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Festsattel-Teilbelag-Scheibenbremse mit unsymmetrisch geteiltem Gehäuse - Dokument DE3833553C2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3833553C2 15.09.1994
Titel Festsattel-Teilbelag-Scheibenbremse mit unsymmetrisch geteiltem Gehäuse
Anmelder ITT Automotive Europe GmbH, 60488 Frankfurt, DE
Erfinder Thiel, Rudolf, 60488 Frankfurt, DE;
Klimt, Ulrich, 64823 Groß-Umstadt, DE;
Döll, Andreas, 60385 Frankfurt, DE;
Günther, Jürgen, 60437 Frankfurt, DE
DE-Anmeldedatum 01.10.1988
DE-Aktenzeichen 3833553
Offenlegungstag 17.08.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.09.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.09.1994
IPC-Hauptklasse F16D 55/228
IPC-Nebenklasse F16D 65/02   

Beschreibung[de]

Aus einer Reihe von Gründen werden im Automobilbau immer mehr Fahrzeuge angestrebt, die bei steigender Motorleistung verhältnismäßig kleine Räder besitzen. In Abhängigkeit hiervon besteht die Aufgabe, Bremsen zu schaffen, welche zum einen mit einem verengten Einbauraum auszukommen vermögen und zum anderen in der Lage sind, das wachsende benötigte Bremsmoment aufzubringen.

Bei Festsattel-Scheibenbremsen, die zu beiden Seiten der Bremsscheibe einen Betätigungskolben zur Betätigung der Bremsklötze besitzen, ist es üblich, das Gehäuse in Höhe der Mittelebene der Bremsscheibe in radialer Richtung zu teilen. Aus der DE-OS 36 08 317 ist es weiterhin bekannt, das Bremsgehäuse eines Festsattels unsymmetrisch zu teilen, wobei die Schnittebene von der Bremsscheibe weg in Richtung zu dem äußeren Bremsklotz hin verschoben ist. Der Grund für diese Schnittführung besteht darin, die beim Bremsen durch das Gehäuse aufzunehmende Kraft in einem Gehäuseteil weitgehend zu belassen, welcher mit dem Fahrzeug durch eine Flanschverbindung verbunden ist, um diese Kräfte weitgehend ungefährdet übernehmen zu können. Weiterhin wird durch eine derartige Schnittführung erreicht, daß die zum Verbinden der Gehäuseteile dienenden Schraubenbolzen möglichst weitgehend entlastet sind und die auf diese wirkende Hebelwirkung gering ist.

Die zuletzt beschriebene Konstruktion setzt allerdings voraus, daß für die Verschraubung der Gehäuseteile an den Schnittstellen und darüber hinaus hinreichend viel umgebendes Gehäusematerial zur Verfügung steht, damit die notwendigen, die Gehäuseteile miteinander verbindenden Spannkräfte aufgebracht werden können. Diese Kräfte sind insofern erheblich, als sie nicht nur durch die Kraft der Kolben zu einer Verbiegung des Gehäuses in axialer Richtung der Bremsscheibe führen können, sondern darüber hinaus noch die Tendenz zeigen, die beiden Gehäusehälften in Höhe der Schnittebene und um die Verbindungslinie der beiden Schraubbolzen voneinander wegzuspreizen.

Aus der DE-OS 19 05 643 ist eine Scheibenbremse mit einem mehrfach geteilten Gehäuse bekannt. Dabei sind zwei die Bremsscheibe umgreifende Bügelteile vorgesehen, die auch beim Bremsen die Umfangskräfte der Bremsbeläge aufnehmen. An den Bügelteilen sind axialseitig zwei Zylinderteile angeschraubt. Wegen der Verwendung von vier Gehäuseteilen ist die bekannte Scheibenbremse aufwendig und kostenintensiv in der Herstellung.

