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Die Erfindung betrifft eine hydraulisch zu betätigende Teilbelagscheibenbremse,
insbesondere eine Festsattel-Teilbelagscheibenbremse, mit einem die Bremsscheibe
umgreifenden Bremssattel bzw. Bremsrahmen und einer von der hydraulischen Betätigungsvorrichtung
unabhängigen mechanischen Betätigungsvorrichtung.
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Es ist bereits eine Teilbelagscheibenbremse mit einer zwischen Bremsbacken
und einem die Bremsscheibe umgreifenden Bremssattel bzw. Bremsrahmen angeordnete
hydraulisch und/oder mechanisch arbeitende Betätigungseinrichtung bekannt. Bei dieser
Betätigungseinrichtung werden zwei Kugeln in einem Käfig geführt, der einerseits
hydraulisch und andererseits mechanisch beaufschlagbar ist, wobei die Kugeln an
die keilförmig ausgebildeten Flächen, die an der Rückseite der Betätigungskolben
vorgesehen sind, angepreßt werden.
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Diese kombinierte hydraulische und mechanische Bremsbetätigungseinrichtung
ist sehr kompliziert in ihrem Aufbau. Die Herstellung der einzelnen Teile, insbesondere
die der Kugelführung, die durch ihre universelle Verwendung einem starken Verschleiß
ausgesetzt ist, fällt sehr teuer aus. Die punktförmige Beaufschlagung .der Kolben
weist weiterhin den Nachteil auf, daß die Kolben selbst in ihrer Führung verkantet
gleiten und daß dadurch eine äußerst ungleiche Belagabnutzung herbeigeführt wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine mechanische Betätigungsvorrichtung
für eine Teilbelagscheibenbremse zu schaffen, die unabhängig von der hydraulischen
Betätigungseinrichtung arbeitet, die einfach in ihrem Aufbau, preiswert herstellbar
und in den bereits hergestellten Scheibenbremsentypen ohne wesentliche Änderungen
des Bremsgehäuses einsetzbar ist.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zwischen dem Bremskolben
und der Bremsbacke keilförmige Platten angeordnet sind, die, mit ihren Keilflächen
aneinanderliegend, gegeneinander verschiebbar sind und dabei die dem Bremskolben
zugekehrte Platte sich am Bremszylinder oder Bremssattel bzw. Bremsrahmen abstützt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform werden die keilförmigen Platten
durch ein Zugseil mit Führungshülle gegeneinander verschoben.
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Es kann jedoch auch zur Betätigung der keilförmigen Platten eine Schraubenspindel
oder eine Kurvenscheibe, beispielsweise Nocken oder Exzenter, eingesetzt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform bilden die gegeneinander verstellbaren
Platten ein Gehäuse zur Aufnahme von Rückstellfedern.
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Die Bewegungsrichtung der keilförmigen Platten kann entweder im wesentlichen
zum Radius der Scheibe in paralleler Richtung liegen oder die keilförmigen Platten
sind auf einer Parallelen zur Bremsscheibensehne gegeneinander verschiebbar.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der mechanischen Betätigungseinrichtung
läßt auch die Anord- i nung von Wälzlagern zwischen den keilförmigen Platten zu.
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Die Verbindung der keilförmigen Platten durch eine U-förmig gebogene
Feder oder durch elastisch verformbare Elemente hat sich als sehr vorteilhaft i
erwiesen.
