DE2726741A1

DE2726741A1 - Scheibenbremse

Info

Publication number: DE2726741A1
Application number: DE19772726741
Authority: DE
Inventors: Jean Masclet
Original assignee: Messier Hispano SA
Current assignee: Messier Hispano SA
Priority date: 1976-06-18
Filing date: 1977-06-14
Publication date: 1977-12-22
Also published as: JPS52156276A; FR2355207A1; SU665823A3; DE2726741C3; IL52305A0; FR2355207B1; IT1114867B; GB1561209A; SE7706935L; DE2726741B2

Description

DIPL-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL

3353 Bad Gandershelm, 13. Juni 1977 Postlach 129 Hohenhofen 5 Telefon: (05382) 2842 Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandershelm

MESSIER-HISPANO Unsere Akten-Nr. ₂₅O6/65

Patentgesuch vom 13. Juni 1977

MESSIER-HISPANO

5, rue Louis Lejeune 92124 MONTROUGE CEDEX Prankreich

Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit nicht umlaufenden Teilen (Statoren) und mit wenigstens einem umlaufenden Teil (Rotor), von denen jeweils ein Rotor zwischen zwei Statoren angeordnet ist, wobei die Statoren und die Rotoren jeweils einen Reibbelag tragen.

Sie betrifft insbesondere solche, welche in Flugzeugen eingebaut zu werden geeignet und mit Wärniesenken versehen sind, welche hauptsächlich aus Graphit aufgebaut sind.

Bekanntlich setzt sich eine Scheibenbremse im wesentlichen aus zwei Hauptteilen zusammen:

ein Gerüst, welches die Druckkraft eines oder mehrerer Reibbeläge, welche mit sich nicht drehenden Trägerteilen formschlüssig verbunden sind, auf eine oder mehrere sich drehende Scheiben überträgt, welche mit

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Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad Gandershelm, Kto.-Nr.22.118.970 ■ Postscheckkonto: Hannover 66715

Reibbelägen ausgerüstet sind, oder auch nicht, und welche durch das Fahrzeug beim Bremsen angetrieben werden, wobei die so erzeugte Reibung ein Bremsmoment erzeugt, welches zu einer Verlangsamung des Fahrzeuges führt,

eine Wärmesenke, die im wesentlichen durch den oder die bei Rotation fest bleibenden Beläge, und durch die wenigstens eine Scheibe, welche in Rotation versetzt werden, und in gleicher Weise durch die festen Trägerteile gebildet wird, wobei die Anordnung eines Reibbelages und eines festen Trägerteils eine Konstruktion,die sich nicht dreht bzw. als Stator zu bezeichnen ist, und die Anordnung eines Belages und eines sich drehenden Trägerteils eine solche bilden, die sich dreht oder als Rotor zu bezeichnen ist.

In der Flugzeugindustrie, in der die Scheibenbremsen in großem Umfang benutzt werden und dabei ständig steigenden Leistungen gerecht werden müssen, hat man versucht, die Bremsen immer leichter zu machen und eine immer höhere zulässige Temperatur zu erreichen. In diesem Sinne hat man versucht, für die Wärmesenken neue Materialien zu benutzen. Eines dieser neuen Materialien ist Graphit, dessen thermische Eigenschaften sehr günstig sind; aber eine größere Schwierigkeit bei der Benutzung des Graphits in einem solchen Falle liegt in der Tatsache, daß die mechanischen Eigenschaften nicht günstig sind.

Um diese Nachteile zu überwinden, hat man Scheibenbremsen geschaffen, deren Reibbeläge insgesamt oder zum Teil aus Graphit gebildet sind. Dabei ist jede Platte in eine Zelle eines Rotors oder eines Stators eingesetzt, wobei jede Zelle weniger tief ist als die Dicke der Platte,

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und wobei die Wandung jeder Zelle parallel zum Rand der Platte verläuft und wobei Befestigungsmittel für jede Platte innerhalb ihrer Zelle vorgesehen sind. Diese Platten können dabei durch Adhäsion in ihren Zellen verankert sein, also durch Kleben, Schweißen, Löten, direkt oder unter Zwischenfügen einer oder mehrerer Zwischenlagen aus Metall oder aus Graphit zum Ausgleich.

Gemäß einer besonderen Form dieser Bremsen entsprechen sich auf jeder der beiden Flächen eines Rotors oder eines Stators, die über diese Flächen arbeiten, die Zellen zu je-zwei auf den beiden Flächen,und ihre Platten sind jeweils zwei zu zwei durch einen einzigen Kopfniet gehalten, welcher jeweils in einer Platte versenkt ist und jede Platte mit einem bestimmten radialen Spiel durchdringt.

