DE1225000B

DE1225000B - Pressure fluid operated friction brake

Info

Publication number: DE1225000B
Application number: DEW25810A
Authority: DE
Inventors: Robert L Gold; Robert E Schwartz
Original assignee: Wagner Electric Corp
Current assignee: Wagner Electric Corp
Priority date: 1958-06-16
Filing date: 1959-06-15
Publication date: 1966-09-15

Description

Druckmittelbetätigte Reibungsbremse Die Erfindung bezieht sich auf eine druckmittelbetätigte Reibungsbremse, bei der dünne, metallische Reibringe bzw. Reibplatten mit ihren Trägern Kühlkammern einschließende Bremsbacken bilden und diese Bremsbackenkühlkammern von einer Kühlflüssigkeit eines von dem Druckmittel zum Betätigen der Bremse getrennten Kühlflüssigkeitsverlaufs durchflossen sind.Fluid operated friction brake The invention relates to a pressure fluid-operated friction brake in which thin, metallic friction rings or Friction plates form with their carriers and cooling chambers enclosing brake shoes these brake shoe cooling chambers of a cooling liquid one of the pressure medium separate coolant flow has flowed through to actuate the brake.

Um die beim Bremsen durch Reibung erzeugten erheblichen Wärmemengen abzuführen ist es bekannt, in dem keinen wärmedämmenden Reibbelag aufweisenden Bremsteil, vorzugsweise in den Bremsbacken, Kühlkammern anzuordnen, die von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden. Bei einer bekannten mechanisch betätigten Reibungsbremse ist ein besonderes Leitungssysytem vorgesehen, durch das der An- und Abstrom von Kühlflüssigkeit in den den Bremsbacken benachbarten Kammern erfolgt.About the considerable amounts of heat generated by friction when braking it is known to dissipate in the brake part which does not have a heat-insulating friction lining, preferably in the brake shoes to arrange cooling chambers, which are of a cooling liquid are flowed through. In a known mechanically operated friction brake is a special line system is provided through which the inflow and outflow of cooling liquid takes place in the chambers adjacent to the brake shoes.

Bei einer anderen bekannten Anordnung wird als Wärmeträger eine in einem durch eine Pumpe betriebenen, vom Druckmittel zur Betätigung der Bremse getrennten Kühlflüssigkeitskreislauf zirkulierende Kühlflüssigkeit verwendet. Der getrennte und die Kühlwirkung ergebende Flüssigkeitskreislauf führt durch in den Bremsbacken liegende Kühlkammern.In another known arrangement, an in one operated by a pump and separated from the pressure medium for actuating the brake Coolant circuit uses circulating coolant. The separated one and the fluid circuit resulting in the cooling effect is carried out in the brake shoes lying cooling chambers.

Die spezifische Wärmebelastung in den Reibflächen, d. h. die je Zeiteinheit erzeugte Wärmemenge, kann außerordentlich hoch werden. Da einerseits die die Wärme aus der Reibfläche in den Wärmeträger überleitende Backenwand außerdem eine durch den Bremsdruck bedingte, hohe mechanische Biegebelastung aufnehmen und daher eine vorbestimmte Dicke aufweisen muß und da andererseits das Wärmegefälle durch den Wärmedurchgangskoeffizienten im Material bestimmt ist, können an den Reibflächen selbst, trotz der Kühlung, erhebliche Wärmebeanspruchungen. auftreten, die zu einer Ge-Bigeänderung im Material- und damit zu - einer- Beeinträchtigung der Bremswirkung bzw. der Lebensdauer der Bremse führen können.The specific heat load in the friction surfaces, i. H. which per unit of time The amount of heat generated can be extremely high. Since on the one hand the heat from the friction surface in the heat carrier transferring jaw wall also a through absorb the brake pressure-related, high mechanical bending load and therefore a Must have a predetermined thickness and on the other hand, the heat gradient through the The heat transfer coefficient determined in the material can be applied to the friction surfaces even, despite the cooling, considerable heat loads. occur that lead to a Ge-Bige change in the material and thus to - an impairment of the braking effect or the service life of the brake.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Anordnung zu schaffen, durch die die Wärmeabführung verbessert und damit die durch die Reibungswärme auftretende Temperaturerhöhung in der Reibfläche vermindert wird. Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, daß, da das Wärmegefälle werkstoffbedingt ist und die verwendbaren Werkstoffe durch Gesichtspunkte der mechanischen Festigkeit und der Kosten stark eingeschränkt sind, eine Verbesserung des Wärmedurchgangs nur durch eine entsprechend geringere Wandstärke der die Reibfläche tragenden Kühlkammerwand in der Bremsbacke erreichbar ist. Diese Verminderung der Wandstärke ist jedoch andererseits durch die mechanische Beanspruchung, d. h. durch die vom Bremsdruck zwischen den Reibflächen erzeugte erhebliche Biegebeanspruchung begrenzt.It is the object of the invention to provide an arrangement to create, through which the heat dissipation is improved and thus through the frictional heat occurring temperature increase in the friction surface is reduced. The invention is based on the idea that, since the heat gradient is material-related and the usable materials from the point of view of mechanical strength and the costs are severely limited, an improvement in the heat transfer only through a correspondingly smaller wall thickness of the cooling chamber wall carrying the friction surface can be reached in the brake shoe. However, this reduction in wall thickness is on the other hand by mechanical stress, d. H. by the brake pressure between the Limited friction surfaces generated considerable bending stress.

