DE2840072C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch gesteuerte Bandbremse in einer hydraulisch gesteuerten, ein angetriebenes und ein treibendes Teil aufweisenden Kupplung, mit einer dem an­ getriebenen Teil zugeordneten, in Abhängigkeit von der Be­ triebsstellung der Kupplung hydraulisch gesteuerten Band­ bremse, die zum einen ein im wesentlichen schlaufenförmig um ein zylindrisches Auflager des getriebenen Teils herumgeleg­ tes Bremsband und zum anderen ein hydraulisches Betätigungs­ organ zum Anpressen des Bremsbands an das zylindrische Aufla­ ger aufweist.

Eines der Probleme, die bei der Ausführung derartiger Kupp­ lungen zu lösen sind, liegt darin, daß das insbesondere zu ihrer Schmierung und Kühlung verwendete Strömungsmittel - in der Praxis handelt es sich um Öl - durch eine Schleppwirkung dann eine ungewollte Drehung des angetriebenen Teils einlei­ tet, wenn sich dieses gegenüber dem antreibenden Teil in der gelösten Stellung befindet, was das Einlegen irgendeines drehbaren Organs erschweren kann, das auf der Zapfwelle zu bedienen ist, die durch diesen angetriebenen Teil gesteuert wird.

Eine derartige Bremse befindet sich normalerweise in einer Mehrscheibenkupplung mit hydraulischer Steuerung für direkten und umgekehrten Lauf in Verwendung, wobei eine derartige Kupplung in der FR-PS 9 26 278 beschrieben ist.

In dieser Druckschrift weist allerdings das zur Steuerung dieser Bremse verwendete hydraulische Betätigungsorgan nur einen ein­ zigen Kolben auf, der an einem der äußeren Enden des betrof­ fenen Bremsbandes angekuppelt ist, während das andere En­ de dieses Bremsbandes am festen Gehäuse dieser Baugruppe an­ gekoppelt ist.

Hieraus ergibt sich einerseits während der Bremsung noch eine auf den betroffenen Kupplungsteil einwirkende, radiale Gegen­ kraft die ungleich Null ist, und andererseits ein komplizierter Aufbau dieser Kupp­ lung.

Aus der US-PS 19 93 856 ist eine Bremse für die Steuerung ei­ nes Getriebes bekannt, bei der eine Hebelmechanik vorgesehen ist, um ein Bremsband an einen drehbaren Bremszylinder anzu­ legen. Die Hebelmechanik weist dabei im wesentlichen vier Drehpunkte auf, wobei die Hebel so ausgelegt sind, daß zwi­ schen den beiden Bremstrumen bei Betätigung der Bremse auch ein Bremsschuh an die Bremstrommel angepreßt wird.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 17 05 497 ist eine Bremse für Schwerlastwagen und Anhänger bekannt, bei der ein Brems­ band mehrfach um eine abzubremsende Bremstrommel herumge­ schlungen wird. Die beiden Enden der Trumen greifen an einem gleichseitigen Hebel an, der in seinem mittleren Drehpunkt über eine Stange von einem Fluidzylinder beaufschlagt wird. Die Trumen werden dabei durch seitlich am Fluidzylinder ange­ ordnete Führungen in Lage gehalten, wobei jede der Führungen je nach Drehsinn der Bremstrommel eine Abstützung für das Ende des Bremstrumens bietet. Bei Betätigung dieser Bremse zum Zwecke des Feststellens fährt der Fluidkolben nach außen, um die Trumen von der Bremstrommel wegzudrängen. Gleichzeitig kippt der gleichseitige Hebel entsprechend dem Moment, das auf die Trumen wirkt und ein Trumende stützt sich an der ge­ nannten Führung ab, so daß die gesamte Kraft des Fluidzylin­ ders auf den Hebelarm für das andere Trum aufgebracht wird.

