DE1750327C3 - Scheibenbremse - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremse, insbesondere für Schlepper, bestehend aus zwei Lamellen mit Reibbelag, die axial verschiebbar auf einer Welle gelagert sind und mit derselben drehbar sind und zwischen welchen konzentrisch zwei Druckscheiben untergebracht sind, die bei relativer Verdrehung durch Wirkung von keilförmigen Ausnehmungen und darin angeordneten Kugeln auseinan dergedrückt werden, wodurch dieselben die Lameller mit ihrem jeweils äußeren Belag gegen dazu angepaßte innere Flächen eines Gehäuses pressen, wobei am Ge häuse vier in Winkelabständen gegeneinander versetz te, radial nach innen ragende Führungsansätze vorge sehen sind, die mit zentrisch angeordneten Flächen ver sehen sind und von denen zwei in Umfangsriehtung ne beneinanderliegende Führungsansätze zusätzlich An schlage für die Druckscheiben aufweisen.

Durch die britische Patentschrift 10 30 311 ist eine Scheibenbremse bekanntgeworden, die bei relative! Verdrehung der Druckscheiben durch Einwirkung dei keilförmigen Gestalt der Anschlagflächen für die Ku geln die Druckscheiben voneinander drücken. Diese Druckscheiben sitzen auf den inneren Lamellenoberflä chen auf und drücken den äußeren Lamellenbelag aul die entsprechenden Flächen des Gehäuses bzw. des Raumes, in welchem die Bremse untergebracht ist, wobei die Drehung der einen Druckscheibe durch einen am Gehäuse befestigten Führungsansatz angehalten wird. Die andere Druckscheibe, die durch das durch den inneren Reibbelag der einen Lamelle hervorgerufene Reibmoment mitgenommen wird, wird durch die Servowirkung der Kugeln und der keilförmigen Ausnehmungen abgedrückt. Die Druckscheiben werden im Gehäuse durch Führungsflächen an Führungsansätzen zentriert, die mit entsprechenden Flächen am Umfang der Druckscheiben zusammenarbeiten. Die Bremswirkung wird durch eine relative Verdrehung der Druckscheiben mit Hilfe einer Betätigungsvorrichtung hervorgerufen.

Nachteilig an dieser Lösung ist das geringe Ansprechvermögen, das hauptsächlich durch den Reibwiderstand der Druckscheiben an den Führungsflächen innerhalb des Gehäuses bzw. der Verkeilung derselben hervorgerufen ist. Dieser Reibwiderstand entsteht beim Bremsen durch Anpressen der Druckscheiben in radialer Flichtung an die Führungsflächen durch Einwirkung von Kräften, die durch Zerlegen des Kräftepaares des an den Druckscheiben nach Anhalten der einen Druckscheibe durch die Umfangskraft wirkenden Bremsmomentes entstehen, und zwar durch Berührung der zugehörigen Fläche am Umfang der Druckscheibe mit der Fläche des am Gehäuse angebrachten Führungsansatzes, wobei die erwähnten Flächen üblicherweise nach der Mitte der Druckscheibe zu gerichtet sind. Weitere Kräfte, die das radiale Anpressen der Druckscheiben an die Führungsflächen verursachen, werden an die Druckscheiben vermittels eines Betätigungsmechanismus übertragen, der zur Aufgabe hat, das Bremsmoment hervorzurufen.

Es sind auch Ausführungen von Scheibenbremsen bekanntgeworden, bei welchen die erwähnten Passivwiderstände erniedrigt sind. Eine dieser Ausführungen besteht darin, daß die Führungsvorsprünge durch Rollen ersetzt sind. Ein Nachteil dieser Bauart besteht aber darin, daß die Rollen durch Einwirkung des Abriebes aus der Bremse mit der Zeit ihre Drehfähigkeit verlieren, ferner in einem höheren Preis und in einer geringeren Betriebszuverlässigkeit. Bei einer anderen Ausführung erreicht man eine Verringerung der Passivwiderstände durch eine verschiedene Neigung der Fläche des Umfangsanschlages bei der einen Druckscheibe und der Ausnehmung am Umfang der anderen Druckscheibe, wodurch eine Berührung derselben mit den Führungsflächen vermieden wird. Dadurch werden jedoch nicht diejenigen Kräfte verringert, die zum Festkeilen

jer ersten Druckscheibe neigen, sondern erhöht Bei Entgegengesetztem Drehsinn läßt das Ansprechvermöeen der Bremsen gegenüber der normalen vorerwähnten Anordnung nach.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Reibwiderstand der Diuckscheiben an den Führungsflächen innerhalb des Gehäuses gegenüber den bekannten Bremsen dieser Bauart zu verringern, um auf dif.se Weise das Ansprechvermögen der Bremse zu verbessern.

