DE3736508A1 - Vollbeaufschlagte mehrscheibenbremse - Google Patents
Vollbeaufschlagte mehrscheibenbremseInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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Description
Die Erfindung betrifft eine vollbeaufschlagte Mehrscheiben
bremse für Fahrzeugräder nach dem Oberbegriff des Anspruches
1, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 12 16 706 als be
kannt hervorgeht.
Bei Mehrscheibenbremsen wird eine hohe kinetische Energie
während des Bremsvorganges vollständig in Wärme umgewandelt,
die, bedingt durch die enge Packung von Rotor- und Stator
scheiben auf sehr kleinem Raum, sehr schwer aus der Bremse
abführbar ist. Durch die konstruktiven Gegebenheiten ist
die Luftzirkulation im Bereich der Rotor- und Statorscheiben
in axialer wie auch in radialer Richtung sehr stark beein
trächtigt. Für eine ausreichende Kühlung auch im Bereich
der Kontaktflächen zwischen den Scheiben wird im Falle der
DE-PS 12 16 706 durch Hochgeschwindigkeits-Radialgebläse
gesorgt und somit die Möglichkeit zum Wärmeübergang ge
schaffen. Aufgrund der Anlaufzeit des Gebläses kann je
doch während des Bremsvorganges keinerlei Kühlwirkung er
zielt werden.
Aus der DE-PS 12 66 067 sind auch flüssigkeitsgekühlte Mehr
scheibenbremsen bekannt, welche jedoch eine aufwendige Kon
struktion in bezug auf Zu- und Ableitung und Auffangbehäl
ter der Kühlflüssigkeit bedingen.
Zur schnellen Wärmeabfuhr bei geringem Temperaturgefälle
ist aus der DE-OS 29 50 057 eine nach dem Prinzip des ro
tierenden Wärmerohres ausgebildete teilbeaufschlagte Brems
scheibe bekannt. Diese Bremsscheibe ist aber aufgrund dessen,
daß sie sich axial entlang der Nabe bis an die Radaußenseite
erstreckt und durch eine Schraubenverbindung mit der Nabe
fest verbunden ist, nicht für den Einbau in eine Mehrschei
benbremse geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäß zugrundege
legte Mehrscheibenbremse dahingehend zu verbessern, daß be
reits während des Bremsvorganges eine wirkungsvolle Kühlung
zustande kommt, die auf ein Zusatzgebläse verzichten kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auf zweierlei Weise, näm
lich zum einen durch die kennzeichnenden Merkmale von An
spruch 1 oder zum anderen durch die kennzeichnenden Merkma
le von Anspruch 4 gelöst. Vorzugsweise können beide Maß
nahmen kombiniert angewandt werden. Durch den Einsatz von
Wärmerohren kann eine stetige Wärmeabfuhr aus der Bremse
realisiert werden. Da das Wärmerohr nach dem Prinzip der
ständigen Verdampfung und Kondensation eines Kühlmediums
arbeitet, ist es bei der Wärmeabfuhr von der zirkulierenden
Luftströmung innerhalb des Scheibenpaketes unabhängig.
Voraussetzung für das Funktionieren des Wärmerohres ist der
geschlossene Kühlmittelkreislauf. Im ersten Lösungsweg, der
in Anspruch 1 vorgeschlagen wird, ist bei den zusätzlich als
Wärmerohr ausgebildeten Rotorscheiben die Richtung des
Kühlmittelrückflusses durch die rotationsbedingte Flieh
kraft vorgegeben. Infolgedessen muß die Verdampfungszone
des Wärmerohres im radial äußeren Bereich, die Kondensations
zone dementsprechend im radial inneren Bereich der Rotor
scheibe liegen. Für den wirkungsvollen Einsatz der Rotor
scheibe als Wärmerohr ist somit die Festlegung der Scheibe
und deren Wärmeabfuhr an ihrem inneren Umfang Voraussetzung.
Durch die axial von den Rotoren zur Radaußenseite führenden
Wärmerohre kann die Bremswärme ohne große Wärmewiderstände
zu mit Umgebungsluft beaufschlagten Bereichen abgeführt wer
den. Im zweiten Lösungsvorschlag, der in Anspruch 4 darge
legt ist, wird die Richtung des Kühlmittelrückflusses eben
falls durch die rotationsbedingte Fliehkraft vorgegeben.
Aus diesem Grund zeigt das Wärmerohr, das über fast die ge
samte Länge am Radkörper anliegt, eine Neigung in Richtung
der Abdeckscheibe. Durch den wärmeleitenden Kontakt zwischen
Wärmerohr und Radkörper wird zugleich ein Aufheizen der Fel
ge und des Reifens verhindert.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können
den Unteransprüchen entnommen werden. Im übrigen sind Aus
führungsbeispiele und ihre Ausgestaltung in der Zeichnung
dargestellt und im folgenden beschrieben, dabei zeigen:
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch ein Fahrzeugrad
mit einer gemäß der Erfindung nach Anspruch 1
gekühlten Mehrscheibenbremse,
Fig. 2 einen radialen Schnitt durch das Fahrzeugrad
nach Fig. 1 entlang der Linie II-II,
Fig. 3 einen axialen Schnitt durch ein Fahrzeugrad
mit einer gemäß der Erfindung nach Anspruch 4
gekühlten Mehrscheibenbremse und
Fig. 4 einen radialen Schnitt durch das Fahrzeugrad
nach Fig. 3 entlang der Linie IV-IV.
