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Title:
DISK BRAKE FOR A UTILITY VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/007194
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a disk brake for a utility vehicle, comprising a brake caliper (1) that extends over a brake disk (3), brake linings (4) which are mounted therein and contact the brake disk (3) in the functional position, wherein at least one brake lining (4) can be pressed onto the brake disk (3) by means of an application device (5) via at least one adjusting spindle (9), which is mounted in the brake caliper (1) and is provided on the outside with at least one axial groove (13), and a pressure piece (10) connected thereto, wherein the pressure piece (10) is held by means of a securing ring (14) at a head (12) of the adjusting spindle (9), wherein said head is formed on at one end and thickened in the shape of a stamp. The disk brake according to the invention is configured in such a manner that the securing ring (14) is cut and comprises a radial recess (15) in the overlapping region of the at least one axial groove (13) while a free space (16) is formed towards the pressure piece (10).

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Inventors:
STICH JOHANN (DE)
HARTMANN FRIEDRICH (DE)
WEBER RALF (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/065758
Publication Date:
January 11, 2018
Filing Date:
June 27, 2017
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME FUER NUTZFAHRZEUGE GMBH (DE)
International Classes:
F16D55/2255; B25B27/20
Foreign References:
DE19515063C11997-02-06
DE102015105344A12016-02-11
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Claims:
Ansprüche

1 . Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe (3) übergreifenden Bremssattel (1 ), darin gelagerten Bremsbelägen (4), die die Brems- Scheibe (3) in Funktionsstellung kontaktieren, wobei mindestens ein Bremsbelag (4) mittels einer Zuspanneinrichtung (5) über zumindest eine im Bremssattel (1 ) gelagerte, außenseitig mit mindestens einer Axialnut (13) versehene Stellspindel (9) und ein damit verbundenes Druckstück (10) an die Bremsscheibe (3) andrückbar ist, wobei das Druckstück (10) mittels eines Sicherungsringes (14) an einem endseitig angeformten stempelartig verdickten Kopf (12) der Stellspindel (9) gehalten ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Sicherungsring (14) durchtrennt ist und im Überdeckungsbereich der mindestens einen Axialnut (13) und unter Bildung eines Freiraumes (16) zum Druckstück (10) hin eine radiale Einbuchtung (15) aufweist.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Sicherungsring (14) in einer umlaufenden Innennut (23) des Druckstücks (10) und die Einbuchtung (15) auf der der Axialnut (13) zugewandten Rückseite des Kopfes (12) aufliegt.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die vorzugsweise ungerade Anzahl der Einbuchtungen (15) ein Mehrfaches der Axialnuten (13) ist.

4. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Sicherungsring (14) aus Federdraht gebildet ist.

5. Werkzeug zur Demontage eines an einer Stellspindel (9) mittels eines Sicherungsringes (14) gehaltenen Druckstücks (10),

gekennzeichnet durch

einen umfänglich offenen Ring, an dem mindestens ein radial nach innen gerichteter Führungssteg (19) angeordnet ist, mit einem sich, bezogen auf eine Mittelachse (X), axial erstreckenden Arm (20).

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass

das frei Ende des Armes (20) einen radial nach innen gerichteten Widerhaken (21 ) aufweist. 7. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Widerhaken (21 ) endseitig mit einer Einführschräge (22) versehen ist.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 5 - 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Werkzeug (17) aus einem elastischen Material, vorzugsweise einem Kunststoff besteht und als Spritzgussteil ausgebildet ist.

9. Konfektionierter Reparatursatz, mit einem Druckstück (10), einem daran befe- stigten Balg (1 1 ) sowie einem Werkzeug (17) gemäß Anspruch 5.

Description:
SCHEIBENBREMSE FÜR EIN NUTZFAHRZEUG

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Der Bremssattel einer derartigen Scheibenbremse, der eine fahrzeugseitige Bremsscheibe übergreift, dient zum einen der Lagerung von Funktionsteilen, die zum Betrieb der Scheibenbremse erforderlich sind, und zum anderen der Aufnahme von beim Bremsen auftretenden Kräften. Zu den Funktionsteilen zählt u.a. eine Zuspanneinrichtung, die in einer Aufnahmekammer des Bremssattels angeordnet ist und die einen sich einerseits an einer Innenwandung des Bremssattels und andererseits an einer Brücke abstützenden schwenkbaren Bremshebel aufweist, sowie mindestens eine als Gewindespindel ausgebildete Stellspindel, die in einer Gewindebohrung der Brücke verdrehbar ge- lagert ist.

