DE2543867A1

DE2543867A1 - Bremsscheibe fuer eine scheibenbremse

Info

Publication number: DE2543867A1
Application number: DE19752543867
Authority: DE
Inventors: Anthony William Harrison
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1974-10-02
Filing date: 1975-10-01
Publication date: 1976-04-22
Also published as: IN145438B; CA1019257A; GB1494738A; ZA755981B; US4019613A; AU8505575A; FR2286977A1; IT1043014B; JPS5162261A

Description

Bremsscheibe für eine Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse .

Bei frühen Ausbildungsformen von Fahrzeug-Scheibenbremsen wurde eine flache Scheibe verwendet, die radial von einem Ende einer Glocke ausging, die an einem Plansch eines Rades oder einer Welle befestigt werden konnte.

Mit zunehmendem Gewicht und ansteigenden Fahrgeschwindigkeiten der Fahrzeuge stellte es sich heraus, daß zur Verhinderung oder Milderung von Überhitzung der Bremsscheibe und ihrer Lagerung radial oder teilweise einer Schraubenlinie folgend verlaufende Durchlässe in der Bremsscheibe
als Strömungswege für Kühlluft notwendig oder zweckmäßig
sind.

Bei immer schwerer und schneller werdenden Fahrzeugen nehmen die an Scheibenbremsen gestellten Leistungsforderungen immer mehr zu. Da der Durchmesser der Bremsscheibe über ein bestimmtes Maß hinaus nicht vergrößert werden kann, läßt sich die für Kühlungs zwecke zur Verfügung stehende Fläche nur
dadurch vergrößern, daß man den Bremsteil der Bremsscheibe in seiner axialen Ausdehnung erweitert.

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Wird eine in axialer Richtung große Bremsscheibe in der herkömmlichen Weise an einem Ende einer Glocke montiert, können mehrere Schwierigkeiten auftreten:

- das zusätzliche Gewicht kann unzulässige Schwingungen hervorrufen,

- der Temperaturunterschied zwischen dem Bremsteil und

der Glocke ruft Wärmespannungen hervor, die zu Verformung und möglichem Versagen führen,

- der Wärmefluß zur Nabe hin kann Versagen als Folge einer Überhitzung der Lager und Dichtungen hervorrufen,

- für die Gießform muß ein komplizierter Kern hergestellt werden; dies führt zu einer teuren Bremsscheibe.

Bei einigen Bremsanlagen ist aus Raumgründen eine Verringerung der axialen Länge der Glocke oder die direkte Montage der Bremsscheibe an einer Wabe möglich. Dadurch ergibt sich eine Verringerung des Gewichtes der Bremsscheibe, die Probleme im Zusammenhang mit Temperatur und Wärmefluß werden jedoch kritischer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine luftgekühlte Bremsscheibe zu schaffen, bei der diese Schwierigkeiten überwunden sind.

Gegenstand der Erfindung ist eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse mit einer an einem umlaufenden Bauteil anbringbaren Mittelplatte, die an beiden Seiten je einen Bremsteil gleicher Ausführung in Gestalt eines Ringes trägt, der an seiner Außenseite eine radialgerichtete Bremsfläche und an seiner Innenseite im Winkelabstand voneinander und radial angeordnete, axialgerichtete Schaufeln aufweist, deren freie Enden an der Mittelplatte in Anlage gehalten sind. Eine solche Bremsscheibe ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Bremsteile mit einer Spanneinrichtung, die eine gewisse Elastizität aufweist, in Anlage an der Mittelplatte gehalten sind, und daß Eoppelungsglieder Drehmoment von den Bremsteilen auf die Mittelplatte übertragen und die Bremsteile in zur Mittelplatte konzentrischer Stellung halten.

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Vorzugsweise verjüngen sich die Schaufeln in einer axialen Richtung. An den radial innen und außen gelegenen Enden der Schaufelnsind Teile der freien Ränder abgeschnitten oder zurückgesetzt, um in einem Bereich die Berührungsfläche zwischen den schaufeln und der Mittelplatte möglichst klein zu machen.

Die Spanneinrichtung kann ein Streifen sein, der die Bremsteile umfaßt und nach innen gekröpfte Ränder aufweist, die in Ausnehmungen in den Außenkanten der Schaufeln nahe deren freien Enden, aufgenommen sind. Nach dem Zusammenbau werden freie Enden des Streifens miteinander verschweißt, um ein durchgehendes Band zu erhalten.

Die Eoppelungsglieder können Schwerspannstifte sein, die in der Mittelplatte fixiert sind und mit ihren Enden in den benachbarten Schaufeln beider Bremsteile angreifen.