Gemäß der Erfindung wird eine Verminderung der Wandstärke und damit eine Verbesserung der Wärmeabfuhr dadurch erreicht, daß im Kühlflüssigkeitskreislauf ein in Abhängigkeit vom Bremsbetätigungsdruck verstellbares Drosselventil angeordnet ist, das den Druck in den Bremsbackenkühlkammern proportional mit dem Bremsbetätigungsdruck verändert. Dadurch wird mit zunehmendem Bremsdruck, d. h. mit zunehmender mechanischer Belastung, auf die die Reibfläche bildende Wand der Bremsbackenkammer eine dem Anpreßdruck entgegenwirkende Kraft durch Erhöhung des Innendrucks in dieser Bremsbackenkammer aufgebracht, so daß eine Durchbiegung der Reibringe bzw. Reibplatten durch den Anpreßdruck praktisch verhindert wird.According to the invention, a reduction in the wall thickness and thus an improvement in heat dissipation is achieved in that in the coolant circuit a throttle valve that can be adjusted as a function of the brake actuation pressure is arranged is that the pressure in the brake shoe cooling chambers is proportional to the brake application pressure changes. As a result, with increasing brake pressure, d. H. with increasing mechanical Load, on the wall of the brake shoe chamber forming the friction surface, the contact pressure counteracting force by increasing the internal pressure in this brake shoe chamber applied so that a deflection of the friction rings or friction plates by the contact pressure is practically prevented.

Vorzugsweise weist das Drosselventil eine Ventilkammer auf, deren Durchflußquerschnitt durch einen Ventilkolben veränderbar ist, und der Ventilkolben ist an seiner der Ventilkammer abgekehrten Stirufläche über eine von. der Druckmittelleitung abgezweigte Leitung von dem den Bremsdruck erzeugenden Druckmittel beaufschlagt.Preferably, the throttle valve has a valve chamber whose Flow cross-section can be changed by a valve piston, and the valve piston is on its stem facing away from the valve chamber via one of. the pressure medium line branched line acted upon by the pressure medium generating the brake pressure.

Ferner ist vorzugsweise eine bei Bremsbetätigung selbsttätig abgesperrte Kurzschlußleitung vorgesehen, die den die Bremsbackenkühlkammern und das Drosselventil enthaltenden Abschnitt des Kühlmittelkreislaufes überbrückt. Dabei ist in einer von der Bremsdruckmittelleitung abzweigenden Leitung zum Beaufschlagen eines Absperrventils für die Kurzschlußleitung ein Drosselventil vorgesehen, das beim Betätigen der Bremse ein sofortiges Schließen und nach dem Lösen-der-Bremse ein verzögertes Öffnen derKurzschlußleitung gestattet. Vorzugsweisebesteht das Absperrventil für die Kurzschlußleitung aus einem in der -_Kühlflüssigkeitsleitung angeordneten Gehäuse und ans einem in diesem Gehäuse durch das Bremsdruckmittel entgegen der Kraft einer Rückstellfeder verschiebbaren, als Kolben ausgebildeten Verschlüßstüdk,- wobei-der Gehäusedeckel den Anschluß für die Kurzschlußleitung aufweist. Schließlich stehen hierbei der Einlaß und der Auslaß der Kühlflüssigkeitsleiturlg- im Ventilgehäuse in Schließstellung des Kolbens durch einen Umgehungskanal im Ventilgehäuse miteinander in Verbindung.Furthermore, one is preferably locked automatically when the brake is actuated Short-circuit line provided, which the brake shoe cooling chambers and the throttle valve containing section of the coolant circuit bridged. It is in one Line branching off from the brake pressure medium line to pressurize a shut-off valve a throttle valve is provided for the short-circuit line, which when the brake is actuated an immediate closing and after releasing the brake a delayed opening of the short-circuit line allowed. The shut-off valve for the short-circuit line preferably consists of one in the -_Kühliquidsleitung arranged housing and on one in this housing displaceable by the brake pressure medium against the force of a return spring, formed as a piston closure piece, - wherein-the housing cover the connection for has the short-circuit line. Finally, here are the inlet and the outlet the Kühliquidsleiturlg- in the valve housing in the closed position of the piston a bypass channel in the valve housing in communication with one another.

Die erfindungsgemäße Kühlanordnung kann mit Vorteil bei allen- Trommel- oder Scheibenbremsen angewendet werden- -Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Bremse nach der Erfindung,.- .The cooling arrangement according to the invention can be used with advantage in all drum or disc brakes are used- The invention is illustrated below using exemplary embodiments explained on the basis of the drawings. It shows F i g. 1 is a schematic representation a brake according to the invention, .-.

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein Drosselventil nach der Erfindung, F i g. 3 einen Axialschnitt durch eine mit Kühlkammer versehene Scheibenbremse.F i g. 2 shows a longitudinal section through a throttle valve according to the invention, F i g. 3 shows an axial section through a disc brake provided with a cooling chamber.

