DE2560379C2 - Vollbelagscheibenbremse - Google Patents
VollbelagscheibenbremseInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Vollbelagscheibenbremse mit einem auf einer Welle sitzenden und mit dieser verbundenen
zylindrischen Rotor mit einander gegenüberliegenden inneren Stirnflächen, die mit Reibflächen versehen
sind, mit einem in dem Rotor angeordneten Stator, der einen ringförmigen, sich radial erstreckenden
Flansch aufweist, auf dem zwei gegenüber den Rotor-Reibflächen gelegene mit Reibringen versehene, ringförmige
Kolben axial gegeneinander verschiebbar angeordnet sind, die in Ruhestellung mittels Federkraft su
außer Eingriff mit den Rotor-Reibflächen gehalten werden und die einen mit einer Fluidleitung verbundenen
Druckraum umschließen, der in axialer Richtung durch die jeweiligen Kolbenwände und in radialer Richtung
einerseits durch den Statorflansch und andererseits durch einen ringförmigen Flansch abgedichtet wird, der
am einen Kolben, den anderen übergreifend, vorgesehen ist
Eine Voübelagscheibenbremse dieser Art ist aus der US-PS 20 82 277 bekannt. Bei dieser Vollbelagscheibenbremse
dient die Statorflansch-Umfangsfläche als ΚοΙ-bengleitfläche
und zur Bremskraftaufnahme. Dies erfordert eine präzise Fertigung der dafür auf den Kolben
und dem Statorflansch vorgesehenen Nuten, wobei aber trotzdem unter extremer Beanspruchung der Bremsen
ein Verklemmen der Kolben nicht mit Sicherheit vermieden werden kann. Ferner ist ungünstig, daß die Kolben
mit jeweils einer Feder großen Durchmessers in ihrer Ruhelage gehalten werden und solche Federn
möglichst exakt die gleiche Federkonstante aufweisen müssen, um ein Schleifen der Bremsbeläge zu verhindern.
Außerdem entfällt schlagartig die Rückstellkraft für den jeweiligen Kolben, falls eine der Federn bricht
Aus der GB-PS 4 50 126 ist eine Scheibenbremse bekannt,
bei der die beiden Scheiben mittels einer Federanordnung aus Schraubenfedern und Bolze;= gegen eine
expandierbare Kammer montiert sind. Durch d.ese Anordnung
soll erreicht werden, daß die Scheiben in Ruhestellung außer Eingriff mit dem Rotor stehen und bei
Beendigung des Bremsvorgangs schnell wieder in diese Ruhestellung zurückkehren. In welcher Weise die
Bremsscheiben gegenüoer dem Fahrzeug oder der Fahrzeugachse gelagert sind, ist dabei nicht zu erkennen,
und es sind auch keine Maßnahmen beschrieben, die verhindern könnten, daß die Bremsscheiben nicht
am Rotor schleifen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Betriebssicherheit einer gattungsgemäßen Vollbelagscheibenbremse unter
gleichzeitiger Erzielung günstiger Fertigungskosten zu verbessern.
Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs dadurch gelöst daß beide Kolben
belagseitig jeweils einen radial sich nach innen erstrekkenden
Halteflansch aufweisen, daß der Statorflansch und die Halteflansci^ mit in Umfangsrichtung gleichmäßig
beabstandeten und axial ausgerichteten Bohrungen versehen sind, in die jeweils ein Bolzen eingesetzt
ist, auf dem außerhalb der Bohrungen eine Schraubenfeder sitzt weiche die beiden Halteflansche axial gegen
den Statorflansch drückt, daß für die mit den Schraubenfedern versehenen Bolzen in der Rotorstirnfläche
eine ringförmige Aussparung und auf der gegenüberliegenden Rotorstirnfläche in Ausrichtung mit den Bolzen
Öffnungen vorgesehen sind.
Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird die Gefahr schleifender Bremsbeläge vermieden, was zur
Folge hat, daß die Wärmebelastung -ter Bremsen geringer
wird. Ursache dafür ist, daß auf jeden der beiden Kolben immer dieselbe Federkraft einwirkt womit bei
Einleitung des Bremsvorgangs die mit den Kolben verbundenen Bremsringe gleichmäßig und gleichzeitig an
die einander gegenüberliegenden Rotor-Reibflächen angelegt und bei Beendigung des Bremsvorgangs wiederum
gleichmäßig und gleichzeitig von diesen abgelöst werden. Dadurch, daß die Umfangsfläche des Statorflansches
ausschließlich als Gleitfläche für die Bremskolben dient, wird eine gleichmäßige Bewegung der
Kolben begünstigt Durch die konstruktive Trennung der Gleitfunktion von der Kraftübertragung wird ein
Verklemmen der Kolben gegenüber dem Statorflansch auch unter extremer Belastung der Bremse vermieden.
Die beiden Kolben für die Vollbelagscheibenbremse können ohne großen Aufwand als reine Drehteile gefertigt
werden, die zur Montage und Kraftübertragung auf den Statorflansch lediglich mit Bohrungen zu versehen
sind. Die anderen beweglichen Teile der Bremse, insbesondere Bolzen und Federn, können ebenfalls auf einfache
Weise gefertigt oder als handelsübliche Produkte kostengünstig beschafft werden. Von Vorteil ist ferner,
daß das Ersetzen einer Feder sich besonders einfach gestaltet, da sie zusammen mit dem jeweiligen Bolzen
über eine Aussparung in den Rotor-Stirnflächen ohne Demontage des Rotorgehäuses zugänglich ist
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert; in der Zeichnung
zeigt
Fig. 1 einen Teil-Axialschnitt durch eine Vollbelagscheibenbremse
nach der Erfindung im gelösten Zustand,
F i g. 2 eine rückseitige Ansicht eines 180° umfassenden Teils des Gehäuses, in das die Bremse eingebaut ist,
F i g. 3 eine rückseitige Ansicht auf die restlichen 180°
des Gehäuses,
F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 1, und
Fig.5 eine Draufsicht auf einen Reibring längs der
Linie 5-5 von F ig. 1.
Gemäß Zeichnung weist eine Bremse A einen Rotor R mit einer Buchse 10 auf, weiche mit einer zu bremsenden
Welie 12 mit Hilfe einer Feder 13 verkeilt ist Als Teil des Rotors ist weiterhin eine Nabe 14 vorgesehen,
auf welcher ein ringförmiger Flansch 16 ausgebildet ist, der in einem ersten radial sich erstreckenden Scheibenteil
18 endigt, dessen innere Oberfläche eine Reibfläche schafft Auf dem äußeren Umfang des Scheibenteiles 18
ist ein rechtwinkeliger ringförmiger Flansch 20 ausgebildet der über der ringförmigen Abstützung 16 liegt
■ Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet ein zweites Scheibeiiteil. welches als ein Ring unter einem rechten
Winkel zu und als Teil der ringförmigen Abstützung 24
ausgebildet ist die am ringförmigen Flansch durch Bolzen 26 befestigt ist Die innere Oberfläche des Scheibenteiles
22 schafft eine Reibfläche 22a, welche bezüglich der Fläche 18a gegenüberliegend angeordnet ist Auf
dem Scheibenteil 22 sind sich in einem Abstand befindende Kühlrippen bzw. -leitflächen 28 und auf dem
Scheibenteil 18 Kühlrippen 30 ausgebildet. Das erste Scheibenteil 18 und das zweite Scheibenteil 22 sind in
einem Abstand und axial ausgerichtet und bilden zusammen mit dem Flansch 20 und der Abstützung 24 ein
ringförmiges Gehäuse H mit einem inneren ringförmigen, U-geformten Hohlraum C Die äußeren Oberflächen
des Flansches 20 und der Abstützung 24 sind mit Kühlrippen 31 ausgebildet und es bilden der Flansch 20
und die Abstützung 24 zusammen eine ringförmige Wand des Gehäuses H.