Weiter ist eine Nachstelleinrichtung vorgesehen, mit der ein sich verschleißbedingt veränderndes Lüftspiel, d.h. des Abstands zwischen dem zugeordneten Bremsbelag und der Bremsscheibe, ausgeglichen wird. Zum Schutz der Aufnahmekammer vor Schmutz und Witterungseinflüssen ist der Stellspindel ein Balg zugeordnet, durch den der Austrittsbereich der Stellspindel aus dem Bremssattel hermetisch abgedichtet ist.

Dabei ist der Balg einerseits an einer die Aufnahmekammer verschließenden Ver- schlussplatte üblicherweise reibschlüssig gehalten, die von der Stellspindel durchtreten wird. Andererseits liegt der Balg dichtend an der Stellspindel oder an einem Druckstück an, das auf der dem Bremsbelag zugewandten Seite drehbar auf der Stellspindel gelagert ist und das im Fall einer Bremsung den Bremsbelag kontaktiert. Eine solche Scheibenbremse ist in der DE 195 15 063 C1 offenbart.

Im Fall einer einstückigen Ausbildung des Bremssattels, wenn also keine Verschlussplatte Verwendung findet, ist der Balg direkt am Bremssattel, vorzugsweise ebenfalls reibschlüssig befestigt. Zur axialen Beweglichkeit des Faltenbalges, insbesondere beim Zuspannen der Bremse, besteht der Balg in seinem formbaren Bereich aus einem Elastomer oder einem anderen geeigneten Kunststoff. In jedem Fall muss der Balg bzw. das eingesetzte Material außerordentlich elastisch sein, um den Nachstellhub der Stellspindel ausgleichen zu können. Allerdings sind die hierzu geeigneten Materialien hinsichtlich ihrer Temperaturbeständigkeit eingeschränkt, so dass, aufgrund der im Anschlussbereich des Balges beim Bremsen entstehenden relativ hohen Temperaturen, die Standzeit des Balges rela- tiv gering ist und ein Austausch während der Betriebsdauer der Scheibenbremse unumgänglich ist.

Ein solcher Austausch, der neben dem Balg auch das Druckstück betrifft, ist bei eingebauter Scheibenbremse aufgrund der herrschenden räumlichen Enge äu- ßerst beschwerlich, so dass hierzu eine komplette Demontage der Scheibenbremse erforderlich ist, mit den sich daraus ergebenden, insbesondere kostenmäßigen Nachteilen. Diese ergeben sich sowohl aus der Montage- und Demontagezeit wie auch aus der Stillstandszeit des Fahrzeugs während dieser Arbeiten. Um hier Abhilfe zu schaffen, ist in der nicht vorveröffentlichten

DE 10 2015 105 344 vorgeschlagen, den Balg formschlüssig und axial gesichert an der dazu verdrehbaren Stellspindel zu halten. Zur Realisierung dieser Sicherung ist in den Faltenbalg ein aus Federstahl bestehender Ring mit Federlaschen eingebettet, die sich an einem stempelartig verdickten Kopf der Stellspindel ab- stützen, während der Ring reib- oder formschlüssig an einem Bündchen des Druckstückes gehalten ist.

Um zu verhindern, dass sich die Federlaschen in die Anlagefläche des Kopfes der Stellspindel eingraben, ist in die dem Druckstück abgewandte Rückseite des Kop- fes ein Spreng- oder Wellring eingelegt, der überdies radial nach außen federnd in einer Ausnehmung des Druckstücks anliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass die Demontage des Balges und/oder des Druckstücks einfacher und kostengünstiger möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Erfindung wird das gegenüber der Stellspindel verdrehbare Druckstück mittels des Sicherungsringes unmittelbar formschlüssig an der Stellspindel axial gesichert gehalten, wobei das Druckstück in der dem Kopf der Stellspindel zugeordneten Innenseite eine umfängliche Nut aufweist, in die der Sicherungsring mit einem Teilbereich einliegt, während ein anderer, durch die radiale Einbuchtung gebildeter Teilbereich sich am Kopf der Stellspindel abstützt.

