DE3911427C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine
Lamellenbremse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer aus DE-OS 33 24 775 bekannten hydraulisch gelüfteten Lamellenbremse wird
ein Ringkolben verwendet, der gegenüber dem Bremsengehäuse
durch Dichtungen abgedichtet ist und einen Druckraum für die
Zuführung eines Druckmediums zum Anlegen des Lüftdrucks bildet.
Eine solche kompakte Bremse mit einem großen Bremskolben
ist für einen niedrigen Lüftdruck geeignet. Allerdings ist bei
dieser bekannten Bremse nachteilig, daß der geringe
Platzbedarf mit Hilfe eines im Bremsengehäuse befestigten
Federelements erreicht werden muß, welches auf den Bremskolben
einwirkt. Dieses einzelne Federelement hat naturgemäß eine
steile Federkennlinie, d. h. es zeigt eine große Kraftänderung
schon bei kleinen Federwegen. Um die geforderten definierten
Bremskräfte aufzubringen, sind daher axial genau tolerierte
Abmessungen der Bauteile erforderlich, was zu hohen
Fertigungs- und Montagekosten führt. Ferner sei auf DE-OS 32 11 366 hingewiesen, die eine Bremse
beschreibt, bei der ein Ringkolben mit zwei am Außenumfang
vorgesehenen Dichtungen verwendet wird, um so einen trockenen
Bremsbetrieb zu ermöglichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und insbe
sondere eine Bremsvorrichtung anzugeben, bei der eine beson
ders in Axialrichtung kompakte Bauweise ohne die Nachteile
enger axialer Toleranzen erreicht wird. Insbesondere sollen
dabei die durch eine steile Federkennlinie verursachten
Nachteile vermieden werden.
Zur Lösung der genannten Aufgabe sei auf die Ansprüche sowie
die folgende Beschreibung verwiesen.
Insbesondere sieht die Erfindung vor, daß als Federelement ein
solches mit einer größeren axialen Erstreckung mit flacher
Kennlinie, insbesondere ein Federpakekt, verwendet wird.
Dieses vorzugsweise in der Form eines Federpakets vorliegende
Federelement ist mindestens teilweise, vorzugsweise zum größten
Teil oder gänzlich innerhalb eines zu bremsenden, sich
drehenden Lamellenträgers angeordnet. Durch die erfindungs
gemäße Unterbringung des Federpakets wird die kompakte
Bauweise beibehalten, da dieser Bauraum für das Federpaket
bisher nicht ausgenutzt wurde.
Durch die Verwendung eines vom Bremskolben getrennt
angeordneten Deckels ist es darüber hinaus möglich, mittels
einer beispielsweise einfach in der Form einer Schraube
vorliegenden mechanischen Betätigung die Einstellbarkeit der
vom Federpaket auf den Bremskolben ausgeübten Federkraft
vorzusehen. Damit ist es möglich, den gewünschten Luftdruck
bzw. die gewünschte Haltekraft genau einzustellen.
Durch die Erfindung wird weiterhin sichergestellt, daß der
Luftdruck auf die gesamte Kolbenoberfläche einwirken kann.
Entsprechende Verbindungen sind durch die Gestaltungen der
ineinandergreifenden Oberflächen, des drehbaren Lamellen
trägers und des Bremskolbens geschaffen.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung in der Form einer
Lamellenbremse, die an einer Anordnung mit einem
drehbaren zu bremsenden Lamellenträger angeordnet
ist;
Fig. 2 eine auseinandergezogene Ansicht des
Ausführungsbeispiels der Fig. 1.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Bremsvorrichtung 1 in der Form
einer Lamellenbremse dargestellt. Die Bremsvorrichtung 1 ist
an einer Anordnung 2 (beispielsweise einem Hydraulikmotor)
befestigt, deren im folgenden allgemein auch als drehbarer
Lamellenträger bezeichnete Welle 3 gebremst werden soll. Die
Bremsvorrichtung 1 besitzt einen bezüglich der Längsachse 4 im
wesentlichen rotationssymmetrischen Aufbau.