Die ringfc~mige Abstützung 16 ist an der Buchse 10 mit Hilfe von Bolzen 32 befestigt, welche sich durch
einen ringförmigen Flansch 34, welcher auf der Buchse 10 ausgebildet ist erstrecken und in Gewindelöchern 35
in der Abstützung 16 verschraubt sind. Die Buchse 10, die Nabe 14 und der ringförmige Flansch 16 bilden eine
ringförmige Abstützung. Das erste Scheibenteil 18 ist mit sich in einem Abstand befindlichen öffnungen 36
und das zweite Scheibenteil 22 mit sich in einem Abstand befindlichen öffnungen 38 ausgebildet.
Auf der Nabe 14 ist c'n Lager 40 befestigt dessen innerer Ring gegen eine ringförmige Schulter 42 angeordnet
und durch einen Spalt- bzw. aufgeschlitzten Ring 44 gehalten ist. Weiterhin ist ein Stator S vorgesehen,
welcher ein ringförmiges Basisglied 46 aufweist das mit einer ringförmigen Schulter 48 ausgebildet ist, gegen
welche der Außenring des Lagers 40 angeordnet ist. Der Außenring des Lagers 40 ist in seiner Stellung mit Hilfe
eines Spalt- bzw. aufgeschützten Ringes 50 befestigt.
Das ringförmige Basisglied 46 ist mit einem radial sich erstreckenden ringförmigen Flansch 52 ausgebildet
welcher Nuten 54 und 56 aufweist, in die die O-Ringe 58
bzw. 60 angeordnet werden. Der ringförmige Flansch 52 ist mit einer Vielzahl von Löchern 62 ausgebildet, wobei
in jedem der Löcher ein Gabelkopfbolzen 64 angeordnet ist. Der Kopf 66 eines jeden Bolzens ist in einer
Aussparung 68 eines ringförmigen Flansches 70 auf dem Innenrand eines ersten ringförmigen Kolbens angeordnet
Der ringförmige Flansch 70 weist eine Vielzahl von Löchern 71 auf, welche mit den Löchern 62 und 86 ausgerichtet
sind. Der ringförmige Kolben 72 kann axial auf einem Teil des Flansches 52 gleiten, und es ist ein abdichtender
Eingriff zwischen dem Kolben und dem Flansch mit Hilfe des O-Ringes 58.
An dem Kolben 72 ist ein Fußring 73 mit Hilfe von Schrauben 76 befestigt mit welchem ein Reibring 74
verbunden ist wobei der Ring bezüglich des Scheibenteils 18 gegenüberliegend angeordnet und in einen Ein-
IQ griff mit diesem bringbar ist
Der Reibring 74 weist auf seiner flachen frei liegenden Oberfläche Nuten 74a und 74ö auf, welche sich von
einem Rand zum anderen erstrecken und einen Durchgang oder eine Strömung von Luft zwischen dem Reibring
und dem Scheibenteil 18 gestatten, selbst wenn sich der Reibring in einer Berührung mit dem Scheibenteil
18 befindet Auf diese Weise kann Luft durch die Öffnungen 16, die Nuten 74a und 746 in den ringförmigen
Hohlraum C ein- und durch die Öffnungen 97 ausströmen.
Von dem äußeren Teil des Kolben 72 erstreckt sich
als ein Teil von diesem ein ringförmiger Flansch 78, welcher über einem Teil des Flansches 52 liegt und dadurch
ein ringförmiger Zylinder 79 gebildet wird, in welchem
sich der zweite ringförmige Kolben 80 axial verschiebt Der äußere Rand des Kolbens 80 weist eine Nut
82 auf, in der ein O-Ring 84 angeordnet ist welcher eine Abdichtung zwischen dem Kolben 80 und dem Flansch
78 herstellt
Der ringförmige Kolben 80 weist aui einem Teil seines
inneren ringförmigen Randes einen ringförmigen Kolbenflansch 84 auf, in welchem eine Vielzahl von Löchern
86 ausgebildet ist wobei in jedem der Löcher ein Bolzen 64 angeordnet ist Der Bolzen 64 erstreckt sich
von dem Flansch 84 nach außen, und es ist auf seinem äußeren Ende eine Scheibe 88 mit Hilfe eines Splintes 90
fest montiert. Zwischen der Scheibe 88 und dem Flansch 84 ist eine Schraubenfeder 92 angeordnet welche normalerweise
die Kolben 72 und 80 zusammendrückt. Bei der vorstehend genannten Konstruktion werden die
Kolben 72 und 80 durch die Bolzen 64 getragen und sind
auf diesen in einer Schwimmanordnung gegen die Wirkung der Feder 92 auf dem Flansch 52 sowohl verschieblich
als auch trennbar.
