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Teilbelagscheibenbremse Die Erfindung betrifft eine Teilbelagscheibenbremse
mit einem eine Bremsschreibe übergreifenden, festen Bremsrahmen, der in einer mittigen
Ausnehmung eine Bremszange aufnimmt, die sich aus einem die Bremsscheibe überfassenden
Bremssupport und aus einem eine Betätigungsvorrichtung beinhaltenden Bremszylinder
zusammensetzt, wobei die Bremszange sich über zwei Paare von Gleitflächen an Gleitflächen
von zwischen dem Bremsrahmen und der Bremszange axial und radial unverschiebbar
gehaltenen Gleitkörpern mittels federnder Mittel zwar axial verschiebbar, aber radial
unverschiebbar abstützt, und wobei bei einer Bremsbetätigung zwei mittels der Bremszange
gegen die Bremsscheibe drückbare, sich mit Stützflächen gegen entsprechende Flächen
am Bremsrahmen abstützende Bremsbacken das Bremsmoment übertragen und ist gemäß
dem Hauptpatent ............ (PatentanmeldungP ) dadurch gekennzeichnet, daß die
Bremszange mit der äußeren Bremsbacke in Scheibenumfangsrichtung unverschiebbar
verbunden ist und die Bremszange sich mit ihren Gleitflächen in linienförmiger Auflage
derart an Abschnitten der Gleitkörper abstützt, daß eine erste, etwa tangential
bis sekantial zur Bremsscheibe verlaufende Gleitfläche der Bremszange eine axial
verlaufende linienförmige Abstützung an einem ersten Abschnitt des zugeordneten
Gleitkörpers erfährt, und daß eine zweite, etwa parallel zu den entsprechenden Stützflächen
der Bremsbacken bzw. des Bremsrahmens verlaufende Gleitfläche der Bremszange eine
senkrecht zur ersten Abstützung verlaufende, linienförmige Abstützung an einem zweiten
Abschnitt des zugeordneten Gleitkörpers erfährt.
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Ähnlich aufgebaute Scheibenbremsen der sogneannten Schwimmsattelbauart
haben in der Automobilindustrie Anwendung gefunden. In der US-PS 3 403 756 ist eine
Schwimmsattelbremse gezeigt, bei welcher der Bremasupport mittels Omga-förmiger
Federn etwa radial gegen zwischen dem Bremssupport und dem Bremsrahmen als Gleitkörper
wirkende Zwischenstücke gehalten werden. Derartige Federn sichern in vorzüglicher
Weise die radiale formschlüssige Verbindung zwischen Bremszange und Bremsrahmen;
sie sind jedoch verwickelt im Aufbau und sind bedingt durch den relativ kurzen wirksamen
Federarm, der sich - in Scheibenrichtung gesehen - aus dem Abstand der oberen Omega-Teile
ergibt, sehr steif ausgebildet.
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Während der Hauptanmeldung das Problem der gleichbleibend guten Beweglichkeit
der Bremszange zugrunde lag, stellt sich diese Erfindung die Aufgabe, eine Feder
für eine Schwimmsattelbremse zu schaffen, die infolge ihrer Formgebung und Anordnung
billig herzustellen und leicht zu montieren ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe soll jedoch eine Verschlechterung der Beweglichkeit
der Bremszange vermeiden.
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Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Teilbelagscheibenbremse
gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise durch eine im wesentlichen U-förmig ausgebildete
Feder gelöst, die derart angeordnet ist, daß ein erster U-Schenkel sich durch axiale
Öffnungen des Bremsrahmens erstreckt, ein unterer Abschnitt des zweiten U-Schenkels
als Widerlager auf dem Bremsrahmen aufliegt und der freie, obere Abschnitt des zweiten
U-Schenkels sich unter Vorspannung an der Bremszange etwa radial abstützt. Durch
diese Ausbildung wird ein im Vergleich zu bekannten Federn sehr langer Hebelarm
erzielt. Durch die vorgeschlagene U-Form und Anordnung der Feder erstreckt sich
dieser Hebelarm im wesentlichen in axialer Richtung. Da diese Feder mit dem längeren
Rebelarm in der Einbaulage die gleiche Kraft aufbringen muß wie die herkömmlichen
Federn mit kurzem Hebelerm, ergibt sich eine geringere Empfindlichkeit gegen Längenabweichungen
und somit Toleranzabweichungen von der aufzubringenden erforderlichen Federkraft.
