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"Perfectionnements aux tambours de frein pour véhiculée lourds.
L'invention se rapporte à des tambours de frein et plus partioulière,ment à un tambour de frein perfectionné possédant dea avantagea particuliers, applicable à des véhicules de grande dimension pour lesquels l'effort de freinage est considérable.
La force de freinage que peut développer un tambour de frein donné dépend dans une large mesure de la surface de freinage que présente le tambour à son sabot
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de frein. Dans le but de produire la force de tre6ne.ge nécessaire pour arrêter des véhicules de grande dilwwici et des remorques portant de lourdes charges, il est néces-
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saire suivant la pratique celante de donner aux tambourt de frein des dir.ensions aussi grandes que le permettent les exigences de construction, pat exemple le diamètre
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des roues, les forces de torsion et la pr6son d'organes qui limitent la longueur axiale du tambour. Les tambours connus jusqu'ici sont d'habitude constitués par des pièce
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-L'acier couléej Usinées - la dii en s ion voulue.
En foc- tionnement, une chaleur intense se dégage lorsqu'on frein une lourde charge, et cette chaleur est souvant suffisant pour briser la pièce fon-ant le tambour, ce qui nécessite
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son recplacer:ent et le remplacement éventuel des organes voisins du :..dcans: e de frein et du véhicule qui ont pu être endo. nages par suite de l'avarie du tambour de frein.
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Le principal objet ce l'invention est de réa- liser un tambour de frein qui per ette de réduire la di- ensicn du tambour pour un effort :le :'reinage donné, et
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-ai su pri: e les avaries dues z la chaleur dégagée pendant le .::'onctio:'ll:.eraent.
Dans ce but, l'invention prévoit la construction -.'un ta.:bour .c frein feuilleté forné .le plusieurs anneaux boulonnés ensemble suivant un axe concun
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de façon utils coopèrent pou- ¯orner une surface de freinage feuilletée. Dans :4. = o.¯c ..¯v:r de réalisation de l'invention, les 0llJ.uc..u.: Jori-ent a.. tmbour feuilleté sont c.l tOl'l .tiV9! Ell:t en ucier et en cuivre, les anneaux de cuivre ayant de préférence une épaisseur dans le sens axia
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inférieure à celle des anneaux d'acier. La présence d'anneaux de cuivre augmente la conductibilité calorifique du tambour et sa capacité de transmettre la chaleur dégagé sur sa surface de freinage à sa sarface extérieure, ou cette chaleur peut so dissiper dans l'atmosphère.
Les divers anneaux étant séparés les uns des autres ne sont pas af¯ectés d'une façon sensible par la dilatation des autres anneaux, ce qui élimine les avaries du tambour causées par les tensions internes résultant des dilatation! inégales dans les diverses parties du tan.bour. En outre, le fait que le tambour est forcé a partir d'anneaux alter- nés de cuivre et d'acier produit un effet favorable sur la surface de freinage. Les anneaux de cuivre étant moine dure que les anneaux d'acier s'usent plus vite et, à l'usage, la surface de freinage devient rugueuse, ce qui augmente la surface de freinage effective et par suite l'effort de freinage que cette surface peut développer.
Les autres avantages de 1(invention apparat- tront au cours de la description suivante :
Sur les dessins annexés, on a représenté un mode de réalisation préféré de l'invention.
La Figure 1 est une élévation latérale d'un tambour de frein suivant l'invention, avec coupe partielle;
La Figure 2 est une vue en bout du tambour de la figure 1, avec arrache; ent partiel;
La Figure 3 est une coupe partielle à plus grande échelle montrant l'effet de l'usure sur la surface de freinage du tambour.
Si l'on se reporte aux dessins, le chiffre 1 représente un organe de support cu plaque terminale, ayant
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une ouverture centrale 2 pour le passage de l'essieu du véhicule. La plaque 1 est percée d'un certain nombre d'ouvertures 3 qui permettent de la boulonner au moyen .L'une toue. Une plaque terminale annulaire de Lontage 4 est fixée a lalaque 1 par un certain nombre de boulons 5.
