DE1169218B

DE1169218B - Mechanisch betaetigte, selbstverstaerkend wirkende Scheibenbremse

Info

Publication number: DE1169218B
Application number: DEK36311A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Hildebrand
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1958-11-25
Filing date: 1958-11-25
Publication date: 1964-04-30

Description

Mechanisch betätigte, selbstverstärkend wirkende Scheibenbremse Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanisch betätigte, selbstverstärkend wirkende Scheibenbremse, bei der sich eine axial gegen die Bremsscheibe verschiebbare Bremsbacke über Kugeln, die in gegenüberliegende kegelförmige Ausnehmungen der Bremsbacke und eines Widerlagers eingreifen, an dem Widerlager abstützt, wobei das Widerlager und die andere Bremsbacke mittels eines H-förrnigen Kraftübertragungsgestänges in einer Ebene senkrecht zur Bremsscheibe schwenkbar an dem Bremsgehäuse angelenkt sind.
Es ist bereits eine Scheibenbremse der vorstehend angeführten Art bekannt. Diese weist nahe des Widerlagers im gleichschenklig ausgebildeten, H-förmigen Kraftübertragungsgestänge einen über einen Schlauchanschluß mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Zylinder auf, dessen Kolben über ein in Umfangsrichtung der Bremsscheibe etwas bewegliches Druckstück die mit den Kugeln zusammenarbeitende Bremsbacke gegen die Bremsscheibe zu drücken vermag. Bei einer Betätigung dieser Scheibenbremse wird die vom Kolben gegen die Bremsscheibe gedrückte Bremsbacke durch Reibschluß etwas in Umfangsrichtung der Bremsscheibe mitgenommen, die Kugeln laufen dabei auf die Wandungen der kegelfönnigen Ausnehmungen auf und erzeugen dabei eine starke, die Bremsbacke von dem Widerlager abspreizende Kraft. Diese Spreizkraft verstärkt einerseits die Anpreßkraft der genannten Bremsbacke an die Bremsscheibe und wird andererseits zusammen mit der Reaktionskraft des druckmittelbeaufschlagten Zylinders über das Kraftübertragungsgestänge auf die zweite, gegenüberliegende Bremsbacke als Anpreßkraft an die Bremsscheibe übertragen. Die Bremsscheibe wird bei dieser Scheibenbremse von den Bremsbacken also beidseitig gleich stark belastet, so daß an ihr keine Biegemomente oder axialgerichtete Verschiebekräfte auftreten. Diese bekannte Scheibenbremse ist jedoch, wie bereits erwähnt, nur mittels eines Druckmittels betätigbar; eine Betätigung mittels eines mechanischen, von einer Bedienungsperson bewegbaren Gestänges, wie es z. B. bei Handbremsen für Kraftfahrzeuge üblich ist, ist nicht möglich.
Bei einer anderen, ebenfalls bereits bekannten Scheibenbremse ist eine mittels eines mechanischen Betätigungsgestänges an die Bremsscheibe anpreßbare Bremsbacke vorgesehen, gegen die sich über die der Bremsverstärkung dienenden Kugeln ein die Bremsscheibe übergreifendes und mit der andersseitigen Bremsbacke verbundenes Joch abstützt. Diese Ausführungsform weist jedoch den Nachteil auf, daß die über die Betätigungseinrichtung eingeleitete, axiale Anpreßkraft von der Bremsscheibe als Biegemoment aufgenommen und Über deren Welle als Axialschub abgeleitet werden muß.
Weiterhin ist eine Scheibenbremse bekannt, die beidseitig der Bremsscheibe mit jeweils einem Ende am Bremsgehäuse angelenkte, etwa in der Mitte ihrer Längserstreckung die Bremsbacken tragende Hebel aufweist. Am freien Ende des einen Hebels ist das Ende eines in einer zur Ebene der Bremsscheibe senkrecht stehenden Ebene schwenkbaren Betätigungshebels angelenkt, der annähernd in der Mitte seiner Längserstreckung über eine die Bremsscheibe übergreifende Zugstange mit dem freien Ende des anderen Hebels verbunden ist. Am freien Ende des Betätigungshebels wird die Betätigungskraft für die Scheibenbremse mittels eines mechanischen Gestänges als senkrecht zur Bremsscheibenebene verlaufende Zugkraft eingeleitet. Auch diese, keine Selbstverstärkung, sondern nur eine mechanische Kraftübersetzung aufweisende Scheibenbremse ist mit dem Mangel behaftet, daß die Betätigungskraft für die Scheibenbremse zumindest teilweise von der Bremsscheibe als Biegemoment aufgenommen und über deren Welle als Axialschub abgeleitet werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der eingangs angegebenen Art derart auszubilden, daß die Bremsscheibe von Biegemomenten entlastet ist und die Welle der Bremsscheibe keinen von der Betätigung der Scheibenbremse herrührenden Axialschub aufnehmen muß.