DE539855C - Bremse, insbesondere fuer Fahrzeuge - Google Patents
Bremse, insbesondere fuer FahrzeugeInfo
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- DE539855C DE539855C DEW77924D DEW0077924D DE539855C DE 539855 C DE539855 C DE 539855C DE W77924 D DEW77924 D DE W77924D DE W0077924 D DEW0077924 D DE W0077924D DE 539855 C DE539855 C DE 539855C
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16D63/00—Brakes not otherwise provided for; Brakes combining more than one of the types of groups F16D49/00 - F16D61/00
- F16D63/002—Brakes with direct electrical or electro-magnetic actuation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine, Bremse, bei der magnetisch angezogene Reibungselemente
zur Verwendung gelangen, welche die Bremskraft aus der kinetischen
Energie des umlaufenden abzubremsenden Teiles entnehmen.
Das Neue besteht darin, daß die Reibungselemente mindestens auf einem Teil ihrer
wirksamen Fläche ständig nachgiebig gegeneinandergedrückt und miteinander in Berührung
gehalten werden. Hierdurch soll mindestens auf diesem Teil ihrer wirksamen Fläche der magnetische Widerstand des magnetischen
Kreises zwischen den in bekannter Weise dicht beieinander hegenden Reibungselementen konstant gehalten werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt:
Abb. ι einen senkrechten Schnitt durch ein mit einer Bremse gemäß der Erfindung
versehenes Fahrzeugrad,
Abb. 2 eine Seitenansicht der Bremsvorrichtung nach Abb. 1,
Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 2,
Abb.-4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 1,
Abb. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Abb. 2.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten, Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die
Bremse in der bei Kraftfahrzeugen üblichen Art an einem Rade befestigt. Im dargestellten
Falle besitzt das Rad eine Reihe von Speichen 10, die zwischen Flanschen 11 der
Nabe 12 befestigt sind, die drehbar auf dem äußeren Ende einer feststehenden Achse 13
gelagert ist. Zu diesem Zwecke trägt die Nabe Rollenlagerringe 14, die in gewissem
Abstande voneinander die Achse umfassen und hierdurch das Rad tragen. Eine Befestigungsmutter
15 ist auf das Ende der Achse aufgeschraubt und legt sich gegen das äußere
Rollenlager, so daß das Rad hierdurch in seiner Stellung auf der Achse gehalten wird.
Falls die Räder als Treibräder, wie beispielsweise die Hinterräder von Kraftfahrzeugen,
dienen sollen, wird das Rad auf der Antriebsachse befestigt.
Auf der Innenseite des Rades ist die sich mit dem Rade drehende, nach innen geöffnete
Bremstrommel 16 befestigt, die in einem Flansch 17 die Nabe 12 aufnimmt und
durch Bolzen 18 gehalten wird. Auf der zylindrischen
Innenfläche der Trommel ist durch Schrauben 20 ein Bremsbelag 19 von
geeignetem Material befestigt, der eine ringförmige, zu der Trommelachse konzentrische
Bremsfläche bildet. Aus weiter unten beschriebenen Gründen wird die Trommel
zweckmäßig aus einem magnetischen Werkstoff, beispielsweise weichem Stahl, gefertigt
und ist an ihrem Innenrande mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch 21
versehen. Dieser Flansch ist mit einer glatten, bearbeiteten Fläche 22 versehen, die senkrecht
zur Trommelachse steht. Innerhalb der Bremstrommel sind zwei halbkreisförmige Bremsschuhe 23 (Abb. 4)
befestigt, die gegen den Bremsbelag 19 zur Abbremsung des Rades gespreizt werden können.
Im dargestellten Falle besteht jeder Bremsschuh aus einem im Querschnitt T-förmigen
Gußkörper, der mit einer inneren Ver-. Stärkungsrippe 24 versehen ist, welche aus
einem Stück mit einem peripherischen Flansch 25 besteht. Dieser Flansch bildet den Träger
für einen Belag 26, dessen äußere Fläche beim Anziehen der Bremse mit dem Bremsbelag
19 zusammenarbeitet. Zweckmäßig besteht dieser Belag ebenso wie der Bremsbelag
19 aus einem hitzebeständigen Metall, beispielsweise Stahl, das für eine längere
Zeitdauer der Wärmeentwicklung und der Abnutzung Widerstand leistet. Die Belege werden
durch Schrauben 27 auf den Bremsschuhen gehalten.
