DE29610469U1

DE29610469U1 - Brake disc for disc brakes

Info

Publication number: DE29610469U1
Application number: DE29610469U
Authority: DE
Original assignee: Sucker Mueller Hacoba GmbH and Co
Current assignee: Moenus Textilmaschinen De GmbH
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2006-06-15

Description

13.06.199613.06.1996

Brake disc for disc brakes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsscheibe für ,Scheibenbremsen, insbesondere eine Bremsscheibe eines Wickelbaumes oder einer Wickeltrommel einer Textilmaschine, insbe-0 sondere einer Schärmaschine, mit einer Scheibennabe, an deren Außenumfang ein von einer Bremse beim Bremsen mit Bremsbacken klemmbarer Bremsring vorhanden ist.The invention relates to a brake disk for disk brakes, in particular a brake disk of a winding beam or a winding drum of a textile machine, in particular a warping machine, with a disk hub, on the outer circumference of which there is a brake ring that can be clamped by a brake when braking with brake shoes.

Zum Herstellen von Textilien werden gewickelte Fadenscharen benötigt. Die Einzelfäden einer solchen Fadenschar werden mittels einer Textilmaschine auf den Wickelbaum oder eine Wickeltrommel gewickelt. Sie bilden dort einen Wickel erheblichen Gewichts. Das Wickeln muß im Falle eines Fadenbruchs unterbrochen oder nach Fertigstellung des Wickels beendet werden, wozu die Bremsscheibe der Textilmaschine mittels einer Backenbremse abgebremst wird. Um zunehmend größere Wickel mit größeren Fadenlängen herstellen zu können, muß auch die Bremsleistung entsprechend erhöht werden. Die Bremsscheibe muß in ihrer Konstruktion an diese Bremsleistung angepaßt werden und darf das Aufwickeln insbesondere beim Abbremsen nicht stören.Wound yarn bundles are required to manufacture textiles. The individual threads of such a yarn bundle are wound onto the winding beam or a winding drum using a textile machine. There they form a winding of considerable weight. In the event of a thread breakage, winding must be interrupted or stopped after the winding is completed, for which purpose the brake disk of the textile machine is braked using a shoe brake. In order to be able to produce increasingly larger windings with longer yarn lengths, the braking power must also be increased accordingly. The design of the brake disk must be adapted to this braking power and must not interfere with the winding, especially when braking.

Es ist eine Bremsscheibe mit den eingangs genanntenIt is a brake disc with the above-mentioned

Merkmalen allgemein bekannt, bei denen die Scheibennabe und ihr Bremsring einstückig ausgebildet sind. Der Bremsring mußFeatures are generally known in which the disc hub and its brake ring are formed as one piece. The brake ring must

in dem Bereich, in dem die Bremsbacken angreifen, planbearbeitet werden. Da der Bremsring infolge der großen Bremsleistungen einen Außendurchmesser hat, der im Bereich der Außendurchmesser der Wickel liegen kann, z.B. im Bereich eines Außendurchmessers von einem Meter, müssen für die Bearbeitung des Bremsrings große Werkzeugmaschinen eingesetzt werden. Dementsprechend ist die Herstellung der Bremsscheibe teuer. Trotzdem lassen sich Vibrationen und Quietschen der Bremse nicht vermeiden, so daß man gezwungen ist, besondere konstruktive Maßnahmen zu treffen. Beispielsweise wird die Bremsscheibe im Bereich außerhalb ihres Bremsrings an der Wickeltrommel befestigt. Das verbessert das Vibrationsverhal-~ ten und ermöglicht eine höhere Wärmeabfuhr. Andererseits wird dadurch der Abstand der Wickeltrommel zur Lagerung vergrössert, weil auf dem Lagerzapfen Platz für die Anordnung der Bremsscheibe nötig ist.in the area where the brake shoes engage. Since the brake ring has an outside diameter due to the high braking power, which can be in the range of the outside diameter of the winding, e.g. in the range of an outside diameter of one meter, large machine tools must be used to machine the brake ring. Accordingly, the manufacture of the brake disc is expensive. Nevertheless, vibrations and squeaking of the brake cannot be avoided, so that special design measures must be taken. For example, the brake disc is attached to the winding drum in the area outside its brake ring. This improves the vibration behavior and enables greater heat dissipation. On the other hand, this increases the distance between the winding drum and the bearing, because space is needed on the bearing journal for the arrangement of the brake disc.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe mit den eingangs genannten Merkmalen so zu verbessern, daß der Herstellungsaufwand der Bremsscheibe verringert und ihre Funktion verbessert wird.In contrast, the invention is based on the object of improving a brake disc with the features mentioned above in such a way that the manufacturing effort of the brake disc is reduced and its function is improved.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Bremsring mindestens zwei von der Scheibennabe separate, aber daran befestigte Segmentringe hat, die mit über ihren Umfang verteilten Abstandhaltern auf Abstand gehalten sind und die jeweils aus mindestens bremsbackenseitig planbearbeiteten Einzelsegmenten bestehen.This task is solved by the brake ring having at least two segment rings that are separate from the disc hub but attached to it, which are kept at a distance by spacers distributed over their circumference and which each consist of individual segments that are machined flat on at least the brake shoe side.

Für die Erfindung ist von Bedeutung, daß der Bremsring aus Einzelsegmenten aufgebaut ist. Die Einzelsegmente müssen mindestens bremsbackenseitig planbearbeitet werden. Das ist mit kleinen und einfachen Werkzeugmaschinen hinreichend genau möglich, weil die Einzelsegmente auch bei großen Durchmessern des Bremsrings klein sein können. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil modularen Aufbaus. Bremsscheiben unterschiedlicher Nabengestaltung können aus Einzelsegmenten gleichen Aufbaus hergestellt werden.It is important for the invention that the brake ring is made up of individual segments. The individual segments must be machined flat at least on the brake shoe side. This is possible with sufficient precision using small and simple machine tools because the individual segments can be small even if the brake ring diameter is large. In addition, there is the advantage of modular construction. Brake discs with different hub designs can be made from individual segments of the same construction.

