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Scheibenbremse
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit axial geführten, gegeneinander bewegbaren. sowie gegen Drehung gesicherten Bremsscheiben, die sich gegen einen mit dem zu bremsenden Teil verbundenen Ring anpressen, welcher im wesentlichen radiale, an ihren inneren Enden Lufteintrittsöffnungen aufweisende Kanäle besitzt,. die an ihren äusseren Enden mit axial verlaufenden Kanälen verbunden sind.
Die bisher meist verwendeten Trommelbremsen hatten die Eigenschaft, dass nach länger andauerndem Bremsen das sogenannte"Fading"eintrat, ein Nachlassen der Bremswirkung, welches in der immer mehr zunehmenden Temperatur der Bremstrommel und des Bremsbelages infolge der nur mangelhaften Kühlung der Bremse seine Ursache hatte.
Bei den Scheibenbremsen, wie sie z. B. bei besonders schnellen Fahrzeugen angewendet werden, waren die Kühlverhältnisse besser, weil die Bremsbacken nur einen geringen Teil der Bremsfläche der Bremsscheibe bedeckten und die Bremsscheibe daher die beim Bremsen erzeugte Wärme unmittelbar an die umgebende Luft abführen konnte. Jedoch auch bei diesen Bremsen zeigte sich die Erscheinung des Nachlassens der Bremswirkung nach langem Bremsen infolge starker Erwärmung, da die Oberfläche der Bremsscheibe aus rein konstruktiven Gründen nicht so gross gemacht werden konnte, um auch die grösstmöglichen, beim Bremsen erzeugten Wärmemengen hinreichend rasch abführen zu können und der Fahrtwind, welcher sonst die Wärmeabfuhr unterstützte, durch die verschiedensten Konstruktionsteile und auch die Räder selbst von der Bremsscheibe abgehalten wurde.
Zur Behebung dieser Mängel wurde bereits vorgeschlagen, bei einer Scheibenbremse mit axial ge- führten Bremsscheiben im zentralen Teil axial verlaufende Kanäle vorzusehen, welche mit radialen, am Umfang der Scheibenbremse nach aussen mündenden, in dem zu bremsenden Teil angeordneten Kanälen verbunden sind. Durch die Drehung des mit radialen Kanälen versehenen Teiles wird dauernd Luft von aussen her angesaugt und nach Art einer Zentrifugalpumpe durch die Kanäle durchgetrieben. Die bekannte Bauart hat den Nachteil, dass durch den radialen Luftaustritt eine Aufwirbelung des Schmutzes und Staubes in der die Scheibenbremse aufnehmenden Trommel erfolgt.
Schliesslich ist auch vorgeschlagen worden, bei einer Scheibenbremse, die einseitig durch eine kappenförmige Bremstrommel abgedeckt ist, die radial strömende, die Bremsbeläge kühlende Luft an dem axial verlaufenden Rand der Bremstrommel parallel zu diesem austreten zu lassen.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, Scheibenbremsen der zuletzt beschriebenen Art, bei welchen die Luft in radialer Richtung entlang der Bremsbeläge strömt und dann in axialer Richtung austritt, dahingehend zu verbessern, dass sie auch langdauerndes Bremsen ermöglichen bzw. mit der gleichen Bremskraft grössere Bremsleitungen vertragen, als die bisher bekannten Bremsen gleichen Durchmessers.
Um dies zu erreichen, bilden bei der Bremse der eingangs erwähnten Bauart erfindungtgemäss die axial verlaufenden Kanäle mit den radial verlaufenden T-Form, wobei der eine Arm des axialen Kanals nach aussen mündet und der andere an den an die Aussenfläche der inneren Bremsscheibe angrenzenden Raum angeschlossen ist, welcher von der sich mit dem abzubremsenden Teil mitdrehenden Bremstrommel begrenzt ist, derart, dass bei Drehung der Trommel die Rückseite der inneren Bremsscheibe gekühlt wird.
Die erfindungsgemässe Bremse kann ausser bei den verschiedenen Maschinen insbesondere auch bei Kraftfahrzeugen. Flugzeugfahrwerken, Schienenfahrzeugen usw. Anwendung finden. Sie ermöglicht durch ihre vorteilhafte Bauweise eine bessere Kühlung der Bremstrommel und der von ihr überdeckten Oberfläche der Bremsscheibe, als es bei den Scheibenbremsen der bekannten Bauart der Fall ist.