La surface de freinage 6 du tambour est une surface feuilletée qui est :'or! ée par un certain nombre d'anneaux 7, 8 disposés alternative.ent comme on le voit en particulier figures 2 et 3. Les anneaux 7 et 6 sont ae préférence obtenus par extampage à partir d'une feuil- le métallique, mais ils peuvent être également obtenus par un autre procédé convenable, l'essentiel étant que chacun de ces anneaux possède des surfaces latérales planes situées dans des plans parallèles et des surfaces interne et externe cylindriques, les surfaces cylindriques intérieures coopérant pour former une surface de freinage d'une manière qui va être !écrite.
Chaque enneau 7 et 8 est percé d'un même nombre d'uvertures régulièrement espacées angulairement et qui servent à loger des boulons d'assemblage 9. Les bou- lons 9 servent à monter les anneaux 7-et 8 concentrique- ment sur la plaque extrême 4.Al'extrémite intérieure du tambour, on a prévu une claque annulaire 10 percée d'ouvertures fraisées pour la réception des têtes de bou- lons 11, censé on le voit figure 1. Les autres extrémités des boulons 9 sont filetés et reçoivent des écrous d'as- semblage 12.
Quant les écrous 12 sont serrés sur les bou- lons 9. la plaque 10 se déplace vers l'intérieur de façon
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à serrer les surfaces latérales annulaires des anneaux 7 et 8 en contact étroit l'une avec l'autre, Les bouàons 9 servent donc à monter les anneaux 7 et 8 de façon concen- trique par rapport aux plaques 4 et 1.
En outre,les boulons 9 servent à empêcher de façon efficace la rotation des anneaux 7 et 8 l'un par rapport à l'autre.
Dans un rode de réalisation préfère de l'invent les anneaux 7 sont en acier, et les anneau:: 8 sont en ouiv: Par suite de la grande conductibilité calorifique du cuivre, les anneaux 3 évacuent de façon efficace et rapi- dement la chaleur engendrée sur la surface dé freinage 6. les surfaces latérales des anneaux 8 étant étroitement serrées contre les surfaces latérales des anneaux 7, les anneaux 8 sont également efficaces pour évacuer la cha- leur provenant ces anneaux 7. Dons le but d'améliorer la dispersion de la chaleur dans l'atmosphère, les bagues 8 ont une plus grande épaisseur radialoe que les bagues 7, te sorte que leurs surfaces cylindriques extérieures 13 sont espacées vers l'extérieur des surfaces cylindriques extérieures 14 des anneaux 7.
De cette façqn, on réalisa une grande surface (offerte par les extrémités saillantes des baguer 8) pour le rayonnement de la chaleur. Lee extrémités saillantes des bagues de cuivre 8 jouant en fait le rôle d'ailettes sur la surface externe du tambour de frein.
Avant que le tambour ne serve, la surface de freinage feuilletée 6 est cylindrique, comme on le voit
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figure 1. luis l'usure produite par le frettement d'un sabot de frein sur la surface 6 donne à cete dernière un aspect ondulé avec des nervures formées par les surfaces internes des un..eau:; 7 et des rainures formées par les surfaces internes des anneaux 8, conne on le voit en 6' sur la figure 3. Ces rugosités sont dues au fait que les anneau:: 8 sonjt on une matiere moins dure que les anneaux d'acier 7 et s'usent plus rapide ent crue les anneaux 7,
L'aspect rugueux que prend la surface 6' par suite de l'usure est un résultat avantageux, car il augmente la surface effective de freinage du tambour.
L'augmentation de la surface de freinage permet ainsi au tambcur de développer un effort de freinage plus grand pour une pression domine du sabot de frein.
De ce qui précède, il résulte que l'on a réa- lisé un tambour de frein feuilleté dans lequel les diver- ses feuilles sont forcées par les anneaux internes 7 et 8.
On insistera tout particulièrement sur le fait que les boulons 9 servent . fixer rigiiement les diverses feuil- les de façon concentrique. Toutefois, le montage des feuilles assuré par les boulons 9 est tel que la dila- tation de l'un des anneaux n'a aucun effet sur les autres anneaux. im d'autres ternes, les diverses fouilles sont libres de se dilater et de se contracter indépendamment les unes des autres.
