DE2442971A1

DE2442971A1 - Druckluftbetaetigte scheibenbremse, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2442971A1
Application number: DE2442971A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: KLAUE, HERMANN, DR.-ING., 3302 CREMLINGEN, DE
Priority date: 1974-09-07
Filing date: 1974-09-07
Publication date: 1976-03-18
Also published as: DE2442971C2

Description

Druckluftbetätigte Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfa.hrzeuge Es sind Scheibenbremsen des Anmelders bekannt, bei denen in einem umlaufenden, zweiteiligen, aussen offenen Bremsgehäuse in Umfangsrichtung fest, axial frei beweglich zwei Paar halbkreisförmige, mit Reibbelag ausgerüstete Bremsringe an einem das Bremsgehäuse aussen umfassenden stationären Bremsträger aufgehängt sind Zwischen den Bremsringen ist eine aus Ringzylinder und Ringkolben mittels Dichtringe abgedichtete und durch Rückzugfedern zusammengehaltene Betätigungseinheit aufgehängt, deren Spreizkraft am resultierenden Reibkraft-Halbmesser der Bremsringe angreift. Die Mitnehmer arme des Bremsträgers, welche das Bremsgehäuse umfassen, sind abnehmbar bzw. abklappbar ausgebildet, um ein Auswechseln der Bremsringe ohne Demontage der'Betätigungseinheit zu ermöglichen. Die Erfindung betrifft diese Bremsenbauart und hat sich zur Aufgabe gesetzt, sie wirkungsvoller, dauerhafter und einfacher herstellbar zu gestalten, Die Bremse der Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die Vereinigung folgender, zum Teil für sich bekannter Merkmale auf a) Aus einer die Abmessungen der Reibfläche einer Bremsseite aufweisenden Ringplatte mit einem inneren und einem äusseren Rohrfortsatz bestehender Betätigungszylinder, dessen äusserer Rohrfortsatz auf seiner Innenzylinderfläche und der innere Rohrfortsatz auf seiner Aussenzylinderfläche eine Nut zur Aufnahme je eines axialverformbaren Dichtringes aufweisen.
b) Im hohlzylindrischen Ringraum des Betätigungszylinders axial beweglich angeordneter Ringkolben, bestehend aus einer zusammen mit der Ringplatte des Betätigungszylinders den Druckraum der Bremse bildenden Ringplatte mit innerem und äusserem Rohrfortsatz, welche innen und aussen eine sich über die gesamte Breite erstreckenden Zylinderfläche bilden sowie radialen, den inneren und äusseren Rohrfortsatz mit der Ringplatte verbindenden radialen Rippen.
c) Bremsmoment-Abstützung der Bremsringhälften und Lagerung von Betätigungszylinder mit Ringkolben durch zwei, das Bremsgehäuse umfassende Bremsträgerarme, welche mit abnehmbaren Bügeln zum Auswechseln der Bremsringhälften ausgerüstet sind.
Mit einer mit diesen Merkmalen ausgerüsteten Bremse wird die Ansprechzeit der Bremse, d.h. der Beginn der Bremswirkung vom Zeitpunkt der Einleitung des Druckmittels in die Bremse an auf ein Minimum reduziert.
Ausserdem wird die Breite,sohauch das Gewicht der Bremse verringert. Der Luftraum im Ringkolben, welcher lediglich durch die die Betätigungskraft auf den zugeordneten Bremsring übertragenden radialen Rippen unterteilt ist, isoliert besonders die den Dichtringen gegenüberliegenden zylindrischen Ringkolbenpartien gegen vom Bremsring ausgehende hohe Temperaturen.
Das Auswechseln der Bremsringsegmente ist durch die Ausrüstung der festen Bremsträgerarme mit Bügeln leicht möglich, ohne dass der Betätigungszylinder mit seiner Zuleitung seine Lage in der Bremse verändert.
Um die nach aussen auf die Bremsträgerarme wirkenden Kräfte der geteilten Bremsringe zu reduzieren und dadurch ihre radiale Abmessung klein halten zu können, wodurch im durch die Radfelge, begrenzten Raum eine möglichst grosse Bremsfläche untergebracht werden kann, werden in weiterer Ausbildung der Erfindung die geteilten Bremsringe in ihrer in der Mittenebene der beiden Bremsträgerarme liegenden Trennebene durch Fortsätze radial formschlüssig ausgebildet. Dadurch werden die auf die geteilten Bremsringe in entgegengesetzter Richtung wirkenden Kräfte ausgeglichen. Auf die Bremsträgerarme wird beim Bremsen dann nur die Umfangskraftkomponente übertragen. Die nach aussen wirkende Komponente, die den Bremsträgerarm zusätzlich in radialer Richtung belasten würde, ist aufgehoben.
In noch weiterer Ausbildung der Erfindung sind zur thermischen Entlastung der Betätigungsteile sowohl auf der Rückseite des Betätigungszylinders radiale Rippen zur Uebertragung der Betätigungskraft auf die zugeordneten Bremsringhälften angebracht, als auch die Rippen im Ringkolben, welche die Betätigungskraft auf die gegenüberliegenden Bremsringhälften übertragen, über die Rohrfortsätze hinaus verlängert, so dass auf beiden Seiten ein freier Durchtritt für Luft, die durch radiale Bohrungen im Bremsgehäuse aus dem Raum ausserhalb der Bremse zugeführt wird, entsteht.
In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es handelt sich um eine Bremse für einen schweren Lastkraftwagen, die in Fig. 1 im Längs- und in Fig. 2 im Querschnitt wiedergegeben ist. Der in Fig. 1 gezeigte Längsschnitt ist in Fig. 2 mit A-B gekennzeichnet. In Fig. 2 ist, wie die in Fig. 1 angegebene Schnittebene. C-D zeigt, in der oberen Hälfte der Zeichnung ein Schnitt durch die Abstützrippen des Ringzylinders und in der unteren Hälfte ein Schnitt durch die Rippen des Ringkolbens veranschaulicht.
