DE2840300A1

DE2840300A1 - Reibungsbremse und verfahren zu ihrem einbau

Info

Publication number: DE2840300A1
Application number: DE19782840300
Authority: DE
Inventors: James C Cumming
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1977-09-15
Filing date: 1978-09-15
Publication date: 1979-03-29
Also published as: GB2004335B; DE2840300C2; FR2408765A1; MX4359E; BR7806018A; FR2408765B1; IT7827567A0; SE7809679L; NO146787C; GB2064066A; US4146116A; AU3988378A; IT1098579B; NO782976L; GB2064066B; NL7809393A; AU523305B2; CA1090268A; GB2004335A; NO146787B

Description

Patentanwälte

Dipt.-lng. Dipl.-Chem. Dipl-lng.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

14.' September 1978

ROCKWELL INiEERNATIONAL CORPORATION

600 Grant Street

Pittsburgh«Pennsylvania 15219 /V.St.A.

Unser Zeiohen: R 967

Reibungsbremse und Verfahren zu ihrem Einbau

Die Erfindung betrifft eine Reibungsbremse, insbesondere eine Reibungsbremse, die mehrere Bremsscheiben aufweist und fltissigkeitsgekühlt ist.

Es ist eine Anzahl von Reibungsbremsen mit mehreren Bremsscheiben bekannt, bei denen zum Kühlen Hydrauliköl verwendet wird, wie sie in den US-Patentschriften 2 823 770, 3 580 369 und 3 584 708 offenbart sind. Obgleich Bremsen dieser Bauart viele verschiedene Formen haben und auch zum zuverlässigen Abbremsen eines auf einer Achse angeordneten Rades erfolgreich eingesetzt sind, besteht doch nach wie vor die Forderung nach der Schaffung solcher Bremsen, die noch zuverlässiger arbeiten, noch leichter einzubauen sind und für Reparaturarbeiten besser zugänglich sind.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer zuverlässigen Reibungsbremse mit mehreren flüssigkeitsgekühlten Bremsscheiben, die Einrichtungen zur Anfangsprüfung der verschiedenen Bauteile und zum leichten Zusammenbau auf-

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weist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Reibungsbremse der beschriebenen Art, die, wenn dies erforderlich ist, bequem und preiswert repariert werden kann.

Diese und andere Ziele der Erfindung sind bevorzugt bei einer Ausführungsform einer Reibungsbremse für ein Rad erreicht, das eine Nabe aufweist und drehbar um die Mittelachse eines Achszapfens angeordnet ist. Um einen einwärtsliegenden Bereich des Achszapfens herum ist dabei eine Trägerplatte angeordnet. An der Trägerplatte ist ein ringförmiger Hydraulikzylinder abnehmbar befestigt, der einen·im wesentlichen L-förmigen Querschnitt hat und eine erste Zylinderfläche aufweist, die der Trägerplatte benachbart ist und einen vorgegebenen Durchmesser hat. Eine zweite Zylinderfläche des Zylinders liegt von der Trägerplatte entfernt, jedoch konzentrisch mit der ersten Fläche, wobei sie einen von deren vorgegebenem Durchmesser abweichenden Durchmesser hat. Ein mit einem L-förmigen Querschnitt ausgebildeter ringförmiger Kolben ist gegenüber dem Zylinder entgegengesetzt ausgerichtet, wobei er verschiebbar von diesem aufgenommen wird. Eine dritte Fläche des Kolbens ist mit der ersten zylindrischen Fläche ausgerichtet, während eine vierte Fläche auf dem Kolben mit der zweiten zylindrischen Fläche ausgerichtet ist, so daß sich jeweils eine dichte, gleitfähige Anlage zwischen ihnen ergibt. Der Kolben und der Zylinder bilden zwischen sich eine Arbeitskammer. Es ist ferner eine Einrichtung zur wahlweisen Zuführung eines Hydraulikmediums zu der Arbeitskammer und zur Abführung des Hydraulikmediums von der Arbeitskammer vorgesehen, damit der Kolben gegenüber dem Zylinder wahlweise einstellbar ist. An der Trägerplatte istein Gehäuse angebracht, das die Nabe dicht umschließt und eine Kühlmittelkammer bildet. Gegenüber dem Gehäuse undrehbar angeordnete Scheiben sind in Richtung der Achse beweglich, während drehbare Scheiben gegenüber der Nabe so angeordnet sind, daß sie ebenfalls entlang der Achse beweglich sind. Die Scheiben sind in der Kühlmittelkammer angeordnet und unter-

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einander sowie zwischen dem Gehäuse und dem Kolben ausgerichtet, damit sie zum Abbremsen des Rades in Reibberührung gelangen, wenn der Kolben auf das Gehäuse zu eingestellt wird. Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Einbau der bevorzugten Ausführungsform.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Es zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß der Linie 1-1 in Fig. 2 und

Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Ausführ ungs form.

