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Vollbelagscheibenbremse, insbesondere für schwere Kraft-
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fahrzeuge Es sind Vollbelagscheibenbremsen mit den Merkmalen: - umlaufendes,
mehrteiliges Bremsgehäuse - stationärer, die Bremsscheiben tragender Bremsträger
- zwei ein- oder mehrteilige, axial beweglich auf dem Bremsträger in Umfangsrichtung
fest angeordnete, die Reibbeläge tragende Bremsscheiben - zwischen den Bremsscheiben
gelagerte, aus Druckringen, welche zum Bremsen hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch
axial bewegt werden, bestehende Betätigungsvorrichtung bekannt.
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Bei Bremsen dieser Bauart, besonders solchen für schwere Nutzfahrzeuge,
wird das Bremsgehäuse bei grossen Bremsmomenten elastisch verformt, so dass die
Bremsgehäuse-Anlaufflächen, bei Verwendung von Karbonbelägen auch die mit den Bremsgehäusen
umlaufenden Belagscheiben, statt einer ebenen eine kegelige Anlauffläche aufweisen.
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Auch wenn es sich bei dieser Verformung nur um zehntel Millimeter
handelt, so tritt doch eine ungleichmässige Anlage der in Umfangsrichtung fest angeordneten
Bremsbeläge auf. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Bremsscheiben an Druckringen
anliegen, welche eine grössere axiale Ausdehnung aufweisen und dadurch Verformungen
grossen Widerstand entgegensetzen, wie es
beispielsweise bei einer
mechanischen Betätigung unumgänglich ist.
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Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, erfolgt erfindungsgemäss die
Zuspann-Druckübertragung von den Druckringen auf die in Umfangs richtung festen
Bremsscheiben durch von Kühlluft durchströmte Druckgitter, deren radiale Rippen
durch Ringabschnitte verbunden sind, welche sich ion jeweils einer Rille jedes Druckringes
abstützen. Diese Druckgitter sind durch die Ausbildung der Ringabschnitte der Druckgitter
für eine Umstülpbelastung elastisch nachgebend ausgebildet, so dass sie sich ohne
grossen Widerstand bei der Bremsung zusammen mit den Bremsscheiben der elastischen
Verformung des Bremsgehäuses anpassen.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Bremse wiedergegeben.
In Fig. 1 ist die obere Hälfte und in Fig. 2 die untere Hälfte der Bremse im Längsschnitt
wiedergegeben. Mit 1 ist die Innenkontur der Felge gekennzeichnet und mit 2 die
Aussenkontur der Nabe. Die zwischen Nabe und Felge angeordnete Vollbelagscheibenbremse
eines schweren Nutzfahrzeugs ist im vorliegenden Beispiel mit Karbonbelägen ausgerüstet.
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Im Ausführungsbeispiel sind mit 3 das umlaufende, dreiteilige Bremsgehäuse,
mit 6 die stationäre, mehrteilige Zuspanneinheit, mit 7 und 8 die feststehenden
Karbonbremsscheiben und mit 9 und 10 die mit dem Bremsgehäuse 3 umlaufenden Karbonbremsscheiben
gekennzeichnet.
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Das dreiteilige Bremsgehäuse 3 besteht aus dem mit der Nabe umlaufenden
Gehäuseteil 31» dem zylindrischen Gehäusemittelstück 32 und dem Bremsdeckel 33.
Die drei Gehäuseteile sind durch
Schrauben 34 und 35 miteinander
verbunden. Das Mittelstück 32 besitzt Aussparungen, durch welche die an den feststehenden
Karbonbremsscheiben nach aussen in Pfeilrichtung vorbeistreichende Kühlluft hindurchströmt.
An seinem Innenumfang ist das Gehäusemittelstück 32 mit Verzahnungen 36 und 37 ausgerüstet,
in welche die Aussenverzahnungen der mit umlaufenden Karbonbremsscheiben 9 und 10
eingreifen.
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Der Bremsträger 4 besteht aus einem am Achsschenkel befestigten Bremsträgerflanschteil
41 und dem Bremsträgerdeckel 42.
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Beide Teile sind durch Schrauben 412 miteinander verbunden.
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Auf den Bremsträgerhälften ist auf Rollen 45 und 46 der Betätigungszylinderring
44 gelagert, welcher wie die mit Aussenverzahnungen 413 und 414 versehenen Bremsträgerhälften
eine gleich ausgebildete Aussenverzahnung 415 besitzt. Die Abdichtung zwischen den
Bremsträgerhälften und dem Betätigungszylinderring erfolgt durch Wellendichtungen
410 und 411.
