DE2620623A1

DE2620623A1 - Scheibenkremse

Info

Publication number: DE2620623A1
Application number: DE19762620623
Authority: DE
Inventors: Franklin Benjamin Airheart; Samuel John Martins
Original assignee: Airheart Products Inc
Current assignee: Airheart Products Inc
Priority date: 1975-05-12
Filing date: 1976-05-10
Publication date: 1976-11-25
Also published as: US4004661A; GB1517818A; JPS51137072A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-INe. DR. IUR. CIPL-INe.

VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 OSNABROCK« 7. Mai 1976

MDSERSTRASSE 20/34 EB/Rl

AIRHEART PRODUCTS INC.

20235 Bahama, Chatsworth, California 91311, U.S.A.

Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit einer an einem rotierenden Bauteil anzubringenden Bremsscheibe.

Herkömmliche Scheibenbremsen dieser Art weisen an der Innenseite von Fahrzeugrädern angeordnete Bremsscheiben auf» Um an diese Bremsscheiben heranzukommen, ist es nötig, die Räder abzumontieren. Bei Schnelltransit- oder schienenfahrzeugartigen Ausführungen ist es nötig, ein Radgestell vom Transitwagen, dann eine Achse und Antriebsgetriebe abzubauen und das Rad von der Achse abzudrücken, um an eine einstückige Scheibe für deren Abbau und Ersatz heranzukommen. Danach muß die ganze Ausrüstung wieder zusammengebaut werden. Weiterhin kann ein Rad, das von einer Achse abgedrückt worden ist, nicht an der gleichen Achse wiederverwandt werden, da die Sitzpassung verloren geht. Ersichtlich sind ernsthafte Probleme hinsichtlich Verlustzeiten und Kosten mit dem Auswechseln abgenutzter oder beschädigter.Scheiben verbunden.

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Aufgäbe der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuen Typ einer Bremsscheibe für eine Scheibenbremse zu schaffen, der die vorgenannten Schwierigkeiten vermeidet bzw. löst.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich die Erfindung aus durch mehrfache, bogenförmige Scheibenkörper-Abschnitte mit gegenüberliegenden Flächen für die Anlage von Bremsklötzen der Scheibenbremse und mit Verankerungseinrichtungen zwischen den gegenüberliegenden Flächen zur lösbaren Verankerung der Abschnitte miteinander in EinbauZuordnung, um eine integrierte Bremsscheibe mit in zwei parallelen Ebenen angeordneten Flächen zu bilden.

Vorzugsweise umfassen die Abschnitte Verbindungsteile zur Befestigung der Abschnitte an dem zu bremsenden, rotierenden Bauteil, so daß die Abschnitte nach Lösen der Verbindungen und der Verankerungseinrichtungen leicht getrennt und von dem Bauteil entfernt werden können, worauf der Ersatz durch neue Scheibenabschnitte erfolgen kann.

Vorzugsweise sind die Abschnitte halbkreisförmig.

Die Abschnitte können in einem Abstand zueinander angeordnete, j parallele Platten, die die gegenüberliegenden Flächen ausbilden. : und Rippen aufweisen, die einstückig mit den Platten in dem j Zwischenraum zwischen diesen ausgebildet sind, wobei die Veran-

kerungseinrichtungen gleichfalls in dem Zwischenraum angeordnet

' R i nrl, .

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Vorzugsweise hat jedes Paar aneinandergrenzender Abschnitte aneinandergrenzende Stirnflächen, die eine Fuge bilden, wobei die Verankerungseinrichtung Teile aufweist, die die Fuge überbrücken, und wobei diese Teile eine lösbare Verbindung mit Rippen beider aneinandergrenzender Abschnitte_>benachbart der Fuge* aufweisen.