Dies erlaubt
größere Toleranzen sowohl für die Federabmessungen
als auch für Maße des Rahmens und des Supports.
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In orteilhafter Weiterbildung der Erfindung verläuft der freie obere
Abschnitt des zweiten U-Schenkels in einem Winkel von etwa 30 Grad zu dem ersten
U-Schenkel. Dieser "Diagonslverlauf" ermoglicht einen kleineren U-Steg und damit
eine verbesserte Raumausnutzung im Bereich der Ausnehmung des Bremsrahmens. Die
Vorspannung der Feder kann erhöht werden, indem der erste U-Schenkel, der U-Steg
und der untere Abschnitt des zweiten U-Schenkels der Feder in einer Ebene verlaufen
und der freie, obere Abschnitt des zweiten U-Schenkels in einem Winkel von etwa
30 Grad zu dieser Ebene. In der Einbaulage wird der freie obere Schenkel wieder
in Richtung dieser Ebene gebogen und evtl. darüber hinaus vorgespannt. Da zwischen
der Feder und dem Bremssupport Gleitreibungsschluß herrscht, weist der zweite U-Schenkel
am oberen Ende eine Abwinklung von etwa 90 Grad zum übrigen oberen Abschnitt des
zweiten U-Schenkels auf. Durch die sich ergebende abgerundete Auflage ist eine verbesserte
Gleitwirkung erzielt. Weitere Vorteile werden dadurch erzielt, daß der erste U-Schenkel
am oberen Ende um 180 Grad umgebogen ist, der umgebogene Endbereich bis nahezu zu
dem U-Steg verläuft, wobei er sich von einem zunächst parallelen Verlauf zunehmEnd
von dem ersten U-Schenkel entfernt. Somit kann das umgebogene Tnil als Widerhaken
wirken und die Feder nach Einschieben in entsprechende Öffnungen im Bramsrahmen
in ihrer Einbaulage sichern. Bei einer Schwimmsattelbremse, bei der sich die Bremszange
etwa in der Ebene des Sefestigungsteiles des Sremsrahmens vorzugsweise linienförmig
am Bremsrahmen abstützt, erfolgt auch die Abstützung der Feder am Bremssupport lediglich
in der Ebene des Befestigungsteiles. Hierdurch ist eine günstigere Lagerung der
Bremszange erzielt, die ein Verkanten oder dgl. der Führungen weitgehend vermeidet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
das im folgenden näher beschrieben wird. Es zeigen
Fig. 1 eine Ansicht
einer Teilbelagscheibenbremse der Schwimmsattelbauart gemäß der Erfindung, teilweise
im Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Bremse,
teilweise im Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf
eine Feder im vergrößerten Meßstab, Fig. 4 und 5 die Feder nach Fig. 3 in weiteren
Ansichten aus den Richtungen R und S.
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Die Teilbelagscheibenbremse 1 setzt sich zusammen aus dem Bremsrahmen
2, der einen Umfangsteil einer umlaufenden Bremsscheibe 3 umgreift und dessen Abschnitt
4 auf einer Seite der Bremsscheibe über Befestigungsaugen 5 und 5' mit einem nicht
dargestellten Achsträger eines Kraftfahrzeuges verbunden ist. Der Sremsrahmen 2
weist eine mittige Ausnehmung 6 im Bereich über der Bremsscheibe auf. In der Ausnehmung
6 ist eine Bremszange 7 eingesetzt, die aus dem Bremssupport 8 und dem Bremszylinder
9 besteht und den sog.
