DE3224876A1

DE3224876A1 - Scheibenbremse mit kohle-kohlefaser-reibbelag, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3224876A1
Application number: DE19823224876
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 3302 Cremlingen Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-07-03
Filing date: 1982-07-03
Publication date: 1984-01-05
Also published as: DE3224876C2

Description

• 4 ** *

- 3 - 753

Scheibenbremse mit Kohle-Kohlefaser-Reibbelag, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Kohle-Kohlefaser-Reibbeläge schaffen bei einer Reibung gegeneinander eine bisher nicht erreicht hoch belastbare, gleichbleibende Reibpaarung. Der Abrieb ist.so gering wie er mit keinem anderen gegen Grauguss oder Stahl laufenden Reibbelag erzielt werden kann. Der hohe Reibwert der Bewegung ist nach kurzzeitigem Anstieg von einem niedrigeren Reibwert der Ruhe nasiezu unabhängig von der Gleitgeschwindigkeit. Kohlefaserbeläge sind bei jeder praktisch auftretenden Temperatur formbeständig und zeichnen sich bei geringem Raumgewicht durch grosso mechanische Festigkeit aus. Jedoch besitzen sie gegenüber bisher gebräuchlichen Belägen Unterschiede:

Ij tier Reibwert der Ruhe beträgt sowohl gegeneinander wie auch gegen Metall nur rund ein Viertel des Reibwerts der Bewegung;

1) der Belag ist quer zur Faserrichtung wärmeleitend wie Grauguss, faser längs sogar wie Aluminium;

3>) der lineare Ausdehnungskoeffizient in Faserrichtung ist zehnmal kleiner als der von Stahl.

Kühlefaserbeläge können deshalb nicht ohne weiteres auf eine Metallplatte aufgeklebt werden, ganz abgesehen davon, dass wegen ihrer guten Wärmeleitung und somit hohen thermischen Belastung der Befestigungsstelle nur keramische Kleber, beispielsweise Aluminium- oder Siliziuinoxydkleber, verwendet werden können. Durch deren Wärmei.solierwirkung an der Klebe-

- 4 - 763

stelle wird der Wärmefluss vom Belag in das Trägerblech gestört. Ls besteht dann die Gefahr einer örtlichen- Ueberhitzung der Belagoberfläche.

Kohlefaserbeläge haben sich bisher bei I^:lugzeugbremsen bewährt, wo ihre gute Wärmespeichereigenschaft (spezifische Wärme bei 20⁰C 700 und bei 1000°C 1200 J/kg°C) ausgenutzt werden kann. Dort werden starkwandige, gegeneinander laufende Kohlefaserbelaglamellen benutzt, welche in einem Zeitabschnitt von rund 20 Sekunden die auftretende Bremsenergie speichern. Trotz der dabei auftretenden hohen Temperatur bleibt die Abnutzung weit unter der der bisher verwendeten Sinterkeramikbelag-Lamellen, welche gegen Stahl laufen.

Da es sich bei dem Belag praktisch um einen schwarzen Körper handelt, könnte angenommen werden, dass die hohe Strahlungszahl besonders bei Teilbelagscheibenbremsen, bei denen die Wärme vorwiegend durch Strahlung abgeführt wird, ausgenutzt werden kann. Diese Annahme trifft bei konventionellem Aufbau der Bremse ausschließlich für die Bremsscheibe zu. Bei einer Teilbelagscheibenbremse entsteht die Bremswärme nicht nur auf der Scheibenseite, sondern auch auf der Sattelseite, und zwar mit hoher spezifischer Reibbelastung auf relativ kleiner Reibfläche.