Die Erfindung besteht darin, daß alle vier Führungsansätze des Gehäuses Anschlagflächen für die Druckscheiben aufweisen, wobei für eine jede Druckscheibe im Gehäuse symmetrisch zur Achse der Welle zwei Anschläge an den Führungsansätzen angeordnet sind, deren Anschlagflächen beim Anhalten einer der beiden Druckscheiben in Berührung mit entsprechenden Flächen auf den Druckscheiben gelangen.

Hierdurch ist erreicht, daß der Reibwiderstand der Druckscheiben an den Fiihrungsflächen innerhalb des Gehäuses gegenüber der bekannten Bremse verringert ist und daß auf diese Weise das Ansprechvermogen der Bremse verbessert ist

Zur weiteren Verringerung des Reibwiderstandes der Druckscheiben an den Führungsflächen innerhalb des Gehäuses ist es zweckmäßig, wenn die Betätigungsvorrichtung zur Relativverdrehung der Druckscheiben aus zwei an die beiden Druckscheiben symmetrisch gegenüber der Achse der Welle derart angeschlossenen Teilmechanismen besteht, daß die äußeren Kräfte von der Betätigungsvorrichtung für jede der Druckscheiben ausgeglichen sind. Durch diese symmetrische Anordnung der Betätigungsvorrichtung werden die Reibwiderstände weiter verringert und somit das Ansprechvermogen der Bremse weiter verbessert.

Baulich läßt sich diese Ausführung besonders vorteilhaft gestalten, wenn die Teilmechanismen mit schwenkbar auf dem Bremsgehäuse angeordneten Hebeln in Verbindung stehen, an die ein an dem einen Hebel untergebrachter und mit dem anderen Hebel verbundener hydraulischer Bremszylinder angeschlossen ist, wobei die Verbindung des hydraulischen Bremszylinders mit dem anderen Hebel vermittels einer Stange, einer Stellschraube und einer Sicherungsmutter durchgeführt ist.

Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit der baulichen Ausführung besteht darin, daß die Teilmechanismen mit schwenkbar am Bremsgehäuse angeordneten Hebeln in Verbindung stehen, an die selbständige, miteinander verbundene hydraulische Bremszylinder angeschlossen sind.

Das Wesen der Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtanordnung der Scheibenbremse im Gehäuse mit symmetrischen Anschlägen, die Führungsflächen aufweisen, und mit symmetrischer Betätigung vermittels eines hydraulischen Bremszylinders,

F i g. 2 einen Axialschnitt durch die Bremse gemäß Fig.l,

F i g. 3 eine Bremse mit Betätigung durch zwei hydraulische Bremszylinder,

F i g. 4 einen Schnitt B-B der Bremse gemäß F i g. 3 mit Betätigungsmechanismus samt Kugeln,

F i g. 5 eine Bremse mit symmetrischen Anschlägen und unsymmetrischer Betätigungsvorrichtung.

In einem Gehäuse 6 mit vier symmetrisch angeordneten Führungsansätzen 61, 62, 63,64 mit Führungsflächen 23 und Anschlagflächen 4,5,9,10 ist konzentrisch eine Welle 22 gelagert, die axial verschiebbare, mit Reibbelägen 15, 16 versehene Bremslamellen 13, 14 aufweist. Gegenüber den Außenseiten der Beläge 15,16 sind im Gehäuse 6 Reibflächen 17,18 angeordnet Konzentrisch um die Achse 7 der Weile 22 herum sind zwischen beiden Bremslamellen 13,14 zwei Druckscheiben 1, 8 mit keilförmigen Ausnehmungen 19, 20, in welche vier oder mehr Kugeln 21 eingelegt sind, gelagert. Die Druckscheiben 1, 8 werden durch die Führungsflächen 23 der Führungsansätze 61, 62, 63, 64 zentriert. Beide Druckscheiben 1,8 werden zueinander durch Federn 47 gezogen, und jede von ihnen ist an ihrem Umfang mit zwei Vorsprüngen versehen, die Flächen 2, 3 bzw. 11, 12 aufweisen. Die Betätigungsvorrichtung der Bremse >5 besteht aus zwei Teilmechanismen 24, 25, die gegenüber der Achse 7 der Welle 22 symmetrisch angeordnet sind und mit den Druckscheiben 1,8 in Verbindung stehen. Die Teilmechanismen 24, 25 sind mittels Muttern 42, 43 und Hebeln 26, 27 mit einer Zugstange 34 der Handbremse verbunden, die schwenkbar auf dem Bremsgehäuse 6 mit Hilfe der Bolzen 28, 29 befestigt ist.