Diese bekannten Bremsen können aus Rotoren, die die Form von zellenartigen Kreisringen aufweisen, und aus Statoren in Form von Kreisringen mit wiederkehrenden winkeligen Sektoren, die miteinander verbunden und zellenartig ausgebildet sind, bestehen, oder sie können eher aus Rotoren und Statoren gebildet sein, die beide die Form von Kreisringen aufweisen, die aus zellenartigen Sektoren zusammengesetzt sind,wie z.B. in den FR-PS 2 10ö 233 und 2 144 beschrieben.

Man weiß andererseits, daß die Forschung durch die Anwender betreffend Fabrikations- und Ausnutzungskosten , welche ebenfalls möglichst verringert werden sollen, zu einer Festlegung einer neuen Kenngröße von Flugzeugausrüstungen im allgemeinen und insbesondere von Bremsen geführt hat. Diese Kenngröße ist Kosten pro Landung. Unter diesem Gesichtspunkt besitzen die bekannten und

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weiter unten beschriebenen Scheibenbremsen eine bestimmte Anzahl von Nachteilen, wodurch die Bremsen teuer werden und zwar sowohl bei der Fabrikation als auch im 3etrieb. Beispielsweise muß die Bearbeitung sowohl der seitlichen Fläche als auch des Inneren jeder Zelle sorgfältig sein. Die Trägersegraente, die eine Bremse ausstatten,sind sehr zahlreich und jedes ist entsprechend seiner geringen Dicke schwierig herzustellen und bleibt zerbrechlich; die .Vernietung ist in gleicher Weise eine sehr schwierige Arbeit, bei deren Ausführung eine Beschädigung der Tragsegmente leicht erfolgen kann. Schließlich müssen die Tragelemente für die Beläge ausreichend fest und dick sein, um eine ausreichend gute Ebenheit während des Betriebes zu erzielen.

Wenn die Tragsegmente aus Graphit hergestellt sind, hat man darüberhinaus den Vorteil, daß die Übertragung der Bremskräfte von den Platten aus Graphit auf ihre Trägerelemente durch Anlegen der Platten an die Ränder jeder Zelle dazu führt, daß sie sich komprimieren, weil der Widerstand bzw. die Festigkeit des Graphits hierbei besser ist. Zu diesem Zwecke sind die Platten aus Graphit vertieft in Zellen der Trägerelemente eingesetzt, wobei das geringe Hervorstehen einer jeden Platte aus ihrer Armatur die einzige "Verbrauchsdicke¹¹ ist. Dies führt zu einem häufigen Austauschen der Tragsegmente bzw. der Bremsbeläge.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Scheibenbremse zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Scheibenbremsen vermieden sind.

Diese erfindungsgemäße Scheibenbremse ist gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens einer der Reibbeläge mittels in

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elnen Trägerteil für den entsprechenden Reibbelag eingebrachte Ausnehmungen durchdringender Tragsegmente gebildet ist, wobei jedes Tragsegment einen Abschnitt eines größeren Sektors oder Körpers aufweist, welcher sich in einen Abschnitt eines schwächeren Sektors, oder Kopfes verlängert, welcher mit dem Körper eine Schulter bildet, über welche sich das Tragsegment am Rand der Ausnehmung, welche es durchdringt, abstützt, und daß zwei benachbarte Tragsegmente in umgekehrter Richtung in dem entsprechenden Trägerteil angeordnet sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform geht dahin, daß die Tragsegmente alle geometrisch identisch sind und daß sie die Ausnehmungen, die in gleicher Weise identisch sind und eine Kontur aufweisen, welche der des Kopfes der Tragsegmente bis auf einen kleinen Abstand entspricht, durchdringen, wobei der Abstand die thermischen Ausdehnungen im Betrieb ermöglicht.

Die so gekennzeichneten bzw. bestimmten Tragsegmente bringen, im Vergleich zu den Platten der bekannten Bremsen, die Vorteile mit sich, daß sie zahlenmäßig in jeder Bremse für die gleiche Nutzfläche erheblich geringer sind, und daß jedes wenigstens zweimal dicker ist als die bekannten Platten, und daß es schließlich viel leichter und weniger zerbrechlich sowohl bei der Herstellung als auch beim Einbau in ihre Trägerteile ist.

