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Die Erfindung betrifft eine Teilbelagscheibenbremse mit einer axial unbeweglichen Bremsscheibe, einem feststehenden Bremsträger, einem auf dem Bremsträger in Achsrichtung der Bremsscheibe verschieb- lich gelagerten Bremszylinderkörper, einem die Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel, dessen einer Schenkel fest mit dem Bremszylinderkörper verbunden ist, und zwei je beiderseits der Bremsscheibe und innerhalb des Bremssattels angeordneten Bremsbelägen, von denen mindestens der auf der Kolbenseite der Bremsscheibe angeordnete in Achsrichtung der Bremsscheibe verschieblich ist. Hiebei ist der Bremszylinderkörper mit dem Bremsträger über mindestens zwei Trag-und Führungsbolzen verbunden, die innerhalb des Umfangs der Bremsscheibe angeordnet sind.
Es ist bekannt, einen axial verschieblichen Bremssattel in dieser Weise auf dem Bremsträger zu lagern.
Es ist durch die genannte Aufbauweise möglich, den hydraulischen Kolbendruck lediglich einseitig auf die Bremsbacken einwirken zu lassen, indem der Bremskolben gleichzeitig damit, dass er die eine Bremsbacke gegen die Bremsscheibe heranpresst, das ganze Bremszylindergehäuse im Gegendruck symmetrisch nach aussen verschiebt, wodurch die dem Bremskolben gegenüberliegende Bremsbacke ebenfalls an die Bremsscheibe herangeführt wird.
Der Wirkungsgrad einer Scheibenbremse hängt in erster Linie von dem auf die Bremsscheibe ausge- übten Druck ab. Neben dem Druck ist vor allem die Grösse der Bremsfläche entscheidend, d. h. derjenige Teil der Bremsscheibenfläche, der von den Bremsbacken unmittelbar gefasst wird. Bei gleicher Bremsleistung muss die Bremsfläche desto grösser sein, je kleiner der ausgeübte Bremsdruck ist. Gemessen an der gesamten Scheibenoberfläche kann die Bremsfläche nicht über eine gewisse Grösse hinaus ausgedehnt werden, weil die durch die Bremsung erzeugte Wärme von dem an der Bremsscheibe vorbeistreichenden Fahrtwind abgeführt werden muss. Es ist daher wichtig, die Bremsscheibe möglichst gross zu gestalten, so gross. wie es angesichts des Raddurchmessers überhaupt geht.
Ebenfalls ist es von Wichtigkeit, die Bremsbacken und ihre Halterungen, einschliesslich der auf sie einwirkenden hydraulischen Organe, derart anzuordnen, dass sie möglichst wenig über den Umfang der Bremsscheibe hinausragen. Um den Durchgang des Fahrtwindes zu ermöglichen, ist es erforderlich. den Bremssattel an der Oberkante der Bremsscheibe anzuord- nen, u. zw. mit der Längsrichtung in die Fahrtrichtung zeigend.
Aus diesen Überlegungen heraus ergibt sich zwangsläufig eine technische Problematik. Die durch eine Bremsung aufzufangenden Kräfte sind sehr gross, sie wirken zunächst in der Umfangsrichtung der Bremsscheibe und werden damit zu einem erheblichen Teil von den Halteorganen der Bremsbacken aufgefangen. Diese Halteorgane müssen daher entsprechend stabil verankert werden.
Eine bekannte technische Lösung des Halteproblems sieht eine Verbindung des Bremsträgers, des Bremszylinderkörpers und des Bremssattels über zwei Führungsbolzen vor, die ausserhalb des Umfangs der Bremsscheibe angeordnet sind. Diese Konstruktion ergibt eine stabile Gesamtaufhängung, die gut geeignet erscheint, die grossen Bremskräfte sicher aufzufangen. Sie weist aber den Nachteil auf, dass die Halterung der Bremsorgane erheblich über den Umfang der Bremsscheibe hinausragt, woraus der Zwang entsteht, die Bremsscheibe und damit die wirksame Bremsfläche entsprechend zu verkleinern. Um nun die Bremsfläche im Verhältnis zur Gesamtfläche der Bremsscheibe möglichst gross zu gestalten, wird man den
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Bremssattel über einen grossen Teil der Bremsscheibe sich erstrecken lassen müssen.