Wie insbesondere in Abb. 4 dargestellt ist, besitzen die Bremsschuhe eine solche Länge,
daß zwischein ihren einander zugekehrten Enden Zwischenräume verbleiben, in denen
Nocken 28 befestigt sind. Die Nocken können jede geeignete Form aufweisen; die dargestellte
ist verhältnismäßig kurz und mit flachen Seitenflächen und abgerundeten Kanten versehen. Diese Nocken arbeiten mit den
gegenüberliegenden Flächen von Rippen 29 zusammen, die an den Enden der Bremsschuhe
angeordnet sind. Wie ersichtlich, ist es möglich, mittels der Nocken die Bremsschuhe
mit erheblicher Kraft auseinanderzuspreizen, wenn diese Nocken in einer der
beiden Richtungen gedreht werden. Um die Bremsschuhe in dauerndem Eingriff mit den
Nocken und hierdurch die Bremse in der Lösestellung zu halten, wenn die Nocken sich
in ihrer Ruhestellung befinden (Abb. 4), sind zwei Paare von Zugfedern 30 vorgesehen, die
zwischen die Enden von Bolzen 31, die in den Rippen 24 angeordnet sind, gespannt
sind.
Um das offene Ende der Bremstrommel abzuschließen und die Nocken 28 und die
Bremsschuhe in der richtigen Lage zu halten, ist ein Teil 32 auf der feststehenden Achse 13
unter Sicherung gegen Drehung befestigt.
Der Teil 32 ist ein Gußstück in Form einer kreisförmigen Platte, die durch radial sich
nach außen erstreckende Rippen 33 verstärkt ist und einen NabenteÜ34 aufweist, der die
Achse 13 aufnimmt und mit derselben durch einen Federkeil 3 5 verbunden ist. Jede der
horizontalen Rippen 33 ist mit einer Verdickung36 (Abb. 2,3) versehen, in der eine
einen Kopfbolzen 37 aufnehmende Bohrung angeordnet ist. Dieser Bolzen erstreckt sich
durch einen nach innen offenen Schlitz 38 der Rippe 24 eines jeden Bremsschuhes. Auf
den äußeren, mit Gewinde versehenen Enden der Bolzen sind Muttern 39 angeordnet, mittels
deren die Bremsschuhe derart eingestellt werden können, daß sie die richtige Lage
gegenüber dem Bremsbelag 19 haben.
In der unteren senkrechten Rippe 33 ist in einem Auge 40 parallel zu der Trommelachse
eine Bremswelle 41 gelagert, an deren innerem Ende sich der untere Spreiznocken
28 befindet. An dem anderen Ende der Bremswelle ist außerhalb des Abschlußteiles
32 ein Kurbelarm 42 befestigt. Eine entsprechende Bremswelle 43, die auf ihrem
inneren Ende den oberen Spreiznocken, 28 trägt und in einem Auge 44 der oberen Rippe
33 angeordnet ist, ist an ihrem äußeren Ende mit einem Kurbelarm 45 versehen. Wenn
einer der beiden Arme 42 oder 45 in irgendeiner Richtung geschwenkt wird, wird der
zugehörige Spreiznocken 28 die Bremsschuhe nach außen gegen den Bremsbelag 19 auseinanderspreizen,
wobei sich die Bremsschuhe mit ihrem anderen Ende gegen den nicht benutzten Nocken stützen und um ihren Berührungspunkt
drehen. Wie ersichtlich, übertragen die Nocken die auf die Kurbelarme ausgeübten Kräfte mit großem mechanischem
Wirkungsgrad auf die Bremsschuhe, sobald die Nocken geschwenkt werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll der Arm 45 von Hand betätigt werden
und ist zu diesem Zwecke drehbar an eine Stange 46 angelenkt, die zu irgendeinem Bedienungspuinkt
führt. Eine derartige Hilfsbremsvorrichtung könnte beispielsweise vorgesehen
werden, wenn die Bremse gemäß der Erfindung an den Hinterrädern von Kraftfahrzeugen
Anwendung finden soll, bei denen es wünschenswert ist, daß die Bremse unabhängig
von der gewöhnlichen Fußbremse betätigt werden kann.