Heim Bremsvorgang muss sich zwischen den Teilbelagelementen des Sattels und der Scheibe ein Temperaturpotential dahingehend einstellen, dass die Wärme in die Bremsscheibe fliesst und von dieser durch Strahlung abgeführt wird. Die Teilbelagelemente des Sattels, welche durch Strahlung keine Wärme abführen können, werden bei der Bremsung demnach heisser als die Bremsscheibe. Infolge der gegenüber wärnieisolierenden konventionellen Reibbelägen guten Wärmeleitung der Kohlebe-

Is β * « ♦ *

_ 5 _ 763

läge besteht dadurch die Gefahr, dass die auf die Beläge einwirkende Ilydraulikbetätigung überhitzt wird. Daran ist bisher die Anwendung dieses reibtechnisch hervorragenden Werkstoffes bei Personen- und Lastkraftwagen gescheitert.

Darüberhinaus ist bisher die sehr aufwendige Herstellung der Kohle£aserbeläge ein ilindernisgrund für die Anwendung, Die für ein Belagteil erforderlichen karbonisierten Acrylnitril- oder Pechfasern werden in Form eines für das betreffende Reibbelagstück vorbereiteten Fasergitters bekohlt, wobei die anschliessende Pressung in Einzelformen erfolgen muss.

Vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, die Kohle-Kohlefaserbeläge so zu gestalten, dass deren vorteilhafte Eigenschaften (hohe Reibleistung, geringes spezifisches Gewicht, gleichbleibender Reibwert) für Scheibenbremsen ausgenutzt und deren von den Eigenschaften konventioneller Reibbeläge abweichende Eigenschaften bei der Anordnung der Beläge berücksichtigt wird.

Erfindungsgemäss wird die Reibpaarung der mit Kohle-Kohlefaserbelag ausgerüsteten Scheibenbremse durch mit plattenförmigen Kohle-Kohlefasersegmenten oder -scheiben armierte, umlaufende, sowie in Umfangsrichtung feststehende Belagträger gebildet, deren Belagarmierung derart gestaltet, befestigt und abgestützt ist, dass eine für die freie thermische Ausdehnung notwendige Relativbewegung zwischen Reibbelag und Belagträger möglich ist, wobei für die Drehmomentübertragung entweder die Reibbeläge Nocken oder Nuten aufweisen, welche sich an Nocken oder Nuten der sie.tragenden Metallteile oder an mit diesen verbundenen Schrauben oder Nieten abstützen oder die Metallteile Vorsprünge oder Ränder aufweisen, die die Reibbeläge formschlüssig aufnehmen.

- 6 - 763

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die die Reibbeläge abstützenden, umlaufenden oder feststehenden Metallteile der Bremse derart ausgebildet, dass die der Bremse durch Fahrtwind zuströmende Umgebungsluft einer oder beider der Reibflächen einer Reibpaarung gegenüberliegenden Oberfläche der Reibbeläge zugeführt wird.

Durch diese Massnahme wird erreicht, dass die von einem Reibbelag auf seiner Reibfläche aufgenommene Wärme ohne Durchleitung durch das den Belag abstützende Metallteil über die der Reibfläche des Reibbelages gegenüberliegende Aussenfläche durch Konvektion und/oder Strahlung an die Umgebung abgeführt wird.

in noch weiterer Ausbildung der Erfindung wird zur axialen Halterung jedes Belagsegmentes ein Niet, Schraube oder ein die Verbindung mittels Keramikkleber herstellendes Befestigungselement vorgesehen.

Jn den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 bis 3 ist eine im Antriebsstrang angeordnete Vollbelagscheibenbremse mit Druckluftbetätigung und in den Abbildungen 4 bis 6 eine im Rad eines schweren Nutzfahrzeugs untergebrachte Bremse wiedergegeben. In Fig. 7 bis 9 ist eine Personenwagen-Teilbelagscheibenbremse veranschaulicht und in Fig. 10 bis 12 eine an den Ausgang des Schaltgetriebes eines schweren Nutzfahrzeugs angebaute Mehrfach-Vollbelagscheibenbremse. Schliesslich ist in den Abbildungen Fig. 13 und 14 eine Personenwagen-Vollbelagscheibenbremse mit der bei geringstmöglichem Gewicht Fahrzeuglebensdauer der Bremse erzielt werden kann und in Fig. 15 bis 17 die Einbaulösung einer derartigen Bremse an der nicht angetriebenen Vorderachse eines Rennwagens dargestellt.