Bevorzugt ist der Sicherungsring als Wellring aus Federdraht ausgebildet, mit einer Mehrzahl in gleichem Winkelabstand zueinander angeordneter radialer Einbuch- tungen, wobei der Sicherungsring durch seine erfindungsgemäß vorgesehene

Durchtrennung mit einem geeigneten Werkzeug unter radialem Zusammendrücken so weit aus dem Eingriff mit dem Druckstück gebracht werden kann, dass eine Entnahme des Druckstücks möglich ist. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Stellspindel mit mehreren, vorzugsweise drei Axialnuten zu versehen, die sich bis in den Kopf der Stellspindel fortsetzen und die gleichfalls in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Um hier zur Demontage des Druckstücks den Sicherungsring radial zusammendrücken zu können, ist es erforderlich, dass sich die Einbuchtung im Überdek- kungsbereich der mindestens einen Axialnut befindet, so dass mittels des geeigneten Werkzeugs die Einbuchtung in die Axialnut so weit eingedrückt werden kann, dass sich der Eingriff in das Druckstück löst.

Dabei ist die Anzahl der Einbuchtungen zum einen ungerade und zum anderen deutlich mehr als die Anzahl der Axialnuten, so dass in jedem Fall gewährleistet ist, dass mehrere Einbuchtungen im Überdeckungsbereich mit zugeordneten Axialnuten positioniert sind.

Zum Lösen des Sicherungsringes kommt ein Werkzeug zum Einsatz, das erfindungsgemäß aus einem umfänglich teiloffenen Ring besteht, mit angeschlossenen, sich axial erstreckenden Armen, deren Anzahl maximal der Anzahl der Axialnuten entspricht und die in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Bevorzugt weist der Sicherungsring sieben Einbuchtungen auf, während die Stellspindel drei Axialnuten, ebenso wie das Werkzeug drei Arme aufweisen.

Die Arme gehen aus von radial nach innen vorstehenden Führungsstegen, die in Funktionsstellung des Werkzeuges in die Axialnuten eingreifen und an die sich die Arme anschließen, wobei diese an ihrem freien Ende jeweils im Sinne eines Widerhakens ausgebildet sind.

Zum Lösen des Sicherungsringes wird das Werkzeug seitlich unter Aufbiegung des Ringes auf die Stellspindel radial aufgeschoben, mit zum Sicherungsring hin ausgerichteten Armen, wobei sich der Ring aufspreizt und die Führungsstege in die Axialnuten der Stellspindel eingreifen.

Hierzu ist die umfängliche Öffnung des Ringes entsprechend groß zu gestalten, jedoch kleiner als 180°, vorzugsweise in einem Winkel von 120°, wenn drei Führungsstege, entsprechend drei Axialnuten in gleichem Winkelabstand zueinander vorgesehen sind.

Gemäß der Erfindung bildet jede Einbuchtung zum Druckstück hin einen Freiraum, wobei in zumindest einen Freiraum ein zugeordneter Arm des Werkzeugs eintaucht unter radialer Aufbiegung des Sicherungsringes im Einbuchtungsbereich, Das widerhakenförmige Ende des Armes untergreift dabei den Sicherungsring im Bereich der Einbuchtung, so dass der Sicherungsring, zumindest in diesem Bereich außer Eingriff mit dem Druckstück gebracht wird.

Wesentlich ist dabei, dass das Werkzeug, zumindest im Bereich des Ringes, aus einem elastischen Material besteht, vorzugsweise aus einem geeigneten Kunststoff, wobei zweckmäßigerweise der Ring und die Arme einstückig ausgebildet sind.

Nach dem Lösen des Sicherungsringes aus der Verbindung mit dem Druckstück kann dieses problemlos von der Stellspindel abgenommen werden. Zuvor wird, wie bisher, der Balg von dem Druckstück entfernt, üblicherweise abgeschnitten, so dass der Sicherungsring frei zugänglich ist.

