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Teilbelag-Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Teilbelag-Scheibenbremse für Fahrzeuge, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, mit einer im Bereich ihres äußeren Umfanges am abzubremsenden
Rad befestigten Bremsscheibe und einer die Bremsscheibe innen umgreifenden, gegenüber
dem Bremsträger einstellbaren Bremszange, deren Schenkel die Bremsbacken mit den
Bremsbelägen tragen und wobei als Betätigungsorgane für die Bremsbacken nur auf
einer Seite der Bremsscheibe in einem Betätigungszylinder zwei Betätigungskolben
einander gegenüberstehen, deren erster mit der Bremszange und deren zweiter mit
einem Bremsbacken in Verbindung steht.
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Es ist durch die deutsche Patentschrift 823 410 eine Trommelbremse
bekannt, bei der an einem Bremsbacken ein Handbremshebel angreift, der mit einem
Nocken den einen Bremskolben im Betätigungszylinder gegen den anderen und dann dadurch
gegen seinen Bremsbacken drückt. Bei dieser Trommelbremse sind die Bremsbacken nicht
nach der Trommel frei einstellbar. Außerdem wirkt sich dort die Nachstellung der
Bremsbacken nachteilig auf die Handbremse aus, deren Seilzug ja mit einem Teil im
Bremsträger festliegt.
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Im Gegensatz dazu ist bei Scheibenbremsen die freie Einstellbarkeit
der Bremsbacken von großer Wichtigkeit. Bei Scheibenbremsen dieser eingangs genannten
Art macht jedoch oft das Anbringen der Handbremse Schwierigkeiten. Es gilt einerseits,
genügende Übersetzungen wirksam zu machen, damit eine ausreichende Bremskraft erzielt
werden kann. Andererseits muß eine Konstruktion gefunden werden, durch welche die
Einstellbarkeit der Bremslänge nicht beeinträchtigt wird und die keine überspitzten
Anforderungen an Passungen und Toleranzen der Einzelteile stellt.
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Die Erfindung hat die Beseitigung der vorstehenden Schwierigkeiten
zur Aufgabe. Sie schlägt zur Lösung dieser Aufgabe bei den eingangs genannten Anordnungen
vor, daß die Bremszange und der erste Betätigungskolben im Inneren durch einen ihm
gegenüber abgedichteten Druckstempel durchsetzt wird, der mit einem pilzförmigen
Kopf am zweiten Betätigungskolben anliegt und dessen Ende außen an einem in der
Bremszange schwenkbar gelagerten Hebel der Handbremsbetätigung anliegt, welcher
an seinem freien Ende ein Widerlager für den einen Teil eines Seilzuges bildet,
dessen anderer Teil an der Bremszange angreift. Bei der Erfindung ergeben sich für
die Handbremsbetätigung große Hebelübersetzungen, ohne daß diese jedoch über die
Ausdehnung der Bremszange hinauszugehen brauchen. Die Einstellbarkeit der Zange
bleibt in vollem Umfang erhalten. Letzteres wird dann ganz besonders fühlbar, wenn
nach einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgedankens der die beiden Betätigungskolben
aufnehmende Betätigungszylinder ohne Verbindung mit einem Teil des Bremsträgers
vor einem anderen festen Teil schwimmend auf den beiden Betätigungskolben angeordnet
ist. Durch das französische Patent 1123 817 mit Zusatz 69 476 sind zwar spiegelbildliche
Kolben bei einer Trommelbremse bereits bekanntgeworden. Jedoch sind diese in zwei
getrennten Zylindern angeordnet, die ihrerseits mit einem gemeinsamen Beschlag fest
am Rahmen angeschlossen sind.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung entsteht ein völlig in sich
geschlossenes Zangensystem, dessen Einzelteile gegeneinander keinerlei Verspannungen
oder Verkantungen mehr unterliegen. Dies wirkt sich auf die Herstellung im Sinn
einer Entfernung aus, da an die Passungen keine besonderen Anforderungen mehr gestellt
zu werden brauchen. Zweckmäßig ist es, wenn dabei nach einem gleich alten Vorschlag
des Erfinders der Bremsträger doppelgabelförmig ausgebildet ist, wobei dann die
Bremskraft von den Bremsbacken unmittelbar auf die Gabelarme übertragen wird. Sofern
hierbei etwa in Sonderfällen die Einstellbarkeit der Bremszange nicht ganz so wichtig
ist, kann man natürlich bei einer Ausführungsform nach der Erfindung auch den beide
Betätigungskolben aufnehmenden Betätigungszylinder fest mit dem auf der Fahrzeuginnenseite
liegenden Schenkel des Bremsträgers in an sich bekannter Weise verbinden.
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Dies ist für sich durch die deutsche Patentschrift 1095140 bekanntgeworden,
wobei dort aber die Zylinder auf beiden Seiten der Scheibe liegen und auch
nur
einen Kolben aufnehmen. Letzteres ist auch nach der deutschen Patentschrift 1070
048 der Fall, wobei dann der Zylinder auf einen Bremsbacken drückt.