Wie die Fig. 1 und 2 erkennen lassen, ist die dargestellte Reibungsbremse 10 auf dem Zapfen 12 einer Achse anzuordnen, damit durch sie ein Rad 14 abgebremst werden kann, das auf dem Achszapfen 12 sitzt und um dessen Achse 13 drehbar ist. Das Rad 14 umfaßt eine Nabe 16 und ist bei der bevorzugten Ausführungsform so ausgebildet, daß es durch eine Antriebswelle 18 antreibbar ist, die durch den Achszapfen 12 hindurchgreift. Es versteht sich jedoch, daß die vorliegende Erfindung auch genau so gut bei einem Aufbau verwendet werden kann, bei dem das Rad frei um eine Achse drehbar angeordnet ist.

Die Bremse 10 gehört generell zu dem Bremsentyp mit hydraulischer Betätigungseinrichtung, welche der Aufbringung eines Drucks auf mehrere Bremsscheiben bestimmt ist, die ständig durch ein Flüssigkeitskühlsystem gekühlt werden. Dabei ist ein ersten Scheibensatz gegenüber der Achse undrehbar angeordnet, während ein zweiter Scheibensatz mit dem Rad mitdrehbar angeordnet ist, wobei dessen Scheiben jeweils zwischen benachbarten Scheiben des ersten Scheibensatzes liegen. Wenn der

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Fahrer bzw. die Bedienungsperson die Drehung des Rades anzuhalten wünscht, wird der hydraulischen Betätigungseinrichtung Hydrauliköl zugeführt, wodurch diese wiederum eine Kraft auf die Bremsscheiben aufbringt und zwischen diesen eine Reibung erzeugt, die ausreicht, um die Drehung des Rades um die Achse abzubremsen.

Die bevorzugte Bremse 10 umfaßt eine Trägernlatte 20, die im wesentlichen senkrecht zur Achse 13 verläuft und um einen axial einwärtsliegenden Teil des Achszapfens 12 herum angeordnet ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Trägerplatte 2O speziell durch mehrere Bolzen 22 an einem Flanschabschnitt 24 des Achszapfens 22 befestigt. Die gleiche Trägerplatte kann jedoch auch an den Achszapfen angeschweißt oder durch andere geeignete Mittel festgelegt v/erden.

Die Trägerplatte 20 trägt generell den übrigen Teil der Bremse 10 und weist Durchtrittsöffnungen für Hydrauliköl zur Betätigung der Bremsscheiben und Hydrauliköl zum Kühlen der
Bremsscheiben auf, das durch die Bremse strömt. Die Betätigungseinrichtung 26 der bevorzugten Ausführung der Bremse 10 umfaßt einen ringförmigen Zylinder 28 und einen ringförmigen Kolben 30, der bei Benutzung der Bremse in Axialrichtung beweglich angeordnet ist.

Der ringförmige Zylinder 28 weist einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf und liegt mit seinem Basisteil 32
der Trägerplatte 20 an. Der Zylinder 28 ist vorzugsweise mit vier Bolzen 34 montiert, die jeweils durch eine Öffnung 36
der Trägerplatte 2O hindurchgreifen und eine Federscheibe 38 umfassen, die der Fläche 40 der Trägerplatte 20 anliegt. Die Bedeutung dieser Ausbildung wird nachfolgend noch im einzelnen erläutert.

Der ringförmige Zylinder 28 umfaßt ein Paar im wesentlichen
zylindrischer Flächen 42, 44, die auf einem Fußbereich 43

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bzw. einem Schenkelbereich 45 des L-förmigen Zylinder 28 liegen und koaxial mit der Achse 13 verlaufen. Der Durchmesser der zylindrischen Fläche 42 ist kleiner als der Durchmesser der zylindrischen Fläche 40, so daß dementsprechend der ringförmige Zylinder 28 eine dazwischenliegende radial verlaufende Fläche 46 aufweist.

Der Kolben 30 ist entsprechend ringförmig ausgebildet und hat einen L-förmigen Querschnitt mit einem Fußbereich 48 und einem Schenkelbereich 50. Der Kolben 30 ist jedoch entgegengesetzt zum Zylinder 28 liegend angeordnet, so daß der Fußbereich 48 im wesentlichen mit dem Schenkelbereich 45 des Zylinders ausgerichtet ist und diesen übergreift, während der Schenkelbereich 50 generell mit dem Fußbereich 43 des Zylinders ausgerichtet ist und diesen übergreift. Eine im wesentlichen zylindrische Fläche 52 des Schenkelbereichs 50 weist einen wirksamen Durchmesser auf, der mit dem Durchmesser der Fläche 42 zusammenpaßt, während eine im wesentlichen zylindrische Fläche 54 des Fußbereichs 48 einen wirksamen Durchmesser hat, der mit dem Durchmesser der Fläche 44 des Zylinders zusammenpaßt. Zwischen jeder, der einander angepaßten Flächen 52, 42, 54, sind Kolbendichtungsringe 56 vorgesehen, die sicherstellen, daß die Hydraulikkammer 58 zwischen dem Zylinder 28 und dem Kolben 30 wirksam abgedichtet ist. Die Einleitung von Hydrauliköl in die Kammer 58 bewirkt, daß sich der Kolben 30 in die durch den Pfeil A gekennzeichnete Richtung bewegt, damit die Kraft in die Bremsscheiben eingeleitet werden kann.

