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Flugzeuglaufradbremse Die Erfindung betrifft Flugzeuglaufradbremsen
und bezweckt insbesondere, Wärme aus den Bremsenorganen abzuziehen, die Reiboberflächen
der Bremse zu säubern und gleichzeitig solche Stoffe darauf anzubringen, welche
den Reibungskoeffizienten der Bremse erhöhen.
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Es ist bei Flugzeuglaufradbremsen bekannt, daß in den sehr kurzen
Zeiträumen während der Bremsenbetätigung große Wärmemengen erzeugt werden, die hohe
Arbeitstemperaturen der Bremsen zur Folge haben, wenn dieselben dazu benutzt werden,
ein Flugzeug schnell zum Halten zu bringen. Hohe Arbeitstemperaturen der Bremsen
ergeben eine beschleunigte Abnutzung der Bremsbelagmittel, wogegen man die Bremsengehäuse
häufig mit ergänzenden Kühlrippen versehen hat, um die Verteilung der beim Bremsen
erzeugten Wärme zu unterstützen. Die bisherigen Versuche, Bremsen durch irgendwelche
Arten von Kühlrippen zu kühlen, haben jedoch nicht völlig ausgereicht, so daß in
vielen Fällen trotzdem ein sehr schneller Bremsenverschleiß eintritt.
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Wie eingangs erwähnt, besteht der Hauptzweck der Erfindung darin,
eine neue und verbesserte Vorrichtung zum Ableiten der Wärme aus Bremsen zu schaffen,
wobei die Vorrichtung auch geeignet ist, die Reibungsoberflächen in der Bremse zu
säubern und Stoffe darauf anzubringen, um den Reibungskoeffizienten dieser Oberflächen
zu verbessern.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin. eine Vorrichtung dieser
Art vorzusehen, die bei einem Minimum an Unterhaltung eine lange wirksame Benutzungsdauer
der Bremse gewährleistet, wobei die Vorrichtung Abnutzungen, die auftreten, kompensiert
und sich selbsttätig darauf einstellt.
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Nach der Erfindung ist eine Flugzeugbremse mit mindestens einer mit
dem Flugzeugrad zum Umlauf verbundenen Bremsscheibe, die zum Bremsen mit einem oder
mehreren nicht drehbaren Bremsgliedern in Reibungseingriff gebracht wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bremse ein nicht drehbares, von der Bremsscheibe im Abstand
angeordnetes Tragorgan aufweist, an dem zur Wärmeableitung aus der Bremsscheibe
federnd in leichter Berührung mit der Bremsscheibenoberfläche wärmeleitfähige Metallglieder
gehalten werden.
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Die wärmeableitenden Metallglieder sind zweckmäßig zum Luftdurchlaß
in Abständen voneinander angeordnete Blechscheiben oder mit Durchlässen versehene
Teile.
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Die wärmeableitenden Metallglieder haben vorzugsweise eine solche
Form, daß Kühlrippen vorhanden sind.
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In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die die Metallglieder
bildenden Scheiben durch flache Metallzwischenlagen im Abstand voneinander gehalten,
welche Niete od. dgl. umgeben, durch welche die Scheiben und die Zwischenlagen zusammengehalten
werden.
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Zur Verbesserung der Wärmeableitung bestehen die wärmeableitenden
Metallglieder oder ihre Teile zweckmäßig mindestens zum Teil aus Kupfer.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit der Zeichnung hervor, die Ausführungsbeispiele zeigt und in welcher
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teiles einer Bremse mit wärmeableitenden Vorrichtungen
nach der Erfindung ist, Fig.2 eine Draufsicht auf die Einrichtung nach Linie 2-2
in Fig. 1, Fig. 3 ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie 3-3 in Fig.2 und Fig.4
eine Draufsicht auf eine Abwandlung der Bremse gemäß der Erfindung.
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In der Zeichnung ist die Bremse als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1
bezeichnet. Diese Bremse hat ein Gehäuse 2, welches durch nicht dargestellte Mittel
feststehend in der Bremsenverbindung angeordnet ist. Das Gehäuse 2 ist mit einem
Tragorgan 3 versehen, welches an ihm durch Bolzen oder Kopfschrauben 4 befestigt
ist. Dieses Tragorgan 3 besitzt eine zweite Platte oder ein ähnliches Teil
5, welches daran befestigt ist, so daß am unteren Ende des Tragorgans ein
gabelförmiger Endabschnitt gebildet ist. Der durch das Tragorgan 3 und die zusätzliche
Platte 5
gebildete Endabschnitt umgreift eine Bremsscheibe oder
einen Bremsring 6 zwischen seinen gegenüberliegenden, im Abstand voneinander befindlichen
Teilen, wie aus Fig. 2 der Zeichnung ersichtlich ist. Die Bremsscheibe oder der
Ring 6 hat am Umfang Ausschnitte 7, die mit entsprechenden, nicht gezeigten Keilen
des ebenfalls nicht gezeigten Rades in Verbindung stehen, welches an dem Gehäuse
2 angebracht und drehbar daran gehalten wird. Diese Nut- und Keilverbindung der
Bremsscheibe 6 mit ihren Einstellmitteln gestattet bei Anwendung von Bremskräften
eine begrenzte Axialbewegung der Bremsscheibe. Die Bremskräfte werden durch die
üblichen Bremspflöcke erzeugt, welche von in Umfangsrichtung mit Zwischenraum angeordneten
Teilen des Bremsengehäuses 2 gewöhnlich diametral entgegengesetzt zu dein Tragorgan
3 gehalten werden.
