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Scheibenbremse
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Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse mit vier Bremshebeln, mit
vier an den Bremshebeln vorgesehenen Bremsbacken, mit einer zwischen den Bremshebeln
bzw. den Bremsbacken vorgesehenen Bremsscheibe, mit mindestens einer die Bremskraft
erzeugenden Bremsfeder und mit einer Bremslüfteinrichtung, wobei die Bremslüfteinrichtung
mindestens ein Lüftgerät und mindestens einen zwischen den Bremshebeln gegen die
Bremskraft der Bremsfeder wirksam werdenden Lüftmechanismus aufweist.
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Die Scheibenbremsen der zuvor beschriebenen Art sind federbelastet,
d. h. die vorgesehene Bremsfeder sorgt für die Bremskraft, die also normalerweise
- ohne entgegengerichtete Maßnahme - wirksam ist.
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(Sind mehrere Bremsfedern vorgesehen, so sorgen die Bremsfedern für
die Bremskräfte, die wiederum - ohne eine entgegengerichtete Maßnahme - wirksam
sind.) Sollen Scheibenbremsen dieser Art gelöst - üblicher Ausdruck: "gelüftet"
- werden, so werden mit Hilfe der Bremslüfteinrichtung, zu der zumeist ein pneumatisches,
hydraulisches, elektromechanisches oder elektrohydraulisches Lüftgerät gehört, die
Bremshebel mit ihren Bremsbacken gegen die Bremskraft der Bremsfedern (bzw. gegen
die Bremskräfte der Bremsfedern) von der Bremsscheibe wegbewegt. Wenn es zuvor geheißen
hat, daß die Bremslüfteinrichtung mindestens einen zwischen den Bremshebeln gegen
die Bremskraft der Bremsfeder (bzw. gegen die Bremskräfte der Bremsfedern) wirksam
werdenden Lüftmechanismus aufweist, so ist also mit "gegen" die Bremskraft der Bremsfeder
wirksam werden (bzw. mit "gegen" die Bremskräfte der Bremsfedern wirksam werdend")
das zuvor erläuterte "Lüften" gegen die Bremskraft der Bremsfeder (bzw. gegen die
Bremskräfte der Bremsfedern) gemeint. Der LüStmechanismus muß also insoweit und
nur in insoweit "zwischen den Bremshebeln" wirksam werden, als er in der Lage sein
muß, die Bremshebel, die dadurch die Bremskraft der Bremsfeder (bzw. durch die Bremskräfte
der Bremsfedern) mit ihren Bremsbacken zangenförmig die Bremsscheibe einschließen,
von der Bremsscheibe wegzubewegen. (Nicht erforderlich ist also - und mit der Formulierung
"zwischen den Bremshebeln - ......,... wirksam werdend" auch nicht zwingend gemeint
-, daß der Lüftmechanismus tatsächlich - ganz oder teilweise - räumlich zwischen
den Bremshebeln vorgesehen ist.) Bei Scheibenbremsen der eingangs beschriebenen
Art, d. h. bei Scheibenbremsen mit vier Bremshebeln und mit vier an den Bremshebeln
vorgesehenen Bremsbacken, sind also - wenn man zwei einander
zugeordnete
Bremshebel mit ihren Bremsbacken als eine Bremszange bezeichnet - zwei Bremszangen
vorgesehen, die einerseits - gemeinsam durch eine Bremsfeder oder auch getrennt
durch zwei Bremsfedern - "geschlossen" werden, die andererseits durch die Bremslüfteinrichtung
geöffnet werden.
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Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, sind verschiedene
Möglichkeiten zur Öffnung der beiden zuvor erläuterten Bremszangen bekannt. Eine
erste Ausführungsform ist grundsätzlich dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bremszangen
mechanisch miteinander verbunden sind (vgl. DE-ASen 12 84 189, 12 84 191 und 12
84 193). Bei der Ausführungsform wird nur ein Lüftgerät und nur ein Luftmechanismus
benötigt. Nachteilig ist jedoch, daß die Bremsbacken (mit den darauf vorgesehenen
Bremsbelägen) nicht immer optimal zur Anlage an die Bremsscheibe kommen - weil eben
nicht jede Bremszange unabhängig von der anderen Bremszange wirksam wird.
