Die vorliegende Erfindung betrifft einen Achskörper mit elektromechanisch oder pneu¬ matisch betätigter Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bekannten druckluftbetätigten Scheibenbremsen erfolgt eine Bremsung durch eine Betätigung der Zuspannvorrichtung, beispielsweise mittels einer Bewegung einer KoI- benstange eines pneumatisch arbeitenden Bremszylinders, durch die ein angeschlosse¬ ner Bremsbelag gegen die Bremsscheibe gepresst wird. Je nach dem ob die Scheiben¬ bremse als Festsattelbremse oder als Schiebe- oder Schwenksattelbremse ausgelegt ist (oder als Kombination aus diesen Bremsentypen), wird entweder die Bremsscheibe ge¬ gen den weiteren Bremsbelag auf der anderen Seite der Bremsscheibe und/oder dieser weitere Bremsbelag gegen die Bremsscheibe bewegt, insbesondere geschoben.

Nachteilig ist, dass sich während Bremsungen ein Drehmoment um eine Achse der Scheibenbremse ergibt, welches zu einem Schiefstellen des Bremssattels relativ zur Bremsscheibe führt.

Die Erfindung hat zunächst die Aufgabe, diesen nachteiligen Effekt auf einfache kon¬ struktive Weise zu vermeiden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung realisiert eine Anordnung und/oder Auslegung der Befestigungslaschen und der Befestigungspunkte des Bremssattels oder eines optionalen Bremsträgers an den Radlaschen derart, dass sich bei Bremsungen an den Befestigungslaschen entweder keine oder an beiden Befestigungslaschen eine gleiche parallele Verschiebung der Be- festigungspunkte senkrecht zur Bremsscheibe ergibt.

Vorzugsweise sind dazu wenigstens eine oder beide der Befestigungslaschen gleich oder vorzugsweise unterschiedlich winklig zur Bremsscheibe bzw. zur Bremsscheiben¬ ebene ausgerichtet.

Die Erfindung behebt derart auf ausgesprochen einfache und quasi kostenneutrale Wei¬ se zunächst den Effekt des Schiefstellens des Bremssattels bei Bremsungen, und zwar unabhängig von der Frage, ob ein Festsattel-, ein Schiebesattel- oder ein Schwenksattel¬ konzept realisiert ist.

Bei Schiebe- und Schwenksattelkonzepten führt sie zu einer Vermeidung einer zusätzli¬ chen Bewegung des Bremssattels, die aus dem Verdrehen der Befestigungslaschen re¬ sultiert (siehe weiter unter die detaillierten Ausführungen zu Fig. 2 und 3 sowie 4).

Darüber hinaus eignet sie sich bei geeigneter Ausgestaltung aber überraschend auch zur Realisierung eines vorzugsweise schiebe- oder drehlagerfrei ausgelegten Bremssattels, der dennoch derart beweglich an dem Achskörper angeordnet ist, dass bei Einsatz eines Festsattelkonzeptes auf eine verschiebliche Bremsscheibe verzichtet werden kann, wenn beidseits der Bremsscheibe Nachstellvorrichtungen angeordnet sind. Dieser Verzicht auf Lagerelemente sowohl am Bremssattel als auch an der Bremsscheibe führt zu einer weiteren deutlichen Senkung der Herstellkosten.

Dies sei nachfolgend näher erläutert.

Bei Festsattelbremsen mit einer Zuspanne- bzw. Betätigungsvorrichtung nur auf einer Seite der Bremsscheibe und Nachstellvorrichtungen auf beiden Seiten der Bremsschei¬ be, siehe z.B. die WO 02/14708, wird zunächst ein zuspannseitiger Bremsbelag gegen eine Bremsscheibe und dann die vorzugsweise axial bewegliche, jedoch drehmoment¬ übertragend auf einer Radnabe oder einem anderen Bauteil gelagerte Bremsscheibe durch axiale Verschiebung und unter Überwindung eines Lüftspiels gegen den weiteren, bevorzugt relativ zum Festsattel feststehenden Bremsbelag gedrückt. Alterna¬ tiv/Optional ist es auch denkbar, den Festsattel selbst derart mikrobeweglich auszuges¬ talten, dass er sich bei Bremsungen allein oder im Zusammenspiel mit einer bewegli- chen Bremsscheibe derart bewegt, dass die Reaktionskräfte ausgeglichen werden bzw. derart, dass eine genügende Relativbewegung zwischen Festsattel und Bremsscheibe erfolgt, um die Bremsscheibe auch gegen den reaktionsseitigen Bremsbelag zu drücken.