Die Anordnung der Einzelsegmente in zwei Segmentringen,The arrangement of the individual segments in two segment rings,

die voneinander auf Abstand gehalten sind, ermöglicht die Ausbildung von Hochleistungsbremsscheiben, da die Wärmeabfuhr der Bremsscheibe erheblich verbessert wird. Zwischen den Segmentringen kann kühlende Luft strömen, welche die Wärme gut abführt. Die über den Umfang verteilten Abstandhalter gestatten es, durch ihre Formgebung die Luftströmung zu beeinflussen und damit die Wärmeabgabe. Ein Ersatz des Bremsrings wird durch Auswechseln der Einzelsegmente erleichtert. Das ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Scheibennabe nicht ohne erheblichen Aufwand ausgebaut werden kann.which are kept at a distance from each other, enables the formation of high-performance brake discs, as the heat dissipation of the brake disc is significantly improved. Cooling air can flow between the segment rings, which dissipates the heat well. The spacers distributed around the circumference allow the air flow and thus the heat dissipation to be influenced by their shape. Replacing the brake ring is made easier by replacing the individual segments. This is particularly advantageous if the disc hub cannot be removed without considerable effort.

Eine Stabilisierung der Bremsscheibe ergibt sich, wenn die Einzelsegmente eines Segmentrings mit Einzelsegmenten des anderen Segmentrings fest verbunden sind. Die Verbindung der Einzelsegmente beider Segmentringe kann den konstruktiven Anforderungen entsprechend gestaltet werden, so daß bedarfsweise auch hochstabile Verbindungen der beiden Segmentringe erreicht werden können.The brake disc is stabilized when the individual segments of one segment ring are firmly connected to the individual segments of the other segment ring. The connection of the individual segments of both segment rings can be designed according to the structural requirements, so that highly stable connections between the two segment rings can be achieved if required.

0 Eine besonders stabile Verbindung der beiden Segmentringe ergibt sich, wenn die Bremsscheibe so ausgebildet wird, daß die feste Verbindung der Einzelsegmente der beiden Segmentringe durch die letztere auf Abstand haltenden Abstandhalter hindurch erfolgt. In diesem Fall werden die Abstandhalter zwischen den Einzelsegmenten eingespannt, so daß sich keine einspannungsbedingte Verformung der Segmentringe ergibt. Zugleich können die Abstandhalter fixiert werden, so daß entsprechend besondere Befestigungsmittel der Abstandhalter eingespart werden.0 A particularly stable connection of the two segment rings is achieved if the brake disc is designed in such a way that the individual segments of the two segment rings are firmly connected through the spacer that keeps the latter at a distance. In this case, the spacers are clamped between the individual segments so that no clamping-related deformation of the segment rings occurs. At the same time, the spacers can be fixed so that special fastening means for the spacers are not required.

Zweckmäßigerweise wird die Bremsscheibe jedoch so ausgebildet, daß die Abstandhalter einstückige Bestandteile der Einzelsegmente sind. In diesem Fall können die Einzelsegmente und die Abstandhalter gemeinsam hergestellt werden, z.B. in einem gemeinsamen Gießverfahren. Der Teileaufwand für die Bremsscheibe verringert sich entsprechend.However, the brake disc is expediently designed in such a way that the spacers are integral components of the individual segments. In this case, the individual segments and the spacers can be manufactured together, e.g. in a common casting process. The number of parts required for the brake disc is reduced accordingly.

Um für hohe Bremsleistungen geeignet zu sein, muß dieTo be suitable for high braking performance, the

Bremsscheibe in ihrer Geometrie präzise ausgebildet sein. Es ist daher vorteilhaft, sie so zu gestalten, daß die Einzel-Brake discs must be precisely designed in their geometry. It is therefore advantageous to design them in such a way that the individual

segmente bremsbackenseitig und abstandhalterseitig planparallel geschliffen sind. Infolgedessen liegen die Einzelsegmente der Segmentringe mit planparallel geschliffenen Flächen aneinander an, so daß auch die bremsbackenseitigen Flächen sehr präzise in derselben Ebene liegen. Außerdem ist die Präzision des planparallelen Schleifens sehr groß, so daß alle Einzelsegmente äußerst geringe Toleranzen aufweisen, was im Sinne einer hohen Präzision der Bremsscheibe in jedem Fall sehr vorteilhaft ist.segments are ground plane-parallel on the brake shoe side and spacer side. As a result, the individual segments of the segment rings lie against each other with plane-parallel ground surfaces, so that the brake shoe side surfaces also lie very precisely in the same plane. In addition, the precision of the plane-parallel grinding is very high, so that all individual segments have extremely low tolerances, which is very advantageous in terms of high precision of the brake disc in any case.