Hiedurch wird wieder der Durchgang des Fahrtwindes beengt ; der Fahrtwind kann nicht frei und geradlinig an den Bremsbacken vorbeistreichen und die Hitze wird nicht abgeführt.
Durch eine andere bekannte Erfindung ist vorgeschlagen worden, die gesamte Halterung bis auf eine
Bremskopfbrücke innerhalb des Bremsscheibenumfangs anzuordnen. Zu diesem Zweck wird mindestens ein Führungsbolzen innerhalb des Bremsscheibenumfangs einseitig angebracht, wo dieser Bolzen den Bremsträger mit dem Bremszylinderkörper und mit dem Bremssattel verbindet. An beiden Seiten des Führungsbolzens befindet sich je ein Bremszylinder mit Bremskolben.
Diese Konstruktion hat den Nachteil, dass Bremszylinderkörper und Bremssattel eine stabile Abstützung am Bremsträger aufweisen müssen, u. zw. an zwei Punkten, die seitlich möglichst weit auseinander und möglichst nahe an einem Scheibendurchmesser liegen, da sonst die Bremskräfte nicht genügend sicher aufgefangen werden können, ohne die gesamte Halterung zu verkanten. Die Halterung greift daher über praktisch die Hälfte der Bremsscheibenfläche über, so dass die Wärmeabfuhr durch den Fahrtwind in Frage gestellt wird. Es entsteht die Gefahr, dass die durch Dauerbremsung stark erhitzte Bremsscheibe, die unter Umständen sogar rotglühend werden kann, die Bremsflüssigkeit in den Bremszylindern zum Verdampfen bringt, wodurch die Hydraulikwirkung und damit die Bremswirkung überhaupt aufhört.
Der Fahrtwind muss nämlich an der Bremsscheibe und insbesondere zwischen Bremsbacken und Bremszylinderkörper frei vorbeistreichen können, so dass die in Bremsscheibe und Bremsbacken entstehende Wärme nicht oder möglichst wenig in den Bremszylinderkörper überführt wird.
Es geht aus diesen Ausführungen hervor, dass die Konstruktion der Scheibenbremse vor allem eine ungehinderte Durchlaufmöglichkeit des Fahrtwindes gewährleisten muss. Im Augenblick der Bremsung muss zwischen Bremsscheibe und Bremszylinderkörper ein Zwischenraum entstehen, durch den der Fahrtwind passieren kann ; in diesem Zwischenraum dürfen nur die herausgedrückten Bremskolben vorhanden sein. Die. Möglichkeit einer Überleitung der Wärme von den Bremsbacken auf den Bremszylinderkörper muss weitmöglichst ausgeschaltet werden. Die ganze Konstruktion muss nach vorne hin-in der Fahrtrichtung möglichst offen sein und darf daher an der Scheibenbremse höchstens einen Sektor von etwa 900 überlagern.
Die Erfindung hat zum Ziel, eine Bremshalterung zu schaffen, die diesen Erfordernissen gerecht wird.
Erfindungsgemäss sind die Trag- und Führungsbolzen zwischen dem auf der Kolbenseite der Bremsscheibe angeordneten Schenkel des Bremssattels und der Achse der Bremsscheibe an dem Bremsträger befestigt.
Bei dieser Konstruktion ragt die gesamte Bremshalterung nur wenig-mit dem Boden des wannenförmigen Bremssattels - über den Umfang der Bremsscheibe heraus und überdeckt trotzdem nur eine geringe Teilfläche der Bremsscheibe, etwa ein Achtel bis ein Zehntel der gesamten Scheibenfläche.
Die Erfindung erstreckt sich ferner darauf, dass der mit Durchbohrungen für die Bremskolben versehene Schenkel des Bremssattels durch zwei Halteflanschen an dem Bremszylinderkörper abgestützt ist.
