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Title:
DISC BRAKE OPERATED PNEUMATICALLY OR BY ELECTRIC MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/008095
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a disc brake, operated pneumatically or by electric motor, for a commercial vehicle, with a brake caliper (1), enclosing a brake disc (3) and at least one operating device (2), for application to the brake disc, whereby an actuator spindle (10), comprises a pressure piece (5) on the side thereof facing the brake disc (3) and a bellows (9) is connected thereto or to parts connected therewith, for sealing the exit region of the actuator spindle (10) from the brake caliper (1), which is embodied such that in order to provide a thermal break between the pressure piece (5) and the actuator spindle (10), a heat shield (6) is directly or indirectly connected to the bellows (9), which at least covers the front face of the actuator spindle (10) facing the pressure piece (5).

Inventors:
GASSLBAUER FRANZ (DE)
SPRINGER MARIO (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/007705
Publication Date:
January 27, 2005
Filing Date:
July 13, 2004
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME (DE)
GASSLBAUER FRANZ (DE)
SPRINGER MARIO (DE)
International Classes:
F16D65/14; F16J3/04; (IPC1-7): F16D65/78; F16D65/00; F16D65/14; F16D65/38
Foreign References:
DE9410455U11995-10-26
US4506768A1985-03-26
DE19515063C11997-02-06
US3490343A1970-01-20
DE19516063C22000-09-21
Attorney, Agent or Firm:
Mattusch, Gundula (Patentabteilung V/RG Moosacher Strasse 80, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Pneumatisch oder elektromotorisch betätigbare Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (3) übergreifenden Bremssattel (1) und mindestens einer Zuspanneinrichtung (2) zum Zuspannen der Scheibenbremse, wobei wenigstens eine Stellspindel (10) auf ihrer der Bremsscheibe (3) zugewandten Seite ein Druckstück (5) aufweist und zur Abdichtung des Austrittsbereiches der Stellspindel (10) aus dem Bremssat tel (1) mit diesem oder mit daran befestigten Teilen ein Faltenbalg (9) ver bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckstück (5) und der Stellspindel (10) am Faltenbalg (9) direkt oder indirekt ein zumin dest die dem Druckstück (5) zugewandte Stirnseite der Stellspindel (10) ab deckender Wärmeschild (6) angeschlossen ist.
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeschild (6) als separate Scheibe ausgebildet ist, der mittels eines Topfelementes (8), das an der Stellspindel (10) festgelegt ist, gehalten ist.
3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Topfelement (8) mit dem Faltenbalg (9) verdrehsicher verbunden ist.
4. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Topfelement (8) durch Umspritzen mit einem Elastomer, vorzugsweise Silikonkautschuk, mit dem Faltenbalg (9) verbun den ist.
5. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeschild (6) mittels des Elastomers mit dem Topfelement (8) oder der Stellspindel (10) verbunden ist.
6. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeschild (6) als eine auf der der Stellspindel (10) zugewandten Innenseite des Topfelementes (8) aufgebrachte Be schichtung ausgebildet ist.
7. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Topfelement (8) axial gesichert an der Stellspin del (10) festgelegt ist, wobei diese gegenüber dem Topfelement (8) bzw. dem angeschlossenen Faltenbalg (9) frei drehbar ist.
8. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellspindel (10) eine umlaufende Ringnut (11) aufweist, in der das Topfelement (8) formschlüssig einliegt.
9. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Topfelement (8) mit dem Druckstück (5) verbun den ist.
10. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Topfelement (8) an dem einstückig mit einem Bremsbelag (4) verbundenen Druckstück anliegt.
Description:
Pneumatisch oder elektromotorisch betätisbare Scheibenbremse Die Erfindung betrifft eine pneumatisch oder elektromotorisch betätigbare Schei- benbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der prinzipielle Aufbau einer derartigen Scheibenbremse ist beispielsweise aus der DE 195 15 063 C2 bekannt.