Es ist auch vorteilhaft, die Bremsscheibe so auszubilden, daß die Einzelsegmente eines Segmentrings mit Fugen aneinander anschließen, die gegen die Umfangsrichtung geneigt sind. Die Fugen verbinden"die bremsbackenseitigen Flächen der Segmentringe mit dem zwischen diesen vorhandenen Abstandsraum. Infolgedessen kann der von Bremsbacken herrührende Abrieb gut abtransportiert werden. Die Neigung der Fugen hat zur Folge, daß Bremsbackenkanten nicht auf parallele Kanten der Einzelsegmente treffen können, was den Rundlauf der Bremsscheibe verbessert. Der Fugenabstand erlaubt es außerdem, Einzelsegmente einzusetzen, die an ihrem Außenumfang unbearbeitet bleiben können.It is also advantageous to design the brake disc in such a way that the individual segments of a segment ring are connected to one another with joints that are inclined against the circumferential direction. The joints connect the brake shoe-side surfaces of the segment rings with the space between them. As a result, the abrasion from the brake shoes can be easily removed. The inclination of the joints means that the brake shoe edges cannot meet parallel edges of the individual segments, which improves the concentricity of the brake disc. The joint spacing also allows the use of individual segments that can remain unmachined on their outer circumference.

Auch durch die Ausbildung der Abstandhalter zwischen den Segmentringen kann auf das Bremsverhalten der Bremsscheibe Einfluß genommen werden. Beispielsweise kann die Bremsscheibe so ausgebildet werden, daß die Abstandhalter praktisch gleich breit und radial zur Nabenmitte angeordnet sind. Infolgedessen erweitert sich der Zwischenraum zwischen zwei Abstandhaltern nach außen, so daß sich eine entsprechende Luftförderung mit entsprechend verbesserter Kühlung ergibt. Der Werkstoffaufwand für die Abstandhalter ist infolge ihrer lediglich radialen Erstreckung gering.The design of the spacers between the segment rings can also influence the braking behavior of the brake disc. For example, the brake disc can be designed so that the spacers are practically the same width and are arranged radially to the center of the hub. As a result, the space between two spacers expands outwards, resulting in a corresponding air flow with correspondingly improved cooling. The material required for the spacers is low due to their only radial extension.

Eine verbesserte Stabilität der Bremsscheibe bzw. ihrer Segmentringe ergibt sich, wenn die Abstandhalter gegen die Umfangsrichtung im Sinne der zwischen den Einzelsegmenten befindlichen Fugen geneigt sind. Die Abstandhalter sind in ihrer Neigungsrichtung länger und stabilisieren die Segmentrin-0 ge entsprechend besser. Werden beide Segmentringe aus jeweilsAn improved stability of the brake disc or its segment rings is achieved if the spacers are inclined against the circumferential direction in the sense of the gaps between the individual segments. The spacers are longer in the direction of inclination and stabilize the segment rings accordingly better. If both segment rings are made of

gleichen Einzelsegmenten aufgebaut, so sind die fugenparallelen Abstandhalter des einen Segmentrings etwa quer zu den Abstandhaltern des anderen Segmentrings angeordnet und überlappen diese. In den überlappungsbereichen können Befestigung erfolgen. Insbesondere erfolgen auch Überlappungen in den jeweiligen Fugenbereichen, so daß hier jeweils entsprechend verbesserte Stabilitäten der Befestigung zwischen den Segmentringen erreicht werden können.If the segments are constructed from the same individual segments, the spacers parallel to the joints of one segment ring are arranged approximately transversely to the spacers of the other segment ring and overlap them. Fastening can take place in the overlapping areas. In particular, overlaps also take place in the respective joint areas, so that correspondingly improved stability of the fastening between the segment rings can be achieved.

Das Vorstehende gilt insbesondere, wenn die Einzelsegmente der beiden Segmentringe gleich ausgebildet sind. Gleich ausgebildete Einzelsegmente verringern außerdem den Herstellungsaufwand und die Lagerhaltung.The above applies in particular if the individual segments of the two segment rings are designed identically. Individual segments with the same design also reduce manufacturing costs and storage.

Bei niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeiten und hohen Bremsmomenten, wie sie beim modernen Wickeln zunehmend gefordert werden, ist es zweckmäßig, die Belüftung des Bremsrings zu verbessern. Das kann dadurch erreicht werden, daß die Scheibennabe nabenseitig einen Lufteintritt hat, der mit den Segmentringen in luftströmungsmäßiger Verbindung steht, in der bedarfsweise Luftförderelemente angeordnet sind. Dementsprechend ergibt sich ein Luftströmungskanal·, der eine über die Breite des Bremsrings hinaus vergrößerte Länge und eine dementsprechend verbesserte Förderwirkung hat. Mit Hilfe der Luftförderelemente wird der Luftdurchsatz für die Kühlung in Hauptdrehrichtung erhöht bzw. optimiert und zugieich können diese Luftleitelemente als Abstandhalter zwischen denjenigen Bauteilen dienen, welche die luftströmungsmäßige Verbindung zwischen dem Lufteintritt und den Segmentringen bilden.At low rotational speeds and high braking torques, as are increasingly required in modern winding, it is advisable to improve the ventilation of the brake ring. This can be achieved by having an air inlet on the hub side of the disk hub, which is connected to the segment rings in terms of air flow, in which air conveying elements are arranged if required. This results in an air flow channel which is longer than the width of the brake ring and has a correspondingly improved conveying effect. With the help of the air conveying elements, the air flow for cooling in the main direction of rotation is increased or optimized and at the same time these air guide elements can serve as spacers between those components which form the air flow connection between the air inlet and the segment rings.

Sollte die durch die Umdrehung der Bremsscheibe erreichte Luft förderung für die benötigte Kühlung nicht ausreichen, ist es möglich, die Bremsscheibe so auszubilden, daß die Scheibennabe an eine Gebläseluftzufuhr angeschlossen ist. Es wird eine Fremdbelüftung ermöglicht, die allen Belüftungsbedingungen genügen kann.If the air supply achieved by the rotation of the brake disc is not sufficient for the required cooling, it is possible to design the brake disc in such a way that the disc hub is connected to a blower air supply. This enables external ventilation that can meet all ventilation requirements.