Da es feststeht, daß ein Teil der Körper jedes Tragsegmentes dank seiner Schulter eine Fläche erhält, die vom Trägerelement unterstützt ist, wird die nutzbare Reiboberfläche der Bremse vergrößert. Darüberhinaus ist die Dicke, die auf jeder Fläche des Tragsegmentes verbrauchbar ist, vergrößert auf Grund der Tatsache, daß sich

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letzteres an der inneren Wandung des Durchlasses abstützt, den es durchdringt, d.h. durch Verwendung einer beachtlicheren Fläche bei gleicher äußerer Abmessung, welche definiert ist durch die seitliche Wandung zweier Zellen, zur Übertragung der Bremskraft, die durch einen ausreichend gedämpften, jedoch an die mechanischen Eigenschaften des Graphits angepaßten Druck ausgeübt wird. Schließlich wird die Vernietung beseitigt, und der Gebrauch der Träger ist vereinfacht.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann dahin gehen, daß jede Ausnehmung bestimmt ist durch einen Durchstich, welcher in dem mittleren Bereich eines am Trägerteil für den entsprechenden Reibbelag vorgesehenen Vorsprungs eingebracht ist, derart, daß die Teile des Körpers und des Kopfes des Tragsegmentes, welcher die Schulter einfaßt, beiderseits am Vorsprung und in dem Durchstich der Ausnehmung, entsprechend dem Abstand, zu liegen kommen.

In dieser Ausführungsform ist die Abstützung des Tragsegmentes innerhalb seines Trägers verbessert und die '•verbrauchbare Dicke" weiter vergrößert auf Grund der Tatsache, daß die gesamte Dicke der Körper jedes Tragsegmentes, die über den Träger hinausragt, benutzt werden kann, was nicht der Fall sein kann, wenn die Ausnehmung allein durch eine Durchbohrung gebildet wäre, in welchem Falle eine Restdicke der Körper zur Bildung einer Schulter erforderlich wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung geht dahin, daß wenigstens ein Trägerteil für den Reibbelag, welcher mittels der Tragsegmente realisiert ist, durch einen einstückigen Kreisring gebildet ist, über dessen Oberfläche die Ausnehmungen regelmäßig verteilt angeordnet sind. _₇

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Diese Ausführungsform, die durch die Tatsache charakterisiert ist, daß alle Tragelemente oder Träger Identisch ausgebildet und einfach in der Herstellung sind, bringt den Vorteil, daß sie sehr ökonomisch und sehr wirtschaftlich ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Trägerteil für einen Reibbelag, welcher mittels der Tragsegmente realisiert ist, durch einen Kreisring gebildet ist, welcher aus winkligen, wiederkehren/Sektoren gebildet ist, welche nebeneinander-liegend zusammengesetzt und jeder mit wenigstens einer Ausnehmung ausgestattet sind.

Da es feststeht, daß die Verwendung der Kreisringe, die wiederholt in winklige -Sektoren unterteilt sind, sehr vorteilhaft ist, weil die Verformungen der Rotoren und der Statoren entsprechend der thermischen Belastung, die durch das Bremsen erzeugt werden, eliminiert werden, sichert diese Lösung das Entstehen der Reibflächen, die dabei eben bleiben.

In dem Pail, wo jede Ausnehmung eines jeden Sektors durch einen Vorsprung und eine Durchbohrung gebildet ist, erhält man eine bessere Festigkeit des . Sektors; andererseits wird es notwendig sein, zwei Gruppen von kompatiblen . Sektoren vorzusehen, wenn die mechanischen Anordnungen der Zuordnung der Abschnitte zueinander nicht absolut symmetrisch sind.

Gemäß der Erfindung ist in gleicher V/eise vorgesehen, daß der Durchstich jeder Ausnehmung homothetisch zu dem Vorsprung in dem mittleren Abschnitt, in dem der Durchstich liegt, und daß dann, wenn die Träger aus Ab-Bchnitten gebildet sind, der Vorsprung ähnlich der allgemeinen Form des Sektors ist, welche z.B. eine abge-

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rundete trapezoidale Form sein kann.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die Form jedes Vorsprungs und in gleicher Weise jedes Durchstiches durch zwei Zylinder begrenzt sein, welche sich auf der Symmetrieachse des betroffenen Sektors schneiden.

Unter diesen Bedingungen kann jedes der Tragsegmente der Nebeneinanderordnung zweier Elemente eines Tragsegmentes entsprechen, wobei jedes die Form eines Stapels, welcher längs eines Segmentes geschnitten ist, von zwei Zylinderstümpfen unterschiedlichen Querschnittes aufweist, dergestalt, daß jedes der beiden Elemente die Hälfte des Vorsprungs (lamage) und des Durchstichs besetzt, und wobei diese Elemente nebeneinander entlang des geschnittenen Segmentes angeordnet sind, ausgerichtet zur Symmetrieachse des betreffenden Sektors.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß sie sich einer ganzen eventuellen Drehung der Tragsegmente unter der Wirkung der Reibkräfte widersetzt.