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Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß sämtliche Teile der mechanischen
Betätigungseinrichtung durch den für die Bremsbacken vorgesehenen Schaft in di Bremse
leicht ein- und ausgebaut werden können Die Erfindung wird nachstehend an Hand voi
mehreren Ausführungsbeispielen näher beschrieben Es zeigt F i g. 1 zur Hälfte geschnitten
eine Festsattel bremse mit einer mechanischen Betätigungseinrich tung, F i g. 2
in vergrößerter Darstellung Einzelheiter aus F i g. 1, F i g. 3 und 4 zwei Alternativvorschläge
zu F i g. 2 F i g. 5 das Schnittbild gemäß der Schnittlinie V-` in Fi g. 4, F i
g. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei den die verstellbaren Platten parallel
zu einer Brems scheibensehne bewegt werden, F i g. 7 eine Ansicht entsprechend Pfeil
VII ir F i g. 1 unter Fortlassung von Teilen des Bremsgehäuses, F i g. 8 ein Schnitt
gemäß der Schnittlinie VIII-VIII in F i g. 1 und 7, F i g. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel,
bei dem eine keilförmige Platte gleichzeitig die Belagträgerplatte bildet, F i g.10
ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die keilförmige Platte gleichzeitig ein
Teil des Bremskolbens ist, F i g.11 die Ansicht gemäß Pfeil XI in F i g. 2. F i
g. 12 bis 15 weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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In F i g. 1 ist eine Teilbelag- und zwar eine Festsattel-Scheibenbremse
zur Hälfte geschnitten dargestellt. Mit 1 ist der Bremsbelag bezeichnet, mit 2 die
Bremsbelagträgerplatte, mit 3 der Bremszylinder, mit 4 der im Gehäuse aufgenommene
hydraulisch bewegbare Bremskolben. 5 ist der Druckraum des Zylinders, in dem sich
Bremsflüssigkeit befindet, die den Kolben in Richtung auf die Bremsscheibe 16 vorwärts
treibt. Die ganze Teilbelagscheibenbremse ist über Schrauben 7 mit dem Achsgehäuse
der Radaufhängung oder anderen nicht rotierenden Teilen des Fahrzeugs oder wenn
es sich um eine Industriebremse handelt, mit dem Bremsträger verbunden.
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Die Teile .der mechanischen Betätigungseinrichtung sind zwei keilförmige
Platten 8 und 9, die in Richtung der Pfeile 17,18 durch das Zugseil 6 mit Führungshülle
33 gegeneinander verschiebbar sind. Das Zusammenziehen erfolgt gegen die Wirkung
der Rückstellfeder 15 (F i g. 2). 32 (F i g. 2) ist ein Anschlag der Seele des Zugseils
der keilförmigen Platte 8, 33 ist die Führungshülle des Zugseils, die die keilförmige
Platte 9 beaufschlagt.
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Wenn sich die beiden keilförmigen Platten 8 und 9 unter der Wirkung
des Zugseils mit Führungshülle gegeneinander verschieben, wird die Bremsbacke in
Richtung des Pfeils 19 gegen die Bremsscheibe gepreßt.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist, damit bei Betriebsbremsung die
keilförmigen Platten nicht auseinanderweichen, .der Bremszylinder 3 so weit in Richtung
auf die Bremsscheibe vorgezogen, daß die keilförmigen Platten 8 und 9 Anschläge
erhalten, die verhindern, daß die keilförmigen Platten 8 und 9 entgegen der Pfeile
17 und 18 auseinanderweichen.
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Das Zugseil selbst ist, um den keilförmigen Platten 8 und 9 Bewegungsfreiheit
in Richtung auf und von der Bremsscheibe zu erlauben, in einem Langloch 30 untergebracht.
Die Bewegung der Führungshülle
33 ist durch den Pfeil 20 dargestellt
(F i g. 2, 11).
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In F i g. 3 wird die keilförmige Platte 9 durch eine Schraubenspindel
24 in Richtung des Pfeils 36 bewegt. Die Schraubenspindel 24 besitzt einen Kopf
21, an dem ein Hebel 22 angreift. Der Hebel 22 kann beispielsweise durch ein Zugseil
verschwenkt werden. Die Schraubenspindel 24 beaufschlagt die keilförmige Platte
9 auf der Basis einer Langnut 26. Die Langnut ist vorgesehen, um der keilförmigen
Platte 9 axiale Bewegungsfreiheit zu geben.
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Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 und 5 wird die keilförmige
Platte 8 durch einen Exzenter 28 verstellt. Der Exzenter 28 ist auf einer Welle
29 angebracht, die entweder durch Gestänge, Zugseil od. dgl. verdreht werden kann.