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Das Tragorgan 3 und die Platte 5 weisen je eine Halteplatte 8 auf,
die daran verstellbar, z. B. durch Paare von Schraubenbolzen 9, befestigt ist. die
ihrerseits mit jeder Halteplatte verbunden und an einen der Glieder gesichert sind.
Auf diese Weise sind die Halteplatten zwar fest an dem Tragorgan 3 und der Platte
5 eingestellt, aber sie sind begrenzt in der Richtung parallel zur Achse des Bremsengehäuses
2 bzw. der Bremse beweglich.
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Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß jede Halteplatte
8 eine oder mehrere Ein heften aus geschichteten Metallscheiben und Abstandsgliedern
aufweist, die als Ganzes mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet sind. Bei diesen aus
Platten geschichteten Einheiten 10 sind die Bestandteile derselben aneinander befestigt,
und die geschichtete Einheit selbst ist an der Halteplatte durch geeignete Elemente,
wie Metallniete 11, befestigt. Die Niete 11 erstrecken sich durch die Halteplatten
8 sowie durch die Schichteinheiten 10 hindurch, wie in Fig. 3 dargestellt ist.
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Die aus Platten gebildeten Einheiten 10 umfassen vorzugsweise eine
Vielzahl von Metallscheiben 12, die durch Metallabstandsglieder 13 im Abstand zueinander
angeordnet sind. Die Metallabstandsglieder 13 haben gewöhnlich einen verhältnismäßig
kleinen Durchmesser mit Bezug auf den Durchmesser der Metallscheiben 12 und können,
wenn gewünscht, dicker sein als die Metallscheiben 12, so daß die letzteren einen
gewünschten Abstand voneinander haben, um verhältnismäßig große Flächen der Metallscheiben
für die Kühlwirkung durch Strahlung freizulegen. Fig. 1 und 3 der Zeichnung bringen
am besten die Tatsache zum Ausdruck, daß eine Vielzahl von Metallabstandsgliedern
13 in Umfangsrichtung im Abstand voneinander zwischen jedem benachbarten Paar der
Metallscheiben 12 angeordnet sein können, so daß sich eine verhältnismäßig starre
Schichteinheit ergibt. Diese Schichteinheit stellt erfindungsgemäß ein verhältnismäßig
hohles Gebilde mit offenen darin vorhandenen Kanälen dar, so daß die frei hindurchgehende
Luftzirkulation die Kühlung der Platteneinheit durch Konvektion erleichtert.
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Fig.2 der Zeichnung zeigt, daß gewöhnlich eine Vielzahl von Paaren
der Schicht- oder Platteneinheiten 10 gegenüberliegend auf entgegengesetzten Seiten
der Bremsscheibe 6 angeordnet sind, so daß die Bremsscheibe in Umfangsrichtung an
durch Zwischenräume getrennten Teilen von den Einheiten berührt wird, um das Ableiten
von Wärme aus der Bremsscheibe zu unterstützen.
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Um die aus Platten gebildeten Einheiten 10 in die Berührung mit der
Bremsscheibe 6 zu drücken, sind verhältnismäßig leichte Blattfedern 14 zusammengedrückt
zwischen dem Tragorgan 3 und der damit verbundenen Halteplatte 8 gezeigt, die dadurch
ein-oder nachgestellt wird, und auch zwischen der Platte 5 und ihrer Halteplatte
8, so daß also die Halteplatten dauernd leicht gegen die Bremsscheibe 6 gedrückt
werden, um die Einheiten 10 damit in reibende Verbindung zu bringen. Auf diese Weise
werden beim Bremsen durch die Berührung zwischen der Bremsscheibe6 und den Einheiten
10 die Scheibenoberflächen gesäubert und etwas bearbeitet und gleichzeitig durch
Leitung Wärme aus der Bremsscheibe gemäß den verhältnismäßig großen Oberflächenbereichen
der in Verbindung mit der Bremsscheibe stehenden Schichteinheiten abgeleitet. Diese
Wärme wird auch verhältnismäßig schnell von den Schichteinheiten abgeführt wegen
der Kühlung derselben durch Strahlung und durch Konvektion infolge der Luftströme,
welche durch die Einheiten hindurchgehen. Die Federn 14 haben gegabelte Enden 15,
die mit den Schenkeln der Schraubenbolzen 9 in Verbindung stehen, um die Federn
in ihren eingebauten Stellungen festzuhalten: Bei einer abgeänderten Art des Bremsenaufbaues
gemäß Erfindung ist eine Bremsscheibe oder Platte 16 gezeigt, welche Kühlscheiben
oder Blöcke 17 besitzt. die zur Verbindung mit den gegenüberliegenden Flächen des
Bremsgliedes oder der Scheibe 16 durch Glieder, wie Halteplatten 18, eingestellt
werden. Die Halteplatten 18 können in ähnlicher Weise wie die Halteplatten 8 angeordnet
sein, wie in den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung gezeigt ist.