F i g. 4 eine Draufsicht auf die Bremsbacke gemäß F i g. 3, F i g. 5 eine schematische Darstellung einer Bremse mit abgeändertem Kühlflüssigkeitskreislauf und F i g.- 6 einen Längsschnitt durch ein Absperrventil für die Kurzschlußleitung der abgeänderten Bremse gemäß F i g. 5.F i g. 4 shows a plan view of the brake shoe according to FIG. 3, fig. 5 is a schematic representation of a brake with a modified coolant circuit and FIG. 6 shows a longitudinal section through a shut-off valve for the short-circuit line the modified brake according to FIG. 5.

Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, weist die Bremse 1 einen Kühlflüssigkeitskreislauf 2 und ein davon getrenntes Betätigungssystem 3 auf.As shown in FIG. 1 can be seen, the brake 1 has a coolant circuit 2 and an actuation system 3 separate therefrom.

Der Kühlflüssigkeitskreislauf 2 enthält einen W ärmeaustauscher 4 als Rückkühler, der gleichzeitig als Vorratsbehälter für die Kühlflüssigkeit dient und über eine Rohrleitung 6 an die Ansaugseite der von einem Fahrzeugmotor oder von einer anderen Einrichtung angetriebenen Pumpe 5 angeschlossen ist, während die Druckseite der Pumpe durch eine Rohrleitung 8 mit der Einlaßöffnung einer Bremse 7 verbunden ist. Die Auslaßöffnung der Bremse 7 steht über eine Rohrleitung 10 mit der Einlaßöffnung eines Drosselventils 9 in Verbindung, während die Auslaßöffnung des Drosselventils 9 durch. eine Rückleitung 11 mit dem Wärmeaustauscher 4 verbunden ist.The coolant circuit 2 contains a heat exchanger 4 as a dry cooler, which also serves as a storage tank for the cooling liquid and via a pipe 6 to the intake side of a vehicle engine or pump 5 driven by another device is connected, while the Pressure side of the pump through a pipe 8 with the inlet port of a brake 7 is connected. The outlet opening of the brake 7 is connected via a pipe 10 the inlet port of a throttle valve 9 in communication, while the outlet port of the throttle valve 9 by. a return line 11 is connected to the heat exchanger 4 is.

Das Betätigungssystem 3 enthält einen Verdichter 12, der mit der Einlaßseite eines Betätigungsventils 13 durch eine einen - Druckluftbehälter 15 enthaltende Rohrleitung 14 verbunden ist. Die Auslaßseite des Betätigungsventils 13 steht über eine Rohrleitung 18 mit einem Zylinder 16 eines üblichen Energiewandlers 17 in Verbindung, dessen Arbeitszylinder 19 durch eine Rohrleitung 20 mit dem Anschluß für das Druckmittel zum Betätigen der Bremse 7 verbunden ist. Von der Rohrleitung 20 zweigt eine zur Steueröffnung des Drosselventils 9 führende Rohrleitung 21 ab.The actuation system 3 includes a compressor 12 which is connected to the inlet side of an actuation valve 13 by a pipe 14 containing a compressed air tank 15. The outlet side of the actuating valve 13 is connected via a pipe 18 to a cylinder 16 of a conventional energy converter 17, the working cylinder 19 of which is connected by a pipe 20 to the connection for the pressure medium for actuating the brake 7. A pipeline 21 leading to the control opening of the throttle valve 9 branches off from the pipeline 20.

Das Drosselventil 9 besteht, wie in F i g. 2 dargestellt, aus miteinander verbundenen Gehäusehälften 22 und 23, die axial ausgerichtete Bohrungen 24 bzw. 25 aufweisen. In der Gehäusehälfte 22 ist eine die Rohrleitung 21 aufnehmende Steueröffnung 26 vorgesehen, die mit dem einen Ende der Bohrung 24 in Verbindung steht. In der Nähe des anderen Endes der genannten Bohrung ist eine Ringdichtung 27 angeordnet, während etwa in der -Mitte der Bohrung eine Entlüftungsöffnung 28 vorgesehen ist. An der Gehäusehälfte 23 ist eine die Rohrleitung 10 aufnehmende Einlaßöffnung 29 so angeordnet, daß sie mit der einen Stirnwand der Bohrung 25 eine Schulter 30 bildet. In der Seitenwand der genannten Bohrung ist eine Auslaßöffnung 31 angeordnet, die die Rohrleitung 11 aufnimmt. In den Bohrungen 24 und 25 liegt verschiebbar ein Stufenkolben 32, der am linken Ende eine Dichtung 33 und am rechten Ende einen Ventilkörper bildenden, mit der Schulter 30 zusammenwirkenden und die Strömung drosselnden Kopf 34 trägt. Der Kolben 32 spricht auf den Druck des Bremsdruckmittels in der Bohrung 24 an und drosselt die Kühlflüssigkeitsströmung durch die Bohrung 25.The throttle valve 9 consists, as in FIG. 2, of interconnected housing halves 22 and 23 which have axially aligned bores 24 and 25, respectively. In the housing half 22 there is provided a control opening 26 which receives the pipeline 21 and which is in communication with one end of the bore 24. In the vicinity of the other end of said bore, an annular seal 27 is arranged, while a vent opening 28 is provided approximately in the middle of the bore. An inlet opening 29 receiving the pipeline 10 is arranged on the housing half 23 in such a way that it forms a shoulder 30 with one end wall of the bore 25. An outlet opening 31, which receives the pipeline 11, is arranged in the side wall of said bore. A stepped piston 32 is displaceably located in the bores 24 and 25 and carries a seal 33 at the left end and a valve body at the right end, which cooperates with the shoulder 30 and throttles the flow. The piston 32 responds to the pressure of the brake pressure medium in the bore 24 and throttles the flow of coolant through the bore 25.