Der genauere Aufbau der Kurvenscheibe ist F i g. 5 zu entnehmen. Innerhalb der Langnut
27 drückt die Kurvenscheibe 28, wenn sie in Richtung des Pfeils 34 verdreht wird,
die keilförmige Platte 8 in Richtung des Pfeils 31. 39 ist ein Wälzlager, um die
Reibung zwischen der Kurvenscheibe 28 und der keilförmigen Platte 8 herabzusetzen.
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Die keilförmigen Platten 10 und 11, dargestellt in F i g. 6, sind
in einer Richtung gegeneinander verstellbar, die parallel zu einer Bremsscheibensehne
verläuft. Hierbei kann das Zugseil 6 mit Führungshülle 33 auch unter einem spitzen
Winkel zur Bremsscheibenebene aus dem Bremszylinder 3 herausgeführt sein.
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F i g. 7 zeigt besonders deutlich die Anordnung der keilförmigen Platten
8 und 9 sowie der Bremsbacke 1, 2 zueinander. Es handelt sich um das Ausführungsbeispiel
gemäß F i g. 1.
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Aus F i g. 8 ist erkennbar, daß die keilförmige Platte 9 zumindest
teilweise im Bremszylinder 3 gelagert ist.
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F i g. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Bremsbelag 1 unmittelbar
an einer keilförmigen Platte 38 befestigt ist, die mit der anderen Platte 37 zusammenwirkt.
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In F i g.10 bestehen eine keilförmige Platte und der Bremskolben aus
einem Teil 14, der mit der anderen Platte 13 zusammenwirkt. Auch hierbei kann, ähnlich
wie in F i g. 6, das Zugseil 6 mit Führungshülle 33 unter einem spitzen Winkel zur
Bremsscheibenebene aus dem Bremszylinder herausgeführt sein. Hierdurch wird das
im Scheibenbremsenbau sehr oft vorhandene Raumproblem zumindest teilweise gelöst,
da unter dem Bremssattel meistens mehr Raum ist als oberhalb des Bremssattels.
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In F i g. 11 wird im Zusammenhang mit F i g. 2 die Führung der Führungshülle
33 des Zugseils 6 im Bremszylinder 3 gezeigt. Bei Betätigung der Bremse bewegen
sich die keilförmige Platte 9 und die Führungshülle 6 innerhalb der Langnut 30 in
Richtung des Pfeils 20. An Stelle des Zugseils mit Führungshülle kann auch eine
andere Art der Betätigung, wie Schraubenspindel od. dgl., treten.
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Um ein Verkanten der keilförmigen Platten zu verhindern, können beispielsweise
mehrere vornehmlich parallel angeordnete Rückstellfedern vorgesehen werden, die
innerhalb oder außerhalb der keilförmigen Platten angeordnet sind.
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An Stelle des Zugseils mit Führungshülle kann eine flexible Welle
treten, die zusammen mit einer Schraubenspindel .die keilförmigen Platten gegeneinander
verstellt. Die keilförmigen Platten können die gesamte Breite des für den Bremsbelag
vorgesehenen Schachts im Bremsgehäuse einnehmen.
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Wegen des Korrosionsschutzes können die keilförmigen Platten aus Kunststoff,
insbesondere mit selbstschmierender Wirkung oder mit Kunststoffbeschichtung ausgeführt
sein.
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Die keilförmigen Platten können entweder am Bremskolben anliegen oder
an Teilen des Bremsgehäuses oder aber sowohl am Bremsgehäuse als auch am Bremskolben.
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Das Zugseil mit Führungshülle oder ein anderes Betätigungsorgan kann
im Bremsgehäuse oder im Bereich des Bremsgehäuses umgelenkt werden, um das erwähnte
Raumproblem zu lösen.
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Um die Bewegungen der keilförmigen Platten zu berücksichtigen, kann
das Zugseil mit Führungshülle innerhalb dieser Platten geneigt angeordnet sein,
wie dies beispielsweise in den F i g. 6, 9 und 10 dargestellt ist.
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Die Kanäle innerhalb der keilförmigen Platten sind trichterförmig
ausgestaltet, um die Relativbewegungen der keilförmigen Platten zu den Betätigungsorganen
zu berücksichtigen.