- 7 - 763

Bei der Bremse Fig. 1 bis 3 sind mit 1 und 2 die umlaufenden, zur Kühlung mit radialen Rippen ausgerüsteten'Bremsgehäusehälften mit Schrauben 4 am umlaufenden Antriebsflansch 3 des Fahrzeugs befestigt. Die Bremsgehäusehälften 1 und 2 tragen Kohle-Kohlefaserbelagsegmente 1 bzw. 2 , die sich auf der ebenen Oberfläche der Bremsgehäuse frei ausdehnen können. Im Zentrum sind sie axial durch Bundzapfen I₂ und 22» welche an den Belagsegmenten sowie dem Bremsgehäuse mittels Keramikkleber festgehalten sind, befestigt. Zur Abstützung in Umfangsund Radialrichtung dienen Vorsprünge 1, bzw. 2-· Die mit den' Belagsegmenten 1 bzw. 2, in Reibschluss stehenden, gleich ausgebildeten Belagsegmente 5. der Bremsscheibe 5 bzw. 6, der Bremsscheibe b sind ebenfalls durch Bundzapfen S₀ bzw. O₀ axial und durch mittels Prägung erzeugter Vor^prünge 5_ in Umfangsrichtung formschlüssig gehalten.

Zwischen den Bremsscheiben 5 und 6 sitzt, zusammen mit den Bremsscheiben durch die Bremsträgerarme 7 in Umfangsrichtung gehalten, der im Querschnitt U-förmige Ringzylinder 8. Dieser trägt mittels zweier konzentrischer Tellerfedern 10 und 11 die sich an Spannringen 12 und 15 am Ringzylinder abstützen, den Druckring 9. Der Ringzylinder 8 bildet zusammen mit den Tellerfedern 10 und 11 und dem Druckring 9 den durch die Ringmanschette 16 abgedichteten Druckraum 2Q. Die Tellerfedern sind am Druckring mittels der Sprengringe 13, 14 sowie 9_?, 9_ gehalten. Die Sprengringe 9₂ und 9, sind zusammen mit dem zylindrischen Fortsatz 9, durch eine Blechkappe 9. gegenüber der Ringmanschette 16 abgedeckt.

Am Umfang verteilt sind im Druckring Stifte 17 befestigt, welche -in den Druckraum 20 der Zuspanneinheit eingreifen und von geschlitzten Klemmringen 18 gehalten sind. Bei der Betätigung der Bremse werden die Klemmringe 18 mitgenommen und

- 8 - 763

bei einem Lüftspiel, welches das Axialspiel zwischen Klemmring 18 und Sprengring 19 übersteigt, festgehalten.. Die Stifte 17 rutschen axial weiter und bewirken dadurch einen Spielausgleich. Die Druckluft zum Druckraum 20 wird über den Schlauchstutzen 21 zugeführt.

Bei der im Rad angeordneten Bremse nach Fig. 4 bis 6 ist das Bremsgehäuse 37 an den die Felgenbügel 51 der Felge 52 mit dem keifen 53 tragenden Radbolzen 36 befestigt. Die Bremsgehäusehälfte 37 ist durch Schrauben 38 mit der zweiten Bremsgehäusehälfte 39 verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind ebenfalls Kohle-Kohlefaser-Reibbeläge angewendet, jedoch sind Ringe benutzt, die zur Ermöglichung der Wärmedehnung auf der Gehäuseseite mittels radialer Schlitze auf den Schrauben 38 sitzen. Diese Belagringe sind mit 37. bzw. 39 und ihre radialen Nuten mit 37-, und 39₇ gekennzeichnet. Als in Umfangsrichtung feststehende Bremsscheiben sind Kohle-Kohlefaserscheiben 42, 43 vorgesehen, die das Bremsmoment direkt über Blechbügel 42-, bzw. 43-, auf die Bremsträgerarme 41 des Bremsträgers 3I₁ übertragen. Die Bremsträgerbügel 41 sind am Brems träger 31. durch Schrauben 40 befestigt.