Wie bereits beschrieben wurde, ist der generelle Aufbau der Trägerplatte 20, des Zylinders 28 und des Kolbens 30 dem in der üS-Patentschrift 2 823 770 dargestellten Aufbau ähnlich. Dabei ist jedoch wesentlich, daß die darin dargestelle Ausbildung offenbart, daß der Zylinder eher einstückig mit der Trägerplatte ausgebildet sein sollte und nicht als davon getrenntes Element. Die Gestaltung gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, daß ein getrennter Zylinder-Kolben-

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Aufbau vorgesehen ist, der vor dem Einbau der Bremse entfernt und der Fahrzeugachse auf einen einwandfreien Betrieb hin überprüft werden kann. Das ist besonders dann von Vorteil, wenn nach einem umfangreichen Gebrauch der Bremse festgestellt wird, daß der Verschleiß des Zylinders und/oder des Kolbens eine Nacharbeitung oder einen Austausch eines oder beider Elemente erfordert. Dementsprechend kann eine Reparatur oder ein Austausch der Betätigungseinrichtung 26 erfolgen, ohne daß dabei die Trägerplatte 20 entfernt wird oder deren Austausch wegen des Defektes eines anderen Elementes erforderlich ist.

Weiterhin ermöglicht die Anbringung des Zylinder 28 an der Trägerplatte 20 durch die Bolzen 34 unter Verwendung einer Federscheibe 38, daß die Betätigungseinrichtung 26 auch dann noch wirksam arbeitet, falls sich die Trägerplatte 20 bei der Benutzung der Achse verwindet bzw. verzieht. Verwindungen der Trägerplatte 20, die eine ungleichmäßige Bremswirkung zur Folge haben könnten, werden dadurch nicht direkt auf den Zylinder 28 übertragen.

Die bevorzugte Betätigungseinrichtung 26 weist ein weiteres Merkmal auf, das die US-Patentschrift 2 823 770 nicht offenbart und das die Zuverlässigkeit verbessern soll. Aufgrund des großen Durchmessers der Kolben-Zylinder-Anordnung ist es möglich, daß auf den Kolben 30 Stöße, Vibrationen und andere äußere Kräfte einwirken und zu einem Verkippen des Kolbens in dem Zylinder 28 führen, so daß dieser nicht langer axial zu der Achse 13 verläuft. Wenn die im wesentlichen zusammenpassenden zylindrischen Flächen des Kolbens und des Zylinders mit einem minimalen Freiraum zwischen sich versehen sind, besteht die Möglichkeit, daß sich der Kolben in dem Zylinder verklemmt, was zu einer ungleichmäßigen Betätigung führt. Die Flächen 52 und 54 des ringförmigen Kolbens 30 sind, obwohl sie zuvor als im wesentlichen zylindrische, auf die benachbarten Flächen des Zylinder 28 abgestimmte Flächen beschrieben sind, tatsächlich mit einem Querschnitt versehen, der auf entgegengesetzten Sei-

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ten eines jeden der Kolbendichtungsringe 56 von den benachbarten Flächen des Zylinders 28 etwas weggekrümmt sind. Die Flächen 52 und 54 sorgen somit für einen ausreichenden Freiraum zwischen dem Kolben 30 und dem Zylinder 28, der eine einwandfreie Bewegung des Kolbens 30 sicherstellt, wenn Hydraulikflüssigkeit durch das Anschlußstück 60 in die Kammer 58 eingeleitet wird, v/eil zwischen dem Kolben 30 und dem Zylinder 28 eine Verbindung vorliegt. Anders ausgedrückt, erfolgt der primäre "Kontakt" zwischen dem Kolben 30 und dem Zylinder 28 während des Betriebs der Bremse 10 an den Dichtungsringen 56, selbst wenn der Kolben vor Betätigung der Bremse etwas verkippt wäre. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß dieses Merkmal auch bei einem Kolben-Zylinder-Aufbau verwendet werden kann, wie er in den US-Patentschriften 3 580 369 und 3 584 708 offenbart ist.

