Bremstrommel Die Erfindung betrifft eine Bremstrommel an einem Speichenrad von schweren Kraftfahrzeugen und Anhängern.
Bei den handelsüblichen Bremstrommeln mit an gegossenem Flansch entstehen infolge Temperatur unterschied enorme Wärmespannungen in der über- gangszone zwischen Flansch und zylindrischem Bremsring. Diese Wärmespannungen haben schon in vielen Fällen zu Rissen in dieser Partie geführt, wo bei ein Riss sehr oft sich auf den ganzen Umfang ausdehnt und im schlimmsten Fall das ganze Brems system ausser Funktion setzt.
Diese Wärmespan nungen und ihre Neigung zum Riss werden noch da durch unterstützt, dass in der übergangspartie zwi schen Flansch und Ring sich irgendwelche Gussfeh- ler, wie zum Beispiel Lunker, einnisten.
Um diese Wärmespannungen zu vermindern, sind schon Bremstrommeln vorgeschlagen worden, deren Flansch elastische Zwischenglieder in Form von Z-förmig gekrümmten Speichen aufweist. Andere Ausführungen besitzen Flansche mit dünnwandigen Expansionswulsten.
Die grosse, momentane thermische Belastung auf der eigentlichen Bremsoberfläche hat in diesen Wär- medruckspannungen zur Folge, welche die zulässige Festigkeit und Dehnung dieser Schicht überschreiten, besonders dann, wenn die Temperaturen über den Umwandlungspunkt der a-y Transformation hinaus gehen, was bei den heutigen Belastungen der Brems fläche möglich ist.
Dies führt zu lokalen Mikro-Ris- sen, welche sich bei weiterer Belastung der Brems trommel durch die ganze Wand hindurch ausbreiten können, was bei sprödem Material wie Gusseisen zum Zerplatzen der Bremstrommel führen kann.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Re duktion der Wärmespannungen zwischen Bremsring und seinen Befestigungsmitteln. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Erhöhung der Festigkeit, Duktilität und Sicher heit der Bremstrommel selbst.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Ermög lichung der Demontage der Bremstrommel nach der Radaussenseite.
Durch die starke Beanspruchung der Bremsen an modernen Fahrzeugen ist es nötig geworden, von Zeit zu Zeit die Beläge sowie die Reibfläche der Trommel auf ihren Zustand hin, zu kontrollieren. Diese Kontrolle kann durch sogenannte Gucklöcher erfolgen. Besser ist eine Kontrolle durch Abnahme der Bremstrommel, Das Abnehmen einer Brems trommel mit Flansch bedingt beim Speichenrad Ab nahme des Radkörpers und bei der Montage wieder um das Neueinstellen des Lagerspieles.
Gemäss vor stehender Erfindung ist es möglich, die Bremstrom mel über die Speichenköpfe hinweg nach der Rad aussenseite hin abzuziehen, was die Kontrolle der Beläge und der Trommel vereinfacht.
Eine gewisse Bauart von Bremstrommeln, welche nach der Radaussenseite demontiert werden können, sind seit langer Zeit bekannt. Dieselben können je doch nicht radial innerhalb der Felge eingebaut wer den. Ihr äusserer Durchmesser ist grösser als der Innendurchmesser der Felge. Somit können sie nur seitlich axial versetzt neben der Felge bzw. neben dem Pneu eigebaut werden.
Bei modernen Fahr zeugen ist dies wegen knappen Platzverhältnissen in der Achskonstruktion und wegen des grossen Biege momentes in der Achse kaum mehr möglich, ob schon dies zu Gunsten einer besseren Belüftung der Trommel wünschbar wäre.
Die Bremstrommel gemäss vorliegender Erfin dung unterscheidet sich von den bisher bekannten Bauarten dadurch, dass der Bremsflächen-Durch- messer der mindestens teilweise über die Speichen- köpfe hinweg nach der Radaussenseite greifenden Bremstrommel grösser ist als der über die Speichen köpfe gemessene Durchmesser des Speichenrades und die Bremstrommel mit Bezug auf die sie um gebende Felge so ausgebildet ist, dass diese über die Trommel hinweg nach der Radaussenseite abziehbar ist, wobei die Bremstrommel mit elastischen oder teilweise elastischen Befestigungsmitteln versehen bzw.
befestigt ist, welche eine oder mehrere der Rad innenseite zugekehrte Anschlagflächen aufweisen, welche von der Radaussenseite her direkt oder in direkt gegen eine oder mehrere der Radaussenseite zugekehrte Anschlagflächen der Speichenköpfe oder eines andern Teils des Speichenrades axial abgestützt sind.
