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Title:
DISC BRAKE WITH FLOATING CALIPER, IN PARTICULAR FOR HIGH BRAKE HORSEPOWER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/078306
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a disc brake with floating caliper for a vehicle, said brake developing high horsepower. The invention aims at providing a floating caliper disc brake having high rigidity and heat resistance while having a reduced weight. Therefor, the inventive disc brake comprises a floating caliper (1, 41) forming a housing above the brake disc (2) and above the friction pads (3, 4) arranged on either side of the disc (2), said floating caliper being mounted mobile on a fixed component (15) of the vehicle by means of guide bolts (14, 57). The floating caliper (1, 41) in the form of a housing consists of inner caliper section (5, 45), provided with at least one actuating device (12, 52), and of an outer caliper section (6, 46) coupled with the inner caliper section (5, 45) by at least two housing sections (7, 47) located above the brake disc (2). The invention is characterized in that the caliper sections (5, 6, 45, 46) have a lightweight construction of the high-rigidity lattice type.

Inventors:
HALASY-WIMMER GEORG (DE)
POHLMANN ANDREAS (DE)
REHM JOACHIM (DE)
SCHACK PETER (DE)
SCHMITT STEFAN JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/050615
Publication Date:
August 25, 2005
Filing Date:
February 11, 2005
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
HALASY-WIMMER GEORG (DE)
POHLMANN ANDREAS (DE)
REHM JOACHIM (DE)
SCHACK PETER (DE)
SCHMITT STEFAN JOHANNES (DE)
International Classes:
F16D55/22; F16D55/228; F16D55/00; (IPC1-7): F16D55/228; F16D55/00
Domestic Patent References:
WO1993003290A11993-02-18
Foreign References:
DE4236683A11994-05-05
DE19911192A12000-09-21
US5343985A1994-09-06
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG (Frankfurt am Main, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. SchwimmsattelScheibenbremse für ein Kraftfahrzeug mit einem eine Bremsscheibe (2) sowie beiderseits der Brems scheibe (2) angeordnete Bremsbeläge (3,4) rahmenförmig übergreifenden Schwimmsattel (1, 41), der mittels Bol zenführungen (14,57) an einem fahrzeugfesten Bauteil (15) verschiebbar gelagert ist, mit einem innenliegenden Sattelabschnitt (5,45), der zumindest eine Betätigungs vorrichtung (12,52) aufweist, und mit einem außenlie genden Sattelabschnitt (6,46), der über zumindest zwei eine Bremsscheibe (2) überragende Brückenabschnitte (7, 47) mit dem innenliegenden Sattelabschnitt (5,45) ver bunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sattelab schnitte (5,6, 45,46) eine fachwerkartige Leichtbau struktur mit hoher Steifigkeit aufweisen.
2. SchwimmsattelScheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der außenliegende Brems belag (4) sattelfest angeordnet ist, wobei der Schwimm sattel (1, 41) zur Übertragung von Umfangskräften tan gential am fahrzeugfesten Bauteil (15) abgestützt ist.
3. SchwimmsattelScheibenbremse nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betäti gungsvorrichtung (12,52) ein verschiebbares Betäti gungselement (13) umfasst, dessen Führungslänge inner halb der Betätigungsvorrichtung (12,52) größer als die Summe aus dem maximalen Verschleißmaß beider Bremsbeläge (3,4) und dem maximalen Verschleißmaß beider Brems scheibenseiten ist.
4. SchwimmsattelScheibenbremse nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Brückenabschnitt als zentraler Steg (8,48) ausge bildet ist, der die Sattelabschnitte (5,6, 45,46) im Bereich der Betätigungsvorrichtung (12,52) miteinander verbindet.
5. SchwimmsattelScheibenbremse nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der außenliegende Sattelabschnitt (6,46) wenigstens ei nen Kühlkanal (11,51) aufweist, um eine Kühlluftströ mung zum außenliegenden Bremsbelag (4) zu ermöglichen.
6. SchwimmsattelScheibenbremse nach einem der vorhergehen den Ansprüche, gekennzeichnet durch einen fahrzeugfesten Bremshalter (15), der mit seinen Halterarmen (17) in den rahmenförmigen Schwimmsattel (1) ragt und sich nur in nenliegend zur Bremsscheibe (2) erstreckt.
7. SchwimmsattelScheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmsattel (1) zur Übertra gung von Umfangskräften tangential an den Halterarmen (17) des Bremshalters (15) abgestützt ist.
8. SchwimmsattelScheibenbremse nach einem der Ansprüche 6, 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzenführung (14) einen Führungsbolzen (16) aufweist, der an den Sattelab schnitten (5,6) des Schwimmsattels (1) befestigt ist und verschiebbar im Bremshalter (15) gelagert ist.
9. SchwimmsattelScheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsbolzen (16) die beiden Sattelabschnitte (5,6) als Zuganker verbindet.
10. SchwimmsattelScheibenbremse nach einem der Ansprüche 8, 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsbolzen (16) zum Schutz vor Temperaturbzw. sonstigen Umgebungsein flüssen eine geeignete, dauerhafte Oberflächenbeschich tung oder Oberflächenbehandlung aufweist, insbesondere eine diamantänhnliche Beschichtung, eine galvanische Ni ckelbeschichtung, eine Keramikbeschichtung oder eine Cermetbeschichtung.
11. SchwimmsattelScheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Bolzen führung (57) einen Tragbolzen zur Übertragung von Um fangskräften aufweist.
12. SchwimmsattelScheibenbremse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass beide Bremsbeläge zur Übertragung von Umfangskräften tangential im Schwimmsattel (41) ab gestützt sind.
13. SchwimmsattelScheibenbremse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der innenliegende Brems belag in jedem Verschleißzustand verschiebbar an wenigs tens einem zentralen Steg (48) des Schwimmsattels (41) geführt ist.
Description:
Schwimmsattel-Scheibenbremse, insbesondere für hohe Brems- leistungen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwimmsattel- Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug, die insbesondere in der Lage ist hohe Bremsleistungen umzusetzen. Derartige Hochleistungsbremsen kommen unter anderem bei hochmotori- sierten Kraftfahrzeugen sowie im Automobilrennsport, zum Einsatz.