Die darin gezeigte und beschriebene Scheibenbremse weist eine Zuspanneinrich- tung mit zwei Stellspindeln auf, die im Bremssattel verschieblich gelagert sind und an deren der Bremsscheibe zugewandtem Ende jeweils ein Druckstück angeordnet ist. Die Druckstücke tragen einen Bremsbelag, der im Funktionsfall eine Brems- scheibe kontaktiert.

Zum Schutz des Innenraumes des Bremssattels sowie der Stellspindeln vor Ver- schmutzungen ist im jeweiligen Austrittsbereich der Stellspindel aus dem Brems- sattel ein Faltenbalg angeordnet, der an einer Verschlußplatte befestigt ist, durch die der Bremssattel verschlossen ist. Insoweit ist die Verschlußplatte Bestandteil des Bremssattels, an dem der Faltenbalg auch direkt befestigt sein kann, wenn keine Verschlußplatte vorgesehen ist. Andererseits ist der Faltenbalg an dem Druckstück befestigt, das im übrigen unmittelbar an der Stellspindel angeschlossen ist.

Die üblicherweise in Nutzfahrzeugen eingebauten Scheibenbremsen unterliegen bei Betätigung und der entstehenden Reibungswärme einer erheblichen thermischen

Belastung, die sich, ausgehend vom Bremsbelag, über die angeschlossenen metalli- schen Druckstücke und die daran angeschlossenen Stellspindeln bis in das Innere des Bremssattels und hin zu relevanten Teilen der Zuspanneinrichtung fortsetzt.

Gleichermaßen wird der am Druckstück befestigte Faltenbalg mit Wärme beauf- schlagt, wodurch die Lebensdauer des aus einem Kunststoff oder ähnlichem Materi- al bestehenden Faltenbalges herabgesetzt wird.

Die nicht unerhebliche thermische Belastung der genannten Funktionsteile steht einer angestrebten optimierten Standzeit entgegen, so daß relativ kurze Wartungs- intervalle erforderlich sind, um die Betriebssicherheit dauerhaft zu gewährleisten.

Naturgemäß sind die Wartungsarbeiten an sich, aber auch die belastungsbedingten notwendigen Auswechselungen der Bauteile, mit erheblichen Kosten verbunden, sowohl hinsichtlich deren Beschaffung wie auch der Montage bzw. Demontage und der notwendigen Stillstandszeit des Fahrzeuges.

Der vorliegenden Erfmdung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbrem- se der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, daß ihre Standzeit erhöht und Reparaturkosten dadurch gesenkt werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse gelöst, die die Merkmale des An- spruchs 1 aufweist.

Danach ist zur thermischen Unterbrechung zwischen dem Druckstück und der Stell- spindel direkt oder indirekt am Faltenbalg ein zumindest die dem Druckstück zu- gewandte Stirnseite abdeckender Wärmeschild angeschlossen. Ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Druckstück und der Stellspindel besteht somit nicht mehr, so daß auch keine zu große Wärmeübertragung mehr von dem Druckstück auf die Stellspindel erfolgt.

Dadurch wird auch eine entsprechende Wärmebeaufschlagung angrenzender Bau- teile, wie beispielsweise einer Traverse, in der die Stellspindel geführt ist, sowie der Zuspanneinrichtung wirksam verringert. Gleichermaßen wird eine Aufheizung des Innenraumes des Bremssattels sowie der angrenzenden Bauteile durch Strahlungs- wärme vermieden.

Damit trägt die Erfindung in signifikanter Weise dazu bei, die Standzeit der Schei- benbremse zu erhöhen, d. h., die Reparaturintervalle bzw. Kontrollzeiträume zu verlängern.

Naturgemäß ergibt sich daraus eine Kostenreduzierung gegenüber einer Scheiben- bremse nach dem Stand der Technik, zu der auch verringerte Montage-und Materi- alkosten beitragen.

Der Wärmeschild besteht aus einem Material relativ zum sonstigen Material der Druckstücke mit geringer Wärmeleitfähigkeit und kann als Beschichtung auf ein Topfelement aufgebracht sein, das axial gesichert an der Stellspindel befestigt ist, die jedoch frei drehbar in dem Topfelement gehalten ist. Diese Art der Befestigung kann durch eine umlaufende Ringnut der Stellspindel realisiert werden, in die das Topfelement durch entsprechende Anformung formschlüssig eingreift.