In der einen Ausführung erfolgt die Bremsbetätigung mittels eines einzigen hydraulischen Bremszylinders 30, der am freien Ende des Hebels 27 befestigt und mit dem freien Ende des anderen Hebels 26 über eine Stange 31, eine Stellschraube 32 und eine Sicherungsmutter 33 verbunden ist (F i g. 1).

In einer weiteren Ausführung ist die Bremsbetätigung vermittels zweier hydraulischer Bremszylinder 40, 41, die miteinander durch eine Röhre 46 verbunden sind, ausgeführt (F i g. 3). In dieser Ausführung sind die Teilmechanismen 24, 25 an die Hebel 36, 37 mit der Zugstange 44 der Handbremse, die auf dem Bremsgehäuse 6 mit Hilfe der Bolzen 38, 39 befestigt ist, angeschlossen. Die hydraulischen Bremszylinder 40, 41 wirken auf die freien Enden der Hebel 36, 37. Die Betätigung der Bremse kann auch durch die bekannte einseitige Betätigungsvorrichtung 45 erfolgen.
Nach Einführung des Druckes in den hydraulischen Bremszylinder 30 bzw. 40, 41 werden die Hebel 26, 27 bzw. 36, 37 auseinandergezogen, und die Druckscheiben 1, 8 werden vermittels der Teilmechanismen 24, 25 gegeneinander verdreht und zugleich mit Hilfe der Ausnehmungen 19, 20 und Kugeln 21 voneinander gedrückt, so daß dieselben auf die Beläge 15, 16 der Bremslamellen 13, 14 aufsitzen, die zusammen mit der Welle 22 in Pfeilrichtung rotieren. Die Außenflächen der Beläge 15, 16 werden gegen die Reibflächen 17, 18 des Gehäuses 6 gepreßt. Beim Bremsen wird die Druckscheibe 1 (in F i g. 1 in gestrichelter Linie gezeigt) mit Hilfe der Flächen 2, 3 der Vorsprünge ar ihrem Umfang an den entsprechenden Anschlagflächer 4, 5 des Gehäuses 6 angehalten. Die andere Druck scheibe 8 (in F i g. 1 mit Vollinie gezeigt) wird durd Einwirkung des Bremsmomentes gegenüber de Druckscheibe 1 verdreht, so daß zwischen den An schlagflächen 9,10 und den entsprechenden Flächen 11 12 der Vorsprünge ein Umfangsspiel v, v\ entsteht. Di gegenseitige Verdrehung der Druckscheiben 1, 8 un somit auch die Größe des Umfangsspieles v, v\ häng von dem Axialanfangsspiel (bevor die Betätigungsvoi richtung zu wirken beginnt) zwischen den Flächen de Druckscheiben 1, 8, der Beläge 15, 16 und Reibfläche 17, 18, sowie von der Neigung der Bahnen der Ausnel mungen 19, 20 in den Druckscheiben 1,8 ab.

Erfolgt die Bremsung in entgegengesetzter Fahr richtung, kommen die Flächen 11, 12 der Vorsprung

auf die Anschlagflächen 9. 10 zum Aufsitzen-, es entsteht ein Spiel zwischen der Fläche 2 des Vorsprungs und der Anschlagfläche 4 sowie zwischen der Fläche 3 des Vorsprungs und der Anschlagfläche 5. Die Funktion der Bremse bleibt unverändert. Die Einstellung des Bremsspiels wird mit Hilfe der Muttern 42,43 durchgeführt. Das Bremsen mit der Handbremse erfolgt vermittels der Zugstange 34 bzw. 44 der Handbremse, die lediglich auf den Hebel 27 bzw. 36 wirkt.