Die Anordnung 2 weist ein Gehäuse 9 auf, in dem in nicht näher
gezeigter Weise die Welle 3 drehbar gelagert ist. In einem
Ringvorsprung 10 des Gehäuses 9 sitzt eine Dichtung 11, welche
eine Abdichtung des Innenraums der Anordnung 2 gegenüber dem
Druckmedium oder Druckmittel der Bremsvorrichtung 1 vorsieht.
An einer mehrere Gewindebohrungen 12 aufweisenden Stirnfläche
13 des Gehäuses 9 kann die Bremsvorrichtung 1 angebaut werden.
Die Welle 3 bildet eine Radialerweiterung 15 mit einer Länge L
und trägt an ihrem Außenumfang 17 einen ersten Lamellensatz
18.
Die Radialerweiterung 15 liegt im wesentlichen innerhalb der
Bremsvorrichtung 1 und bildet an ihrem freien Ende eine
napfartige Ausnehmung 20 mit einer Tiefe T. Die Ausnehmung 20
wird von einer Ringwand 21 begrenzt, welche eine nach außen
verlaufende Abschrägung 22 besitzt und einen keine Lamellen
tragenden Vorsprung 23 besitzt. Die Tiefe T ist vorzugsweise
etwa 2/3 der Länge L der Radialerweiterung 15.
Die Bremsvorrichtung 1 weist ein im ganzen rohrförmiges
Bremsengehäuse 25 auf und bildet eine ringförmige Stirnfläche
27 zur Anlage an der Stirnfläche 13. Schraubenbolzen 28
verlaufen durch entsprechende Bohrungen im Gehäuse 25 und
sind in die Gewindebohrungen 12 zur Befestigung des
Bremsengehäuses 25 an der Anordnung 9 eingeschraubt.
Das Bremsengehäuse 25 bildet ausgehend von der Stirnfläche 27
einen Nabenabschnitt 29, daran anschließend einen Radialab
schnitt 30 und daran anschließend einen horizontal verlaufen
den Endabschnitt 31. Ein Druckmittelanschluß 33 ist im Endab
schnitt 31 benachbart zum Radialabschnitt 30 radial verlaufend
vorgesehen. Das Bremsengehäuse 25 bildet im Bereich des Endab
schnitts 31 eine Öffnung 35 mit einem größeren Durchmesser und
im Bereich des Nabenabschnitts 29 eine Öffnung 36 mit klei
nerem Durchmesser. Am Nabenabschnitt 29 ist ein zweiter Lamel
lensatz 32 mit dem ersten Lamellensatz ineinandergreifend be
festigt. Eine Stützplatte ist mit 83 bezeichnet, wobei aber
dieses Bauteil auch als Teil des Gehäuses 9 vorgesehen sein
könnte.
An der Innenwand des Endabschnitts 31 sind zwei Ringnuten zur
Aufnahme von Dichtung 38 bzw. 39 vorgesehen.
In der Öffnung 35 sitzen benachbart zueinander ein Bremskolben
6 und ein Deckel 8.
Der Bremskolben 6 ist im ganzen scheibenförmig ausgebildet,
weist aber in seinem Mittelbereich einen sich axial er
streckenden Vorsprung 51 auf. Im einzelnen besitzt der
Bremskolben 6 ein radial verlaufenden Ringteil 41, daran
anschließend ein axial verlaufendes Zylinderteil 42 (bildet
den Vorsprung 51) und wiederum daran anschließend ein kreis
rundes Bodenteil 43. Auf diese Weise wird eine Ausnehmung 44
mit einer Tiefe X gebildet. Radial nach außen gegenüber dem
Vorsprung 51 versetzt und ebenfalls gegenüber dem radialen
Ringteil 41 vorspringend, ist eine Ringwulst 47 ausgebildet,
die eine Ringanlagefläche 48 zur Zusammenarbeit mit den
Lamellen bildet. Am Außenumfang des Bremskolbens 6 verbreitert
sich der radiale Ringteil 41 und bildet eine Gleitfläche 49,
die auf einer Gleitfläche 50 der Öffnung 35 gleiten kann.
Zwischen dem Vorsprung 51 und der Ringwulst 47 bildet sich
eine Ringausnehmung 52, in welche im zusammengebauten Zustand
der bereits erwähnte Vorsprung 23 ragt. Mehrere durch
Radialstege getrennte Vertiefungen 54 können auf der vom
Vorsprung 51 wegweisenden, sich radial erstreckenden Seite des
Bremskolbens 6 ausgebildet sein. Der Bremskolben bildet die
sich über seine gesamte Radialerstreckung verlaufenden
Druckflächen 55 und 56.