Nach einem weiteren Merkmal sind die Bremsbeläge auf Lagerkörpern angeordnet, die lose in den Bremssattel eingehängt sind und an beiden Enden Vorsprünge besitzen, welche seitlich über den mittleren Teil des Bremssattels hinausragen. Zwischen den Vorsprüngen der Lagerkörper sind dabei Haarnadelfedern angeordnet, die die Lagerkörper auseinanderhalten. Erfindungsgemäss werden die Haarnadelfedern von einem über den gesamten Bremssattel greifenden Haltebügel festgehalten. Die Nadelfedern sind vorzugsweise in Nuten an den Enden der Lagerkörper angeordnet, so dass bei einem starken Verschleiss des Bremsbelages die Nadelfedern nie an der Scheibenbremse schleifen können. Die Bewegung des Bremszylinder-
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träger 9 axial verschiebbar verbunden.
Zur axialen Führung wäre auch eine Schwalbenschwanzkonstruk- tion geeignet, indem z. B. an dem Körper 6 eine schwalbenschwanzförmige Nut ausgebildet ist, in. die eine entsprechend geformte, mit dem Bremsträger 9 verbundene Leiste eingreift. Der Bremsträger 9 ist in nicht dargestellter Weise um die Nabe des abzubremsenden Rades befestigt.
Zwischen den Flanschen 2 des Bremssattels 3 und der Bremsscheibe l befinden sich die Brems- backen. Sie bestehen aus je einem Lagerkörper 10,11, auf dem die Bremsbeläge 12,13 in bekann- ter Weise befestigt sind. Die Lagerkörper 10, 11 weisen Vorsprünge 14 auf, deren Abstand der Breite des Bremssattels 3 angepasst ist. Der Bremssattel 3 begrenzt somit eine tangentiale Bewegung der
Lagerkörper 10,11. Zur Halterung der Lagerkörper 10,11 dienen Bohrungen 15, durch die Stif- te 16 gesteckt werden, die zugleich die Widerlager für eine Haltefeder 17 bilden, die sich auf der
Oberseite des Bremssattels 3 abstützt. Auf diese Weise sind die Lagerkörper auch gegen Bewegungen in radialer Richtung gesichert.
Die Stifte 16 greifen durch die Ösen von Haarnadelfedern 18. diedie
Lagerkörper 10,11 mit geringen Kräften gegen den Bremssattel bzw. die Bremskolben drücken4 Die
Haarnadelfedern 18 sind in Nuten 19 der Lagerkörper 10, 11 geführt. Diese Nuten 19 sind et- was tiefer als der Durchmesser des für die Haarnadelfedern 18 verwendeten Federstahls. Hiedurch wird erreicht, dass die Haarnadelfedern selbst bei einer restlosen Abnutzung der Bremsbeläge 12, 13 nicht an der Bremsscheibe schleifen können, was ein unangenehmes Geräusch zur Folge haben würde.
Die aus tiefgezogenem Blech hergestellten hydraulischen Kolben 20, 21 sind in den Zylinderbohrungen 22,23 angeordnet ; die Hydraulikflüssigkeit wird den Zylindern durch die Bohrungen 24,25 zugeführt. Die hydraulischen Kolben 20,21 ragen in die mit den Bohrungen 22,23 korrespondierenden Bohrungen 22', 23'des Bremssattels 3 hinein ; in ihrer Normalstellung fluchten die Kolbenendflächen mit der Innenwand des Bremssattels 3.