Bei der beschriebenen symmetrischen Anordnung der jeweils zwei Führungsansätze 61,63 oder 62.64 mit den Anschlagflächcn 4,5 bzw. 9,10 für die Druckscheiben 1, 8 und der entsprechenden Flächen 2, 3 bzw. It, 12 der Vorsprünge wird das ganze Kräftepaar des ganzen Bremsmomentes aufgenommen. Desgleichen sind die Betätigungskräfte bei symmetrischer Anordnung der Teilmechanisnrien 24, 25, durch welche sie auf die Druckscheiben 1, 8 wirken, für jede der Druckscheiben separat ausgeglichen und üben keine Druckkraft auf die Führungsflächen 23 aus. Bei der Ausnutzung bloß eines Teiles des Erfindungsgegenstandes, z. B. bei Verbindung der symmetrise! en Anordnung der Führungsansätze 61, 63 und 62, 64 und der zugehörigen Flächen mit einseitiger Betätigung 45, die das Anpressen der Druckscheiben 1, 8 gegen die Führungsflächen 23 ver-Ursachen, kommt es bloß zu einem teilweisen Kräfteausgleich.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Scheibenbremse, insbesondere für Schlepper, ist sehr vorteilhaft, nachdem die das Ansprechvermögen verringernden Reibwiderstände entweder beseitigt oder vermindert werden. Der Verschleiß verringert sich hierbei auch.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Scheibenbremse, insbesondere für Schlepper, bestehend aus zwei Lamellen mit Reibbelag, die axial verschiebbar auf einer Welle gelagert sind und mit derselben drehbar sind und zwischen welchen konzentrisch zwei Druckscheiben untergebracht sind, die bei relativer Verdrehung durch Wirkung von keilförmigen Ausnehmungen und darin angeordneten Kugeln auseinandergedrückt werden, wodurch dieselben die Lamellen mit ihrem jeweils äußeren Belag gegen dazu angepaßte innere Fläche» eines Gehäuses pressen, wobei am Gehäuse vier in Winkelabständen gegeneinander versetzte, '5 radial nach innen ragende Führungsansätze vorgesehen sind, die mit zentrisch angeordneten Flächen versehen sind und von denen zwei in Umfiingsrichtung nebeneinanderliegende Führungsansätze zusätzliche Anschläge für die Druckscheiben aufwei- *> sen, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier Führungsansätze (61, 62, 63, 64) des Gehäuses (6) Anschlagflächen für die Druckscheiben (1,8) aufweisen, wobei für eine jede Druckscheibe (1, 8) im Gehäuse (6) symmetrisch zur Achse der Welle (7) zwei Anschläge an den Führungsansätzen (61, 63 bzw. 62,64) angeordnet sind, deren Anschlagflächen (4, 5 bzw. 9, 10) beim Anhalten einer der beiden Druckscheiben (1,8) in Berührung mit entsprechenden Flächen (2, 3 bzw. 11, 12) auf den Druckscheiben (1,8) gelangen (F i g. 5).

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung zur Relativverdrehung der Druckscheiben (1, 8) aus zwei an die beiden Druckscheiben (1, 8) symmetrisch gegenüber der Achse der Welle (7) derart angeschlossenen Teilmechanismen (24, 25) besteht, daß die äußeren Kräfte von der Betätigungsvorrichtung für jede der Druckscheiben (1, 8) ausgeglichen sind.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmechanismen (24, 25) mit schwenkbar auf dem Bremsgehäuse (6) angeordneten Hebeln (26, 27) in Verbindung stehen, an die ein tn dem einen Hebel (27) untergebrachter und mit dem anderen Hebel (26) verbundener hydraulischer Bremszylinder (30) angeschlossen ist, wobei die Verbindung des hydraulischen Bremszylinders (30) mit dem Hebel (26) vermittels einer Stange (31), einer Stellschraube (32) und einer Sicherungsmutter (33) durchgeführt ist (F i g. 1).

4. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilmechanismen (24, 25) mit schwenkbar am Bremsgehäuse (6) angeordneten Hebeln (36, 37) in Verbindung stehen, an die selbständige, miteinander verbundene hydraulische Bremszylinder (40,41) angeschlossen sind (F i g. 3).