Beim Einbau der Bremse 10 werden zunächst die Trägerplatte 20, der Zylinder 28 und der Kolben 30 zusammengebaut und in der zuvor beschriebenen Weise auf die Achse 12 aufgesetzt. Zur Vervollständigung der Bremse 10 werden dann ein Außengehäuse 62 und zwei Scheibensätze 64, 66 zunächst auf der Nabe 16 zusammengesetzt. Das Außengehäuse 62 wird durch mehrere Bolzen 68 mit der Trägerplatte 20 dichtend verbunden, so daß generell ein Paar von Kammern 70, 72 zwischen der Trägerplatte und dem Gehäuse entsteht, die Hydraulikmedium zum Kühlen der Bremse während des Betriebs aufnehmen. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Kühlflüssigkeit durch eine öffnung 73 der Trägerplatte 20 der Kammer 72 zugeführt, von wo aus sie durch die Scheiben 64 und 66 sowie um diese herum in die Kammer 70 strömt. In der Trägerplatte 20 ist außerdem eine Auslaßöffnung 71 ausgebildet, durch die das Hydrauliköl die Kammer 70 verlassen und wieder in das hydraulische Kühlsystem (nicht dargestellt) für eine eventuelle Rückführung in die Kammer 72 zurückgeleitet werden kann. Dabei versteht es sich, daß die Bremse 10 auch ein vollständig geschlossenes hydraulisches Kühlsystem aufweisen kann, das keine externen Bauteile aufweist. Die Bewegung der Scheiben bewirkt, daß ein ausreichender Strom

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zwischen den Kammern 70 und 72 entsteht, der sie in geeigneter Weise kühlt, wodurch der Wirkungsgrad beim Bremsen verbessert wird. Um sicherzustellen, daß die Bremse 10 wirksam abgedichtet ist und daß Kühlmedium bei jeder Art von Kühlsystem in der Bremse verbleibt, sind Dichtungen 74 bzw. 76 zwischen dem Aussengehäuse 62 und der Nabe 16 sowie zwischen der Nabe 16 und dem Achszapfen 12 angeordnet.

Die Reibungsscheiben 64 sind generell mit der Betätigungseinrichtung 26 ausgerichtet um die Nabe 16 herum angeordnet und umfassen eine Vielzahl von Ausnehmungen 78, die mit den Bolzen 68 zusammenpassen und eine Axialbewegung der Scheiben zulassen, deren Drehung gegenüber dem Achszapfen 12 jedoch verhindern. Die Scheiben 66 sind unmittelbar auf der Nabe 16 angeordnet, wobei sie am Innenumfang mit einer Keilverζahnung ausgebildet sind, die mit einem Keilverzahnungsbereich 80 der Nabe 16 zusammenwirkt, so daß die Scheiben 66 mit dieser um die Achse herum drehbar sind. Benachbarte Scheiben der Scheibensätze 64 und 66 sind durch eine einzige Scheibe von dem anderen Scheibensatz getrennt, so daß sich eine Reihe abwechselnd zu jeweils einem Scheibensatz gehörender Scheiben ergibt. Obgleich die bevorzugte Ausführungsform, wie zuvor beschrieben, daher mehrere Scheiben aufweist, ist festzuhalten, daß auch eine wirksame Bremse hergestellt werden kann, die nur eine feststehende Scheibe und eine rotierende Scheibe aufweist, die beide zur Erzeugung einer Reibberührung bei Bewegung der Betätigungseinrichtung 26 axial beweglich angeordnet sind.

Wie zuvor bereits erwähnt wurde, wird beim anfänglichen Zusammenbau das äußere Gehäuse 62 generell um die Nabe 16 herum montiert und die einzelnen Scheiben 64 und 66 alternativ ebenfalls um die Nabe 16 herum positioniert, bevor die Bolzen 68 eingebaut werden. Es wurde ermittelt, daß diese Art des Zusammenbaus gegenüber einem Zusammenbau vorteilhaft ist, bei dem die Bremse 10 in ihrer Gesamtheit auf den Achszapfen 12 aufgesetzt wird, bevor das Rad 14 auf den Achszapfen 12 angebracht

