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Dokumentenidentifikation DE102005042796A1 22.03.2007
Titel Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug
Anmelder Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH, 80809 München, DE
Erfinder Theil, Robert, 82057 Icking, DE;
Linke, Tobias, 61118 Bad Vilbel, DE
DE-Anmeldedatum 08.09.2005
DE-Aktenzeichen 102005042796
Offenlegungstag 22.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.03.2007
IPC-Hauptklasse F16D 65/52(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16D 65/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel (2) sowie insbesondere außerhalb des Bremssattels (2) angeordneten Funktionsteilen, wie Getriebeteilen einer Nachstelleinrichtung, die mittels eines außenseitig am Bremssattel (2) befestigten Deckels (1) gekapselt sind, ist so ausgebildet, dass der Deckel (1) stoffschlüssig mit dem Bremssatte. (2) verbunden ist.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Scheibenbremse ist beispielsweise aus der DE 103 00 013 A1 bekannt.

Zur Funktion einer solchen Scheibenbremse ist unter anderem eine Nachstelleinrichtung vorgesehen, mittels der ein Lüftspiel zwischen der Bremsscheibe und Bremsbacken einstellbar ist. Die Nachstelleinrichtung oder eine Synchronisation wird z.B. über ein Synchrongetriebe betrieben und weist zu diesem Zweck ein Abtriebszahnrad auf, das mechanisch oder über einen Elektromotor antreibbar ist. Sowohl das Abtriebszahnrad wie auch der Elektromotor sind innerhalb oder außerhalb des Bremssattels angeordnet, ebenso wie weitere Funktionsteile, die für den Betrieb der Scheibenbremse erforderlich sind.

Zum Schutz vor mechanischen und Witterungseinflüssen sind diese Funktionsteile von einem Deckel überdeckt und insoweit gegenüber der Umgebung gekapselt, wobei der Deckel mit dem Bremssattel verbunden ist.

Bislang erfolgt diese Verbindung formschlüssig, insbesondere durch Verschrauben, was allerdings insofern nachteilig ist, als in jedem Fall diese Verbindung lösbar ist. Einen zuverlässigen Manipulationsschutz stellt diese Art der Verbindung allerdings nicht dar, so dass die Gefahr besteht, dass unsachgemäß bzw. unautorisiert auf die durch den Deckel gekapselten Funktionsteile zugegriffen werden kann.

Insbesondere bei notwendigen Reparaturarbeiten können sich hierdurch durchaus Probleme ergeben, die eine potentielle Gefährdung der Betriebssicherheit der Scheibenbremse darstellen.

Darüber hinaus ist das Anbringen des Deckels, insbesondere jedoch das Vorbereiten der Verbindungsstellen aufwendig und somit teuer, da in den Bremssattel Gewindebohrungen eingebracht werden müssen, was naturgemäß nur mit einem erheblichen Fertigungsaufwand realisierbar ist.

Da solche Scheibenbremsen als Serienteile in großen Stückzahlen hergestellt werden, kommt einer rationellen Fertigung eine erhebliche Bedeutung zu, in deren Hinsicht die bekannten Scheibenbremsen nur eine unbefriedigende Lösung darstellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass der Deckel zur Abkapselung von Funktionsteilen manipulationssicher befestigt ist und eine kostengünstigere Herstellung und Montage möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Eine im Sinne der Erfindung ausgebildete Scheibenbremse bietet gegenüber dem Stand der Technik erhebliche Vorteile.

Zunächst einmal ist die manipulationssichere Befestigung des Deckels zu nennen, da die stoffschlüssige Verbindung, vorzugsweise durch Verschweißen, nur durch mechanische Zerstörung der Verbindungsstellen möglich ist.

Darüber hinaus kann auf die Bearbeitung des Bremssattels zur Befestigung des Deckels weitgehend verzichtet werden, da Verbindungsanschlüsse, wie Gewindebohrungen oder dergleichen nicht mehr erforderlich sind.

Ein solcher Verzicht auf vorbereitende Arbeiten führt aus naheliegenden Gründen zur Reduzierung der Fertigungskosten, so dass sich nennenswerte Einsparungen ergeben.

Auch der Verzicht auf Verbindungsmittel, wie die genannten Schrauben führt zu einer Reduzierung der Kosten, wozu ebenfalls eine geringere Fertigungszeit beiträgt, da die stoffschlüssige Verbindung schneller herstellbar ist als eine formschlüssige.