Die nachfolgenden Zeichnungen stellen verschie dene Ausführungs- und Befestigungsarten der Brems trommel gemäss der Erfindung dar und es zeigen Fig. 1 eine Ausführung des Erfindungsgegen standes mit einem am Bremsring angeschweissten Spannring im Schnitt<B>;</B> Fig. 2 einen Schnitt durch eine Variante einer Bremstrommelbefestigung ; Fig. 3 einen Schnitt einer Bremstrommelbefesti- gung mit Keilsicherung; Fig. 4 einen Schnitt durch ein Fahrzeugrad ;
Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere Brems trommelbefestigung ; Fig. 6 einen Schnitt durch ein Fahrzeugrad nach der Linie VI-VI der Fig. 7; Fig. 7 eine Ansicht eines Radkörpers und einer Bremstrommel ohne Felgenbefestigung in Richtung des Pfeiles VII der Fig. 6; Fig. 8 eine Ansicht einer Verspannung der Bremstrommel; Fig. 9 einen Schnitt durch eine weitere Brems trommelanordnung ;
Fig. 10 einen Schnitt durch ein Fahrzeug mit einer Verspannng der Bremstrommel und der Felgen. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsart des Erfindungs gegenstandes mit einem am Bremsring 1/2 ange schweissten Spannring 3. Der Bremsring ist aus zwei im Schleuder-Verbundguss-Verfahren hergestellten Schichten zusammengesetzt. Der äussere Mantel 1 besteht aus einem duktilen und schweissbaren Mate rial, beispielsweise Stahlblech, Stahlguss oder Leicht metall, und nimmt die Kräfte, welche auf die Brems trommel wirken, auf, ähnlich .einer Bandage.
Der in nere Reibbelag 2 besteht aus einem verschleissfesten Material, welches die Wärme gut ableitet, beispiels weise Gusseisen. Der Spannring 3 soll möglichst fle xibel (elastisch) gestaltet werden, damit die Wärme ausdehnung des Bremsringes nicht behindert wird. Er wird vorzugsweise an seinem freien Ende auf geschlitzt, um zusammen mit dem Felgenfuss 4 eine Verspannung der radial innerhalb der Felge einge bauten Bremstrommel auf den Speichenköpfen 11 des Radsternes 10, analog wie bei einem Spann futter, zu erzeugen. Das Profil des Felgenfusses 4 der als Beispiel gezeichneten, geteilten Steilschulter- felge 5 kann selbstverständlich auch andere Formen besitzen.
So kann zum Beispiel der Anschlag 6 weg gelassen werden. Anstelle einer seitlich geteilten Felge kann zum Beispiel auch eine ungeteilte Tiefbettfelge gemäss punktierter Linie 14 mit einem entsprechen den Stützring und Felgenfuss eingebaut werden. Ein wichtiges Merkmal ist die der Radaussenseite zuge kehrte Anschlagfläche 7 am Speichenkopf 1.1 sowie die von der Radaussenseite her an dieser Fläche an liegende Anschlagfläche 8 an dem Ring 3, welche Fläche der Radinnenseite zugekehrt ist. Ein weiteres wichtiges Merkmal ist, dass der Innendurchmesser 9 des Bremsringes, wenn auch nur minim, grösser ist als der grösste, über die Köpfe gemessene Aussen durchmesser 12 des Radsternes 10.
Dies erlaubt die Demontage der zusammengesetzten Bremstrommel l/2/3 über den Radstern hinweg nach der Radaus senseite 13. Die Verspannung der Felgen sowie der Bremstrommel erfolgt durch die kegelförmigen Sitz flächen 15 an den Felgenfüssen 4 sowie am Spann ring 3, durch eine Reihenspannung mittels Schrau ben 16, Klemmschuhen bzw. Klemmplatten 17, Fel genfüssen 4 und Zwischenring 18. Eine mindestens teilweise geschlitzte Ausführung des Spannringes 3 erleichtert die Montage. Empfehlenswert ist auch eine kegelförmige Ausbildung der Sitzfläche 19 des Spannringes bzw. der Speichenköpfe bei dieser Flä che. Die üblichen Bremsdrehmomente können von dieser Verspannung übertragen werden.