Die Federmittel 60 bestehen nicht aus einem einzigen, eine
steile Federkennlinie aufweisenden Federelement, sondern aus
einem Federelement mit flacher Federkennlinie. Vorzugsweise
ist das Federelement 60 ein sogenanntes Federpaket, d.h. es
besteht im dargestellten Fall aus fünf Federgruppen, die in
der Zeichnung in einem im wesentlichen zusammengedrückten
Zustand gezeigt sind, wobei allerdings in Fig. 2 nicht
unmittelbar dargestellt ist, wieso sich die Federmittel 60 in
der dargestellten Position befinden. Man erkennt, daß die
Federmittel 60 im zusammengebauten Zustand mit ihrer
Anlagefläche 61 am Bodenteil 43 der Ausnehmung 44 anliegen und
mit ihrem Außenumfang 63 vorzugsweise genau in die durch die
Ausnehmung 44 gebildete Öffnung passen. In der Zeichnung sind
Tellerfedern gezeigt, es kann aber auch an Stelle der
Tellerfedern eine oder mehrere Zylinderfeder(n) vorgesehen
werden.
Der gemäß der Erfindung vorgesehene Deckel 8 kann nach dem
Einführen des Bremskolbens 6 und der Federmittel 60 in die
Öffnung 35 eingesetzt werden, um mittels eines Spreng- oder
Halterings 67 festgelegt zu werden. Der Deckel 8 hat an seinem
Außenumfang eine Führungsfläche 71, die mit der Gleitfläche 50
in Berührung steht. Mittig ist der Deckel 8 mit einer Gewinde
bohrung 70 ausgestattet, in die eine mechanische Betätigung in
der Form einer Schraube 74 eingeschraubt ist. Die Schraube 74
sieht über einen Andrückring 68 eine Anlage für die Federmit
tel 60 vor. Je nachdem wie weit die Schraube 74 hinein- oder
herausgedreht wird, kann die Federkraft des Federpaketes 60
eingestellt werden. Auf diese Weise ist es möglich, den gewün
schten Lüftdruck bzw. die Haltekraft der Bremsvorrichtung ge
nau einzustellen. Eine ringförmige Vertiefung 72 ist im Deckel
8, die Gewindebohrung 70 umgebend, vorgesehen.
In bekannter Weise kann über den Druckmittelanschluß 33
Druckmittel zugeführt werden, um die Bremsvorrichtung mehr
oder weniger zu lösen (lüften). Wenn kein oder ein niedriger
Strömungsmitteldruck bei 33 angelegt ist, wird die Bremsvor
richtung durch die Kraft der Federmittel 60 die größtmögliche
Bremskraft vorsehen. Je nachdem wie hoch der bei 33 angelegte
Druck ist, wird die geforderte Bremswirkung eingestellt. Das
bei 33 zugeführte Druckmittel gelangt zunächst in einen
ringförmigen Druckmitteleintrittsraum 78. Von dort kann das
Druckmittel um den Ringwulst 47 herum in einen Verbindungs
kanal 79 über die Ringverbindung 81 in den Druckmittelraum 80
strömen. Auf diese Weise steht das Druckmittel am gesamten die
Druckflächen 55 und 56 aufweisenden Bremskolben an. Die
Strömung des Druckmittels vom Raum 78 zum Verbindungskanal 79
kann auch über die Bremslamellensätze 18, 32 gehen.
Als Druckmedium kann beispielsweise Luft oder Öl, vorzugsweise
aber Öl vorgesehen sein.