Anstelle einer Beschichtung des Topfelementes, also einem Verbundauftrag, kann der Wärmeschild auch als separates Teil, beispielsweise in Form einer die Stirnseite der Stellspindel und gegebenenfalls noch angrenzende Seitenbereiche überdeckende Scheibe vorgesehen sein, die praktisch zwischen dem Topfelement und der Stell- spindel angeordnet ist.

Das Topfelement, zweckmäßigerweise als Blechformteil ausgebildet, ist mit dem Faltenbalg durch Umspritzen verbunden, und zwar umlaufend. Da der Faltenbalg andererseits entweder unmittelbar am Bremssattel oder beispielsweise einer Verschlußplatte befestigt ist, ist der Austrittsbereich der Stellspindel aus dem

Bremssattel hermetisch abgedichtet, so daß keine Schmutzpartikel in den Innen- raum des Bremssattels gelangen können bzw. an die Stellspindel und deren Gewin- de.

Durch die unmittelbare Anbindung des Faltenbalges an dem Topfelement, das, wie erwähnt, mit der Stellspindel verbunden ist, kann auf eine bislang notwendige Se- kundärdichtung und zugehörige Bauteile verzichtet werden. Hierdurch und durch die einfache, trotzdem sehr wirkungsvolle Art der Festlegung des Faltenbalges an der Stellspindel durch Anbindung am Topfelement ergibt sich eine preiswerte Her- stellung sowie eine kostengünstige Montage bzw. Demontage. Dabei ist die Bau- einheit Topfelement/Wärmeschild in unterschiedlichen Ausführungsformen der Scheibenbremse einsetzbar. So kann beispielsweise das zugeordnete Druckstück mit dem Topfelement verbunden sein. Denkbar ist aber auch, das Topfelement mit Wärmeschild bei einer Konstruktion einzusetzen, bei der das Druckstück einstücki- ger Bestandteil des Bremsbelages bzw. eines Belagträgers ist.

Die Festlegung des ein Schutzblech bildenden Topfelementes am Faltenbalg im Sinne des genannten Umspritzens kann beispielsweise mit einem geeigneten Elastomer erfolgen, vorzugsweise einem Silikonkautschuk. In jedem Fall wird durch die nun nicht mehr unmittelbare Anbindung des Faltenbalges am Druckstück erreicht, daß auch der Faltenbalg einer geringeren Wärmebelastung ausgesetzt ist, was unter anderem dazu führt, daß dieser auch bei mehreren Bremsbelagwechseln einsetzbar ist, wodurch sich selbstverständlich ebenfalls Kostenvorteile ergeben.

Der Wärmeschild kann als separate Scheibe lose zwischen dem Topfelement und der zugewandten Stirnseite der Stellspindel plaziert werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Wärmeschild als separates Teil mit dem Topfelement oder der Stellspindel zu verbinden, wozu sich das genannte Elastomer eignet, das dann prak- tisch als Verbindungsmittel dient.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge- kennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen : Figur 1 eine Teildarstellung einer Scheibenbremse in einer geschnittenen Draufsicht, Figur 2 eine Einzelheit der Scheibenbremse in einer Schnittdarstellung, Figur 3 eine Einzelheit aus der Figur 2, ebenfalls geschnitten dargestellt.

In der Figur 1 ist eine Hälfte einer pneumatisch betätigbaren Scheibenbremse dar- gestellt, die einen als Schiebesattel ausgebildeten Bremssattel 1 aufweist, der eine Bremsscheibe 3 in ihrem oberen Umfangsbereich umfaßt. Anstelle einer pneumati- schen ist auch eine elektromotorische Betätigung der Scheibenbremse möglich.

