zugewandten Seite ragt.
Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl dem aktionsseitigen wie auch dem reaktionsseitigen Bremsbelag jeweils ein Anschlagelement des Belaghaltebügels (22) zugeordnet ist.