Die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Bremse 7 weist ein ringförmiges Gehäuse 35 mit Montageflansche 36 zum Befestigen z. B. an einem nicht drehbaren, nicht dargestellten Fahrzeugflansch auf. Im Gehäuse liegt eine ringförmige Bremsbacke 37. Die Bremsscheibe 38 ist beispielsweise an einem Fahrzeugrad befestigt und trägt einen Reibbelag 39.The in the F i g. 3 and 4 shown brake 7 has an annular Housing 35 with mounting flanges 36 for attaching z. B. on a non-rotating, not shown vehicle flange. An annular brake shoe is located in the housing 37. The brake disc 38 is fastened, for example, to a vehicle wheel and carries a friction lining 39.

Das Gehäuse 35 enthält einen Ringkanal 40 mit einer an der Bremsbacke 37 anliegenden. ringförmigen Dichtung 41 sowie einer im Boden des Kanals angeordneten Anschlußbohrung 42, in die die Rohrleitung 20 mündet. Das Gehäuse 35 ist ferner mit einem eine Fortsetzung der offenen Stirnseite des Kanals 40 bildenden Randflansch 43 zum- Führen der Bremsbacken sowie mit einer Anzahl von Bohrungen 44 in der Nähe des Randes des Flansches versehen, in die Befestigungsschrauben 45 eingeschraubt sind.The housing 35 includes an annular channel 40 with one on the brake shoe 37 attached. annular seal 41 and one arranged in the bottom of the channel Connection bore 42 into which the pipeline 20 opens. The housing 35 is also with an edge flange forming a continuation of the open end face of the channel 40 43 for guiding the brake shoes and with a number of holes 44 in the vicinity of the edge of the flange, screwed into the fastening screws 45 are.

Die Bremsbacke 37 weist einen im Ringkanal 40 gleitend geführten und mit einer Stirnseite an der Ringdichtung 41 anliegenden Ringkolben 46 auf, so daß im Gehäuse 35 von den entsprechenden Wandungen des Kanals und des Kolbens ein Druckraum 47 für das Bremsdruckmittel gebildet wird. Die Bremsbacke 37 enthält ferner -änschließend an den Ringkolben 46 einen erweiterten Abschnitt 48, der an dem Gehäuseflansch 43 verschiebbar geführt ist. Der Abschnitt 48 weist einen C-förmigen Querschnitt mit einer Bodenwandung 51 und mit den sich an diese anschließenden Seitenwandungen 49 und 50 auf. Die Enden der Seitenwandungen 49 und 50 sind mit den eine Dichtung tragenden radial verlaufenden Flanschen 52 und 53 versehen, die mittels Niete 55 flüssigkeitsdicht an einer verhältnismäßig dünnen, ringförmigen Reibplatte 54 befestigt sind. Die Reibplatte 54 besteht vorzugsweise aus Kupfer oder aus einem ähnlichen Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit und ist an der Innenseite mit einer Anzahl von konzentrischen Rippen 56 versehen, die den Wärmeübergang fördern. Auf diese Weise wird zwischen der Boden- und den Seitenwandungen des C-förmigen Abschnittes 48 und der Innenseite der Reibplatte 54 eine von der Kühlflüssigkeit durchströmte Kühlkammer 57 gebildet.The brake shoe 37 has a slidably guided in the annular channel 40 and with one end face of the annular piston 46 resting against the annular seal 41, so that in the housing 35 from the corresponding walls of the channel and of the piston, a pressure chamber 47 is formed for the brake pressure medium. The brake shoe 37 also contains - then closing an enlarged section 48 on the annular piston 46 which is attached to the housing flange 43 is slidably guided. The section 48 has a C-shaped cross section a bottom wall 51 and with the side walls 49 adjoining this and 50 on. The ends of the side walls 49 and 50 are with those carrying a seal radially extending flanges 52 and 53 are provided, which are liquid-tight by means of rivets 55 are attached to a relatively thin, annular friction plate 54. the Friction plate 54 is preferably made of copper or a similar metal good thermal conductivity and is concentric on the inside with a number of Ribs 56 provided that the heat transfer support financially. In this way is between the bottom and the side walls of the C-shaped section 48 and the inside of the friction plate 54 has a cooling chamber through which the cooling liquid flows 57 formed.