Beim Bremsvorgang werden die Bremskolben 20,21 der Bremszylinder aus den Bohrungen 24,25 des Bremssattels 3 herausgedrückt und schieben die Bremsbacke 10, 12 gegen die Bremsscheibe 1 heran. Zu gleicher Zeit wird der Bremszylinderkörper 6 im Gegendruck von der Bremsscheibe 1 zurückgedrückt, u. zw. gleitend auf den Führungsbolzen 7 und-buchsen 8. Es entsteht nun zwischen Bremssattel 3 und Bremsbacke 10, 12 eine spaltförmige Öffnung, in welcher sich lediglich die En- den der Bremskolben 20, 21 befinden. Durch diese spaltartige Öffnung kann der Fahrtwind ungehindert hindurchströmen, und die in der Bremsbacke 10, 12 erzeugte Wärme kann nur über die schmale ringförmige Anlagefläche eines jeden Druckkolbens in den Bremszylinderkörper gelangen.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die Relativbewegung zwischen Bremszylinderkörper und Bremsträger etwas zu hemmen. Zu diesem Zweck ist ein gefedert gelagerter Reibungsbremskörper 27 vorgesehen, der auf eine gerillte Konsole 28 des Bremsträgers drückt.
Durch den Bremssattel und die sonstigen Bremsorgane, die nur einen geringen Teil der Bremsscheibe überdecken, hat der Fahrtwind jederzeit geradlinigen Zugang zu der entscheidenden Stelle der Wärmeabfuhr, nämlich zu dem Spalt zwischen Bremszylinderkörper und Bremsbacke.
Neben diesem entscheidenden Vorteil weist die Erfindung weitere wichtige Vorteile auf. Die Bremsbacken sind sehr leicht auszuwechseln, da sie praktisch lose in dem Bremssattel aufgehängt sind. Die gesamte Konstruktion der Scheibenbremse ist äusserst einfach und sehr leicht zu fertigen. Die Einfachheit der Konstruktion gewährleistet eine leichte Kontrolle der einzelnen Konstruktionselemente.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Teilbelagscheibenbremse mit einer axial unbeweglichen Bremsscheibe, einem feststehenden Bremsträger, einem auf dem Bremsträger in Achsrichtung der Bremsscheibe verschieblich gelagerten Bremszylinderkörper, einem die Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel, dessen einer Schenkel fest mit dem Bremszylinderkörper verbunden ist, und zwei je beiderseits der Bremsscheibe und innerhalb des Bremssattels angeordneten Bremsbelägen, von denen mindestens der auf der Kolbenseite der Bremsscheibe angeordnete in Achsrichtung der Bremsscheibe verschieblich ist, wobei der Bremszylinderkörper mit dem Bremsträger über mindestens zwei Trag- und Führungsbolzen verbunden ist, die innerhalb des Umfangs der Bremsscheibe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Trag- und Führungsbolzen (7)
zwischen dem auf der Kolbenseite der Bremsscheibe angeordneten Schenkel (2) des Bremssattels (3) und der Achse der Bremsscheibe (1) an dem Bremsträger (9) befestigt sind.
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The invention relates to a partially lined disc brake with an axially immovable brake disc, a stationary brake carrier, a brake cylinder body displaceably mounted on the brake carrier in the axial direction of the brake disc, a brake caliper overlapping the brake disc, one leg of which is firmly connected to the brake cylinder body, and two each on both sides of the brake disc Brake disc and brake pads arranged within the brake caliper, of which at least the one arranged on the piston side of the brake disc is displaceable in the axial direction of the brake disc. The brake cylinder body is connected to the brake carrier via at least two support and guide bolts, which are arranged within the circumference of the brake disk.
It is known to mount an axially displaceable brake caliper in this way on the brake carrier.
It is possible through the structure mentioned to let the hydraulic piston pressure only act on one side of the brake shoes, in that the brake piston pushes the one brake shoe against the brake disc and pushes the entire brake cylinder housing symmetrically outwards in counter pressure, whereby the brake piston opposite brake shoe is also brought up to the brake disc.
The efficiency of a disc brake depends primarily on the pressure exerted on the brake disc. In addition to the pressure, the size of the braking surface is crucial, i.e. H. that part of the brake disk surface that is directly gripped by the brake shoes. With the same braking power, the braking surface must be larger, the smaller the braking pressure exerted. Measured over the entire disc surface, the braking surface cannot be expanded beyond a certain size, because the heat generated by the braking has to be dissipated by the airflow passing the brake disc. It is therefore important to make the brake disc as large as possible, so large. how it works in view of the wheel diameter.