Zur Siche rung sind aber trotzdem noch Anschläge in Umfangs richtung gegen Verdrehen anzubringen. Im übrigen ist die Bremstrommel mit Bezug auf die sie umge bende Felge so ausgebildet, dass diese über die Trommel hinweg nah der Radaussenseite abziehbar ist. Dies ist auch der Fall bei allen nachfolgend be schriebenen Beispielen.
Fig. 2 zeigt in einem Ausschnitt die entsprechen den Befestigungsteile einer weitern Ausführungsart. Der Bremsring 21/22 ist auf seiner innern Seite auf dem Spannring 23 zentriert und aussen an diesem Ring angeschweisst. Die zusammengesetzte Brems trommel 21/22/23 liegt mit ihrer Anschlagfläche 28 an der Anschlagfläche 27 der Speichenköpfe 26 an. Der Felgenfuss 24 besitzt in der gezeichneten Aus führung keinen Anschlag zur Zentrierung und kann beliebig weit kegelig verspannt werden.
Bei schlauchlosen Reifen kann für das Reifen ventil eine Gewindebohrung 29 unterhalb dem Sei tenring 30 vorgesehen werden. Der Spannring 23 muss dann an der Stelle, wo das Ventil zu liegen kommt, eine Aussparung aufweisen.
Fig. 3 zeigt eine analoge Befestigungsart der Bremstrommel derart, dass sie auch bei abgenom mener Felge nach der Radaussenseite durch einen unterbrochenen, in Umfangsrichtung verlaufenden Keil 34 im Speichenkopf 26 gesichert ist. Eine teil weise unterbrochene Nockenform des inneren Pro files am Spannring 33, zum Beispiel nach der strich punktierten Linie 35, ermöglicht einen bajonettarti- gen Verschluss der Bremstrommel auf dem Radstern und einen festen Einbau des Keiles 34.
Die der obi gen Fläche 8 entsprechende Anschlagfläche 38 des Spannringes 33 kommt am Keil 34 zum Anliegen, während derselbe an der Nutenflanke 37 axial an liegen kann und gesichert ist.
Der Bremsring 41/42 in der Fig. 4 wird mit Hilfe von radialen Stiften (zum Beispiel Schwerspannstif- ten) 44 mit den Speichenköpfen 45 des Radsternes 46 sowie mit dem Spannring 43 verbunden. Der letztere hat die Aufgabe, für eine axiale Zentrierung des Bremsringes 41/42 zu sorgen sowie den grös- seren Anteil des Bremsdrehmomentes von der Felge auf den Bremsring zu übertragen.
Die axiale Siche rung der Bremstrommel bzw. des Spannringes 43 er folgt durch Anlage der vorspringenden, der obigen Fläche 8 entsprechenden Anschlagfläche 48 an der rechten Flanke 47 einer Ringnute des Radsternes 46. Der Ring muss in der als Beispiel gezeichneten Aus führung im Umfang mindestens an einer Stelle auf geschlitzt werden, um die Montage zu ermöglichen, wodurch auch dessen Elastizität erhöht wird, was sich beispielsweise bei Wärmeausdehnung des Brems ringes 41/42 und bei engen Passungstoleranzen sehr vorteilhaft auswirken kann.
Dank dieser federnden Verspannung, den federnden radialen Stiften 44 und der Freizügigkeit in der Material-Auswahl beim Spannring 43 ist eine absolute Gewähr geboten, dass zwischen diesen Teilen bei Wärmeausdehnung des Bremsringes 41/42 keine Wärmespannungen entste hen können.
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführung mit kur zen Stiften 54, welche den Bremsring 51/52 dauernd mit dem Spannring 53 verbinden. Bei dieser Ausfüh rung lässt sich die Bremstrommel 51/52/53 als Ganzes über die Speichenköpfe 55 nach der Rad aussenseite 13 abziehen. Vorteilhafterweise wird man die Stifte 54 durch eine Kerbe 56 bzw. einen Schweisspunkt sichern. Einlegkeile 57 sollen die Bremstrommel gegen Verdrehen sichern und könnten in dieser Form auch bei anderen Bauformen des Spannringes verwendet werden. In bezug auf elasti sche Nachgiebigkeit des Spannringes 53 und dessen Befestigung kann dasselbe gesagt werden wie am Schluss des vorangehenden Abschnittes.
Die axiale Sicherung und Verspannung der Bremstrommel bzw. des Spannringes 53 erfolgt mit Hilfe der der obigen Fläche 8 entsprechenden An schlagfläche 58 gegenüber dem in den Radstern ein gesetzten Keil 57, während derselbe wiederum durch seine rechte Flanke an einer Fläche 59 des Radster nes zum Anliegen kommt.
