DE2304922A1

DE2304922A1 - Bremsscheibe

Info

Publication number: DE2304922A1
Application number: DE19732304922
Authority: DE
Inventors: James J Kovac; Jun Roy R Wiseman
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1972-02-07
Filing date: 1973-01-25
Publication date: 1973-08-16
Also published as: JPS4891465A; NL7301390A; IT976894B; GB1358525A; CA986433A; AU5101273A; FR2171749A5; BE794962A

Description

The Goodyear Tire & Rubber Company, Akron, Ohio 44316 (USA)

"Bremsscheibe"

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen, die einen Stapel abwechselnd rotierender und stationärer Bremsscheiben zwischen einer Rückenplatte und einer Druckplatte aufweisen, wobei die ringförmige Bremsscheibe aus einem Kohlenstoffgrund-Material besteht.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Bremsscheibe, die aus porösem Material, wie einem Kohlenstoff-Kohlenstoff Verbundmaterial besteht.

Wenn Wasser in derartigen Scheibenbremsen vorhanden ist, dann tritt ein wesentlicher Abfall des Bremsmomentes auf. Dieser Abfall ist auf eine* Verringerung des Reibungskoeffizienten zurückzuführen, der infolge der Dampfbildung zwischen den gegenüberliegenden Scheiben auftritt.

Am Anfang des Bremsvorganges besitzt eine feuchte Bremse einen

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Reibungskoeffizienten, der 10 % des Koeffizienten einer trokkenen Bremse beträgt. Unmittelbar nach Bremsbeginn verringert sich der Reibungskoeffizient auf 5 % bezogen auf die trockene Bremse und bleibt auf dieser Höhe, bis der in der Bremse vorhandene Dampf entwichen ist. Somit ist eine größere Bremszeit und -entfernung erforderlich.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine aus porösem Material bestehende Bremsscheibe zu schaffen, die verbesserte Bremscharakteristiken im Gegensatz zu herkömmlichen Bremsscheiben aufweist, wenn sie feucht ist und die eine schnellere Regenerierung aufweist.

Eine weitere Aufgabe dgr Erfindung besteht darin, eine Bremsscheibe aus porösem Material zu schaffen, bei der eine schnellere Abführung des Dampfes oder anderer Gase, die zwischen den Bremsscheiben beim Bremsen entstehen, bewirkt wird.

Gelöst werden diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Bremsscheibe eine Vielzahl von sich wenigstens über* eine der Reibflächen erstreckenden Nuten aufweist, die sich jeweils zwischen der inneren und äußeren Peripherie der Scheibe und im Abstand um die Scheibe herum erstrecken.

Diese Nuten bewirken eine Abführung des Dampfes oder Gases, das während des Bremsens entsteht, wodurch eine wesentlich schnellere Trocknung der Bremse erfolgt und schaffen eine wesentliche Reduzierung des Bremsverlustes.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Teilansicht einer stationären Bremsscheibe,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in der Figur 1,

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Fig. 3 eine Teilansicht einer rotierenden Bremsscheibe und

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in der Fig. 3.

In den Figuren 1 und 2 ist eine mit 10 bezeichnete stationäre Scheibe dargestellt. Diese besteht aus einem porösen Material, wie beispielsweise Kohlenstoff oder KohlenstoffVerbundmaterial, und weist gegenüberliegende Reibflächen 12 und 14 auf.

Der äußere Umfang 16 ist durchgehend ausgebildet, während der innere Umfang 18 mit im gleichmäßigen Abstand angeordneten Aussparungen 20 zur Aufnahme der Keile des Drehmomentrohres der Bremseinheit, versehen ist. Jeder der Reibflächen 12, 14 der Scheibe 10 weist eine Anzahl Nuten 22 auf, die sich über die Scheibe zwischen dem äußeren und inneren Durchmesser 16, 18 erstrecken. Diese Nuten 22 sind vorzugsweise in gleichmäßigen Abständen über den Umfang der Scheibe verteilt angeordnet. Wie nachfolgend ausführlich beschrieben wird, dienen die Nuten dazu, Entlüftungsdurchlässe zu schaffen, die ein Austreten des während des Bremsens erzeugten Gases und Dampfes ermöglichen.

Die rotierende Scheibe 30 ist in den Figuren 3 und 4 wiedergegeben. Diese besteht ebenfalls aus Kohlenstoff oder Kohlenstoffverbundmaterial und weist die gegenüberliegenden Reibflächen 32, 34 auf. Die radial äußere Peripherie 36 der Scheibe ist mit gleichmäßig im Abstand angeordneten Ausnehmungen 40 versehen, in die die Keile der Welle eingreifen. Die innere Peripherie^der Scheibe 30 ist durchgehend ausgebildet.