An der äußeren Fläche des Kolbens 30 ist ein Fußring
93 befestigt auf welchem der Reibring 94 verbunden ist, wobei der Ring mit Hilfe von Schrauben 96 am Kolben
befestigt ist. Der Ring 94 ist mit dem Ring 74 identisch und gegenüberliegend zum Scheibenteil 22 angeordnet
und in einen Eingriff mit diesem bringbar.
Die äußere Abriebsfläche eines jeden der Reibringe 74 und 94 ist mit den vorstehend genannten Nuten aurgebildet,
die üblicherweise als »Wagen-Spuren« bezeichnet
werden. Diese Nuten erlauben eine Durchfluß-Ventilation aus den Öffnungen 36 und 38 durch die Nuten
in den ringförmigen Hohlraum C und auj den Öffnungen 97. Die durchströmende Luft wird aus dem
Hohlraum C durch die Löcher 97 ausgestoßen, welche im Flansch 20 una ·". der Abstützung 24 ausgebildet sind,
wie dies durch die gestrichelt gezeichneten Pfeile in der F i g. 1 dargestellt ist Die Geschwindigkeit und die
Menge der hindurchströmenden Luft wird durch die Leitflächen bzw. Rippen 30, 28 und 31 erhöht, was aufgrund
der genannten Konstruktion möglich ist, welche Rippen bzw. Leitflächen auf drei Seiten des ringförmigen
Hohlraumes C vorsieht. Das Bezugszeichen 98 kennzeichnet eine Fluideinlaßöffnung, welche im ringförmigen
Basisglied 46 ausgebildet ist und von der der
Fluiddurchlaß 100 wegführt. Ein Druckfluid wird durch eine bekannte Einrichtung zum Einlaß 98 gespeist. Der
Durchlaß 100 endigt in einem rechtwinklig angeordneten Fluiddurchgang 102, welcher zu einem Zylinder 79
an einer Stelle in der Mitte zwischen den Kolben 72 und 80 führt.
Der Stator 5 wird mit Hilfe eines Trägers 104 stationär gehalten, welcher aus einem aufrecht stehenden
Schenkel 106 und einem rechtwinkligen Basisschenkel 108 gebildet ist. Der Basisschenkel 108 ist an einem nicht
gezeigten konventionellen Ankerglied befestigt, und es ist mit dem aufrechten Schenkel 106 ein verschraubter
Bolzen 110 mit Hilfe von Muttern 112,114 befestigt. Das
innere Ende des Bolzens 110 greift in eine Aussparung
116 ein, welche im ringförmigen Basisglied 46 ausgebildet
ist, wodurch der Stator S gegen ein Verdrehen festgehalten wird.
Im Betrieb drängt bei einem Einführen von Druckfluid in den Einlaß 98 der Druck im Zylinder 79 die
Kolben 72 und 80 axial voneinander weg, wodurch der Reibring 74 das Scheibenteil 18 und der Reibring 94 das
zweite Scheibenteil 22 jeweils gegen die Wirkung der Federn 92 berühren. Dies hat zur Folge, daß der Rotor
R und die mit diesem verbundene Welle 12 gebremst werden. Bei einer Freigabe des Druckfluids drängen die
Federn 92 die Kolben 72 und 80 zusammen, und sind diese zusammen, schafft die zusammengestapelte bzw.
zusammengedrückte Konstruktion der Teile einen Raum zwischen den Reibringen 74 bzw. 94 und den
Scheibenteilen 18 bzw. 22. Die Bremse wird durch eine Strömung von Luft gekühlt, welche in die öffnungen 36
und 38 eintritt und in die ringförmige Kammer C gelangt, aus der sie aus den öffnungen 97 austritt. Die
Geschwindigkeit und die Menge der hindurchströmenden Luft wird durch die Rippen 30, 31 und 28 erhöht,
welche buchstäblich das Gehäuse H mit dem inneren ringförmigen Hohlraum C umgeben. Eine derartige
Konstruktion sorgt für eine Kühlung, die bislang bei ähnlichen Bremsen nicht erzielt worden ist Darüber
hinaus ist die Bremse derart aufgebaut, daß die Anordnung die Befestigung von Federn 92 mit einer Federumkehrung
erlaubt. Auch sind bei der Doppelkolben-Zylinder-Konstruktion
nur drei O-Ringe erforderlich, während bei ähnlichen Bremsen vier O-Ringe benötigt werden.