Die Bodenwand 51 ist mit diametral gegenüberliegenden Aussenkungen versehen, die eine Einlaßkammer 58 und eine Auslaßkammer 59 für die Kühlflüssigkeit bilden, welche über die in einer Öffnung 60 mit Dichtung 61 verschiebbar liegende Leitung 8 zugeführt und über die in einer Öffnung 62 mit Dichtung 63 verschiebbar liegende Leitung 10 abgeführt wird. Die Bodenwand 51 des Kanals 48 weist ferner eine Anzahl von in Abständen angeordneten Ansätzen 64 mit Bohrungen 65 auf, die die in den Flanschteil 43 des Gehäuse 35 eingeschraubten Paßschrauben 45 axial verschiebbar aufnehmen. Auf diese Weise kann die Bremsbacke 37 gegen das Gehäuse 35 sich axial, aber nicht in Umfangsrichtung bewegen.The bottom wall 51 has diametrically opposed recesses provided, which have an inlet chamber 58 and an outlet chamber 59 for the cooling liquid form, which over the in an opening 60 with seal 61 slidable Line 8 supplied and displaceable via the in an opening 62 with seal 63 lying line 10 is discharged. The bottom wall 51 of the channel 48 also has a number of spaced lugs 64 with bores 65 which the fitting screws 45 screwed into the flange part 43 of the housing 35 are axially displaceable take up. In this way, the brake shoe 37 can move axially against the housing 35, but do not move in the circumferential direction.

In dem Druckraum 47 ist die Fläche des Kolbens 46 beträchtlich kleiner als die Fläche der Reibungsplatte 54 in der Kühlkammer 57, so daß die zur Bremsbetätigung erforderliche Menge des Druckmittels auf einem Mindestwert gehalten wird, während in der Kühlkammer 57 die erforderliche viel größere Kühlflüssigkeitsmenge zum Kühlen der Reibplatte 54 beim Bremsen enthalten ist.In the pressure chamber 47, the area of the piston 46 is considerably smaller than the surface of the friction plate 54 in the cooling chamber 57, so that the brake application required amount of pressure medium is kept at a minimum value, while in the cooling chamber 57 the required much larger amount of cooling liquid for cooling the friction plate 54 is included during braking.

Im Betrieb führt die Pumpe 5 durch die Rohrleitungen 6 und 8 und die Einlaßöffnung 60 der Bremsbacke 37 beständig Kühlflüssigkeit aus dem Rückkühler 4 zu. Danach strömt die Kühlflüssigkeit durch die Einlaßkammer 58 und die Kühlkammer 57 an der Innenseite der Reibplatte 54 entlang zur Auslaßkammer 59 und zur Auslaßöffnung 62 und von hier aus weiter durch die Rohrleitung 10 zur Einlaßöffnung 29 des Drosselventils 9, dann durch die Bohrung 25 und zur Auslaßöffnung 31 dieses normalerweise geöffneten Drosselventils 9 und von dort durch die Rückleitung zurück zum Rückkühler 4, von dem aus die Kühlflüssigkeit erneut in Umlauf gesetzt wird. Die Höhe des Druckes der Kühlflüssigkeit entspricht dabei dem Widerstand im Kühlkreislauf 2.In operation, the pump 5 leads through the pipes 6 and 8 and the Inlet opening 60 of the brake shoe 37 keeps coolant liquid from the recooler 4 to. Thereafter, the cooling liquid flows through the inlet chamber 58 and the cooling chamber 57 along the inside of the friction plate 54 to the outlet chamber 59 and to the outlet opening 62 and from here on through the pipeline 10 to the inlet opening 29 of the throttle valve 9, then through the bore 25 and to the outlet opening 31 of this normally open Throttle valve 9 and from there through the return line back to the dry cooler 4, from from which the coolant is put into circulation again. The amount of pressure the coolant corresponds to the resistance in the cooling circuit 2.

Bei Betätigung der Bremse wird zur Beaufschlagung der Bremsbacke in dem Druckraum 47 der notwendige hydraulische oder pneumatische Druck in der Leitung 20 aufgebaut. Dabei wird im wesentlichen zugleich mit der Betätigung der Bremse 7 über die Leitung 21 die Bohrung 24 des Drosselventils 9 und die Arbeitsfläche des Kolbens 32 mit dem gleichen Druck beaufschlagt und der Kolben nach rechts bewegt, wobei der Kopf 34 in der Bohrung 25 sich der Schulter 30 nähert und die Strömung der Kühlflüssigkeit durch die Kammer 25 drosselt.When the brake is actuated, the brake shoe in the pressure chamber 47 the necessary hydraulic or pneumatic pressure in the line 20 built. It is essentially at the same time as the brake is actuated 7 via the line 21, the bore 24 of the throttle valve 9 and the work surface of the piston 32 is applied with the same pressure and the piston moves to the right, the head 34 in the bore 25 approaching the shoulder 30 and the flow the cooling liquid throttles through the chamber 25.

