DE2658427C3 - Reibklotz für Bremsen und Kupplungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibklotz für Bremsen und Kupplungen, der in durchgehende axiale öffnungen eines ringförmigen Reibklotzträgers axial beweglich einsetzbar ist und dessen Reibflächen beiderseits des Bremsklotzlrägers vorstehen, und der aus wenigstens drei durch Oberflächenhaftung fest miteinander verbundenen Schichten besteht, von denen mindestens eine innere Schicht, deren Dicke geringer als die des Reibklotzträgers ist, aus einem Material mit elastischen und schwingungsdämpfenden Eigenschaften besteht, während die beiden äußeren Schichten aus einem Reibbelagwerkstoff bestehen.

Bei einem bekannten Reibklotz für Bremsen und Kupplungen der im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Gattung liegen nach dem DE-GM 19 64 534 die drei fest miteinander verbundenen Schichten vorzugsweise parallel oder konzentrisch zur Reibfläche, wobei mindestens eine innere Schicht, deren Dicke geringer ist als die des Reibklotzträgers, aus einem Material mit elastischen und schwingungsdämpfenden Eigenschaften besteht. Derartige Reibklötze finden insbesondere in Bremsen und Kupplungen von Werkzeugmaschinen, z. B. schweren Pressen, Verwendung. Der bekannte Reibklotz gemäß der deutschen Gebrauchsmusterschrift 19 64 534 hat eine teilzylindrische Form derart, daß von einem Vollkreis ein Kreisbogenabschnitt fehlt. Auf diese Weise wird ein Rotieren des Bremsklotzes während des Lastspiels verhindert. Derartige Reibklötze mit einer teilzylindrischen Form sind jedoch relativ aufwendig in der Herstellung, und diese aufwendige Herstellung gilt auch für das Anbringen von Durchbrüchen in dem Reibklotzbzw. Reibbelagträger, und dies besonders im Hinblick auf die möglichst eng zu gestaltenden Fertigungstoleranzen von Reibklotz und Durchbrüchen.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß zylindrische Reiboder Bremsklötze das Bestreben haben, während des Lastspiels in ihrer Führung zu rotieren, wenn sie nicht durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise die teilzylindrische Formgebung der oben beschriebenen bekannten Reibklötze, daran gehindert werden. Ein Rotieren zylindrischer Reibklötze hat zur Folge, daß die Mantelfläche des Reibklotzes und die Stirnkanten des Durchbruchs im Reibklotz- bzw. Reibbelagträger einem Verschleiß unterworfen werden, der die axiale Verschiebbarkeit des Materials und damit die Funktion der Bremse bzw. Kupplung behindert

ίο Dieser Sachverhalt steht dem Einsatz zylindrischer Reibklötze (Brems- oder Kupplungskötze) entgegen, obwohl sich durch die Verwendung von zylindrischen Reibklötzen erhebliche Vorteile erzielen lassen. Diese Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß die Fertigung zylindrischer Reibklötze einfacher und kostensparender ist als die Fertigung von z. B. teilzylindrischen Reibklötzen. Das gleiche gilt für die Herstellung der Durchbräche im Reibklotz- bzw. Belagträger, und zwar insbesondere hinsichtlich der möglichst eng zu gestaltenden Fertigungstoleranzen von Reibklotz und Durchbruch.

Runde Reibklötze sind zwar bereits aus der US-PS 36 10 383 und der DE-OS 23 40 239 bekannt, jedoch liegen diesen bekannten Ausführungen völlig andere Problemstellungen zugrunde. Beide genannten Ausführungen enthalten keine innere schwingungsdämpfende Schicht, die aus einem anderen Material besteht als die eigentliche;! Reibflächen. Bei der Ausführung nach der DE-OS ist der Reibklotz nicht axial verschiebbar in Ausnehmungen eines Trägers angeordnet. Bei dem aus der US-PS bekannten Reibklotz besitzen die beiden äußeren Reibflächen entweder im wesentlichen die gleiche Form und Größe wie die innere Schicht oder sie sind sogar gegenüber der inneren Schicht vergrößert.