Ikv Ringzylinder 46, der über die Tellerfedern 50, und 50_? den Druckring 44 trägt, ist durch die Ringmanschette 49 abgedichtet. In diesem Beispiel trägt der Ringzylinder auf einer Kugelfläche ein Druckstück 45, über welches auf dieser Seite die Kohlebremsscheibe 43 beim Bremsen angedrückt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite erfolgt die Anlage der Kohlebremsscheibe 42 durch das mit dem Ringzylinder. 46 über die beiden konzentrischen Federteller 5O₁ und 50-, verbundene

1 i*

!»flickstück 44.

Die Druckluft zum Betätigen wird über die Schlauchleitung und die Bohrung 48 dem durch die Manschette 49 abgedichteten

- 9 - 763

Ringzylinderdruckraum zugeführt. In Fig. 5 ist ein Kohle-Kohlefaserbremsring und in Fig. 6 eine Kohle-Kohlefaserbremsscheibe M in der Ansicht dargestellt.

Die Personenwagen-Teilbelagscheibenbremse gemäss Fig. 7, 8, 9.1 und 9.2 ist druckluftbetätigt ausgeführt. Die pneumatische Betätigung wurde gewählt, weil dabei infolge der Zwischenschaltung eines Druckkolbens zwischen Belagträger und Betätigungskolben letzterer thermisch entlastet ist. Ausserdem dürfte in Zukunft auch bei Personenkraftwagen mit einer Anwendung von Luftfederung zu rechnen sein. Dann wird eine Betätigung der Bremsen durch das Servomittel Druckluft erfolgen. In diesem Zusammenhang muss darauf hingewiesen werden, dass der für Kohle-Kohlefaserbelag.Charakter istische niedrige Reibwert der Ruhe, welcher für die Wirkung der Betriebsbremse bezüglich ihres Bremseingriffes durchaus Vorteile bietet, eine Anwendung für eine Haltebremse ausschliesst. Die Feststellbremse sowohl bei einem Personen- wie Nutzkraftwagen muss deshalb beispielsweise mit einem aramidverstärkten organischen oder anorganischen Metallsinter- oder Metall-Keramiksinterbelag mit hohem Reibwert der Ruhe ausgerüstet sein.

Die Bremse J-Ig. 7 kann auch mit einer mechanischen oder mit einer hydraulischen Zuspannung versehen werden, falls bei letzterer isolierend wirkende Glieder zwischen Betätigungskolben und Belagträger geschaltet werden.

In den Abbildungen ist mit 61 das Rad, welches durch Radmuttern 62 und Radbolzen 63 mit der Nabe 64 verbunden ist, gekennzeichnet. Die Nabe ist über das Kugellager 65 am Schwenklager 66 angehängt. Die aus Kohle-Kohlefaser-Reibbelag" hergestellte Bremsscheibe 67 sitzt axial frei beweglich auf den zylindrischen Fortsätzen 63 der Radbolzen 63. In vorliegendem Bei-