In einer abgewandelten Ausbildungsform können die Stifte mit festem Sitz in Löchern im .Schaufelbereich aufgenommen und in Schlitzen in der Mittelplatte verschiebbar sein.

Vorzugsweise sind in die Mittelplatte maschinell radialgerichtete Schlitze eingearbeitet, um Wärmeausdehnung zuzulassen und Spannungen aufzuheben.

Um eine Verschmutzung der Bremsscheibe durch herausgeschleudertes Öl oder Schmutz zu verhindern, können an beiden Seiten der Mittelplatte Schutzringe oder ringförmige Abweiser angebracht sein.

Die Bremsseheibe nach der Erfindung weist die folgenden Vorteile aufi

In jedem Bauteil sind die Wärme spannungen beträchtlich verringert, so daß die Bremsscheibe im Betrieb weniger stark der Gefahr der Verformung und des Versagens ausgesetzt ist.

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Zwischen den Bremsflächen und dem Aufnahmeflansch an der Nabe oder an einem anderen umlaufenden Bauteil besteht ein stark verkleinerter Wärmeweg.

Die Bremsscheibe hat einen gewissen Grad an Bewegungsfreiheit zwischen den Bauteilen, so daß bei einer Scheibenbremse dafür gesorgt ist, daß an einander entgegengesetzten Stirnflächen der Bremsscheibe zur Anlage bringbare Bremsbacken zu den Bremsflächen der Bremsscheibe parallel ausgerichtet bleiben. Dies führt zu einem gleichmäßigen Anpreßdruck der Bremsbacken am Bremsteil und stellt eine gleichmäßige Verteilung der durch Reibung erzeugten Färme sicher. Daraus ergibt sich eine gleichmäßigere Abnutzung der Bremsbeläge.

Die Bauteile lassen sich verhältnismäßig leicht gießen und erfordern nur ein Minimum an maschineller Bearbeitung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen einer Ausbildungsform mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht in Achsenrichtung und in teilweise aufgeschnittener Darstellung eines Teiles einer Bremsscheibe in erfindungsgemäßer Ausbildung,

Fig. 2 einen Schnitt in einer radialen Ebene,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1 durch einen Teil der Bremsscheibe und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3.

Beim gezeigten Beispiel weist die Bremsscheibe eine im Umriß ringförmige, ebene Mittelplatte 1 mit zueinander parallelen Stirnflächen auf, die mit ihrer Innenumfangskante an einer umlaufenden Nabe 2 o.dgl. anbringbar ist, sowie mit axialem Zwischenabstand sich gegenüberliegende, miteinander gleich

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ausgebildete ringförmige Bremsteile 3, die an einander entgegengesetzten Seiten der Mittelplatte 1 angeordnet sind.

Jeder Bremsteil 3 weist am außen gelegenen Ende einer Vielzahl von miteinander fest verbundenen, im Winkelabstand voneinander angeordneten, axialgerichteten schaufeln5 eine ebene, radialgerichtete Bremsfläche 4 auf. Die Lamellen 5 verjüngen sich in der der Bremsfläche 4 entgegengesetzten Richtung und liegen mit ihren schmäleren freien Enden an einer Seite der Mittelplatte 1 an. Diese freien Enden sind an ihren in radialer Richtung am weitesten innen und außen gelegenen Enden abgeschnitten oder zurückgesetzt, so daß die Schaufeln 5 nur in einem in radialer Ausdehnung kleinen Bereich 6, beim gezeigten Beispiel mit einem Mittelteil, mit der Mittelplatte in Berührung stehen.

An beiden Bremsteilen 3 sind die freien Enden der Schaufeln von einer Spanneinrichtung 7, beim gezeigten Beispiel ein Spannband, an einander abgewandten Seiten an der Mittelplatte in Anlage gehalten. Die Spanneinrichtung 7 umfaßt die Schaufeln5 und die Mittelplatte 1 und weist nach innen gekröpfte Ränder 8 auf, die in Ausnehmungen 9 in den Außenkanten der Schaufeln 5 > nahe deren freien Enden, aufgenommen sind. Nach dem Zusammenbau werden die Enden der aus einem Streifen hergestellten Spanneinrichtung 7 miteinander verschweißt, um ein endloses oder durchgehendes Band zu erhalten, das dem Aggregat eine gewisse Elastizität verleiht.

In der Mittelplatte 1 fixierte und an entgegengesetzten Enden in Nuten 11 in den schaufeln 5 aufgenommene Koppelungsglieder 10, beim gezeigten Beispiel Schwerspannstifte, übertragen Drehmoment von den Bremsteilen 3 auf die Mittelplatte 1 und halten die Bremsteile 3 in einer zur Mittelplatte 1 konzentrischen Stellung.