Die Relativbewegung zwischen Bremsscheibe und Bremssattel kann durch ein elasti- sches Bewegen, insbesondere Verschwenken des Bremssattel an seiner Befestigung am Achskörper der Radachse des Fahrzeugs erfolgen, wenn die Befestigung des Bremssat¬ tels an dem Achskörper an Laschen (bzw. Ansätzen wie Streben oder dgl.) erfolgt, wel¬ che sich unter der Einwirkung der Zuspannkräfte der Bremse etwas elastisch bewegen..

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass zum Bewegen des Bremssattels am Achskörper einseitig eine höhere Betätigungskraft auf die Bremsscheibe ausgeübt werden muss, wodurch die Bremsscheibe mit Axialkräften belastet wird, die oftmals in einer unglei¬ chen Belastung resultieren und damit einen ungleichen Verschleiß der Bremsbeläge an auf der Zuspannseite und der Reaktionsseite der Bremsscheibe zur Folge haben.

Um diese ungleiche Belastung niedrig zu halten, ist es denkbar, die Bremsfestigungsla- schen zwar in Umfangsrichtung sehr steif zu halten, sie aber in der erforderlichen Be¬ wegungsrichtung parallel zur Fahrzeugachse sehr nachgiebig auszugestalten.

Dies ist allerdings nur in relativ begrenztem Maße möglich, da die Bremse im Fahrbe¬ trieb immer wieder auch hohen Querbeschleunigungen ausgesetzt ist, was bei einer labi¬ len Befestigung auch zu starken lateralen Schwingungen des Bremssattels führen kann.

Die Variante der Erfindung mit beweglichen Bremssattel am Achskörper wird dagegen hinsichtlich ihrer Befestigung am Fahrzeugteil stabil derart befestigt, dass unzulässige laterale Schwingungen vermieden und eine möglichst gleichmäßiger Verschleiß von Bremsscheibe und Bremsbelägen auf der Reaktionsseite und der Zuspannseite erfolgt. Durch eine geeignete Anordnung der Befestigungspunkte an den Befestigungslaschen (mittels je einem oder mehreren Befestigungspunkten bzw. -stellen) ruft die auf die Be¬ festigungselemente wirkende Umfangskraft gezielte Deformationen hervor, welche den Bremssattel gegen den Verformungswiderstand der Befestigungselemente auf der Reak- tionsseite der Bremsscheibe auf die Bremsscheibe zu bewegen.

Je nach Anordnung wird die wirksam werdende Axialkraft so stark gewählt, dass die Verformungswiderstände überwunden werden oder auch so stark, dass ein aktives An¬ drücken des äußeren Bremsbelages im Sinne einer Selbstverstärkung der Scheiben- bremse erzielt wird.

Nachfolgend werden ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung und eine Lösung nach dem Stand der Technik unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Es zei¬ gen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Bremsscheibe mit pneumatisch betä¬ tigter Zuspannvorrichtung elektromotorisch betätigten Nachstellvorrich¬ tungen, die für eine erfindungsgemäße Anordnung an einem Achskörper z.B. nach Art der Fig. 4 geeignet ist; Fig. 2 eine Draufsicht auf einen schematisch dargestellten Bremssattel nebst Bremsscheibe an einer abschnittsweise dargestellten Achskörper in einer ersten Betriebsstellung zwischen zwei Bremsungen;. Fig. 3 eine Draufsicht auf den abschnittsweise dargestellten Achskörper in einer zweiten Betriebsstellung während einer Bremsung; Fig. 4 einen ersten erfindungsgemäßen Achskörper für eine Scheibenbremse; und Fig. 5 einen weiteren erfindungsgemäßen Achskörper in einer ersten Betriebs¬ stellung zwischen Bremsungen; und Fig. 6 den Achskörper aus Fig. 5 während einer Bremsung.