Zweckmäßig können die Rippen an beiden der aneinandergrenzenden Abschnitte in ümfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende Bohrungen enthalten und kann die Verankerungs einrichtung ein Verankerungselement aufweisen, das einander gegenüberliegende, in Ümfangsrichtung vorstehende Zapfenfortsätze besitzt, die lösbar in den Bohrungen gehalten sind, wobei das Verankerungselement weiterhin Nasen aufweist, die einander gegenüberliegend an der Fuge zu den Flächen hin vorstehen, wobei die Nasen und die Stirnflächen der Abschnitte ineinandergreifende, kegeistumpfförmige Oberflächen ausbilden, die bewirken, daß die Flächen der Abschnitte in den beiden Ebenen gehalten werden. In diesem Fall können die Zapfenfortsätze im wesentlichen in radialer Richtung sich erstreckende Durchgangsöffnungen enthalten und kann die Verankerungseinrichtung Stifte umfassen, die in die öffnungen auf den der Fugen abgelegenen Seiten der Rippen eingreifen, wobei die Stifte gleichfalls gegen die Rippen an beiden aneinandergrenzenden Abschnitten anliegen.

Statt dessen kann die Verankerungseinrichtung ein Element umfassen das in,- einer Einbäulage Bereiche der Rippen beider aneinander-

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grenzender Abschnitte überbrückt und in einer Zusammenschubbewegung erfaßt.

Dieses Element kann Bereiche der Rippen beider aneinandergrenzender Abschnitt erfassen, die in Radialrichtung an einander entsprechend gelegenen Enden der Rippen liegen, wobei die Verankerungseinrichtung ein weiteres Element umfaßt, das an dem in Radialrichtung gegenüberliegenden Ende der Rippen beider aneinandergrenzender Abschnitte angeordnet ist.

Die Verankerungseinrichtung kann weiterhin ein Befestigungselement umfassen, das im wesentlichen radial ausgerichtet zwischer den Rippen an beiden aneinandergrenzenden Abschnitten verläuft und die Elemente in ihrer Lage hält.

Zumindest eines der Elemente kann Schultern zur Anlage gegen durch die Platten ausgebildete Innenflächen aufweisen, so daß die Außenflächen der Platten exakt fluchtend in einer Ebene gehalten sind.

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	Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der	1	eine Seitenansicht einer Bremsscheibenausführung
	Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung anhand		gemäß der Erfindung,
2620623 - 5 -	einer Zeichnung näher erläutert sind. In der Zeichnung zeigen:	2	einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus	Fig.	3	eine vergrößerte Teilansicht, teilweise aufge
den			brochen, zur Darstellung der Verankerung von
Fig.		Scheibenkörper-Abschnitten,
Fig.	4	einen.Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig..3j
	5	eine Ansicht entsprechend Fig. 4, jedoch ohne
		das Verankerungseiement, das die Abschnitte in
Fig.		Fig. 4 hält,
Fig.	6	eine perspektivische Ansicht des Verankerungs
		elements gemäß Fig. 3 und 4,
	7	eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten
Fig.		Verankerungselements,
	8	eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht einer An
Fig.		ordnung mit einem Verankerungselement gemäß Fig. 7,
	9	eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht einer
Fig.		Anordnung mit einer weiteren Ausführungsform des
		Verankerungselementes,
Fig.	10	einen Schnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 9 und
	11	einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 9,

Fig.
Fig, I

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In der Zeichnung ist die in den Fig. 1 und 2 mit 10 bezeichnete Bremsscheibenausführung an einem rotierenden Bauteil, wie etwa einer Fahrzeugnabe 11, befestigbar. In dem Beispiel verbinden Bolzen 12 an zwei gleichen Scheibenkörper-Abschnitten lh angeordnete Ansatzlappen 13 mit einem Flansch 11a an der Nabe, wobei die Ansatzlappen 13 als Verbindungsteile für die Abschnitte dienen.

Die beiden Abschnitte 14 sind bogenförmig und vorzugsweise halbkreisförmig, so daß Fugen 15 zwischen diesen einander diametral bezüglich der Achse 16 gegenüberliegen. Die Abschnitte der Scheibenkörper weisen einander gegenüberliegende Flächen und 18 für die Anlage von Bremsklötzen auf. Solche Flächen werden typischerweise durch metallische Platten 17a,18a gebildet, die etwa durch Kühlrippen 19 aus Metall untereinander verbunden sind, die im wesentlichen radial verlaufen und in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisen. Die metallischen Platten 17a und l8a sind parallel zueinander und weisen in Axialrichtung einen Abstand voneinander auf.

Zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen 17 und 18 und vorzugsweise in dem Zwischenraum 20 zwischen den Platten 17a und 18a ist eine Verankerungseinrichtung zur lösbaren Verankerung der Abschnitte 14 in ihrer Einbau-Zuordnung vorgesehen. Die Konstruktion ist so, daß die Abschnitte miteinander verbunden werden, um eine Kreisscheibe zu bilden, bei der die Flächen 17 und 18 der Abschnitte in zwei parallelen Ebenen gehalten sind.

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Hierzu weisen die Abschnitte gegeneinander anliegende Stirnflächen an beiden Fugen 15 auf, die bei 21 in Pig, 3 dargestellt sind j vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, daß die Verankerungseinrichtung die Fugen überbrückt und eine lösbare Verbindung mit bestimmten Rippen aufweist, wie sie etwa bei 19a, der Fuge 15 benachbart, dargestellt sind. Die Rippen 19a an gegenüberliegenden Seiten der Fuge 15 enthalten in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende Bohrungen 23, deren gemeinsame Achse 2¹J senkrecht zu einer bei 25 eingezeichneten Radiallinie durch die Fuge 15 verläuft. Die Verankerungseinrichtung umfaßt bei dieser Ausführungsform ein Verankerungselement 26 mit in Umfangsrichtung vorstehenden Zapfenfortsätzen 27 mit Kreisquerschnitt, die lösbar in den Bohrungen 23 gehalten sind. Das Verankerungselement weist weiterhin zumindest eine , vorzugsweise zwei Nasen 28 auf, deren Achse 29 senkrecht zur Achse 24 und senkrecht zur Radiallinie 25 gerichtet ist. Die Nasen und Zapfenfortsätze stehen typischerweise an gegenüberliegenden Bereichen eines rechteckigen Mittelblocks vor, wie es genauer in Fig. 6 zu erkennen ist.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Nasen und die Stirnflächen der Scheibenkörper-Abschnitte miteinander in Eingriff stehende, kegelstumpfförmige Flächen ausbilden, die die Positionierung der Platten 17a und l8a bewirken und die Flächen 17 der Scheibenkörper-Abschnitte in einer Ebene und die Flächen 18 in einer zweiten Ebene halten. Beispielsweise liegen, wie

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dargestellt, die Kegelstumpfflächen 31 der Nasen gegen die KegelstumpffIachen 32 des Abschnitts an. Dabei ist ein näherungsweise halbkreisförmiger Teil einer jeden Fläche durch jede der Platten l8a und ebenfalls durch jede der Platten 17a ausgebildet.

Diese gegenseitige Anlage zur beschriebenen Positionierung der Flächen IJ und 18 wird durch Einrichtungen bewirkt, die die Stirnflächen 21 der Abschnitte gegeneinander anzudrücken suchen. Hierzu weisen die Zapfenfortsätze 27 typischerweise im wesentlichen radial ausgerichtete Öffnungen 33 auf, die durch die Zapfenfortsätze hindurch gebohrt sind. Die Verankerungseinrichtung weist in die Öffnungen eingetriebene Stifte 38 auf, die gleichfalls gegen bestimmte Rippen, nämlich Rippen gemäß der Darstellung,anliegen. Dementsprechend wird eine Keilwirkung erzeugt, um die kegelstumpfförmigen Flächen 32 gegen die kegeistumpfförmigen Flächen 31 der Nasen anzudrücken, wobei die präzise Ausrichtung der Flächen 17 und 18, wie beschrieben, erzielt wird. Der Eingriff der Flächen 31 und ineinander sorgt gleichfalls für minimale Spannungen bei einer Ausdehnung infolge Erhitzung beitier Vernichtung kinetischer Energie durch Bremsen. Die Rippen 19 können gleichfalls Bohrungen 39, wie dargestellt, aufweisen, um Endteile der Zapfenfortsätze 27 aufzunehmen.

Wenn es erforderlich ist, eine abgenutzte oder beschädigte Bremsscheibe zu ersetzen, ist es lediglich nötig, die Stifte

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aus den öffnungen 33 und die Bolzen 12 zu entfernen. Danach ist es möglich, die beiden Scheibenabschnitte 17 und 18 in entgegengesetzten Richtungen parallel zu der Achse 24 des Verankerungselements zu trennen, wodurch die Abschnitte 17 und 18 abgenommen sind und ohne Demontage eines Rades, einer Achse oder von Getriebeteilen, die mit der Nabe 11 verbunden sind, ersetzt werden können.

