DE3431773A1

DE3431773A1 - Mechanisch betaetigte gleitsattelscheibenbremse

Info

Publication number: DE3431773A1
Application number: DE3431773A
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing.(grad.) 6800 Mannheim Jobke; Bernd 6803 Edingen Rupprecht; Wilhelm Ing.(Grad.) Schneider
Original assignee: Deutsche Perrot Bremse GmbH
Current assignee: Deutsche Perrot Bremse GmbH
Priority date: 1984-08-29
Filing date: 1984-08-29
Publication date: 1986-03-13
Also published as: US4615417A; FR2569797B1; SE8503977L; SE455877B; SE8503977D0; IT1185882B; FR2569797A1; GB2163820A; DE3431773C2; IT8521986A0; GB8520459D0; GB2163820B

Description

LEINWEBER &

ZIMMERMANN

PATENTANWÄLTE

european patent attorneys

Dipl.-lng. H. Leinweber {1930-76) Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-lng. A. Gf. v. Wengersky Dipl.-Phys. Dr. Jürgen Kraus

Rosental 7, D-8000 München 2 2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2 60 39 89 Telex 52 8191 lepatd Telegr.-Adr. Leinpat München

den 29. August 1984

Unser Zeichen ZU

Deutsche Perrot-Bremse GmbH Mannheim

Mechanisch betätigte Gleitsa tteis cheibenbrems e

Die Erfindung betrifft eine mechanisch betätigte Gleitsattelscheibenbremse, bestehend aus einem ortsfest angeordneten Bremsenträger, einem in dem Bremsenträger parallel zur Drehachse des abzubremsenden Rades verschiebbar gelagerten Bremssattel, mit zwei Schenkeln, die eine mit dem Rad drehfest verbundene Bremsscheibe übergreifen,

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einem in dem ersten Bremssattelschenkel parallel zur Drehachse des Rades verschiebbar gelagerten Kolben, der mit einer Druckplatte verbunden ist, einem an der Druckplatte angeordneten ersten Bremsbelagträger, der einen an der einen Seite der Bremsscheibe zur Anlage bringbaren Bremsbelag trägt, einer mechanisch betätigbaren Spreizeinrichtung, die sich an dem Kolben und an dem ersten Bremssattelschenkel abstützt, einem an dem zweiten Bremssattelschenkel angeordneten zweiten Bremsbelagträger, der einen an der anderen Seite der Bremsscheibe zur Anlage bringbaren Bremsbelag trägt, und am Bremsenträger angeordneten Führungen zum Führen und Abstützen der beiden Bremsbelagträger.

Wenn bei einer solchen an sich bekannten Gleitsattelscheibenbremse die Spreizeinrichtung betätigt wird, dann wird zunächst der Kolben im ersten Bremssattelschenkel verschoben, bis der an dem mit dem Kolben verbundenen ersten Bremsbelagträger angeordnete Bremsbelag an der Bremsscheibe zur Anlage gelangt. Infolge der von der Spreizeinrichtung ausgeübten Reaktionskraft wird sodann der gesamte Bremssattel gegenüber dem Bremsenträger in der entgegengesetzten Richtung verschoben, bis der an dem mit dem zweiten Bremssattelschenkel verbundenen zweiten Bremsbelagträger angeordnete Bremsbelag an der anderen Seite der Scheibenbremse zur Anlage gelangt. Wegen der elastischen Verformbarkeit des Bremssattels entsteht dabei eine leichte Schrägstellung des zweiten Bremssattelschenkels, was eine ungleichmäßige Abnutzung des zweiten Bremsbelages bezogen auf dessen gesamte Fläche zur Folge hat. Wie leicht einzusehen ist, wird wegen der Verformung bzw. Schrägstellung des zweiten Bremssattelschenkels der der Drehachse näherliegende Bereich des zweiten Bremsbelages geringer abgenützt als der entferntliegende Bereich.

