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Patent Searching and Data


Title:
DISK BRAKE, IN PARTICULAR FOR UTILITY VEHICLES, AND SEAL OF A DISK BRAKE OF SAID TYPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/141104
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a disk brake, in particular for utility vehicles, having a carrier (2), a caliper (1), a holder device (3) for displaceably holding the caliper on the carrier, a seal (10) which is fixed in a recess (9) on the holder device (3), and a pretensioning device (18) for pretensioning the seal in the recess, wherein the pretensioning device (18) is activated by the mounting of the holder device (3).

Inventors:
REISER, Manuel (Tauberstraße 4, Mannheim, 68167, DE)
Application Number:
EP2011/001741
Publication Date:
November 17, 2011
Filing Date:
April 07, 2011
Export Citation:
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Assignee:
WABCO Radbremsen GmbH (Bärlochweg 25, Mannheim, 68229, DE)
REISER, Manuel (Tauberstraße 4, Mannheim, 68167, DE)
International Classes:
F16D55/2265; F16J3/04
Foreign References:
DE102008018468A12009-10-15
DE202006006142U12006-07-27
EP0381306A11990-08-08
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
BUSCH, Thomas (Leinweber & Zimmermann, Rosental 7 / II. Aufgang, München, 80331, DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einem Träger (2), einem Sattel (1 ), einer Halteeinrichtung (3) zum verschieblichen Halten des Sattels an dem Träger, einer Dichtung (10), die in einer Ausnehmung (9) an der Halteeinrichtung befestigt ist, und einer Vorspanneinrichtung (18) zum Vorspannen der Dichtung in der Ausnehmung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung auf das Anbringen der Halteeinrichtung anspricht. 2. Scheibenbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (3) an dem Träger (2) angebracht ist und die Vorspanneinrichtung (18) an dem Träger ausgebildet ist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- einrichtung (3) ein Führungsbolzen ist.

4. Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (18) die Dichtung (10) sowohl in Tiefenrichtung der Ausnehmung (9) als auch in Richtung quer zur Tiefenrichtung vorspannt.

5. Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (9) eine rechteckige oder eine U-förmige Kontur hat.

6. Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (9) die Halteeinrichtung (3) ringförmig umläuft.

7. Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (18) eine Steuerfläche aufweist, die gegen die Dichtung (10) drückt.

8. Scheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche ringförmig ist und eine konische oder trompetenartige Kontur hat.

9. Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung mit (10) mindestens einer Dichtlippe (1 1 , 12) und/oder einem Wulst am Boden der Ausnehmung (9) anliegt. 10. Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10) auf ihrer dem Boden der Ausnehmung (9) abgewandten Seite einen Wulst (13) aufweist.

11. Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Dichtung (10) schlauchförmig ist.

12. Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Dichtung (10) an dem Sattel (1) befestigt ist. 13. Scheibenbremse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Dichtung (10) zur Befestigung an dem Sattel (1 ) einen Wulst (14) aufweist, der in eine Ausnehmung (17) an dem Sattel hineinragt.

14. Scheibenbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Aus- nehmung (17) an dem Sattel (1) hineinragende Wulst (14) mit mindestens einer Dichtlippe (16) am Boden der Ausnehmung und/oder mit mindestens einer Dichtlippe (15) an einer Seitenwand der Ausnehmung anliegt. Dichtung einer Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 9 bis 14.

Description:
SCHEIBENBREMSE, INSBESONDERE FÜR NUTZFAHRZEUGE, UND DICHTUNG EINER SOLCHEN SCHEIBENBREMSE

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einem Träger, einem Sattel, einer Halteeinrichtung zum verschieblichen Halten des Sattels an dem Träger, einer Dichtung, die in einer Ausnehmung an der Halteeinrichtung befestigt ist, und einer Vorspanneinrichtung zum Vorspannen der Dichtung in der Ausnehmung.

Figur 1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht einer solchen Scheibenbremse. Man erkennt einen eine Bremsscheibe umfassenden Bremssattel 1 , der an einem ortsfesten Träger 2 axial verschieblich gehalten ist, und zwar mittels zweier Halteeinrichtungen, wobei die Halteeinrichtungen jeweils einen mittelbar oder unmittelbar an dem Träger 2 befestigten und sich von der Bremsscheibe weg erstreckenden Führungsbolzen 3 aufweisen, der den Bremssattel 1 mittelbar oder unmittelbar in einer Öffnung nach Art einer Gleitlage- rung kontaktiert. In dem Bereich zwischen dem Bremssattel 1 und dem Träger 2 ist eine umhüllende Dichtung 4 in Form eines Faltenbalgs vorgesehen.