Ausführungsarten mit Stiften ermöglichen eine Anwendung des Erfindungsgedankens auch für Bremstrommeln, welche ganz aus Gusseisen herge stellt sind. Dasselbe gilt weitgehend auch für die nächste Ausführungsart nach Fig. 6, sofern anstelle von angeschweissten Lappen, mittels Schrauben am Bremsring befestigte Verbindungsmittel verwendet werden, wie bei Fig. 8 gezeigt. Fig. 6 und 7 zeigen die Befestigung des Brems ringes 61/62 mittels an ihn angeschweisstem, mit Lappen versehenem Flansch 63 an einer in Umfangs richtung verlaufenden Wand 64 zwischen den Spei chen 65 des Radkörpers.
Angeschraubte Laschen 68 gemäss Fig. 8 werden so ausgebildet, dass sie bei Deformation des Bremsringes bei Erwärmung mög lichst elastisch nachgeben können, indem sie Um fangskräfte in annähernd tangentialer Richtung über tragen und eine allfällige radiale Wärmeausdehnung als eine kleine Schwenkung eines Hebels auffangen. Bei der Ausführung nach Fig. 6 und 7 wird die Ela stizität der Befestigungsteile dadurch gewährleistet, dass im umlaufenden Flansch 63 tiefe Aussparungen bei den Speichenköpfen 65 vorgesehen sind.
Dadurch besitzt der Flansch 63 aussenseits der Köpfe 65 eine nunmher sehr geringe radiale Höhe und kann mit ganz geringen Spannungen den Wärmeausdehnungen des Bremsringes 61/62 folgen. Infolge der kleinen Masse kann dieser Flansch auch sehr rasch aufge heizt werden und folgt dann automatisch der Expan sion des Bremsringes 61/62.
Bei den beiden Ausführungen nach Fig. 6, 7 und 8 werden die der Radinnenseite zugekehrten, der obigen Fläche 8 entsprechenden Stirnflächen, zum Beispiel 63', der Lappen, Laschen bzw. Flanschen von der Radaussenseite her an einer Anschlagfläche 64' der Wand 64 zum Anliegen gebracht, wodurch die Bremstrommel axial gesichert ist.
In den obigen Fällen wird zwischen Radstern und Felgen vorteilhafterweise ein separater Zwi schenring 70 für die Abstützung der Felgen einge baut. Dieser kann mit Laschen bzw. Flansch 69 stirnseitig am Radstern befestigt werden.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsart der Bremstrommel gemäss Erfindung. Der Bremsring 101!102 überkragt den ganzen Speichenkopf 104 und wird mittels Laschen bzw. Flansch 103 auf der äusseren Stirnseite der Speichenköpfe befestigt. Als axialer Anschlag und Zentrierung dient die gegen die Speichenköpfe gerichtete Rückseite 138 der Laschen bzw. des Flansches 103, die bzw. der mit Hilfe von Schrauben 131 an bzw. gegen eine bearbeitete Grundfläche 137 einer Zentrierung an der äusseren Stirnseite der Speichenköpfe angezogen und ver spannt sind bzw. ist.
Durch die über die ganze axiale Länge des Spei chenkopfes 104 nach vorn frei auskragende Verlän gerung des duktilen Teiles<B>101</B> des Bremsringes 101/ 102 entsteht eine sehr elastische Verbindung zwi schen Bremsring 101/102 einerseits und Flansch 103 anderseits, weshalb Wärme-Ausdehnungen des Bremsringes 101/102 sich gar nicht auf den Flansch 103 auswirken können.
Die Felgen 105 werden in einer Reihenspannung auf dem äusseren Ring 101 der Bremstrommel ver spannt. Die hintere Felge wird durch diese Ver spannung auf einem kegeligen, offenen Stützring 106 verspannt. Gemäss Fig. 9 ist dieser Ring in eine Nut des äusseren Bremsringteils 101 eingelegt.
Bei einseitig angedrehtem radialen Anschlag 107 könnte der Stützring 106 auch geschlossen sein, was jedoch weniger zu empfehlen ist, wegen Durchfüh rung des Reifenventils. Vorteilhafterweise wird der Stützring 106 aus einem wärmeisolierenden Material hergestellt,
beispielsweise aus einer Asbest-Kunst- harzkomposition oder aus einer Glasseide-Kunst- harzkomposition. Bei einer Ausführung aus Metall sind sowohl aus Gründen der Elastizität wie auch der Wärmeleitung auf der Rückseite des Stützringes 106 Aussparungen 108 gemäss punktierter Linie anzu bringen.