Die Erfindung betrifft weiter einen konfektionierten Reparatursatz, mit einem Druckstück, einem daran befestigten Balg sowie einem Werkzeug gemäß dem Anspruch 5. Da das Werkzeug aufgrund der funktionsbedingten geringen Abmessung sowie der günstigen Herstellung als Kunststoffspritzgussteil als Einmalwerkzeug Verwendung finden kann, ist eine Bereitstellung eines Werkzeuges außerhalb eines solchen Reparatursatzes nicht mehr erforderlich, woraus sich naturgemäß deutliche Handhabungsvorteile ergeben. Diese insbesondere aus der unmittelbaren Verfügbarkeit resultierend beim Wechsel des Druckstücks und des Balges. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass das aus einem geeigneten Kunststoff bestehende Werkzeug recycelt werden kann. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

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

Es zeigen:

Figur 1 eine Scheibenbremse nach dem Stand der Technik in einer

Draufsicht

Figur 2 eine Einzelheit der Scheibenbremse nach der Erfindung in einem Längsschnitt

Figuren 3 und 4 die Einzelheit der Scheibenbremse jeweils in einem Längs- schnitt und einer perspektivischen Ansicht in unterschiedlichen Stellungen

Figur 5 eine weitere Einzelheit der Abbildung nach den Figuren 3 und

4, gleichfalls perspektivisch dargestellt Figur 6 ein erfindungsgemäßes Werkzeug ebenfalls in einer schaubildlichen Darstellung.

In der Figur 1 ist eine Scheibenbremse für Nutzfahrzeuge nach dem Stand der Technik abgebildet, mit einem eine fahrzeugseitige Bremsscheibe 3 übergreifen- den Bremssattel 1 , in dem zwei Bremsbeläge 4 gelagert sind, die bei einer Bremsung beidseitig gegen die Bremsscheibe 3 pressbar sind.

Hierzu ist eine Zuspanneinrichtung 5 im Bremssattel 1 angeordnet, die einen pneumatisch oder elektromechanisch betätigbaren, schwenkbaren Bremshebel 6 aufweist, der einerseits am Rücken des Bremssattels 1 anliegt und andererseits sich an einer Brücke 7 abstützt, in der verdrehbar zwei parallel und abständig zueinander angeordnete, mit einem Außengewinde versehene Stellspindeln 9 gehalten sind. An dem dem zugeordneten Bremsbelag 4 zugewandten Ende trägt jede Stellspindel 9 ein Druckstück 10, die bei Betätigung des Bremshebels 6 an den Bremsbelag 4 und dieser damit gegen die Bremsscheibe 3 pressbar sind. Weiter ist eine Nachstelleinrichtung 8 vorgesehen, mit der eine verschleißbedingte Änderung des Lüftspiels, d.h. des Abstands zwischen der Bremsscheibe 3 und den Bremsbelägen 4 ausgleichbar ist, wozu die Nachstelleinrichtung 8 in Eingriff steht mit den Stellspindeln 9. Das Außengewinde dieser Stellspindeln 9 korrespondiert mit dem Gewinde einer Gewindebohrung in der Brücke 7, so dass bei einem Verdrehen der Stellspindeln 9 eine axiale Bewegung erfolgt.

Auf der dem zuspannseitigen Bremsbelag 4 zugewandten Seite ist der Bremssattel 1 durch eine Verschlussplatte 2 verschlossen, die von den Stellspindeln 9 durchtreten ist.

Um eine hermetische Abdichtung des die Zuspanneinrichtung 5 aufnehmenden, eine Aufnahmekammer bildenden Innenraumes des Bremssattels 1 im Durchtritts- bereich der Stellspindeln 9 zu erreichen, sind an jedem Druckstück 10 ein Balg 1 1 , im Beispiel ein Faltenbalg, verdrehfest angeordnet, der andererseits mit der Verschlussplatte 2, gleichfalls verdrehsicher, verbunden ist.

In den Figuren 2 bis 4 ist als Einzelheit einer erfindungsgemäßen Scheibenbrem- se eine Stellspindel 9 zu erkennen, die in gleichem Winkelabstand zueinander außenseitig Axialnuten 13 aufweist, die bis in einen angeformten, stempelartig verdickten Kopf 12 geführt sind.

