DE2654355A1 - Aus vollbelagscheibenbremsen zusammengesetzte bremsanlage, insbesondere fuer schwere nutzfahrzeuge - Google Patents

Description

• Aus Vollbelagscheibenbremsen zusammengesetzte
• Bremsanlage, insbesondere für schwere Nutzfahretige.
• Schwere Nutzfahrzeuge werden noch durchweg mit Trommelhbremsen ausgerüctet, d niir mit diesen bisher die erforderliche Bremsfläche erzeugt werden konnte. Der bei schweren Strassenfahrzeugen zwischen Felge und Nabe zur Verfügung stehende Raum ist für diese Bremsenbauart auch besonders geeignet, \eil Platz Uiir eine genügend breite Tr-ommel zur Verfügung steht. Der axidie Baum ist an der Hinterachse wegen der normalerweise angewendeten Doppelbereifung noch grösser als vorn Bis vor einigen Jahren war es deshalb auch üblich, die Bremskraftverteilung entgegen der dynamischen Radlastveränderung entsprechend den Platzverhältnissen für die Bremse zu wählen, die Hinterachse also stärker als die Vorderachse zu beaufschlagen. Nur allmählich ist eine Veränderung in Richtung 1 : 1 eingetreten und erst heute wird besonders bei Omnibusses, um ein seitliches Ausbrechen der Hinterachse bei einer Vollbremsung auf jeden Fall u verhindern, die Zuspannkraft der Bremsen entsprechend der dynamischen Achslastveränderung unter Zugrundelegung einer grösseren Verzögerung verteilt, also beispielsweise bis DU (0/4(l für Vorderachse/Hinterachse.
• Für eine derartige, die Strassenlage bei Gefahrbremsungen entscheidend verbessernde Verteilung richt nun die Trommelbremse nicht mehr aus. Unabhängig davon weisen Trommelbremsen gegenüber Bremsen mit chene, Reibschluss noch den Nachteil auf, dass ihre Kennung und damit ihre Bremskraft, sich bei wechselnder thermischer Belastung infolge der variierenden Kümmungsradien ständig verändert. Teilbelagscheibenbremsen reichen für schwere Nutzfahrzeuge jedoch nicht aus, da ihre Reihoherfläche, auf der die Wärme entsteht, zu klein ist und die für die Ahführung an die Luft massgebliche Aussenoberfläche der umlaufenden Teile auch nicht annäherd für die aufzubringende Leistung bemmssen werden kann.
• Diesen dargestellten Verhältnissen Rechnung zu tragen und eine Bremsan lage DII schaffen, bei der die Dimensionierung der Bremsen den dynamischen Achslastverteilungen angepasst ist sowie Nutzfahrzeuge mit Bremse auszurüsten, welche eine vollständige Anpassung an den Verkehsfluss besonders auch bei Gefällefahrt und im Stadtverkehr gewährleisten, hat sich die Erfidnung tir Aufgabe gesetzt.
• Erfidnungsgemäss wird bei schweren Nutzfahrzeugen die aus Vollhelagscheibenbremsen zusammengesetzte Bremsanlage aus an der Vorderachse angeordneten Scheibenbremsen mit aussen geschlosschen Bremsgehäuse und darin untergebrachten, je zwei direkt hydraulisch der pneumatisch zugespannten, je zwei Belagscheiben aufweisenden Bremseinheiten und aus an der Hinterachse angeordneten, ebenfalls mit umlaufendem Bremsgehäuse ausgerüsteten Scheibenbremsen, in denen je mindestens eine, mechanisch oder sowohl mechanisch als auch hydraulisch oder pneumatisch zugespannte bremseinheit untergebracht ist, zusammengesetzt.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung weist die Hinterachse Scheibenbremsen auf, welcher nur je eine mechanisch zugespannte Bremseinheit besitzt, die eine aussenliegende, für sich Bekannte, mit Federspeicher und pneumatisch bzw. hydraulisch wirkende Betätigung aufweist.
• In noch weiterer Ausbildung der Erfidnung sind die Hinterradbremsen mit einer direkt durch Federspeicher zugespannten und durch in der Bremseinheit untergebrachte hydraulische oder pneumatische Betätigungsglied in Lösestellung gebrachte Bremseinheiten ausgerüstet. Letztere können auch zusammen mit direkt hydraulisch oder pneumatisch betätigten Einheiten verwendet werden.