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wird, wie dies bei den in den US-Patentschriften 3 580 3 69 und 3 584 708 dargestellten Lösungen erforderlich ist, wenn eine Trägerplatte dauernd an dem Achszapfen befestigt sein muß. Die Montage des Rades 14 auf dem Achszapfen 12 bei bereits eingebauter Bremse 10 ist wegen der Ausrichtung der Scheiben 66 gegenüber dem keilverzahnten Bereich 80 sehr schwierig. Obgleich die Schwierigkeiten dieser Ausrichtung dadurch beseitigt werden, daß die zuvor erwähnten Teile der Bremse 10 auf der Nabe 16 montiert werden, besteht noch das Problem, sicherzustellen, daß die Scheiben 66, die die anderen Elemente im wesentlichen in ihrer Lage halten, auf dem keilverzahnten Bereich 80 verbleiben, wenn das Außengehäuse 62 zum Endzusammenbau in Anlage an die Trägerplatte 20 gebracht wird. Dazu ist in dem keilverzahnten Bereich 80 eine Umfangsnut ausgebildet, die einen Haltedraht 84 aufnimmt, nachdem die Scheiben 66 auf der Nabe 16 genau positioniert sind. Der Haltedraht 84 wird dabei einfach um die Nabe 16 herumgelegt und an den Enden zusammengedreht, damit er nicht aus der Nut 82 heraustreten kann. Der Draht 84 und die Nut 82 haben keine weitere Aufgabe als die Sicherung während des Einbaus und beeinflussen die Arbeit der Bremse nach der vollständigen Montage nicht.

Zur v/eiteren Erleichterung des Einbaus der Bremse 10 ist das Gehäuse 62 innenseitig mit Rippen 85 versehen. Die Rippen verlaufen generell axial zu der Trägerplatte 20 hin und sind zwischen den Bolzen 68 angeordnet. Zwar wird die Höhe der auf die Bolzen 68 aufzubringenden Drehkraft in den Einbauinstruktionen genannt, jedoch wurde festgestellt, daß bei Überschreitung dieser Grenzen am Gehäuse 62 Spannungen auftreten, die ausreichen, um es gegenüber der vorgesehenen Lager zu der Trägerplatte 20 zu verwinden oder zu deformieren. Die Rippen schaffen eine zusätzliche Widerstandsfähigkeit gegen diese Art der Verformung, selbst wenn die angegebenen Grenzen während des Einbaus überschritten werden, so daß die Einhaltung der für einen einwandfreien Betrieb der Bremse 10 gewünschten Abmessungen sichergestellt ist.

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Eine Ausführungsform der Bremse 10 kann so einfach mit den zuvor beschriebenen Elementen ausgebildet sein. Es ist möglich, die Drehung des Rades 14 um den Achszapfen 12 durch die Einleitung von Hydraulikmedium in die Betätigungseinrichtung 26 wirksam zu verhindern. Die dadurch herbeigeführt Bewegung des Kolbens 30 in Richtung des Pfeiles A erzeugt dabei eine Kraft zwischen den Scheiben 64 und 66, da diese zwischen dem Kolben 30 und dem Außengehäuse 62 liegen. Die Reibung zwischen ihnen reicht aus, um die Drehung des Rades 14 abzubremsen und ist in allen Bereichen der Scheiben 64 und 66 im wesentlichen gleichmäßig, selbst wenn der Kontaktbereich an dem Außengehäuse 62 nicht genau senkrecht zur Achse 13 verläuft. Da der bevorzugte Kolben gekrümmte Flächen 52 und 54 hat, kann er selbst dann eine einwandfreie Bremskraft auf die Scheiben übertragen, wenn er sich zur Anpassung an den Winkel des Kontaktbereiches etwas neigt. Die Druckentlastung der Betätigungseinrichtung ermöglicht eine Rückführung des Kolbens 30 weg von den Scheiben, so daß eine Drehung des Rades erneut möglich ist.

Bei dem bevorzugten Aufbau ist eine Selbsteinstellung mit Hilfe einer Spieleinstellvorrichtung 86 vorgesehen, die. den Zwischenraum der Scheiben 64 während des normalen Betriebs des Rades vor der Betätigung der Bremse bestimmt. Die Spieleinstellvorrichtung 86 umfaßt bei der bevorzugten Ausführungsform drei umfangsmäßig im gleichen Abstand angeordnete Bolzenelemente 87, die an dem Außengehäuse 62 angebracht sind und in die Kammer hinein vorstehen. Jeder Bolzen 87, von denen hier nur einer beschrieben werden soll, weil sie alle in der gleichen Weise arbeiten, besitzt einen innenliegenden Teil 88, der eine gleichmäßige, kontinuierliche zylindrische Oberfläche hat, auf der eine Scheibe 90, eine Feder 92, ein Federhalteteil 94 und ein Scheibenhalteteil 96 aufnimmt. Die Scheibe, die Feder und der Federhalteteil können sich axial über den Innenbereich 88 bewegen. Der Scheibenhalteteil 96 ist jedoch eine federbelastete Kragenanordnung, die mit dem Bereich 88 in Reibberührung steht, wobei bei der bevorzugten Ausführungsform zur Überwindung der

