DE1263526B - Bremskissen fuer eine Teilbelag-Scheibenbremse fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 60 t

Deutsche Kl.: 63 c-51/05

1263 526
G34711II/63C
12. April 1962
14. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf Bremskissen für eine Teilbelag-Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge, mit einem über den Rand der Bremsscheibe hinweggreifenden Bremsbügel.

Bei Backenbremsen hat man schon vor langer Zeit erkannt (britische Patentschrift 360 548), daß bei nassen oder feuchten Bremsflächen die Bremswirkung stark sinkt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man in den Bremsbacken von der Bremsfläche zur Rückenfläche durchgehende Löcher vorgesehen, durch welche das Wasser bzw. die Feuchtigkeit aus dem Zwischenraum zwischen den zusammenwirkenden Bremsflächen entweichen kann.

Es ist auch eine Innenbackenbremse bekannt (USA.-Patentschrift 2 150 186), bei der die Bremsfläche der Bremsbeläge zur Verringerung der Einlaufzeit der Bremse durch zwei im Winkel zueinander stehende Scharen jeweils paralleler Nuten in kleine rhombusförmige Flächenteile aufgeteilt ist. Die schräg über die Oberfläche verlaufenden, an den Enden offenen Nuten für die Aufteilung der Bremsfläche sollen gleichzeitig den Abrieb der Bremsbacken und bei nassem Wetter in die Bremse gelangtes Wasser, das sich durch die Zentrifugalwirkung auf der Bremsfläche der Trommel hält, aus dem Zwischenraum zwischen Bremsbacke und Bremstrommelinnenfläche nach den Seiten abführen.

Bei einer anderen bekannten Innenbackenbremse (österreichische Patentschrift 151 198) ist in jedem Bremsbelag eine Schar von parallelen, von einer Seitenkante zur anderen Seitenkante verlaufender Nuten solcher Tiefe vorgesehen, daß zwischen den Nuten biegsame Rippen bzw. kippbare Rippen gebildet sind, die sich beim Bremsen schräg stellen, so daß selbsttätig eine Erhöhung des Anpreßdruckes zwischen Bremsbelag und Bremstrommel, d. h. eine Servowirkung, eintritt. Die Nuten sollen auch hier gleichzeitig in die Bremse eingedrungenes Wasser von der wirksamen Bremsoberfläche nach den Seiten abführen. Um das Abführen des Wassers zu begünstigen, sind vom Grund der Nuten ausgehende und sich durch den Bremsbelag und die Bremsbacke erstreckende Bohrungen vorgesehen.

Die gleiche Lehre, in dem Bremsblock oder Bremsbelag eine große Zahl von tiefen Nuten vorzusehen, so daß sich einzelne, durch die Reibungskraft deformierbare Bremselemente ergeben, um die Bremswirkung zu erhöhen, ist auch bereits bei Bremsen für Fahrräder und Motorräder bekannt (britische Patentschrift 488 382). Bei diesen kann am Grund einer oder mehrerer Längsnuten ein Kanal zum Wegführen von Schmutz oder Wasser vorgesehen sein.

Bremskissen für eine Teilbelag-Scheibenbremse
für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Girling Limited, Tysely, Birmingham

(Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. v. Pechmann, Patentanwälte,
8000 München 90, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Brian Ingram Tysely, Birmingham

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 12. April 1961 (13 105) -

Es ist die Möglichkeit erwogen, die gleiche Lehre auch bei den Bremsbacken von Automobilen oder anderen Fahrzeugen anzuwenden.
Ferner ist ein Bremsbelag für Innenbackenbremsen bekannt (»Brake and Front End Service«, 1960, Heft 8, S. 48), bei dem in der Oberfläche von der Mitte abwechselnd nach der einen oder der anderen Seitenkante schräg verlaufende Nuten vorgesehen sind, die unter anderem zur Abführung von auf die zylindrische Innenfläche der Bremstrommel gelangtes Wasser dienen.

Bei Vollscheibenbremsen ist es bekannt (USA.-Patentschrift 2163 884), in der Oberfläche der Bremsbeläge Nuten oder Löcher vorzusehen, um ein weicheres Angreifen der Bremse und ein besseres Beherrschen der Bremswirkung zu erreichen.