Fig. 10 zeigt eine Anordnung mit besonderer breiter Bremsfläche 110. Der Bremsring 111/112 reicht über die Speichenköpfe 113 des Radsternes bis nach vorn und wird mit sogenannten Ringfeder- Spannelementen auf den Speichenköpfen verspannt. Dieselben bestehen aus kegelförmigen Ringen 114 aus elastischem Material und einem Distanzring 115.
Durch axiales Verspannen mittels eines Flansches <B>116</B> und Schrauben 117 werden die radial äussern Ringfedern 114 radial aufgeweitet, was einen sehr kräftigen Reibschluss zwischen Speichenköpfen 113 und Bremsring 111/112 gewährleistet.
Als mittel barer, axialer Anschlag zwischen dem Bremsring 111/112 und dem Radstern dient die Fläche 147 des letzteren, indem beim Verspannen des Bremsringes 111/112 mit Hilfe des losen Flansches 116 und den Ringfeder-Spannelementen automatisch ein Aus richten an der gegen den Speichenkopf gerichteten Rückseite 148 des Flansches 116 erfolgt. Eine zu sätzliche Sicherung des Bremsringes in Umfangsrich tung ist zu empfehlen. Die Felgen 121 können bei spielsweise gemäss Fig. 10 auf Stützringen 118 und 119 mit Schrauben 120 auf dem Bremsring 111/112 verspannt werden.
Der hintere Stützring 119 kann zum Beispiel als offener Ring ausgebildet sein, der in eine Nut des Bremsringes eingesetzt ist und allen falls mit einem separaten Sicherungsring gesichert sein kann. Gemäss Fig. 10 ist der Ring 119 auf dem Bremsring 111/112 aufgewindet. Das Gewinde über nimmt zugleich die Aufgabe einer Vergrösserung der Kühlfläche.
Bremstrommeln und deren Montage-Anordnung gemäss Fig. 9 und 10 erlauben den Einbau von sehr breiten Bremsen bzw. Bremsbacken.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind 1. Demontage der Bremstrommel nach der Radaus senseite. Bessere und einfachere Bremskontrolle.
2. Elastische Verspannung der Bremstrommel auf dem Radstern, das heisst kleinere Wärmespan nungen.
3. Grössere Sicherheit durch elastischen Aussen mantel (bzw. Bandage) an der Bremstrommel.
4. Gute Belüftung der Bremstrommel, auch von der Innenseite her.
5. Rationelle Fertigung von Bremstrommeln bei gleichzeitig grösserer Freizügigkeit in der Gestal tung der Bremstrommel dank der Zusammen setzung des Bremsringes aus zwei Teilen. 6. Grössere Freizügigkeit bei der Montage der Fel gen. Bei Verwendung von offenen Sicherungs ringen und Nuten im Bremsring, sowie bei Ver wendung von Gewinde auf dem Bremsring sind mehrere Montage-Stellungen möglich bei dem selben Rad.
7. Die Bauform und das Herstellungsverfahren des Radsternes wird einfacher.
B. Grössere Bremsfläche. Die vorliegende Erfindung macht es möglich, die Bremstrommeln nach dem Baukastensystem aus Bremsring und Spannring herzustellen. In den ver schiedenen Kombinationen liegen wesentlich mehr Möglichkeiten der Variation der Gestalt. Ein und derselbe Bremsring kann mit veschiedenen Befesti gungsmitteln verwendet werden. Ein und dasselbe Befestigungsmittel kann mit verschieden breiten Bremsringen verwendet werden. Die Vereinfachung der Herstellung und Lagerhaltung kann noch weiter ausgebaut werden, indem anstatt eines einzelnen Bremsringes, ein längeres Rohr im Schleuder-Ver- bundguss-Verfahren hergestellt wird, welches nach her je nach Bedarf in verschieden breite Ringe zer schnitten wird.
Brake drum The invention relates to a brake drum on a spoked wheel of heavy motor vehicles and trailers.
In the case of commercially available brake drums with a cast flange, enormous thermal stresses arise in the transition zone between the flange and the cylindrical brake ring as a result of temperature differences. These thermal stresses have already led to cracks in this area in many cases, where a crack very often extends over the entire circumference and, in the worst case, disables the entire braking system.