Mittels eines Sicherungsringes 14, der in einer umlaufenden Innennut 23 des Druckstücks 10 einliegt und, gemäß der Erfindung zumindest eine radiale Einbuchtung 15 aufweist unter Ausbildung eines Freiraumes 16 zum Druckstück 10 hin, ist dieses verdrehbar, jedoch axial gesichert an der Stellspindel 9 gehalten, wobei sich der Bereich der Einbuchtung 15 an der dem Gewindeteil der Stellspindel 9 zugewandten Rückseite des Kopfes 12 abstützt.

Im Beispiel ist der Sicherungsring 14 als Wellring ausgebildet mit einer Vielzahl von Einbuchtungen 15, beispielsweise sieben an der Zahl, so dass in jedem Fall eine der Einbuchtungen 15 im Überdeckungsbereich einer Axialnut 13 positioniert ist. Für einen notwendigen Austausch des Druckstücks 10 muss der Sicherungsring 14 außer Eingriff mit dem Druckstück 10 gebracht werden, wozu ein Werkzeug 17 zum Einsatz kommt, das als Einzelheit in der Figur 6 abgebildet ist.

In der Figur 3 ist eine Position dargestellt, in der das Werkzeug 17 sich vor einem Eingriff in den Sicherungsring 14 befindet. Es ist erkennbar, dass das Werkzeug 17 im Beispiel entsprechend der Anzahl der Axialnuten 13 Führungsstege 19 aufweist, die radial nach innen gerichtet an einen umfänglich offenen Ring 18 ange- formt sind und die in die Axialnuten 13 eingreifen.

Zum Einsatz des aus einem elastischen Material, vorzugsweise einem Kunststoff, bestehenden Werkzeugs 17 wird dies unter Aufspreizung des Ringes 18 seitlich auf die Stellspindel 9 geschoben, bis die Führungsstege 19 in die Axialnuten 13 einrasten.

In Fortsetzung der Führungsstege 19 sind, bezogen auf eine Mittelachse X des Werkzeugs 17 axial sich erstreckende Arme 20 angeformt, die an ihrem freien Ende als Widerhaken 21 ausgebildet sind, jeweils mit einer Einführschräge 22.

Nach dem Aufsetzen des Werkzeugs 17 auf die Stellspindel 9, wie dies in der Figur 3 wiedergegeben ist, wird das Werkzeug 17 axial entlang der Axialnuten 13 in Richtung des Sicherungsringes 14 verschoben, bis zumindest ein Arm 20 mit seinem freien Ende auf eine zugeordnete Einbuchtung 15 im Bereich des Freiraumes 16 trifft und diese Einbuchtung 15 bei einem weiteren Verschieben des Werkzeugs 17 in Richtung der Stellspindel 9 drückt, so dass der Sicherungsring 10 aus seiner arretierten Position im Druckstück 10 gerät und der bestehende Formschluss des Sicherungsringes 14 mit dem Druckstück 10 gelöst und das Druckstück 10 von der Stellspindel 9 abgenommen werden kann.

Da die Axialnut 13 bis in den Kopf 12 geführt ist, kann der Widerhaken 20 problemlos den Freiraum 16 bis in die Axialnut 13 des Kopfes 12 durchtreten.

In der Figur 4a ist dies anhand des linksseitig erkennbaren Armes 20 des Werk- zeugs 17 dargestellt.

In der Figur 5 ist die Stellspindel 9 mit angeschlossenem Kopf 12 und aufgesetztem Werkzeug 17 abgebildet, wobei deutlich erkennbar ist, dass die Widerhaken 21 der Arme 20 zu der jeweils zugeordneten Axialnut 13 hin gerichtet sind. Bezugszeichenliste

1 Bremssattel

2 Verschlussplatte

3 Bremsscheibe

4 Bremsbelag

5 Zuspanneinhchtung

6 Bremshebel

7 Brücke

8 Nachstelleinrichtung

9 Stellspindel

10 Druckstück

1 1 Balg

12 Kopf

13 Axialnut

14 Sicherungsring

15 Einbuchtung

16 Freiraum

17 Werkzeug

18 Ringteil

19 Führungssteg

20 Arm

21 Widerhaken

22 Einführschräge

23 Innennut