Die Erfindung geht aus von einer Teilbelag-Scheibenbremse, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs aufgeführt ist und hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Bremse dieser Gattung zu schaffen, die bei einer großen Bremsleistung mit einem geringen Einbauraum auskommt. Die Schwierigkeit bei einer derartigen Bremse besteht insbesondere darin, daß sie zum einen zur Erzielung einer großen Bremsleistung Bremsbeläge aufnehmen soll, die sich möglichst weit in radialer Richtung erstrecken. Zum anderen soll aber die die Bremsscheibe übergreifende Gehäusebrücke möglichst stabil sein, um die geforderten Bremsleistungen aufnehmen zu können und weiterhin möglichst dünn sein, um in radialer Richtung Platz zu sparen, da der Radkasten sehr niedrig liegt.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs sich ergebende Merkmalskombination gelöst. Die Erfindung besteht also im Prinzip darin, die Schnittlinie auf der Flanschseite des Gehäuses durchzuführen. Der hierdurch erzielbare Vorteil besteht darin, daß die für die Gehäusebrücke benötigte Materialstärke sehr gering gehalten werden kann, ohne daß dem Gehäuse die erhöhte notwendige Festigkeit fehlt. Dies liegt darin, daß durch die Brücke nicht mehr in axialer Richtung die zur Verbindung der Gehäuseteile notwendigen Bohrungen hindurchgeführt werden müssen. Auch wird die zur Verbindung der Gehäuseteile über der Bremsscheibe liegende möglichst große Anlagefläche der beiden Gehäuseteile nicht mehr benötigt sowie das zur festen Verbindung der beiden Gehäuseteile notwendige, die Bohrungen umgebende Material. Wegen der in die Ebene des bremsscheibenseitigen Endes der Zylinderbohrung liegenden Teilungsebene steht besonders viel Material zur Verbindung der beiden Gehäuseteile zur Verfügung, so daß auch eine besonders große Stärke der die Gehäuseteile miteinander verbindenden Schraubbolzen gewählt werden kann. Die Teilungsebene läuft also bei neuen Bremsklötzen etwa in Höhe der Rückenplatte dieser Klötze, bei abgenutzten Belägen aber in einer hinter der Rückenplatte liegenden Ebene. Trotzdem werden die Schraubbolzen teilweise von den durch den Bremsvorgang entstehenden Umfangskräften entlastet, da der innere Bremsbelag durch die erfindungsgemäße Belagabstützung am ersten, mit den Flanschen versehenen Gehäuseteil abgestützt wird.

Dabei kann gemäß Anspruch 2 die Belagabstützung nur zur Aufnahme der bei Vorwärtsfahrt sich ergebenden Bremskräfte vorgesehen sein oder aber nach Anspruch 3 sowohl zur Aufnahme der bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt aufzunehmenden Bremskräfte.

Um die Belagabstützung möglichst stabil zu halten, empfiehlt sich in Verbesserung der Erfindung eine Merkmalskombination nach Anspruch 4. In vielen Fällen kann es aber auch darauf ankommen, für eine besonders gute Belüftung der Bremsbeläge zu sorgen. In diesem Fall bietet sich in Verbesserung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 5 an.

Der erfindungsgemäße Aufbau der Scheibenbremse gestattet eine Konstruktion, die besonders gut geeignet ist, die durch die Kraftwirkung des betätigten Kolbens ausgeübten Kräfte im Gehäuse aufzunehmen. Da nämlich der Schraubbolzen nicht mehr, wie bei den bekannten Gehäusen, über die Bremsscheibe ragt, kann er auch seitlich vom Kolben angeordnet werden. Eine derartige Maßnahme hat den Vorteil, daß ein Aufspreizen der beiden Gehäusehälften durch einen von der Kolbenebene bis zur Ebene der Schraubbolzen reichenden Hebel nicht mehr möglich ist, da die Kolben und die Schrauben etwa in der gleichen Ebene liegen und damit der Hebel praktisch zu Null wird. Daher empfiehlt sich als besonderer Vorteil der Erfindung eine Ausgestaltung nach Anspruch 6. Diese Ausgestaltung besteht im Prinzip darin, in Höhe der Mittelebene der beiden der Bremsscheibe gegenüberliegenden Kolben zumindest einen oder alle beide Schraubbolzen anzuordnen und so die beiden Gehäuseteile miteinander zu verschrauben. Die Ebene verläuft dabei in bei ausgebauter Bremse waagrechter Richtung, wobei diese Ebene sich senkrecht zu den Bremsbelägen und in Längsrichtung der Bremsbeläge erstreckt.