These thermal stresses and their tendency to crack are supported by the fact that any casting defects, such as voids, nestle in the transition area between the flange and the ring.
In order to reduce these thermal stresses, brake drums have already been proposed, the flange of which has elastic intermediate members in the form of Z-shaped curved spokes. Other designs have flanges with thin-walled expansion beads.
The large, instantaneous thermal load on the actual braking surface results in thermal compressive stresses that exceed the permissible strength and elongation of this layer, especially when the temperatures go beyond the transformation point of the ay transformation, which is the case with today's loads Braking surface is possible.
This leads to local micro-cracks which, if the brake drum is subjected to further stress, can spread through the entire wall, which in the case of brittle material such as cast iron can cause the brake drum to burst.
One aim of the present invention is to reduce the thermal stresses between the brake ring and its fastening means. Another object of the present invention is to increase the strength, ductility and safety of the brake drum itself.
Another object of the invention is to enable the dismantling of the brake drum to the outside of the wheel.
Due to the heavy use of the brakes on modern vehicles, it has become necessary to check the condition of the linings and the friction surface of the drum from time to time. This control can be done through so-called peepholes. It is better to check by removing the brake drum. Removing a brake drum with flange requires the wheel body to be removed from the spoke wheel and to readjust the bearing play again during assembly.
According to the prior invention, it is possible to pull the Bremstrom mel over the spoke heads to the outside of the wheel, which simplifies the control of the linings and the drum.
A certain type of brake drum, which can be removed from the outside of the wheel, has been known for a long time. The same can, however, not be installed radially within the rim. Their outer diameter is larger than the inner diameter of the rim. This means that they can only be installed axially offset to the side next to the rim or next to the tire.
In modern vehicles, this is hardly possible any more because of the limited space available in the axle construction and because of the large bending moment in the axle, whether this would be desirable in favor of better ventilation of the drum.
The brake drum according to the present invention differs from the previously known types in that the braking surface diameter of the brake drum reaching at least partially over the spoke heads to the outside of the wheel is greater than the diameter of the spoke wheel measured over the spoke heads and the With respect to the rim surrounding it, the brake drum is designed in such a way that it can be pulled off over the drum to the outside of the wheel, the brake drum being provided with elastic or partially elastic fastening means or
which have one or more of the wheel inside facing stop surfaces, which are axially supported from the wheel outside directly or in directly against one or more of the wheel outside facing stop surfaces of the spoke heads or another part of the spoke wheel.
The following drawings show various embodiments and types of fastening of the brake drum according to the invention and it shows Fig. 1 an embodiment of the subject of the invention with a clamping ring welded to the brake ring in section <B>; </B> FIG a variant of a brake drum attachment; 3 shows a section of a brake drum fastening with a wedge lock; 4 shows a section through a vehicle wheel;
Fig. 5 is a section through a further brake drum attachment; 6 shows a section through a vehicle wheel along the line VI-VI in FIG. 7; FIG. 7 shows a view of a wheel body and a brake drum without rim attachment in the direction of arrow VII in FIG. 6; 8 shows a view of a bracing of the brake drum; Fig. 9 is a section through a further brake drum assembly;
10 shows a section through a vehicle with a bracing of the brake drum and the rims. Fig. 1 shows an embodiment of the subject invention with a clamping ring 3 welded to the brake ring 1/2. The brake ring is composed of two layers produced in the centrifugal composite casting process. The outer jacket 1 consists of a ductile and weldable Mate rial, for example sheet steel, cast steel or light metal, and absorbs the forces that act on the brake drum, similar to a bandage.
The inner friction lining 2 is made of a wear-resistant material that dissipates heat well, for example cast iron. The clamping ring 3 should be designed as flexible (elastic) as possible so that the thermal expansion of the brake ring is not hindered. It is preferably slotted at its free end in order, together with the rim base 4, to produce a bracing of the brake drum built radially inside the rim on the spoke heads 11 of the wheel spider 10, analogous to a chuck. The profile of the rim base 4 of the split steep shoulder rim 5 shown as an example can of course also have other shapes.
For example, the stop 6 can be omitted. Instead of a laterally divided rim, for example, an undivided drop center rim according to the dotted line 14 with a corresponding support ring and rim base can be installed. An important feature is the stop surface 7 facing the outside of the wheel on the spoke head 1.1 as well as the stop surface 8 on the ring 3 which is located on this surface from the outside of the wheel and which surface faces the inside of the wheel. Another important feature is that the inner diameter 9 of the brake ring is larger, even if only minimally, than the largest outer diameter 12 of the wheel spider 10, measured over the heads.