Figur 2 zeigt eine herkömmliche Lösung zum Anbringen der Dichtung 4. Danach ist sie einerseits am Führungsbolzen 3 und andererseits am Bremssattel, vorzugsweise in dessen Führungsöffnung, gehalten. Die Haltebereiche sind jeweils ringförmig umschließend. Insbesondere die freie Halterung am Außenumfang des Führungsbolzens muß dicht sein, um die Gleitfunktion des Bremssattels auf dem Führungsbolzen sicherzustellen. Dazu ist eine Ringschnur vorgesehen, die elastisch ist und die Dichtung ausschließlich in Radialrich- tung vorspannt. Ein nach einwärts weisender Dichtungswulst liegt in einer als Ringnut ausgeführten Ausnehmung des Führungsbolzens. Damit ist die Positionierung realisiert. Der Führungsbolzen 3 ist kraft- und formschlüssig in einem Bundbereich des Trägers 2 gelagert und mittels einer Zylinderschraube 5 befestigt, vgl. Figur 1. Damit für die Dichtungshalterung die erforderliche Vorspannung in Radialrichtung und die Positionierung gesichert sind, ist nach der herkömmlichen Lösung gemäß Figur 2 ein loser Ring oberhalb des Lagerbereichs in einer Ausnehmung der als Dichtung dienenden Haltemanschette verbracht. Der Ring ist ein separates Zusatzteil. Eine weitere herkömmliche Lösung mit einem separaten Zusatzteil in Form eines aufgesetzten Halterings zeigt die DE-OS 10 2008 018 468. Der Haltering wirkt nach radial einwärts.

Die obigen Lösungen haben den Nachteil, daß zur Festlegung des ringförmig umlau- fenden Dichtbereichs ein zusätzliches Bauteil benötigt wird. Neben den Kosten für das Zu ¬ satzteil und dem erhöhten Montageaufwand und mit der Gefahr, daß beim Aufbringen des separaten Zusatzteiles der Dichtungsbereich beschädigt werden kann, kann es auch zu einem Ablösen der Dichtung kommen, z.B. wenn sich das Zusatzteil im Feldeinsatz vom Elastomersitz trennt und somit die erforderliche Klemmvorspannung in Radialrichtung verlo- rengeht. Als Folge treten dann Undichtheiten auf, die die Gleitfunktion des Bremssattels gegenüber den Führungsbolzen beeinträchtigen. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß der Kontaktbereich zwischen dem Füh ¬ rungsbolzen und dem Bundbereich des Trägers für die Kraft- und Formschlüssigkeit ungeschützt ist und zu Korrosionsanfälligkeit neigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Scheibenbremse der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Abdichtung sowohl in wirtschaftlicher als auch in funktioneller Hinsicht verbessert ist. Ferner soll auch die Dichtung selbst in dieser Hinsicht verbessert werden. Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe bei einer Scheibenbremse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Vorspanneinrichtung auf das Anbringen der Halteeinrichtung anspricht.

Mit anderen Worten ist erfindungsgemäß eine„Automatik" vorgesehen, indem das Anbringen der Halteeinrichtung genügt, um die Dichtung in der Ausnehmung vorzuspannen. Es entfällt mithin ein separater Montageschritt zur Erzeugung der Vorspannung, was wirtschaftliche und funktionelle Vorteile hat.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Halteeinrichtung an dem Träger angebracht, wobei die Vorspanneinrichtung an dem Träger ausgebildet ist. Ausdrücklich eingeschlossen ist damit eine Ausführungsform, bei der die Vorspanneinrichtung einstückig mit dem Träger ausgebildet ist.

Die Halteeinrichtung kann erfindungsgemäß prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Bevorzugt handelt es sich um einen Führungsbolzen. Weiterhin bevorzugt ist der als Halte ¬ einrichtung wirkende Führungsbolzen mittels einer Zylinderschraube am Träger gehalten, wobei dies bevorzugt in einer kraft- und formschlüssigen Verbindung über einen als Einpaß dienenden Bundbereich erfolgt. Dies hat den Vorteil, daß beim Festschrauben keine Verdrehung des Führungsbolzens mit nachteiliger Verwindung des Dichtungsbereiches erfolgt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die unmittelbare Ausbildung der Vorspanneinrichtung am Träger mit einer Kontaktierung der Dichtung, wodurch auch der Lagerbereich des Führungsbolzens gegen Umwelteinflüsse geschützt ist. Für die Vorspanneinrichtung gilt wiederum, daß sie prinzipiell beliebig ausgestaltet sein kann. Erfindungsgemäß bevorzugt ist aber vorgesehen, daß sie die Dichtung sowohl in Tiefenrichtung der Ausnehmung als auch in Richtung quer zu der Tiefenrichtung vorspannt. Dadurch wird die wirksame Dichtfläche besonders groß.