Die Fig. 7 und 8 zeigen ein leicht abgewandeltes Verankerungselement 126 mit Zapfenfortsätzen 127 und Nasen 128, die ähnlich den entsprechenden Teilen in Fig. 6 einstückig mit einem Mittelblock 130 verbunden sind. Die Verbindung der Zapfenfortsätze mit den Rippen 119 der Scheibenkörper-Abschnitte 117 und 118 etwa durch Stifte 138 entspricht der unter Bezugnahme auf die Fig.l bis 6 beschriebenen. Die Nasen 128 haben jedoch kegelstumpfförmige Oberflächen 131, die sich zur Achse 124 der Zapfenfortsätze hin verjüngen, anstatt sich, wie in Fig, 6, von der Achse weg zu verjüngen. In gleicher Weise verjüngen sich die kegelstumpfförmigen Flächen 132 an den Scheiben Il8a und 117a zur Achse 124 hin.

In den Fig. 9 bis 11 haben zwei gleiche Scheibenkörper-Abschnitte 214 benachbarte Stirnflächen 221, die zwischen sich eine Fuge 215 in der zuvor zu den Abschnitten 14 be- j schriebenen Weise ausbilden. Die Abschnitte weisen Platten 217a und 2l8a auf, die Flächen 217 und 218 ähnlich den Flächen 17 und 18 ausbilden. Rippen 219 verbinden die ringförmigen Platten j

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- ίο -

und sind in Umfangsrichtung um die Scheibenachse verteilt, um Wärme abzugeben, die durch die Bremsreibung erzeugt wird.

In dieser Ausführungsform umfaßt die die Abschnitte 214 lösbar in ihrer Einbau-Zuordnung haltende Verankerungsexnrichtung Elemente 200 und 201, angeordnet an in Radialrichtung einander gegenüberliegenden Enden bestimmter Rippen 219a, die der Trennstelle 215 nächstgelegen sind, wobei die Rippen 219a wiederum radial ausgerichtet sind. Das Element 200 bildet eine Ausnehmung 202, die die äußeren Endbereiche 219b der Rippen 219a eng umgreift, wodurch die Rippen gegen ein Auseinandergehen in Richtungen 203 gesichert sind, d.h., die Abschnitte 214 werden an der Fuge 215 in ihrer Einbauzuordnung gehalten» Das Element 201 drückt gegen die innenseitigen Enden 219c der Rippen, wie dargestellt.

Die Verankerungsexnrichtung schließt weiterhin ein Befestigungselement 205 ein, das radial ausgerichtet zwischen den Rippen 219a liegt und die Elemente 200 und 201, wie dargestellt, gegen die Enden 219b und 219c der Rippen andrückt. Das dargestellte Befestigungselement weist einen Bolzen mit einem Kopf und einem Gewindeende 207 auf, auf das eine Mutter 208 aufgesetzt und gegen das Element 201 angezogen ist.

Das Element 200 besitzt seitliche Schultern 200a, die eng zwischen die Innenflächen oder Seiten 217b und 2l8b der Platten 217a und 2l8a passen bzw. gegen diese anliegen, wodurch

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ZbTUFZl - li -

die äußeren Scheibenflächen 217 exakt in einer Ebene und die äußeren Scheibenflächen 218 gleichfalls exakt in einer anderen Ebene gehalten werden. Eine Sicherungsklammer 290 liegt gegen den Kopf 206 und eine Schulter 291 des Elements 200 an, um eine Drehbewegung des Kopfes 206 auszuschließen.

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Claims

- 12 Patentansprüche:

Scheibenbremse mit einer an einem rotierenden Bauteil anzubringenden Bremsscheibe, gekennzeichnet durch mehrfache, bogenförmige Scheibenkörper-Abschnitte (14) mit gegenüberliegenden Flächen (17,18) für die Anlage von Bremsklötzen der Scheibenbremse und mit Verankerungseinriehtungen (16,38; 126,138;2OO,2Ol,2O5) zwischen den gegenüberliegenden Flächen zur lösbaren Verankerung der Abschnitte miteinander in Einbau-Zuordnung, so daß sich eine integrierte Bremsscheibe mit in zwei parallelen Ebenen angeordneten Flächen ergibt.