Um ein Verbiegen der Gehäuseteile in axialer Richtung zu verhindern, bei dem die Kolben bei Bremsbetätigung versuchen, den mittleren Bereich der beiden seitlich der beiden Kolben miteinander verschraubten Gehäusehälften voneinander zu trennen, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Verwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 8.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse,

Fig. 2 in teilweise gemäß Linie A-A von Fig. 1 geschnittener und zum Teil aufgebrochener Darstellung die Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,

Fig. 3 in teilweise aufgebrochener Darstellung die Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und

Fig. 4 die Rückenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, wobei in Höhe der Linie D-D von Fig. 3 geschnitten wurde.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Festsattel-Teilbelag-Scheibenbremse besitzt ein Gehäuse 2, welches sich aus einem ersten Gehäuseteil 3 und einem zweiten Gehäuseteil 4 zusammensetzt. Die beiden Gehäuseteile 3, 4 sind in Höhe der Linie D-F in Fig. 3 voneinander getrennt, wobei die Trennungsebene in der in Fig. 3 gegenüber dem Betrachter senkrechten Richtung verläuft.

Das erste Gehäuseteil 3 besitzt an seinen in Fig. 1 unterem Ende zwei Flansche 6 und 7 zur Befestigung der Scheibenbremse an dem zu bremsenden Fahrzeug. Infolge entsprechender kreisförmiger Sichtkanten in Fig. 1 sind im ersten Gehäuseteil 3 die Umrisse zweier Zylinder 10 und 11 zu erkennen, die zur Betätigungseinrichtung des ersten Gehäuseteils 3 gehören. Die Mittelachsen der Zylinder 10 und 11 sind durch die Strichlinien G und H in Fig. 3 angedeutet. In dem ersten Gehäuseteil 3 sind zwei Durchgangsbohrungen vorgesehen, von denen in Fig. 2 nur die Durchgangsbohrung 20 dargestellt ist. Durch diese Durchgangsbohrungen ragen zwei Schraubbolzen 18, 19, die mit entsprechenden Gewindebohrungen 22 des zweiten Gehäuseteils 4 verschraubt sind. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, liegen die Durchgangsbohrungen 20 und damit die Schraubbolzen 18, 19 etwa in einer Ebene, die der Mittelebene der beiden Zylinder 10 und 11 entspricht. Hierdurch wird ein sehr kurzer Hebel zwischen dem Angriffspunkt der in den Zylindern angeordneten Kolben und dem Haltepunkt der Schraubbolzen 18, 19 erreicht, so daß sicher verhindert wird, daß durch die Kraft der Betätigungseinrichtung die beiden Gehäuseteile 3, 4 gespreizt werden können.

Die beiden Gehäuseteile 3, 4 des Gehäuses 2 sind weiterhin durch Gewindebolzen 23 und 24 miteinander verbunden, welche, wie aus Fig. 1 ersichtlich, oberhalb der Schraubbolzen 18, 19 und weiterhin gegenüber den Zylindern 10, 11 verschoben angeordnet sind. Durch die verschobene Lage der Gewindebolzen 23, 24 wird der Hebel verkürzt, mit welchem die beiden Gehäuseteile 3, 4 um die Verbindungspunkte (23, 24) auseinandergepreßt werden können. Es wird somit in verbesserter Weise ein Aufbiegen der beiden Gehäuseteile 3, 4 gegeneinander in axialer Richtung verhindert.

In Fig. 3 sind die beiden Bremsbeläge 15, 16 zu erkennen, die an Stiften federnd geführt sind. Der äußere Bremsbelag 16 stützt sich beim Bremsen in Umfangsrichtung an dem zweiten Gehäuseteil 4 ab, so daß die von dem Gehäuseteil 4 aufgenommene Bremskraft über die Schraubbolzen 18, 19 und das erste Gehäuseteil 3 zu den Flanschen 6, 7 gelangt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist zu beiden Seiten des flanschseitigen Bremsbelages 15 eine Belagabstützung angebracht, von denen in Fig. 4 nur die Belagabstützung 28 zu erkennen ist. Die Belagabstützungen 28 sind einstückig mit dem ersten Gehäuseteil 3 verbunden, vorzugsweise als angegossene Ansätze. Damit ragen die Belagabstützungen über die Schnittebene D-F in Richtung zum äußeren Bremsbelag 16 hinaus. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht insbesondere darin, daß zum einen die vorteilhafte Anordnung der Schraubbolzen 18, 19 vorgesehen ist, zum anderen aber nicht auf den Vorteil verzichtet wird, die beim Bremsvorgang auftretenden Umfangskräfte des inneren Bremsklotzes 15 direkt über die Belagabstützungen 28 durch das erste Gehäuseteil 3 aufzunehmen und damit die Schraubbolzen 18, 19 zu entlasten; was auch für die Gewindebolzen 23, 24 gilt. Somit tritt an diesen Schraubbolzen 18, 19 nur noch die halbe Umfangskraft auf, während die restliche Umfangskraft von den Belagabstützungen 28, also insbesondere von der Belagabstützung aufgenommen wird, welche am auslaufseitigen Ende der Bremsscheibe liegt.