This allows the assembled brake drum l / 2/3 to be dismantled over the wheel spider to the wheel housing 13 Screws ben 16, clamping shoes or clamping plates 17, Fel genfüssen 4 and intermediate ring 18. An at least partially slotted design of the clamping ring 3 facilitates assembly. A conical design of the seat surface 19 of the clamping ring or the spoke heads is also recommended for this surface. The usual braking torques can be transmitted by this tension.
To secure it, however, stops must still be attached in the circumferential direction to prevent rotation. In addition, the brake drum is designed with respect to the rim surrounding it so that it can be pulled off over the drum close to the outside of the wheel. This is also the case with all of the examples described below.
Fig. 2 shows in a section which correspond to the fastening parts of a further embodiment. The inner side of the brake ring 21/22 is centered on the tension ring 23 and is welded to the outside of this ring. The assembled brake drum 21/22/23 rests with its stop surface 28 on the stop surface 27 of the spoke heads 26. In the illustrated embodiment, the rim base 24 has no stop for centering and can be tapered as far as desired.
In tubeless tires, a threaded hole 29 below the Be tenring 30 can be provided for the tire valve. The clamping ring 23 must then have a recess at the point where the valve comes to rest.
3 shows an analogous type of fastening of the brake drum in such a way that it is secured in the spoke head 26 by an interrupted wedge 34 running in the circumferential direction, even when the rim is removed. A partially interrupted cam shape of the inner profile on the clamping ring 33, for example after the dash-dotted line 35, enables a bayonet-like closure of the brake drum on the wheel spider and a fixed installation of the wedge 34.
The abi gene surface 8 corresponding stop surface 38 of the clamping ring 33 comes to rest on the wedge 34, while the same can be axially on the groove flank 37 and is secured.
The brake ring 41/42 in FIG. 4 is connected to the spoke heads 45 of the wheel spider 46 and to the clamping ring 43 with the aid of radial pins (for example heavy tensioning pins) 44. The function of the latter is to ensure that the brake ring 41/42 is axially centered and to transfer the greater part of the braking torque from the rim to the brake ring.
The axial backup of the brake drum or the clamping ring 43 he follows by abutment of the protruding, the above surface 8 corresponding stop surface 48 on the right flank 47 of an annular groove of the wheel spider 46. The ring must in the execution drawn as an example in scope at least a point to be slotted to enable assembly, which also increases its elasticity, which can have a very advantageous effect, for example, with thermal expansion of the brake ring 41/42 and with tight fit tolerances.
Thanks to this resilient tension, the resilient radial pins 44 and the freedom of movement in the choice of material for the clamping ring 43, there is an absolute guarantee that no thermal stresses can arise between these parts when the brake ring 41/42 expands.
Fig. 5 shows an alternative embodiment with kur zen pins 54 which permanently connect the brake ring 51/52 to the clamping ring 53. In this execution, the brake drum 51/52/53 can be pulled off as a whole over the spoke heads 55 to the outside of the wheel 13. The pins 54 are advantageously secured by a notch 56 or a weld point. Chocks 57 are intended to secure the brake drum against twisting and could also be used in this form for other types of clamping ring. With regard to elastic cal resilience of the clamping ring 53 and its attachment, the same can be said as at the end of the previous section.
The axial securing and tensioning of the brake drum or the clamping ring 53 is carried out with the help of the above surface 8 corresponding to impact surface 58 against the wedge 57 set in the wheel spider, while the same in turn by its right flank on a surface 59 of the wheel spider Nes to rest comes.
Design types with pins allow the idea of the invention to be used for brake drums, which are made entirely of cast iron. The same applies largely to the next type of embodiment according to FIG. 6, provided that connecting means fastened to the brake ring by means of screws are used instead of welded-on tabs, as shown in FIG. 8. Fig. 6 and 7 show the attachment of the brake ring 61/62 by means of welded to him, provided with flaps flange 63 on a circumferential wall 64 between the Spei surfaces 65 of the wheel body.
Bolted tabs 68 according to FIG. 8 are designed so that they can yield as elastically as possible when the brake ring is deformed when heated, by carrying around catching forces in an approximately tangential direction and absorbing any radial thermal expansion as a small pivoting of a lever. In the embodiment according to FIGS. 6 and 7, the elasticity of the fastening parts is ensured in that deep recesses are provided for the spoke heads 65 in the circumferential flange 63.