So ist beispielsweise aus der EP 1 016 804 AI eine Festsat- telbremse für hochmotorisierte Kraftfahrzeuge bekannt. Die dort beschriebene Festsattelbremse weist zu beiden Brems- scheibenseiten hydraulische Betätigungsvorrichtungen mit entsprechenden Bremskolben auf, die jeweils mit den zugehö- rigen Bremsbelägen zusammenwirken. Dadurch werden hohe Brem- senzuspannkräfte möglich, die die Umsetzung großer Brems- leistungen erlauben. Die großen Bremsleistungen führen zu hohen Betriebstemperaturen innerhalb der Festsattelbremse bzw. der Bremsflüssigkeit. Dies liegt unter anderem darin begründet, dass die Bremsflüssigkeit relativ nah an den hei- ßen Komponenten der Festsattelbremse, z. B. der Bremsscheibe und den Bremsbelägen, vorbeigeführt wird. Andererseits kön- nen hohe Bremssattel-bzw. Bremsflüssigkeitstemperaturen un- erwünscht nachlassende Bremsleistungen bewirken. Daher be- sitzt die Festsattelbremse zur Reduzierung der auftretenden Betriebstemperaturen eine Vorrichtung zur Bremsenkühlung auf, die einen Kühlluftstrom durch den Festsattel bewirkt.

Insgesamt weist die Festsattelbremse mit Vorrichtung zur Bremsenkühlung ein hohes Gesamtgewicht auf, was vor allem bei Rennsportanwendungen höchst unerwünscht ist.

Des weiteren beschreibt die DE 196 22 209 Al eine Schwimm- sattel-Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug mit einem rah- menförmigen Schwimmsattel, der mittels Bolzenführungen an einem fahrzeugfesten Bremshalter verschiebbar gelagert ist.

Der Bremshalter überragt mit zwei Halterarmen die zugehörige Bremsscheibe, wobei an den Halterarmen die beiderseits der Bremsscheibe angeordneten Bremsbeläge axial verschiebbar ge- führt und in Umfangsrichtung abgestützt sind. Der rahmenför- mige Schwimmsattel übergreift die von den Bremsbelägen und der Bremsscheibe gebildete Reibpaarung und sorgt für die Einleitung der notwendigen Bremsenzuspannkraft. Zwar ist auch diese Schwimmsattel-Scheibenbremse zur Umsetzung hoher Bremsleistungen geeignet, jedoch erfordert diese Bauform entsprechend ausgelegt Bauteile mit hohem Gewicht.

Ausgehend davon ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Kraftfahrzeugbremse, insbesondere für große Bremsleistungen anzugeben, die gegenüber bekannten Anordnungen hinsichtlich der mechanischen und thermischen Belastbarkeit sowie des Ge- samtgewichts verbessert ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schwimmsattel- Scheibenbremse für ein Kraftfahrzeug mit einem eine Brems- scheibe sowie beiderseits der Bremsscheibe angeordnete Bremsbeläge rahmenförmig übergreifenden Schwimmsattel, der mittels Bolzenführungen an einem fahrzeugfesten Bauteil ver- schiebbar gelagert ist. Der rahmenförmige Schwimmsattel um- fasst einen innenliegenden Sattelabschnitt, der zumindest eine Betätigungsvorrichtung aufweist, und einen außenliegen- den Sattelabschnitt, der über zumindest zwei eine Brems- scheibe überragende Brückenabschnitte mit dem innenliegenden Sattelabschnitt verbunden ist. Dabei ist es denkbar, die Be- tätigungsvorrichtung beispielsweise mit hydraulischer, e- lektrohydraulischer, elektromotorischer oder etwa rein e- lektrischer Energie zu versorgen. Zur Gewichtsreduzierung bilden zumindest die Sattelabschnitte jeweils eine fachwerk- artige Leichtbaustruktur, wodurch der gesamte rahmenförmige Schwimmsattel zusätzlich eine vorteilhaft hohe Steifigkeit aufweist. Im einzelnen setzt sich jeder Sattelabschnitt aus mehreren Rippen-, Steg-bzw. Zylinderelementen zusammen.