It is also important to arrange the brake shoes and their mountings, including the hydraulic organs acting on them, in such a way that they protrude as little as possible beyond the circumference of the brake disc. It is necessary to allow the airstream to pass through. to arrange the brake caliper on the upper edge of the brake disc, u. with the longitudinal direction pointing in the direction of travel.
A technical problem inevitably arises from these considerations. The forces to be absorbed by braking are very large; they initially act in the circumferential direction of the brake disk and are thus absorbed to a considerable extent by the holding elements of the brake shoes. These holding organs must therefore be anchored in a correspondingly stable manner.
A known technical solution to the holding problem provides for a connection of the brake carrier, the brake cylinder body and the brake caliper via two guide bolts which are arranged outside the circumference of the brake disc. This construction results in a stable overall suspension that appears well suited to safely absorb the large braking forces. However, it has the disadvantage that the holder of the brake elements protrudes considerably beyond the circumference of the brake disk, which creates the need to reduce the brake disk and thus the effective braking surface accordingly. In order to make the braking area as large as possible in relation to the total area of the brake disc, the
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Brake caliper must be able to extend over a large part of the brake disc.
This again narrows the passage of the airflow; the airstream cannot sweep past the brake shoes freely and in a straight line and the heat is not dissipated.
Another known invention has been proposed, the entire holder except for one
Arrange the brake head bridge within the circumference of the brake disc. For this purpose, at least one guide bolt is attached on one side within the circumference of the brake disk, where this bolt connects the brake carrier with the brake cylinder body and with the brake caliper. There is a brake cylinder with brake piston on each side of the guide pin.
This construction has the disadvantage that the brake cylinder body and brake caliper must have a stable support on the brake carrier, u. between two points that are as far apart laterally as possible and as close as possible to a disk diameter, since otherwise the braking forces cannot be absorbed safely enough without tilting the entire bracket. The holder therefore extends over practically half of the brake disk surface, so that the dissipation of heat by the airstream is called into question. There is a risk that the brake disc, which is strongly heated by continuous braking and which can even become red-hot under certain circumstances, will cause the brake fluid in the brake cylinders to evaporate, whereby the hydraulic effect and thus the braking effect will cease altogether.
The airflow must namely be able to sweep freely past the brake disc and in particular between the brake shoes and the brake cylinder body so that the heat generated in the brake disc and brake shoes is not or as little as possible transferred into the brake cylinder body.
It emerges from these explanations that the construction of the disc brake must above all ensure an unhindered passage of the airstream. At the moment of braking, a gap must be created between the brake disc and the brake cylinder body through which the airstream can pass; Only the pushed out brake pistons may be present in this space. The. The possibility of transferring the heat from the brake shoes to the brake cylinder body must be eliminated as far as possible. The entire construction must be as open as possible towards the front in the direction of travel and must therefore overlap at most a sector of about 900 on the disc brake.
The aim of the invention is to create a brake mount which meets these requirements.
According to the invention, the support and guide bolts are fastened to the brake carrier between the leg of the brake caliper arranged on the piston side of the brake disk and the axis of the brake disk.
With this construction, the entire brake bracket protrudes only slightly - with the bottom of the trough-shaped brake caliper - over the circumference of the brake disc and nevertheless only covers a small part of the area of the brake disc, about an eighth to a tenth of the total disc area.
The invention also extends to the fact that the leg of the brake caliper which is provided with bores for the brake pistons is supported on the brake cylinder body by two retaining flanges.
According to a further feature, the brake pads are arranged on bearing bodies which are loosely suspended in the brake caliper and have projections at both ends which protrude laterally beyond the central part of the brake caliper. Hairpin springs are arranged between the projections of the bearing bodies, which hold the bearing bodies apart. According to the invention, the hairpin springs are held in place by a retaining clip that extends over the entire brake caliper. The needle springs are preferably arranged in grooves at the ends of the bearing bodies, so that the needle springs can never rub against the disc brake if the brake lining is severely worn. The movement of the brake cylinder
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carrier 9 connected axially displaceably.