In Figur 1 ist eine Scheibenbremse für Nutzfahrzeuge dargestellt, die einen als Festsattel ausgebildeten Bremssattel 2 aufweist, der eine Bremsscheibe 3 übergreift, die axial ver¬ schiebbar und verdrehgesichert auf einem als Achsflansch oder Achskörper 1 ausgebil- deten Fahrzeugteil angeordnet ist. Der Bremssattel 2 ist am Achsflansch 1 unbeweglich fixiert.

Der Bremse ist einseitig der Bremsscheibe eine elektromechanische oder pneumatische Krafterzeugungsvorrichtung zugeordnet (hier ein Bremszylinder, hier nicht zu erken¬ nen).

Im Bremssattel 2 ist einseitig der Bremsscheibe eine insbesondere von einer Kolben¬ stange des Bremszylinders betätigbare Zuspannvorrichtung 16 mit einem im Bremssat- tel exzentrisch gelagerten Drehhebel 17 angeordnet, die derart ausgelegt und konstruiert ist, dass bei einem Verschwenken des Drehhebels 17 Druckstücke (hier nicht detailliert zu erkennen) auf dieser Seite der Bremsscheibe 3 (Zuspannseite genannt) parallel zur Bremsscheibenachse verschoben werden, die eine zuspannseitig angeordnete Bremsba¬ cke 4 gegen die Bremsscheibe 3 pressen, welche sich bei weiter fortschreitender Zu- spannbewegung axial in Richtung der weiteren auf der anderen Seite der Bremsscheibe (Reaktionsseite) verschiebt, bis sie dort zur Anlage kommt und die eigentliche Brems¬ wirkung zwischen der Bremsscheibe 3 und den Bremsbelägen 4, 5 einsetzt. Durch die reibende Anlage beider Bremsbacken 4, 5 werden die Bremsscheibe 3 und mit ihr die Radnabe 1 bzw. ein angeschlossenes, nicht dargestelltes Rad abgebremst. Zur Funktion einer beispielhaften Zuspannvorrichtung sei ergänzend auf die WO 02/14708 verwie¬ sen.

Beiden Bremsbacken 4, 5 sind jeweils zuspannseitig und reaktionsseitig wenigstens ei¬ ne, insbesondere je zwei, Nachstellvorrichtungen 7, 8 zugeordnet, mit der ein betriebs- bedingter Verschleiß der Bremsbacken 4, 5 ausgleichbar ist, d. h., beispielsweise nach jedem oder mehreren Bremsvorgang(vorgängen) erfolgt eine Zustellung der Bremsba¬ cken 4, 5 in Richtung der Bremsscheibe 3 um die Abriebdicke. Die Nachstellvorrich¬ tungen sind elektromechanisch angetrieben, wobei hier auf jeder Seite der Bremsschei¬ be jeweils ein Elektromotor 6 vorgesehen ist, von denen hier der zuspannseitige Elekt- romotor 6 zu erkennen ist, der über eine Antriebsverbindung auf Drehspindeln oder dgl. einwirkt, welche bei einem Verdrehen die axiale Position der Druckstücke relativ zur Bremsscheibe 3 verändern. Der Vorteil dieser Nachstellvorgänge liegt unter anderem in der Möglichkeit zur Nutzung „intelligenter" Lüftspielfunktionen, die über ein bloßes Nachstellen der Bremse weit hinausgehen. Um die Relativbewegung zwischen Bremssattel 2 und Bremsscheibe 3 zu erzeugen, wird nach Fig. 1 die Bremsscheibe beweglich ausgestaltet, indem sie auf einem Achs¬ körper verschieblich ist. Es ist aber auch denkbar, den Bremssattel 2 beweglich an dem Achskörper anzuordnen. Dies kann grundsätzlich mittels eines an sich bekannten Schie- be- oder ein Schwenklagers erfolgen. Derartige Lösungen sind aus dem Stand der Tech¬ nik in verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Da aber jedes derartige Lager einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand bedeutet und da durch eine Anordnung von Nach¬ stellvorrichtungen sowohl auf der Zuspannseite als auch auf der Reaktionsseite der Bremsscheibe ein Überbrücken des Verschleißweges der Bremsbeläge durch Bewegung des Bremssattels nicht erforderlich ist, wäre es vorteilhaft, allein durch elastische Bewegung des Bremssattels „in sich" oder aber durch elastische Bewegungen der fahrzeugseitigen Bauteile, an welchen die Bremse befestigt wird, den Arbeitshub der Bremse derart zu überbrücken, dass nach dem Zuspannen des Bremsbelages auf einer Seite der Bremsscheibe auch die reaktionsseitige Bremsbacke an die Bremsscheibe 3 bewegt wird, und zwar möglichst nicht mit geringerer Kraft als die zuspannseitige Bremsbacke 4.