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Schwimmsattel darstellt. Innerhalb des Bremszylinders 9 ist als Betätigungsglied
der Bremse ein Kolben 10 gelagert, der durch eine nicht gezeigten hydraulischen
Druckerzeuger mit Druckmittel oder mechanisch beaufschlagbar ist. Beiderseits der
Bremsscheibe 3 sind innerhalb der Ausnehmung 6 Bremsbacken 11 und 12 gelagert, die
sich an ihren Schmalseiten 13 und 14 an Stützflächen 15 und 16 am Bremsrahmen 2
abstützen können. Beide Bremsbacken 11 und 12 sind axial gleitbar gelagert, aber
an radialer Bewegung nach unten durch Auflageflächen 17 und 18, nach oben durch
Stützflächen 77a und 18a des Bremsrahmens 2 in einer Art prismatischer oder formschlüssiger
Führung gehindert.
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Während die innere Bremsbacke 11 vom Bremskolben 1D axial beweglich
angeordnet ist, ist die äußere Bremsbacke 12 mit einem Schraubbolzen 19 in Richtung
der Bremsscheibenebene, bzw. in deren Umfangsrichtung, fest mit dem Bremssupport
8 verbunden. Dabei ist der Bolzenkopf in einen nach oben offenen Schlitz des Brems-Selagträgers
der äußeren Bremsbacke 12 eingeführt und der Schraubbolzen 19 in den Bremssupport
8 eingeschraubt.
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Die Bremszange 7 weist im Bereich des Bremssupports 8 Gleitflächen
20, 20', 21, 21' auf, die in axial verlaufenden Ebenen liegen. Diesen Gleitflächen
20, 20', 21, 21' sind Gleitkörper 22, 22' zugeordnet, die sich an Stützflächen 23,
23', 24, 24' am Bremsrahmen 2 abstützen.
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Die Gleitkörper 22, 22' wirken als Keile zwischen dem Bremsrahmen
2 und dem Sremssupport 8. Ihre axiale Sicherung gegen den Bremsrahmen 2 ist durch
angeformte Stufen 25' und Splinte 26', die durch radial verlaufende Bohrungen 27'
geführt sind, gewährleistet. Die radiale Sicherung des Bremssupports 8 und der Gleitkörper
22, 22' wird von zwei Federn 28, 29 übernommen, die sich einerseits gegen den Bremsrahmen
2 und andererseits gegen den Bremsaupport 8 abstützen.
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Die Federn 28 und 29 drücken den Bremssupport 8 und somit die gesamte
Bremszange 7 etwa in radialer Richtung gegen die Gleitkörper 22, 22', die sich ihrerseits
wiederum an den Stützflächen 23,23', 24,24' des Bremsrahmens 2 abstützen und somit
den Bremssupport 8 innerhalb der Ausnehmung 6 halten. Wie aus Fig. 1 zu ersehen
ist, verlaufen die Gleitflächen 20 und 20' etwa parallel zu den entsprechenden Stützflächen
23 und 23' und zusammen mit diesen etwa tangential zu der Bremsscheibe 3, die in
Fig, 1 strichpunktiert angedeutet ist. Die Gleitflächen 21 und 21' verlaufen hingegen
parallel zu den entsprechenden Stützflächen 24 und 24', sowie parallel
zu
den Stützflächen 13 bis 16 der Bremsbacken 11 und 12 bzw. des Bremsrahmens 2.