J5 Es ist des weiteren aus dem DE-GM 66 09 520 bereits bekannt, dem Reibklotz nierenförmige Kontur zu geben. Die Herstellung eines nierenförmigen Reibklotzes ist noch aufwendiger als die eines Reibklotzes nach dem bereits erwähnten DE-GM 19 64 534, bei dem man von einem Rundkörper ausgeht und durch einen geraden Schnitt ein Kreissegment abtrennt. Abgesehen davon ist natürlich auch die Herstellung von runden Durchbrüchen im Reibklotzträger ungleich einfacher als die Herstellung von Durchbrüchen, die der mehr oder weniger komplizierten Form eines unrunden Reibklotzes angepaßt sind.

Die innere Schicht steht bei dem Reibklotz; gemäß dem DE-GM 19 64 534 beidseitig über den Reibklotzträgcr vor. Beim Einsetzen der Axialbelastung, d. h.

bereits während des Lastspiels, wird die aus schwingungsdämpfendem Material bestehende innere Schicht daher über die gesamte Dicke des Reibklotzträgers hinweg gestaucht, so daß die axiale Verschiebbarkeit der Reibklötze in Frage gestellt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besondere Form eines schwingungsdämpfenden Reibklotzes zu schaffen, der einfach herzustellen ist und der auch zu einer vereinfachten Herstellung des Reibklotzbzw. Belagträgers führt, wobei dennoch ein sicherer Sitz des einzelnen Reibklotzes gewährleistet sein soll, so daß während des Lastspieles der Verschleiß im Bereich der Mantelfläche des Reibklotzes und der Stirnfläche der Durchbrüche im Reibklotz- bzw. Belagträger auf einem Minimum gehalten werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Reibklotz der im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruches genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der

Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt

Bei dem erfindungsgemäßen Reibklotz wirkt die innere Schicht bereits bei der Montage wie eine Dichtlippe, die den Luftspalt zwischen dem Klotz und dem Durchbruch im Belagträger ausfüllt, ohne die axiale Verschiebbarkeit zu erschweren. Bei dem Lastspiel staucht die Zuspannkraft die mittlere Dämmschicht der Reibklötze so, daß diese unter geringer Abnahme der Dicke fest an die Stirnflächen der Durchbrüche des Belagträgers gepreßt werden. Während des Beginnes eines jeden Lastspieles wird sich der Reibklotz geringfügig verdrehen. Eine ständige Rotation des einzelnen Reibklotzes in seiner Führung wird jedoch durch den Reibungsschluß der mittleren Dämmschicht mit den Stirnflächen der Durchbrüche im Belagträger vermieden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht des Reibklotzes;

F i g. 2 einen Axialschnitt des in F i g. 1 dargestellten Reibklotzes;

F i g. 3 eine Schnittansicht gemäß der Linie C-D in F i g. 4 einer mit Reibklötzen ausgestatteten Reibungskupplung, und

Fig.4 eine Schnittansicht gemäß der Linie A-B in Fig. 3.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte zylindrische Reibklotz 4 besteht aus den äußeren Schichten 6 aus herkömmlichem Reibbelagwerkstoff mit den Reibflächen 8, während die mittlere Schicht 7, die einen größeren Durchmesser hat als die beiden äußeren Schichten 6, aus Asbestgewebe besteht. Diese mittlere schwingungsdämpfende Schicht 7 kann auch aus temperaturbeständigen Fasern bestehen und eine textile oder verfilzte Struktur aufweisen. Die Schicht 7 hat elastische Eigenschaften. Die Einzelschichten sind durch Zusammenpressen oder nachträgliches Zusammenkleben miteinander verbunden.