Die Ausnehmung hat erfindungsgemäß weiter bevorzugt eine rechteckige oder eine U-förmige Kontur. In diesem Falle bewirkt die Vorspannung in Tiefenrichtung ein Anpressen der Dichtung an den Boden des Rechtecks oder des„U", wohingegen die Vorspannung in Richtung quer zur Tiefenrichtung ein Anpressen der Dichtung an die Seitenbegrenzung des Rechtecks bzw. des„U" bewirkt.

Erfindungsgemäß weiter bevorzugt umläuft die Ausnehmung die Halteeinrichtung ringförmig. Auf diese Weise kann eine besonders verläßliche Abdichtung desjenigen Bereichs erreicht werden, in dem das gleitende Verschieben des Sattels bezüglich des Trä- gers erfolgt.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorspanneinrichtung eine Steuerfläche aufweist, die gegen die Dichtung drückt. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach zu realisieren.

Die Steuerfläche ist dabei weiter bevorzugt ringförmig und hat eine konische oder eine trompetenartige Kontur. Mit dieser Ausgestaltung kann insbesondere eine verläßliche Erzeugung der Vorspannkräfte sowohl in Tiefenrichtung der Ausnehmung als auch in Richtung quer zur Tiefenrichtung erreicht werden.

Zur weiteren Steigerung des Dichteffektes kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Dichtung mit mindestens einer Dichtlippe und/oder einem Wulst am Boden der Ausnehmung anliegt. Weiter bevorzugt weist die Dichtung auf ihrer dem Boden der Ausnehmung abge ¬ wandten Seite einen Wulst auf. Ein solcher Wulst hat sich im Hinblick auf den angestrebten Dichteffekt als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Dichtung ist erfindungsgemäß weiter bevorzugt schlauchförmig. Insbesondere ist sie als Faltenbalg ausgestaltet, um auch die notwendige Längenveränderlichkeit angesichts der Verschieblichkeit des Sattels sicherzustellen. Der Faltenbalg ist bevorzugt aus einem Elastomerwerkstoff.

Zur Befestigung an dem Sattel weist die Dichtung erfindungsgemäß weiter bevorzugt einen Wulst auf, der in eine Ausnehmung an dem Sattel hineinragt. Diese Ausgestaltung ist wiederum besonders günstig, weil sie ohne zusätzliche Bauteile auskommt. Der in die Ausnehmung an dem Sattel hineinragende Wulst liegt erfindungsgemäß weiter bevorzugt mit mindestens einer Dichtlippe am Boden der Ausnehmung und/oder mit mindestens einer Dichtlippe an einer Seitenwand der Ausnehmung an. Diese Ausgestaltung dient wiederum der Sicherstellung des angestrebten Dichteffekts.

Neben der oben im einzelnen beschriebenen Scheibenbremse schafft die Erfindung auch eine Dichtung für eine solche Scheibenbremse. Diese Dichtung ist entsprechend den obigen Ausführungen ausgestaltet.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Dabei zeigen eine teilweise geschnittene Ansicht einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik,

eine geschnittene Detailansicht der Bremse nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

eine Dichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

die gleiche Ansicht wie Fig. 2, jedoch von einer Scheibenbremse nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 5 eine Detailansicht eines Ausschnitts aus

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab.

Wie bereits oben erläutert, zeigt Fig. 1 eine Scheibenbremse mit einem Bremssattel , 1 , einem Träger 2, zwei Führungsbolzen 3, 3, zwei Dichtungen 4, 4 und zwei Zylinderschrauben 5, 5. Innerhalb des Bremssattels ist eine nicht weiter erläuterte Zuspanneinrich- tung vorhanden, die in bei Nutzfahrzeugscheibenbremsen bekannter Weise durch eine exzentrisch wirkende Drehhebelzuspannung realisiert wird. Fig. 2 zeigt die Befestigung der Dichtung 4 im Detail. Danach ist die Dichtung 4 in eine Ringnut 6 eingelegt, die den . Führungsbolzen 3 ringförmig umläuft. Innerhalb der Ringnut 6 ist sie in Radialrichtung elastisch vorgespannt. Zur Sicherung dient ein Ring 7. Der Führungsbolzen 3 steckt für den Kraft- und Formschluß in einer bundförmigen Ausnehmung 8 des Trägers 2 und ist mittels Zylinderschraube 5 befestigbar. In Fig. 2 ist die Zylinder- schraube 5 zur Befestigung des Führungsbolzens 3 innerhalb der Ausnehmung 8 an dem Träger 2 der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar oberhalb der Mittelachse den unverschraubten Zustand und unterhalb der Mittelachse den verschraubten Zustand. Gezeigt sind wiederum der Sattel 1 , der Träger 2, der Führungsbolzen 3 und die Ausnehmung 8, in die der Führungsbolzen 3 in der Darstellung unterhalb der Mittelachse eingesteckt ist, wohingegen er in der Darstellung oberhalb der Mittelachse vor der Ausnehmung liegt. Generell erfolgt die Lagerung des Führungsbolzens 3 gegenüber dem Träger 2 mit Kraft- und Formschluß und dessen Befestigung mit einer Zylinderschraube 5 analog der Fig. 2. Es sei angemerkt, daß als Träger sowohl ein sogenannter Bremsenträger oder ein achsintegrierter Träger für den Bremssattel dienen kann.