Ferner ist eine Teilbelag-Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge mit um feste Gelenkpunkte schwenkbaren Zangenarmen bekannt (USA.-Patentschrift 2 236 311), bei welcher der an jedem Zangenarm gelenkige, den Teil einer Ringscheibe darstellende Bremsschuh an seiner der Bremsscheibe zugewandten Seite eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Höhlung hat, in der hintereinander mit Abstand eine Mehrzahl von Bremskissen angeordnet ist. Die sich radial erstreckenden Zwischenräume zwischen den einzelnen Bremskissen sind zur Belüftung der Bremse

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und damit für die Wärmeabfuhr vorgesehen. Jedes tigkeit oder des Wassers, sondern vielmehr darin zu Bremskissen ist durch tiefe Nuten in einzelne Teil- liegen, daß der Flüssigkeitsdruck, der sich in dem kissen unterteilt und auf einer weichen Gummiunter- Flüssigkeitsfilm aufbaut, welcher nach dem Abstreilage abgestützt, damit sich das Bremskissen besser fen des Wassers noch auf der Oberfläche der Bremsder Bremsscheibenoberfläehe anpassen kann und der 5 scheibe verbleibt und zwischen die zusammenwirken-Bremsdruck gleichmäßig'auf die Bremsfläche der den Bremsflächen gelangt, im Bereich der Nuten oder Bremskissen verteilt wird. Löcher entlastet wird.

Auch ist schon eine Teilbelag-Scheibenbremse für Es wurde gefunden, daß der durch die Nuten oder

Kraftfahrzeuge mit einem über den Rand der Brems- Löcher bedingte Nachteil der geringfügigen Verkleischeibe hinweggreifenden Bremsbügel bekannt (briti- io nerung der Bremsfläche, der durch eine Vergrößerung sehe Patentschrift 828 961), bei welcher in dem glei- der Bremse ausgeglichen werden kann, gegenüber der chen Bremsbügel zwei Paare von einander gegenüber- mit der Erfindung erreichten größeren Sicherheit

liegenden hydraulischen Betätigungszylindern in Um- nicht.ins Gewicht fällt,

fangsrichtung nebeneinanderliegen und die zwei be- Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-

nachbarten Betätigungszylindern zugeordnetenBrems- 15 tischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeikissen nebeneinander mit Abstand auf der gleichen spielen näher erläutert.

Stützplatte befestigt sind, so daß zwischen ihnen ein F i g. 1 und 2 sind eine Seitenansicht bzw. Drauf-

sich radial erstreckender Zwischenraum vorhanden sieht des Bremsbügels einer Teilbelag-Scheibenist. Dieser Zwischenraum, zwischen zwei Bremskissen bremse, bei der erfindungsgemäß ausgebildete Bremsvon in Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden ao kissen zur Anwendung kommen; Bremsbetätigungseinrichtungen ist jedoch nicht mit F i g. 3 zeigt die Vorderansicht eines Bremskissens

einer Nut in der Arbeitsfläche des Bremskissens einer mit sich schneidenden radialen und tangentialen Bremsbetätigungseinrichtung zu vergleichen. Nuten;

Die Bremskissen von Teilbelag-Scheibenbremsen . F i g. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 3; werden mit einem erheblich höheren spezifischen 25 F i g. 5 zeigt die Vorderansicht eines Bremskissens Flächendruck an die Bremsscheibe gedrückt als der mit in Abständen verteilten tangentialen Nuten; Bremsbelag von Backenbremsen oder Vollscheiben- Fig. 6 ist die Vorderansicht eines Bremskissens

bremsen. Die Größe der Bremsfläche des Bremskis- mit in Abständen verteilten durchgehenden Löchern; sens oder der Bremskissen bei Mehrfachanordnung F i g. 7, 8 und 9 zeigen in einer Vorderansicht je-

wie bei der an letzter Stelle beschriebenen Teilbelag- 30 weils andere Anordnungen von Nuten; Scheibenbremse, wird so klein gewählt, wie es mit F i g. 10 ist eine Vorderansicht eines Bremskissens

Rücksicht auf den gegenüber demjenigen der Brems- mit nahe der Vorderkante angeordneten Löchern, beläge von Backenbremsen wesentlich höheren Rei- Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Bremsbügel 10 greift

bungskoeffizienten.des_Bremskissenmaterials, der für im eingebauten Zustand über den Rand einer sich eine ausreichende Lebensdauer noch zulässigen spe- 35 zusammen mit einem Rad eines Fahrzeugs drehenden zifischen Flächenbelastung und eine ausreichende Bremsscheibe hinweg. Der Bügel besteht aus zwei Kühlung möglich ist." Man hatte festgestellt, daß bei durch Schrauben 11 lösbar miteinander verbundenen den auf diese Weise "kleinen Angriffsflächen der Hälften, von denen die eine radial nach innen ragende Bremskissen und hohen spezifischen Flächendrücken Augen 12 trägt, mittels derer der Bügel an einem ortseine durch die Zentrifugalkraft noch unterstützte ₄₀ festen Bauteil nahe der Bremsscheibe befestigt wer-Selbstreinigungswirkung der Bremsfläche von den kann. Die an den entgegengesetzten Flächen der Schmutz und Wasser auftritt und bei feuchter oder Bremsscheibe angreifenden Bremskissen 13 sind mit nasser Witterung die.gleiche Bremswirkung erhalten starren Stützplatten 14 aus Stahl fest verbunden, die wird. in einer Öffnung im Rücken des Bremsbügels auf-

