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Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse
für Kraftfahrzeuge, die in einem Gehäuse untergebracht ist, welches eine Öffnung
aufweist, durch die die Bremse zugänglich ist und in seinem Innern ein Widerlager
aufnimmt, das den von einem nicht umlaufenden Druckring auf eine rotierende und
mit der zu bremsenden Welle verbundene Bremsscheibe sowie auf feste, zu beiden Seiten
der rotierenden Brems-Scheibe angeordnete weitere Bremsscheiben ausgeübten Axialdruck
aufnimmt, wobei der Druckring, das Widerlager und die Bremsscheiben eine die Welle
umgebende Einheit bilden.
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Scheibenbremsen üblicher Bauart sind in einem Gehäuse eingeschlossen
und im eingebauten Zustand keiner Kontrolle zugänglich. Zur Vermeidung von Verkehrsunfällen
und im Interesse der Betriebssicherheit von Kraftfahrzeugen ist aber eine regelmäßige
Inspektion der Bremsbeläge unerläßlich. Um die erforderlichen Inspektionen durchzuführen,
ist das Gehäuse mit einer öffnung versehen, durch welche die Bremse zugänglich ist.
Die Bremsbeläge sind bei den eingangs genannten Scheibenbremsen auf Bremsscheiben
angeordnet, welche die zu bremsende Welle ringförmig umgeben, so daß trotz einer
Öffnung im Gehäuse eine genaue Überprüfung oder Erneuerung der Bremsbeläge nur möglich
ist, wenn ein Ende der zu bremsenden Welle von den angetriebenen Rädern od. dgl.
befreit und die Bremse vollständig zerlegt wird, denn nur dann können die mit den
Bremsbelägen versehenen Scheiben in axialer Richtung auseinandergeschoben oder von
der Welle entfernt werden. Diese Arbeit ist sehr zeitraubend und umständlich.
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Um hier Abhilfe zu schaffen, sind Scheibenbremsen gebaut worden, bei
denen nur die mit der Welle verbundenen Bremsscheiben ringförmig ausgebildet sind,
während die nicht umlaufenden mit Bremsbelägen ausgerüsteten Bremselemente backenförmig
gestaltet wurden und keine Ringe bilden. Dadurch ergeben sich aber kleine Reibflächen
und geringe Bremswirkungen und verhältnismäßig große Bauabmessungen der Bremsen.
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Bei bekannten Trommelbremsen tritt das obengenannte Problem der Überprüfung
und Erneuerung der Bremsbeläge ebenfalls auf. Hier können bei Anordnung einer Inspektionsöffnung
im Gehäuse kleinere Montagearbeiten an den Bremselementen durchgeführt werden, und
es können die Bremsbeläge zumindest zu einem Teil freigelegt und in Augenschein
genommen werden. Erleichternd wirkt sich dabei jedoch die von den Scheibenbremsen
abweichende Bauart der Trommelbremsen aus, bei der im Gegensatz zu den ringförmigen
Bremsscheiben entweder Segmente oder Bänder vorgesehen sind. Derartige Segmente
oder Bänder brauchen nicht in axialer Richtung von der zu bremsenden Welle entfernt
zu werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der
eingangs genannten Art so auszubilden, daß ihre Bremsbeläge leicht ausgebaut und
einer Inspektion unterzogen oder erneuert werden können.
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Zur Lösung kennzeichnet sich eine Scheibenbremse der genannten Art
erfindungsgemäß dadurch, daß die nicht umlaufenden Bremsscheiben vom Gehäuse getragen
und als ringförmige Scheiben mit jeweils einem radial zur Welle verlaufenden Schlitz
ausgebildet sind, wobei die Breite der Schlitze dem Durchmesser der Welle angepaßt
ist, so daß die festen Bremsscheiben radial zur Welle aus dem Gehäuse entnehmbar
sind.