Es soll nun beschrieben werden, auf welche Weise die kinetische Energie eines sich bewegenden
Fahrzeuges als Quelle für die Bremskraft verwendet wird. Zu dem genannten Zweck ist mit dem Kurbelarm 42 eine
Vorrichtung verbunden, die im wesentlichen aus einer elektromagnetischen Kupplung besteht,
deren treibender Teil die Bremstrommel ist und deren getriebener Teil mechanisch
mit dem freien Ende des Kurbelarmes 42 verbunden und derart ausgebildet
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ist, daß er sich an die Bremstrommel anpreßt und durch Drehung mit derselben den
Spreiznocken betätigt. Damit der getriebene Teil der Kupplung aufhört, sich mit der
Bremstrommel weiterzudrehen, nachdem die Bremsklötze auseinandergespreizt sind, anderseits
aber die Bremsklötze in der Bremsstellung hält, ist die Kupplung als Rutschkupplung
ausgebildet. Diese Kupplung besteht aus dem. Flansch 21 der Bremstrommel
und einem beweglichen magnetischen Anker in Form eines Kreisringes 47 (Abb. 2 und 3),
der eine glatt bearbeitete Fläche 48 aufweist, die eine große, mit der Oberfläche 22 des
Flansches zusammenarbeitende Reibungsfläche bildet. Der Ring wird gegen den Flansch gleichförmig an allen Punkten durch
einen magnetischen Fluß gedruckt, der in dem Ring erzeugt wird und auf den Flansch
21 einwirkt. Zu diesem Zwecke ist eine Kreisnut 49 in der Stirnseite des· Ringes eingearbeitet,
die eine Drahtspule 50 enthält, mittels deren der magnetische Fluß durch den Ring erzeugt werden kann. Die Zahl der
Spulenwindungen hängt im wesentlichen von der auf dem Fahrzeuge verfügbaren Stromquelle
ab. Die Kraft, die bestrebt ist, den Ring zu drehen, ist proportional der Reibungsfläche
und dem durch die Erregung der Spule erzeugten magnetischen Fluß. Daher können durch die vorliegende Anordnung
zwei Veränderliche derart vergrößert werden, daß die kinetische Energie des sich bewegenden
Fahrzeuges eine praktisch unbegrenzte Quelle für die Bremskraft bildet.
Um eine Axialbewegung des Magnetringes 47 gegenüber der Trommel 16 zu ermöglichen,
ist der Träger 32 mit einer ringförmigen Schulter 51 versehen, die parallel zu der
Trommelachse gerichtet ist. Der Durchmesser der Schulter ist derart gewählt, daß
sie in den Ring 47 hineinpaßt, der hierdurch in zentrierter Lage gleitend getragen wird.
Durch die durch Erregung der Spule 50 hervorgerufene magnetische Anziehung des Flansches
21 und des Ringes 47, die mindestens auf einem Teil ihrer wirksamen Fläche ständig
miteinander in Berührung sind, werden die Stirnfläche 48 des Ringes und die bearbeitete
Fläche 22 des Flansches 21 so stark aneinandergepreßt, daß der Ring 47 durch
die Trommel wie bei einer Reibungskupplung mitgenommen wird.
Das Eindringen von Schmutz und Wasser zwischen die Reibungsflächen 22 und 48,
durch das die Wirkung der Kupplung in Frage gestellt werden könnte, wird auch noch
durch Einkapselung des Magneten verhindert. Diese Einkapselung besteht in einer ringförmigen,
an dem Träger 32 befestigten Haube 52, die sich an die Schulter 51 anschließt und
mit einem umgebogenen Rand 53 bis über den Flansch 21 greift. An diesen Flansch
ist eine geneigte Ablenkfläche 54 vorgesehen, die das Zurückhalten von Wasser vor dem
Eintritt zwischen die Flanschen 21 und 53 bewirkt. In Augen 56 (Abb. 1) der Haube
eingeschraubte Bolzen 5 5 verhindern ein Abheben des Magnetringes 47 von dem Flansch
21.