• Ferner sind in weiterer Ausbildung der Erfidnung die mit dem Rad umlaufenden Bremsgehäuse an der Vorderachse mit einer für die Kärmeabfuhr an die Luft dienenden Gussoberfläche von je # 0,5 m² und an der Hinterachse von je # 0,3 m² versehen, so dass die zur Wärmeahfuhr dienende gesamte Konvektionsfläche des Fahrzeugs # 1,6 m² ist. In noch weiterer Ausbildung der Erfidnung weisen die Bremsen eines schweren Nutzfahrzeuges eine ebene Belagreibfläche von # 0,25 cm²/kg Bruttogewicht auf In dcn Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt den Längsscbnitt durch (lie Vorderradbremse cincs schweren Nutzfahrzeuges, bei der vier Bremsscheiben mit zwei druckluftbeaufschlagtem Zuspann-Einheiten verwendet sind. Fig. 2 gibt den Längsschnitt durch die Hinterradbremse des gleichen Fahrzeugs wieder, bei der zwei Bremsscheiben durch eine pneumatische Zuspanneinheit und zwei Bremsscheiben durch eine mechanische Zuspannung betätigt werde. Fig. 3 veranschaulicht die Voderradbremse der Fig. 1 in einem Viertel in der Draufsicht, in einem Viertel im in Fig. 1 mit A-B gekennzeichneten Qucrscllnitt durch eine Druckluftspannung iind zur restlichen Hälfte im in Fig. 1 mit C-D gekennzeichnet, in Reibbelagebene gelegten Querschnitt. In Fig. 4 ist die Bremseinheit mit mechanischer Zuspannung der Hinterradbremse, in in Fig. 2 mit E-F und G-H gekennzeichnet Teilschnitten sowie in einem Drittelteil in der Draufsicht dargestellt. Schliesslich ist in Fig. 5 ein in Fig. l mit J-K gekennzeichnet Teilquerschnitt durch das Gehäuse-Mittelstück wiedergegeben In Fig. () ist der Längsschnitt durch ein Hinterrad mit einer Voll scheibenbremse mit mechanischer Zuspannung wiedergegeben.
• In diesem Fall steht die Betätigungswelle mit einer nicht mit dargestellten Tristop-Zylinderbetätigung mit Federspeicher und Membran-Druckluftbetätigung in Verbidnung. Schliesslich ist in Fig. 7 in einem Teillängsschnitt eine Vol lscheibenbremse dargestellt, die ebenfalls an den Hinterrädern Verwendung finden kann. hierbei ist eine Federspeicher-Zuspannung mit zwischen dcn Bremsscheiben angeordneten Tellerfedern und einer Hydraulik-Ringbetätigung zum Lösen des Federspeichers vorgesehen.
• In den Abbildungen ist mit 1 der Vorderachsschenkel , mit 2 das Vorderrad und mit 3 die Nabe gekennzeichnet, mit der durch die Radbolzen 4 des Bremsgehäuseflanschteil 5 verbunden ist.
• Uber die zweiteilige Ringspanneinrichtung 6 ist das Flanschgehäuseteil mit dem Gehäuse-Mittelstück 7 und dieses wiederum über eine Ringspanneinrichtung 6 mit dem Bremsdeckel 8 verbunden Auf den zwei Fortsätzen 91 des mit dem achsschenkels 1 verschraubten Bremsträgers 9 sind in Umfangsrichtung fest, axial frei beweglich, die vier, jeweils zweiteilig ausgebildeten, mit Dremsbelag ausgerüsteten Bremsscheiben 10 gelagert. Zwischen den Bremsscheiben sind zwei, über die heiden Schläuche 11 und 12 mit Druckluft versorgten, im Ringquerschnitt Z-förmig ausgebildeten pneumatischen Zuspanneinrichtungen 13 und 14 angeordnet. Die Abdichtung der Zuspanneinrichtungen erfolgt durch Dichtungen 131 und 132 bzw. 141 und 142 die entweder aus einem bitzebeständ eigen Kunststoff hergestellt oder als Kolbenringe ausgebildet. sind Die Zuführung der Druckluft von den Schläuchen 11 und 12 erfolgt iiher die beiden Stutzen , bzw. 14 Die Zuspanneinrichtungen 13 und 14 werden durch Rückzeugfedern 15 zusammengehalten.
• Zur Brzeugung der grossen Kühloberfläche ist das Bremsgehäuseflanschteil 5 mit radialen Rippen 51 der Bremsdeckel S mit radialen Rippen 81 tind das Gehäuse-Mittelstück ~ nii t rad jal en Kühlkanälen 71 und Ausseinrippen 72 ausgerüstet.