In Fig. 1 ist eine starre Achse 5 gezeigt, auf der das zwei
teilige Rad 16, 17 drehbar in Lagern 14 und 15 angeordnet
ist. Auf der Nabe 6 sind axial verschiebliche Rotorscheiben
1 aufgebracht. Die zwischen jeder Rotorscheibe 1 angeordne
ten Statorscheiben 4 sind mit ihrem äußeren Umfang axial ver
schieblich in der Statorschüssel 7 festgelegt. Über den Brems
ankerflansch 9, der mit der Statorschüssel 7 verschraubt ist,
ist die Bremsankerplatte 8 mit der Statorschüssel 7 verbun
den. Bremsankerplatte 8 und Achse 5 sind verdrehfest mit
einander verbunden. Die Bremsankerplatte 8 ist mit hydraulischen
im Abstand voneinander am Umfang angeordneten Bremszylin
dern versehen, die die einzelnen Scheiben 1 und 4 aufeinan
derdrücken. Von den Rotorscheiben 1 aus führen Wärmerohre 10 a
zur an der Radaußenseite befestigten Abdeckscheibe 11. In
Richtung der Abdeckscheibe 11 weisen die von den Rotoren 1
ausgehenden, als auch die in der Nabe 6 angeordneten Wärme
rohre 10 a/b eine leichte Neigung radial nach innen auf, was
zeichnerisch jedoch nicht dargestellt ist. Die Wärmerohre
10 a sind mit den entsprechenden Rotorscheiben 1 zumindest
wärmeleitend verbunden und geben die Wärme an die Abdeck
scheibe 11, die von außen mit Umgebungsluft beaufschlagt
wird, ab. Die freien Enden der Wärmerohre 10 a/b münden in
einen Steg 12, der sowohl Führungs- und Stützaufgaben für
die Wärmerohre 10 a/b übernimmt, als auch zur Wärmeübertra
gung an die Abdeckscheibe 11 dient. Die Abdeckscheibe 11 ist
auf ihrer Innenseite derartig mit förderwirksamen Rippen 18
ausgestattet, daß durch die Rotation des Rades durch die
in der Radscheibe 19 angeordneten Öffnungen 13 eine Luft
zirkulation in der Bremse zustande kommt.
Die Rotorscheibe 1, die ihrerseits als Wärmerohr ausgebil
det ist, wird durch integrierte Stütznoppen 2 vor einer De
formation durch den Anpreßdruck des Bremszylinders geschützt.
Bei einem einheitlichen Wärmerohrsystem aus Rotorscheibe 1
und Wärmerohr 10 a schließen die Wärmerohre 10 a nicht bündig
mit der inneren Scheibenwand ab, sondern ragen bis ca. zur
Hälfte in den Hohlraum 3 der Scheibe hinein. Dadurch wird
das zurücklaufende Kondensat gleichmäßig auf beide Innenwän
de verteilt und somit ein einseitiges Überhitzen der Scheibe
vermieden. Bei dem einheitlichen Wärmerohrsystem besteht
die Möglichkeit, das Wärmerohr der Rotorscheibe 1 durch die
Wärmerohre 10 a von außen zu befüllen.
Die Fig. 2 zeigt die Anordnung der Wärmerohre 10 a/b in der
Rotorscheibe 1 und der Nabe 6. Die einzelnen Rotorscheiben
1 weisen zusätzliche, durchbohrte Augen auf, durch die die
Wärmerohre 10 a dahinterliegender Rotorscheiben 1 mit aus
reichendem Fügespiel, um die axiale Verschieblichkeit der
Scheiben zu gewährleisten.
In Fig. 3 ist ein zweiter Lösungsvorschlag gemäß Anspruch 4
dargestellt. Der Aufbau des Rades entspricht in bezug auf
die Rotorscheibe 1′, Statorscheibe 4, Nabe 6, Achse 5, Rad
körper 16, Statorschüssel 2, Bremsankerplatte 8 und Brems
ankerflansch 9 dem des unter Fig. 1 beschriebenen Fahr
zeugrades. In dem zwischen Statorschüssel 7 und Felgeninnen
seite 20 bestehenden Freiraum ist ein Wärmerohr 10 c/d ange
ordnet, das sich der Form des Radkörpers 16 anpaßt und über
einen Großteil seiner Länge an der Felgeninnenseite 20 an
liegt. Dadurch wird nicht nur die Bremswärme, die durch
Strahlung auf das Wärmerohr 10 c/d übergeht, abgeführt, son
dern auch die Radfelge an sich durch den wärmeleitenden Kon
takt mit dem Wärmerohr 10 c/d vor großem Aufheizen geschützt.