Vorzugsweise ist der Sattelabschnitt vergleichbar einem Dop- pel-T-Träger gestaltet, um dadurch eine hohe Steifigkeit zu erreichen. Gleichzeitig erleichtert die fachwerkartige Struktur der Sattelabschnitte das Durchströmen von Kühlluft und gewährleistet damit einen sicheren Bremsenbetrieb auch bei hohen Betriebstemperaturen. Dies wird vorzugsweise da- durch erreicht, dass der außenliegende Sattelabschnitt we- nigstens einen Kühlkanal aufweist, um eine Kühlluftströmung zum außenliegenden Bremsbelag zu ermöglichen. Ein solcher Kühlkanal kann etwa durch ein zylinderförmiges Element oder ein entsprechend wirkendes Element der fachwerkartigen Leichtbaustruktur gebildet werden.

Eine vorteilhafte Ausführung der Schwimmsattel- Scheibenbremse ergibt sich dadurch, dass zumindest der au- ßenliegende Bremsbelag sattelfest angeordnet ist und damit grundsätzlich der Sattelverschiebung während einer Bremsbe- tätigung folgt. Dabei ist der Schwimmsattel zur Übertragung von Umfangskräften tangential am fahrzeugfesten Bauteil ab- gestützt. Das bedeutet, das die am fahrzeugbezogen axial au- ßenliegenden Bremsbelag anliegenden Bremsumfangskräfte über den Schwimmsattel in ein fahrzeugfestes Bauteil eingeleitet werden.

Gemäß einer sinnvollen Variante der Schwimmsattel- Scheibenbremse umfasst die Betätigungsvorrichtung ein ver- schiebbares Betätigungselement, dessen Führungslänge inner- halb der Betätigungsvorrichtung größer als die Summe aus dem maximalen Verschleißmaß beider Bremsbeläge und dem maximalen Verschleißmaß beider Bremsscheibenseiten ist. Durch die Schwimmsattelanordnung ist für das Betätigungselement eine vergrößerte Führungslänge erforderlich um den entsprechenden Reibverschleiß an den Bremsbelägen und beiden Bremsscheiben- seiten zu berücksichtigen. Dies ist vor allem bei Hochleis- tungsbremsen bedeutsam, bei denen ein hoher Reibverschleiß auftritt. Die große Führungslänge stellt damit sicher, dass das Betätigungselement auch bei stark verschlissenen Brems- belägen noch zuverlässig in der zugehörigen Betätigungsvor- richtung geführt ist. Dabei ist das Betätigungselement bei- spielsweise als Bremskolben gestaltet, wie er unter anderem bei Scheibenbremsen mit hydraulischer Betätigungsvorrichtung Verwendung findet. Die große Führungslänge des Betätigungs- elements sorgt ferner für einen großen räumlichen Abstand zwischen den üblicherweise thermisch stark belasteten Bau- teilen der Bremse, z. B. den Bremsbelägen und der Brems- scheibe, und der temperaturempfindlichen Betätigungsvorrich- tung. Dies wirkt sich vor allem bei hydraulischen oder e- lektrohydraulischen Betätigungsvorrichtungen mit temperatur- empfindlicher Bremsflüssigkeit aus.

Eine zusätzliche Erhöhung der Schwimmsattel-Steifigkeit er- reicht man dadurch, dass zumindest ein Brückenabschnitt als zentraler Steg ausgebildet ist, der die Sattelabschnitte im Bereich der Betätigungsvorrichtung miteinander verbindet.

Dieser zentrale Steg ist aus Gewichtgründen schmaler ausge- führt als die in Umfangsrichtung seitlichen Brückenabschnit- te, die zusammen mit den Sattelabschnitten den eigentlichen rahmenförmigen Schwimmsattel bilden. Dennoch verstärkt der zentrale Steg erheblich den rahmenförmigen Schwimmsattel. Je nach Ausführungsform können auch mehrere brückenartige Stege vorgesehen sein.