Jede der Verschleißflächen 32, 34 ist mit einer Anzahl Nuten versehen, die sich zwischen der äußeren und inneren Peripherie der Scheibe erstrecken. Auch diese Nuten sind vorzugsweise in gleichmäßigem Abstand um die Scheibe verteilt.

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Es sei erwähnt, daß die Nuten 22 und 42 der stationären und ro-? tierenden Scheibe zueinander gewinkelt sind.

Beispielsweise können sich die Nuten 42 radial über die rotierende Scheibe erstrecken, während die Nuten 22 der stationären Scheibe mit einem Winkel O^ zum Radius verlaufen.

Typischerweise kann der Winkel angenähert 87° betragen. Die Tiefe und Breite der Nuten kann entsprechend der Größe, Dicke und der sich ergebenden Benutzung der Scheibe variieren. Es wurde gefunden, daß die Tiefe der Nuten sich auf wenigstens der Tiefe der Verschleißfläche der Scheibe belaufen sollte«

Die Sohle der Nuten kann quadratisch, geneigt oder konisch sein, aber üblicherweise wird sie einen einfachen oder zusammengesetzten Winkel zwischen Boden und Seiten der Nut ausnutzen, um mögliche Spannungs- oder Bruchstellen zu vermeiden.

In der Bremseinheit sind abwechselnd rotierende Scheiben 30 und stationäre Scheiben 10 angeordnet, und zwar in einem Stapel zwischen einer festen Rückenplatte und einer Druckplatte. Bei Betätigung der Bremse werden die rotierenden und stationären Scheiben gegeneinander gepreßt. Wenn in der Bremse Feuchtigkeit ist, dann erzeugt die Hitze, die durch die Reibung der rotierenden auf die stationären Scheibe erzeugt wird, Dampf und Gas.

Die Durchlässe 22 und 42 schaffen Ausgangswege für den so erzeugten Dampf und das Gas, so daß die Scheiben eine gute Bremsreibung aufweisen.

Es hat sich ferner gezeigt, daß auch wenn die Scheiben nicht feucht sind, ein verbesserter Koeffizient zwischen der geschlitzten η rotierenden und stationären Scheibe erreicht wird. Dies kann auf die schnelle Abführung der beim Bremsen erzeugten Gase zurückzuführen sein, die aus den geringen Mengen Feuchtig-

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keit stammen, die sich zwischen den Scheiben in feuchter Atmosphäre befindet. ■

Die Anzahl der in den Scheiben vorgesehenen Nuten, die Nutenab— messungen und gegenseitige Winkel können variieren. In der dargestellten Ausführung sind 8 Nuten auf jeder Scheibenseite vorgesehen. Jedoch kann eine größere oder kleinere Anzahl, teilweise abhängig von der Scheibengröße, vorgesehen sein.

- Patentansprüche - 6 -

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Claims

Patentansprüche:

11.) Bremsscheibe für Scheibenbremsen, die einen Stapel abwechselnd rotierender und stationärer Bremsscheiben zwischen einer Rückenplatte und einer Druckplatte aufweisen, wobei die ringförmige Bremsscheibe aus einem Kohlenstoffgrundmaterail besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (10, 30) eine Vielzahl von sich wenigstens über eine der Reibflächen erstreckenden Nuten (22, 42) aufweist, die sich Jeweils zwischen der inneren und äußeren Peripherie der Scheibe und im Abstand um die Scheibe erstrecken.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten (22, 42) wenigstens der Tiefe der vorbestimmten Verschleißfläche der Scheibe entspricht und daß die Nuten zwischen ihrem Boden und. den Seiten abgerundet sind.
3· Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die. Nuten (22, 42) im gleichmäßigen Abstand angeordnet sind und daß alle Nuten auf derselben Scheibenseite, die selbe Richtung relativ zu den durch den Schnitt der Nuten und der inneren Peripherie der Scheibe verlaufenden Radien aufweisen.
4. Bremsscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (22, 42) der abwechselnden Scheiben unterschiedliche Richtung aufweisen.
5. Bremsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (42) der ersten (30) der abwechselnden Scheiben (10, 30) sich radial über die Scheibe erstreckt, während die Nuten (22) der anderen Scheiben (10) einen Winkel relativ zu den Radien aufweisen,

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6. Bremsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (22) einen Winkel von annähernd 87° mit den
Radien bilden.
7. Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten flach sind und sich zwischen der inneren und äußeren Peripherie der Scheibe im Abstand um die Scheibe erstrecken«
8. Bremsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten auf den abwechselnden Scheiben auf benachbarten
Flächen relativ zueinander winklig sind_e

Dipl.-ln0.

Pa

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