Bei dieser Drosselung entsteht an der Schulter 30 ein im gesamten Kühlkreislauf 2 vor der Drosselstelle wirksamer Staudruck. Durch genaue Dimensionierung der Arbeitsfläche des Kolbens 32, des Ventilkopfes 34 und der Schulter 30 kann die Höhe des Staudruckes so bestimmt werden, daß dieser gleich dem Druck des Bremsmittels im Betätigungssystem 3 oder diesem verhältnisgleich ist. Dieser Staudruck wirkt in der Kammer 57 in der Bremse 7 auf die Reibplatte 54 und erzeugt eine Gegenkraft, die im wesentlich gleich der auf die Reibplatte während des Reibeingriffs durch die Anpressung an den Belag 39 im Sinne einer Durchbiegung wirkenden Kraft ist, wodurch ein Durchdrücken der Reibplatte vermieden wird.With this throttling, there is an overall effect at shoulder 30 Cooling circuit 2 upstream of the throttle point, effective back pressure. Through precise dimensioning the working surface of the piston 32, the valve head 34 and the shoulder 30, the The amount of back pressure can be determined so that it is equal to the pressure of the braking means in the actuation system 3 or this is proportionate. This dynamic pressure works in the chamber 57 in the brake 7 on the friction plate 54 and generates a counterforce, which is essentially the same as that on the friction plate during frictional engagement the pressure on the facing 39 is in the sense of a deflection force acting, thereby preventing the friction plate from being pushed through.

Beim Lösen der Bremse wird der Druck des Druckmittels aus dem Druckraum 47 der Bremse 7 und aus der Bohrung 24 des Drosselventils 9 über die Rohrleitungen 20 und 21 abgebaut. Dadurch bewirkt der Staudruck der Kühlflüssigkeit auf den Ventilkopf 34, daß der Drosselkolben 32 sich in seine Ausgangsstellung zurückbewegt, wobei die Drosselwirkung aufgehoben und die ungedrosselte Strömung der Kühlflüssigkeit im Kreislauf wiederhergestellt wird.When the brake is released, the pressure of the pressure medium is released from the pressure chamber 47 of the brake 7 and from the bore 24 of the throttle valve 9 via the pipes 20 and 21 dismantled. This causes the back pressure of the coolant on the valve head 34, that the throttle piston 32 moves back into its starting position, wherein the throttling effect is canceled and the unthrottled flow of the cooling liquid is restored in the circulation.

Aus dem Gesagten wird deutlich, daß die Drücke im Kühlflüssigkeitskreislauf 2 und im Bremsbetäti= gungssystem 3 proportional gehalten werden. Der Druck im Betätigungssystem betätigt nicht nur die Bremse, sondern auch das Drosselventil 9, um über dieses einen dem Bremsdruck proportionalen Druck im Kühlflüssigkeitskreislauf und damit auf der Rückseite der Reibplatte 54 aufzubauen.From what has been said it is clear that the pressures in the coolant circuit 2 and in the brake actuation system 3 are kept proportional. The pressure in the actuation system operates not only the brake, but also the throttle valve 9 in order to build up a pressure proportional to the brake pressure in the coolant circuit and thus on the rear side of the friction plate 54.

In F i g. 5 und 6 ist eine abgeänderte Bremse 101 dargestellt, die mit Ausnahme der nachstehend beschriebenen Änderungen der Bremse nach den F i g. 1 bis 4 gleicht.In Fig. 5 and 6, a modified brake 101 is shown which, with the exception of the modifications described below, to the brake of FIGS. 1 to 4 equals.