Herkömmlicherweise wird die Bremsscheibe zwischen einerTraditionally, the brake disc is mounted between a

Lagerung des Zapfens eines Wickelbaums oder einer Wickeltrommel angeordnet. Infolgedessen vergrößert sich der AbstandBearing of the pin of a winding beam or a winding drum . As a result, the distance

zwischen den Lagern, was insbesondere im Hinblick auf hohe Rotationsgeschwindigkeiten unerwünscht ist. Vorteilhafterweise wird die Bremsscheibe daher so ausgebildet, daß sie auf der dem Wickelbaum oder der der Wickeltrommel gegenüberliegenden Seite der Lagerung des Lagerzapfens angeordnet ist. Die Bremse bzw. die Bremsscheibe hat daher einen entsprechend der räumlichen Ausbildung der Lagerung bedingten Abstand von dem Wickelbaum oder von der Wickeltrommel. Dementsprechend wird die Bremsscheibe von dem mechanischen Verhalten des Baums oder der Trommel entkoppelt.between the bearings, which is undesirable, particularly with regard to high rotation speeds. Advantageously, the brake disk is therefore designed so that it is arranged on the side of the bearing pin bearing opposite the winding beam or the winding drum. The brake or brake disk is therefore at a distance from the winding beam or the winding drum that is determined by the spatial design of the bearing. Accordingly, the brake disk is decoupled from the mechanical behavior of the beam or the drum.

Sofern es notwendig sein sollte, das RotationsverhaltenIf it should be necessary to adjust the rotational behaviour

der Bremsscheibe zu verbessern, weil Vibrationen und/oder Quietschen auftreten, kann die Bremsscheibe so ausgebildet werden, daß zwischen den Segmentringen eine vibrationsdämpfende Zwischenschicht angeordnet ist.In order to improve the performance of the brake disc because vibrations and/or squeaking occur, the brake disc can be designed in such a way that a vibration-damping intermediate layer is arranged between the segment rings.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
20The invention is explained using embodiments shown in the drawing. It shows:
20

Fig.l eine schematische Darstellung einer Bremse einer Wickeltrommel in teilweiser Seitenansicht der
Bremsscheibe,Fig.l is a schematic representation of a brake of a winding drum in partial side view of the
brake disc,

Fig.2 eine Aufsicht auf eine Scheibennabe,Fig.2 a top view of a disc hub,

Fig.3 eine Seitenansicht der Scheibennabe der Fig.2 inFig.3 a side view of the disc hub of Fig.2 in

Richtung A mit an dieser Nabe befestigtem Bremssegment
ring,
Fig.4 die der Fig.3 entsprechende Seitenansicht einerDirection A with brake segment attached to this hub
ring,
Fig.4 shows the side view corresponding to Fig.3 of a

anderen Ausführungsform einer Bremsscheibe,other embodiment of a brake disc,

Fig.5 eine Teilseitenansicht der Bremsscheibe der Fig.4, Fig.&bgr; eine Explosionsdarstellung der in Fig.5 dargestellten
Bauteile,
Fig.7 eine Explosionsdarstellung der Teile entsprechendFig.5 is a partial side view of the brake disc of Fig.4, Fig.&bgr; is an exploded view of the brake disc shown in Fig.5.
Components,
Fig.7 an exploded view of the parts according to

dem Schnitt VII-VII der Fig.4, undthe section VII-VII of Fig.4, and

Fig.8 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Bremsscheibe mit abgeänderter Scheibennabe
.Fig.8 a cross section through another embodiment of a brake disc with modified disc hub
.

Fig.l zeigt eine Teilseitenansicht eines Bremsrings 12 0 einer im weiteren nicht näher dargestellten Bremsscheibe. AufFig.l shows a partial side view of a brake ring 12 0 of a brake disc not shown in detail below.

den Bremsring 12 wirkt eine Scheibenbremse 13 mit Bremsbacken 14 ein, welche den Bremsring 12 zwischen sich einklemmen können. Der Klemmkraft der Bremse entsprechend wird der rotierende Bremsring 12 gebremst, entweder dauernd, z.B. beim Bäumen, oder zum Stillsetzen der Maschine.The brake ring 12 is acted upon by a disc brake 13 with brake shoes 14, which can clamp the brake ring 12 between them. The rotating brake ring 12 is braked according to the clamping force of the brake, either continuously, e.g. when tree felling, or to stop the machine.

Die Bremse 13 hat einen Lagerkörper 13', der über eine Verschraubung 24 mit einem maschinengestellfesten Konsolkörper 25 verbunden ist. Eine weitere Befestigung erfolgt durch eine Verschraubung 26, welche zugleich eine Lagerstelle für einen Bremshebel 27 bildet, dessen eines Ende von einem Betätigungszylinder 28 beaufschlagt wird, um die Bremsbacke 14 gegen den Bremsring 12 zu drücken oder ihn vom Bremsring 12 zum Lösen der Bremse zu entfernen.The brake 13 has a bearing body 13', which is connected to a console body 25 fixed to the machine frame via a screw connection 24. A further fastening is provided by a screw connection 26, which at the same time forms a bearing point for a brake lever 27, one end of which is acted upon by an actuating cylinder 28 in order to press the brake shoe 14 against the brake ring 12 or to remove it from the brake ring 12 in order to release the brake.