Die mechanische Verbindung zwischen dem Ring 47 und dem Kurbelarm 42 weist einen
Bolzen 57 auf, der in dem Ring 47 befestigt ist und sich parallel zu der Ringachse durch
einen in der Haube 52 gebildeten bogenförmigen Schlitz 58 erstreckt. Außerhalb der Haube
ist auf dem Bolzen 57 ein Hebel 59 derart drehbar gelagert, daß sich dieser Bolzen bei
der Bewegung in Achsrichtung, die er mit dem. Ring 47 ausführt, in dem Hebel 59 seitlieh
verschieben kann. Das freie Ende dieses Hebels wird durch das gegabelte Ende des
Kurbelarmes 42 aufgenommen und ist mit diesem durch einen Bolzen 60 verbunden.
Zweckmäßig ist der Bolzen 57 auf dem Ring 47 derart angeordnet, daß die auf den Arm
42 ausgeübte Kraft rechtwinklig zu diesem Arm zur Erzielung eines möglichst großen
Drehmomentes und einer großen Bremskraft einwirkt. Der Arm 42 kann jede geeignete
Länge aufweisen. Diese Länge bestimmt die Stellung des Bolzens 57 auf dem Magnetring.
Um zu verhindern, daß Staub, Straßenschmutz o. dgl. durch den Schlitz 58 in die
Bremse gelangt, ist innerhalb der Haube 52 eine längliche, flache Platte angeordnet, die
nachgiebig gegen die innere, flache Seite einer den Schlitz 58 umgebenden Rippe gedrückt
wird, und zwar durch eine Feder 62 (Abb. ς), die einen in der Haube 52 befestigten
Stift 63 umgibt und zwischen den äußeren Teil der Haube 52 und das mit einem Kopf
versehene äußere Ende des Stiftes geschaltet ist. Der Bolzen 57 erstreckt sich durch ein
Loch in der Platte 61, so daß diese Platte sich mit dem Ring 47 bewegt. Diese Bewegung
der Platte wird durch einen Schlitz 64 ermöglicht, durch den der Tragstift 63 hindurchgeht.
Der ungeschlitzte Teil der Platte 61 schließt den Schlitz 58 in jeder Stellung
des Bolzens 57 ab. Die Länge der Schlitze 58 und 64 ist derart, daß eine Bewegung des
Magnetringes in beiden Richtungen möglich ist, auch wenn die Auflagen auf die Bremse
abgenutzt sind.
Wie in Abb. 3 dargestellt, kann die Magnetspule 50 von einer beliebigen Stromquelle,
beispielsweise einer Akkumulatorenbatterie 6, aus gespeist werden. Die Zuführung des
Stromes kann von Hand oder selbsttätig durch einen Widerstand 66 geregelt werden.
Die zu der Stromquelle führenden beiden Zu-
führungsdrähte 6j münden in eine hohle
Kappe 68, die eine in der Haube gebildete Öffnung 69 abschließt. In der Kappe befinden
sich zwei isolierte Kontaktstifte 70, die unter der Wirkung von Federn 71 in Eingriff
mit Kontaktstreifen 72 gedrückt werden, die mit den Enden der Magnetspule verbunden
sind. Die Federn 71 drücken auf den Magnetring 47 ständig nachgiebig gegen den Flansch
jo 21 und halten ihn in leichter Berührung damit. Die Kontaktstreifen sind auf einem Isolierstück
J3 angeordnet, das .an dem Ring
47 befestigt ist. Sie sind ausreichend lang, um die erforderliche Bewegung des Ringes
zu ermöglichen.
Angenommen, das Fahrzeugrad dreht sich und die Teile befinden sich in der in den
Zeichnungen dargestellten Ruhelage, so vollzieht sich die Bremsung wie folgt: Der Führer des Fahrzeuges bedient den
Schaltarm des Widerstandes und erregt hierdurch den Magneten 50. Der erzeugte magnetische
Fluß wirkt auf den umlaufenden Flansch 21 wie auf einen Anker, so daß der
mit ihm bereits in Berührung befindliche Ring 47 dermaßen kräftig gegen den Flansch
gepreßt wird, daß er von diesem durch Reibung mitgenommen wird. Diese Drehbewegung
des Ringes 47 schwenkt den Arm 42 und mit ihm den unteren Nocken 28, der die Bremsschuhe gegen die Trommel spreizt. Ein
Teil der kinetischen Energie des sich bewegenden Fahrzeuges wird auf diese Weise benutzt,
die Bremsschuhe gegen den Bremsbelag 19 zu drücken. Wenn die Reibung zwischen
dem Bremsbelag 19 und den Bremsschuhen so groß ist, daß die Reibung zwischen
dem Ring 47 und dem Flansch 21 überwunden
wird, gleitet der Ring gegenüber der Trommel. Er wird in Bremsstellung während der Drehung der Trommel gehalten, bis das
Rad stillsteht. Die Bremsen bleiben dann so lange angezogen, wie der Magnet erregt ist.
