Bremssattel der Hinterachse

Verfasst von Super User. Veröffentlicht in Technikon

In einem der letzten Artikel ging es bereits um die Bremsanlage der Hinterachse und wie ich dort bereits angekündigt habe, sehen wir uns den Bremssattel noch einmal im Detail an.

Die Funktionsweise Fußbremse

Grundlegend wird der Kolben des Bremssattels wie bei der Vorderachse durch die Bremsflüssigkeit aus dem Zylinder geschoben und schließt so die Bremse. Diese Funktion erfordert zunächst keine besondere Konstruktion und wenn wir das Bremspedal betätigen drückt der Geberzylinder entsprechend die Flüssigkeit über die Bremsleitungen in den Zylinder des Sattels.

Die Funktionsweise der Handbremse

An dieser Stelle wird die Hinterachsbremse erst wirklich interessant, da sie neben der normalen hydraulischen Betätigung auch eine mechanische besitzt. Es handelt sich dabei um die Betätigung der Handbremse, die mechanisch über den Hebel und das Seil auf den Bremssattel wirkt um das Fahrzeug anzubremsen. Wie sich schon logisch ergibt passiert dass über die gleichen Teile, die auch bei der Fußbremse wirken und trotzdem muss noch eine Baugruppe hinzu kommen damit alles funktioniert. Die Baugruppe die bisher nicht erwähnt wurde ist der Nachstell- bzw. Kopplungsmechanismus, der dafür sorgt dass wir bei fortlaufendem Verschleiß der Handbremse nicht von Hand den Weg des Hebels korrigieren müssen. Ersorgt auch dafür dass Hand- und Fußbremse parallel zueinander arbeiten können, da sie beide gemeinsam auf den Bremskolben wirken.

 Funktion Hinterachsbremssattel

 

Die Mechanik

Einzelteile Hinterachsbremssattel

Bremsatteleinzelteile1Die innere Mechanik des Bremssattels ist in einem Korb im Zylinder montiert und setzt die Bewegung des Hebels auf den Kolben um. Wird der Hebel des Bremssattels vom Handbremsseil gezogen, dreht dieser im Innern eine Welle die an ihrem Ende eine Scheibe hat. In dieser Scheibe befinden sich jeweils drei Sitze, für drei Stahlkugeln, die sich gemeinsam mit der Scheibe drehen. Sie laufen zwischen der mit der Welle verbundenen Scheibe und der Verschlussscheibe des Korbes, die für jede Kugel eine zum Ende hin flacher werdende Lauffläche besitzt. Verdreht sich jetzt die Welle, heben die Kugeln durch die flacher werdenden Laufflächen die Wellenscheibe an und erzeugen eine axiale Bewegung. Genau diese Bewegung ist es, die unseren Bremskolben bewegt und die Bremsbeläge an die Scheibe drückt. Leider glauben viele immer noch dass dafür die Gewindespindel verantwortlich ist, die sich dabei drehen würde. Das ist aber falsch und wenn also die Handbremse gezogen wird, dreht sich die Welle, aber niemals die Spindel.

 

Die Wellenscheibe ist durch eine Gleitscheibe mit der Scheibe der Gewindespindel verbunden und drückt diese gegen die Kraft der Feder nach außen. Die Gleitscheibe sorgt dafür, dass dieser Vorgang leichtgängig vor sich geht.

 Federkorb Hinterachsbremssattel

Einzelteile Handbremsmechanik

Natürlich erfüllt auch die Gewindespindel einen Zweck, obwohl sie ja für die reine Handbremsfunktion auch ohne Gewinde auskommen würde. Durch ihren Einsatz wird es nämlich erst möglich, dass die Handbremse nicht nachgestellt werden muss. Im Bremskolben befindet sich eine Gewindehülse, in die eben genau diese Spindel eingreift und damit die Verbindung dieser beiden Teile schafft. Die Gewindehülse im Bremskolben ist aber ebenfalls drehend in ihm gelagert und so kann der Kolben hydraulisch ausgefahren werden, während die Gewindehülse sich auf dem groben Gewinde dreht, ohne dass der Kolben ebenfalls rotiert. Hier liegt auch schon der ganze Trick, denn wenn wir das Pedal treten fährt der Kolben aus, die Gewindehülse läuft auf der Spindel ab und der Handbremsmechanismus muss nicht mehr Weg zurück legen als vorher. Man muss dabei immer daran denken, dass die Spindel sich ja einfach vor und zurück schiebt, ähnlich einer Gewindestange die hin und her gedrückt wird. Der Unterschied besteht hier nur darin dass eben die Steigung der Spindel so grob ist, das sich die Hülse darauf nahezu frei dreht.