Aus der DE-AS 21 22 505 ist eine Bremsbackenführungs- und Ab­ stützeinrichtung für eine druckmittelbetätigte Teilbelags­ scheibenbremse für Kraftfahrzeuge bekannt, die nach Art einer Schwimmrahmen-Scheibenbremse im wesentlichen achsparallel eine Bremsscheibe übergreift, wobei der Rahmen mit bekannter Weise in seiner Innenöffnung die die Bremsscheibe beidseitig einschließenden Bremsbeläge und die Hydraulikzylinder-Anord­ nung übergreift. Im vorliegenden Fall besteht die Hydraulik- Bremszylinderanordnung aus einem Führungszylinder, in dem zwei einander entgegengesetzt wirkende Kolben eingesetzt sind; der äußere Kolben wirkt auf den Schwimmrahmen, der in­ nere Kolben auf die Druckplatte des zugeordneten Bremsbelags.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bandbremse der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Gattung zu schaf­ fen, bei der auf einfache und kostengünstige Weise eine Kraftverteilung der angreifenden Kräfte bereitgestellt wird, die keine zusätzlichen Momente an dem System erzeugt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Dadurch, daß die eine Kraft ausübenden Elemente gegenüber dem rotierenden Teil radial ausgerichtet sind, werden ihre Wir­ kungen gegenseitig ausgeglichen, so daß sich für das rotie­ rende Teil keinerlei radiale Gegenkraft ergibt, die in der Lage wäre, eine Belastung in Kipprichtung herbeizuführen. Da auch die übrigen Betriebsbedingungen im wesentlichen im Gleichgewicht sind, ist die erfindungsgemäße Bandbremse vor­ teilhafterweise leistungsfähiger als vergleichbare Bandbrem­ sen, darüber hinaus ist sie auch vollständig umsteuerbar, so daß sich bei einem äußerst einfachen Aufbau und einer äußerst einfachen Steuerung eine kostengünstige Bandbremse ergibt.

In den Unteransprüchen 2 bis 5 sind weitere vorteilhafte Aus­ gestaltungen der erfindungsgemäßen Bandbremse angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand in der Zeichnung dar­ gestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Axialschnitts einer Kupplung, die mit einer erfindungsgemäßen Bandbremse ausge­ stattet ist,

Fig. 2 einen Querschnitt durch diese Kupp­ lung längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Axialschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine in unterschiedlichem Maßstab dargestellte An­ sicht eines Teilschnitts längs der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 in verringertem Maßstab eine Draufsicht auf das Auflager, das die Lagerung der mit der erfindungs­ gemäßen Bandbremse ausgestatteten Kupplung bildet,

Fig. 6 einen Querschnitt dieses Auflagers längs der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 ein Blockschaltbild, das schematisch den Axial­ schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Kupplung darstellt und den Steuerströmungsmittelumlauf in dieser Kupplung für deren Eingriffslage zeigt,

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich der in Fig. 7 und zwar für die gelöste Stellung der Kupplung.

In Fig. 1 ist eine Mehrscheibenkupplung mit hydraulischer Steuerung darstellt.

Die praktische Ausführung einer derartigen Kupplung ist an sich durchaus bekannt, und sie wird daher nicht mehr nä­ her beschrieben.

Allgemein umfaßt eine derartige Kupplung im wesentlichen zwei koaxiale, rotierende Teile.

Der eine, der nachfolgend angetriebener Teil genannt wird, ist in den Figuren mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und weist zwei Teile 11, 12 auf, die einander als Zylinder und Kolben zugeordnet sind und zwischeneinander eine Druckkammer 13 mit veränderlichem Volumen bilden.

Der Zylinder 11 hat im wesentlichen die Form einer Glocke und ist hinter dem Kolben 12 durch einen Flansch 14 ver­ schlossen, der in Achsrichtung festgelegt ist und der durch eine Nabe 15 getragen wird, die in der Lage ist, zur Drehung auf einer ersten Welle angetrieben zu werden, in der Praxis auf einer angetriebenen Welle (nicht gezeigt).