Durch den Stoffschluss, der, wie erwähnt, vorzugsweise durch Schweißen hergestellt wird, prinzipiell aber auch durch Verkleben erfolgen kann, ist eine Übertragung von Axial- und Querkräften möglich, wobei eine Verbesserung des Tragbildes durch die beliebige Wahl der Anzahl von Kontaktpunkten erreichbar ist.

Die Verschweißung kann mittels Laser oder Schweißelektroden erfolgen. Bei der Laser-Schweißung sind im Auflagebereich des Deckels mit dem Bremssattel eine Mehrzahl von Durchbrechungen, vorzugsweise in Form von Bohrungen vorgesehen, an deren Innenrand eine umlaufende Laserschweißnaht erzeugt wird, durch die die Schweißverbindung hergestellt wird.

Bei einer Schweißung mittels einer Schweißelektrode liegt der Deckel mit ausgeprägten Schweißzapfen am Bremssattel an, während die Schweißelektroden in ein konzentrisches Sackloch eingetaucht wird, an das sich der Schweißzapfen anschließt. Die Verschweißung erfolgt dabei induktiv. Denkbar ist auch, dass der Bremssattel mit Schweißzapfen versehen ist.

Bei einem Metalldeckel können die Schweißzapfen durch Einprägen eingebracht werden, während bei einem Kunststoffdeckel der jeweilige Schweißzapfen Bestandteil eines eingesetzten Metallringes ist, der zumindest axial gesichert in dem Kunststoffdeckel einliegt. In den Kunststoffdeckel eingebrachte Metallringe dienen auch der Verbindung mittels Laserschweißen, wobei dann der Metallring entsprechend modifiziert ist.

Beide Schweißverfahren können automatisiert sein, das heißt, durch einen geeigneten Roboter kann auf sehr rationelle Weise eine automatische Verschweißung des Deckels mit dem Bremssattels durchgeführt werden.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

1 einen Deckel einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse in einer perspektivischen Ansicht

2 u. 3 jeweils Ausführungsbeispiele einer Einzelheit des Deckels nach 1

4 bis 6 jeweils einen Teilquerschnitt durch eine Einzelheit des mit einem Bremssattels verbindbaren Deckels

In der 1 ist ein Deckel 1 dargestellt, der mit einem angedeuteten Bremssattel 2 (4) einer Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug stoffschlüssig verbindbar ist, wobei der Deckel 1 außerhalb des Bremssattels 2 angeordnete, nicht dargestellte Funktionsteile einer Nachstelleinrichtung, wie Getriebeteile im Sinne einer Kapselung überdeckt.

Der in der 1 gezeigte Deckel 1 ist aus Kunststoff hergestellt und weist im Randbereich seiner Außenkontur eine Vielzahl eingesetzter Metallringe 3 oder 4 auf, von denen jeweils ein Ausführungsbeispiel vergrößert in den 2 und 3 dargestellt ist.

Dabei sind die Metallringe 3, 4 axial gesichert, vorzugsweise auch verdreh gesichert, in dem Deckel 1 gelagert, wozu an dem Metallring 3 ein umfänglicher Wulst 6 angeformt ist, der formschlüssig mit dem Deckel 1 korrespondiert.

Der Metallring 3 ist so konfiguriert, dass er mittels einer Elektrode 11 (5) mit dem Bremssattel 2 verschweißbar ist. Dabei weist der Metallring 3 auf seinem dem Bremssattel 2 zugewandten Ende einen zentrischen Zapfen 5 auf, der beim Eintauchen der Elektrode 11 in ein Sackloch 12 des Metallringes 3 und Aufbringen von Strom schmilzt und dabei mit dem Bremssattel 2, der ebenfalls aus Metall besteht, verschweißt. Überschüssiges Schweißmaterial des Zapfens 5 wird von einem konzentrischen Hinterschnitt 7 aufgenommen, der dem Zapfen 5 benachbart ist.

Bei dem in der 6 gezeigten Beispiel besteht der Deckel 1 aus Metall. Der Zapfen 5 ist hier durch entsprechendes Einprägen des Deckels 1 ausgeformt, unter Ausbildung des Sackloches 12.