• Die Einzelteile der In Fig 2 im Längsschnitt dargestellten Hinterradbremse sind, soweit sic denen der Vorderradbremse entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen vorsehen. Pa die mechanische Zuspannverrichtung breiter ist als die pneumatische.
• muss ein Bremsdeckel 16 mit einem längeren uylindrischen Teil 161 verwendet werden. Zur Betätigung der mechanischen Zuspannvorrichtung ist eine Welle 17 vorgesehen, welche ausserhalb der Bremse mit einem nicht mit daregestellten Bremshebel nntl einem Druckluftzylinder mit zusätzlichem Federspeicher ausgerüstet ist. Zum Spreizen der beiden, mit ihren einander zugewendeten Seiten mit, in Umfangsrichtung ansteigenden Bahnen und darin liegenden Betätigungskugeln 181 ausgerüsteten, Druckringen 18 ist die Kelle 17 mit einem Nocken 171 versehen, welcher beim Spreizen die beiden Druckringe 18 über Rollen 182 über Fortsätze 183 verdreht. Auf ihren beiden, den Innenseiten der Bremsscheiben 10 zugewendeten Seiten ist ausgerüstet un über spanneinrichtung mit zwei Stützringen 19 ausgerüstet und über Stützkugeln 21 mit den Druckringen verbunden. Deher Rückzugfedern 20 ist die gesamte Zuspanneinrichtung zusammengehalten.
• Wie aus Fig. 3 und 4 ersehen werden kann, sind die bremsscheiben zweiteilig ausgebildet, wobei sie jeweils über Fortsätze 101, über entsprechende gegenüberliegende Ausnehmungen miteinander verbunden sind. Die Bremsscheibenhälfter umfassen mit nach innen reichenden Vorsprüngen 102 die Bremsträgerarme 91. Sollen die Beläge ausgewechselt werden, so werden nach Abnahme des Rades die Ringspanneinrichtungen 6 durch Lösen ihrer Schrauben 61 abgenommen und die Gehäuseteile bis auf Bremsgehäuseflanschteil 5 zum Fahrzeuginneren hin verscheben. Dann können zunächst die beiden Bremsscheibenhälften 10 der Radinnenseite vom Bremsträger gegeneinander nach innen verscheben und herausgenommen werden. Zum Demontieren der übrigen drei Bremsscheiben sind die+ Bremsträgerarme 91 mit Eidrehungen 92 ausgerüstet, in die jeweils eine Häfte der Bremsscheibe hineingescheben und dann nach aussen aus der Bremse herausgenommen werden kann. Die Montage der Bremsscheiben erfolgt in umgekehrter Richtung.
• Heim Bremsen worden durch den Druck der über die Schlüuche 11 und 12 eigeleiteten Druckluft die beiden pneumatischen Zuspanneinrichtungen gespreizt und die Bremsgeläge der Bremsscheiben 10 gegen die Innenflächen des Bremsgehäuses gepresst. Die entstehende Wärme wird in die Gehäuseteile eingeleitet und durch deren Gussoberfläche an die -1.uft abgeführt. Dabei wii-rl durch die radiele Verrippung eine Vergrösserung der Luftgeschwindigkeit und damit er Kühlwirkung erzielt.
• Bei der Hinterradbremse Fig. 6 ist auf der Achse 22 die die beiden Räder 23 tintl 24 tragende Nahe 25 sowie ie das Bremgehäuseflänschteil 261 verbunden. Bremsgehäuseflnaschteil 261 und Bremsdeckel 26 sind durch die Spannringe 2 zusammengehalten.
• Die im umlaufenden Bremsgehäuse axial heweglich, in Umfangsrichtung fest auf dem mit der Achse 22 verschreubten Bremsträger 28 gelagerte Bremseinheit besteht aus den beiden, aus jeweils zwei Teilen zusammengesetzte, die Bremsbeläge tragenden Bremsscheiben 29 und 30. Die von letzteren gentrennte mechanische Zuspanneinrichtung wird durch die im Bremsträger 28 gelagerte Bremswelle 31 mit S-Nocken 31, über einem nicht mit dargestellten Gestängesteller von einem ebenfalls nicht dargestellten an der Achse befestigten, aus einem Federspeicherzylinder und einem Druckluftzylinder bestehenden Zylinder betätigt. Der S-Nocken 311 verdreht bei der Zuspannung die beiden mit Umfangsrichtung ansteigenden Rahmen und darin angeordneten Betätigungskugel 32 ausgerüsteten Druckringe 33 und 34 gegencinander, wobei sich ihre Spreizung über Stützkugelreihen 35 und 36 auf die Stützbloche 37 und 38 und von dort auf die Bremsscheiben 79 und 30 überträgt und die Bremsbeläge zum Bremse gegen die Innenfläche des Bremsgehäuses 261, 262 presst. Die bei der Bremsung erzeugte Wärme wird ither die Aussenoherfläche an die IDahrtluft abgeführt.