Eine erste vorteilhafte Ausführungsform der Schwimmsattel- Scheibenbremse sieht einen fahrzeugfesten Bremshalter vor, der mit seinen Halterarmen in den rahmenförmigen Schwimmsat- tel ragt und sich nur innenliegend zur Bremsscheibe er- streckt. Am Bremshalter ist der Schwimmsattel verschiebbar gelagert, wobei der Bremshalter entweder als separates Bau- teil ausgeführt ist, das vorzugsweise am Achsschenkel oder am Radträger des Kraftfahrzeugs befestigt ist, oder unmit- telbar in den Achsschenkel bzw. den Radträger integriert ist. Im einzelnen ist der Bremshalter gewichtsoptimiert ges- taltet, indem er die Bremsscheibe nicht axial überragt und vorzugsweise mit U-förmigen Halterarmen in den rahmenförmi- gen Schwimmsattel hineinragt. Alternativ ist es denkbar, dass der Bremshalter nicht U-förmige Halterarme aufweist, sondern geschlossen gestaltet ist, um somit seine mechani- sche Belastbarkeit zu steigern. In jedem Fall ist es sinn- voll, den Bremsbelag zumindest auf einer Seite der Brems- scheibe zur Übertragung der Bremsumfangskräfte tangential am Bremshalter abzustützen. Eine Weiterentwicklung der ersten Ausführungsform der Schwimmsattel-Scheibenbremse ergibt sich dadurch, dass der Schwimmsattel nicht nur axial verschiebbar am Bremshalter gelagert ist, sondern auch zur Übertragung von Umfangskräften tangential an den Halterarmen des Brems- halters abgestützt ist. Auftretende Bremsumfangskräfte kön- nen damit vom Schwimmsattel direkt in den Bremshalter als fahrzeugfestes Bauteil eingeleitet werden.

Zur Verbesserung der axial verschiebbaren Schwimmsattelfüh- rung am Bremshalter weist jede Bolzenführung einen Führungs- bolzen auf, der an den Sattelabschnitten des Schwimmsattels befestigt ist und verschiebbar im Bremshalter gelagert ist.

Allgemein übertragen die Führungsbolzen Bremsumfangskräfte entweder überhaupt nicht oder aber nur in sehr geringem Um- fang. Dies erlaubt eine sehr schlanke Auslegung der Füh- rungsbolzen, da die axial verschiebbare Schwimmsattelführung klar im Vordergrund steht. Im einzelnen sind die Führungs- bolzen jeweils vorzugsweise durch Verschrauben mit den Sat- telabschnitten lösbar verbunden und innerhalb einer zugehö- rigen Bohrung des Bremshalters verschiebbar aufgenommen. Da- mit bewegen sich die Führungsbolzen während einer Bremsbetä- tigung zusammen mit dem Schwimmsattel gegenüber dem Brems- halter. Darüber hinaus ist es sinnvoll, dass die Führungs- bolzen die beiden Sattelabschnitte als Zuganker miteinander verbinden. Dies erhöht wiederum die Steifigkeit des Schwimm- sattels.

Eine weitere vorteilhafte Variante der Bolzenführung erzielt man dadurch, dass der Führungsbolzen zum Schutz vor Tempera- tur-bzw. sonstigen Umgebungseinflüssen eine geeignete, dau- erhafte Oberflächenbeschichtung oder Oberflächenbehandlung aufweist, insbesondere eine diamantähnliche Beschichtung, eine galvanische Nickelbeschichtung, eine Keramikbeschich- tung oder eine Cermetbeschichtung. Dies verhindert eine Be- einträchtigung der leichtgängigen Schwimmsattelführung bei- spielsweise infolge des Bremsbelagabriebs (Bremsstaub) oder hoher Bremsenbetriebstemperaturen.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Schwimmsattel- Scheibenbremse ergibt sich dadurch, dass zumindest eine Bol- zenführung einen Tragbolzen zur Übertragung von Umfangskräf- ten aufweist. Ein solcher Tragbolzen wirkt unmittelbar zwi- schen dem Schwimmsattel und einem fahrzeugfesten Bauteil, insbesondere ist der Tragbolzen an einem fahrzeugfesten Bau- teil befestigt und verschiebbar in einer zugehörigen Bohrung des Schwimmsattels gelagert. Ausgehend vom Schwimmsattel können somit Bremsumfangskräfte direkt über den Tragbolzen in ein fahrzeugfestes Bauteil, beispielsweise den Radträger oder den Achsschenkel, eingeleitet werden. Ein zwischenge- schalteter Bremshalter ist nicht unbedingt notwendig. Bei Entfall eines zusätzlichen Bremshalters sind die Bremsbeläge auf beiden Bremsscheibenseiten zur Übertragung von Bremsum- fangskräften tangential im Schwimmsattel abgestützt. Eine vorteilhafte Variante der Schwimmsattel-Scheibenbremse sieht vor, dass zumindest der, bezogen auf die zugehörige Brems- scheibenachse, axial innenliegende Bremsbelag verschiebbar an wenigstens einem zentralen Steg geführt ist. Dieser Bremsbelag wirkt mit der Betätigungsvorrichtung zusammen und ist somit gegenüber dem Schwimmsattel verschiebbar angeord- net. Die verschiebbare Bremsbelaganordnung am zentralen Steg ist besonders einfach umzusetzen, da sie nur eine geringfü- gige oder überhaupt keine Nachbearbeitung des Schwimmsattels erfordert.