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Beim ersten Bremsbelagträger hingegen ist die Verschleiß-Situation anders als beim zweiten Bremsbelagträger. Hier tritt aufgrund der Wirkverhältnisse, die durch das Moment aus der Bremskraft an der Fläche des ersten Bremsbelags und dem Abstand zur Auflage an der Druckplatte gebildet werden, an der Einlaufseite der Bremsscheibe eine einseitige Belagabnützung auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Gleitsattelscheibenbremse zu schaffen, bei der Mittel vorgesehen sind, die eine parallele Lage der Bremsbelagträger zur Bremsscheibe bei gelöster und bei betätigter Bremse gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) daß die Druckplatte über eine Einpaßzentrierung mit dem Kolben verbunden ist, die Pendelbewegungen der Druckplatte ermöglicht,

b) daß die Druckplatte über eine Druckfeder-Schraubbolzen-Kombination mit dem Kolben verspannt ist,

c) daß sich der zweite Bremsbelagträger über mindestens einen walzenförmigen Vorsprung am zweiten Bremssattelschenkel abstützt, wobei die Scheitellinie des oder der walzenförmigen Vorsprünge zur Bremsscheibe tangential verläuft und durch das Flächenzentrum des zweiten Bremsbelags hindurchgeht,

d) daß sich der zweite Bremsbelagträger nahe dem freien Ende des zweiten Bremssattelschenkels an einer Anlage abstützt, und

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e) daß der zweite Bremsbelagträger über Schraubenfedern mit dem zweiten Bremssattelschenkel verspannt ist.

Durch diese konstruktiven Maßnahmen wird erreicht, daß die Druckplatte eine Pendelbewegung in Bezug auf den ersten Bremssattelschenkel ausführen kann. Dadurch ist bei Betätigung der Bremse eine Ausweichbewegung der Druckplatte und des mit dieser verbundenen ersten Bremsbelagträgers möglich, so daß eine annähernd gleichmäßige Abnützung des ersten Bremsbelags gewährleistet ist. Wenn sich der Bremssattel bei einer Betätigung der Bremse verformt, dann kann der zweite Bremsbelagträger ebenfalls eine Ausweichbewegung ausführen, da er sich gegenüber dem zweiten Bremssattelschenkel um die Scheitellinie des oder der walzenförmigen Abstützvorsprünge verdrehen kann. Infolge dieser Pendelbewegung ist gewährleistet, daß auch der an dem zweiten Bremsbelagträger angeordnete Bremsbelag eine parallele Lage zur Bremsscheibe einnimmt und an dieser vollflächig anliegt_o

Im Ruhezustand der Bremse sorgt die Druckfeder-Schraubbplzenkombination dafür, daß die Druckplatte und der mit dieser verbundene erste Bremsbelagträger parallel zur Bremsscheibe angeordnet sind. Der zweite Bremsbelagträger wird ebenfalls in einer zur Bremsscheibe parallelen Lage gehalten, weil er sich unter der Kraft der angreifenden Schraubenfedern nahe dem freien Ende des zweiten Bremssattelschenkels an einer Anlage abstützt.

In konstruiktiver Hinsicht hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß der oder die walzenförmigen Vorsprünge am zweiten Bremsbelagträger angeordnet sind und daß die entsprechenden Anlageflächen des zweiten Bremssattelschenkels eben sind.

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Im Hinblick auf einen besonders gleichförmigen Verschleiß des ersten Bremsbelages hat es sich als zweckmässig erwiesen, daß die Druckplatte im mittleren Bereich ihrer Anlagefläche am ersten Bremsbelagträger mit einer Aussparung versehen ist.

Zur Wiederherstellung des erforderlichen Lüftspiels im Ruhezustand der Bremse ist vorgesehen, daß der erste Bremsbelagträger über Schraubenfedern mit der Druckplatte verspannt ist.

Bei einer besonders raumsparenden Ausbildung der Druckfeder-Schraubbolzen-Kombination ist vorgesehen, daß diese eine in eine Bohrung der Druckplatte eingesetzte und in eine Gewindebohrung des Kolbens eingeschraubte Innensechskantschraube und eine Druckfeder umfaßt, die sich am Kopf der Innensechskantschraube und am Boden der Bohrung an der Druckplatte abstützt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer Gleitsattelscheibenbremse,

Fig. 2 eine teilweise geschnitte Draufsicht auf die Gleitsattelscheibenbremse, und

Fig. 3 einen Axialschnitt durch die Gleitsattelscheibenbremse.

