DE2144427C3 - Vorrichtung zur Kühlung eines rotierenden metallischen Organs einer Reibkraftübertragungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kühlung eines rotierenden, metallischen Organs einer Reibkraftübertragungsvorrichtung, insbesondere für eine Bremse oder eine Kupplung, mit mindestens einem Wärmeaufnahmebelag, der unabhängig von den Hauptanpreßelementen der Übertragungsvorrichtung angeordnet ist und durch die Vorspannkraft einer eigenen Andruckvorrichtung am rotierenden Organ unter Reibschluß anliegt.

Unter Bremsen, für weiche die Kühlvorrichtung verwendet werden kann, sind z. B. Scheibenbremsen, Verzögerungsbremsen, Trommelbremsen, Wellenscheibenbrernsen oder Wirbelstrombremsen zu verstehen; unter Kupplungen fallen solche z. B. für Kraftfahrzeuge, Werkzeugmaschinen und Eisenbahnen.

Bei einer aus der US-PS 27 64 265 bekannten Kühlvorrichtung des eingangs erwähnten Typs wird die Wäfmeaufrtahmevorrichtung durch Federdruck an den jeweiligen Belägen in Anlage gehalten; da sich jedoch die Beläge mit der Zeit abnutzen, entspannt sich dementsprechend die zugeordnete Feder; dies führt dazu, daß die Kraft, mit welcher diese Feder die Beläge in Richtung auf den Belagträger beaufschlagt, mit der Zeit abnimmt, so daß die Wirkung der Kühlvorrichtung verringert wird.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde eine Wärmeaufnahmevorrichtung zu schaffen, welche bei gedrängter Bauweise auch nach erfolgter Abnutzung der Beläge ihre volle Funktionsfähigkeit beibehält

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Andruckvorrichtung als ein im Wärmeaufnahmebelag gehaltener Dauermagnet ausgebildet ist

Es ist zwar aus der US-PS 33 66 903 die Verwendung eines Magneten bei einer Bremse bekannt, wether zur Veränderung des Spaltes zwischen sich und dem drehbaren Organ versteilt werden kann; dieser Magnet dient jedoch nicht zur Kühlung.

Die Verwendung des Dauermagneten zu Kühlzwekken bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt zu einer gedrängten und »robusten« Konstruktion, welche gegenüber Schwingungen und Stoßen unempfindlich ist Bei einer etwaigen Belagabnutzung verringert sich der Spalt zwischen dem Reibbelagträger und dem Dauermagneten, so daß sich die Angriffskraft der letzteren verstärkt. Da der Dauermagnet auch bei einer Reibbelagabnutzung keiner Formänderung unterliegt, bleibt dessen Wirkungsweise im Gegensatz zu einer Feder unverändert

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachfolgend näher beschrieben werden; es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehene Bremse;

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie H-H in F i g. 1; F i g. 3 einen Schnitt nach Linie HI-HI in F i g. 2;

Fig.4 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Erfindung und

Fig.5 einen Fig.3 ähnlichen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform.

F i g. 1 und 2 zeigen eine Scheibenbremse mit einem als Bremsscheibe 10 ausgebildeten, rotierenden, metallischen Organ. Die Bremsscheibe '0 wird von einem Bügel 11 übergriffen, welcher zwei Bremsbeläge 12 und eine Betätigungsvorrichtung aufweist.

Die Bremsscheibe 10 ist mit einer Wärmeaufnahmevorrichtung 15 versehen, welche beim dargestellten Ausführungsbeispiel sich unmittelbar an den Bremsbügel 11 — unter Berücksichtigung der Drehrichtung F — anschließt; diese Vorrichtung weist einen Bügel 16 auf, welcher ebenfalls die Bremsscheibe 10 umgreift.

Der Bügel 16 ist starr ausgebildet, wobei seine beiden Schenkel so ausgenöhlt sind, daß sie je eine Ausnehmung 17 aufweisen, in welcher ein Belag 18 gleiten kann, der nachfolgend als Wärmeaufnahmebelag bezeichnet wird und aus einem Reibmaterial üblicher Art bzw. aus Aluminium besteht

In beiden Schenkeln ist ein Dauermagnet 19 im Wärmeaufnahmebelag eingebettet, was eine ständige Anlage desselben an die Bremsscheibe 10 gewährleistet.