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Die Federn 28 und 29 sind - entsprechend dem symmetrischen Aufbau
der Bremse - spiegelbildlich gleich ausgebildet. Im folgenden wird auf die Feder
28 Bezug genommen, die jedoch auch funktional voll der Feder 29 entspricht, sowie
auf die linke, teileise geschnittene Hälfte der Bremse in den Fig. 1 und 2. Die
Feder 26 (Fig. 1 und 2) ist U-förmig ausgebildet und mit einem ersten U-Schenkel
30 durch Bohrungen 31,32 des Bremsrahmens 2 eingeführt. Die Bohrungen 31,32 erstrecken
sich achsgleich durch parallel zu der Bremsscheibe 3 verlaufende Abschnitte 33,34
des Bremsrahmens 2, und zwar unmittelbar unterhalb des sich über die Bremsscheibe
2 wölbenden Verbindungssteges 35 des Bremsrahmens 2 (Fig. 1). Der Schenkel 30 ist
nach Austritt aus dem Abschnitt 34 des Bremsrahmens 2 am oberen Ende 36 um 180 Grad
umgebogen und tritt durch die Bohrung 32 wieder in den Bremsrahmen 2 ein. Während
der umgebogene Endbereich 37 zunächst innerhalb der Bohrung 32 parallel zum eigentlichen
ersten U-Schenkel 30 verläuft, entfernt er sich von diesem oberhalb der Bremsscheibe
3 zunehmend, bis er unmittelbar vor dem Abschnitt 33 neben der Bohrung 31 endet.
Durch vorgenannte Ausbildung ist der erste U-Schenkel 30 zwar in die Bohrungen 31
und 32 einfuhrbar; dabei drückt sich der Endbereich 37 an den U-Schenkel 30. Nach
dem Einführen jedoch spreizt sich der Endbereich 37 wieder weg vom U-Schenkel 30
und wirkt in Form eines Widerhakens als Sicherung für die Feder 28. An den ersten
U-Schenkel 30 schließt sich außerhalb des Abschnittes 33 des Bremsrahmens 2 der
U-Steg 38 an, der in den zweiten U-Schenkel 39 übergeht. Der zweite U-Schenkel 39
liegt mit einem unteren Abschnitt 40, der etwa parallel zum ersten U-Schenkel 30
verläuft, auf einer Fläche 41 des Abschnittes 33 des Bremsrahmens 2 auf. Die Fläche
41 verläuft etwa parallel zu den Auflageflächen 17 und 18 für die Bremsbacken 11
und 12. Die Fläche 41 findet am Abschnitt 34 eine entsprechende Fortsetzung 41a.
Der untere Abschnitt 40 geht in den eigentlichen zweiten U-Schenkel 39 über, der
sich unter einem Winkel α von etwa 30 Grad anschließt. Der U-Schenkel 39 läuft
"diagonal
" über die Bremsscheibe (Fig. 2) und bildet einen oberen
Abschnitt 42. Der obere Abschnitt 42 stützt sich an einer nahezu tangential zur
Bremsscheibe 3 verlaufenden Stützfläche 43 des Bremssupports 8 ab. Im Abstützbereich
dieses oberen Abschnittes 42 ist der zweite U-Schehkel 39 um #=90 Grad umgebogen,
so daß sich eine Abwinkelung 43 ergibt. Durch dieses Umbiegen im Abstützbereich
ist eine gut abgerundete Auflage der Feder 28 auf den Bremssupport 8 erzielt. Vor
dem Einbau der Feder 28 (Fig. 3 bis 5) ist der obere Abschnitt 42 des zweiten U-Schenkels
ump etwa 30 Grad von der Ebene abgebogen, in der die übrigen Teile der Feder 28
sich erstrecken. Nach dem Einbau (Fig. 1 und 2) erfährt die Feder 28 eine Biegung
insbesondere im zweiten U-Schenkel 39 derart, daß der U-Schenkel 39, der obere Abschnitt
42 und die Abwinkelung 43 entgegengesetzt zu der Abweichung des Abschnittes 42 durchgebogen
werden. Diese Durchbiegung erfolgt über die genannte Ebene hinaus und ist deutlich
bei der Feder 29 in Fig. 1 zu erkennen. Durch diese Durchbiegung ist eine hohe und
steuerbare Vorspannkraft der Feder 28 bzw. 29 nach der Montage erzielt. Die Durchbiegung
des zweiten U-Schenkels 39 erfolgt dabei in zwei Richtungen; und zwar in axialer
und radialer Richtung als Folge der "Diagonalordnung".
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Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der gezeigten Federn
28 und 29 ist auch bei sonstigen Schwimmsattelbremsen verwendbar und nicht auf das
gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.