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Um die Reibung zwischen den schiefen Ebenen herabzusetzen, wird vorgeschlagen,
ein flächiges Wälzlager, wie dies in F i g. 12 dargestellt ist, anzuordnen.
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In F i g. 12 ist das Wälzlager mit 42 dargestellt. Es liegt an der
Rückseite der keilförmigen Platte 43 an, die durch ein Zugseil mit Führungshülle
verstellbar ist. Die Platte 43 stützt sich gegen die Feder 47 ab. Wird die keilförmige
Platte in Richtung des Pfeils 45 durch das Zugseil mit Führungshülle verschoben,
so tritt gleichzeitig eine Bewegung gemäß Pfeil 46 ein, bis der Bremsbelag zur Anlage
an die Bremsscheibe kommt.
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Der sich in Luftrichtung am Bremszylinder 3 abstützende Bremskolben
4 in F i g. 12 ist mit einer schiefen Ebene ausgerüstet. Auf diese Weise wird eine
sehr einfache Ausführung einer der keilförmigen Platten erreicht.
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Bildet man den Bremskolben in seinem vorderen Bereich rechteckig aus,
kann statt des in F i g. 13 dargestellten elliptischen Wälzlagers 41 mit Wälzkörpern
44 ein rechteckiges Wälzlager benutzt werden.
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Hat der Kolben in seinem äußeren Ende, d. h. im Bereich der Anlage
an der keilförmigen Platte 43, eine rechteckige Ausbildung, so liegen die an der
Kreisperipherie überstehenden Enden in zurückgezogener Stellung .des Bremskolbens
am Bremszylinder an und bilden einen Anschlag.
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Zwei weitere Ausführungsbeispiele sind in den F i g. 14 und 15 dargestellt.
Die in F i g. 14 mit 48 bezeichnete U-förmig gebogene Blattfeder umfaßt die keilförmigen
Platten 50, 51. Unter der Wirkung des Zugseils mit Führungshülle kann der Keil 49
in das offene Ende der U-Form hineingezogen werden, die Längsenden des U-Profils
auseinanderbewegen und damit den Bremsbelag 1 zur Anlage an die Bremsscheibe bringen.
Die keilförmigen Platten 50, 51 können auch in Fortfall kommen, wenn man, was oft
möglich ist, den Bremsbelag unsymmetrisch beaufschlagen will.
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Ähnlich ist die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach F i g.
15. Die zwei keilförmigen Platten 53, 54 sind über eine elastisch verbiegbare Lasche
52
verbunden. Der Keil 55 wird durch das Zugseil 6 mit Führungshülle
33 in Richtung des Pfeils 56 gezogen, wodurch über die Platten 53, 54 die Bremsbacke
1, 2 in Richtung auf die Bremsscheibe gedrückt wird.
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Die Keile 49 und 55 (F i g. 14, 15) sowie die analog wirkenden Teile
der übrigen Ausführungsbeispiele können an ihrer Oberfläche mit eingebauten Wälzlagern
ausgerüstet werden.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausbildung der mechanischen Betätigungseinrichtung
weist den besonderen Vorteil auf, daß bei routinemäßigen Untersuchungen sämtliche
Teile sehr leicht zugänglich sind und ausgetauscht werden können.
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Sie zeichnet sich weiterhin durch einen einfachen Aufbau und durch
Kompaktheit aus. Sie ist wenig störanfällig. Da die Einzelteile eine unkomplizierte
Formgebung haben, ist die Fertigung verhältnismäßig einfach und daher billig.
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Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung liegt
darin, daß sie innerhalb an sich bekannter Bremsaggregate, wie Festsattelscheibenbremse,
Schwimmsattelscheibenbremse und Schwingsattelscheibenbremse, untergebracht werden
kann. Die gute Anordnung in Festsattelbremsen ist dabei besonders hervorzuheben.
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Ganz wesentlich für die Praxis ist, daß in vorteilhafter Weise die
mechanische Betätigungsvorrichtung die gleichen Bremsbacken beaufschlagt wie sie
die eigentliche, in den meisten Fällen die hydraulische Betätigungsvorrichtung beaufschlagt.