Der Führungsbolzen 3 weist in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel eine im Querschnitt rechteckige Ringnut 9 auf, in die die Dichtung 10 eingelegt ist. Es sei hier angemerkt, daß die Ringnut auch erfindungsgemäß durch einen Absatz / eine Abstufung erzeugt werden kann, weil auch damit eine Lagesicherung erfolgt. Bei der Dichtung 10 handelt es sich um einen Faltenbalg. Der elastische Faltenbalg ist aus einem Elastomer. Der in die Ringnut 9 hineinragende Teil der Dichtung 10 weist zwei ringförmige Dichtlippen 1 1 , 12 auf, die an dem Grund der Ringnut 9 anliegen. Die ringförmigen Dichtlippen können jedoch auch durch einen umlaufenden Wulst ersetzt werden, was die Kompaktheit verbessert. Auf der dem Grund der Ringnut 9 entgegengesetzten Seite ist an der Dichtung i o ein ringförmig umlaufender Wulst 13 ausgebildet. An dem anderen Ende hat die Dichtung 10 einen ringförmig umlaufenden Wulst 14 mit zwei ringförmig umlaufenden Dichtlippen 15 und 16. Der Wulst 14 hat einen in etwa rechteckigen Querschnitt und ist in eine rechteckige Ringnut 17 des Sattels 1 eingelegt. Die beiden Dichtlippen liegen am Boden bzw. an einer Seitenwand der Ringnut 17 an. Die Ausnehmung 8 läuft unter Ausbildung einer Steuerfläche 18 konisch aus. Wird der Führungsbolzen 3 in die Ausnehmung 8 eingesteckt und mittels der Zylinderschraube 5 befestigt, so spannt die Steuerfläche 18 die Dichtung 10 innerhalb der Ringnut 12„automatisch" vor, und zwar sowohl in Tiefenrichtung der Ringnut 9 als auch in Richtung quer dazu. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ergibt sich eine Vorspannung sowohl in Radialrichtung des Führungsbolzens 3, als auch in Axialrichtung, vgl. die Kräfte F, und F a in Fig. 5. Um diese Vorspannung zu erzeugen, bedarf es keiner zusätzlichen Bauteile und keines zusätzlichen. Montageschrittes. Vielmehr ergibt sich die Vorspannung durch blosses Anbringen des Führungsbolzens 3 an dem Träger 2. Durch Vorgabe des Anstellwinkels der Steuerfläche 18 lassen sich die axiale und die radiale Vorspannung zur Dichtungsverformung sehr leicht steuern. Bevorzugt ist ein Ansteuerwinkel α im Bereich von 25° bis 35°, besonders bevorzugt von 30°. Dabei muß die Steuerfläche 18 nicht konisch ausgebildet sein. Sie kann auch trompetenartig, also bogenförmig verlaufen.

Die rechteckige Form der Ringnut 9 des Führungsbolzens 3 ist besonders vorteilhaft. Dadurch wird nämlich der Dichtungsbereich der Dichtung besonders effektiv in die Ringnut 9 hinein verspannt. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß die unmittelbare Kontaktierung des Wulstes 13 mit der Steuerfläche 18 auch die Ausneh- mung 8 abdichtet. Somit ergibt sich ein Doppeldichteffekt, weil nicht nur die Bolzenführung selbst, sondern auch der Lagerbereich des Führungsbolzens 3 an dem Träger 2 geschützt ist. Dadurch werden Rost- und Schmutzunterwanderungen vermieden, was sich positiv auf die Bremsenfunktion und -Wartung auswirkt. Die in der obigen Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.