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Nach der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn in an sich bekannter Weise
der deckellose Betätigungszylinder an beiden Enden reit Gummimanschetten abgeschlossen
ist, die außen am Zylinder selbst festgelegt sind, und daß diese Manschetten innen
an den Kolbenstangen bzw. entsprechenden Zwischenstücken befestigt sind. Letzteres
ist bei der Anordnung nach dem österreichischen Patent 172 718 nicht der Fall, da
dort die Manschetten innen an den Stößeln nur anliegen.
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Die durch die Erfindung begünstigte Beweglichkeit zwischen der Bremszange
und dem Bremsträger ist insbesondere für bestimmte Arten der Achsaufhängung vorteilhaft.
Der Bremsträger ist dann mit einem Flanschteil an einem den Achsträger bildenden
oder mit diesem verbundenen Ringteil befestigt, welcher in sich das Lager für den
Achszapfen bzw. die Welle aufnimmt. Hierzu wird erfindungsgemäß noch vorgeschlagen,
dieses Lager mit seinem Außenring in an sich bekannter Weise auf einem elastischen
Ring aus Gummi oder einem technisch gleichwertigen Stoff anzuordnen. Diese Anordnung
- es kann auch ein balliges Lager gewählt werden - ist vorteilhaft, wenn das Momentanzentrum
der Radaufhängung über einen gewissen Betrag außerhalb des Treibstranges - meist
nach unten - fällt und unter Vermeidung eines äußeren Gelenkes im Treibstrang gewisse
Winkelabweichungen zwischen Radwelle und Radlagerung auftreten.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt,
und zwar zeigt F i g. 1 eine Hinterradbremse im Schnitt, F i g. 2 eine Vorderradbremse
im Schnitt und F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Achsträgers im Schnitt.
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Nach F i g. 1 wird das abzubremsende Rad 10 von einer Welle 11 angetrieben,
die mit einem Lager 12 in einem Ringteil 13 gelagert ist. Dieser Ringteil
13
bildet selbst den Achsträger, oder er ist an diesem starr befestigt. Innerhalb
der Felge 14 ist eine Bremsscheibe 15 an ihrem äußeren Umfang befestigt, die aus
Leichtmetall od. dgl. bestehen kann. Am Ringteil 13 bzw. einem anderen Teil des
Achsträgers ist der Bremsträger 16 mit einem flanschartigen Teil 17 befestigt. Letzterer
geht oben in eine Doppelgabel über, deren beide Schenkel 18 auf der Innenseite,
deren andere beiden Schenkel 19 auf der Außenseite der Bremsscheibe 15 angeordnet
sind.
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Die Bremsscheibe 15 wird innen von einer U-förmigen Bremszange
20 umgriffen, welches auf der zwischen Rad und Scheibe liegenden Seite unmittelbar
einen Bremsbacken 21 mit Reibbelag trägt.. Der andere Bremsbacken 22 liegt auf der
dem Fahrzeug zugewandten Innenseite der Bremsscheibe 15. Die Schenkel 18 bzw.19
des doppelgabelartigen Bremsträgers umfassen je einen etwa quadratisch ausgebildeten
Bremsbacken 21 und 22 mit ihren seitlichen Flächen. Auf der Innenseite ist die Bremszange
20 mit einem Betätigungskolben 25 verbunden, der im Bremszylinder 26 einem anderen
Betätigungskolben 27 unmittelbar gegenübersteht, der mit dem Bremsbacken 22 verbunden
ist.
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Der im Bremsträger 16 zur Bildung der Doppelgabel in der Ebene der
Bremsscheibe liegende Schlitz 28 ist in seiner Tiefe von der Bremsscheibe selbst
abhängig. Der quer zur Bremsscheibe 15 verlaufende, wesentlich tiefere Schlitz dient
zum Durchtritt der Bremszange 20 durch den Bremsträger 16. Die Bremszange 20 hat
einen Schlitz 30, durch welchen eine Blattfeder 31 eingeführt ist. Diese ist mit
ihren Enden am Bremsträger 16 abgestützt und drückt die Bremszange 20 nach unten
gegen den Grund 34 des Querschlitzes an. Es kann dabei noch eine nicht dargestellte
Fixierung in einer quer zur Bremsscheibe verlaufenden Ebene vorgesehen sein.
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Wie bereits erwähnt, ist der Bremszylinder 26 schwimmend auf den beiden
Betätigungskolben 25 und 27 angeordnet. Er ist seitlich ohne Deckel ausgebildet
und in der Mitte zwischen beiden Kolben 25 und 27 mit einem nicht dargestellten
Anschluß für das Druckmittel versehen. Den seitlichen Abschluß des Zylinders 26
bilden Manschetten 23 aus Gummi od. dgl., die den Zylinder 26 von außen umgreifen
und am inneren Umfang in den Kolbenstangen bzw. in besonderen Zwischenringen 24
dichtend festgelegt sind.