Der Bremsring 12 ist an einer Scheibennabe 11 befestigt. Die Ausgestaltung der Scheibennabe 11 kann unterschiedlich sein. Die Scheibennabe 11 der Fig.2,3 besteht aus einem Nabenring 2 9 mit einer Ausnehmung zum Aufstecken auf den Lagerzapfen eines Wickelbaums oder einer Wickeltrommel. Vom Nabenring springen Nabenspeichen 30 radial vor und stützen eine Nabentrommel 31 ab. Die Nabenspeichen 30 und die Nabentrommel 31 bestehen aus miteinanderverbundenen Blechteilen. An den Stirnseiten der Nabentrommel sind Tragwände 32,33 angebracht.The brake ring 12 is attached to a disk hub 11. The design of the disk hub 11 can be different. The disk hub 11 in Fig. 2, 3 consists of a hub ring 29 with a recess for fitting onto the bearing journal of a winding beam or a winding drum. Hub spokes 30 project radially from the hub ring and support a hub drum 31. The hub spokes 30 and the hub drum 31 consist of sheet metal parts connected to one another. Support walls 32, 33 are attached to the front sides of the hub drum.

Die ringförmigen Tragwände 32,33 springen radial über die Nabentrommel vor und bilden im Bereich der Vorsprünge Befestigungsstellen 34,35. Mit den Befestigungsstellen 34,35 kann die Scheibennabe 11 beispielsweise an einer Wickeltrommel befestigt werden. Die Befestigungsstellen 35 dienen der Befestigung des Bremsrings 12, vgl. Fig.7,8.The ring-shaped support walls 32, 33 project radially over the hub drum and form fastening points 34, 35 in the area of the projections. The fastening points 34, 35 can be used to fasten the disk hub 11 to a winding drum, for example. The fastening points 35 serve to fasten the brake ring 12, see Fig. 7, 8.

Die Bremsscheibe 10 trägt an dem Tragring 33 den Bremsring 12, der aus zwei Segmentringen 15,16 besteht, vgl. Fig.7. Jeder Segmentring 15,16 besteht aus einer Anzahl von Einzelsegmenten 19,20, die zu Segmentringen 15,16 zusammengesetzt sind. Es sind zwei mit Abstand 36 voneinander angeordnete Segmentringe 15,16 vorhanden, vgl. Fig.8. Der Begriff Segment kann gemäß den zeichnerischen Darstellungen im Sinne von Ringteilstück interpretiert werden. Ein solches Ringteilstück könnte aber auch Segmentform im streng geometrischenThe brake disc 10 carries the brake ring 12 on the support ring 33, which consists of two segment rings 15, 16, see Fig. 7. Each segment ring 15, 16 consists of a number of individual segments 19, 20, which are assembled to form segment rings 15, 16. There are two segment rings 15, 16 arranged at a distance of 36 from each other, see Fig. 8. The term segment can be interpreted in the sense of a ring section according to the drawings. Such a ring section could also have a segment shape in a strictly geometrical

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Sinne haben, wie Fig.3 zeigt, wenn die dort angegebenen Fugen 21 zwischen zwei Segmenten 20 fluchten und die Nabentrommel tangieren würden.sense, as shown in Fig.3, if the gaps 21 indicated therein between two segments 20 were aligned and touched the hub drum.

Der Abstand 36 zwischen zwei Segmentringen 15,16 ist durch Abstandhalter 17,18 bedingt. Die Abstandhalter 17,18 sind z.B. gemäß Fig.7 einstückige Bestandteile der Einzelsegmente 19,20. Sie werden gemeinsam mit diesen gegossen. Ihre Ausgestaltung ist unterschiedlich. Fig.3 zeigt Abstandhalter 17, die exakt radial ausgerichtet sind, nämlich auf die Nabenmitte hin, also auf die Mittelachse des Nabenrings 29. Die Abstandhalter 17 erstrecken sich über die gesamte Höhe eines Einzelsegments 20 und haben abgerundete Enden. Im Bereich der Abrundungen befinden sich Befestigungslöcher 37. In der Mitte ist jeweils ein Schraubbefestigungsloch 38 vorhanden. Jedes Einzelsegment 20 hat sechs Abstandhalter 17 zwischen den Fugen 21. Die Abstandhalter 17 sind so angeordnet, daß sie auf Abstandhalter 17 eines anderen Einzelsegments 20 passen, wenn beide parallel zur Darstellungsebene der Fig.3 koaxial übereinandergelegt werden, auch in Umfangsrichtung zueinander versetzt.The distance 36 between two segment rings 15, 16 is determined by spacers 17, 18. The spacers 17, 18 are, for example, one-piece components of the individual segments 19, 20, as shown in Fig. 7. They are cast together with them. Their design varies. Fig. 3 shows spacers 17 that are aligned exactly radially, namely towards the hub center, i.e. the center axis of the hub ring 29. The spacers 17 extend over the entire height of an individual segment 20 and have rounded ends. There are fastening holes 37 in the area of the roundings. There is a screw fastening hole 38 in the middle of each. Each individual segment 20 has six spacers 17 between the joints 21. The spacers 17 are arranged in such a way that they fit on spacers 17 of another individual segment 20 when both are placed coaxially on top of each other parallel to the plane of the illustration in Fig. 3, also offset from each other in the circumferential direction.