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Die in der Zeichnung dargestellte mechanisch betätigte Gleitsattelscheibenbremse besteht aus einem gegenüber der (nicht gezeigten) Bremsscheibe ortsfest angeordneten Bremsenträger 1 und aus einem in dem Bremsenträger parallel zur Drehachse der Bremsscheibe verschiebbar gelagerten Bremssattel 2. Der Bremssattel 2 hat zwei die Bremsscheibe übergreifende Schenkel 2¹ und 2'¹. Im ersten Schenkel 2' des Bremssattels 2 ist ein Kolben 14 parallel zur Drehachse der Bremsscheibe verschiebbar gelagert. Zur Verschiebung des Kolbens 14 dient eine mechanisch betätigbare Spreizeinrichtung, die sich an dem Kolben 14 und an dem ersten Bremssattelschenkel 2¹ abstützt. Da die Ausbildung dieser Spreizeinrichtung nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehört, braucht sie an dieser Stelle nicht näher erläutert zu werden. Es wird aber darauf hingewiesen, daß eine solche Spreizeinrichtung in der älteren Patentanmeldung P 31 72 799.5 in allen Einzelheiten erläutert ist.

Auf beiden Seiten der Bremsscheibe sind ein erster und zweiter Bremsbelagträger 4, 3 angeordnet, die jeweils einen an der zugekehrten Seite der Bremsscheibe zur Anlage bringbaren Bremsbelag 4¹ bzw. 3' tragen. Der zweite Bremsbelagträger 3 ist auf seiner vom Bremsbelag 3' abgekehrten Rückseite mit vier walzenförmig gewölbten Leisten 6 versehen, deren Scheitellinie zur Bremsscheibe tangential verläuft und durch das Flächenzentrum des zweiten Bremsbelags 3' hindurchgeht. Die Leisten 6 sind also Bestandteil eines imaginären Zylinders, dessen Achse zur Schwerpunktlinie 5 der Fläche des Bremsbelags 3¹ parallel ist. Auf einer zu dieser Schwerpunktlinie 5 parallelen Linie, die von der Drehachse der Bremsscheibe einen geringeren Abstand aufweist, hat der zweite Bremsbelagträger 3 zwei Anlagen 7. Wie dies

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insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, wird der zweite Bremsbelagträger 3 durch zwei Schraubenfedern 8 derart belastet, daß er mit seinen Leisten 6 und seinen Anlagen 7 am zweiten Bremssattelschenkel 2" anliegt. Der zweite Bremsbelagträger 3 ist auf beiden Seiten mit einer Nut 10 versehen, in die ein als Führung dienender, zur Drehachse der Bremsscheibe paralleler Vorsprung 11 des Bremsenträgers 1 eingreift.

Der auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe angeordnete erste Bremsbelagträger 4 ist an seinen beiden Enden ebenfalls mit einer Nut 10' versehen, in die jeweils ein als Führung dienender Vorsprung II¹ des Bremsenträgers 1 eingreift. Der erste Bremsbelagträger 4 ist durch zwei Schraubenfedern 8*mit einer Druckplatte 12 verspannt, die an seiner vom zugeordneten Bremsbelag 4' abgekehrten Rückseite anliegt. Zwischen der Druckplatte 12 und dem Kolben 14 ist eine Exnpaßzentrxerung 13 angeordnet. Diese Einpaßzentrierung 13 besteht aus einem an der Stirnfläche des Kolbens 14 konzentrisch angeordneten zylindrischen Vorsprung von geringer Höhe, der in eine entsprechende flache zylindrische Aussparung der Druckplatte 12 eingreift. Der Kolben 14 ist ferner mit einer konzentrischen Gewindebohrung 19 versehen, die mit einer abgesetzten Bohrung 18 der Druckplatte 12 fluchtet, die zum ersten Bremsbelagträger 4 hin einen erweiterten Durchmesser aufweist. In die Gewindebohrung 19 des Kolbens 14 ist eine Innensechskantschraube 17 eingeschraubt, die in die Bohrung 18 der Druckplatte 12 hineinragt. Auf den Schaft der Innensechskantschraube 17 ist eine Druckfeder 16 aufgeschoben, die sich einenends am Kopf der Druckschraube 17 und andernends an der Schulter der Bohrung 18 an der Druckplatte 12 abstützt. Wie dies aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Druckplatte 12 im mittleren Bereich ihrer am ersten Bremsbelagträger 4 anliegenden Fläche 21 mit einer Aussparung 20 versehen.

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Zur Einstellung des Lüftspiels dient eine an sich bekannte Einstelleinrichtung 9, die im Bremsenträger 1 angeordnet ist und einen mit dem ersten Bremssattelschenkel 2¹ verbundenen Rückstellbolzen aufweist.