• in Fig. - ist eine Bremse mit Federspeicher-Zuspannung und Hydraulik-Ringhetätigung zum Lösen des Federspeichers dargestellt. Diese Bremse kann statt der in Fig. 6 mit ausserhalb der Bremse liegender Betätigung an der llintcrachse angeordnet werden. Zwischen den Bremsscheiben 39 und 40 ist die aus zwei durch Schnurringe 41 und 42 abgedichtete Stufenkolben 43 und 43, Tellefederpaket 45 und am Stufenkolben 43 mittels Sprenring 46 gehaltenem Druckring 47 gebildete Betätigungseinheit angeordnet.
• Der äussere Stufenkolben 43 weist den Stutzen 431 und Bohrung 43 32 aiiif, ilber den das Drucköl zum Lüften der Bremse zugeführt wird. Soll gebremst werden, so wird der Queldruck im Druckraum 18 so weit reduziert, dass durch die Spannung des Federpaketes 13 der Druck auf ti le Bremsscheiben übertragen und das geforderte Bremsmoment erzeugt wird.
• Zum Bremse werden die Bremsscheiben 39 und 40 durch die hydraulisch gesteuerte Spannung des Federspeichers 45 gegen die Innenflächen der Bremsgehäuschälften 49 und 50 gepresst. Die Bremswärme wird über die radiel verrippte Aussenoberfläche des Bremsgehäuses abgeführt.
• L e e r s e i t e

Claims (5)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Aus Vollhelagscheibenbremsen zusammengestzte Bremsanlage, insbesondere für schwere Nutzfahrzeuge, gekennzeichnet durch an der Vorderachse angeordnete Scheibenbremsen mit aussen geschlossenen Bremsgehäuse (5 bis 8) un darin untergebrachten, je wei direkt hydraulisch oder pneumatisch zugespannten, je zwei Belagscheiben (10) aufweisenden Bremseinheiten und aus an der Hinterachse angeordneten, chenfalls mit um laufenden Bremsgehäuse (261, 262) ausgerüsteten Scheibenbremsen, in denen je mindestens eine mechanische oder sowohl mechanisch als auch hydraulisch oder pneumatisch zugespannte Bremseinheit (10, 18 bis 21; 34 bis 38; 39 bis 18) untergebracht ist.
2. 2) Aus Vollbelagscheibenbremsen zusammengesetzte Bremsanlage, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenbremsen an der Hinterachse nur je eine mechanisch zugespannte Bremseinheit (31 bis 38) besitzt, die eine aussenliegende, für sich bekannte, mit Federspeicher und pneumatisch bzw.

   hydraulisch wirkende Rotätigung aufweist.
3. 3) Aus Vollbelagscheibenbremsen zusammengesetzte Bremsanlage, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterradbremsen mit einer direkt durch Federspeicher (45) zugespannten und durch in der Bremseinheit untergebrachten hydraulischen oder pneumatischen Betätigungsglieder (41 bis 14) in Lösesteilung gebrachte Bremseinheiten ausgerüstet sind.
4. 4) Aus Vollbelagscheihenbremsen zusammengesetzte Bremsanlage, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Rad umlaufenden Bremsgehäuse (5 his S) an der Vorderachse mit einer flir die Wärmeabfuhr an die luft dienende Gusseberfläche von je = 0,5 m² und an der Hinterachse (5, 7, 16; 261, 262; 49, 50) von je # 0,3 m² versehen sind, so dass die zur Wärmeabfuhr dienende gesamte Konvektionsfläche des Fahrzeugs # 1,6 m² ist.
5. 5) Aus Vollbelagscheibenbremsen zusammengesetzte Bremsanlage, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsen eine ebene Belagreibfläche von # 0,25 cm²/kg Bruttegewicht aufweisen.