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Eine zweite Ausführungsform der Öffnung der beiden Bremszangen ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Bremslüfteinrichtung zwei Lüftgeräte und zwei zwischen
den Bremshebeln gegen die Bremskräfte der Bremsfedern wirksam werdende Lüftmechanismen
aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird also jede Bremszange unabhängig von der
anderen Bremszange wirksam, was gegenüber der zuvor beschriebenen Ausführungsform
vorteilhaft ist. Hier ist jedoch nachteilig, daß eben zwei Lüftgeräte benötigt werden.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die in Rede stehende
Scheibenbremse so auszugestalten und weiterzubilden, daß sie einerseits funktionell
optimal ist, d. h. daß beide Bremszangen unabhängig voneinander wirksam werden können,
daß sie jedoch andererseits auch in bezug auf den baulichen Aufwand optimal ist,
d. h.
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daß nur ein Lüftgerät benötigt wird.
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Die erfindungsgemäße Scheibenbremse, bei der die zuvor dargelegte
Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß
die Bremslüfteinrichtung nur ein Lüftgerät aber zwei Lüftmechanismen aufweist, die
beiden Lüftmechanismen über ein Gelenkparallelogramm miteinander verbunden sind
und jeweils pin Lüftmechanimua zwischen zwei Bremshebeln wirksam ist. Der erfindungsgemäßen
Scheibenbremse liegt die Erkenntnis zugrunde, daß weder die mechanische Verbindung
der beiden Bremszangen noch die Auflösung einer einzigen für eine Scheibenbremse
eigentlich nur erforderlichen bremslüfteinrichtung in zwei vollständig getrennte
und für sich komplette Bremslüfteinrichtung (jeweils mit einem Liiftgerät und ehem
Lüftmechanismus) optimal ist, daß vielmehr eine Lösung optimal ist, bei der zwar
die beiden Bremszangen nicht mechanisch miteinander verbunden sind, bei der jedoch
eine gleichsam unfunktionelle Verbindung der beiden Bremszangen an einem gemeinsamen
Lüftgerät verwirklicht ist.
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Die Lüftmechanismen der Bremslüfteinrichtung einer Scheibenbrmse der
in Rede stehenden Art sollen die durch das Lüftgerät erzielbare zumeist etwa parallel
zu den Bremshebeln verlaufende Translationsbewegung in eine etwa senkrecht dazu
verlaufende, die Bremshebel von der Bremsscheibe wegbewegende Translationsbewegung
umsetzen, und zwar in funktionell und konstruktiv möglichst einfacher Form. Das
ist bei einer bekannten Scheibenbremse dadurch gelöst (vgl. DE-AS 12 84 189), daß
der Lüftmechanismus einen V-förmigen Kniehebel aufweist. DieserAusführungsform ist
jedoch insoweit noch nicht optimal, dals die wirksam werdende Lüftkraft, auch wenn
die von dem Lüftgerät erzeugte Lüftkraft konstant ist, vom Abstand der Bremshebel
zueinander - und damit von der Stärke der Bremsbeläge der Bremsbacken - abhängig
ist. Vorzugsweise weisen deshalb bei der erfindungsgemäßen Scheibenbremse die Lüftmechanismen
jeweils
ein sich konisch erweiterndes, bogenförmiges Lüftelement auf und sind die Lüftelemente
um vorzugsweise in ihren Krümmungsmittelpunkten liegende Achsen schwenkbar gelagert.
Der dieser Lehre zugrundeliegende allgemeine Gedanke besteht aus zwei Schritten.
Der erste Schritt ist die Verwendung von Lüftelementen, die sich funktionell gleichsam
als Keil darstellen; die Keilform soll durch die Formulierung "sich konisch erweiternd"
zum Ausdruck kommen. Die konische Erweiterung der Lüftelemente führt dazu, daß der
durch die Lüftelemente erzwungene Abstand der Bremshebel zueinander größer wird,
die Bremshebel sich also von der Bremsscheibe wegbewegen. Der zweite Schritt ist
die bogenförmige Gestaltung der Lüftelemente und ihre schwenkbare Lagerung, - vorzugsweise
um in ihren Krümmungsmittelpunkten liegende Achsen. Das ermöglicht die von dem Lüftgerät
erzeugte Translationsbewegung in einfacher Form in Rotationsbewegung umzusetzen
und dann aus den Rotationsbewegungen wieder die benötigten Translationsbewegungen
- der Bremshebel abzuleiten.
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Bei der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Scheibenbremse empfiehlt es sich, die Bremshebel mit den Lüftelementen zugeordneten
Lüftrollen zu versehen, - so daß bei einer Schwenkung der Lüftelemente zwischen
diesen und den Bremshebeln keine Gleitreibung, sondern nur Rollreibung auftritt.