Wenn die im ersten Bremssattelschenkel 2' angeordnete mechanische Spreizeinrichtung betätigt wird, dann wird der Kolben 14 zur Bremsscheibe hin, d.h. gemäß Fig. 3 nach links bewegt, bis der an dem zugeordneten ersten Bremsbelagträger 4 angeordnete Bremsbelag 4· an der Bremsscheibe zur Anlage gelangt. Die dadurch entstehende Reaktionskraft hat zur Folge, daß der gesamte Bremssattel 2 zusammen mit der Spreizeinrichtung gegenüber dem Bremsenträger 1 gemäß Fig. 3 nach rechts verlagert wird, bis der am zweiten Bremsbelagträger 3 angeordnete Bremsbelag 3' ebenfalls an der Bremsscheibe zur Anlage gelangt.

Bei dem zweiten Bremsbelagträger 3 entsteht aufgrund der elastischen Verformbarkeit des Bremssattels 2 bei Betätigung der Bremse eine leichte Schrägstellung des Schenkels 2·, was auf die gesamte Fläche des zugeordneten Bremsbelages 3¹ bezogen eine ungleichmäßige Abnützung zur Folge hat. Die Abnützung des Bremsbelages 3¹ ist in dem durch den Pfeil A in Fig. 3 gekennzeichneten oberen Bereich am größten. Diese nachteilhafte Erscheinung wird aber durch die Anordnung der walzenförmig gewölbten Leisten 6 unterbunden, mittels derer der Belagträger 3 die Möglichkeit hat, in eine exaktjflächige Anlage zur Bremsscheibe einzupendeln. Durch diese Pendelbewegung ist eine gleichmäßige Abnützung des Bremsbelags 3¹ gewährleistet. Abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel könnten die walzenförmig gewölbten Leisten 6 selbstverständlich auch an dem zugeordneten zweiten Bremssattelschenkel 2¹ angeordnet sein. In

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beiden Fällen könnte anstelle mehrerer Leisten 6 auch eine durchgehende Leiste vorgesehen sein.

Nach Beendigung des Bremsvorgangs wird der zweite Bremsbelagträger 3 mittels der beiden Druckfedern 8 mit seinen beiden Anlagen 7 an der ebenen Fläche des zweiten Bremssattelschenkeis 2" zur Anlage gebracht. Da der zweite Bremssattelschenkel 2'' nach Beendigung des Bremsvorgangs unter seiner Eigenelastizität in die Ausgangslage zurückkehrt, ist jetzt wieder eine parallele Lage des zweiten Bremsbelagträgers 3 zur Bremsscheibe hergestellt.

Beim ersten Bremsbelagträger 4 ist die Verschleiß-Situation eine andere als beim zweiten Bremsbelagträger Hier tritt aufgrund der Wirkverhältnisse, die durch das Moment aus der Bremskraft an der Bremsfläche und dem Abstand zur Auflage an der Druckplatte 12 gebildet werden, an der Einlaufseite der Bremsscheibe eine einseitige Belagabnützung auf. Die verhältnismäßig kurze Axiallänge der Einpaßzentrierung 13 der Druckplatte 12 im Kolben 14 in Verbindung mit der Druckfeder-Schraubbolzen-Kombination 15 ermöglicht aber eine geringfügige Pendelbewegung der Druckplatte 12. Diese Pendelbewegung der Druckplatte 12 dient dazu, ein äquivalentes Gegenmoment zu erzeugen und einer einseitigen Abnützung des Bremsbelags 4' entgegenzuwirken. Dadurch ist bei Bremsbetätigung eine Ausweichbewegung möglich, so daß der erste Bremsbelagträger 4 eine parallele Lage zur Bremsscheibe einnimmt, wodurch eine annähernd gleichmäßige Abnützung des Bremsbelags 4' gewährleistet ist. Nach Beendigung des Bremsvorgangs sorgt die Druckfeder 16 für die Wiederherstellung der parallelen Ausgangslage des ersten Bremsbelagträgers 4 in Bezug auf die

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Bremsscheibe, und die Druckfedern 8' sorgen in Verbindung mit der Einrichtung 9 für die Einstellung des erforderlichen Lüftspiels.

Die im mittleren Bereich der Anlagefläche der Druckplatte 12 angeordnete Aussparung 20 hat den Zweck, daß nicht nur im unteren Druckbereich durch die beiden äußeren Anlagen 21 zum ersten Bremsbelagtrager 4 eine gleichmäßige Anlage des zugeordneten Bremsbelags 4' an die Bremsscheibe gewährleistet ist, sondern auch im oberen Druckbereich bei der dabei auftretenden Durchfederung des Bremsbelagträgers 4 aus einer Zweipunktauflage eine Dreipunktauflage erzielt wird und somit ebenfalls eine annähernd gleichmäßige Verschleißfläche entsteht.