 Bremskolben mit SpindelBremskolben mit Scheibenpaket

Ich sage ganz klar nahezu frei, denn wenn sie komplett frei drehen würde, könnte sich die Gewindehülsel ja auch einfach wieder auf die Spindel drehen wenn wir die Handbremse ziehen. Das darf natürlich nicht passieren und wird durch einen Reibscheibensatz im Bremskolben verhindert, der die Gewindehülse entsprechend beaufschlagt. Diese Scheiben erzeugen einen, wenn auch geringen, Kraftaufwand den man bemerkt wenn man die Hülse im Kolben drehen will und wenn nun die Gewindespindel ausfährt dreht sich die Hülse wegen der Selbsthemmung nicht. Die Bewegung der Handbremse kommt verlustfrei am Kolben an.

Werkzeug ja oder nein?

Da wir gerade beim Thema der Spindel sind kann auch gleich beantwortet werden, warum der Kolben beim zurück fahren von den Spezialwerkzeugen gedreht wird. Oft werden die Kolben auch gerne einfach mit viel Kraft zurück gedrückt und lassen sich dies auch zunächst gefallen. Allerdings kann der Druckpunkt kurz bevor die Haftreibung abreißt(im Scheibenpaket) die Spindel beschädigen und an der Stelle an der die Hülse gerade anliegt kann sich eine Druckstelle bilden, die später die Leichtgängigkeit stark einschränkt. Man kann es ev. am besten mit einem defekten Gewindegang auf einer Schraube o.ä. vergleichen, über die man gerne eine Mutter drehen möchte. Es ist also trotz aller Tricks ratsam hier mit geeigneten Mitteln zu arbeiten, wenn man den Bremssattel längerfristig am Fahrzeug behalten will und ich denke nach den bisherigen Ausführungen kann man auch nachvollziehen warum.

Defekte

In den bisherigen Artikeln haben wir bereits die Basis dessen gesehen, was man bei der Bremsenwartung beachten sollte. Speziell auf den Hinterachsbremsattel bezogen, gibt es aber noch einige spezifische Punkte.

Der Klassiker

Bei der Hauptuntersuchung blicken die Prüfer gerne gezielt auf die kleinen Hebel der Handbremsmechanik, da sie gerne nicht in die Endstellung zurück gehen. Zieht man also den Hebel im Fahrzeuginnenraum und löst ihn wieder bleibt am Sattel trotzdem alles in Schließstellung stehen, was im Extremfall auch die Bremse schneller verschleißen lässt. Warum passiert so etwas?

Dazu sollte man wissen, dass die Welle im Sattel (siehe oben) nicht etwa in einem Kugellager geführt wird, sondern lediglich in einer Passbohrung im Sattel. Dort setzt sie Korrosion an und zusammen mit der dann ebenfalls rauhen Lauffläche im Sattel wird sie sehr schwergängig, wie man bereits an dem Bild erahnen kann.

Die gesamte vom Rost befallene Stelle führt bzw. lagert die Welle im Sattel.

Verrostete Handbremswelle

 

 

Schlimmer als die Schwergängigkeit wirkt sich eine so korrodierte Welle auf die Dichtheit des Bremssystems aus, denn auf dieser Welle sitzt auch der Dichtring der die Bremsflüssigkeit zurück hält. Abhilfe kann hier nur eine gründliche behandlung mit Fett schaffen, solange die Welle noch in Ordnung ist. Das stetige gangbar machen mit Sprühöl kommt in der Regel zu spät und kann keine dauernde Lösung sein.