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Die aus Platten geschichteten Einheiten 10 oder auch die Kühlblöcke
17 können aus irgendeinem geeigneten hochwärmeleitenden Metall hergestellt sein.
So sind Kupfer und irgendwelche seiner Legierungen, wie Lithiumkupfer, besonders
für den Gebrauch zur Herstellung solcher Einheiten oder Blöcke geeignet, während
die anderen Bestandteile des Bremsenzusammenbaues aus irgendeinem geeigneten metallischen
Material hergestellt sein können.
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Es ist verständlich, daß die aus Platten Beschichteten Einheiten 10
in der Wirkung eine Rippenkühleinheit bilden, und in manchen Fällen kann es erwünscht
sein, eine solche Einheit als Konstruktion aus einem Stück herzustellen, worin dann
nur ein in der Mitte angeordneter Abstandshalter zwischen jedem Paare benachbarter
Scheiben vorgesehen sein würde oder Rippenglieder, die auf axial durch Zwischenraum
getrennten Teilen solcher Kühlglieder gebildet sind. In anderen Worten könnten in
Umfangsrichtung gebildete Nuten an den Kühlblöcken 17 vorgesehen sein, tim darauf
eine größere Fläche für die Kühlring des Blockes durch Strahlung herzustellen.
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Bei Versuchen, die finit Bremsen vorgenommen wurden, welche die Prinzipien
der Erfindung verkörpern, wurde festgestellt, daß solche Bremsen gemäß der Erfindung,
wenn sie unter ähnlichen @'N'irkungs-Bedingungen finit den früher üblichen Bremsentypen
geprüft wurden, unter niederen Temperaturen arbeiteten als die herkömmlichen Bremsen.
Ebenso wurde gefunden, daß, wenn in den Schichteinheiten 10 oder den Blöcken
17 Kupfer benutzt wurde, dieselben nicht nur fortlaufend die Oberfläche der Bremsscheibe
6 säuberten, sondern daß sie auch fortlaufend eine leichte Ablagerung von Metallteilchen
auf der Oberfläche der Bremsscheibe schufen und den Reibungskoeffizienten der Bremsscheibe
vergrößerten. Natürlich wird der Bremsfunktion durch eine solche Vergrößerung des
Reibungskoeffizienten der Brems-Scheibe eine größere Wirksamkeit erteilt, so daß
noch
ein weiterer wirkungsmäßiger Vorteil durch die Benutzung des
Bremsenaufbaues gemäß der Erfindung erzielt wird.
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Die Erfindung ist vornehmlich für den Gebrauch an Flugzeugbremsen
geeignet, bei denen die Räder des Flugzeuges nur beim Landen und Aufsteigen wirken
und wobei das sehr geringfügige, durch die Wärmeabführmittel bedingte Schleifen
nicht mißlich ist. Es ist, wie gesagt, ein Merkmal von Flugzeugbremsen, daß in sehr
kurzen Zeitperioden außerordentlich große Mengen von Wärmeenergie absorbiert werden
müssen. Die Wärmeabführmittel der Erfindung, besonders in der Form der Erfindung,
wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, dienen daher auch mehr als ein Wärmeabsaug- oder
Speichermittel als ein Kühlungs- oder hitzeverteilendes Mittel während der verhältnismäßig
kurzen Dauer der Bremsung. Beispielsweise wird die während der Bremsung entwickelte
Hitze schneller in die Ableitmittel 10 oder 17 als in die Stahl- oder Eisenscheiben
6 oder 16 geleitet. Dies beruht darauf, daß die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer über
achtmal größer als die von Stahl oder Eisen ist.
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Es ist verständlich, daß auch andere Mittel als die Federn 14 dazu
benutzt werden können, um die aus Platten geschichteten Kühleinheiten oder ähnliche
Glieder in die Verbindung mit einer Bremsscheibe oder anderen Bremsgliedern zu drücken.
Es ist jedoch äußerst wünschenswert, auf solche Wärmeaustauschglieder nur eine sehr
leichte Kraft auszuüben, um eine übermäßige Hemmung auf das Rad zu vermeiden, mit
dem eine solche Bremsscheibe 6 verbunden ist, wenn keine Bremswirkung erwünscht
ist, wie beim Aufsteigen oder heim Herumröllen um den Flugplatz. Durch die Anwendung
von einer nur leichten Berührung zwischen den Wärmeaustauscheinheiten und den Bremsscheibenmitteln
wird keine übermäßige Abnutzung an den Wärmeaustauschgliedern hervorgerufen, und
sie haben eine lange wirksame Lebensdauer. Dieser Bremsenaufbau kann also bei verminderten
Temperaturen arbeiten und ergibt eine wirksame Bremstätigkeit.