In einer abgewandelten Ausbildungsform sind die Koppelungsglieder 10 mit festem Sitz in den Nuten 11 aufgenommen und in Schlitzen in der Mittelplatte 1 verschiebbar.

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Um Wärmeausdehnung zuzulassen und Spannungen aufzuheben sind in die Mittelplatte 1 maschinell radialgerichtete Schlitze eingearbeitet, von denen nur einer gezeichnet ist.

Um zu verhindern, daß Öl oder Schmutz auf die Bremsscheibe geschleudert wird, können an jeder Seite der Mittelplatte 1 Schutzringe oder ringförmige Abweiser angeordnet sein.

Eine Bremsscheibe der dargestellten Ausbildungsform kann mit einer größeren Anzahl von Schaufeln versehen sein, die eine größere Kühlfläche ergeben als bei einer herkömmlichen luftgekühlten Bremsscheibe möglich ist. Dies wird dadurch ermöglicht, daß der Kern bei Abstützung an drei Seiten viel kräftiger gestaltet ist, während bei einer herkömmlichen Bremsscheibe jener Teil, der die Kühlkanäle aufweist, mit größerem Querschnitt ausgeführt sein muß, da er nur an entgegengesetzten Enden abgestützt ist.

Kühlluft kann in das Bremsscheiben-Aggregat in beiden axialen Richtungen einströmen. Dies ist wichtig, da bei zunehmender axialer Ausdehnung der Bremsscheiben der für den Kühlluftstrom kritische Bereich nicht mehr der Bereich der Kanäle zwischen den Schaufeln ist, sondern der Bereich des "Fensters", d.h. der ringförmige Bereich zwischen dem Innenumfang der Bremsflächen und dem Außendurchmesser des benachbarten Nabenteils.

Indem man Luft in die Bremsscheibe axial in beiden Richtungen einströmen läßt, kann die wirksame Fläche des "Fensters" ungefähr verdoppelt werden, so daß die Bremsscheibe von größeren Kühlluftmengen durchströmt werden kann.

/Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

·/ Bremsscheibe für eine Scheibenbremse mit einer an einem umlaufenden Bauteil anbringbaren Mittelplatte, die an beiden Seiten je einen Bremsteil gleicher Ausführung in Gestalt eines Ringes trägt, der an seiner Außenseite eine radialgerichtete Bremsfläche und an seiner Innenseite im Wirikelabstand voneinander und radial angeordnete, axialgerichtete Schaufelnaufweist, deren freie Enden an der Mittelplatte in Anlage gehalten sind, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Bremsteile (3) mit einer Spanneinrichtung (7), die eine gewisse Elastizität aufweist, in Anlage an der Mittelplatte (1) gehalten sind, und daß Koppelungsglieder (10) Drehmoment von den Bremsteilen (3) auf die Mittelplatte (1) übertragen und die Bremsteile (3) in zur Mittelplatte (1) konzentrischer Stellung halten.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schaufeln (5) in einer axialen Richtung verjüngen.
3. Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der freien Ränder der schaufeln(5) abgeschnitten oder zurückgesetzt sind, um in einem Bereich (6) die Berührungsfläche zwischen den Schaufeln(5) und der Mittelplatte (1) möglichst klein'zu machen.
4. Bremsscheibe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die freien Ränder derSchaufeln (5) an ihren radial innen und außen gelegenen Enden abgeschnitten oder zurückgesetzt sind.

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5. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gek ennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (7) ein Spannband ist, das die Bremsteile (3) umfaßt und nach innen gekröpfte Ränder (8) aufweist, die in Ausnehmungen (9) in den Außenkanten der Schaufeln (5) aufgenommen sind.
6. Bremsscheibe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Spannband (7) ein Streifen ist, dessen freie Enden nach dem Zusammenbau miteinander verschweißt werden.
7. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelungsglieder (10) Schwerspannstifte sind, die in der Mittelplatte (1) und an ihren entgegengesetzten Enden in den benachbarten-Schaufeln(5) beider Bremsteile (3) aufgenommen sind.
8. Bremsscheibe nach Anspruch 7> dadurch gek ennzeichnet, daß die Schwerspannstifte (10) in der Mittelplatte (1) fixiert sind und in Nuten (11) in den Schaufeln^) eingreifen.
9. Bremsscheibe nach Anspruch 7» dadurch gek e η η ζ e i chne t, daß die Schwerspannstifte (10) mit festem Sitz in Löchern in den Schaufeln (5) aufgenommen und in Schlitzen in der Mittelplatte (1) verschiebbar sind.
10. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gek ennz e i chne t, daß in der Mittelplatte (1) radialgerichtete Schlitze (12) ausgebildet sind.
11. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einer oder an beiden Seiten der Mittelplatte (1) Schutzringe oder ringförmige Abweiser angebracht sind.

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