Claims (17)
1. Lamellenbremse
mit einem sich drehenden, einen ersten Lamellensatz
(18) tragenden Lamellenträger (3), wobei folgende Merkmale
vorgesehen sind:
ein Bremsengehäuse (35), welches einen zweiten Satz (32) von Lamellen trägt, die mit dem ersten Satz ineinandergreifen, und
ein in einer Öffnung (35) des Bremsengehäuses (25) hin und her bewegbar angeordneter im ganzen scheibenförmiger, an seinem Außenumfang abgedichteter Bremskolben (6), der durch Federmittel (60) auf die ineinandergreifenden ersten und zweiten Lamellensätze hin vorgespannt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß vom Bremskolben (6) getrennt ein Deckel (8) am Bremsengehäuse (25) angeordnet ist, und daß die als Federpaket (60) ausgebildeten Federmittel mittig zwischen dem Bremskolben (6) und dem Deckel (8) angeordnet und aufgenommen sind.
ein Bremsengehäuse (35), welches einen zweiten Satz (32) von Lamellen trägt, die mit dem ersten Satz ineinandergreifen, und
ein in einer Öffnung (35) des Bremsengehäuses (25) hin und her bewegbar angeordneter im ganzen scheibenförmiger, an seinem Außenumfang abgedichteter Bremskolben (6), der durch Federmittel (60) auf die ineinandergreifenden ersten und zweiten Lamellensätze hin vorgespannt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß vom Bremskolben (6) getrennt ein Deckel (8) am Bremsengehäuse (25) angeordnet ist, und daß die als Federpaket (60) ausgebildeten Federmittel mittig zwischen dem Bremskolben (6) und dem Deckel (8) angeordnet und aufgenommen sind.
2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federpaket (60) in axialer Richtung mindestens teilweise
innerhalb des sich drehenden Lamellenträgers (3) angeordnet
ist.
3. Bremse nach
Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federpaket von
außen her in in seiner Vorspannung einstellbar ist.
4. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (60) eine flache Federkennlinie aufweisen.
5. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sich in das Bremsengehäuse
(31) hinein erstreckende Ende des drehbaren
Lamellenträgers (3) eine sich radial und axial erstreckende
Ausnehmung (20) aufweist, in der die in der Form eines Federpakets
ausgebildeten Federmittel (60) mindestens teilweise
untergebracht sind.
6. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Lamellenträger
eine Welle (3), insbesondere die Welle eines Hydraulikmotors,
ist.
7. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskolben (6)
in seiner Mitte einen
Vorsprung (51) unter Bildung einer Ausnehmung (44) aufweist,
in die die Federmittel (60) einsetzbar sind.
8. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe X der
Ausnehmung (44) in etwa der Länge des Federpakets (60) in
zusammengedrücktem Zustand entspricht.
9. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (51) des
Bremskolbens (6) in die Ausnehmung (20) ragt, wobei bei
vollständig zusammengepreßten Lamellen ein Druckmittelraum
(80) verbleibt, der mit einem Druckmittelanschluß (33) in
Verbindung steht.
10. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelraum
(80) über eine Ringverbindung (81) sowie einen Verbindungs
kanal (79) mit einem Druckmitteleintrittsraum (78) in Ver
bindung steht, in welch letzterem der Druckmittelanschluß (33)
mündet.
11. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das einerseits an
einem Bodenteil (43) des Bremskolbens (6) abstützende
Federpaket (60) andererseits am Deckel (8) abstützt.
12. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der von
dem Federpaket (60) ausgeübten Vorspannkraft die im Deckel (8)
vorgesehenen Einstellmittel in der Form einer Einstellschraube
(74) ausgebildet sind, wobei das Federpaket (60) über einen
Andrückring (68) an dieser Schraube (74) anliegt.
13. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Bremskolben (6) ein
Ringwulst (47) mit einer Ringanlagefläche (48) ausgebildet
ist, welche zur Übertragung der Federkraft auf
ineinandergreifende Lamellensätze dient.
14. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß radial nach innen
gegenüber dem Ringwulst (47) eine Ringausnehmung (52)
vorgesehen ist.
15. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (9)
der Anordnung (2) eine Dichtung (11) vorgesehen ist, so daß
ein Austritt des Druckmittels verhindert wird.
16. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungen (38) und
(39) im Horizontalabschnitt (31) des Bremsengehäuses (25) zur
Abdichtung des Kolbens (6) bzw. des Deckels (8) vorgesehen
sind, wobei der Deckel (8) durch einen Haltering (67) im
Bremsengehäuse (25) gehaltert ist.
17. Bremse nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einzelnen
Federgliedern bestehende Federpaket ein Federpaket der
folgenden Bauart ist: Tellerfeder oder Zylinderfeder.
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