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (14) Verbindungsteile (13) zur Befestigung der Abschnitte an dem zu bremsenden, rotierenden Bauteil aufweisen.

3. Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (14) halbkreisförmig sind.

¹J. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (I²O in einem Abstand zueinander angeordnete, parallele Platten (I7a,l8a), die die gegenüberliegenden Flächen (17,18) ausbilden,und Rippen (19) aufweisen, die einstückig mit den Platten in dem Zwischenraum zwischen diesen ausgebildet sind, wobei die Verankerungseinrichtungen gleichfalls in dem Zwischenraum ange-

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- 13 ordnet sind.

5* Bremsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar aneinandergrenzender Abschnitte aneinandergrenzende und eine Fuge (15) ausbildende Stirnflächen (21) aufweist, und daß die Verankerungseinrichtung Teile (l6,12o) aufweist, die die Fuge überbrücken, wobei diese Teile eine lösbare Verbindung mit Rippen (19a) der aneinandergrenzenden Abschnitte neben der Fuge aufweisen.

6. Bremsscheibe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (19a) an den aneinandergrenzenden Abschnitten in Urnfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende Bohrungen (23) enthalten und daß die Verankerungseinrichtung ein Verankerungselement aufweist, das einander gegenüberliegende, in Umfangsrichtung vorstehende Zapfenfortsätze (27,127) besitzt, die lösbar in den Bohrungen gehalten sind, wobei das Verankerungselement weiterhin Nasen (28,128) aufweist, die einander gegenüberliegend an der Fuge zu den Flächen hin vorstehen, wobei die Nasen und die Stirnflächen (21) ineinandergreifende, kegeistumpfförmige Oberflächen (31,32;131jl32) ausbilden, die die Flächen der Abschnitte in den beiden Ebenen halten.

7. Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die kegeistumpfförmigen Flächen in Richtung von einer durch die Zapfenfortsätze (27,127) bestimmten Achse weg

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verjüngen,

I 8. Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

j daß sich die Kegelstumpfflächen zu einer durch die Zapfen-

j fortsätze (27,127) bestimmten Achse hin verjüngen.

j 9. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 6 bis b, dadurch j gekennzeichnet, daß die Zapfenfortsätze (27,127) im wesentlichen j in radialer Richtung sich erstreckende Durchgangsöffnungen (33)

i enthalten und daß die Verankerungseinrichtung Stifte (38)

! umfaßt, die in die öffnungen auf den der Fuge abgelegenen j Seifen der Rippen eingreifen, wobei die Stifte gleichfalls

I gegen die Rippen (19a) an den aneinandergrenzenden Abschnitten j anliegen.

j 10. Bremsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, ( daß die Verankerungseinrichtung (200,201,205) ein Element (200) ; umfaßt, das in einer Einbaulage Bereiche (219b) der Rippen \ (219a) der aneinandergrenzenden Abschnitte (2l4) überbrückt [ und zusammenschiebend erfaßt.

; 11. Bremsscheibe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (200) Bereiche (219b) der Rippen(219a) beider

i aneinandergrenzender Abschnitte (2l4) erfaßt, die in Radialrichtung an einander entsprechend · gelegenen Enden der Rippen liegen, wobei die Verankerungseinrichtung (200,201,205) ein weiteres Element (201) umfaßt, das an dem in Radialrichtung

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gegenüberliegenden Ende der Rippen der anexnandergrenzenden Abschnitte (214) angeordnet ist.

12. Bremsscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungseinrichtung (200,201,205) ein Befestigungselement (206,207,208) umfaßt, das im wesentlichen radial ausgerichtet zwischen den Rippen (219a) von den aneinandergrenzenden Abschnitten (219) verläuft und die Elemente (200,201) in ihrer Lage hält.

13· Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurcl gekennzeichnet, daß zumindest eines der Elemente (200,201) Schultern (200a) zur Anlage gegen die Innenflächen (217b,2l8b) der Platten aufweist.

•ffr.

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