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Reibung und einer Verschiebung des Scheibenhaiteteils 96 auf den Bereich 88 eine Kraft von etwa 445 N (100 pounds) aufgebracht werden muß. Die äußerste Scheibe 64 umfaßt eine ümfangsnut 68, die den Bereich 88 bereichsweise umfaßt, so daß sie in Anlage an die Beilagscheibe 90· kommt. Die innerste Scheibe ist an ihrem Außenumfang mit einer Nut 100 versehen, die in einem Schlitz 102 des Scheibenfesthalteteils 96 aufgenommen wird. Die kombinierte Schlitz-Nut-Gestaltung stellt sicher, daß zwischen der inneren Scheibe 64 und dem Scheibenhalteteil 96 während des Bremsvorgangs ein ausreichendes Zusammenwirken sichergestellt wird oder anders ausgedrückt, daß eine geringe Radialbewegung der Scheiben gegenüber dem Scheibenhalteglied 96 den Eingriff während des Bremsvorgangs nicht beeinflußt. Zusätzlich ist die innere Scheibe 64 mit einer ausreichenden Oberfläche um den Scheibenhalteteil 96 ausgestattet, damit ein geeigneter Kontakt für den Federrückhalteteil 94 möglich ist und dieser an einer Winkelverlagerung gegenüber dem Bolzen 87 gehindert wird.

Während der Punktion derSpieleinstellvorrichtung 86 wird die relative Lage zwischen den inneren und äußeren Scheiben 64 durch die gemeinsame Wirkung der Unterlegscheibe 90, der Feder 92 und des Federhalteteils 94 aufrechterhalten, die diese so lange getrennt halten, bis die innere Scheibe 64 in Anlage an die Innenwand des Schlitzes 102 des Scheibenhalteteils 96 gelangt. Die maximale, von der Feder 92 ausgeübte Kraft liegt bei etwa 222 N bis 267 N (50 - 60 pounds), so daß diese Kraft nicht ausreicht, um den Scheibenfesthalteteil 96 auf dem Bereich 88 entlang zu verschieben. Während des Bremsvorgangs wird der Kolben 30 zu den Scheiben 64 hin bewegt, damit der Anfangskontakt mit der innenliegenden Scheibe 64 hergestellt wird. Die hydraulische Betätigungskraft reicht aus, um die Kraft der Feder 92 leicht zu überwinden, so daß die innenliegende Scheibe 64 axial in dem Schlitz 102 bewegt wird, wenn der Federhalteteil 94 die Feder 92 zusammendrückt. Wenn keine Einstellung erforderlich ist, wird die Axialkraft auf die

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Bremse aufgebracht, um eine Reibungskraft zu erzeugen und die Drehung der Nabe 16 zu verhindern. Das Lösen der Bremsen ermöglicht es der Feder 92, die innenliegende Scheibe 64 innerhalb des Schlitzes 102 in die Ausgangslage zurückzuführen, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.

Sollte an den Scheiben 66 oder an den Scheiben 64 ein genügend großer Verschleiß vorliegen, würde die Betätigung in der zuvor beschriebenen Weise beginnen, jedoch wäre ein vollständiger Kontakt zwischen den Scheiben nicht möglich, bevor die innere Scheibe 64 mit der Außenwand des Schlitzes 102 in Berührung kommt. Die Weiterbewegung des Kolbens 30 würde die Reibberührung zwischen dem Scheibehalteteil 96 und dem Bereich 88 leicht überwinden, so daß der Scheibenhalteteil 96 axial in eine Lage zurückgeführt würde, in der eine Berührung zwischen den Scheiben möglich ist. Das Lösen der Bremse würde es der Feder erneut ermöglichen, die innere Bremsscheibe 64 gegen die Innenwand des Schlitzes 102 zurückzuführen und vor einer Rückkehr in die Anfangslage zu bewahren. Dadurch legt die Bewegung des Scheibenhalteteils 96 über dem Bereich 88 die Grenzlagen für die innere Scheibe 64 fest, so daß eine übermäßige Bewegung der Scheibe während des Bremsvorgangs verhindert wird. Beim normalen Betrieb entspricht die maximale Bewegung der inneren Scheibe 64 daher der Strecke, die zur Bewegung von der einen Seite des Schlitzes 102 zu dessen anderer Seite hin erforderlich ist.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführungsform nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung, in deren Rahmen noch mancherlei Änderungen möglich sind.

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Claims

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Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

14. September 1978

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Unser Zeichen: R 967

Ansprüche :

Reibungsbremse für ein eine Nabe aufweisendes Rad, das drehbar um eine Mittelachse auf einem Achszapfen montiert ist, gekenn.ζ e i chnet durch eine um einen innenliegenden Abschnitt der Achse herum angeordnete Trägerplatte, an der ein ringförmiger Hydraulikzylinder lösbar angebracht ist, welcher einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt hat und eine erste, der Trägerplatte benachbarte zylindrische Fläche mit einem vorgegebenen Durchmesser sowie eine zweite, von der Trägerplatte abgewandt liegende zylindrische Fläche aufweist, die konzentrisch zur ersten zylindrischen Fläche liegt, jedoch einen von deren vorgegebenen Durchmesser verschiedenen Durchmesser hat, so daß zwischen den beiden zylindrischen Flächen eine Radialfläche verbleibt, ferner durch einen ringförmigen Kolben mit L-förmigen Ouerschnitt, der entgegengesetzt zu dem Zylinder ausgerichtet und in diesem verschiebbar aufgenommen ist, wobei eine dritte Fläche