Die Erfindung schafft einerseits eine Lösung dieser Problemstellung. Andererseits eig¬ net sie sich in einer Variante auch dazu, den Effekt des Schiefsteilens des Sattels bei Bremsungen bei Scheibenbremsekonstruktionen mit herkömmlichen Schiebe-, Fest¬ oder Schwenksätteln auszugleichen.

Daher sei zunächst die Situation bei herkömmlich an einem Achskörper befestigten Scheibenbremse nach Art des Standes der Technik näher anhand der Fig. 2 und 3 erläu- tert.

Der Bremssattel 2 der Fig. 2 umgreift quasi rahmenartig die Bremsscheibe 3, wobei er an seiner zuspannseitigen Rahmenseite 19 vorzugsweise in einem unteren Bereich an sich im wesentlichen radial von dem Achskörper 22 weg erstreckenden Befestigungsla- sehen 20, 21 (Achsflansch) beidseits eines Achskörpers 22 angeordnet ist, wo er bei¬ spielsweise mittels einem oder mehreren Schraubbolzen, einer Verschweißungszone oder mittels einer gelenkigen Befestigung an Befestigungspunkten A und B befestigt ist, die jeweils einen Abstand b/2 von der Mittelachse des Achskörpers 22 und einen Ab- stand a zur Bremsscheibenmittelebene BE (die senkrecht zur Drehachse der Brems¬ scheibe 3 stehende Mittelebene) aufweisen.

Die Bremsscheibe 3 dreht sich in der eingezeichneten Drehrichtung, woraus bei Brem- sungen aufgrund des Abstandes a der Befestigungspunkte A, B von der Mittelebene ME eine Umfangskraft Fu (hier nach links) resultiert.

Im einzelnen gilt:

Fu = FUA + FUI = FAX + FBX

mit

FUA -= Umfangskraft am Bremsbelag außen bzw. reaktionsseitig und Fui := Umfangskraft am Bremsbelag innen bzw. zuspannseitig und FAX := Kraft am Befestigungspunkt A in X-Richtung (parallel zur Bremsscheibe) FBχ := Kraft am Befestigungspunkt B in X-Richtung (parallel zur Bremsscheibe)

M2 - Fu * a = FAY * b = FBY * b

Kraft am Befestigungspunkt A in Y-Richtung („Zuspannrichtung" senk¬ recht zur Bremsscheibe) FBγ := Kraft am Befestigungspunkt B in Y-Richtung („Zuspannrichtung" senk¬ recht zur Bremsscheibe) Mit:

| FAY I = I FBY I = Fu * a / b

Aus diesem Formelansatz ergibt sich, dass aufgrund des Abstandes „a", mit dem die resultierende Umfangskraft Fυ an den Befestigungspunkten „A" und „B" angreift, auch ein Drehmoment Mz um die Hochachse Z der Scheibenbremse entsteht.

Das Drehmoment ruft an den Befestigungspunkten A und B ein Kräftepaar FAY. FBγ hervor, mit dem das Drehmoment Mz auf dem Achskörper abgestützt wird. Die aus dem Drehmoment resultierenden Kräfte rufen Biegemomente auf die Befesti¬ gungslaschen 20, 21 hervor, welche aufgrund der entgegengesetzten Kraftrichtung auch entgegengesetzt gerichtete Verformungen bewirken, so dass sich der Bremssattel 2 rela¬ tiv zur Bremsscheibe 3 schiefstellt, denn der Befestigungspunkt A bewegt sich von der Bremsscheibe weg, während sich der Befestigungspunkt B auf die Bremsscheibe 3 zu bewegt (Fig. 3).

Dieser nachteilige Effekt führt zu einem Ungleichverschleiß der Bremsbeläge bzw. Bremsbacken 4, 5 und zu einer zusätzlichen mechanischen Belastung der Bremsscheibe 3. Er ist dem Bremsenfachmann aus der Praxis bekannt. Ihm wirkt die Erfindung in ein¬ facher und vorteilhafter Weise entgegen.