Um das Induktionsschweißen mit einer geringen Stromstärke durchführen zu können, ist der Querschnitt des Zapfens 5 relativ klein gehalten, während der Außendurchmesser des als rotationssymmetrischer Körper ausgebildeten Metallringes 3 relativ groß gewählt ist, so dass sich dieser beim Schweißen nur gering erwärmt.

In den 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Metallringes 4 gezeigt, der ebenso wie der in den 2 und 5 gezeigte axial gesichert in dem Deckel 1 aus Kunststoff gelagert ist.

Dieser Metallring 4 ist mit einer Durchgangsbohrung 8 versehen und weist auf seiner dem Bremssattel 2 zugewandten Stirnseite einen Auflagering 9 auf, mit dem er sich auf dem Bremssattel 2 abstützt.

Mittels Laserschweißung – zur Verdeutlichung ist in der 4 ein Laserstrahl 10 schematisch dargestellt – wird der Metallring 4 mit dem Bremssattel 2 verschweißt.

Dabei erfolgt die Schweißung am unteren inneren Umfang einer Durchgangsbohrung 8, die einen Übergang zum Bremssattel 2 bildet und durch Verschmelzen eine feste Verbindung des Metallringes 4 und damit des Deckels 1 mit dem Bremssattel 2 ermöglicht.

Selbstverständlich besteht die Möglichkeit auch den Deckel 1 aus Metall mittels Laserschweißung stoffschlüssig mit dem Bremssattel 1 zu verbinden, wobei dann der Deckel 1 entsprechend angeformte Auflageringe 9 aufweist.

Da die Verschweißung des Deckels 1 mit dem Bremssattel 2 sozusagen punktuell erfolgt, ist zur Abdichtung des die Funktionsteile aufnehmenden Innenraumes des Deckels 1 gegenüber der Umgebung umlaufend eine Dichtung 13 vorgesehen, die sich einerseits am Deckel 1 und andererseits am Bremssattel 2 dichtend abstützt.

1
Deckel
2
Bremssattel
3
Metallring
4
Metallring
5
Zapfen
6
Wulst
7
Hinterschnitt
8
Bohrung
9
Auflagering
10
Laserstrahl
11
Elektrode
12
Sackloch
13
Dichtung


Anspruch[de]
Scheibenbremse für ein Nutzfahrzeug, mit einem eine Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel (2) sowie insbesondere außerhalb des Bremssattels (2) angeordneten Funktionsteilen, wie Getriebeteilen einer Nachstelleinrichtung, die mittels eines außenseitig am Bremssattel (2) befestigten Deckels (1) gekapselt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) stoffschlüssig mit dem Bremssattel (2) verbunden ist. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) mit dem Bremssattel (2) verschweißt ist. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) mit dem Bremssattel (2) verklebt ist. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) mit dem Bremssattel (2) durch Laserschweißen verschweißt ist. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) durch Induktionsschweißen mit dem Bremssattel (2) verbunden ist. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) auf seiner dem Bremssattel (2) oder der Bremssattel (2) auf seiner dem Deckel (1) zugewandten Seite mehrere Zapfen (5) aufweist, die beim Induktionsschweißen durch Einsatz einer Elektrode (11) mit dem Bremssattel (2) bzw. dem Deckel (1) verschweißen. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Zapfen (5) benachbart ein konzentrischer Hinterschnitt (7) vorgesehen ist, zur Aufnahme des beim Schweißen durch den Zapfen (5) gebildeten überschüssigen Schweißgutes. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Elektrode (11) jeweils ein Sackloch (12) vorgesehen ist, das konzentrisch zum Zapfen (5) angeordnet ist. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Laserschweißung der Deckel (1) auf seiner dem Bremssattel (2) zugewandten Seite konzentrische Auflageringe (9) aufweist. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder konzentrische Auflagering (9) eine Durchgangsbohrung (8) begrenzt, deren innerer, dem Bremssattel (2) zugewandter Randbereich mittels Laserstrahlen (10) mit dem Bremssattel (2) verschweißt ist. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Deckel (1) aus Kunststoff gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (5) und/oder der Auflagering (9) an einen Metallring (3, 4) angeformt sind, der zumindest axial gesichert in dem Deckel (1) gelagert ist. Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (3, 4) einen umlaufenden Wulst (6) aufweist, der formschlüssig mit dem Deckel (1) korrespondiert.






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