Selbstverständlich kann im Rahmen der Erfindung auch auf die Gewindebolzen 23, 24 verzichtet werden. Es ist aber aus Fig. 2 deutlich ersichtlich, daß der Raum der Gehäusebrücke 9oberhalb der Bremsscheibe, die in Fig. 2 nicht dargestellt ist, und in deren Höhe ein Abstandshalter 5 für die Bremsbeläge 15, 16 vorgesehen ist, nur geringe Abmessungen hat. Fig. 2 zeigt weiterhin noch auf der Außenseite der erfindungsgemäßen Bremse eine Zylinderbohrung 13, des Zylinders 10 sowie einen darin angeordneten Betätigungskolben 14, der auf den Bremsbelag 16 bei dessen Betätigung einwirkt. Die vorangegangene Beschreibung beschreibt nur Merkmale der erfindungsgemäßen Teilbelag-Scheibenbremse, soweit sie für die Erfindung wichtig sind. Weitere Merkmale des in den Figuren gezeigten Festsattels können der DE-OS 36 08 317 entnommen werden, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Teilbelag-Scheibenbremse mit einem Gehäuse (2), das den Rand einer Bremsscheibe und beidseitig der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge (15, 16) umgreift, wobei auf jeden der Bremsbeläge (15, 16) jeweils mindestens eine Betätigungseinrichtung in zur Bremsscheibe axialer Richtung einwirkt und wobei das Gehäuse (2) in einer zur Bremsscheibe parallelen Ebene geteilt ist und das erste der beiden Gehäuseteile (3, 4) Flansche (6, 7) zur Bremsenbefestigung an dem bremsenden Fahrzeug besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsebene (D-F) des Gehäuses (2) zum Flansch (6, 7) hin axial nach innen verschoben und etwa in Höhe des offenen Endes einer Zylinderbohrung (13) des ersten Gehäuseteils (3) angeordnet ist und daß das mit Flanschen (6, 7) versehene erste Gehäuseteil (3) mit zumindest einer Belagabstützung (28) einstückig verbunden ist, die sich mindestens um einen der Höhe des zugeordneten Bremsbelags (15) entsprechenden Betrag axial zur Bremsscheibe hin erstreckt.
  2. 2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belagabstützung (28) bezogen auf die Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe auslaufseitig angeordnet ist.
  3. 3. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Bremsbelags (15) jeweils eine Belagabstützung (28) vorgesehen ist.
  4. 4. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Belagabstützung (28) durchgehend längs der Seitenfläche des Bremsbelags (15) verläuft.
  5. 5. Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belagabstützung (28) in Höhe ihres mittleren Teils zumindest eine in tangentialer Richtung verlaufende Durchbrechung besitzt.
  6. 6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ungefähr in Höhe der zur Bremsscheibe senkrechten, sich parallel zur Umfangsrichtung erstreckenden, die Mittellinie eines Zylinders (10, 11) der Betätigungseinrichtung aufnehmenden Ebene seitlich eines Kolbens (14) zumindest eine Durchgangsbohrung (20) in dem ersten Gehäuseteil (3) zur Aufnahme eines Schraubbolzens (18) vorgesehen ist, die mit einer entsprechenden Gewindebohrung (22) in dem sich anschließenden zweiten Gehäuseteil (4) fluchtet.
  7. 7. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zu beiden Seiten des Kolbens (14) bzw. der Zylinder (10, 11) zwei Durchgangsbohrungen (20) mit den entsprechenden Gewindebohrungen (22) vorgesehen sind und die beiden Gehäuseteile (3, 4) über durch die Durchgangsbohrungen (20) in die Gewindebohrungen (22) ragende Schraubbolzen (18, 19) miteinander verschraubt sind.
  8. 8. Scheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (3, 4) durch zusätzlich in radialer Richtung oberhalb der Schraubbolzen (18, 19) und in tangentialer Richtung zur Bremsenmitte hin verschobene Gewindebolzen (23, 24) verschraubt sind, die parallel zu den Schraubbolzen (18, 19) verlaufen.






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