Zur Verbesserung der Verteilung der Kräfte, welche zwischen zwei Tragsegmenten im Falle einer Bremsung entstehen, und schließlich zur Sicherung einer dauernden Berührung zwischen ihnen , welche nicht zu irgend einem Schaden für die Tragsegmente führt, kann eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dahin gehen, daß jedes Tragsegment durch die Nebeneinander-Anordnung eines ersten Elementes, welches die Form eines Stapels aus zwei Zylinderstümpfen unterschiedlicher Querschnitte, und eines zweiten Elementes gebildet ist, welches die Form eines ausgeschnittenen Stapels zweier Zylinderstümpfe unterschiedlichen Querschnittes aufweist, und daß deren Ausschnitt sich exakt wenigstens um einen Abschnitt

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dee Umfange des ersten Elementes inpaßt.

Erfindungsgemäß können vorzugsweise die Träger für die Reibbeläge aus Metall sein.

Die Scheibenbremse gemäß der iCrfindung kann weiterhin dadurch gekennzeichnet,sein, daß eine der beiden Anordnungen, welche einerseits die Statoren und anderseits die Rotoren Träger für die Reibbeläge aufweist, die jeder aus einem einstückigen Kreisring gebildet sind, und daß die andere Anordnung Träger aufweist, welche jeder aus einem Kreisring gebildet sind, welcher aus winkligen, wiederholten Sektoren zusammengesetzt ist.

Ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung kann dahin gehen, daß die Statoren Träger für die Reibbeläge aufweisen, die jeder aus einem Kreisring gebildet sind, welcher aus wiederholten, winkligen Sektoren zusammengesetzt ist, welche Tragsegmente aus polykristallinem Graphit aufnehmen, und daß die Rotoren jeweils in Form eines kreisförmigen, einstückigen Kreisringes aus Strukturgraphit gebildet sind.

Um schließlich die Verbindung der einen Kranz bildenden Sektoren sicherzustellen, kann jeder winklige, wiederholte Sektor an seinem Umfang einesteils mit einer Gabel und zum anderen Teil mit einem Zapfen ausgerüstet sein, derart, daß die Gabel den Zapfen des einen der beiden Sektoren, welche dem anderen benachbart ist, aufnimmt und daß der Zapfen in der Gabel des anderen benachbarten Abschnittes aufgenommen ist, wobei der Zusammenhalt zwischen der Gabel und dem Zapfen dank einer Achse, welche die Gabel und den Zapfen durchdringt, erzielt ist.

1) bilden, 70085 1/116 1 "¹°~

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Um schließlich ein· symmetrisches Verschleißen der Beläge zu sichern, was ja eine Verlängerung der Lebensdauer der Bremse bedeutet, können die Teile des Körpers und des Kopfes des Tragsegmentes, die auf beiden Seiten des Trägers herausragen, die gleiche Dicke haben.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, eollen die Erfindung selbst Bowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt:

Pig. 1 einen Radialschnitt durch die Rotationsachse und durch die Achse des Steuerdruckringes der Bremse,

Pig. 2 einen Schnitt, der schematisch ein

erstes Ausführungsbeispiel vom Statoren darstellt, mit denen die Bremse ausrüstbar ist,

Pig. 3 eine Aufsicht auf einen Abschnitt eines

Stators, mit welchem die linke Seite der Bremse gemäß der Pig. 1 ausgerüstet werden kann,

Fig. 4 u. 5 jeweils Teilschnitte gemäß der Linie H-H

und J-J der Pig. 3

Pig. 6 u. 7 Schnittansichten gemäß der Linien B-B

und E-E von zwei Elementen eines Tragsegmentes, welche in Aufsicht durch die Fig. 8 und 9 dargestellt sind,

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Fig. 8 und 9 Aufeichten auf die Elemente gemäß

den Fig. 6 und 7,

Fig. 1o u.11 eine Aufsicht auf zwei aufeinanderfolgende Sektoren, die den Stator nach der Fig. 3 bilden und

Fig. 12 bis 14 jeweilige Schnittansichten gemäß der

Linien F-F, A-A und B-B gemäß der Fig. 10.

Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 1. Die Bremse , die in ein Rad 1 eingesetzt ist, besitzt einen Rahmen, der durch einen Blockzylinder 2 gebildet ist, welcher mit Kolben 3 versehen ist, welche die Druckkraft aufbringen, ferner ein Verbindungsrohr 4, welches die Momentenbeanspruchungen der Statoren aufnimmt, dann eine Halteplatte 5, gegen welche die Elemente der Wärmesenken von den Kolben 3 gedrückt werden, weiterhin Bolzen 6 zur Verbindung der genannten Elemente und eine Druckplatte 7, die die Verteilung der Druckkräfte sicherstellt.