In die Rohrleitung 8 ist ein Absperrventil 102 mit einem Einlaß 103 zur Zuführung der Kühlflüssigkeit aus der Pumpe 5 und mit einem Auslaß 104 zum Abführen der Flüssigkeit zur Bremse 7 eingebaut, wobei eine Kurzschlußleitung 105 zwischen der Abzweigöffnung 106 und der Rückleitung 11 angeordnet ist. Das Absperrventil 102 weist ein Gehäuse 107 mit einer Bohrung 108 und einer in der Mitte der unteren Stirnwand angeordneten öffnung 109 auf. Der Einlaß 103 und der die Rohrleitung 8 aufnehmende Auslaß 104 liegen einander gegenüber im mittleren Teil der Bohrung 108 und stehen durch einen hutartig um die Bohrung verlaufenden hinterschnittenen Durchlaß 110 miteinander in Verbindung. In der Bohrung 108 sind oberhalb und unterhalb des Durchlasses 110 Dichtungsringe 111 und 112 angeordnet. Das obere Ende der Bohrung 108 ist durch einen Deckel 113 abgeschlossen, der am Gehäuse 107 mittels Schrauben 114 befestigt ist und die Abzweigöffnung 106 aufweist, die die Kurzschlußleitung 105 aufnimmt. Am Boden des Gehäuses 107 ist ein Zylinder 115 mittels Schrauben 116 befestigt und mit einer axial mit der Bohrung 109 fluchtenden Bohrung 11.7 versehen. Der Zylinder 115 ist über eine Öffnung 118 in seinem Boden mit dem Bremsbetätigungssystem 3 verbunden. In der Zylinderbohrung 117 ist ein unter Federdruck stehender und eine Dichtung tragender Kolben 119 mit einer Kolbenstange 120 gleitend geführt, die mit ihrem durch die Öffnung 109 in die Bohrung 108 des Gehäuses 107 ragenden Ende in die untere Stirnseite eines becherförmigen Kolbens 121 eingeschraubt ist, der verschiebbar in der Bohrung 108 liegt. -Von der Rohrleitung 18 des Bremsbetätigungssystems 3 zweigt eine Leitung 122 ab, die zur öffnung 118 des Zylinders 11.5 des Absperrventils führt. In der Rohrleitung 122 ist ein Zeitverzögerungskreis 123 mit parallelen Zweigleitungen 124 und 125 angeordnet. Die Zweigleitung 124 enthält eine Drosselstelle 126, die die Strömung des Druckmittels nach beiden Richtungen drosselt, während in der Zweigleitung 125 ein Rückschlagventil 127 angeordnet ist, das eine Strömung des Druckmittels nur in der Richtung vom Bremsbetätigungsventil 13 zum Zylinder 115 zuläßt. Im Betrieb wird- normalerweise Kühlflüssigkeit von der Pumpe 5 durch die Leitung 8 in den Einlaß 103 des Absperrventils 102 gepumpt und strömt aus diesem durch die Bohrung 108 in die Abzweigöffnung 106 und durch die . Kurzschlußleitung 105 und die Rückleitung 11 zum Rückkühler 4 zurück, aus dem sie erneut in Umlauf gesetzt wird.A shut-off valve 102 with an inlet 103 for supplying the cooling liquid from the pump 5 and with an outlet 104 for discharging the liquid to the brake 7 is installed in the pipeline 8, a short-circuit line 105 being arranged between the branch opening 106 and the return line 11. The shut-off valve 102 has a housing 107 with a bore 108 and an opening 109 arranged in the center of the lower end wall. The inlet 103 and the outlet 104 receiving the pipeline 8 lie opposite one another in the central part of the bore 108 and are connected to one another by an undercut passage 110 running around the bore like a hat. Sealing rings 111 and 112 are arranged in the bore 108 above and below the passage 110. The upper end of the bore 108 is closed by a cover 113 which is fastened to the housing 107 by means of screws 114 and which has the branch opening 106 which receives the short-circuit line 105. A cylinder 115 is fastened to the bottom of the housing 107 by means of screws 116 and is provided with a bore 11.7 axially aligned with the bore 109. The cylinder 115 is connected to the brake actuation system 3 via an opening 118 in its bottom. In the cylinder bore 117 a spring-loaded piston 119 carrying a seal is slidably guided with a piston rod 120 whose end protruding through the opening 109 into the bore 108 of the housing 107 is screwed into the lower face of a cup-shaped piston 121, the slidably located in the bore 108. A line 122 branches off from the pipe 18 of the brake actuation system 3 and leads to the opening 118 of the cylinder 11.5 of the shut-off valve. A time delay circuit 123 with parallel branch lines 124 and 125 is arranged in the pipeline 122. The branch line 124 contains a throttle point 126 which throttles the flow of the pressure medium in both directions, while a check valve 127 is arranged in the branch line 125, which only allows the pressure medium to flow in the direction from the brake actuation valve 13 to the cylinder 115. During operation, cooling liquid is normally pumped by the pump 5 through the line 8 into the inlet 103 of the shut-off valve 102 and flows from this through the bore 108 into the branch opening 106 and through the. Short-circuit line 105 and the return line 11 back to the recooler 4, from which it is put into circulation again.

Bei Betätigung der Bremse strömt das Brems= druckmittel durch die Leitungen 18 und 122, die Zweigleitung 125 und das Rückschlagventil 127 zum Zylinder 115 des Absperrventils. Der auf die Arbeitsfläche des Kolbens 119 wirkende Druck bewegt den Kolben nach oben, wobei die Kolbenstange 120 den becherförmigen Kolben 121 in der Gehäusebohrung 1.08 bis zur Anlage an dem Dichtungsring 112 bewegt, wodurch die Auslaßöffnung 106 geschlossen wird. Die Kühlflüssigkeit strömt jetzt vom Einlaß 103 des Absperrventils 102 durch den ringnutartigen Durchlaß 110 um den becherförmigen Kolben herum zum Auslaß 104, und von da durch die Rohrleitung 8 in die Bremse 7. Nach Aufnahme der beim Bremsen erzeugten Wärme strömt die Kühlflüssigkeit durch die Leitung 10, das Drosselventil 9 und die Rückleitung 11 zum Rückkühler 4 zurück.When the brake is actuated, the brake pressure medium flows through lines 18 and 122, branch line 125 and check valve 127 to cylinder 115 of the shut-off valve. The pressure acting on the working surface of the piston 119 moves the piston upwards, the piston rod 120 moving the cup-shaped piston 121 in the housing bore 1.08 until it rests against the sealing ring 112, whereby the outlet opening 106 is closed. The coolant now flows from the inlet 103 of the shut-off valve 102 through the annular groove-like passage 110 around the cup-shaped piston to the outlet 104, and from there through the pipe 8 into the brake 7 , the throttle valve 9 and the return line 11 to the dry cooler 4 back.