.../10

- 10 - 763

spiel ist sie von zwei Festsätteln 69 und 75 umfasst, wovon der obere Sattel im Längsschnitt wiedergegeben ist. Den durch Schrauben 68 befestigten Sätteln wird über die Stutzen 69.. und 75, Betätigungsdruckluft zugeführt. Die Sättel sind jeweils durch einen mittels Muttern 69 und Gewindebolzen 69. befestigten Deckel 69-, abgeschlossen. Der durch eine Nutringmanschette abgedichtete Betätigungskolben 69 bewegt beim Bremsen über ein Druckstück 69., eine im Zylinder durch Sprengringe 69g und 69 ₀ abgestützte Bellevillefeder 69„ und schliesst über den Druckkolben 69-ΐη» der durch einen Faltenbalg 69 -, gegen Schmutz gesichert ist, die Bremse. Die Bellevillefeder 69_O stellt dabei die Kraftübersetzung vom Betäti-

gungskolben zum Druckkolben her. Durch einen mit dem Druckkolben 69 verbundenen Stift 69,., Klemmkugeln 69 _ und axial federnd abgestützten Konusring 69_lf wird der Bremshub stufenlos geregelt.

Die in Umfangsrichtung feststehenden Kohle-Kohlefaserbelagsegmente 70, 71 sind mit den Belagträgern 72 und 73, welche durchgehende, in Fig. 8 und 9.1 durch Pfeile gekennzeichnet, vom Fahrtwind durchströmte Aussparungen 72, bzw. 73. aufweisen, in Bremsrichtung entweder durch am Ende der Belagsegmente angeordnete Nocken 72, bzw. 73, oder, wie die Ausführung in Fig. 9.2 veranschaulicht, durch in der Mitte der Belagsegmente angeordnete Nocken 72r und 73r in formschlüssiger Verbindung. Bei Anwendung von in der Mitte der Belagsegmente angebrachten Abstütznocken müssen die Belagsegmente eingepresste Nuten aufweisen. Radial werden die Belagsegmente 72 und 73 durch die Köpfe von Nieten 72, und 73. sowie durch die die Bremskraft der Belagträger aufnehmenden Mitnehmerbolzen 74 gehalten. Der Belagträger 72 wird bei der Betätigung durch den Druck-

7b3

kolben ο9., axial bewegt, während der Belagträger 73 sich am Bügel 09 , des Festsattels abstützt.

In den Abbildungen 10, 11 und 12 ist eine Getriebebremse dargestellt, die im Antriebsstrang eines Nutzfahrzeugs auf der Abtriebswelle des Schaltgetriebes angeordnet ist. Die Bremse ist in Fig. 10 im in der Seitenansicht Fig. 11 mit S-T angegebenen Längsschnitt und in Fig. 12 in einem in in Fig. mit U-V angegebenen Teilzylinderschnitt dargestellt.

In den Abbildungen ist mit 75 das Getriebe und mit 7S₁ der Getriebeabtriebsflansch gekennzeichnet. Zwischen letzterem und dem Wellengelenkflansch 76- der Kardanwelle 76 ist der symmetrisch ausgebildete, zweiteilige Läufer 77, und 77-, der Getriebebremse befestigt. Der Läufer besteht aus einem Ringteil 77„ bzw. 77, und den hakenförmig ausgebildeten Mitnehmern 77_ς bzw. 77 , auf welche die umlaufenden, ap ihrem Innenumfang zur Drehmomentmitnahme mit radialen Nuten ausgerüsteten Kohle-Kohlefaser-Scheiben 78 aufgeschoben sind. Beim Bremsvorgang werden mit den umlaufenden Scheiben 78 die an den mit den! Getriebekasten verschraubten Bremsträgerarmen 79 axial frei beweglich aufgehängten, ebenfalls aus Kohle-Kohlefaserbelag bestehenden Bremsscheiben 80 in Reibschluss gebracht. Zur Drehmomentübertragung weisen die Scheiben 80 an ihrem Aussenumfang radiale Nuten, welche die Bremsträgerarme umfassen, auf.