Weitere sinnvolle Detailmerkmale der Erfindung sind den Aus- führungsbeispielen in den Figuren zu entnehmen, die im fol- genden näher erläutert werden.

Es zeigt : Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä- ßen Schwimmsattel-Scheibenbremse in räumlicher An- sicht ; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä- ßen Schwimmsattels in räumlicher Ansicht.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele von Schwimmsattel-Scheibenbremsen sind unter anderem zur Umset- zung hoher Bremsleistungen geeignet. Dazu ist jeweils ein auf hohe Bremsleistungen gezielt ausgelegter rahmenförmiger Schwimmsattel 1, 41 vorgesehen, der axial verschiebbar an einem fahrzeugfesten Bauteil, beispielsweise einem Achs- schenkel oder einem Radträger, gelagert ist. Dabei wurde in den Figuren jeweils auf die Darstellung eines solchen fahr- zeugfesten Bauteils verzichtet. Der rahmenförmige Schwimm- sattel 1, 41 übergreift dabei eine zugehörige Bremsscheibe 2 sowie beiderseits der Bremsscheibe 2 angeordnete Bremsbeläge 3,4. Im wesentlich wird der Schwimmsattel 1, 41 jeweils ge- bildet von zwei Sattelabschnitten 5,6, 45,46, die sich in Sekantenrichtung jeweils auf einer Bremsscheibenseite erstrecken, und zwei in Umfangsrichtung seitlichen Brücken- abschnitten 7,47, die die zugehörigen Bremsscheibe 2 axial überragen. Die Brückenabschnitte 7,47 verbinden die beiden Sattelabschnitte 5,6, 45,46. Ergänzend zu den seitlichen Brückenabschnitten 7,47 kann je nach Anwendungsfall noch zumindest ein zentraler brückenförmiger Steg 8,48 vorgese- hen sein, der ebenfalls die Sattelabschnitte 5,6, 45,46 miteinander verbindet und zur Erhöhung der Sattelsteifigkeit beiträgt.

Insgesamt sind die Schwimmsättel 1, 41 aus den Figuren kon- sequent auf hohe Steifigkeit bei gleichzeitig geringem Ge- wicht ausgelegt. Unter anderem weisen die Sattelabschnitte 5,6, 45,46 jeweils eine fachwerkartige Leichtbaustruktur auf. Danach setzen sich die Sattelabschnitte 5,6, 45,46 vor allem aus Streben-9,49, Rippen-10, 50 sowie Zylinder- elementen 11,51 zusammen. Damit ergibt sich für die Sattel- abschnitte 5,6, 45,46 eine fachwerkartige Leichtbaustruk- tur nach Art eines Doppel-T-Trägers, die bei geringem Ge- wicht eine sehr hohe Steifigkeit aufweist. Die hohe Steifig- keit der Sattelabschnitte 5,6, 45,46 bewirkt während einer Bremsbetätigung vorteilhaft gleichmäßige Anpressverhältnisse an den Bremsbelägen 3,4, selbst bei hohen Bremsenzuspann- kräften. Dies führt insbesondere für den fahrzeugbezogen a- xial außenliegenden Bremsbelag zu einem gleichmäßigen, pa- rallelen Verschleißbild. Darüber hinaus erleichtert die fachwerkartige Leichtbaustruktur die Umströmung des Schwimm- sattels 1, 41 mit Kühlluft, wodurch hohe Betriebstemperatu- ren in der Bremse schneller abgebaut werden können. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass der außenliegende Sattelabschnitt (6,46) wenigstens einen Kühlkanal (11,51) aufweist, um eine Kühlluftströmung zum außenliegenden Brems- belag (4) zu ermöglichen. Ein solcher Kühlkanal (11,51) kann etwa durch ein zylinderförmiges Element (11,51) oder ein entsprechend wirkendes Element der fachwerkartigen Leichtbaustruktur gebildet werden. In den vorliegenden Aus- führungsbeispielen bilden mehrere Zylinderelemente (11,51) die Kühlkanäle (11,51), wobei die Kühlkanäle jeweils axial durch den außenliegenden Sattelabschnitt (6,46) hindurchge- führt sind.

