Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit

einer Bremsscheibe mit einer Drehachse und einer bevorzugten Laufrichtung,

einer Zuspanneinrichtung,

einem Bremssattel mit einem auf einer ersten Seite der Bremsscheibe liegenden ersten Sattelschenkel und einem auf einer der ersten Seite entgegengesetzten zweiten Sei- te der Bremsscheibe liegenden zweiten Sattelschenkel, wobei der zweite Sattelschenkel gegenüber dem ersten Sattelschenkel um eine vorbestimmte Strecke in Richtung auf die

Bremsscheibenauslaufseite versetzt ist,

einem ersten Bremsbelag, der beim Bremsen mit einer ersten Rückenfläche an einer ersten Anlagefläche an der Zuspanneinrichtung und mit einer ersten Reibfläche an der Bremsscheibe anliegt, und

einem zweiten Bremsbelag, der beim Bremsen mit einer zweiten Rückenfläche an einer zweiten Anlagefläche an dem zweiten Sattelschenkel und mit einer zweiten Reibfläche an der Bremsscheibe anliegt und der über eine dritte Anlagefläche in Umfangsrichtung der Bremsscheibe an dem zweiten Sattelschenkel abgestützt ist.

Eine Scheibenbremse der oben genannten Art ist in der am 1. März 2004 eingereichten deutschen Patentanmeldung 10 2004 009 123 beschrieben.

Im Zusammenhang mit Scheibenbremsen in Gleitsattelbauweise ist es bekannt, daß bei einem Bremsvorgang der zuspannseitige Bremsbelag über die im Bremssattel angeord- nete Zuspannvorrichtung gegen die Bremsscheibe gedrückt wird und über die einsetzende Reaktionskraft eine Axialverschiebung des Bremssattels erfolgt, wodurch auch der reakti- onsseitige Bremsbelag über den dortigen Sattelschenkel gegen die Bremsscheibe zur Anlage gelangt. Während des Bremsvorgangs tritt in Abhängigkeit von der Bremsintensität und der Dauer des Bremsvorgangs Verschleiß infolge Reibung auf. In der Bremsenpraxis ist man zur Erzielung hoher Standzeiten deshalb bestrebt, durch geeignete Konstruktionen und Vorkehrungen einen möglichst gleichmäßigen Belagabrieb und ein möglichst gleichmäßiges Verschleißbild am Reibband bzw. an der Reibfläche der Bremsscheibe sicherzustellen.

Unter einem Bremsbelag wird gewöhnlich ein Bremsbelagträger (Rückenplatte) mit einem darauf befestigten Reibmaterial verstanden.

Da bei Nutzfahrzeugscheibenbremsen die Bremsbeläge eine relativ lange Erstrek- kung mit einer entsprechend großen Kontaktfläche bzw. Reibfläche aufweisen, ist dafür herkömmlich am reaktionsseitigen Sattelschenkel jeweils eine entsprechend große Kontaktfläche bzw. Anlagefläche vorgesehen, um ein gleichmäßiges Andrücken des Belages gegen die Bremsscheibe zu ermöglichen. Aus diesem Grunde entsprechen die Anlageflächen bei bekannten Bremsen im wesentlichen der Fläche der Rückenplatte. Sie sind symme-

trisch am Sattelschenkel ausgebildet und auch symmetrisch zur Rückenplatte am Sattelschenkel angeordnet.

Bei Scheibenbremsen herkömmlicher Bauweise sind beide Bremsbeläge möglichst gleich ausgeführt und beiderseits der Bremsscheibe so angeordnet, daß sie einander symmetrisch gegenüberliegen. Dabei sind sie in Schächten des die Bremsscheibe umgreifenden Bremsenträgers sowohl in seitlichen Richtungen als auch radial einwärts geführt und abgestützt. Dabei treten während des Bremsvorgangs mit Anlage des Bremsbelages an der Bremsscheibe in Drehrichtung der Bremsscheibe Bremsumfangskräfte/Tangentialkräfte auf, die zum Teil vom Bremsenträger und zum Teil von der Reaktionsfläche des dortigen Sattelschenkels als Reibkraft zwischen der Rückenplatte und der Sattelanlagefläche (Reibkraft in Tangentialrichtung) aufgenommen werden.