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ORIGINAL INSPECTED

an dem Kolben mit der ersten zylindrischen Fläche des Zylinders und eine vierte Fläche an dem Kolben mit der zweiten zylindrischen Fläche des Zylinders ausgerichtet ist, so daß sie jeweils in dichtender, gleitfähiger Anlage sind und zwischen dem Kolben und dem Zylinder eine Arbeitskammer gebildet wird, weiterhin durch eine Einrichtung zur wahlweisen Zuführung und Abführung eines Hydraul ikmedi ums zu und von der Arbeitskammer zur wahlweisen Positionierung des Kolbens in dem Zylinder, durch ein an der Trägerplatte angebrachtes Gehäuse, welches die Nabe dichtend umschließt und eine Flüssigkeits-Kühlungskammer bildet, sowie durch gegenüber dem Gehäuse längs der Achse bewegliche, nicht drehbare Scheiben und gegenüber der Nabe längsbewegliche drehbare Scheiben, die in der Kühlmittelkammer angeordnet sowie mit einander fluchtend zwischen dem Gehäuse und dem Kolben ausgerichtetsind, so daß sie zum Abbremsen des Rades in Reibkontakt bringbar sind, wenn der Kolben zu dem Gehäuse hin verlagert wird.

2. Reibungsbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder an der Trägerplatte mit Hilfe von Federbauteilen festgelegt ist, die eine Relativbewegung wenigstens eines Teils der Trägerplatte gegenüber dem Zylinder während des Betriebs der Bremse zulassen.

3. Reibungsbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennnzeichnet , daß der Zylinder an der Trägerplatte durch mehrere Bolzen festgelegt ist, die die Trägerplatte durchgreifen und in Gewinde löcher des Zylinders eingeschraubt sind.

4. Reibungsbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Trägerplatte und dem Kopf des jeweiligen Bolzens Federelemente eingefügt sind.

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5. Bremse für ein eine Nabe aufweisendes Rad, das um eine Mittelachse drehbar auf einem Achszapfen angebracht ist, wobei die Nabe von einem starr von der Achse abstehenden Gehäuse dichtend umschlossen ist, so daß sich eine dichte ringförmige Kammer um die Nabe und die Achse ergibt, und wobei ein Paar von BremsScheibenanordnungen koaxial zu der Achse und miteinander fluchtend entlang der Achse beweglich in der Kammer angeordnet ist, von denen eine erste BremsScheibenanordnung dem Gehäuse zugeordnet und damit undrehbar ist, während die zweite Bremsscheibenanordnung mit der Nabe drehbar ist; dadurch gekennzeichnet , daß ein ringförmiger Hydraulikzylinder in die Kammer vorsteht und im wesentlichen mit dem Paar der Bremsscheibenanordnungen fluchtet sowie ein Paar Zylinderflächen aufweist, die koaxial zu der Achse liegen und unterschiedliche Durchmesser haben, daß ferner in den Zylinder ein ringförmiger Kolben eingreift, der ein Paar gekrümmter Flächen hat, die jeweils zu den Zylinderflächen des Zylinders ausgerichtet sind und einen Bereich umfassen, der eine dichtende Gleitanlage an der zugehörigen Zylinderfläche herstellt, daß ferner eine Einrichtung zur wahlweisen Zuführung und Abführung eines Hydraulikmediums zu bzw. von dem Bereich zwischen dem Kolben und dem Zylinder vorgesehen ist, wodurch der Kolben wahlweise zu einer Wand des Gehäuses bewegbar ist, um das Paar der dazwischenliegenden BremsScheibenanordnungen in Reibkontakt zu bringen, und daß jede der gekrümmten Flächen des Kolbens auf entgegengesetzten Seiten des Krümmungsbereichs von der jeweiligen Zylinderfläche weg laufen, wodurch ein Freiraum entsteht, der eine Winkelverlagerung des Kolbens gegenüber der Achse zuläßt, ohne daß ein Festsetzkontakt zwischen dem Kolben und dem Zylinder eintritt.

6. Bremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der gekrümmten Fläche versehene Be-

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reich eine Dichtringanordnung aufweist, die an der Zylinderfläche anliegt.