Fig.3 zeigt jeweils gleich ausgebildete Einzelsegmente 20, die mit zur ümfangsrichtung 22 geneigten Fugen 21 angeordnet sind. Die Neigungsrichtung ist je Segmentring 15 oder 16 abwechselnd, wobei die aus Fig.3 ersichtlichen parallelo-■ grammartigen Einzelsegmente 20 unter Fugenbildung dicht aneinander gereiht werden. Die Segmente 20 der beiden einander parallelen Segmentringe werden über die Befestigungslöcher 37 und die Schraubbefestigungslöcher 38 miteinander verbunden. Die Einzelsegmente 20 des einen Segmentrings übergreifen die Einzelsegmente 20 des anderen .Segmentrings jeweils zur Hälfte, so daß ein besserer Verbund der beiden Segmentringe 15,16 erreicht wird.Fig.3 shows identically designed individual segments 20, which are arranged with joints 21 inclined to the circumferential direction 22. The direction of inclination is alternating for each segment ring 15 or 16, whereby the parallelogram-like individual segments 20 shown in Fig.3 are arranged close together to form joints. The segments 20 of the two parallel segment rings are connected to one another via the fastening holes 37 and the screw fastening holes 38. The individual segments 20 of one segment ring overlap the individual segments 20 of the other segment ring by half, so that a better connection between the two segment rings 15, 16 is achieved.

Ein noch besserer Verbund der beiden Segmentringe 15,16 ergibt sich bei einer Ausbildung der Abstandhalter 18 gemäß Fig.4. Auch hier ist eine Überdeckung der Fugen 21 eines Segmentrings durch ein Einzelsegment 19 des anderen Segmentrings gegeben, wie die gestrichelten Fugen 21 erkennen lassen. BeiAn even better connection between the two segment rings 15, 16 is achieved by designing the spacers 18 as shown in Fig.4. Here too, the joints 21 of one segment ring are covered by a single segment 19 of the other segment ring, as can be seen from the dashed joints 21.

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dieser Ausgestaltung der Bremsscheibe 10, die im Vergleich zur Bremsscheibe 10 der Fig.3 eine abweichend ausgebildete Scheibennabe aufweist, sind ebenfalls alle Einzelsegmente 19 gleich ausgebildet. Ihre Kanten, von denen jeweils zwei eine Fuge 21 bilden, sind alle in demselben Sinn gegen die Umfangsrichtung 22 geneigt, vgl. Fig.4,5. Dementsprechend besteht der Bremsring 12 aus Einzelsegmenten 19 lediglich einer einzigen Art. Das verringert die Herstellungskosten entsprechend. In this design of the brake disc 10, which has a differently designed disc hub compared to the brake disc 10 in Fig.3, all individual segments 19 are also designed the same. Their edges, two of which form a joint 21, are all inclined in the same direction against the circumferential direction 22, see Fig.4,5. Accordingly, the brake ring 12 consists of individual segments 19 of just one type. This reduces the manufacturing costs accordingly.

Die Abstandhalter 18 der Einzelsegmente 19 sind jeweils in Bezug auf die Umfangsrichtung 22 geneigt angeordnet. Die Richtung der Neigung entspricht der Richtung der Neigung der Fugen 21. Fig.&bgr; läßt erkennen, daß beispielsweise vier Abstandhalter 18 einem Einzelsegment 19 zugeordnet sind. Da die Segmentringe 15,16 mit ihren Abstandhaltern 18 einander zuge-The spacers 18 of the individual segments 19 are each arranged at an inclination with respect to the circumferential direction 22. The direction of the inclination corresponds to the direction of the inclination of the joints 21. Fig. 1 shows that, for example, four spacers 18 are assigned to an individual segment 19. Since the segment rings 15, 16 with their spacers 18 are arranged towards each other,

. wendet angeordnet sind, so daß diese Abstandhalter jeweils in eine der beiden ümfangsrichtungen 22 geneigt sind, überlappen sich die Abstandhalter 18. Das ist am deutlichsten aus Fig.5 zu ersehen. Die Enden eines Abstandhalters 18 liegen jeweils einem Ende eines anderen Abstandhalters 18 benachbart und überlappen dieses. Die Mitten zweier aneinander anliegender Abstandhalter 18 sind deckungsgleich. In den abgerundeten Enden der Abstandhalter 18 sind ebenfalls Befestigungslöcher 37 und in ihren Mitten je ein Schraubbefestigungsloch 38 angeordnet. Infolgedessen können die Einzelsegmente 19,20 der beiden Segmentringe 15,16 miteinander zu einem festen-Verbund dieser Segmentringe 15,16 verbunden werden, nämlich zu dem Bremsring 12.. are arranged so that these spacers are each inclined in one of the two circumferential directions 22, the spacers 18 overlap. This can be seen most clearly in Fig. 5. The ends of a spacer 18 are each adjacent to one end of another spacer 18 and overlap it. The centers of two adjacent spacers 18 are congruent. Fastening holes 37 are also arranged in the rounded ends of the spacers 18 and a screw fastening hole 38 is arranged in their centers. As a result, the individual segments 19, 20 of the two segment rings 15, 16 can be connected to one another to form a fixed assembly of these segment rings 15, 16, namely the brake ring 12.

Die Verbindung der Einzelsegmente 19,20 miteinander geht insbesondere aus Fig.7 hervor. Dort sind die Befestigungslöcher 37 und die Schraubbefestigungslöcher 38 im einzelnen dargestellt. In die fluchtenden Befestigungslöcher 37 wird ein Spannstift 39 eingesetzt und es erfolgt eine Schraubverbindung mit einer Verbindungsschraube 40, die in ein Schraubbefestigungsloch 38 eingreift. Das Schraubbefestigungsloch 38 hat eine Ansenkung für den Kopf der Verbindungsschraube 40 und das Einzel segment 19 des Segmentrings 15 hat eine Gewindebohrung 38' zum Eindrehen der Verbindungsschraube 40. EsThe connection of the individual segments 19, 20 to one another is particularly evident from Fig. 7. The fastening holes 37 and the screw fastening holes 38 are shown in detail there. A clamping pin 39 is inserted into the aligned fastening holes 37 and a screw connection is made with a connecting screw 40, which engages in a screw fastening hole 38. The screw fastening hole 38 has a countersink for the head of the connecting screw 40 and the individual segment 19 of the segment ring 15 has a threaded hole 38' for screwing in the connecting screw 40. It