Bei dieser Bauart kommt es während des Bremsvorgangs durch die Konstruktion und die Bremsenkinematik sowie infolge der Sattelelastizität zu einer radialen Auswärtsbewegung des felgenseitigen Sattelschenkels. Dabei tritt eine Sattelaufweitung auf. Als Folge dieser Relativbewegungen zwischen dem Sattelschenkel einerseits und dem felgenseitigen Bremsbelag andererseits kommt es zu einer ungleichmäßigen radialen Belaganlage mit ungleichmäßigem Verschleiß.

Aus der EP 405 778 A1 ist eine Scheibenbremse bekannt, bei der die Sattelschenkel und damit die Bremsbeläge nicht gegeneinander versetzt sind. Darüber hinaus ist der felgenseitige Bremsbelag nicht etwa an dem felgenseitigen Sattelschenkel, sondern vielmehr am Bremsenträger abgestützt. Daher vollzieht der felgenseitige Sattelschenkel wäh- rend des Bremsvorgangs eine radiale Auswärtsbewegung. Im Gegensatz dazu vollzieht er eine radiale Einwärtsbewegung, wenn der felgenseitige Bremsbelag nicht an dem Bremsenträger, sondern vielmehr an dem felgenseitigen Sattelschenkel abgestützt ist.

Bei der Bremse nach der EP 405 778 A1 weitet sich der Bremssattel beim Bremsen auf, wobei partielle Überlastungen durch unterschiedliche Elastizitäten/Auflagen (Hauptanspruch) der beiden „Finger" des felgenseitigen Sattelschenkels ausgeglichen werden sollen.

Ganz anders hingegen verhält sich der Bremssattel bei Scheibenbremsen der eingangs genannten Bauart, bei denen zwar der zuspannseitige Bremsbelag in einem Bremsenträger geführt und abgestützt sein kann, bei dem jedoch der reaktionsseiti- ge/felgenseitige Bremsbelag direkt an dem dortigen Sattelschenkel abgestützt ist, und bei denen der felgenseitige Sattelschenkel gegenüber dem zuspannseitigen Sattelschenkel um eine vorbestimmte Strecke in Richtung auf die Bremsscheibenauslaufseite versetzt ist. Bei dieser Bauart wirken nämlich beim Bremsen erhebliche Umfangskräfte auf den Bremssattel, so daß der felgenseitige Sattelschenkel bestrebt ist, sich einerseits radial einwärts einzusenken und gleichzeitig in Drehrichtung der Bremsscheibe eine seitliche Bewegung zu voll- ziehen.

Im Rahmen der beschriebenen Sattelbewegungen kommt es, insbesondere bei Dauer- oder Notbremsungen, zu einer Druckpunktverschiebung zwischen dem Sattelschenkel einerseits und dem Bremsbelag andererseits in Richtung auf die Bremsscheiben- auslaufseite. Dadurch erfolgt keine gleichmäßige vollflächige Belaganpressung und es kommt zu Überlastungen in den Bereichen erhöhter Pressung. Mit anderen Worten tritt zumindest örtlich zur Zuspannkraft noch die Kraft aus der Sattelbewegung / Sattelverformung verstärkend hinzu.

Schematisch zeigt dies die Figur 9. Die beim Bremsvorgang einsetzende Umfangs- kraft Fu preßt den dortigen Bremsbelag über seine Rückenplatte gegen die dortige Stützleiste. Die Reaktionskraft Fu' und die Reibkraft Fr hindern den Belag an der Verformung. Im Zusammenhang mit der Druckpunktverschiebung führt dies dann zu örtlichen Überhitzungen an Bremsbelag und Bremsscheibe mit der Folge von Hitzerissen / hot spots an der Bremsscheibe und/oder an dem Bremsbelag zu übermäßigem örtlichen Verschleiß. Dies mindert die Lebensdauer / Standzeit.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu überwinden und insbesondere Preßüberlastungen am felgenseitigen Bremsbelag und Hit- zerißbildung an der Bremsscheibe zu vermeiden oder zumindest zu verringern.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die zweite Rückenfläche in Richtung der Drehachse gesehen in einem radial außen und auf der Bremsschei- benauslaufseite liegenden Bereich über die zweite Anlagefläche übersteht.