Es ist demnach eine Innenbackenbremse mit einem Rotor vorgesehen, welcher eine ringförmige Abstützung
zur Befestigung an einer abzubremsenden Welle aufweist, wobei die ringförmige Abstützung ein ringförmiges,
U-förmiges Gehäuse mit einem ringförmigen, U-förmigen Hohlraum befestigt, welcher sich in einem Abstand
befindliche, gegenüberliegende Reibflächen auf gegenüberliegenden Wänden des Hohlraumes hat Die
Seitenwände des Gehäuses und dessen äußere ringförmige Basis weisen jeweils eine Vielzahl von Öffnungen
und jeweils darauf ausgebildete Leitflächen auf. Ein Statorteil besitzt ein ringförmiges Basisglied mit einer Einrichtung
zum Befestigen eines ersten ringförmigen Kolbens im Innern des Hohlraumes, wobei der erste Kolben
einen ringförmigen Flansch trägt, der über der Befestigungseinrichtung
liegt, um einen ringförmigen Zylinder im Inneren des ringförmigen Hohlraumes zu bilden. Ein
zweiter ringförmiger Kolben ist im Zylinder befestigt, und es drückt eine Einrichtung die Kolben normalerweise
zusammen, wobei durch jeden der Kolben eine Reibungseinrichtung getragen wird, welche in einen Eingriff
mit den Reibflächen des ü-förmigen Hohlraumes gelangen kann. Eine Einrichtung befestigt den Rotor auf
dem Stator drehbar, und es hält eine Einrichtung den Stator stationär, und es sind Federn vorgesehen, weiche
auf dem Stator befestigt sind, um die Bremse mittels der Feder umzukehren bzw. zu lösen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Vollbelagscheibenbremse mit einem auf einer Welle sitzenden und mit dieser verbundenen zylindrischen Rotor mit einander gegenüberliegenden inneren Stirnflächen, die mit Reibflächen versehen sind, mit einem in dem Rotor angeordneten Stator, der einen ringförmigen, sich radial erstreckenden Flansch aufweist, auf dem zwei gegenüber den Rotor-Reibflächen gelegene mit Reibringen versehene, ringförmige Kolben axial gegeneinander verschiebbar angeordnet sind, die in Ruhestellung mittels Federkraft außer Eingriff mit den Rotor-Reibflächen gehalten werden und die einen mit einer Fluidleitung verbundenen Druckraum umschließen, der in axialer Richtung durch die jeweiligen Kolbenwände und in radialer Richtung einerseits durch den Statorflansch und andererseits durch einen ringförmigen Flansch abgedichtti wird, der am einen Kolben, den anderen übergreifend', vorgesehen äst, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kolben (72,80) belagseitig jeweils einen radial sich nach innen erstreckenden Halteflansch (70,84) aufweisen, daß der Statorflansch (52) und die Halteflansche (70, 84) mit in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten und axial ausgerichteten Bohrungen (62 bzw. 71,86) versehen sind, in die jeweils ein Bolzen (64) eingesetzt ist, auf dem außerhalb der Bohrungen eine Schraubenfeder (92) sitzt, welche die beiden Halteflansche (70, 84) axiz' gegen den Statorflansch (52) drückt, daß für die mit den Schraubenfedern (92) versehenen Bolzen (64) in der Rotorstirnfläche (22) eine ringförmige Aussparung (3ß) und auf der gegenüberliegenden Rotorstirnfläche (18) in Ausrichtung mit den Bolzen (64) öffnungen (36) vorgesehen sind.
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