As a result, the flange 63 on the outside of the heads 65 now has a very small radial height and can follow the thermal expansions of the brake ring 61/62 with very low stresses. Due to the small mass, this flange can be heated up very quickly and then automatically follows the expansion of the brake ring 61/62.
In the two embodiments according to FIGS. 6, 7 and 8, the end faces facing the inside of the wheel, corresponding to the above surface 8, for example 63 ', of the tabs, tabs or flanges from the outside of the wheel on a stop surface 64' of the wall 64 to Brought concern, whereby the brake drum is axially secured.
In the above cases, a separate inter mediate ring 70 for supporting the rims is advantageously built between the wheel spider and the rims. This can be attached to the front of the wheel spider with straps or flange 69.
Fig. 9 shows a further embodiment of the brake drum according to the invention. The brake ring 101! 102 protrudes over the entire spoke head 104 and is attached to the outer face of the spoke heads by means of tabs or flange 103. As an axial stop and centering is directed against the spoke heads back 138 of the tabs or the flange 103, which is tightened and ver with the help of screws 131 on or against a machined base 137 of a centering on the outer face of the spoke heads are or is.
The extension of the ductile part 101 of the brake ring 101/102, which protrudes freely to the front over the entire axial length of the storage head 104, creates a very elastic connection between the brake ring 101/102 on the one hand and flange 103 on the other, which is why thermal expansions of the brake ring 101/102 cannot affect the flange 103 at all.
The rims 105 are tensioned ver in a series tension on the outer ring 101 of the brake drum. The rear rim is tensioned on a conical, open support ring 106 by this tension. According to FIG. 9, this ring is inserted into a groove in the outer brake ring part 101.
If the radial stop 107 is turned on on one side, the support ring 106 could also be closed, but this is less recommended because of the implementation of the tire valve. The support ring 106 is advantageously made of a heat-insulating material,
for example from an asbestos-synthetic resin composition or from a glass silk-synthetic resin composition. In the case of an embodiment made of metal, both for reasons of elasticity and for heat conduction on the back of the support ring 106, recesses 108 according to the dotted line are to be made.
10 shows an arrangement with a particularly wide braking surface 110. The braking ring 111/112 extends over the spoke heads 113 of the wheel spider to the front and is tensioned on the spoke heads with so-called ring spring tensioning elements. They consist of conical rings 114 made of elastic material and a spacer ring 115.
Axial tensioning by means of a flange 116 and screws 117 radially widen the radially outer annular springs 114, which ensures a very strong frictional connection between spoke heads 113 and brake ring 111/112.
As a medium ble, axial stop between the brake ring 111/112 and the wheel spider, the surface 147 of the latter is used by automatically aligning against the spoke head when bracing the brake ring 111/112 with the help of the loose flange 116 and the annular spring tensioning elements directed rear side 148 of the flange 116 takes place. Additional protection of the brake ring in the circumferential direction is recommended. The rims 121 can be clamped on support rings 118 and 119 with screws 120 on the brake ring 111/112, for example according to FIG.
The rear support ring 119 can be designed, for example, as an open ring which is inserted into a groove in the brake ring and can all if be secured with a separate locking ring. According to FIG. 10, the ring 119 is wound onto the brake ring 111/112. The thread also takes on the task of increasing the cooling surface.
Brake drums and their assembly arrangement according to FIGS. 9 and 10 allow the installation of very wide brakes or brake shoes.
The advantages of the present invention are 1. Disassembly of the brake drum after the Radaus senseite. Better and easier brake control.
2. Elastic bracing of the brake drum on the wheel spider, that is, smaller thermal stresses.
3. Greater safety thanks to the elastic outer jacket (or bandage) on the brake drum.
4. Good ventilation of the brake drum, also from the inside.
5. Efficient production of brake drums with greater freedom of movement in the design of the brake drum thanks to the composition of the brake ring from two parts. 6. Greater freedom of movement when assembling the rims. When using open locking rings and grooves in the brake ring, as well as when using threads on the brake ring, several assembly positions are possible on the same wheel.
7. The design and the manufacturing process of the wheel spider is simpler.
B. Larger braking surface. The present invention makes it possible to manufacture the brake drums according to the modular system of brake ring and clamping ring. In the various combinations there are considerably more possibilities for varying the shape. The same brake ring can be used with different fasteners. The same fastener can be used with brake rings of different widths. The simplification of production and storage can be expanded even further by producing a longer tube in the centrifugal composite casting process instead of a single brake ring, which is cut into rings of different widths as required.