Zu beiden Seiten der Bremsscheibe 3 sind einseitig dargestellte Bremsbeläge 4 an- geordnet, von denen jeweils hier einer an Druckstücken 5 befestigt ist oder anliegt, mit denen der zugeordnete Bremsbelag 4 gegen die Bremsscheibe 3 preßbar ist.

Dies erfolgt mittels einer drehhebelbetätigten Zuspanneinrichtung 2, die in Verbin- dung mit der die Druckstücke 5 tragenden wenigstens eine Stellspindel 10 steht, die axial bewegbar im Bremssattel 1 geführt sind.

Dargestellt und beschrieben ist lediglich ein Druckstück 5 mit den zugehörigen Bauteilen. Die tatsächliche Bauform umfaßt jedoch an der jeweiligen Seite zwei Druckstücke 5.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Bremssattel 1 auf seiner der Brems- scheibe 3 zugewandten Seite weitgehend durch eine Verschlußplatte 7 verschlossen, die im Austrittsbereich der Stellspindel 10 durchbrochen ist.

Zur Abdichtung des Austrittsbereiches der Stellspindel 10 aus dem Bremssattel 1 ist jeweils ein mit der Verschlußplatte 7 verbundener Faltenbalg 9 vorgesehen, der an- dererseits an der Stellspindel 10 angeschlossen ist.

Im Falle der einstückigen Ausbildung des Bremssattels 1, also bei Verzicht auf die Verschlußplatte 7, sind die Faltenbälge 9 direkt am Bremssattel 1 befestigt, z. B. eingepreßt.

In der Figur 2 ist deutlich zu erkennen, daß zur thermischen Unterbrechung zwi- schen dem Druckstück 5 und der Stellspindel 10 ein Wärmeschild 6 aus einem Ma- terial mit geringer Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist, der die dem Druckstück 5 zugewandte Stirnseite der Stellspindel 10 abdeckt.

Der Wärmeschild 6 gemäß der Figur 2 ist als separates Scheibe ausgebildet und stirnseitig an der Stellspindel 10 anliegend.

Abgedeckt und gehalten wird der Wärmeschild 6 von einem Topfelement 8, das in eine Ringnut 11 der Stellspindel 10 derart formschlüssig eingreift, daß es axial gesi- chert ist, die Stellspindel 10 jedoch frei drehbar ist.

An das Topfelement 8 ist der Faltenbalg 9 angeschlossen und zwar durch Umsprit- zen mittels eines geeigneten Materials, beispielsweise einem Elastomer und hier vorzugsweise Silikonkautschuk.

Der gegenüberliegende, insoweit freie Rand des Faltenbalges 9 ist mit der Verschlußplatte 7 oder in einem anderen Fall direkt mit dem Bremssattel 1 fest ver-

bunden, so daß sowohl der Faltenbalg 9 wie auch das Topfelement 8 verdrehgesi- chert gegenüber der Stellspindel 10 gehalten sind.

An der der Stellspindel 10 gegenüberliegenden Seite des Topfelementes 8 liegt das Druckstück 5 an, wobei es fest mit dem Topfelement 8 verbunden sein kann oder, falls das Druckstück 5 integraler Bestandteil des Bremsbelages 4 ist, lediglich in Wirkverbindung damit steht, d. h. lose anliegend.

In der Figur 3 ist als Einzelheit das Topfelement 8 mit dem angeschlossenen Fal- tenbalg 9 dargestellt, wobei das Topfelement 8 innenseitig mit einer Beschichtung versehen ist, die den Wärmeschild 6 bildet.

In jedem Fall ist wesentlich, daß der Faltenbalg 9 nun nicht mehr, wie im Stand der Technik, am Druckstück 5 befestigt ist, sondern mittelbar an der Stellspindel 10, wodurch eine von dem Druckstück 5 ausgehende Wärmeübertragung wirksam ver- hindert wird.

Bezugszeichenliste 1 Bremssattel 2 Zuspanneinrichtung 3 Bremsscheibe 4 Bremsbelag 5 Druckstück 6 Wärmeschild 7 Verschlußplatte 8 Topfelement 9 Faltenbalg 10 Stellspindel 11 Ringnut




 
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