Das Wärmerohr 10 c mündet gemäß dem Ausführungsbeispiel über
eine rohrförmige Fortsetzung, die mit dem Wärmerohr wärme
leitend verbunden ist, in einem Steg 12′ der Abdeckscheibe
11′. Der Steg 12′ dient der radialen Führung des Wärmerohrs
10 c und stellt zugleich die Wärmeübertragung zwischen Wärme
rohr 10 c und Abdeckscheibe 11′ dar. Das in Form eines "L" aus
gebildete Wärmerohr 10 d endet ohne zusätzliche Aufnahme auf
der Abdeckscheibe 11′, wobei der lange Schenkel über seine
gesamte Länge an der Felgeninnenseite 20 und der kurze
Schenkel radial an der Abdeckscheibe anliegt. Durch ent
sprechende Rippen 18′, die auf der Abdeckscheibe 11′ förder
wirksam angebracht sind, und die Öffnungen 13′ in der Rad
scheibe 19 wird eine Luftzirkulation in der Bremse ermög
licht. In Richtung der Abdeckscheibe 11′ weisen die Wärme
rohre 10 c/d eine leichte Neigung auf.
Fig. 4 zeigt die Anordnung der Wärmerohre 10 c/d zwischen
Statorschüssel 7 und Radkörper 16.
Claims (7)
1. Vollbeaufschlagte Mehrscheibenbremse für Fahrzeugräder,
insbesondere für Flugzeugräder, mit abwechselnd ange
ordneten axial schwimmend gehaltenen Stator- und Rotor
scheiben, welche die Statorscheiben radial überragen,
wobei die Bremse durch Abführen der Wärme an die Umgebung
gekühlt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem radial nach innen überragenden Teil der Rotor
scheibe (1) im wesentlichen axial verlaufende Wärmerohre
(10 a) wärmeleitend angeordnet sind, die leicht radial
nach innen geneigt, bis zum der Bremsankerplatte (8)
axial gegenüberliegenden, luftbeaufschlagten Bereich
der Radaußenseite führen, wobei die Rotorscheiben (1)
auf der Nabe (6) und die Statorscheiben (4) an ihrem
äußeren Umfang festgelegt sind und die Rotorscheiben
(1) hohl und als Wärmerohr aufgebaut sind, und daß
die Rotorscheiben (1) mit Bohrungen versehen sind,
durch die die Wärmerohre (10 a) dahinterliegender Ro
torscheiben (1) mit Spiel hindurchragen.
2. Mehrscheibenbremse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die axialen Wärmerohre (10 a) und das Rotorscheiben-
Wärmerohr (1) jeweils einer Rotorscheibe ein einheitliches
Wärmerohrsystem bilden, wobei die axialen Wärmerohre (10 a)
bis etwa zur halben Scheibendicke tief in das Wärmerohr der
entsprechenden Rotorscheibe (1) hineinragen.
3. Mehrscheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Nabe (6) zusätzlich axiale Wärmerohre (10 b) an
geordnet sind.
4. Mehrscheibenbremse nach dem Oberbegriff von,
insbesondere nach dem vollständigen, Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotorscheiben (1′) auf der Nabe und die Statorschei
ben (4) am äußeren Umfang in einer Statorschüssel (7) fest
gelegt sind, wobei innerhalb des Umfangsspaltes zwischen
Felgeninnenseite (20) und Statorschüssel (7) wenigstens ein die
Wärme der Statorschüssel (7) aufnehmendes mit dem Fahrzeugrad
umlaufendes Wärmerohr (10 c) angebracht ist, welches sich bei
stetigem radial nach innen gerichteten Anstieg durch die
Radscheibe (19) hindurch bis in den der Bremsankerplatte (8)
axial gegenüberliegenden, luftbeaufschlagten Bereich der
Radaußenseite erstreckt.
5. Mehrscheibenbremse nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere als Wärmerohr ausgebildete L-förmige Segmente
(10 d) eingesetzt werden.
6. Mehrscheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die freien Enden der axialen Wärmerohre (10 a/b/c/d) in einer
Abdeckscheibe (11) radial abgestützt sind.
7. Mehrscheibenbremse nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckscheibe (11) innenseitig und/oder außensei
tig mit förderwirksamen Vorsprüngen, Rippen (18) und der
gleichen versehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873736508 DE3736508A1 (de) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Vollbeaufschlagte mehrscheibenbremse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873736508 DE3736508A1 (de) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Vollbeaufschlagte mehrscheibenbremse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3736508A1 true DE3736508A1 (de) | 1989-01-19 |
Family
ID=6339267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873736508 Withdrawn DE3736508A1 (de) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | Vollbeaufschlagte mehrscheibenbremse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3736508A1 (de) |
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1987
- 1987-10-28 DE DE19873736508 patent/DE3736508A1/de not_active Withdrawn
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FR3117448A1 (fr) * | 2020-12-10 | 2022-06-17 | Safran Landing Systems | Roue freinée d’aéronef |
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Legal Events
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