Zur Betätigung der Schwimmsattel-Scheibenbremse ist im fahr- zeugbezogen axial innenliegenden Sattelabschnitt 5,45 zu- mindest eine Betätigungsvorrichtung 12,52 vorgesehen, die unmittelbar auf den axial innenliegenden Bremsbelag 3 ein- wirkt. Um höhere Bremsenzuspannkräfte und damit auch höhere Bremsleistungen zu realisieren, bietet es sich an, mehrere Betätigungsvorrichtungen einzusetzen. Grundsätzlich können dabei beliebige Arten von Betätigungsvorrichtungen Verwen- dung finden, z. B. elektrische, elektromechanische, elektro- motorische, elektrohydraulische oder rein hydraulische. Hyd- raulische Betätigungsvorrichtungen zeichnen sich dabei durch ihre hohe Leistungsdichte aus.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Schwimmsattel- Scheibenbremse nach Figur 1 besitzt der Schwimmsattel 1 im fahrzeugbezogen innenliegenden Sattelabschnitt 5 drei hyd- raulische Betätigungsvorrichtungen 12, die über verschiebbar aufgenommene Bremskolben 13 auf den innenliegenden Bremsbe- lag 3 einwirken. Durch die bezogen auf die Bremsscheibe 2 einseitige Anordnung der Betätigungsvorrichtungen 12 muss das gesamte Verschleißmaß beider Bremsbeläge 3,4 sowie bei- der Bremsscheibenseiten in der Führungslänge der Bremskolben 13 vorgehalten werden. Dies erfordert eine große Bremskol- benlänge, um zu gewährleisten, dass jeder Bremskolben 13 auch noch bei stark verschlissenen Bremsbelägen 3,4 sicher in der zugehörigen Betätigungsvorrichtung 12 aufgenommen ist. Gleichzeitig wird durch die ausreichend bemessene Füh- rungslänge der Bremskolben auch eine mögliche Undichtigkeit im hydraulischen Bremskreis verhindert. Die erheblich größe- re Bremskolbenlänge gegenüber bekannten Anordnungen sorgt außerdem für einen größeren räumlichen Abstand der tempera- turempfindlichen Bremsflüssigkeit von der im Betrieb heißen Bremsscheibe 2 sowie den Bremsbelägen 3,4. Dabei zeigt Fi- gur 1 eine Schwimmsattel-Scheibenbremse mit sehr stark ver- schlissenen Bremsbelägen 3,4 sowie verschlissener Brems- scheibe 2, so dass jeweils nahezu die volle Führungslänge der einzelnen Bremskolben 13 zum Tragen kommt. Die Ausrich- tung der topfförmigen Bremskolben 13 mit ihrem geschlossenen Ende zur Fahrzeugmitte sorgt weiterhin dafür, dass die ge- samte sich im Schwimmsattel 1 befindende Bremsflüssigkeit optimal von Kühlluft angeströmt werden kann. Dies bedeutet einen entscheidenden Vorteil gegenüber bekannten Hochleis- tungsbremsen in Festsattelbauweise, bei denen die außenlie- genden Sattelbereiche für eine Kühlung schlecht zugänglich sind. Hingegen wird durch den vorliegenden rahmenförmigen Schwimmsattel 1 eine deutliche Absenkung der Bremsflüssig- keitstemperatur erreicht.

Die für die Bremsbetätigung erforderliche axial verschiebba- re Führung des Schwimmsattels 1 gegenüber einem fahrzeugfes- ten Bauteil wird durch zwei Bolzenführungen 14 gewährleis- tet, die zwischen einem fahrzeugfesten Bauteil und dem Schwimmsattel 1 wirksam sind. Dabei ist ein Bremshalter 15 vorgesehen, der an einem fahrzeugfesten Bauteil, insbesonde- re einem Achsschenkel oder einem Radträger, befestigt ist.