Schliesslich ist in Fig. 3 im in Fig. 1 mit E-F gekennzeichneten Querschnitt durch die Bremse die Ausbildung der Bremsringhälften gezeigt.
In den Abbildungen ist mit 1 die mit dem Rad 2 umlaufende Nabe angedeutet, mit der die beiden gleich ausgebildeten, radial verrippten Bremsgehäusehälften 3 und 4 durch Schrauben 5 verbunden sind. Auf den das Bremsgehäuse urnfassenden Armen 61 und 62 sind, zusammen mit den abnehmbaren Bügeln 7 und 8 die die Reibbeläge tragenden Bremsringhälften 91' 92 und 101, 102 in Umfangsrichtung fest, axial frei mittels ihrer Fortsätze 93, 94 und 103, 10l; gehalten. Ausserdem tragen die Bremsträgerarme die axial frei beweglichen Druckluft-Betätigungsteile, bestehend aus dem Betätigungszylinder 11 und dem Ringkolben 12. Sowohl Betätigungs- als auch Ringkolben bestehen aus einer Ringplatte 111 bzw. 121, einem äusseren Rohrfortsatz 112 bzw. 122 sowie einem inneren Rohrfortsatz 11 bzw. 123. Der aus Ringplatte 121 und Rohrfort-3 3 sätzen 122 und 123 gebildete ringförmige Innenraum ist durch radiale Rippen 124 versteift. Die Rippen 124 übertragen beim Bremsen die Axialkraft des Ringkolbens auf die Bremsringhälften 101 und 102. Dabei stützt sich der Betätigungszylinder 11 über die radialen Rippen 114 auf den Bremsringhälften 91 und 92 ab.
Die Bremse ist im Zustand mit nicht abgenutzten Reibbelägen dargestellt. Dabei liegt die Aussenfläche der Ringkolben-Ringplatte 121 nahezu an der Innenfläche der Betätigungszylinder-Ringplatte 111 an. Der Ringraum 13 zwischen den Ringplatten wird zum Bremsen durch über die Schlauchleitung 14, den Ringstutzen 15 mit Hohlschraube 16 zugeführte Druckluft gefüllt. Um die Druckluft beim Einführen in die Bremse nicht zu drosseln, ist an der Zuführungsöffnung 115 des Betätigungszylinders eine segmentförmige Erweiterung 116 angebracht.
Zum Abdichten des Druckraums 13 sind am Ende der Rohrfortsätze 112 und 11 Vierkantdichtringe 17 und 18 in Nuten 117 und 118 37 angeordnet. Die Nuten weisen in Betätigungsrichtung Abschrägungen auf, die einen dem zulässigen Lüftspiel zwischen Reibentsprechenden Hub, belägen und Gehäusebremsflachen entsprechenden Hub zulassen. Uebersteigt der Betätigungshub nach einer Abnutzung der Reibbeläge den Hub, den die Vierkantdichtringe durch Formänderung ausführen, so gleiten sie auf den Zylinderflächen der Ringkolben-Rohrfortsätze 122 und 123 Beim Lösen der Bremse gehen die Vierkantdichtringe in ihre Ausgangslage zurück und halten den Ringkolben gegenüber dem Betätigungszylinder in neuer Ausgangslage fest. Dadurch wird ein gleichbleibendes ßüftspiel eingehalten. Die Bremse spricht schneller an, als wenn der Ringkolben durch zusätzliche Rückzugfedern, die bei der Bremse der Erfindung überflüssig sind, in die gleichbleibende Ausgangslage 9 die der bei nicht abgenutzten Belägen entspricht, zurückgeführt würde. Ausserdem bestünde infolge des grossen Reibungsweges der Dichtringe bei abgenutzten Reibbelägen die Gefahr, dass die Dichtringe infolge der bei Druckluftbetätigung wegen der trockenen Reibung an den Dichtstellen auftretenden Abnutzung undicht werden. Das Eindringen von Schmutz und Wasser in die Dichtflächen verhindern zwei Dehn-Schutzbälge.
Zur thermischen Entlastung der Betätigungsteile gegenüber den beim Bremsen aufgeheizten Bremsringen sind am Betätigungszylinder 11 radiale Rippen 114 angeordnet, welche die Bremskraft auf die Bremsringhälften 91' 92 übertragen. Durch die zwischen den Rippen 114 gebildeten Hohlräume strömt Luft, die durch Bohrungen 31 und 4 im Bremsgehäuse 3, 4 aus dem Raum ausserhalb der Bremse zugeführt wird, hindurch. Auf der Ringkolb-enseite sind die Rippen 124 über die Rohrfortsätze 121 und 122 hinaus verlängert, so dass zwischen Rohrfortsätzen und Bremsringhälften 101, 102 offene Ringquerschnitte 19 und 20 entstehen, durch welche ebenfalls durch die Bohrungen im Bremsgehäuse zugeführte Luft an den Rippen 104 vorbei geleitet wird. Pfeile 21 und 22 geben die Strömungsrichtung der Kühlluft an. Eine zusätzliche Wärmeisolierung kann noch durch eine Beschichtung der Bremsringe durch Teflon oder durch Isolierringe vorgenommen werden. Erfahrungsgcmäss reicht jedoch die Reduzierung der Berührungsfläche zwischen Bremsringen und Betätigungsteilen mit der zusätzlichen Belüftung auch bei hoher Bremsbelastung für eine ausreichende thermische Entlastung der Druckluftbetätigung aus.
Die Bremsringhälften weisen wie Fig. 3 veranschaulicht in ihrer Trennebene Vorsprünge 95 und 9 bzw. 105 und 106 auf, 5 welche in die entsprechenden Aussparungen 97 und 98 bzw. 107 und und 108 der an~deren Bremsringhälften eingreifen. Durch die Ausrüstung jeder Bremsringhälfte auf der einen Seite mit einem Vorsprung und auf der Gegenseite mit einer Aussparung wird nur eine einzige Segmentausführung für die Bremse benötigt.