Es wurde nun aber gefunden, daß die mit der .45 genommen sind. Zum Andrücken der Bremskissen an Wirkung von trockenen Bremsflächen vergleichbare die Bremsscheibe dienen Kolben, die in einander Bremswirkung bei nassem oder feuchtem Wetter, gegenüber angeordneten hydraulischen Zylindern 15 nassen Straßen oder nach dem Waschen des Fahr- in den Schenkeln des Bremsbügels arbeiten. Die zeugs erst nach einer gewissen Zeitverzögerung oder Stützplatten sind an ihren Enden gleitend geführt, so erst bei der zweiten oder dritten Bremsbetätigung 50 daß sie sich auf die Bremsscheibe zu und von ihr auftritt. Für eine gut funktionierende Bremse ist aber weg bewegen können; zu diesem Zweck ist der wichtig, daß bei einer Betätigung der Bremse diese Bremsbügel mit Flächen 16 versehen, welche bei der sofort in voller Stärke zur Wirkung kommt. Betätigung der Bremse das Drehmoment der Brems-

Gemäß der Erfindung sind daher bei den Brems- backen und Stützplatten aufnehmen, lassen für Teilbelag-Scheibenbremsen für Kraftfahr- 55 Statt bei der in F i g. 1 und 2 gezeigten Teilbelagzeuge, mit einem über den Rand der Bremsscheibe Scheibenbremse können die erfindungsgemäßen hinweggreifenden Bremsbügel in von Backenbremsen Bremskissen auch bei jeder anderen Teilbelag-Scheiher bekannter Weise in der Arbeitsfläche der Brems- benbremse Anwendung finden, welche unter belassen an ihren Enden offene Nuten oder Löcher aus- stimmten Umständen mit Wasser in Berührung gebildet. 60 kommt.

Da die Nässe oder Feuchtigkeit auf der Oberfläche Das in Fig. 3 und 4 gezeigte Bremskissen 20 hat

der Bremsscheibe infolge des gegenüber Backenbrem- eine ringsegmentähnliche Umrißform und ist mit sen sehr viel höheren spezifischen Anpreßdruckes einer starren Stützplatte 21 verbunden. Die radiale schon durch die Abstreifwirkung der Bremskissen- Abmessung des Bremskissens beträgt etwa 57 mm kante sowie durch die Zentrifugalkraft in der Haupt- 65 und seine Dicke etwa 9,5 mm. Die Arbeitsfläche des sache entfernt wird, scheint die Wirkung der Nuten Bremskissens ist mit sich schneidenden radialen und oder Löcher in diesem Fall nicht so sehr die bei den tangentialen Sägeschnitten 22 und 23 versehen, deren Backenbremsen angestrebte Wegführung der Feuch- Breite etwa 1,6 mm beträgt und die in Abständen von

etwa 8 mm verteilt sind. Der Ausdruck »tangential« bezeichnet hier die Richtung, die rechtwinklig zu dem Radius der Bremsscheibe steht, welcher den Mittelpunkt der Bremsbacke schneidet. Die Sägeschnitte 22 und 23 erstrecken sich zwischen den Kanten der Bremsbacken, und die Tiefe der Sägeschnitte oder Nuten entspricht etwa drei Viertel der Dicke des Bremskissens, so daß sie während der gesamten Lebensdauer des Bremskissens wirksam bleiben; das Bremskissen wird dann durch ein neues ersetzt, wenn seine Abnutzung bis zu der Bodenfläche der Nuten fortgeschritten ist.

Das in F i g. 5 gezeigte Bremskissen 24 besitzt tangentiale Nuten 25 mit einer Breite von etwa 1,6 mm, die in Abständen von etwa 8 mm verteilt sind. Obwohl die Nuten 25 tangential verlaufen, passiert dort jede Stelle der Bremsscheibenoberfläche eine Nut, da jede Stelle einen Kreisbogen beschreibt. In der Arbeitsfläche dieses Bremskissens sind außerdem in einem Abstand voneinander zwei Vertiefungen 26 zum Aufnehmen der Köpfe von Nieten ausgebildet, mittels derer die Bremsbacke an einer Stützplatte befestigt wird.