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Dabei geht eine weitere Lehre dahin, die den Lüftrollen zugewandten
Begrenzungsflächen der Lüftelemente schraubenflächenförmig auszuführen, - so daß
bei einer Schwenkung der Lüftelemente stets linienhafte Berührungen zwischen den
Lüftelementen und den Lüftrollen sichergestellt sind. Diese Maßnahme, die zu einem
minimalen Verschleiß der den Lüftrollen zugewandten Begrenzungsflächen der Lüftelemente
einerseits, der Lüftrollen andererseits führt, wirkt sich optimal dann aus, wenn
die Lüftrollen ballig ausgeführt sind, so daß die sogenannte "Herz'sche Kantenpressung"
vermieden wird.
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Bei einer weiteren Lehre der Erfindung ist die erfindungsgemäße Scheibenbremse
zusätzlich dadurch gekennzeichnet, daß der dem Lüftgerät nahe Lüftmechanismus außer
dem Lüftelement einen Lüfthebel aufweist, das Lüftelement an den Lüftebel angeschlossen
ist und der Lüfthebel einerseits mit Hilfe der im Krümmungsmittelpunkt des Lüftelementes
liegenden Achse gelagert und andererseits an das Lüftgerät angeschlossen ist, und/oder
daß der dem Lüftgerät ferne Lüftmechanismus außer dem Lüftelement einen Lüfthebel
aufweist, das Lüftelement an den Lüfthebel angeschlossen ist und der Lüfthebel mit
Hilfe der im Krümmungsmittelpunkt des Lüftelementes liegenden Achse gelagert ist.
Diese Lehre vermittelt im einzelnen ein besonders vorteilhaftes Zusammenwirken zwischen
dem Lüftgerät und den Lüftelementen. Dabei empfiehlt es sich, die Lüftelemente jeweils
über einen Gewindebolzen an die Lüfthebel anzuschließen, so daß der Ausgangspunkt
für das mit Hilfe der Bremslüfteinrichtung zu realisierende Lüften mittels der Gewindebolzen
besonders einfach eingestellt werden kann, und zwar separat für jede Bremszange.
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Nach einer weiteren Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt,
sind die Lüfthebel der beiden Lüftmechanismen über eine beidseitig gelenkig angeschlossene
Kuppelstange miteinander verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird also das Gelenkparallelogramm,
mit dem die beiden Lüftmechanismen miteinander verbunden sind, durch den Abstand
der beiden Achsen, um die die Lüftelemente schwenkbar sind, durch die beiden Lüfthebel
und durch die an die beiden Lüfthebel gelenkig angeschlossene Kuppelstange gebildet.
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Schließlich geht eine weitere Lehre der Erfindung dahin, die Achsen
der beiden Lüftmechanismen in Lagerköpfen zu lagern und die Lagerköpfe an neben
der Bremsscheibe vorgesehenen Lagerkopfstützen vorzusehen. Dabei kommt einer weiteren
Maßnahme besondere Bedeutung
zu, nämlich der, die Lagerköpfe und/oder
die den Lagerköpfen nahen Enden der Lagerkopfstützen über eine Zugstange miteinander
zu verbinden. Durch diese Maßnahme wird praktisch verhindert, daß die Lagerkopfstützen
auf Biegung beansprucht werden.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht
einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse und Fig.
2 eine Teilansicht des Gegenstandes nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II gesehen.
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Die in den Figuren dargestellte Scheibenbremse ist für die industrielle
Anwendung bestimmt, z. B. für Lauf- und/oder Hubwerke von Krananlagen usw., und
besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Bremsträger 1, aus vier paarweise
angeordneten Bremshebeln 2 wobei jeweils zwei einander, zugeordnete Bremshebel 2
eine Bremszange 3 bilden, aus an den Bremshebeln 2 vorgesehenen Bremsbacken 4, aus
einer zwischen den Bremshebeln 2 bzw. den Bremsbacken 4 vorgesehenen Bremsscheibe
5, aus vier paarweise angeordneten, die Bremskraft erzeugenden Bremsfedern 6 und
aus einer Bremslüfteinrichtung 7.
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Wie die Fig. 1 zeigt, weist die Bremslüfteinrichtung 7 nur ein Lüftgerät
8, aber zwei Lüftmechanismen 9 auf, sind die beiden Lüftmechanismen 9 über ein Gelenkparallelogramm
10 miteinander verbunden und ist jeweils ein Lüftmechanismus 9 zwischen zwei Bremshebeln
2 wirksam.
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Die in den Figuren dargestellte Scheibenbremse ist also federbelastet,
d. h. die Bremsfedern 6 sorgen für die Bremskräfte, die - ohne eine entgegengerichtete
Maßnahme - wirksam sind. Soll diese Scheibenbremse gelüftet werden, so werden mit
Hilfe der Bremslüfteinrichtung 7 die Bremshebel 2 mit ihren Bremsbacken 4 gegen
die Bremskräfte der Bremsfedern 6 von der Bremsscheibe 5 wegbewegt, werden also
die Bremszangen 3 "geöffnet".