Mit diesem Zylinder 11 sind zur gemeinsamen Drehung mehrere, zwischengelagerte Scheiben 16 fest verbunden, die als Druck­ platten dienen und gegenüber diesem Zylinder 11 zwischen dem Kolben 12 und dem Flansch 14 axial beweglich sind.

Der andere, koaxiale, drehbare Teil, nachfolgend angetriebe­ ner Teil genannt, und in den Figuren mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet, weist mehrere Reibscheiben 18 auf, die in Achs­ richtung wechselweise zwischen die zwischengeschobenen Schei­ ben 16 eingesetzt sind und zur Drehung angetrieben werden. Sie sind in Achsrichtung beweglich auf einer Nabe 19 an­ gebracht, die auf einer zweiten Welle, in der Praxis einer antreibenden Welle (nicht gezeigt) angeordnet ist.

Bezüglich der Druckkammer 13 seitlich vorstehend, weist der Zylinder 11 des angetriebenen Teils 10 einen axialen Ansatz 20 auf, durch den dieses drehbar in einem festen Auflager 22 ge­ halten ist.

Dieses Auflager 22 weist zu diesem Zweck einen Ring 23 auf, der das Lager für den Ansatz 20 bildet und demnach die ge­ samte Kupplung trägt.

In dem in Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt eine einfache Reibberührung zwischen dem Ansatz 20 der Kupp­ lung und dem Ring 23 des festen Auflagers 22 vor.

Auf an sich bekannte Weise bildet dieses Auflager 22 nicht nur, wie oben erwähnt, die Lagerung, sondern auch noch den Verteiler: Es ist einerseits mit einer Bohrung 24 versehen, durch die es an eine Hydraulikpumpe (Fig. 6, 7 und 8) angeschlossen werden kann, und andererseits mit einer Boh­ rung 25, die die Verteilerkammer für dieses Druckströmungs­ mittel bildet und in der zu diesem Zweck beweglich ein Ver­ teilerschieber 26 angeordnet ist (Fig. 2 und 7).

Wie dies aus Fig. 7 und 8 besser ersichtlich ist, ist der Verteilerschieber 26 zwischen zwei Lagen beweglich, und zwar einer ersten Lage, in der er die Druckkammer 13 in Verbindung mit der Bohrung 24 und somit mit einer Hydraulikpumpe bringt (Fig. 7), und einer zweiten Stellung, in der er diese Druckkammer 13 mit einem Ablauf in Verbindung setzt (Fig. 8).

Der Verteilerschieber 26 stellt im übrigen die Schmierung der gesamten Baugruppe unabhängig von seiner Stellung und insbe­ sondere der Reibberührung zwischen dem Ansatz 20 des ange­ triebenen Teils 10 und dem Ring 23 des festen Auflagers 22 sicher.

Während die Druckkammer 13 in Verbindung mit der Bohrung 24 des Auflagers 22 steht, und somit mit einer Hydraulikpumpe (Fig. 1 bis 7), klemmt das Kolbenstück 12 in Achsrichtung die Zwischenscheiben 16 und die Reibscheiben 18 gegen den Flansch 14, der das zugeordnete Zylinderstück 11 verschließt und es tritt somit durch Reibung eine axiale fe­ ste Verbindung des angetriebenen Teiles 10 mit dem antreiben­ den Teil 17 auf.

Die Kupplung befindet sich also in der Eingriffsstellung.

Während die Druckkammer 13 an den Ablauf angeschlossen ist (Fig. 8), befindet sich die Kupplung in gelöster Stellung.

Es ist eine elastische bzw. federnde Einrichtung 27 zwischen dem Zylinder 11 und dem Kolben 12 eingesetzt, um diese ständig in Richtung einer derartigen, gelösten Stellung vorzuspannen, in der die Reibscheiben 18 des antreibenden Teils 17 nicht mehr eingeklemmt sind.