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Durch diese Ausgestaltung der Bremse lassen sich die Bremsbeläge tragenden
Elemente schnell und auf
einfache Weise ausbauen und die Bremsbeläge
überprüfen oder erneuern, ohne eine Zerlegung der Bremse vornehmen zu müssen. Dabei
ist es wichtig, daß die mit den Schlitzen versehenen Bremsscheiben die nicht umlaufenden
Scheiben bilden, da anderenfalls zwar eine leichte Kontrolle der Beläge möglich,
eine Erneuerung der Bremsbeläge jedoch wiederum mit umfangreichen Montagearbeiten
verbunden wäre, um die Verbindung der geschlitzten Bremsscheiben mit der Welle zu
lösen.
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Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäß ausgebildeten
Bremse ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen abnehmbaren Deckel aufweist,
welcher die Öffnung verschließt und die Bremsscheiben aufnimmt, so daß diese drehfest
in bezug auf die Welle sind, jedoch als Einheit mit dem Deckel entfernt werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Scheibenbremse
ist in den Zeichnungen dargestellt.
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F i g. 1 zeigt eine Frontansicht der Bremse; F i g. 2 zeigt einen
Schnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. 1; F i g. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung
der aus dem Gehäuse entnommenen feststehenden Bremsscheiben; F i g. 4 stellt einen
Schnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 1 dar.
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In den F i g. 1 und 2 ist eine Scheibenbremse dargestellt, die in
dem Gehäuse der Hinterachse eines Ackerschleppers eingebaut ist. Der Schlepper weist
eine motorgetriebene Welle 11 auf, die, wie die Figuren zeigen, auf der linken
Seite genutet und mit einem Differentialgetriebe verbunden ist. Die Figuren zeigen
das genutete Ende 12 der Welle 11 und einen Stumpf 13 des Differentialgetriebes.
Das Gehäuse des Differentialgetriebes weist eine kreisförmige Endplatte
14 auf, mit der es an einer Auflagefläche 15 am Gehäuse der Hinterachsen
anliegt. Zur Befestigung dienen Bolzen 16. Das Gehäuse der Hinterachsen ist
dort, wo es mit dem Gehäuse des Differentialgehäuses verbunden ist, trompetenartig
erweitert. Das Lager 17 der Welle 11 im Differentialgehäuse ist mit
einer Öldichtung versehen, um einen Ölaustritt entlang der Welle 11 zu verhindern.
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Das Gehäuse der Hinterachsen umschließt einen kreisringförmigen Innenraum,
der von einer Planschartigen Platte 21 unterteilt wird. Im Abstand von dieser Platte
21 ist eine weitere Platte 22 befestigt. In dem Raum zwischen den
beiden Platten 21 und 22
ist die Scheibenbremse untergebracht. Die
Platten 21 und 22 dienen der Bremse als Widerlager. Die Platte 22 weist eine
becherartige Gestalt auf mit einem zylindrischen Mantel 23 und einem nach
außen abgebogenen Flansch 24, der mittels Bolzen 26 an einer kreisringförmigen
Gegenfläche 25 befestigt ist.
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Die Scheibenbremse weist weiterhin einen Satz Druckringe
30 auf. Der Satz besteht aus einem Druckring 31 und einem weiteren Druckring
32. Die beiden Druckringe 31, 32 sind Rücken an Rücken angeordnet und bilden
eine feststehende Einrichtung zur Erzeugung eines axialen Druckes. Die Rückseiten
der Druckringe sind mit Ausnehmungen 33 und 34
versehen, die einander
gegenüberstehen und Hohlräume bilden, in denen jeweils eine Kugel 35 aufgenommen
ist. Kurze Schraubenfedern 36 halten die beiden Druckringe zusammen, so daß
die Kugeln 35
in den Ausnehmungen gehalten werden. Am Gehäuse der Hinterachsen
sind Vorsprünge 37 vorgesehen, die im Abstand voneinander angeordnet sind und die
die Druckringe 31, 32 abstützen, so daß diese ihre Lage zur Welle
11 beibehalten. An den Druckringen vorgesehene Anschläge 38 wiederum, die
sich gegen die Vorsprünge 37 legen, verhindern, daß sich die Druckringe drehen.