Um die Bremsen zu lösen, wird daher der Erregerstrom unterbrochen, worauf der Druck
der Bremsbacken aufhört und die Teile unter der Wirkung der Federn 30 in die Lösestellung
zurückkehren können. Die Reibungskraft zwischen dem Magnetring und der
Trommel und somit die auf die Bremsschuhe ausgeübte Bremskraft ist direkt proportional
der durch die Magnetspule fließenden Stromstärke. Die genannten Größen können daher
leicht durch irgendeinen Widerstand bekannter Bauart geregelt werden, der sowohl von
Hand als auch selbsttätig bedient werden kann. Mit einer derartigen Anordnung läßt
sich ein Ausgleich der Bremswirkung bei allen Fahrzeugrädern erreichen.
Die elektrische Bremse der beschriebenen Art ist außerordentlich beanspruchungsfest
und billig, dabei kräftig, wirksam und zuverlässig in der Wirkung. Infolge der sehr
gedrängten Anordnung der Teile ist die Bremse besonders zum Gebrauch in Verbindung
mit Fahrzeugrädern, hauptsächlich Vorderrädern von Vierradfahrzeugen, geeignet. Durch Anordnung der Reibungsfläche, gegen
die sich der Magnet anlegt, in nennenswertem Abstande von der Drehachse der Trommel
wird eine Kraft gewonnen, die an dem Bolzen 57 verfügbar wird. Die Größe des Hebelarmes
42 bestimmt weiterhin die Kraft, die an den Spreiznocken zur Wirkung kommt. Vorteilhaft wird der Kurbelarm drehbar auf
einer Achse gelagert, die innerhalb des Magnetringes liegt. Diese Kraftübersetzung ergibt
eine sehr erhebliche Bremskraft, trotzdem der Magnet selbst nur wenige Amperewindungen
aufweist. Dadurch ist die An-Ordnung von metallischen Auflagen auf die Bremsklötze ermöglicht, welche der gewöhnlich
auftretenden Abnutzung standhalten. Durch Verwendung einer Antriebsvorrichtung mit sehr großem Bewegungsbereich gegenüber
den gewöhnlichen Handbremsen wird jedes durch Abnutzung bedingte Spiel in den Teilen bei jeder Bremsung ausgeglichen. Eine
häufige Nachstellung der Bremsen wird auf diese Weise vermieden. go
Claims (1)
- Patentanspruch :Bremse, insbesondere für Fahrzeuge, bei der die kinetische Energie des abgebremsten Fahrzeuges benutzt wird, um unter dem Einfluß von Reibungselementen, die durch Magnetismus gegeneinander beweglich sind, Bremsmittel in Berührung mit einer Bremstrommel zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand des zur Erzeugung der Bremswirkung verwendeten magnetischen Kreises zwischen den in bekannter Weise dicht beieinander liegenden, ring- -105 förmig ausgebildeten Reibungselementen mindestens auf einem Teil ihrer wirksamen Fläche dadurch konstant erhalten wird, daß die Reibungselemente mindestens auf diesem Teil der wirksamen Fläche ständig nachgiebig gegeneinandergedrückt werden.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US539855XA | 1926-12-22 | 1926-12-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE539855C true DE539855C (de) | 1931-12-04 |
Family
ID=21987928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEW77924D Expired DE539855C (de) | 1926-12-22 | 1927-12-16 | Bremse, insbesondere fuer Fahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE539855C (de) |
-
1927
- 1927-12-16 DE DEW77924D patent/DE539855C/de not_active Expired
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