Nach F i g. 2 sind die Wärmeaufnahmebeläge 18 ohne ein inneres Kühlsystem dargestellt; die Kühlung erfolgt hier durch einen Wärmeaustausch mit der umgebenden Atmosphäre.

Nach Fig.3 ist der Wärmeaufnahmebelag mit mindestens einer Ausnehmung für ein Kühlmittel versehen; beispielsweise können Innenkanäle 22, durch welche ein solches Kühlmittel in Umlauf gesetzt werden kann, angeordnet sein.

Versuche haben gezeigt, daß diese Wärmeaufnahmebeläge eine wirksame Ableitung eines Teils der Wärme

ermöglichen, die in der Bremsscheibe 10 bei einem Bremsvorgang entsteht; diese Wärmeableitung kann entweder unmittelbar zur freien Atmosphäre oder mittelbar über das Kühlmedium erfolgen, welches in diesen Belägen umläuft Versuche haben ferner gezeigt, daß ein Kühlmittelumlauf besonders wünschenswert ist, wenn die Wärmeaufnahmebeläge 18 ständig in Berührung mit dem Reibbelagträger gehalten werden. Die Ergebenisse derartiger Versuche sind aus Fig.4 ersichtlich.

Die Temperatur T der Bremsscheibe tO ist als Ordinate in Abhängigkeit von einer Anzahl Bremsvorgängen N dargestellt, welche auf der Abszisse aufgetragen sind.

Die Kurve Cl (voll ausgezogene Linie), gibt den Verlauf wieder, bei welcher die Temperatur T beim Fehlen einer Wärmeaufnahmevorrichtung entsteht; die Kurve C2 (gestrichelte Linie) zeigt den Verlauf, welche Temperatur entsteht, wenn die Wärmeaufnahmevorrichtung vorgesehen ist,

Es können auch mehrere Wärmeauinahmevorrichtungen an einem Reibbelagträger vorgesehen werden. ι In bestimmten Fällen kann die Wärmeaufnahmevorrichtung auch beweglich angeordnet werden.

Der Wärmeaufnahmebelag kann außer aus Aluminium, aus einer Aluminiumlegierung oder aus einem Verbundmaterial bestehen, welches Aluminium enthält, id z. B. Aluminokeramik. Auch kann der Belag aus Kupfer und/oder Eisen bestehen.

Für den Wärmeaufnahmebelag kann ein Material gewählt werden, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten, niedriger als 0,3, ferner eine gute Wärmeleitfäii higkeit, die höher als 0,2 cal/cm.s.^oC ist, und schließlich eine gute spezifische Wärme je Volumeneinheit, die höher als 0,4 caI/°C/cm³ ist, aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungeu

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kühlung eines rotierenden, metallischen Organs einer Reibkraftübertragungsvorrichtung, insbesondere für eine Bremse oder eine Kupplung, mit mindestens einem Wärmeaufnahmebelag, der unabhängig von den Hauptanpreßelementen der Übertragungsvorrichtung angeordnet ist und durch die Vorspannkraft einer eigenen Andruckvorrichtung am rotierenden Organ unter Reibschluß anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckvorrichtung als ein im Wärmeaufnahmebelag (18) gehaltener Dauermagnet (19) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (19) in einer Aussparung des Belages (18) eingebettet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (19) so im Wärmeaufnahmebelag (18) eingebettet ist, daß nur dessen Rückseite frei zugänglich ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das am Wärmeaufnahmebelag (18) auftretende Reibmoment einen Bruchteil des Kupplungs - bzw. Bremsmoments — höchstens 50%, insbesondere weniger als 10% — beträgt

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wärmeaufnahmebelag (18) tragende Vorrichtung (IS) unmittelbar der wärmeerzeugendeü Stelle am Kupplungs- bzw. Bremsbelag — bezogen auf die Drehrichtung (F) des drehbaren Organs (10) — nachgeschaltet ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das drehbare Organ als Scheibe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dai> die Vorrichtung (15) in bekannter Weise aus ehiem den Rand des drehbaren Organs (10) umgreifenden Bügt.. (16) besteht

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im oder am Bügel (16) beidseitig des drehbaren Organs (10) je ein Wiederaufnahmebelag (18) mit einem Dauermagnet (19) vorgesehen ist.