Jede Bolzenführung 14 umfasst einen Führungsbolzen 16, über den der Schwimmsattel 1 verschiebbar am Bremshalter 15 gela- gert ist. Gemäß Ausführung nach Figur 1 ist jeder Führungs- bolzen 16 mit beiden Sattelabschnitten 5,6 des Schwimmsat- tels 1 verbunden, insbesondere verschraubt, und verschiebbar im Halterarm 17 aufgenommen. Der Bremshalter 15 ist im we- sentlichen U-förmig gestaltet und besitzt zwei Halterarme 17 die in den rahmenförmigen Schwimmsattel 2 hineinragen. In einer Variante kann der Bremshalter 15 auch eine in sich ge- schlossene Form bilden, um so die Bremshaltersteifigkeit noch zu erhöhen. Im einzelnen bildet der Bremshalter 15 mit seinen Halterarmen 17 innerhalb der Rahmenstruktur des Schwimmsattels 1 einen Bremsbelagschacht, der in Umfangs- richtung mit seinen Innenseiten den axial innenliegenden Bremsbelag 3 direkt abstützt und mit seinen Außenseiten Bremsumfangskräfte des Schwimmsattels 1 abstützt. Dadurch werden die beim Bremsen auftretenden Bremsumfangskräfte des axial innenliegenden Bremsbelags 3 direkt über den jeweili- gen Halterarm 17 in den fahrzeugfesten Radträger bzw. Achs- schenkel übertragen. Der Schwimmsattel 1 wird mit diesen Bremsumfangskräften des innenliegenden Bremsbelags 3 nicht beaufschlagt. Hingegen ist der axial außenliegende Bremsbe- lag 4 sattelfest angeordnet und die dort auftretenden Brems- umfangskräfte werden über den Schwimmsattel 1 abgeführt. Da- zu stützt sich der Schwimmsattel 1 mit seinen seitlichen Brückenabschnitten 7 tangential an der Außenseite der Hal- terarme 17 ab. Dies bewirkt, dass die Bolzenführungen 14 keine bzw. nur in sehr geringem Umfang Bremsumfangskräfte übertragen. Die Komponenten der Bolzenführungen 14 können dementsprechend kleiner oder gewichtssparender ausgelegt werden. Die zwei Führungsbolzen 16 erstrecken sich jeweils durch einen Halterarm 17 und überragen dabei gleichzeitig axial die Bremsscheibe 2. Weiterhin sind die Führungsbolzen 16 vorteilhaft als Zuganker mit den Sattelabschnitten 5,6 des Schwimmsattels 1 verbunden, um damit die Schwimmsattel- steifigkeit zusätzlich zu erhöhen. Dabei verlaufen die Füh- rungsbolzen 16 jeweils in direkter räumlicher Nähe zu den Bremsbelagabstützbereichen durch den Halterarm 17, damit der Bremshalter 16 gewichtssparend mit minimalem Materialeinsatz ausgeführt werden kann. Grundsätzlich ist der Bremshalter 16 entweder als separates Bauteil ausgeführt, das fahrzeugfest zu montieren ist, oder aber er ist unmittelbar einteilig in ein fahrzeugfestes Bauteil, beispielsweise einen Radträger oder Achsschenkel integriert.

Zum Schutz der Führungsbolzen 16 vor Temperatur-bzw. sons- tigen Umgebungseinflüssen, wie beispielsweise Bremsbelag- und Bremsscheibenabrieb, ist es sinnvoll diese mit einer ge- eigneten Oberflächenbeschichtung oder-behandlung zu verse- hen. Als vorteilhafte Beschichtungsvarianten kommen z. B. diamantähnliche Beschichtungen, galvanische Nickelbeschich- tungen, Keramikbeschichtungen oder Cermetbeschichtungen in Betracht. Eine solche Beschichtung erhält dauerhaft die O- berflächenbeschaffenheit der Führungsbolzen 16 und gewähr- leistet somit eine leichtgängige Schwimmsattelführung.

Ein besonders positives Konstruktionsmerkmal der Schwimmsat- tel-Scheibenbremse 1 im Vergleich zu bekannten Anordnungen besteht im höheren Reibbelagausnutzungsgrad der Bremsbeläge 3,4. Dieser höhere Ausnutzungsgrad wird erreicht durch Nachführung der Bremsbeläge 3,4 an den zugehörigen Bremsbe- lagabstützbereichen mit fortschreitendem Bremsscheiben-bzw.

Reibbelagverschleiß. Dadurch können die Bremsbeläge 3,4, im Gegensatz zu einer fahrzeugfesten Abstützung, bei weiterhin sauberer Abstützung bis auf eine minimale Reststärke des Reibbelags verschlissen werden. Der Bremsscheibenverschleiß muss demnach nicht mehr in der Reibbelagmasse vorgehalten werden, was sich hinsichtlich des notwendigen Bremsbelagge- wichts vorteilhaft niederschlägt. Erreicht wird dieser Zu- stand dadurch, dass der axial außenseitige Bremsbelag 4 mit dem außenseitigen Sattelabschnitt 6 verbunden ist, vorzugs- weise in diesen eingebettet ist, und bei Reibbelag-bzw.

Bremsscheibenverschleiß mit dem Schwimmsattel 1 unter Beibe- haltung der Bremsbelagabstützung mitwandert. Der axial in- nenliegende Bremsbelag 3 verschiebt sich bei Reibbelag-bzw.

Bremsscheibenverschleiß relativ zu seinem Abstützbereich am Bremshalter 15. Unter Berücksichtigung des beidseitigen Reibbelag-sowie Bremsscheibenverschleißes ist somit die a- xiale Erstreckung des Abstützbereichs am Bremshalter 15 für den axial innenliegenden Bremsbelag 3 ausreichend zu dimen- sionieren, um eine sichere tangentiale Bremsbelagabstützung auch bei stark verschlissenem Reibbelag zu ermöglichen.

Figur 2 verdeutlicht eine zweite Ausführung eines erfin- dungsgemäßen Schwimmsattels 41, bei dem im Unterschied zur bereits beschriebenen Variante sowohl der axial innenliegen- de als auch der außenliegende Bremsbelag unmittelbar im rah- menförmigen Schwimmsattel 41 verschiebbar geführt sowie ab- gestützt sind. Dabei werden die nicht gezeigten Bremsbeläge über entsprechend geformte Ansätze an axial verlaufenden zentralen Stegen 48 axial verschiebbar geführt. Dazu sind an den Stegen 48 Führungsflächen 53,54 für den innen-sowie außenliegenden Bremsbelag angeformt, die vor allem axial ausreichend dimensioniert sind, um eine zuverlässige Brems- belagführung bei jedem Verschleißzustand sicher zu stellen.