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Zum Bremsen wird Druckflüssigkeit in den Bremszylinder 26 geleitet
und dabei beide Betätigungskolben 25 und 27 auseinandergespreizt. Dadurch werden
die Bremsbacken 21 und 22 fest gegen die Bremsscheibe 15 gepreßt. Hierbei richten
sich die Backen einschließlich der Bremszange 20 und der Betätigungsorgane nach
der Bremsscheibe 15 aus, wobei gegebenenfalls die Blattfeder 31 nachgibt. Das Bremsmoment
wird von den Seitenflächen der Bremsbacken 21 und 22 unmittelbar auf die Schenkel
18 und 19 des doppelgabelförmigen Bremsträgers 16 übertragen. Dadurch erfolgt die
Kraftübernahme von den Bremsbacken auf den Bremsträger 16 ohne jedes weitere Knick-
oder Biegemoment, d. h., es muß direkt der Achsträger das Bremsmoment aufnehmen.
Zange, Kolben, Backen usw. bleiben vom Bremsmoment frei.
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Für die Handbremsbetätigung wird die Bremszange und der Betätigungskolben
25 durch einen Druckstempel 37 zentral durchsetzt, der mit seinem pilzförmigen Kopf
38 am gegenüberliegenden Betätigungskolben 27 anliegt. Der Druckstempel 37 ist durch
eine Dichtung 39 gegenüber dem Betätigungskolben 25 abgedichtet. Mit seinem äußeren
Ende liegt der Druckstempel 37 an einem gegebenenfalls verstellbaren Stopfen
40 im Handbremshebel 32 an. Letzterer ist bei 41 an der Bremszange 20 drehbar gelagert
und bildet mit seinem langen Hebelarm ein Widerlager 42 für den Schlauch 43 des
Bowdenzuges der Handbremse. Die Seele 44 dieses Bowdenzuges ist bei 45 an der Bremszange
20 in der Nähe ihrer Anlagefläche am Bremsträger festgelegt. Dadurch ergibt sich
eine große wirksame Hebelübersetzung.
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Beim Betätigen der Handbremse dreht sich der Hebel 32 im Uhrzeigersinn
um sein Lager 41, und der Druckstempel 37 drückt auf den Kolben 27, wobei die Bremszange
20 als Widerlager dient. Dies ruft denselben Effekt hervor, als wenn die beiden
Betätigungskolben 25 und 27 durch den Druck der Bremsflüssigkeit auseinandergespreizt
werden. Die Einstellbarkeit der Zange wird dabei nicht beeinträchtigt.
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Bei der beschriebenen Scheibenbremse ist die Bremszange nicht durch
große Kräfte beansprucht und kann sehr leicht ausgebildet und auch sehr weit in
die Radebene hinein verlegt sein. Dies ist bei bestimmten Arten der Achsaufhängung
sehr erwünscht. Da bei diesen Achsaufhängungen gewisse Winkelabweichungen zwischen
Radwelle und Radlagerung
auftreten können, ist das Lager 12 mit
seinem Außenring auf einen elastischen Ring 46 aus Gummi od. dgl. im Ringteil 13
abgestützt oder außen ballig ausgeführt.
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Die F i g. 3 zeigt eine prinzipiell gleiche Scheibenbremse, bei der
im Achsträger 47 ein Achszapfen 48 urdrehbar festgelegt ist, der auf zwei Lagern
49 das Rad 10 drehbar trägt. Der Achsträger 47 hat zwei nach oben gerichtete Augen
50. Der Bremsträger besteht bei dieser Ausführungsform aus zwei einzelnen Gabelstücken,
die jedes für sich mit Schrauben 52 an diesen Augen 50 festgelegt sind und die zusammen
eine Doppelgabel bilden. Dabei können nicht näher dargestellte Anlageflächen oder
Fixierungsstifte vorgesehen sein.
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Jedes dieser Gabelstücke 50 umfaßt mit zwei Schenkeln 53 die Bremsscheibe
in bereits beschriebener Art und Weise. Zwischen zwei Schenkeln 53 - die auf derselben
Seite der Bremsscheibe liegen -sind die Bremsbacken 21 und 22 angeordnet.
Die Ausbildung der Bremszange 20, der Bremsbacken und der Betätigungskolben 25 und
27 ist im Prinzip dieselbe wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1. Zum Unterschied
davon ist jedoch nunmehr der Bremszylinder 26 fest mit den beiden Gabelstücken des
Bremsträgers verbunden und diese dadurch zu einem einheitlichen in sich starren
Bremsträger vereint. Anordnung der Handbremse ist dieselbe wie vorher. Ebenso besteht
Übereinstimmung in der Wirkungsweise.
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Nach F i g. 3 ist ein Achsträger 55 mit kastenförmigem oder rundem
Querschnitt an seinem Ende mit dem Ringteil 56 zu einem in sich geschlossenen Achsträger
vereint. Dabei dienen entsprechende Bleche 29 bzw. 51 als Verstärkungen und als
seitlicher Abschluß. In dem Ringteil 56 ist auf dem Lager 12, welches wiederum außen
ballig oder auf einem Gummiring 46 abgestützt ist, die Antriebswelle 11 gelagert.
An diesem einheitlichen Achsträger 55 ist der Bremsträger 16 z. B. mit Schrauben
54 befestigt. Bremsträger 16 und die Bremse selbst können dabei nach F i g. 1 oder
2 ausgebildet sein.