Die Wärmesenke der Bremse wird durch die Statoren sei es innen, sei es außen, und durch einen oder mehrere Rotoren gebildet, von denen zwei unterschiedliche Typen 9 und 10 auf der linken und auf der rechten Seite in der Fig. 1 jeweils dargestellt sind. Diese Statoren ö und β¹ und die Rotoren 9 und 10 sind durch Träger, auch Trägerelemente genannt, gebildet, welche mit einem Reibbelag versehen sind. Der Träger eines jeden Stators ö oder d¹ besitzt die Form eines Kreisringes, welcher aus winkligen wiederkehrenden Sektoren oder Abschnitten zusammengesetzt ist, welche sich gegenseitig abstützen und Tragsegmente aufnehmen, welche den Reibbelag bilden.

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Die Fig. 2 stellt schematiech ein erstes Beispiel eines Stators 8 dar, der durch Sektoren 11 gebildet ist, wobei in jedem eine Öffnung 12 vorgesehen ist, und wobei dieser eine Gabel 13 und einen Zapfen 14 trägt, welche sich gegenseitig abzustützen gestatten. Die Ausnehmungen 12 sind durchsetzt von Tragsegmenten 15, welche einen Körper 16 und einen Kopf 17 aufweisen, welche durch eine Schulter voneinander getrennt sind, dank welcher sich jedes Tragsegment an der Wand der Ausnehmung 12, die es durchdringt, abstützen kann; und die Tragsegmente sind so angeordnet, daß zwei benachbarte Tragsegmente 15 i ihre Ausnehmung in jeweils umgekehrtem Sinne durchdringen. Die Kontur der Ausnehmungen 12 entspricht der Kontur des Kopfes 17 der Tragsegmente 15 bis auf einen Abstand, der sehr klein ist, welcher die Ausdehnungen und Kontraktionen aufgrund von Wärmeeinwirkung im Betrieb zuläßt.

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 3. Diese zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Stators, welcher in die Bremse nach Fig. 1 eingebaut werden kann. Der Stator 8 setzt sich zusammen aus einer Vielzahl von winkligen, wiederkehrenden Sektoren 19 und 2o, die alternierend angeordnet sind und jeweils den Gegenstand der Fig. 10 und 11 darstellen, wobei jeder Sektor 19 oder 20 eine Ausnehmung 21 aufweist, welche durch eine Bohrung 22 gebildet ist, welche im zentralen bzw. mittleren Abschnitt eines Vorsprungs 23 (lamage 23) ausgespart ist, welch letzterer in dem Sektor 19 oder 20 (siehe Fig. 4 bis 12) angebracht ist, wobei die Form der Durchbohrung ähnlich der Form des Vorsprunges 23 ist. Der Ausschnitt des Vorsprunges 23 nähert sich an die Gesamtform des Sektors 19 oder 20 an, dergestalt, daß er ein Segment 24 aufnehmen kann, welches eine Hauptreibfläche bildet.

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Die Form jedes Vorsprungs 23, welche die gleiche Form wie die einer Ausnehmung aufweist, ist begrenzt durch zwei Zylinder, die bezogen auf die Symmetrieachse der Sektoren 19 oder 20 Sekanten darstellen, und jedes Tragsegment 24 ist durch das Nebeneinander-Anordnen eines ersten Elementes 25, welches die Form eines Stapels von zwei Zylinderstümpfen aufweist, von denen der eine 26 einen größeren Abschnitt als der andere bildet, und eines zweiten ülementes 2ö gebildet, welches die Form eines Stapels von zwei Halbmonden 29 und 30 besitzt, welche beim Anpassen an je ein Element 25 eine Krümmung 31 erhalten, die sich exakt entlang eines Abschnittes des Umfanges des Elementes 26 an dieses anpassen, derart, daß der Zylinderstumpf 27 und der Halbmond 30, welche denKopf des Tragsegments 24 bilden, in dem Durchlass 22 der Ausnehmung 21 zu liegen kommen, und daß der Zylinderstumpf 26 und der Halbmond 29, die den Körper des Tragsegmentes 24 bilden, gegen den Vorsprung 23 der Ausnehmung 21 zu liegen kommen, wobei ein geringes Spiel vorhanden ist, welches thermische Ausdehnungen beim Betrieb ermöglicht.