On voit donc qu'en raison de la structure feuilletée du tambour il ne se produit aucun efiort interne susceptible -Le provoquer une rupture du tambour
Les ouvertures -es anneaux 7 et 8 pour le pas- sage des boulons 5 donnent u jeu suffisant pour que les
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divers anneau:; puissent se dilater ot se contracter indé pendament les uns des autres. On insistera tout particu lièrement sur le montage des muillets 7 et 8, car ce montage représente une différence considérable avec les tambours de frein habituels dans lesquels la surface de freinage est réalisée en une seule pièce.
Ce montage diffère égale. ont de façon considérable des ta. bours de frein dont les différentes parties sont reliées rigide- ment par soudure.
Dans les tambours dont la surface de freinage est fornée par une pièce unique cu par plusieurs pièces soudées les unes aux autres, la dilatatio ou la contrac- tion inégale du tambour engendre des tensions internes de valeur considérable qui, dans certains cas, provoquent la rupture du tambour. En réalisant un tambour feuilleté dont les élements peuvent librement se contracter et se dilater comme on l'a décrit plus haut, on voit qu'on supprime les tensions internes qui pourraient provoquer la rupt ure du tambour.
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"Improvements to brake drums for heavy vehicles.
The invention relates to brake drums and more partial, ment to an improved brake drum having particular advantages, applicable to large vehicles for which the braking force is considerable.
The braking force that a given brake drum can develop depends to a large extent on the braking surface that the drum has at its shoe.
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of brake. In order to produce the trolling force necessary to stop large vehicles and trailers carrying heavy loads, it is necessary to
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It is common practice to give brake drums dimensions as large as the construction requirements allow, for example the diameter
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wheels, torsional forces and the pr6son of members which limit the axial length of the drum. Drums known so far are usually made up of parts
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-The cast steelj Machined - the desired dii en s ion.
In operation, intense heat is given off when braking a heavy load, and this heat is often sufficient to break the part melting the drum, which requires
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its replacement: ent and the possible replacement of neighboring components of: .. brake and vehicle dcans: e which may have been fitted. swims due to damage to the brake drum.
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The main object of the invention is to provide a brake drum which allows the diameter of the drum to be reduced for a force: the given reinforcement, and
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-ai su pri: e the damage due to the heat released during the. :: 'onctio:' ll: .eraent.
For this purpose, the invention provides for the construction -. 'A ta.:bour .c forged laminated brake .le several rings bolted together along a concun axis.
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in such a way they cooperate to adorn a layered braking surface. In: 4. = o.¯c ..¯v: r of realization of the invention, the 0llJ.uc..u .: Jori-ent a .. tmbour laminated are c.l tOl'l .tiV9! Ell: t in steel and copper, the copper rings preferably having a thickness in the axial direction
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lower than that of steel rings. The presence of copper rings increases the heat conductivity of the drum and its ability to transmit the heat given off on its braking surface to its outer sarface, where this heat can be dissipated into the atmosphere.
The various rings being separated from each other are not significantly affected by the expansion of the other rings, which eliminates drum damage caused by internal stresses resulting from the expansion! unequal in the various parts of the tan.bour. Furthermore, the fact that the drum is forced from alternating rings of copper and steel produces a favorable effect on the braking surface. The copper rings being so hard that the steel rings wear out faster and with use the braking surface becomes rough, which increases the effective braking surface and consequently the braking force than this. surface can develop.
The other advantages of 1 (invention will become apparent from the following description:
In the accompanying drawings, there is shown a preferred embodiment of the invention.
Figure 1 is a side elevation of a brake drum according to the invention, partially in section;
Figure 2 is an end view of the drum of Figure 1, with broken away; partial ent;
Figure 3 is a partial sectional view on a larger scale showing the effect of wear on the brake surface of the drum.