Das in F i g. 6 gezeigte Bremskissen 27 besitzt in Abständen verteilte Löcher 28, die auf durch radiale Abstände getrennten tangentialen Linien liegen und auf der Rückseite des Bremskissens in Löchern oder an ihren Enden offenen Nuten in ihrer Stützplatte münden.

In F i g. 7 ist ein Bremskissen 29 gezeigt, das drei in Winkelabständen verteilte radiale Nuten 31 aufweist, und F i g. 8 zeigt ein Bremskissen 32 mit fünf in radialen Abständen verteilten tangentialen Nuten 33.

Das in F i g. 9 gezeigte Bremskissen 34 ist mit einem Satz von in gleichen Abständen verteilten tangentialen Nuten 35 versehen, deren Breite etwa 5 mm beträgt und die durch Stege 26 von gleicher Breite voneinander getrennt sind.

Das in Fig. 10 gezeigte Bremskissen37 besitzt zwei im wesentlichen radial verlaufende Reihen von in Abständen verteilten Löchern 38 nahe ihrer Vorderkante, d. h. derjenigen Kante, welche zuerst mit jedem Punkt auf der Bremsfläche der Bremsscheibe in Berührung kommt, wenn sich die Bremsscheibe in der normalen Vorwärtsrichtung dreht. Die Löcher erstrecken sich durch das Bremskissen und stehen in Fluchtung mit sich daran anschließenden Löchern oder mit an ihren Enden offenen Nuten in der Stützplatte, so daß das Wasser des noch zwischen die Berührungsflächen von Bremsscheibe und Bremskissen gelangenden Flüssigkeitsfilms möglichst nahe der Vorderkante des Bremskissens in die Löcher eintreten und von den Bremsflächen abgeführt werden kann.

Es wurden Versuche mit verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungen von Bremskissen durchgeführt, bei denen die Bremskissen jeweils oben an eine zusammen mit einem schweren Schwungrad um eine waagerechte Achse umlaufende Bremsscheibe hydraulisch angedrückt wurden, die mit ihrem unteren Teil in einen mit Wasser gefüllten Trog eintauchte. Am Beginn jedes Versuchs drehte sich das Schwungrad mit der gleichen Geschwindigkeit, und es befand sich auf der gleichen Temperatur; die Druckflüssigkeit wurde dem Hydraulikzylinder jeweils unter dem gleichen Druck zugeführt.

Bei einer Versuchsreihe betrug die anfängliche Umlaufgeschwindigkeit der Bremsscheibe 375 U/min, und ihre Temperatur betrug 18° C. Wenn das Druckmittel dem Bremszylinder mit einem Druck von etwa 14 kg/cm² zugeführt wurde, dauerte es bei einem normalen, nicht genuteten Bremskissen 44 Sekunden, bis die Bremsscheibe mit dem Schwungrad zum Stillstand gebracht worden war. Ein Bremskissen mit sich schneidenden radialen und tangentialen Nuten nach F i g. 3 brachte das Schwungrad und die Bremsscheibe in 12,5 Sekunden zum Stillstand, während eine Bremsbacke mit Nuten und dazwischen liegenden Stegen von gleicher Breite wie die Nuten nach F i g. 9 die Bremsscheibe und das Schwungrad in 8,5 Sekunden zum Stillstand brachte.

Wenn der Druck des Druckmittels auf etwa 28 kg/cm² erhöht wurde, ergaben sich für die gleichen Bremskissen Bremszeiten von 35 bzw. 5,25 bzw. 4,75 Sekunden.

Die Versuche haben gezeigt, daß sich die besten Ergebnisse erzielen lassen, wenn die Abstände zwischen den Nuten so gewählt werden, daß die Breite der dazwischenliegenden Stege geringer ist als etwa 19 mm und vorzugsweise zwischen etwa 6,5 und 9,5 mm liegt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Bremskissen für eine Teilbelag-Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge, mit einem über den Rand der Bremsscheibe hinweggreifenden Bremsbügel, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise in der Arbeitsfläche der Bremskissen an ihren Enden offene Nuten oder Löcher ausgebildet sind.

2. Bremskissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl und die Anordnung der Nuten oder Löcher zu gewählt sind, daß beim Andrücken des Bremskissens an eine umlaufende Bremsscheibe jeder Punkt auf der Bremsfläche der Bremsscheibe mindestens eine Nut bzw. mindestens ein Loch passiert.

3. Bremskissen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten oder Löcher nahe der bei normaler Drehrichtung der Bremsscheibe vorderen Kante des Bremskissens vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 151198;
USA.-Patentschriften Nr. 2 150 186, 2 163
2 236 311.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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