Bei dem Anwendungsbeispiel gemäß den F i g. 3 und 4 ist die angetriebene Welle 1 drehbar, jedoch axial unverschieblich, in einem topfförmigen, an der Topfwand innen und außen verzahnten Gehäuse 2 gelagert. Die Welle 1 ist mit dem kreisscheibenförmigen Belagträger 3 kraftschlüssig und starr verbunden. Der Belagträger 3 weist konzentrisch zur Drehachse symmetrisch auf den Umfang verteilt angeordnete zylindrische Durchbrüche auf, in denen Reibklötze 4 der gleichen Umrißform wie die Durchbrüche untergebracht sind, wobei die Reibklötze jedoch eine größere Dicke haben als der Belagträger. Die Reibklötze 4 sind in den Durchbrächen axial verschieblich aufgenommen. Die Scheibe 5 ist am äußeren Umfang verzahnt und läßt sich unter der Wirkung der Spannkraft P axial in der Verzahnung der Gehäusewand verschieben, bis sie an den Reibflächen der Reibklötze 4 und diese auch an der Reibfläche des Gehäusebodens kraftschlüssig anliegen. In die Außenverzahnung des Gehäuses 2 greift der verzahnte Abtrieb, der nicht dargestellt ist. Die Spannkraft P kann pneumatisch, hydraulisch oder auch mechanisch erzeugt werden. Die Reaktionskraft stützt sich am Gehäusedeckel 2a ab.

Aus Fig.4 ist im einzelnen die Anordnung der Reibklötze 4 im Belagträger 3 zu erkennen.

Bsi herkömmlichen Reibklötzen wirkt die Zuspannkraft bei jedem Kupplungsspiel so, daß die resultierende Reibkraft die Reibklötze in gegensinniger Bewegungsrichtung beschleunigt, bis sie mit ihren Stirnflächen auf die Stirnflächen der Durchbrüche im Belagträger treffen und von dort durch die Rückprallelastizität zurückgeworfen werden. Wenn auch der Weg, den der Reibklotz dabei zurücklegen kann, gering ist, wird dennoch, wie die Erfahrung zeigt, der elastische Rückprall häufig bereits eine hörbare Schwingung zur Folge haben. Es können aber auch axial gerichtete, beim Reibvorgang auftretende Schwingungen unbehindert durch den Reibklotz übertragen werden.

Die Reibklötze dürfen andererseits jedoch nicht zu eng in die Durchbrüche des Belagträgers eingepreßt sein, weil sonst, bedingt durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten von Reibbelagwerkstoffen und Belagträgermaterial, bei Erwärmung die mangelnde axiale Verschiebbarkeit der Reibklötze die einwandfreie Funktion der Kupplung gefährden würde.

Wie bereits erwähnt wirkt bei Verwendung der Reibklötze gemäß den F i g. 1 und 2 die mittlere Dämpfungsschicht 7, deren Durchmesser größer ist als der des eigentlichen Reibklotzes, bereits bei der Montage wie eine Dichtlippe, die den Luftspalt zwischen Klotz und Durchbruch im Belagträger ausfüllt, ohne seine axiale Verschiebbarkeit zu erschweren. Bei dem Lastspiel wird die mittlere Dämmschicht 7 durch die Zuspannkraft so gestaucht, daß die Schicht 7 unter geringer Abnahme ihrer Dicke fest an die Stirnflächen der Durchbrüche des Belagträgers gepreßt wird, wodurch eine ständige Rotation der Reibklötze in ihrer Führung infolge Reibungsschluß vermieden wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Reibklotz für Bremsen und Kupplungen, der in durchgehende axiale öffnungen eines ringförmigen Reibklotzträgers axial beweglich einsetzbar ist und dessen Reibflächen beiderseits des Bremsklotzträgers vorstehen, und der aus wenigstens drei durch Oberflächenhärtung fest miteinander verbundenen Schichten besteht, von denen mindestens eine innere Schicht, deren Dicke geringer als die des Reibklotzträgers ist, aus einem Material mit elastischen und schwingungsdämpfenden Eigenschaften besteht, während die beiden äußeren Schichten aus einem Reibbelagwerkstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibklotz eine zylindrische Form hat und die axial stauchbare, innere Schicht (7) im Einbauzustand einen größeren Durchmesser aufweist als die beiden äußeren Schichten (6).

2. Reibklotz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingungsdämpfende Schicht (7) aus Asbestgewebe besteht.

3. Reibklotz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingungsdämpfende Schicht (7) aus temperaturbeständigen Fasern besteht und eine textile oder aber eine verfilzte Struktur aufweist.