Im nachstehenden Ausführungsbeispiel weist diese elastische Einrichtung eine Feder 27 auf, die zwischen dem Kolben 12 des angetriebenen Teils 10 und einer Haltehülse 28 eingesetzt ist, die axial auf den Ansatz 20 des Zylinderstücks 11 dieses angetriebenen Teils 10 aufgezogen ist.

Wie oben erwähnt, sind diese Anordnungen an sich bekannt.

Es ist in gleicher Weise bekannt, einem rotierenden Teil, das den Zylinder 11 des angetriebenen Teils 10 bildet, eine Bremse 31 zuzuordnen, die dazu geeignet ist, während sich die Kupplung in der gelösten Stellung befindet, diesen Zylinder 11 gegen Drehung zu blockieren; der Zylinder weist zu diesem Zweck außen eine zylindrische Bremslauffläche 30 auf.

Bei der Bremse 31, die dem Zylinderstück 11 des angetriebenen Teils 10 zugeordnet ist, handelt es sich um eine Bandbremse, mit einem Bremsband 32, das im wesentlichen schlaufenförmig um die zylindrische Lauffläche 30 dieses angetriebenen Teils herumgeführt ist und in Berührung mit dieser auf einem Teil ihrer Umfangslänge einen Reibbelag 33 aufweist.

Das Betätigungsorgan bzw. die Betätigungseinrichtung 35, die die Bremse 31 zum Andrücken des Bremsbandes 32 auf der zylin­ drischen Lauffläche 30 aufweist, ist hydraulisch und weist zwei Kolben 36 A, 36 B auf, die im selben Zylinder 37 in entge­ gengesetzten Richtungen beweglich und zwischen dem genannten Bremsband 32 und der zylindrischen Lauffläche 30 im allge­ meinen radial gegenüberliegend und aufeinander ausgerichtet angeordnet sind, wobei der erste Kolben für die Wirkung auf das Bremsband und somit zu dessen Anlage gegen einen ersten Abschnitt der zylindrischen Lauffläche 30 und der zweite Kol­ ben zur Einwirkung auf einem Bremsschuh 40 an einen zweiten Abschnitt der genannten zylindrischen Lauffläche vorgesehen ist, der dem vorgenannten Abschnitt diametral gegenüberliegt.

In der Praxis ist, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, eine Anpaß-Unterlage 38 zwischen das Bremsband 32 und den Kolben 36 A eingesetzt, wobei Schrauben 39 gemeinsam diese An­ paß-Unterlage und das Bremsband 32 fest mit diesem Kolben verbinden.

Der beiden Kolben 36 A, 36 B gemeinsame Zylinder 37 ist fest bzw. einstückig mit dem Auflager 22 verbunden und wird seit­ lich von einem Teil hiervon getragen, in das die oben be­ schriebenen Bohrungen 24 und 25 eingebracht sind (Fig. 5 und 6).

Über eine Bohrung 42, die an ihrem freien Ende mittels einer Kugel 43 (Fig. 4) verschlossen ist, steht das Innenvolumen des Zylinders 37 zwischen den Kolben 36 A, 36 B mit der Bohrung 25 des Auflagers 22 in Verbindung, die eine Verteilerkammer bildet, wobei diese Bohrung 42 von einer Bohrung 44 ange­ schnitten ist, die in das Innenvolumen einmündet und an ihrem entgegengesetzten äußeren Ende durch eine Kugel 45 verschlos­ sen ist.

Für die in Fig. 7 dargestellte Eingriffslage verbindet der Verteilerschieber 26 das Innenvolumen des Zylinders 37 mit dem Ablauf derart, daß die Bremse 31 nun unwirksam ist.