CRD-GOPY

Mechanisch betätigte Gleitse.t-.tolsoh-eibenbremse

31 ο 1 ι π ο HO I / / J

Bezugszeichenliste :

1 Bremsenträger

2 Bremssattel

2¹ erster Schenkel von

2'' zweiter Schenkel von

3 zweiter Bremsbelagträger 3¹ Bremsbelag von 3

4 erster Bremsbelagträger 4' ,^, Bremsbelag von 4

5 Schwerpunktlinie der Belagfläche (Flächenzentrum)

6 Leisten

7 Anlage für 3 an

8 Druckfedern

9 Lüftspiel-Einstelleinrichtung

10, 10· Nut in 3, 4

11, 11· Vorsprünge von 1

12 Druckplatte

13 Einpaßzentrierung

14 Kolben

15 Druckfeder-Schraubbolzen-Kombination

16 Druckfeder

17 Innensechskantschraube

18 Bohrung in 12

19 Gewinde in 14

20 Aussparung in 12

21 Anlagen

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Claims

Patentansprüche

1. Mechanisch betätigte Gleitsattelscheibenbremse, bestehend aus einem ortsfest angeordneten Bremsenträger, einem in dem Bremsenträger parallel zur Drehachse des abzubremsenden Rades verschiebbar gelagerten Bremssattel mit zwei Schenkeln, die eine mit dem Rad drehfest verbundene Bremsscheibe übergreifen, einem in dem ersten Bremssattelschenkel parallel zur Drehachse des Rades verschiebbar gelagerten Kolben, der mit einer Druckplatte verbunden ist, einem an der Druckplatte angeordneten ersten Bremsbelagträger, der einen an der einen Seite der Bremsscheibe zur Anlage bringbaren Bremsbelag trägt, einer mechanisch betätigbaren Spreizeinrichtung, die sich an dem Kolben und an dem ersten Bremssattelschenkel abstützt, einem an dem zweiten Bremssattelschenkel angeordneten zweiten Bremsbelagträger, der einen an der anderen Seite der Bremsscheibe zur Anlage bringbaren Bremsbelag trägt, und am Bremsenträger angeordneten Führungen zum Führen und Abstützen der beiden Bremsbelagträger, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Druckplatte (12) über eine Einpaßzentrierung (13) mit dem Kolben (14) verbunden ist, die Pendelbewegungen der Druckplatte (12) ermöglicht,

b) daß die Druckplatte (12) über eine Druckfeder-Schraubbolzen-Kombination (15) mit dem Kolben (14) verspannt ist.

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c) daß sich der zweite Bremsbelagträger (3) über mindestens einen walzenförmigen Vorsprung (6) am zweiten Bremssattelschenkel (2¹¹) abstützt, wobei die Scheitellinie des oder der walzenförmigen Vorsprünge (6) zur Bremsscheibe tangential verläuft und durch das Flächenzentrum des zweiten Bremsbelags (3') hindurchgeht,

d) daß sich der zweite Bremsbelagträger (3) nahe dem freien Ende des zweiten Bremssattelschenkels (2¹¹) an einer Anlage (7) abstützt, und

-^e) daß der zweite Bremsbelagträger (3) über Schraubenfedern (8) mit dem zweiten Bremssattelschenkel (2¹¹) verspannt ist.

2. Gleitsattelscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die walzenförmigen Vorsprünge (6) am zweiten Bremsbelagträger (3) angeordnet sind und daß die entsprechenden Anlageflächen des zweiten Bremssattelschenkels (2¹¹) eben sind.

3. Gleitsattelscheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (12) im mittleren Bereich ihrer Anlagefläche (21) am ersten Bremsbelagträger (4) mit einer Aussparung (20) versehen ist.

4. Gleitsattelscheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bremsbelagträger (4) über Schraubenfedern (8¹) mit der Druckplatte (12) verspannt ist.

5. Gleitsattelscheibenbremse nach einem der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder-Schraubenbolzen-Kombination eine in eine Bohrung (18) der

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Druckplatte (12) eingesetzte und in eine Gewindebohrung (19) des Kolbens (14) eingeschraubte Innensechskantschraube (17) und eine Druckfeder (16) umfaßt, die sich am Kopf der Innensechskantschraube (17) und am Boden der Bohrung (18) an der Druckplatte (12) abstützt.

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