Man erkennt aus der Fig. 4, daß der Abschnitt des Körpers des Tragsegmentes 26, 29, welcher über den Sektor oder 20 vorragt, bezüglich der Dicke gleich ist dem Teil des Abschnittes des Kopfes des Tragsegmentes 27, 30, welches über den Sektor 19 oder 20 vorragt, wobei sie die Reibflächen aneinander angleichen und der Bremse eine Dicke an"verbracharem¹¹ bremsbelag gewähren, welche für eine Trägerdicke, die bezogen auf die in der Fig. 2 dargestellte Anordnung gleich ist, vergrößert ist, wo man die Tragsegmente 15 ersetzen muß, bevor der

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gesamte Körper verbraucht ist.

Wie in den Fig. 3, 5, 13 und 14 dargestellt, besitzen die Sektoren 19 und 20 jeweils auf ihrem inneren Umfange an einer Kante eine Gabel 32 und an der anderen Kante einen Zapfen 33, derart, daß die Gabel 32 des gesamten Sektors den Zapfen 33 des Sektors 20 aufnehmen kann, die hier an der einen Kante benachbart sind , und derart, daß der Zapfen 33 dieses Sektors 19 in der Gabel 32 des Sektors 20 aufgenommen werden kann, die ihr benachbart an der anderen Kante liegen. In symmetrischer Weise verwirklicht sich Sen gesamten Sektor 20 der Zusammenhalt dank einer Achse, die die Gabel 32 und den Zapfen 33 durchdringt; und die beiden äußeren Enden derselben sind auf der Gabel flach gedrückt. Dartiberhinaus ist jeder Sektor 19 und 20 in dem mittleren Bereich des innen liegenden Umfanges mit einer Kerbe 35 versehen, die dazu bestimmt ist, einen Keil aufzunehmen, der von dem Verbindungsrohr getragen ist, um die Unbeweglichkeit der Statoren bezogen auf das Fahrzeug, auf welchem die Bremse montiert ist, sicher zustellen.

Die Rotoren 9, die mit den Statoren, die beschrieben werden, zusammenwirken, können, wie die linke Seite der Fig.1 zeigt, in Form eines kreisförmigen, einstück-igen Kreisringkranzes ausgebildet sein, welcher gleichzeitig Trägerteil und Bremsbelag ist. Vorteilhafterweise wird dieser aus einem Stück bestehende Kreisringkranz 9 aus Strukturgraphit hergestellt, während die Tragsegmente 24, die in den Sektoren 19 und 20 aus Stahl aufgenommen sind, aus polykristallinem Graphit hergestellt sind.

Unter Strukturgraphit versteht man solchen Graphit, der einen wesentlichen Anteil von Fasern oder Geweben aus Karbon oder aus Graphit aufweist, wobei diese

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Pasern oder die Gewebe in übereinander liegenden Vliesen angeordnet sind, wobei sie untereinander sei es durch Gasdiffusion sei es durch sukzessive Imprägnation mit polymeren Materialien verbunden, dann karbonisiert oder graphitisiert sind, während man unter polykristallinen Graphit den gesamten Graphit versteht, der durch Kompression oder Wärmeeinwirkung erhalten wird, sei es aus Teilen von Graphit, sei es aus Teilen von Karbon, welche sodann einer Graphitisation unter mehr oder weniger Druck bzw. mehr oder weniger stark unterworfen sind.

Beim Einsatz schließlich der beiden Typen aus Graphit zur Bildung der Tragsegmente für die Reibung in der Wärmesenke ist es möglich, ein vorbfestimmtes Bremsmomentengesetz zu erhalten, welches ein wichtiges Charakteristikum einer Scheibenbremse ist, wie es beispielsweise in den Zusatz-Zertifikaten-Nr. 70.22507 und 75.28o90 zu dem französichem Patent Nr. 70.o5033 beschrieben ist. Die Anwendung der beiden Typen aus Graphit, deren Eigenschaften unterschiedlich sind, kann in gleicher Weise am Stator und am Rotor erfolgen: Man kann jeden Abschnitt eines Stators mit beiden Typen von unterschiedlichen Tragsegmenten aus Graphit, und jeden Rotor ebenfalls mit beiden Typen von Tragsegmenten aus Graphit herstellen, welche unterschiedlich oder gleich den Tragsegmenten sind, die aus anderem frittiertem Material, aus Metall, organischem Material, oder aus einer Mischung von entsprechendem Material hergestellt sind.

Unter diesen Bedingungen sind die Rotoren ebenso wie die Statoren hergestellt in Form eines Kreiskranzes aus wiederkehrenden winkligen Sektoren, die jeweils miteinander verbunden sind. Die Rotoren selbst sind bei 10

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auf der rechten Seite der Fig. 1 dargestellt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Elemente des mechanischen Zusammenbaues identisch und die Rotoren und Statoren unterscheiden sich nicht, außer durch die Lage der Kerben, die dazu bestimmt sind, die Kelle aufzunehmen, die die Befestigung der jeweiligen Rotoren am Rad bzw. am Fahrzeug sichern: die Kerben der Statoren sind an ihrem inneren Umfange angeordnet, während die Kerben der Rotoren in bevorzugter Weise an ihrem äußeren Umfange angeordnet sind.