A dovetail construction would also be suitable for axial guidance by z. B. on the body 6 a dovetail groove is formed, in. A correspondingly shaped, connected to the brake carrier 9 bar engages. The brake carrier 9 is fastened in a manner not shown around the hub of the wheel to be braked.
The brake shoes are located between the flanges 2 of the brake caliper 3 and the brake disc 1. They each consist of a bearing body 10, 11 on which the brake linings 12, 13 are fastened in a known manner. The bearing bodies 10, 11 have projections 14, the spacing of which is adapted to the width of the brake caliper 3. The brake caliper 3 thus limits a tangential movement of the
Bearing body 10,11. Bores 15, through which pins 16 are inserted, which at the same time form the abutments for a retaining spring 17, which are located on the
Top of the brake caliper 3 is supported. In this way, the bearing bodies are also secured against movements in the radial direction.
The pins 16 engage through the eyelets of hairpin springs 18 which the
Press bearing body 10, 11 with little force against the brake caliper or the brake piston
Hairpin springs 18 are guided in grooves 19 in the bearing bodies 10, 11. These grooves 19 are somewhat deeper than the diameter of the spring steel used for the hairpin springs 18. This ensures that the hairpin springs cannot rub against the brake disc even if the brake linings 12, 13 are completely worn, which would result in an unpleasant noise.
The hydraulic pistons 20, 21 made of deep-drawn sheet metal are arranged in the cylinder bores 22, 23; the hydraulic fluid is fed to the cylinders through the bores 24, 25. The hydraulic pistons 20, 21 protrude into the bores 22 ′, 23 ′ of the brake caliper 3, which correspond to the bores 22, 23; in their normal position, the piston end faces are flush with the inner wall of the brake caliper 3.
During the braking process, the brake pistons 20, 21 of the brake cylinders are pressed out of the bores 24, 25 of the brake caliper 3 and push the brake shoe 10, 12 against the brake disk 1. At the same time, the brake cylinder body 6 is pushed back in the counterpressure by the brake disc 1, u. between the sliding on the guide bolts 7 and bushings 8. A gap-shaped opening is now created between the brake caliper 3 and the brake shoe 10, 12, in which only the ends of the brake pistons 20, 21 are located. The airflow can flow through this gap-like opening unhindered, and the heat generated in the brake shoe 10, 12 can only reach the brake cylinder body via the narrow annular contact surface of each pressure piston.
It has proven to be useful to somewhat inhibit the relative movement between the brake cylinder body and the brake carrier. For this purpose, a spring-mounted friction brake body 27 is provided, which presses on a grooved bracket 28 of the brake carrier.
Due to the brake caliper and the other brake elements, which cover only a small part of the brake disc, the airstream has straight access to the crucial point of heat dissipation, namely to the gap between the brake cylinder body and the brake shoe.
In addition to this decisive advantage, the invention has other important advantages. The brake shoes are very easy to change as they are practically loosely suspended in the brake caliper. The entire construction of the disc brake is extremely simple and very easy to manufacture. The simplicity of the construction ensures easy control of the individual construction elements.
PATENT CLAIMS:
1. Partly lined disc brake with an axially immovable brake disc, a stationary brake carrier, a brake cylinder body displaceably mounted on the brake carrier in the axial direction of the brake disc, a brake caliper that spans the brake disc, one leg of which is firmly connected to the brake cylinder body, and two each on both sides of the brake disc and within the Brake pads arranged on the brake caliper, of which at least the one arranged on the piston side of the brake disc is displaceable in the axial direction of the brake disc, the brake cylinder body being connected to the brake carrier via at least two support and guide bolts which are arranged within the circumference of the brake disc, characterized in that the support and guide pins (7)
between the leg (2) of the brake caliper (3) arranged on the piston side of the brake disc and the axis of the brake disc (1) on the brake carrier (9).