Mit anderen Worten wird zwischen dem zweiten (felgenseitigen) Sattelschenkel und dem zweiten (felgenseitigen) Bremsbelag in der kritischen Zone ein „Freiraum" geschaffen, in den der Bremsbelag ausweichen kann.

Dadurch kommt es trotz Sattelverformung - selbst bei einer Druckpunktverschie- bung entgegen dem Bremsbelag - zu keiner örtlichen Überlastung (Bremsbelag gegen Bremsscheibe). Denn der Bremsbelag kann sich scheibenauslaufseitig in der kritischen Zone der erhöhten Beaufschlagung / Pressung elastisch in den „Freiraum" hineinbewegen. Der Bremsbelag ist in dem Bereich des Überstands weniger biegesteif oder „biegeweicher", weil er in den „Freiraum" ausweichen kann.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist vorgesehen, daß die zweite Rückenfläche in Richtung der Drehachse gesehen in einem radial außen und auf der Bremsscheibeneinlaufseite liegenden Bereich über die zweite Anlagefläche übersteht.

Bevorzugt ist dabei der überstehende Bereich auf der Bremsscheibeneinlaufseite größer als der überstehende Bereich auf der Bremsscheibenauslaufseite. Dadurch wird eine für das Gesamtverhalten günstige Geometrie geschaffen. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß der überstehende Bereich auf der Bremsscheibeneinlaufseite auch gegen Null gehen kann bzw. auf einen hinsichtlich der Mechanik irrelevanten Rest schrumpfen kann.

Diese Ausgestaltung sorgt für die Vermeidung von Überlastungen (erhöhter Verschleiß, Hitzerisse etc.) auch bei Rückwärtsfahrt.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der zweite Sattelschenkel im Bereich des Überstands der zweiten Rückenfläche über die zweite Anlagefläche bezüglich der zweiten Anlagefläche zurückspringt.

Mit anderen Worten ist er stufenförmig ausgebildet. Diese Ausgestaltung eröffnet die Möglichkeit, den ersten und den zweiten Bremsbelag gleich auszuführen, wodurch Verwechslungen ausgeschlossen sind.

Zusätzlich oder alternativ kann aber auch vorgesehen sein, daß der zweite Bremsbelag im Bereich des Überstands der zweiten Rückenfläche über die zweite Anlagefläche bezüglich der zweiten Rückenfläche zurückspringt.

Es kann aber auch vorgesehen sein, daß der zweite Sattelschenkel zur Ausbildung des Überstands der zweiten Rückenfläche über die zweite Anlagefläche bezüglich der zweiten Anlagefläche angestellt ist.

Mit anderen Worten deckt die Erfindung auch eine Lösung ab, bei der der oben erwähnte „Freiraum" keilförmig ist.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Begrenzung des Bereichs des Überstands der zweiten Rückenfläche über die zweite Anlagefläche mit der dritten Anlagefläche einen Winkel von 5° bis 60°, bevorzugt 15° bis 45°, weiter bevorzugt 25° bis 35° einschließt.

Mit anderen Worten wird eine annähernd dreieckförmige Freifläche zur Begrenzung des „Freiraums" geschaffen. Dieser anlagefreie „Freiraum" ist mithin so bemessen, daß der Bremsbelag in diesen Bereich um das Maß der dort auftretenden elastischen Sattelverformung ausweichen kann. Somit kommt es nicht mehr zu lokalen Überlastungen.

Erfindungsgemäß weiter bevorzugt ist vorgesehen, daß die zweite Anlagefläche gegenüber der ersten Anlagefläche verdreht ist.