ist ersichtlich, daß die Einzelsegmente 19 des Segmentrings 15 lediglich hinsichtlich dieser Detailgestaltung zur Befestigung mittels Verbindungsschraube von den Einzelsegmenten 19 des Segmentrings 16 abweichen. Die Befestigungslöcher 37 der Einzelsegmente 19 sind gleich, um mit einer Montageschraube 41 die Segmentringe 15,16 an der Scheibennabe 11 befestigen zu können. Die Scheibennabe 11 hat gemäß Fig.5 einen Befestigungskranz 11' mit Befestigungsstellen 35. Die Montageschraube 41 wird durch die Befestigungslöcher 37 und die Löcher der Befestigungsstellen 35 gesteckt und die Verschraubung hält alle Teile zusammen.it is clear that the individual segments 19 of the segment ring 15 differ from the individual segments 19 of the segment ring 16 only with regard to this detailed design for fastening using a connecting screw. The fastening holes 37 of the individual segments 19 are the same in order to be able to fasten the segment rings 15, 16 to the disk hub 11 using a mounting screw 41. The disk hub 11 has a fastening ring 11' with fastening points 35 according to Fig. 5. The mounting screw 41 is inserted through the fastening holes 37 and the holes of the fastening points 35 and the screw connection holds all the parts together.

Fig.8 zeigt den Zusammenbau zweier Segmentringe 15,16 zu einem Bremsring 12 im Querschnitt. Abweichend von dem in Fig.7 Dargestellten sind die Positionen des Spannstifts 39 und der Verbindungsschraube 40 vertauscht. Außerdem ist in der Ausgestaltung-der Fig.8 die Scheibennabe 11 anders ausgebildet. Die Scheibennabe 11 hat eine Tragscheibe 11'', deren Außenumfang 42 die Funktion des Tragrings 33 der Scheibennabe 11 bzw. der Befestigungsstelle 35 der Scheibennabe 11 der Fig. 5 direkt übernimmt. Die Tragscheibe H'' ist an ihrem Außenumfang gemäß Fig.l ausgebildet. Sie hat hier gleichmäßig mit Abstand voneinander angeordnete- vorstehende Haltefinger 43, die auch in Fig.8 rechts dargestellt sind. Es entsteht infolgedessen ein Zwischenraum 44 zwischen dem Außenumfang der Tragscheibe 11 ' ' und dem Innenumfang der Segmentringe 15,16 im Bereich zweier Finger 43. Der Zwischenraum 44 dient der Belüftung.Fig.8 shows the assembly of two segment rings 15, 16 to form a brake ring 12 in cross section. In contrast to what is shown in Fig.7, the positions of the clamping pin 39 and the connecting screw 40 are swapped. In addition, in the embodiment of Fig.8, the disk hub 11 is designed differently. The disk hub 11 has a support disk 11'', the outer circumference 42 of which directly takes over the function of the support ring 33 of the disk hub 11 or the fastening point 35 of the disk hub 11 in Fig. 5. The support disk H'' is designed on its outer circumference as shown in Fig.1. Here it has protruding retaining fingers 43 arranged evenly spaced from one another, which are also shown on the right in Fig.8. As a result, a gap 44 is created between the outer circumference of the support disk 11 ' ' and the inner circumference of the segment rings 15, 16 in the area of two fingers 43. The gap 44 serves for ventilation.

Fig.8 läßt erkennen, daß die Scheibennabe nabenseitig einen Lufteintritt 23 hat, durch den kühlende Luft einströmt und zum Teil durch den Zwischenraum 44 wieder austreten kann. Der Lufteintritt 23 im Bereich der Nabenmitte wird dadurch erreicht, daß ein Abdeckring 45 vorhanden ist, der außen an den Segmentringen 15,16 in dem Montageschraube 41 befestigt ist. Auch der Abdeckring 45 hat dem Zwischenraum 44 entsprechende Zwischenräume 44', um Luftaustritt zu ermöglichen. Durch den Austritt von Luft durch die Zwischenräume 44,44' werden die Segmentringe 15,16 an ihren von den Bremsbacken 14 beaufschlagten Außenflächen gekühlt. Darüber hinaus ist eineFig.8 shows that the disk hub has an air inlet 23 on the hub side, through which cooling air flows in and can partly exit again through the gap 44. The air inlet 23 in the area of the hub center is achieved by having a cover ring 45 which is attached to the outside of the segment rings 15, 16 in the assembly screw 41. The cover ring 45 also has gaps 44' corresponding to the gap 44 to allow air to escape. The escape of air through the gaps 44, 44' cools the segment rings 15, 16 on their outer surfaces which are acted upon by the brake shoes 14. In addition, a