Ferner weisen die Stege 48 Ausnehmungen 55 auf, die der Bremsbelagmontage bzw. -demontage dienen. Im einzelnen kön- nen die Bremsbeläge mit ihren Führungsansätzen im Zuge eines solchen Montagevorgangs über die Ausnehmungen 55 auf die Stege 48 aufgefädelt werden.

Zur Übertragung der an den Bremsbelägen anliegenden Bremsum- fangskräfte sind weiterhin an den seitlichen Brückenab- schnitten 47 innenliegend Abstützflächen 56 ausgebildet, an denen die nicht gezeigten Bremsbeläge jeweils mit in Um- fangsrichtung seitlichen Ansätzen axial verschiebbar anlie- gen sowie tangential abgestützt sind. Die Abstützflächen 56 im Schwimmsattel 41 sind dabei derart ausgebildet, dass sie bei jedem Verschleißzustand der Bremsbeläge bzw. der Brems- scheibe eine sichere Abstützung der Bremsumfangskräfte er- lauben. Insbesondere haben die Abstützflächen 56 eine aus- reichende axiale Erstreckung, die bis an die mit dem Brems- belag zusammenwirkende Ebene der Bremsscheibe heranreicht und somit eine korrekte Abstützung des Bremsbelages auch im verschlissenen Zustand ermöglicht. Die direkte Abstützung der Bremsbeläge im Schwimmsattel 41 macht einen Bremshalter gemäß Figur 1 überflüssig. Dadurch kann vorteilhaft Gewicht eingespart werden.

Der Schwimmsattel 41 selbst ist über Bolzenführungen 57 axi- al verschiebbar an einem fahrzeugfesten Bauteil, insbesonde- re einem Achsschenkel oder einem Radträger, gelagert. Die Bolzenführungen 57 sind zwischen dem Schwimmsattel 41 und dem fahrzeugfesten Bauteil wirksam und sorgen dabei nicht nur für eine axial verschiebbare Führung des Schwimmsattels 41, sondern auch für eine gleichzeitige Übertragung der am Schwimmsattel 41 anfallenden Bremsumfangskräfte. Es sind so- wohl die am innenliegenden als auch die am außenliegenden Bremsbelag auftretenden Bremsumfangskräfte mittels der Bol- zenführungen 57 zu übertragen. Vorzugsweise bilden die Bol- zenführungen 57 ein System mit einem Trag-und einem Füh- rungsbolzen, wobei die Bolzenführung 57 mit Tragbolzen grundsätzlich zur Übertragung von Bremsumfangskräften geeig- net ist. Die zweite Bolzenführung 57 mit Führungsbolzen dient im wesentlichen der Positionierung des Schwimmsattels 41 am fahrzeugfesten Bauteil. Trag-bzw. Führungsbolzen sind insbesondere direkt mit dem fahrzeugfesten Bauteil, Radträ- ger oder Achsschenkel, verbunden, beispielsweise ver- schraubt, und verschiebbar im Schwimmsattel 41 aufgenommen.

Hierdurch ergibt sich für den Schwimmsattel 41 mit Bolzen- führungen ein minimaler Teileaufwand. Weiterhin liegen die für eine axial verschiebbare Schwimmsattelführung notwendi- gen Gleitflächen innerhalb der Bolzenführungen 57 fahrzeug- bezogen in einem Bereich, der für einen Kühlluftstrom gut zugänglich ist. Demzufolge ergibt sich eine erwünscht nied- rige Betriebstemperatur in den Bolzenführungen 57. Ferner wird der durch Verschleiß entstehende heiße Bremsbelagstaub durch den Kühlluftstrom von den Gleitflächen innerhalb der Bolzenführungen 57 ferngehalten.

Ansonsten können auch wesentliche Konstruktionsmerkmale der Ausführungsform nach Figur 1, insbesondere hinsichtlich der fachwerkartigen Leichtbaustruktur, auf den Schwimmsattel 41 nach Figur 2 analog übertragen werden. Grundsätzlich hat die erfindungsgemäße Schwimmsattel-Scheibenbremse gegenüber be- kannten Hochleistungsfestsattelbremsen den Vorteil der ge- ringeren Erwärmung der Bremsflüssigkeit bzw. der gesamten Bremse. Weiterhin weist bei hydraulischer Betätigung die Schwimmsattel-Scheibenbremse gegenüber einer Festsattelbrem- se eine kleineren Volumenaufnahme auf, weil hier nur die halbe Bremskolbenanzahl und damit die halbe Anzahl an Dicht- ringen verwendet wird.