Zusätzlich oder alternativ kann aber auch vorgesehen sein, daß die zweite Anlage- fläche gegenüber der ersten Anlagefläche um die Drehachse der Bremsscheibe verschwenkt ist. Dies entspricht einer Ausführungsform, bei der trotz Versatzes beide Sattelschenkel den gleichen Radialabstand von der Drehachse der Bremsscheibe haben.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden des ersten Sattelschenkels mit dem zweiten Sattelschenkel vorgesehen, die zumindest in demjenigen Bereich, in dem sie die Bremsscheibe übergreift, auf der Bremsscheibenauslaufseite radial näher an der Bremsscheibe ist als auf der Bremsscheibeneinlaufseite.

Dadurch kann der Sattel hohe Zuspannkräfte ohne Aufweitung verlustfrei übertragen und sich im vorgegebenen Elastizitätsbereich beim Bremsen in Richtung der bevorzugten Scheibendrehrichtung mitbewegen, ohne daß die Gefahr einer Kollision mit der Brems- scheibe bzw. einer die Bremse umgebenden Radfelge bestünde.

Bei der Scheibenbremse nach der Erfindung handelt es sich bevorzugt um eine Gleitsattelbremse oder eine Festsattelbremse.

Weiter bevorzugt handelt es sich bei der Scheibenbremse um eine Zweispindelbremse.

Schließlich ist die Erfindung bevorzugt auf eine Nutzfahrzeugbremse anwendbar.

Neben der Scheibenbremse schafft die Erfindung auch einen Bremssattel für eine

Scheibenbremse der oben beschriebenen Art.

Schließlich schafft die Erfindung noch einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse der oben beschriebenen Art.

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

Figur 1 eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Bremse, jedoch ohne Bremsscheibe,

Figur 2 eine Draufsicht auf die Bremse nach Figur 1 ,

Figuren 3 bis 5 perspektivische Ansichten des Bremssattels der

Bremse nach den Figuren 1 und 2,

Figur 6 eine von der Bremsscheibe her gesehene An- sieht des felgenseitigen Sattelschenkels des

Sattels nach den Figuren 3 bis 5,

Figur 7 eine von der Bremsscheibe her gesehene Ansicht des felgenseitigen Bremsbelages, einge- baut in den felgenseitigen Sattelschenkel nach

Figur 6,

Figur 8 eine Kombination der Figuren 6 und 7, Figur 9 eine schematische Draufsicht auf eine herkömmliche Scheibenbremse,

Figur 10 eine schematische Draufsicht auf die Scheibenbremse nach den Figuren 1 und 2,

Figur 11 eine alternative Ausgestaltung des Bremsbelages nach Figur 7.

Zu der in der Zeichnung dargestellten Bremse gehört ein Bremsenträger 10, der fest an einem Fahrzeug anzubringen ist und der einen Gleitsattel 12 trägt. Ferner gehören zu der gezeigten Bremse ein betätigungsseitiger Bremsbelag 14 sowie ein felgenseitiger Bremsbelag 16. Die beiden Bremsbeläge 14, 16 werden von einem Niederhaltebügel 18 in Position gehalten. Der Bremsbelag 14 hat eine Reibfläche 20 zur Anlage an einer Bremsscheibe 22. Der Bremsbelag 16 hat eine Reibfläche 24 zur Anlage an der Bremsscheibe 22. Die felgenseitige Bremsscheibe 16 hat eine der Reibfläche 24 entgegengesetzte Rückenfläche 26, mit der sie an einer Anlagefläche 28 eines felgenseitigen Schenkels 30 des Sattels 12 anliegt. Ein betätigungsseitiger Sattelschenkel ist mit der Bezugszahl 32 bezeichnet. Der Bremsbelag 14 hat eine der Reibfläche 20 entgegengesetzte Rückenfläche, die in der Zeichnung nicht erkennbar ist. Mit dieser Rückenfläche liegt er an einer entsprechenden Fläche einer ebenfalls nicht gezeigten Zuspannungs- oder Betätigungseinrichtung an.