Im Gegensatz hierzu verbindet für die gelöste Stellung, die in Fig. 8 dargestellt ist, der Verteilerschieber 26 das In­ nenvolumen des Zylinders 37 mit der Bohrung 24 des festen Auflagers 22 und somit mit der beigeordneten Hydraulikpumpe.

Es ergibt sich daraus, daß der Kolben 36 A den Reibbelag 33 des Bremsbandes 32 und der Kolben 36 B den Bremsschuh 40 gegen diese zylindrische Lauffläche 30 gleichzeitig anpressen.

Durch die Auslegung sind die Anordnungen und insbesondere die in Betracht kommenden Reibflächen derart gewählt, daß die Kräfte, die auf die Kolben 36 A, 36 B ausgeübt werden, sich statisch ausgleichen.

Es gibt also außer der bzw. ohne die Wirkung irgendeiner Dre­ hung für den angetriebenen Teil 10 keinerlei radiale Resul­ tierende infolge von Bremskräften, die auf diesen ausgeübt werden.

Demzufolge sind die Bremskräfte in der Praxis nicht die Ursa­ che irgendeines Kippmomentes für diesen angetriebenen Teil 10, und die Abnutzung des Ringes, der die Lagerung 23 des Auflagers 22 bildet, ist somit in vorteilhafter Weise verrin­ gert.

In jedem Fall kann das Bremsband 32 aus einem einfachen Band, beispielsweise einem Metallband, gebildet sein, dessen Endab­ schnitte nahe den Schrauben 39 übereinandergelegt sind, die die Befestigung dieses Bremsbandes mit dem Kolben 36 A si­ chern, der ihm zugeordnet ist.

Die beiden Kolben müssen nicht in einem gemeinsamen Zylinder angeordnet sein.

Außerdem können auch die jeweiligen Funktionen von antreiben­ dem und angetriebenem Teil vertauscht sein, wobei die Be­ griffe "antreibend" und "angetrieben" hier insbesondere zur bequemeren Beschreibung gewählt sind.

Claims (5)

1. Hydraulisch gesteuerte Bandbremse in einer hydraulisch gesteuerten, ein angetriebenes und ein treibendes Teil aufweisenden Kupplung, mit einer dem angetriebenen Teil zugeordneten, in Abhängigkeit von der Betriebsstellung der Kupplung hydraulisch gesteuerten Bandbremse, die zum einen ein im wesentlichen schlaufenförmig um ein zylin­ drisches Auflager des getriebenen Teils herumgelegtes Bremsband und zum anderen ein hydraulisches Betätigungs­ organ zum Anpressen des Bremsbands an das zylindrische Auflager aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsband (32) schlaufenförmig sowohl um die zylindrische Lauffläche (30) als auch um das Betätigungsorgan (23) herumgelegt ist, wobei das Betätigungsorgan zwei einander entgegengesetzt bewegbare Kolben (36 A, 36 B) aufweist, von denen der eine Kolben (36 A) an den symmetrischem Trumen des Bremsbands (32) befestigt ist, und der andere Kolben (36 B) auf einen an einem freien Abschnitt zwischen den Trumen des Bremsbands die zylindrische Auflagerfläche beaufschlagenden Bremsschuh einwirkt.

2. Hydraulisch gesteuerte Bandbremse nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Bremsband (32) aus einem Bandmaterial gebildet ist, dessen Enden gegenüber dem ihnen zugeordneten Kolben 36 A übereinan­ dergelegt sind.

3. Hydraulisch gesteuerte Bandbremse nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Enden des Bremsbands (32) an dem Kolben (36 A) befestigt sind.

4. Hydraulisch gesteuerte Bandbremse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Anpaßunterlage (38) zwischen dem Bremsband (32) und dem diesen Band zugeordneten Kolben (36 A) angeordnet ist.

5. Hydraulisch gesteuerte Bandbremse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß eine gemeinsame Verteilerkammer mit Steuer­ schieber zur Steuerung der Kupplung und der Bandbremse vorgesehen ist.