 Schwergängiger BremssattelBremssattelwelle

 Die Staubschutzmanschette

Dort wo der Bremskolben aus dem Sattel kommt, befindet sich die Schutzmanschette die den Übergang vom Kolben zum Zylinder schützt. Wasser, Staub und Dreck könnten sonst den Kolben im Zylinder festsetzen und die Bremswirkung mindern bzw. den Sattel unbrauchbar machen. Leider wird dieses Teil oft ein Opfer einer zu hastigen Reparatur, denn wenn das Rückstellwerkzeug den Kolben dreht und die Manschette daran fest sitzt ( durch Wärme o.ä.), kann sie nur begrenzt folgen. Ist sie an ihrer Dehngrenze angekommen reißt sie ein und kann ihre Funktion nicht mehr erfüllen. Hier muss schnell gehandelt werden und das Problem zu ignorieren hilft nur kurzzeitig, denn wie bereits geschrieben quittiert der Sattel irgendwann den Dienst. Bei Aluminiumsätteln ist das sogar noch dramatischer, da die Alu- Stahlkolbenkombination deutlich anfälliger ist.

 Bremssattel Wellenführung

Der Austausch der Dichtung sollte allerding, wie jede Arbeit an der Bremsanlage, mit größter Sorfalt erfolgen und die Demontage des Kolbens, sowie eine Entlüftung des Bremssystems sind notwendig. Eine defekte Schutzmanschette muss also immer ersetzt werden !

Folgeschäden

Wenn der Bremskolben erst Korrosion angesetzt hat, wird er meistens nach einem Belagwechsel undicht. Dies geschieht wenn der Kolben in die Endstellung zurück gesetzt wird und der Dichtring genau an der Stelle wirken muss, an der die Oberfläche beschädigt ist. Die Folge ist natürlich dann, dass Bremsflüssigkeit vorbei strömt und austritt.

 Bremskolben festgerostet

Ersatzteile

Einen Bremssattel kann man überholen und wie bereits in einem Bild sichtbar, gibt es ganze Rep.-Sätze dafür. Wer Manschetten o.ä. Teile tauschen muss, sollte Kontakt mit einer Werkstatt suchen die hier auch noch Einzelteile verbaut. Eine defekte Manschette bzw. Kolben sollten für gute Werkstätten kein Grund zum kompletten Austausch des Sattels sein, es sei denn die Zylinderwandung wäre ebenfalls defekt. Wichtig ist hier Preise im Vorfeld zu klären und um eine Basisvorstellung zu geben, kostet ein Austauschsattel ca. 130 Euro und man muss oft auch etwa 30€ Pfand bezahlen bis das Altteil vorliegt. Ein Rep.-Satz mit Manschetten, Dichtringen liegt bei ca. 20 Euro und ein Kolben ca. bei. 25-30 Euro.

Unterschiede

Als Austauschteile gibt es oft auch günstige Varianten, die allerdings vom Material her unterschiedlich sind. Es ahndelt sich dabei oft um Aluminiumsättel, während die teure Variante aus Stahlguss besteht.

 

Stilkritik

 

Der größte Kritikpunkt bei einigen günstigen Ersatzteilen liegt meiner Meinung nach im Ansprechverhalten, welches durch das Volumen beeinflusst wird. Wenn wir z.B. einen Behälter mit 10 Liter Volumen mit einem konstanten Zufluss füllen wollen, dauert es ja logischerweise immer gleich lang. Stellen wir uns jetzt vor unsere Bremssättel wären eben Eimer mit 10 Liter Volumen und rechts legen wir einen Körper mit 2 Liter Volumen hinein. Dann wäre der rechte Eimer/Zylinder natürlich schneller voll, da weniger hinein geht. Ähnlich ist es bei nicht synchronen Zylindervolumen, da hier das Ansprechverhalten variirt wenn der innere Verbau nicht gleich ist.

 

 

 

Da dieser Themenbereich sehr komplex ist, führe ich noch weiter fort und hoffe dass die Zusammenhänge gut verständlich sind. Es ist auch ein Video dazu in Produktion, allerdings war ich damit noch nicht zufrieden, so dass es sich verspäten wird. Der Vorteil dürfte dabei dann sein, die Vorgänge in Aktion zeigen zu können.

Tags: Bremssattel, Hinterachsbremssattel, Bremssattel gangbar, Handbremsmechanik, Handbremshebelmechanik

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