Zwischen den beiden mittleren, in Umfangsrichtung festen Bremsscheiben 80 sitzt die im vorliegenden Beispiel mit einer Zweikreisdruckluftzuspannung ausgerüstete Betätigungsvorrichtung 81, die auch mit hydraulischer oder mechanischer Zuspannung ausgerüstet werden kann. Die übrigen Paare von Bremsschciben 80 sind durch in Umfangsrichtung feststehende Ab-

.../12

- 12 - 763

Standsringe 82 und. die beiden Paare von umlaufenden Bremsscheiben 78 durch die umlaufenden Abstandsringe 83 verbunden. Diese lose zwischen Bremsscheiben angeordneten Abstandsringe bestehen jeweils aus einer ringförmigen Rippe 8Z₁ bzw. 8 3.., von der axiale, in gleichem Abstand am Umfang angeordnete Querrippen 82₂ bzw. 83,, ausgehen. Diese Querrippen liegen an den Br_%emsscheiben an und lassen einen- radialen Luftstrom zu, der bei den umlaufenden Abstandsringen.durch die hakenförmigen Mitnehmer des Läufers sowie durch die Querrippen und bei den feststehenden durch die hakenförmigen Mitnehmer des · Läufers erzeugt wird. Der Luftstrom wird über die den Reibflächen der Bremsscheiben 78 und 80 gegenüberliegenden Flächen geleitet und führt die infolge der guten Wärmeleitung des Reibbelagwerkstoffes dorthin gelangte Wärme an die Umgebungsluft ab.

Das in Fig. 13 und 14 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung gibt eine in das Vorderrad eines Personenwagens eingebaute Vollbelagscheibenbremse wieder. Bei dieser Bremse ist das Prinzip der beim Bremsen von den Belägen durch ihren Reibschluss aufgenommenen Wärme auf der der Reibfläche gegenüber-1 legenden Oberfläche durch Konvektion an die Umgebungsluft abzuführen in hohem Masse bei geringem Raum- und Gewichtsaufwand verwirklicht. Die Bremse ist in Fig. 13 im in Fig. 14 mit W-X gekennzeichneten Längsschnitt und in Fig. 14 in der Ansicht von der Radaufhängung aus, wobei der Bremsträger in der in Fig. 13 angegebenen Ebene Y-Z im Schnitt zu sehen ist, wiedergegeben.

In den Abbildungen ist mit 85 das Rad, das mittels Radbolzen 8S₁ an der Nabe 86 befestigt ist, gekennzeichnet. Die Nabe weist Augen 86, auf, an denen mit Schrauben 87 der zweiteilige,

- 13 - 763

symmetrische Läufer 88, 89 befestigt ist. Wie in Fig. 14 zu erkennen ist, ist die Nabe derart ausgebildet,- dass sich zwischen den Augen 86 , innerhalb der Flanschringe 88.. und 89 BelüftungsÖffnungen ergeben, durch die die radialen Rippen der Läuferhälfte 88 Kühlluft ansaugen können. Der Läufer 88/89 besteht aus den Flanschringen 88 und 89, sowie den hakenförmigen Rippen 88_? und 89.,, -deren radial schräg gestellte Verbindungsrippen zu den Flanschringen breit ausgebildet sind, um eine intensive Innenbelüftung der Bremse zu gewährleisten. Auf diese Verbindungsrippen sind die aus einem Stück oder mehrteilig ausgebildeten Belagscheiben 88, und 89, aufgeschoben, wobei die am Innenumfang der Belagscheiben angebrachten Nuten 89, bei der Anlage an den Rippen 8S₁ und 89.-, letztere umfassen.

üie beim Bremsen den Reibschluss mit den Belagscheiben 88, und 89„ erzeugenden, in Umfangsrichtung feststehenden Belagschciben 91 und 92 sind wie ihre Gegenscheiben axial frei, jedoch in Umfangsrichtung mit ihren Metallteilen durch Nocken 91 und 92 verbunden. Dadurch wird bei der unterschiedlichen Wärmedehnung von Kohle-Kohlefaserwerkstoff der Bremsscheiben und Grau- oder Temperguss und Stahl der Abstützteile ein Verspannen oder Klemmen der Paarungen verhindert. Ebenso wie die Belagscheiben 88, und 89., können auch die in Umfangsrichtung feststehenden Bremsscheiben 91 und 92 aus Herstellungsgründen geteilt ausgebildet werden. Dies setzt allerdings die Anordnung von mehr Bremsträgerarmen voraus. Die die axiale Betätigungskraft der hydraulischen Zuspannvorrichtung aufnehmenden Bremsscheiben 91 und 92 umfassen mit den an ihrem Aussenumfang angeordneten Nocken 91. und 92, die Bremsträgerarme 91) und übertragen somit direkt das von ihnen durch Reibung aufgenommene Bremsmoment.