Der felgenseitige Sattelschenkel 30 ist bezüglich des betätigungsseitigen Sattelschenkels 32 in Richtung auf eine Scheibenauslaufseite hin um eine Strecke V versetzt/verdreht.

Wie den Figuren 7 und 8 zu entnehmen ist, ist der felgenseitige Bremsbelag 16 über zwei Anlageflächen 34, 36 in Umfangsrichtung an Ansätzen 38, 40 des felgenseitigen Sattelschenkels 30 abgestützt.

Wie insbesondere Figur 8 und Figur 10 zu entnehmen ist, deckt sich die Kontur der

Anlagefläche 28 nicht mit der Kontur der Rückenfläche 26. Vielmehr steht die Rückenfläche 26 über die Kontur der Anlagefläche 28 über. Es entstehen Freiräume S1 und S2, in die der felgenseitige Bremsbelag 16 ausweichen kann. Der Freiraum S1 ist im wesentlichen dreieckig, weil der in Figur 8 mit der Bezugszahl 42 bezeichnete Teil seiner Begrenzung mit der Anlagefläche 36 einen spitzen Winkel α einschließt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel mißt der Winkel α 28°.

Figur 9, die eine schematische Draufsicht auf eine herkömmliche Scheibenbremse zeigt, macht deutlich, daß bei einer solchen herkömmlichen Scheibenbremse kein Freiraum entsprechend den Freiräumen S1 und S2 vorhanden ist. Daher kann bei der herkömmlichen Scheibenbremse der felgenseitige Bremsbelag nicht entsprechend den durch die Sattelaufweitung erzeugten Kräfte ausweichen. Bei diesen Kräften handelt es sich um diejenigen Kräfte, die durch die Pfeile 44 und 46 in den Figuren 1 und 2 angedeutet sind. Sie treten auf, wenn bei gegebener Drehrichtung D der Bremsscheibe 22 (entsprechend einer Vorwärtsfahrt) gebremst wird.

Der Freiraum S2 dient dem gleichen Zweck wie der Freiraum S1 , jedoch nicht bei Vorwärts-, sondern bei Rückwärtsfahrt.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist es als besonders vorteilhaft zu erachten, daß der Freiraum S1 größer als der Freiraum S2 ist. Mit anderen Worten ist eine Asymmetrie gegeben, die erhebliche mechanische Vorteile mit sich bringt. Die konkrete Ausgestaltung ist Ergebnis umfangreicher Feldversuche und Berechnungen und hängt unter anderem von der Bremsengröße, der Reibbelagqualität und der Rückenplattendicke ab. Die Kontur der Freiräume in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist optimal für eine Rückenplattendicke von 9 mm. Dies gilt insbesondere für den Winkel α.

Alternativ kann der Freiraum S2 auch entfallen bzw. auf einen mechanisch nicht mehr relevanten Rest zusammenschrumpfen.

Wie insbesondere den Figuren 6 und 10 zu entnehmen ist, springt bei dem gezeig- ten Ausführungsbeispiel der felgenseitige Sattelschenkel bezüglich der Anlagefläche 28 zurück, um die Freiräume S1 und S2 auszubilden. Zusätzlich oder alternativ kann aber auch vorgesehen sein, daß die Anlagefläche 26 des felgenseitigen Bremsbelags 16 zur Ausbildung eines solchen Freiraums zurückspringt. Eine solche Ausgestaltung ist schematisch in Figur 11 gezeigt. In Figur 11 deutet der schraffierte Bereich 48 einen Bereich mit verminderter Dicke der Rückenplatte an.

Zusätzlich oder alternativ kann auch beispielsweise die in Figur 10 obere oder die in Figur 10 untere Begrenzung des Freiraums S1 gegenüber der jeweils anderen Begrenzung angestellt sein, so daß sich insgesamt ein in der Darstellung nach Figur 10 keilförmiger Freiraum ergibt.

Die beiden Sattelschenkel 30 und 32 sind durch eine Sattelbrücke 12.1 , 12.2 verbunden. Die Drehachse der Bremsscheibe ist mit dem Buchstaben A bezeichnet.

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.