Nach- Aufheben der Bremswirkung wird der Druck des Bremsdruckmittels im Bremsbetätigungssystem 3 und im Kühlsystem 2, wie bereits beschrieben, herabgesetzt. Zugleich wird der Druck in der Bohrung 117 durch die Öffnung 118, die Leitungen 122 und 124, die Drosselstelle 126 und die Leitung 18 über die Entlüftungsöffnung des Breznsbetätigungsventils 13 abgebaut. Die Drosselstelle 126 im Verzögerungskreis 123 bewirkt dabei eine Zeitverzögerung, so daß das Absperrventil 102 unabhängig vom Absinken der Drücke im Kühl- und Betätigungssystem 2 bzw. 3 geschlossen bleibt und die Kühlflüssigkeit im Kühlflüssigkeitskreislauf 2 nach dem Bremsen während einer von der Drosselung bei 126 abhängigen Zeitperiode weiter die Bremsbacken 57 durchströmt. Der durch die Feder im Rückstellsinne beaufschlagte Kolben 119 nimmt dann wieder seine Ausgangslage ein, wobei der Kolben 121 in seine Ausgangsstellung in der Gehäusebohrung 108 zurückgeführt wird. Dabei wird die Abzweigöffnung 106 geöffnet, und die Kühlflüssigkeit strömt durch die Kurzschlußleitung 105 zur Rückleitung 11 und zum Wärmeaustauscher 4 zurück, von dem aus die Flüssigkeit erneut in Umlauf gesetzt wird.After the braking effect is canceled, the pressure of the brake pressure medium is increased in the brake actuation system 3 and in the cooling system 2, as already described, reduced. At the same time, the pressure in the bore 117 through the opening 118, the lines 122 and 124, the restriction 126 and the line 18 via the vent of the pretzel actuating valve 13 dismantled. The restriction 126 in the delay circuit 123 causes a time delay so that the shut-off valve 102 is independent remains closed from the drop in the pressures in the cooling and actuation system 2 or 3 and the coolant in the coolant circuit 2 after braking during brake shoes 57 continue for a time period dependent on the throttling at 126 flows through. The piston 119 acted upon by the spring in the return direction takes then back to its starting position, the piston 121 in its starting position is returned in the housing bore 108. The branch opening 106 opened, and the cooling liquid flows through the short-circuit line 105 to the return line 11 and back to the heat exchanger 4, from which the liquid is again in circulation is set.

Durch diese Anordnung wird ein Kraftverlust durch den Betrieb der Pumpe 5 in der bremsfreien Zeit durch Umleiten der Kühlflüssigkeit um die Bremse 7 über eine praktisch widerstandsfreie Kurzschlußleitung herabgesetzt.This arrangement results in a loss of power due to the operation of the Pump 5 in the brake-free time by diverting the coolant around the brake 7 reduced via a practically resistance-free short-circuit line.

Der Zeitverzögerungskreis 123 sichert dabei eine im wesentlichen vollständige Wärmeableitung nach einer Bremsung.The time delay circuit 123 ensures an essentially complete Heat dissipation after braking.

Claims

Claims: 1. Pressure medium-actuated friction brake, in which thin, metallic friction rings or friction plates with their carriers form brake shoes enclosing cooling chambers and these brake shoe cooling chambers are traversed by a cooling fluid of a cooling fluid circuit separate from the pressure fluid for actuating the brake, characterized in that in the cooling fluid circuit ( 5, 8, 57, 10, 11, 4, 6) a throttle valve (9) which can be adjusted as a function of the brake actuation pressure and which changes the pressure in the brake shoe cooling chambers (57) proportionally to the brake actuation pressure. z. Brake according to claim 1, characterized in that the throttle valve (9) has a valve chamber (23, 30), the flow cross-section of which can be changed by a valve piston (32, 34) whose end face facing away from the valve chamber via a pressure medium line (18, 20) branched line (21) is acted upon by the pressure medium generating the brake pressure. 3. Brake according to claim 1 or 2, characterized in that a short-circuit line (105) which is automatically shut off when the brake is actuated is provided which bridges the section of the coolant circuit containing the brake shoe cooling chambers (57) and the throttle valve (9). 4. Brake according to claim 3, characterized in that a throttle valve (123) is arranged in one of the brake pressure medium line (18, 20) branching line (122) for applying a shut-off valve (102) for the short-circuit line (105), which when actuated allows the brake to close immediately and, after the brake is released, to open the short-circuit line with a delay. 5. Brake according to claim 4, characterized in that the shut-off valve (102) for the short-circuit line (105) consists of a housing (107, 113) arranged in the coolant line (8) and one in this housing by the brake pressure medium against the force of a return spring displaceable closure piece (121) designed as a piston, that the housing cover (113) has the connection (106) for the short-circuit line and that the inlet (103) and the outlet (104) of the cooling liquid line (8) in the valve housing in the closed position of the piston (121) are in communication with one another through a bypass channel (110) in the valve housing. Documents considered: French Patent Nos. 1105 288, 1155 438; British Patent Nos. 775 052, 796 455; U.S. Patents Ni. 2 747 702, 2 821271, 2821272.