Die äußeren Statoren 8¹ können praktisch in der Gesamtheit identisch zu den inneren Statoren ö ausgebildet sein, jedoch kann man das Zusammendrücken der Bremse in Querrichtung etwas verringern, wenn man seitliche Statoren 8¹ wählt, die sich von den inneren Statoren b darin unterscheiden, daß die Dicke der Tragsegmente auf der nicht der Reibung dienenden Seite verringert ist, ganz wie die Breite des Tragelementes und somit auch der Sektoren.

Gemäß der Erfindung können die Trägerteile für die Beläge der Rotoren und der Statoren, welche in Form eines einstückigen Kreiskranzes realisiert oder aus aneinandergefügten Sektoren gebildet sind, aus Metall oder aus einer Metalllegierung hergestellt sein, welche gute mechanische Eigenschaften, eine gute Wärmeleitfähigkeit, eine geringe Dichte aufweisen, beispielsweise aus Titan, Beryllium, Stahl, und ihre Legierungen ebenso wie aus Strukturgraphit.

Die Form der Realisation, die oben für die Tragsegmente aus Graphit beschrieben ist, könnte in gleicher Weise angewandt werden bei einer Bremse, deren Reibbeläge insgesamt aus gesinterten Material zusammengesetzt sind, beispielsweise aus metallischem oder organischem Material

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oder einer Mischung.

Sarüberhinaus können die Anzahl und die geometrische Form der Sektoren und der in jedem Sektor vorgesehenen Ausnehmung modifiziert sein. Schließlich können die Anordnungen bzw. die Ausgestaltungen der Befestigung der Rotoren und der Statoren am Rad oder am Fahrzeug ebenso wie die Ausgestaltungen der mechanischen Anordnung der Sektoren untereinander analog denjenigen sein, die in den FR -PS 13o1 317 (und dem Zusatz Nr. 87527), 21o8233 und 2144942 beschrieben worden sind.

Patentanwälte Dipping. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

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Leerseite

Claims

DIPL-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE 27267Λ1

3353 Bad Gaiutershehn, 1 3. Juni 1977

Postfach 129 HohenhSfan 5 Telefon: (05382) 2»«

Telegramm-Adresse: Sladpatanl Badgandarahalin

Unsere Akten-Nr. 2506/65

MESSIER-HISPANO

Patentgesuch vom 13. Juni 1977

Patentansprüche

M .^Scheibenbremse mit nicht umlaufenden Teilen (Statoren) und mit wenigstens einem umlaufenden Teil (Rotor), von denen jeweils ein Rotor zwischen zwei Statoren angeordnet ist, wobei die Statoren und die Rotoren jeweils einen Reibbelag tragen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Reibbeläge mittels in einen Trägerteil für den entsprechenden Reibbelag (11) eingebrachte Ausnehmungen (12) durchdringender Tragsegmente (15) gebildet ist, wobei jedes Tragsegment einen Abschnitt eines größeren Sektors (16) oder Körpers aufweist, welcher sich in einen Abschnitt eines schwächeren Sektors (17), oder Kopfes verlängert, welcher mit dem Körper eine Schulter (1ö) bildet, über welche sich das Tragsegment am Rand der Ausnehmung, welche es durchdringt, abstützt, und daß zwei benachbarte Tragsegmente in umgekehrter Richtung in dem entsprechenden Trägerteil angeordnet sind.

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Bankkonto: Norddautacha Landaabank, Filial· Bad Qandaf«hai*. Klo.-Nr.Η.11·.«70 · PoataclMokkonto: Hannover «715 •7»
2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsegmente (15) alle geometrisch identisch sind und daß sie die Ausnehmungen, die in gleicher Weise identisch sind und eine Kontur aufweisen, welche der des Kopfes (17) der Tragsegmente bis auf einen kleinen Abstand entspricht, durchdringen, wobei der Abstand die thermischen Ausdehnungen im Betrieb ermöglicht.
3. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung (12) bestimmt ist durch einen Durchstich (22), welcher in dem mittleren -Bereich eines am Trägerteil für den entsprechenden Reibbelag vorgesehenen Vorsprunges (23) eingebracht ist, derart, daß die Teile des Körpers (16) und des Kopfes (17) des Tragsegmentes, welches die Schulter einfaßt, beiderseits am Vorsprung und in dem Durchstich der Ausnehmung, entsprechend dem Abstand, zu liegen kommen.
4. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Trägerteil für den Reibbelag, welcher mittels der Tragsegmente realisiert ist, durch einen einstückigen Kreisring gebildet ist, über dessen Oberfläche die Ausnehmungen regelmäßig verteilt angeordnet sind.
5. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Trägerteil für einen Reibbelag, welcher mittels der Tragsegmente realisiert ist, durch einen Kreisring gebildet ist, welcher aus winkligen, wiederkehrenden Sektoren (19,20) gebildet ist, welche, nebeneinander liegend zusammengesetzt und jeder : mit wenigstens einer Ausnehmung (21) _j_