mm I ··· ··· mm I ··· ···

Kühlung der Segmentringe 15,16 durch Lufteinleitung zwischen diese Ringe möglich, wie sich in Fig.8 aus dem Pfeil 46 ergibt. Der betreffende Luftanteil bewirkt eine Innenkühlung der Segmentringe. Die Abstandhalter 17,18 bewirken dabei eine Förderung der Kühlluft 4 6 die im Fall der Bremsscheibe 10 besonders groß ist, weil der Zwischenraum zwischen den Abstandhaltern 17 unversperrt ist und sich radial nach außen erweitert, so daß eine entsprechende Förderwirkung eintritt. Die Förderwirkung kann noch verbessert werden, wenn in dem Raum 47 zwischen der Tragscheibe H'' und dem Abdeckring 45 diese mechanisch verbindende Luftförderelemente 48 angeordnet sind. Die Luftförderelemente 48 sind in Fig.l schematisch dargestellt. Sie erhöhen den Luftdurchsatz für die Kühlung in der Hauptdrehrichtung. Ihre Schrägstellung ist auf die Neigung der Abstandhalter 18 abgestimmt.Cooling of the segment rings 15, 16 is possible by introducing air between these rings, as can be seen in Fig.8 from the arrow 46. The air portion in question causes internal cooling of the segment rings. The spacers 17, 18 thereby cause the cooling air 46 to be conveyed, which in the case of the brake disk 10 is particularly large, because the space between the spacers 17 is unobstructed and expands radially outwards, so that a corresponding conveying effect occurs. The conveying effect can be further improved if mechanically connecting air conveying elements 48 are arranged in the space 47 between the support disk H'' and the cover ring 45. The air conveying elements 48 are shown schematically in Fig.1. They increase the air throughput for cooling in the main direction of rotation. Their inclination is coordinated with the inclination of the spacers 18.

Die Ausgestaltung der Einzelsegmente 19,20 ist derart, daß die Fugen 21 zwischen zwei aneinander anschließenden Einzelsegmenten 19,20 genügend groß ist, um den Abrieb der Bremsbeläge abzuführen. Ferner sind zumindest die von den Bremsbacken 14 beaufschlagten Außenflächen der Segmentringe 15,16 plan bearbeitet, nämlich insbesondere geschliffen. Der Aufbau der Segmentringe 15,16 ist derart, daß die von den Bremsbacken 14 beaufschlagten Außenflächen parallel sind. Die Parallelität kann dadurch gefördert werden, daß jedes Einzelsegment 19 oder 20 beidseitig planparallel geschliffen ist. Es wird vermieden, daß die Segmente paarweise bzw. zusammengebaut geschliffen werden müssen, um exakt gleichen Abstand der Außenflächen der Segmentringe 15,16 zu erreichen. Bei mit den Einzelsegmenten 19,20 einstückigen Abstandhaltern 17,18 ergeben sich geschliffene Anlageflächen der Abstandhalter, so daß Segmentringe 15,16 mit geschliffenen Flächen aneinanderliegen, was die Präzision der Geometrie der Segmentringe 15,16 im Sinne der Planparallelität der von den Bremsbacken 14 beaufschlagten Außenflächen verbessert.The design of the individual segments 19, 20 is such that the gaps 21 between two adjoining individual segments 19, 20 are large enough to remove the abrasion of the brake pads. Furthermore, at least the outer surfaces of the segment rings 15, 16 that are acted upon by the brake shoes 14 are machined flat, namely in particular ground. The structure of the segment rings 15, 16 is such that the outer surfaces acted upon by the brake shoes 14 are parallel. The parallelism can be promoted by each individual segment 19 or 20 being ground plane-parallel on both sides. This avoids the segments having to be ground in pairs or assembled in order to achieve exactly the same distance between the outer surfaces of the segment rings 15, 16. When spacers 17,18 are integral with the individual segments 19,20, the spacers have ground contact surfaces so that segment rings 15,16 rest against one another with ground surfaces, which improves the precision of the geometry of the segment rings 15,16 in terms of the plane parallelism of the outer surfaces acted upon by the brake shoes 14.

Claims

• ··

13.06.1996

Expectations:
5

1. Brake disc for disc brakes, in particular brake disc (10) of a winding beam or a reel drum of a textile machine, in particular a warping machine, with a disc hub (11), on the outer circumference of which there is a brake ring (12) which can be clamped by a brake (13) when braking with brake shoes (14), characterized in that the brake ring (12) has at least two segment rings (15, 16) which are separate from the disc hub (11) but fastened to it, which are kept at a distance by spacers (17, 18) distributed over their circumference and which each consist of individual segments (19, 20) which are machined flat at least on the brake shoe side.

2. Brake disc (10) according to claim 1, characterized in that the individual segments (19, 20) of one segment ring (15, 16) are firmly connected to individual segments (19, 20) of the other segment ring (16, 15).

3. Brake disc (10) according to claim 2, characterized in that the fixed connection of the individual segments (19, 20) of the two segment rings (15, 16) takes place through the spacer (17, 18) keeping the latter at a distance.

4. Brake disc (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spacers (17, 18) are integral components of the individual segments (19, 20).

5. Brake disc (10) according to claim 4, characterized in that the individual segments (19, 20) are ground plane-parallel on the brake shoe side and the spacer side.

6. Brake disc (10) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the individual segments (19, 20) of a segment ring (15, 16) are connected to one another by joints (21).

which are inclined against the circumferential direction (22).

7. Brake disc (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the spacers (17, 18) are practically of the same width and are arranged radially to the hub center.

8. Brake disc (10) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spacers (17, 18) are inclined against the circumferential direction (22) in the direction of the joints (21) located between the individual segments (19, 20).

9. Brake disc (10) according to claim 8, characterized in that the individual segments (19, 20) of the two segment rings (15, 16) are of identical design.

10. Brake disc (10) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the disc hub (11) has an air inlet (23) on the hub side, which is in air flow connection with the segment rings (15, 16), in which air conveying elements (48) are arranged as required.

are.
25

11. Brake disc (10) according to claim 10, characterized in that the disc hub (11) is connected to a blower air supply.

12. Brake disc (10) according to one of claims 1 to 11, characterized in that it is arranged on the side of the bearing of the bearing pin opposite the winding beam or the winding drum.

13. Brake disc (10) according to one of claims 1 to 12, characterized in that a vibration-damping intermediate layer is arranged between the segment rings (15, 16).