Claims

Patentansprüche

1)Druckluftbetätigte Scheibenbremse, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit in einem umlaufenden, zweiteiligen, aussen offenen Bremsgehäuse in Umfangsrichtung fest, axial frei beweglich zwei Paar halbkreisförmige, mit Reibbelag ausgerüstete Bremsringe an einem das Bremsgehäuse aussen umfassenden, stationären Bremsträger aufgehängt sind und zwischen den Bremsringen eine getrennte aus Betätigungszylinder und Ringkolben bestehende Betätigung angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender, zum Teil für sich bekannter Merkmale a) Aus einer die Abmessungen der Reibfläche einer Bremsseite aufweisenden Ringplatte (111) mit einem inneren (112) und einem äusseren Rohrfortsatz (113) bestehender Betätigungszylinder (11), dessen äusserer Rohrfortsatz (113) auf seiner Innenzylinderfläche und der innere Rohrfortsatz (112) auf seiner zuAus Aussenzylinderfläche eine Nut (117, 118) zur' Aufnahme je eines axial verformbaren Dichtringes (17, 18) aufweisen b) Im hohlzylindrischen Ringraum des Betätigungszylinders (11) axial beweglich angeordneter Ringkolben (12), bestehend aus einer zusammen mit der Ringplatte (111) des Betätigungszylinders (11) den Druckraum (13) der Bremse bildenden Ringplatte (121) mit innerem (122) und äusserem Rohrfortsatz (123) sowie radialen, den inneren und äusseren Rohrfortsatz mit der Ringplatte verbindenden radialen Rippen (124) c) Bremsmoment-AT)stützung der Bremsringhälften (91 92 101, 102) und Lagerung von Betätigungszylinder (11) mit Ringkolben (12) durch zwei, das Bremsgehäuse (3, 4) umfassende Bremsträgerarme (61, 62), welche mit abnehmbaren Bügeln (7, 8) zum Auswechseln der Bremsring hälften 92' l01 102) ausgerüstet sind.

2) Druckluftbetätigte Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geteilten Bremsringe (91, 92' 101, 102) in ihrer in der Mittenebene der beiden Bremsträgerarme (61, 62) liegenden Trennebene durch Vorsprünge (95' 96' 105, 106) und Aussparungen (97 98' 107, 108) radial formschlüssig ausgebildet sind.

3) Druckluftbetätigte Scheibenbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sowohl auf der Rückseite des Betätigungszylinder (11) radiale Rippen (114) zur Uebertragung der Betätigungskraft auf die Bremsringhalften (91 92) angebracht als auch die Rippen (124) im Ringkolben (12), welche die Betätigungskraft auf die Bremsringhälften (101, 102) übertragen, über die Rohrfortsätze (122, 123) hinaus derart verlängert werden, dass auf beiden Seiten der Betätigung freier Durchtritt (21, 22) für Luft, die durch radiale Bohrungen (31' 41) im Bremsgehäuse aus dem Raum ausserhalb der Bremse zugeführt wird, entsteht.