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auegestattet sind.
6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchstich (22) jeder Ausnehmung einen Abschnitt aufweist, deren Form der des Vorsprungs (23) gleich ist, und in dem mittleren Bereich des letzteren angebracht ist,
7. Scheibenbremse nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (23) jeder Ausnehmung eine Form aufweist, welche der allgemeinen Form des Sektors ähnlich ist.
8. Scheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sektor eine allgemeine abgerundete trapezartige Form aufweist.
9. Scheibenbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Form jedes Vorsprungs (23) und in gleicher Weise jedes Durchstiches (22) durch zwei Zylinder begrenzt ist, welche sich auf der Symmetrieachse des betroffenen Sektors schneiden.
10. Scheibenbrerose nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Tragsegmente der Nebeneinanderanordnung zweier Elemente eines Tragsegmentes entspricht, wobei jedes die Form eines Stapels, welcher längs eines Segmentes geschnitten ist, von zwei Zylinderstümpfen unterschiedlichen Querschnittes aufweist, dergestalt, daß jedes der beiden Elemente die Hälfte des Vorsprungs (lamage) und des Durchstichs besetzt und wobei

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diese Elemente nebeneinander entlang des geschnittenen Segmentes angeordnet sind, ausgerichtet zur Symmetrieachse des betreffenden Sektors.
11. Scheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragsegment durch die Nebeneinander-Anordnung eines ersten Elementes (25), welches die Form eines Stapels aus zwei Zylinderstümpfen (26,27) unterschiedlicher Querschnitte, und eines zweiten Elementes (2d) gebildet ist, welches die Form eines ausgeschnittenen Stapels zweier Zylinderstümpfe (29,30) unterschiedlichen Querschnittes aufweist, und deren Ausschnitt (31) sich exakt wenigstens um einen Abschnitt des Umfangs des ersten Elementes anpaßt.
12. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (15) aus Tragsegmenten aus Graphit gebildet sind.
13. Scheibenbremse nach Anspruch 1 bis 11, dadurchgekennzeichnet, daß die Träger (11) für die Reibbeläge aus Metall sind.
14. Scheibenbremse nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (11) für die Reibbeläge aus Graphit sind.
15. Scheibenbremse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Anordnungen, welche einerseits, die Statoren (8,8^f) und anderseits die Rotoren (9,10) Träger für die Reibbeläge aufweist , die jeder aus einem

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einstiickigen Kreisring gebildet sind, und daß die andere Anordnung Träger aufweist, welche jeder aus einem Kreisring gebildet sind, welcher aus winkligen, wiederkehrenden Sektoren zusammengesetzt ist.
16. Scheibenbremse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Statoren (8,ö^!) Träger für die Reibbeläge aufweisen, die jeder aus einem Kreisring gebildet ist, welcher aus wiederkehrenden winkligen Sektoren zusammengesetzt ist, welche Tragsegmente aus polykristallinem Graphit aufnehmen, und daß die Rotoren jeweils in Form eines kreisförmigen, einstückigen Kreisringes aus Strukturgraphit gebildet sind.
17. Scheibenbremse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeder winklige, wiederholte Sektor (11,19,20) an seinem Umfang einesteils mit einer Gabel (13,32) und zum anderen Teil mit einem Zapfen (14,33) ausgerüstet ist, derart, daß die Gabel den Zapfen des einen der beiden Sektoren, welche dem anderen benachbart ist, aufnimmt und daß der Zapfen in der Gabel des anderen benachbarten Abschnittes aufgenommen ist, wobei der Zusammenhalt zwischen der Gabel und dem Zapfen dank einer Achse (34), welche die Gabel und den Zapfen durchdringt, erzielt ist.
18. Scheibenbremse nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Körpers (26) und des Kopfes (28) des Tragsegmentes, die auf beiden Seiten des Trägers herausragen, die gleiche Dicke haben. Patentanwälte

Dip!.-Ing. Horst Rose Dfßl.-Ing. Peter Koset

709851/1 161