.../14

- 14 - 7b3

Die Breinsscheiben 91 und 92 stehen über druckfeste, hitzebeständige, isolierende Druckringe 95 und 94, welche auf ihrer an Bremsscheiben anliegenden Flächen radial verrippt sind, mit den beiden durch Dichtringe abgedichteten Spreizringen 95 und 9ö der Zuspannvorrichtung in axialem Kraftschluss. Infolge der bremsscheibenseitigen Verrippung der Druckringe 93 und 94 gelangt die von den Verbindungsrippen des Läufers 88, 89 geförderte Luft auf die den Reibflächen gegenüberliegenden Oberflächen der Bremsscheiben 91 und 92, wodurch die Bremswärme auf dieser Seite ebenso wie bei den umlaufenden Bremsscheiben 88, und 89-,, bei denen die Belüftung der direkt mit der Umgebungsluft in Berührung gelangenden Aussenoberflachen durch die hakenförmigen Rippen 88. und 89 des Läufers verstärkt wird, durch Konvektion abgeführt wird. Die Richtung der die Reibbeläge umströmenden Kühlluft ist durch Pfeile 97 und 98 verdeutlicht. Das Lüftspiel zwischen den Bremsscheibenpaaren wird in bekannter Weise durch die in besonders geformten Nuten der Spreizringe untergebrachten Dichtringe der Zuspannvorrichtung aufrecht erhalten.

Kärrnetechnisch ist zu bemerken, dass die von sämtlichen Scheibenbremsbauarten spezifisch (Raum und Gewicht] am höchsten belastbare Vollbelagscheibenbremse mit radial verripptem, innen oder uussen offenem Bremsgehäuse und .darin untergebrachten, am ganzen Umfang mit Reibbelag versehenen Bremsscheiben für die Verwendung eines spezifisch leichten, hochfesten, wärmeleitenden Reibstoffes bei Anwendung der Massnahmen der I.rfindung besonders geeignet ist. Die damit erreichbaren zusätzlichen Verbesserungen überwiegen die mit Teiischeibenbremsbauarten mit demselben Belag erzielbaren Fortschritte wegen der dort bestehenden unterschiedlichen spezifischen Reibflächenleistungen .

.../15

- 15 - 763

Schliesslich wird noch im L-inbaubeispiel Fig. 15 bis 17 gezeigt, wie eine mit Kohie-Kohlefaserreibbelag ,ausgerüstete Vollbelagscheibenbremse der zuletzt beschriebenen Ausführung mit auf beiden Seiten der Reibpaarung optimierter Wärmeabfuhr für höchste Bremsleistung angeordnet werden kann. Die Aufgabe dieser kinbaulösung besteht darin, ohne zusätzliche Belüftungsleitungen, also unter Vermeidung dadurch auftretender dynamischer Verluste, eine direkte Ableitung der Bremswärme bei im normalen Strassenverkehr nicht auftretenden Höchstbelastungen von Bremsungen aus über 300 km/h mit kurzer Zeit-, folge zu erzielen.

In den Abbildungen ist schematisch die Vorderradaufhängung mit Vollbelagscheibenbremse wiedergegeben. Fig. 15 zeigt den in der in Fig. Id mit A-B gekennzeichneten Ebene dargestellten Schnitt durch die Vorderradaufhängung eines Rennwagens, Fig- 16 den in Fig. 15 mit C-D gekennzeichneten Querschnitt durch die Bremse und Fig. 17 den in Fig. 15 mit L-I gekennzeichneten Längsschnitt.