7. Verfahren zum Einbau einer Reibungsbremse für ein eine Nabe aufweisendes Rad auf einem Achszapfen, wobei das Rad um eine Mittelachse drehbar auf dem Achszapfen angebracht wird und die Nabe einen keilverzahnten, zylindrischen Bereich aufweist, der koaxial zu der Achse verläuft, während der Achszapfen einen Bereich hat, der bei montiertem Rad innerhalb der Nabe liegt, dadurch gekennzeichnet , daß eine Trägerplatte in dem innerhalb des Nabenbereichs kommenden Teil des Achszapfens befestigt wird, dann an der Trägerplatte ein nach außen abstehender ringförmiger Zylinder festgelegt wird, daß dann in den Zylinder ein ringförmiger Kolben eingesetzt wird, daß weiterhin ein Außengehäuse auf das Rad aufgesetzt wird, das die Nabe mit einer Dichtung umschließt, daß dann abwechselnd nicht drehbare Bremsscheiben an dem Gehäuse und drehbare Bremsscheiben auf dem keilverzahnten Bereich der Nabe angebracht werden, so daß sie eine Stapelanordnung fluchtender Scheiben bilden, daß ferner auf der Nabe einwärts der drehbaren Bremsscheiben Halteelemente montiert werden, die deren Entfernung von der Nabe verhindern, daß dann das Rad auf dem Achszapfen montiert, das Gehäuse an der Trägerplatte festgelegt und schließlich eine Einrichtung angebracht wird, durch die dem Zylinder zur wahlweisen axialen Bewegung des Kolbens Hydraulikmedium zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte durch Bolzen in den zugeordneten Bereich der Achse befestigt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder durch Bolzen an der Trägerplatte befestigt wird.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem der Bolzenköpfe und der Trägerplatte ein Federelement angeordnet ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß zur Halterung der der Nabe zugeordneten Bremsscheiben in dem keilverzahnten Nabenabschnitt eine Umfangsnut ausgebildet und in diese ein Sicherungsdraht eingelegt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse durch Bolzen an der Trägerplatte festgelegt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Innenwand des Gehäuses eine Vielzahl axial verlaufender Rippen ausgebildet wird, die das Gehäuse gegen eine Verwindung während des Verbolzens abstützen.

14. Reibungsbremse für ein eine Nabe aufweisendes Rad, welches um eine Mittelachse drehbar auf einem Achszapfen montiert ist, mit einem auf einem einwärtsliegenden Abschnitt des Achszapfens angeordneten Gehäuse, welches die Nabe dicht anliegend umgibt und eine dichte ringförmige Kammer um die Nabe und den Achszapfen herum bildet, mit einem Paar koaxial zu der Achse und untereinander liegender Scheibenanordnungen, die entlang der Achse beweglich in der Kammer angeordnet sind, wobei eine erste Bremsscheibenanordnung dem Gehäuse zugeordnet und undrehbar ist, während eine zweite Bremsscheibenanordnung mit der Nabe drehbar angeordnet ist, und wobei die erste Scheibenanordnung eine äußere Scheibe sowie eine innere Scheibe aufweist, zwischen denen der Rest des Scheibenanordnungspaares axial fluchtend ausgerichtet ist, wobei ferner in der Kammer eine ringförmige Bremsenbetätigungseinrichtung montiert ist, die mit den Bremsscheibenanordnungen fluchtet und zur wahlweisen Aufbringung

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einer Kraft auf die innenliegende Bremsscheibe dient, während die äußere Bremsscheibe in Anlage an die Innenwand des Gehäuses kommt, so daß zwischen den Scheibenanordnungen ein Reibungskontakt erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei zylindrische Vorrichtungen an dem Gehäuse montiert sind, die an im wesentlichen gleichmäßig über den Umfang verteilten Stellen um die innere Scheibe und die äußere Scheibe herum in Axialrichtung in die Kammer vorstehen, daß auf jeder der Vorrichtungen eine Vorspanneinrichtung angeordnet ist, die mit der inneren und der äußeren Scheibe in Berührung steht und den Abstand zwischen diesen zu vergrößern sucht, daß auf der Vorrichtung ferner ein Scheibenrückhalteteil angeordnet ist, der einen vorgegebenen Reibkontakt hat, welcher größer ist als die maximale, von der Vorspanneinrichtung erzeugte Kraft, daß weiterhin eine Einrichtung vorgesehen ist, die die innere Scheibe in Anlage an den Scheibenrückhalteteil hält und eine begrenzte Axialbewegung der inneren Scheibe ermöglicht, ohne daß der Scheibenrückhalteteil sich entlang der Vorrichtung bewegt, und daß die Betätigungseinrichtung eine Kraft aufbringen kann, die ausreicht, um den vorgegebenen Reibungskontakt der inneren Scheibe und die Maximalkraft zu überwinden, den Bremsscheibenruckhalteteil auf der Vorrichtung zu positionieren und die Stelle der begrenzten Axialbewegung der inneren Scheibe in der Kammer einzurichten.

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