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Zwischen den Druckringen 31, 32 und den Platten 21, 22 sind
umlaufende Bremsscheiben 41, 42
angeordnet, und zwar je eine Bremsscheibe
zwischen einem Druckring und einer Platte. Die Bremsscheiben 41, 42 sind
auf der Welle 11 aufgenommen und mittels Keilen 43, 44 drehfest mit
dieser verbunden, jedoch unter Aufrechterhaltung einer begrenzten axialen Beweglichkeit
auf der Welle 11.
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Die Ausnehmungen 33, 34 weisen einander gegenüberstehende und gegensinnig
verlaufende Steigungen auf, wie in F i g. 4 zu sehen ist, so daß die Kugeln auf
diesen Steigungen auflaufen, wenn die Druckringe 31, 32 gegeneinander verdreht
werden. An den Druckringen 31 und 32 sind Augen 51 und 52 vorgesehen, an denen die
Außenenden zweier Kniehebel 53, 54 angreifen, deren Innenenden miteinander
und mit einer Zugstange 55 verbunden sind. Die Zugstange 55 durchsetzt
die Windung des Gehäuses der Hinterachsen und ist mit einem Hebel 56 verbunden,
der an einem Bolzen 57 angelenkt ist. Ein Winkelhebel 60, der auf einem Bolzen
58 schwenkbar aufgenommen ist, greift am Hebel 56 an und wird von
einer Feder 59 in eine Lage gezogen, in der die Scheibenbremse gelöst ist.
Die Betätigung des Winkelhebels 60 bedeutet die Betätigung der Bremse und
kann mittels eines Bremspedals oder mittels eines Servomotors erfolgen.
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Zur Betätigung der Scheibenbremse wird der Winkelhebel 60 im Uhrzeigersinn
gedreht. Dadurch drückt er auf den Hebel 56, der nun die Zugstange
55
nach außen zieht, wobei die Kniehebel 53, 54 die Augen
51, 52 aufeinander zu zu ziehen suchen und dabei eine Kraft auf die Druckringe
ausüben, die diese gegeneinander verdreht, so daß die Kugeln 35
auf den Steigungen
der Ausnehmungen auflaufen und die Druckringe auseinandergedrückt werden.
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Auf beiden Seiten der umlaufenden Bremsscheiben 41, 42, also
jeweils zwischen einer der Platten 21; 22
und der entsprechenden Bremsscheibe
41 oder 42
einerseits und zwischen einer der beiden Bremsscheiben
41 oder 42 und dem entsprechenden Druckring andererseits, sind nicht
drehbare; ebene Bremsscheiben angeordnet. Diese feststehenden Bremsscheiben haben
etwa kreisringförmige Gestalt und weisen einen Schlitz auf, der die Möglichkeit
schafft, diese Bremsringe zum Beispiel zur Inspektion oder zur Reparatur aus dem
Gehäuse der Hinterachsen zu entnehmen. Die feststehenden Bremsscheiben sind paarweise
angeordnet und zu einem ersten Paar 61, 62, welches die umlaufende Bremsscheibe
41 umgibt, und zu einem zweiten Paar 63, 64, welches die umlaufende Bremsscheibe
42 zwischen sich einschließt, zusammengefaßt. In dem Gehäuse der Hinterachsen
ist eine rechteckige Öffnung 65 vorgesehen, die gewöhnlich von einem Deckel
66 verschlossen wird, welcher mittels Bolzen 67 am Gehäuse befestigt ist.
Die in den F i g. 1 und 3 gezeigten feststehenden Bremsscheiben weisen eine etwa
C-förmige Gestalt auf. Sie sind mit einem Schlitz oder einer Ausnehmung
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versehen, die so weit ist, daß die Bremsscheiben über die Welle 11 geschoben
werden können, wenn sie
ausgebaut werden sollen (s. Bremsscheibe
61 in F i g. 3).