Referring to the drawings, the number 1 represents a support member of the end plate, having
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a central opening 2 for the passage of the vehicle axle. The plate 1 is pierced with a certain number of openings 3 which allow it to be bolted by means of a toue. An annular endplate of Lane 4 is attached to plate 1 by a number of bolts 5.
The brake surface 6 of the drum is a laminated surface which is: 'or! ée by a number of rings 7, 8 arranged alternately as seen in particular in Figures 2 and 3. The rings 7 and 6 are preferably obtained by stamping from a metal foil, but they can also be obtained by another suitable method, the main thing being that each of these rings has flat side surfaces located in parallel planes and cylindrical inner and outer surfaces, the inner cylindrical surfaces cooperating to form a braking surface of a way that will be! written.
Each ring 7 and 8 is pierced with the same number of openings regularly spaced angularly and which serve to house assembly bolts 9. The bolts 9 serve to mount the rings 7-and 8 concentrically on the plate. extreme 4. At the inner end of the drum, an annular flap 10 has been provided with countersunk openings for receiving the bolt heads 11, shown in figure 1. The other ends of the bolts 9 are threaded and receive assembly nuts 12.
When the nuts 12 are tightened on the bolts 9. the plate 10 moves inwards so
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to clamp the annular side surfaces of the rings 7 and 8 in close contact with one another, the bolts 9 therefore serve to mount the rings 7 and 8 in a concentric manner with respect to the plates 4 and 1.
Further, the bolts 9 serve to effectively prevent the rings 7 and 8 from rotating with respect to each other.
In a preferred embodiment of the invention, the rings 7 are made of steel, and the rings :: 8 are made of: Due to the great heat conductivity of copper, the rings 3 efficiently and quickly dissipate heat. generated on the braking surface 6. with the side surfaces of the rings 8 being tightly pressed against the side surfaces of the rings 7, the rings 8 are also effective in removing heat from these rings 7. The aim is to improve dispersion heat in the atmosphere, the rings 8 have a greater radial thickness than the rings 7, so that their outer cylindrical surfaces 13 are spaced outwardly from the outer cylindrical surfaces 14 of the rings 7.
In this way, a large surface area (offered by the protruding ends of the rings 8) was achieved for the radiation of heat. The protruding ends of the copper rings 8 in fact play the role of fins on the outer surface of the brake drum.
Before the drum serves, the laminated braking surface 6 is cylindrical, as can be seen
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Figure 1. The wear produced by the fretting of a brake shoe on the surface 6 gives the latter a wavy appearance with ribs formed by the internal surfaces of the water :; 7 and grooves formed by the internal surfaces of the rings 8, as seen at 6 'in figure 3. These roughness is due to the fact that the rings :: 8 are a softer material than the steel rings 7 and wear out faster as the rings 7,
The rough appearance which the surface 6 'takes as a result of wear is an advantageous result, since it increases the effective braking surface of the drum.
The increase in the braking surface thus allows the tambcur to develop a greater braking force for a pressure dominating the brake shoe.
From the above, it follows that a laminated brake drum has been produced in which the various sheets are forced by the internal rings 7 and 8.
Particular emphasis will be placed on the fact that the bolts 9 are used. fix the various sheets in a concentric way. However, the mounting of the sheets ensured by the bolts 9 is such that the expansion of one of the rings has no effect on the other rings. im other dull, the various excavations are free to expand and contract independently of each other.
It can therefore be seen that, due to the laminated structure of the drum, no internal efiort is produced which may cause the drum to break.
The openings -the rings 7 and 8 for the passage of the bolts 5 give sufficient play so that the
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various ring :; can expand and contract independently of each other. Particular emphasis will be placed on the mounting of mutes 7 and 8, because this mounting represents a considerable difference from the usual brake drums in which the braking surface is produced in one piece.
This assembly differs equal. significantly have ta. brake bags, the different parts of which are rigidly connected by welding.
In drums where the braking surface is formed by a single piece or by several pieces welded to each other, the uneven expansion or contraction of the drum generates internal stresses of considerable value which, in some cases, cause rupture. of the drum. By producing a laminated drum, the elements of which can freely contract and expand as described above, it can be seen that internal tensions which could cause the drum to break are eliminated.