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist jeder Lüftmechanismus 9
der zu der erfindungsgemäßen Scheibenbremse gehörenden Bremslüfteinrichtung 7 ein
sich konisch erweiterndes, bogenförmiges Lüftelement 11 auf und ist jedes Lüftelement
11 um eine in seinem Krümmungsmittelpunkt liegende Achse 12 schwenkbar gelagert.
Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Scheibenbremse sind also zunächst
Lüftelemente 11 verwendet, die sich funktionell gleichsam als Keil darstellen; die
Keilform ist mit der Formulierung "sich konisch erweiternd" gemeint. Die konische
Erweitenng der Lüftelemente 11 führt dazu daß der durch die Lüftelemente 11 jeweils
erzwungene Abstand der Bremshebel 2 zueinander immer größer wird, die Bremshebel
2 sich also von der Bremsscheibe 5 wegbewegen. Die bogenförmige Gestaltung der Lüftelemente
11 und ihre schwenkbare Lagerung um die in ihrem Krümmungsmittelpunkt liegende Achse
12 ermöglicht, die von dem Lüftgerät 8 erzeugte Translationsbewegung in einfacher
Form in Rotationsbewegungen umzusetzen und dann aus den Rotationsbewegungen wieder
die benötigten Translationsbewegungen der Bremshebel 2 abzuleiten.
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Die Figuren zeigen weiter insoweit eine bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Scheibenbremse, als die Bremshebel 2 den Lüftelementen 11
zugeordnete Lüftrollen 13 aufweisen. Bei einer Schwenkung der Lüftelemente 11 tritt
folglich zwischen den LüStelementen 11 und den Bremshebeln 2 keine Gleitreibung,
sondern nur
Rollreibung auf. bei ist besonders vorteilhaft, daß
die den Lüftrollen 13 zugewandten begrenzungsflächen 14 der Lüftelemente 11 schraubenflächenförmig
ausgerührt sind, weil dadurch bei einer Schwenkung der Lüftelemente 11 stets linienhafte
Berührungen zwischen den Lüftelementen 11 und den Lüftrollen 13 sichergestellt sind.
Diese f4aßnahme, die zu einem minimalen Verschleiß der Lüftelemente 11 im Bereich
ihrer Begrezungsflächen 14 einerseits, der Lüftrollen 13 andererseits führt, wirkt
sich optimal dadurch aus, daß die Lüftrollen 13 ballig sind so daß die sogenannte
"Hertz'sche Kantenpressung" vermieden wird.
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Wie insbes. die Fig. 1 zeigt weisen im dargestellten Ausführungsbeispiel
die LUft mechanismen 9 der Bremslüfteinrichtung 7 außer den Lüftelementen 11 jeweils
einen Lüfthebel 15 auf und sind die Lüftelemente 11 jeweils an den Lüfthebeln 15
angeschlossen. Die Lüfthebel 1.5 sind mit Hilfe der im Krümmungsmittelpunkt der
Lüftelemente 11 liegenden Achsen 12 gelagert; der Lüfthebel 15 des dem Lüftgerät
8 nahen Lüftmechanismus 9 ist außerdem an das Lüftgerät S angelenkt. Im einzelnen
sind die Lüftelemente 11 jeweils über einen Gewindebolzen 16 an die Lüfthebel 15
angeschlossen, so daß der Ausgangspunkt für das mit Hilfe der Bremslüfteirichtung
7 zu realisierende Lüften mittels der Gewindebolzen 16 besonders einfach eingestellt
werden kann und getrennt für jede der beiden Bremszangen 3.
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Im übrigen zeigt die Fig. 1 insoweit eine bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Scheibenbremse, als die Lüfthebel 15 der beiden Lüftmechanismen
9 über eine beidseitig gelenkig angeschlossene Kuppelstange 17 miteinander verbunden
sind. Das Gelenkparallelogramm 10, über das erfindungsgemäß die beiden LüStmechanismen
9 miteinander verbunden sind, wird also durch den Abstand der beiden Achsen 12,
durch die Lüfthebel 15 und durch die Kuppelstange
17 gebildet.
Die Achsen 12 der beiden Lüftmechanismen 9 sind im übrigen in Lagerköpfen 18 gelagert.
die Lagerköpfe an neben der Bremsscheibe 5 vorgesehenen Lagerkopfstützen 19 vorgesehen.
Schließlich sind die Lagerköpfe 18 bzw. die den Lagerköpfen 18 nahen Enden der Lagerkopfstützen
19 über eine Zugstange 20 miteinander verbunden.