Eine Variante der Erfindung zur vollständigen oder zumindest weitgehenden Vermei¬ dung dieses Effektes zeigt Fig. 4.

Die Befestigungslaschen am Bremsträger sind hier jeweils derart winklig zur Brems¬ scheibe 3 ausgerichtet, dass ihre Ausrichtung zw. Erstreckung mit der Richtung der re¬ sultierenden Kraftvektoren FA ,FB übereinstimmt. In anderen Worten: Nach Fig. 4 stimmt die Wirkrichtung der Resultierenden FA und FB an den Laschen 20, 21 jeweils mit der Ausrichtung der Befestigungslaschen 20, 21 überein, auf die bei Bremsungen jeweils nur eine Zugbeanspruchung (Lasche 20 mit dem Befestigungspunkt A ) oder eine Druckbeanspruchung (Lasche 21 mit dem Befestigungspunkt B) wirkt. Sie sind daher ganz oder jedenfalls im wesentlichen biegemomentfrei.

Eine derartige Konstruktion eignet sich quasi ohne jede Erhöhung der Herstellkosten der Achs- oder Bremsenkonstruktion in einfachster Weise zur Vermeidung des zu Fig. 3 beschriebenen Effektes.

Die Konstruktion der Fig. 5 und 6 geht noch einen Schritt weiter. Hier sind die Anstell- winkel Alpha und beta der Laschen 20, 21 relativ zur Bremsscheibe derart gewählt, dass die auf die Laschen wirkenden Biegemomente gleiche Beträge erreichen.

Hieraus resultieren gleichgerichtete Verschiebungen der beiden Befestigungspunkte A und B in Y-Richtung um eine Wegstrecke „E". Allein durch geeignete Wahl der Anstellwinkel ALPHA und BETA wird hier also eine Beweglichkeit des Bremssattels 2 realisiert, die beispielsweise zum Zuspannen des re- aktionsseitigen Bremsbelages einer Scheibenbremse mit Nachstellvorrichtungen auf beiden Seiten der Bremsscheibe genutzt werden kann, um derart den halben Arbeitshub zu überbrücken.

Es gilt:

MA = MB

FAγ * c - FAχ * e = FBχ * f- FBγ * d

Mit:

c: Abstand zwischen dem Befestigungspunkt A und dem Achskörper 23 d: Abstand zwischen dem Befestigungspunkt B und dem Achskörper 23 f: Differenz der Abstände der Befestigungspunkte A und B von der Bremsscheibe 3 e: Wegstrecke der Bewegung der Punkte A, B bei der Bremsung

Nach Fig. 5 werden also die Befestigungspunkte A und B derart an den Laschen 24, 25 angeordnet, dass die im Punkt B wirkende Umfangskraft eine der Kraft FBγ entgegenge¬ setzte Biegebeanspruchung auf die Lasche B ausübt.

Dabei muss die unter Fig. 5 angegebene Formelansatz beschriebene Bedingung erfüllt sein, d.h. die auf die beiden Befestigungslaschen ausgeübten Biegemomente müssen durch geeignete Auslegung, Ausrichtung und Anordnung der Befestigungslaschen 20, 21 und der Befestigungspunkte A, B an den Befestigungslaschen 20, 21 möglichst gleich groß sein und damit derart ausgelegt, dass sich eine parallele Verschiebung des Bremsrahmens bzw. - satteis ergibt.

Der Betrag e der Verschiebung der Befestigungspunkte (und der Bremsbeläge) ist durch entsprechende Wahl der Anstellwinkel und der Auslegung der Befestigungslaschen in relativ weiten Grenzen je nach Wunsch frei wählbar. Auf Schiebe- oder Schwenklage am Sattel kann derart verzichtet werden, obwohl sie unter Beibehaltung der erfinderischen Idee prinzipiell alternativ / optional realisierbar sind. Bezugszeichenliste

1. Achsflansch 2. Bremssattel 3. Bremsscheibe 4. Bremsbacke 5. Bremsbacke 6. Elektromotor 7. Nachstellvorrichtung 8. Nachstellvorrichtung 9. Druckelement 10. Druckfeder 11. Kontaktstück 12. Anschlag 13. Schraube 14. Druckelement 15. Ausnehmung 16. Zuspannvorrichtung 17. Drehhebel