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Kraftübertragungsgestänge infolge ungleicher Schenkellängen zumindest eines seiner Hebel eine Kraftübersetzung solcher Art aufweist, daß die Axialbelastung der Bremsscheibe durch die Bremsbacken in an sich bekannter Weise beidseitig gleich ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Auf einer abzubremsenden Welle 1 ist eine Bremsscheibe 3 befestigt, gegen die einerseits eine auf der Welle frei drehbar und axial verschieblich gelagerte, mit einer nicht dargestellten, in ihrer Wirkungsrichtung durch einen Pfeil 5 symbolisierten Betätigungseinrichtung verbundene Bremsbacke 7 anpreßbar ist. Die Bremsbacke 7 stützt sich über in kegelförmigen Ausnehmungen 9 gelagerte Kugeln 11 gegen ein in Umfangsrichtung der Bremsscheibe starr gelagertes Widerlager 13 ab, das schwenkbar mit einem in Axialrichtung pendelfähigen, an einem Festpunkt 15 aufgehängten Hebel 17 verbunden ist. In der Mitte zwischen dem Festpunkt 15 und dem Widerlager 13 ist an dem Hebel 17 eine Zugstange 19 angelenkt, deren anderes Ende an einem einerseits mit einem Festpunkt 21 und andererseits mit der zweiten Bremsbacke 23 verbundenen Hebel 25 angreift, wobei alle Verbindungsstellen als Gelenke ausgeführt sind, die eine Schwenkung in der Ebene senkrecht zur Bremsscheibe gestatten. Die HebeHänge zwischen dem Festpunkt 21 und dem Anlenkpunkt der Zugstange 19 ist mit 1, die Hebellänge zwischen den Angriffspunkten des Festpunkts 21 und der Bremsbacke 23 mit L bezeichnet. An der Bremsbacke 7 und an dem Hebel 17 greift eine Zugfeder 27 an.
Bei einer Bremsung wird die Bremsbacke 7 durch die Betätigungseinrichtung in Pfeilrichtung 5 gegen die Bremsscheibe 3 gepreßt. Der zwischen der Breinsscheibe 3 und der Bremsbacke 7 auftretende Reibschluß nimmt letztere etwas in Umfangsrichtung mit, wobei die Kugeln 11 auf die Schrägflächen der Ausnehmungen 9 auflaufen und die Bremsbacke 7 vom Widerlager 13 abspreizen. Die Bremsbacke 7 wird hierdurch verstärkt an die Bremsscheibe 3 angepreßt; zugleich verschwenkt sich der Hebel 17 um den Festpunkt 15, wobei er über die Zugstange 19 dem Hebel 25 ebenfalls eine Schwenkbewegung aufzwingt, durch welche die Bremsbacke 23 an die Bremsscheibe 3 angepreßt wird. Bei entsprechender Bemessung der Hebellängen des Hebels 25 und damit der Kraftübersetzung vom Widerlager 13 zur Bremsbacke 23 ist erreichbar, daß die Bremsbacken 7 und 23 gleich stark an die Bremsscheibe angepreßt werden, d. h. also, daß die vom Widerlager 13 aufgenommene Kraft um den Betrag der über die Betätigungseinrichtung auf die Bremsbacke 7 eingeleitete Kraft verstärkt auf die Bremsbacke 23 übertragen wird. Dies ist der Fall, wenn sich die Hebellängen folgendermaßen verhalten: wobei y den Reibwert der Bremsbacken an der Bremsscheibe und T den Auflaufwinkel der Kugeln 11 in den Ausnehmungen 9 bedeuten.
Beim Lösen der Bremse zieht nach Abklingen der durch die Betätigungseinrichtung eingeleiteten Kraft die Zugfeder 27 die Bremsbacken und das Hebelgestänge in ihre Ausgangslagen zurück.

Claims

Patentanspruch: Mechanisch betätigte, selbstverstärkend wirkende Scheibenbremse, bei der sich eine axial gegen die Bremsscheibe verschiebbare Bremsbacke über Kugeln, die in gegenüberliegende kegelförinige Ausnehmungen der Bremsbacke und eines Widerlagers eingreifen, an dem Widerlager abstützt, wobei das Widerlager und die andere Bremsbacke mittels eines H-förmigen Kraftübertragungsgestänges in einer Ebene senkrecht zur Bremsscheibe schwenkbar an dem Bremsgehäuse angelenkt sind, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Kraftübertragungsgestänge (17, 19, 25) infolge ungleicher Schenkellängen zumindest eines seiner Hebel (17, 25) eine Kraftübersetzung solcher Art aufweist, daß die Axialbelastung der Bremsscheibe durch die Bremsbacken (7, 23) in an sich bekannter Weise beidseitig gleich ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 44 496, 473 155, 565 327; französische Patentschrift Nr. 1055 326; USA.-Patentschriften Nr. 979 720, 1637 025, 2 127 335, 2 655 228, 2 830 682.