Mit 101 ist das den Reifen 102 tragende Rad, welches über die Konuswelle 107 auf Lagern 103 und 103-, im Achshalter 103 gelagert ist, gekennzeichnet. An Kugelgelenklagern 103 und 105, ist letzterer über Querschwingen 104 und 105 am Wagenkasten 106 aufgehängt. Am Flansch 107, der Konuswelle 107 sitzt der Läufer 108/108 mit Reibbelägen 108 und 108?

Ii 1 ^ -1

der ausserhalb des Rades umlaufenden Vollbelagscheibenbremse 108, welche auf jeder Seite gemäss Beispiel Fig. 13, 14 mit je zwei Kohle-Kohlefaserbelagscheiben ausgerüstet ist. In diesem Fall sind die feststehenden Belagscheiben 108-, und 108, geteilt ausgeführt und an abnehmbaren Bremsträgerarmen 103^ und 103₅ gelagert. Die Belaghälften sind mit IO83 und IO83 gekennzeichnet, die Spreizringe der hydraulischen Zuspannvorrichtung mit 108^ und 108_&, der Bremsschlauch mit 108-,

Claims

Dr.Ing. Hermann Klaue

Beim Schlössle 10 763

Eningen u.a.

Scheibenbremse mit Kohle-Kohlefaser-Reibbelag, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Patentansprüche

IJ Scheibenbremse mit Kohle-Kohlefaser-Reibbelag, insbeson- · dere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibpaarung durch mit plattenförmigen Kohle-Kohlefasersegmenten ("1 ., 2,, 5.., 6 , 70, 71) oder -scheiben (57 39., 42, 43; 67; 78, 80; 88 , 89., 81, 92) armierte umlaufende, sowie in Umfangsrichtung feststehende Belagträger (1, 2, S, 6; 37, 39; 72, 73; 7?₅, 77_&, 82, 83; 88, 89, 93, 94; 108-, 108^) gebildet wird, deren Belagarmierung (I₁, 2_J5 S₁, O₁; 37_χ, SS)₁, 42, 43, 70, 71; 78, 80; 88₇, 89,, 91, 92) derart gestaltet, befestigt und abge-

*J O

stützt ist, dass eine für die freie thermische Ausdehnung notwendige Relativbewegung .zwischen Belag und ßelagträger möglich ist, wobei für die Drehmomentübertragung entweder die Reibbcläge Nocken (42 , 43.) oder Nuten (37-, 59.,) aufweisen, welche sich an Nocken (5,; 72,, 73,, 72_ς, 73,0

O ^ O O O D

oder Nuten der sie tragenden Metallteile (72, 73) oder an

mit diesen verbundenen Schrauben (38, 63,) oder Nieten

(72 j, 73^) abstützen oder die Metallteile (1, 2, 5, b)

Vorsprünge (S,) oder Ränder (1-, 2_) aufweisen, die die

O o«_>

Reibbeläge formschlüssig aufnehmen.
2)Scheibenbremse, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Reibbeläge abstützenden, umlaufenden oder feststehenden Metall- oder Kunststoffteile (72, 73; 77₅, 77_&, 82, 83;

- 2 - 763

88, 89, 93, 94) der Bremse derart ausgebildet sind, dass die der Bremse zuströmende Umgebungsluft einer oder beider der Reibflächen einer Reibpaarung gegenüberliegenden Oberfläche der Reibbeläge (70, 71; 78, 80; 88 , 89„, 91, 92J zugeführt wird.

3j Scheibenbremse, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Halterung jedes Belagsegments (1 , 2 , 5 , b ) ein Niet, Schraube oder ein die Verbindung mittels Keramikkleber herstellendes Befestigungselement (I₀, 2_Ί, 5,, O₁] vorgesehen ist.