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Die feststehenden Bremsscheiben sind an dem Deckel66 aufgenommen.
Sie sind so gehalten, daß sie ihre Winkellage beibehalten, sich beim Bremsen unter
der Einwirkung des Drehmomentes nicht drehen, jedoch in begrenztem Maße in axialer
Richtung beweglich sind, um sich genügend weit von den umlaufenden Bremsscheiben
41, 42 entfernen zu können, wenn die Bremse gelöst ist, und um mit der Oberfläche
der umlaufenden Bremsscheiben in Berührung zu kommen, wenn gebremst wird. Zu diesem
Zweck sind die feststehenden Bremsscheiben 61 bis 64 an axial verschieblichen Querträgern
71, 74 aufgehängt, die nach außen gerichtete Vorsprünge aufweisen, mit denen sie
in Gleitführungen 75, 76 an der Unterseite des Deckels 66 laufen. Die Bremsscheiben
62 bis 64 sind an den Querträgern mittels Niete oder anderer Befestigungselemente
77 befestigt.
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Die Bremsscheiben 61 bis 64 bestehen aus Grundplatten, die aus Stahlblech
od. dgl. gefertigt und mit Bremsbelägen 61a bis 64a versehen sind. Diese Bremsbeläge
bestehen aus einem verschleißfesten Material, das einen großen Reibungswiderstand
hervorruft.
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Bei Ackerschleppern mit bekannten Bremsen erweist sich eine Inspektion
der Bremsen als undurchführbar bzw. als sehr aufwendig und umständlich, denn zu
diesem Zweck müßten die Hinterräder abgenommen und das Differentialgetriebe abgebaut
werden. Wenn der Ackerschlepper jedoch mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Scheibenbremse
ausgerüstet ist, erweist sich die Inspektion der Bremsbeläge als eine höchst einfache
Angelegenheit. Man hat nur die Bolzen 67 zu lösen, mit denen der Deckel 66 am Gehäuse
der Hinterachsen befestigt ist, und kann danach schon die Bremsscheiben als eine
Einheit aus dem Gehäuse herausziehen, die mit dem Deckel 66 verbunden ist.
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Sind die Bremsbeläge abgenutzt, dann können die Bremsscheiben aus
den Gleitführungen 75, 76 herausgezogen und durch neue ersetzt werden. Der Einbau
der Bremsscheiben vollzieht sich in der gleichen einfachen Weise.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Scheibenbremse ist nicht nur für
Ackerschlepper geeignet, sondern sie kann ebensogut für Lastkraftwagen, Omnibusse
od. dgl. verwendet werden, d. h. für Fahrzeuge, bei denen eine häufige Inspektion
oder Erneuerung der Bremsbeläge notwendig ist. Auch hinsichtlich der Anordnung der
erfindungsgemäß ausgebildeten Scheibenbremse bestehen keine Beschränkungen. Sie
kann z. B. als Getriebebremse im Getriebegehäuse untergebracht werden.
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In dem erläuterten Ausführungsbeispiel sind die Platten 21, 22 und
die Druckringe 31, 32 kreisringförmig ausgebildet, um eine große Auflagefläche für
die Bremsscheiben 61 bis 64 zu schaffen und verhältnismäßig dünne Bleche zu ihrer
Herstellung verwenden zu können. Es ist jedoch auch möglich, die Platten 21, 22
und/oder die Druckringe 31, 32 aus mehreren mit gegenseitigen Abständen auf einem
Kreis angeordneten, kissenartigen Einzelstücken von im wesentlichen Sektor- oder
segmentartiger Gestalt zusammenzusetzen, wenn die in ihrer Gestalt unveränderten
Bremsscheiben 61 bis 64 die für diese Bauweise erforderliche Steifheit besitzen
bzw. entsprechend dimensioniert sind.