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Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen für ein Kraftfahrzeug bestimmten Scheibenbremse ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Hiebei zeigt Fig. 1 einen Schnitt längs einer die Achse enthaltenden Ebene durch die Bremse und Fig. 2 eine Ansicht der Bremse mit weggebrochenen Teilen. Auf einem Tragrohr 14, durch welches auch die Antriebswelle 15 hindurchgeführt ist, ist mit Hilfe von Lagern 16 die Radnabe 17 gelagert. Mit dem Flansch 18 der Radnabe ist mittels der Bolzen 19 eine Bremstrommel 6 verbunden. Mittels der Schrauben 20 ist an der Bremstrommel ein Bremsring 11 befestigt, der T-förmigen Querschnitt aufweist. Dieser Bremsring besitzt radiale Kanäle 21, welche an ihrem äusseren Ende in axial verlaufende Durchbrechungen 21'münden, die ins Freie führen.
Mit dem Tragrohr ist ein Flansch 1 starr verbunden, welcher beim dargestellten Ausführungsbeispiel drei mit je einem Bund 23 versehene Führungsbolzen 2 trägt. Auf den Führungsbolzen sind die beiden Bremsscheiben 8 und 5 axial verschiebbar, auf welchen je ein Ring 24 bzw. 7 aus einem Bremsbelag befestigt ist.
Zum axialen Bewegen der Bremsscheiben 8 und 5 ist eine Hülse 4 vorgesehen, die gegenüber dem Tragrohr 14 und damit auch gegenüber den Bolzen 2 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung reichlich Spiel hat. Der Bremshebel 3 ist mit der. Hülse 4 mit Hilfe einer Klemmschraube 25 festgelegt. Die Nachstellung der Bremse kann durch Verdrehen des Hebels gegenüber der Hülse nach Lösen dieser Klemmschraube vorgenommen werden. Die Hülse 4 ist über einen Teil ihrer Länge mit Aussengewinde versehen, vorzugsweise einem Rechteck- oder Trapezgewinde, auf welches die Bremsscheibe 8 passt. Des weiteren weist die Hülse 4 einen Bund auf, gegen welchen sich die andere Bremsscheibe - 5 - anlegen kann.
Durch Federn 13 wird bei beiden Bremsscheiben auch im gelösten Zustande der Bremse gegen den Bund bzw. gegen das Gewinde an der Hülse gedrückt, so dass sich ein spielfreies Arbeiten der Bremse ergibt.
In der Bremsscheibe 5, welche praktisch den Abschluss der Bremse nach aussen bildet, sind Durchbrechungen 26 vorgesehen, welche den Zutritt von Frischluft von aussen her zu den Kanälen ermöglichen.
An den freien Enden der Bolzen 2 sind verhältnismässig schwache Federn 13 vorgesehen, welche sich einerends an Scheiben 27 am Bolzenende und andemends gegen die Bremsscheibe 8 abstützen. Durch das Verdrehen der Hülse 4 im Sinne des Lösens der Bremse werden die Bremsscheiben voneinander entfernt ; um zu verhindern, dass die Bremsscheiben am Ring schleifen, ist die Stärke des Bundes 23 an den Bolzen 2 so gewählt, dass die Scheibe 5, wenn sie am Bund anliegt, gerade hinreichenden Abstand vom Ring 11 hat. Das Anliegen der Scheibe 5 am Bund 23 wird durch die Feder 10 bewirkt. Bei gelöster Bremse können also die Scheiben 8, 5 - vorausgesetzt. dass sie hinreichend weit voneinander entfernt sind-nicht am Ring 11 schleifen.
Durch Verdrehen des Hebels 3 werden die Bremsscheiben mit Hilfe der Hülse von beiden Seiten gegen den Ring gedrückt und hemmen dessen Drehung. Das Bremsmoment, welches an den Scheiben wirkt, wird von den Bolzen 2 aufgenommen und über den Flansch 1 auf das Tragrohr übertragen.
Durch die Drehung des Ringes 11 wird dauernd Luft von aussen her durch die Durchbrechungen 26 in der Scheibe 5 angesaugt, nach Art einer Zentrifugalpumpe durch die Kanäle 21 hindurchgetrieben und durch die Durchbrechungen 22 wieder ausgestossen. Die beim Bremsen an der Reibfläche des Ringes 11 enstehende Wärme wird auf dem kürzesten Wege - über die Wandungen der Kanäle 21 - an die durch diese hindurchströmende Luft abgeführt.
Verschiedene Abänderungen der Ausführung der Bremse sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann den Kanälen 21, ähnlich den Schaufeln der Räder von Zentrifugalpumpen, eine Neigung gegenüber der radialen Richtung gegeben werden, um die Pumpwirkung zu verbessern ; diese Massnahme ist jedoch nur dann anwendbar, wenn der zu bremsende Teil immer in der gleichen Richtung rotiert (Fahrzeugräder).
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