DE2560379C2 - Vollbelagscheibenbremse - Google Patents

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)

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.