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In den Bremsträgerhälften ist die Betätigungswelle 5 mit der in die
Innenverzahnung des Betätigungszylinderringes 44 eingreifenden Ritzelverzahnung
5 auf Nadellagern 5 und 53 gelagert. Das Lager 53 stützt sich an einem Zylinderfortsatz
des Rohrfortsatzes 43 ab, der den nicht mit dargestellten Betätigungszylinder trägt.
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Der Betätigungszylinderring 44 greift mit seiner Aussenverzahnung
415 in die Innenverzahnung 622 des Zuspannringes 61 ein.
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Dieser in Umfangsrichtung mit ansteigenden Rollenbahnen ausgerüstete
Ring steht über Rollen 66 und 67 mit den ebenfalls in Umfangsrichtung ansteigenden
Rollenbahnen der Druckringe 64 und 65 in Verbindung. Die Rollen 66 und 67 sind durch
Käfige 68 und 69 abgestützt. Der Zuspannring 61 trägt Rohrfortsätze
62
und 63 auf deren Aussenzylinderflächen der Innenraum der Zuspanneinheit durch an
den Druckringen 64 und 65 befestigten Lippendichtungen 6l4 und 615 abgedichtet sind.
Die Abdichtung am Aussenumfang des Innenraumes der Zuspanneinheit erfolgt durch
Blechtöpfe 623 und 624, welche durch einen Faltenbalg 616 miteinander verbunden
sind. Die BlechtOpfe sind an den Druckringen durch Schnurringe 617 und 618 abgedichtet
und tragen mittels Gewindebolzen 620 und 621 befestigte, am Umfang gleichmässig
verteilt angeordnete zylindrische Zugfedern 619.
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Die Druckringe 64 und 65 stützen sich in Umfangsrichtung an den Bremsträgerhälften
41 und 42 über innen verzahnte Blechfortsätze 625 und 626 ab und übertragen beim
Bremsen ihre axiale Spreizkraft über Druckgitter 610 und 6 welche durch Kugelkopfschrauben
612 und 613 an den Druckringen 64 und befestigt sind, auf die Karbonbremsscheiben
7 und 8. Letztere stützen ihr durch Reibung beim Bremsen aufgenommenes Drehmoment
über Innenverzahnungen auf den Bremsträgerverzahnungen 413 und 414 ab.
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Die in den, den Betätigungsrollen 66 und 67 gegenüberliegenden Rinnen
der Druckringe 64 und 65 sitzenden Druckgitter 610 und 61l weisen einen Ringquerschnitt
auf, an den sich radiale, auf den Karbonbremsscheiben 7 und 8 aufliegende Rippen
anschliessen.
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Die Druckgitter sorgen durch ihre Formgebung für eine in radialer
Richtung gleichmässige Druckübertragung der Zuspannkraft auf die Reibbeläge bei
einer elastischen Verformung des Bremsgehäuses. Dieser Verformung können sich die
Druckgitter dadurch anpassen, dass ihr ltingquerschnitt 629, 630 durch seine Formgebung
eine elastische Umstülpung ohne grossen Widerstand zulässt. Die zur Befestigung
an den Druckringen 64 und 65 dienenden Kugelkopfschrauben 612 und 6l3 lassen diese
elastische Verformung zu.
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Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, ist der Ringquerschnitt 629>
630 der Druckgitter derart ausgebildet, dass eine durch die Lüfterwirkung des Bremsgehäusemittelstücks
32 entstehende, durch Pfeile in den Zeichnungen gekennzeichnete, radiale Luftbewegung
an den Rückenflächen der in Umfangs richtung feststehenden Bremsscheiben 7 und 8
entlang, nicht behindert wird. Dadurch wird die zwischen den Karbonbelägen der feststehenden
Bremsscheiben 7 und 8 sowie der mit dem Bremsgehäuse umlaufenden Bremsscheiben 9
und 10 beim Bremsen entstehende Reibungswärme, welche von den mit einem Karbonfasernetz
ausgerüsteten Karbonreibbelägen infolge deren guter Wärmeleitung gleichmässig verteilt
wird, zunächst aufgenommen und auf der Bremsgehäuseseite an die zwischen den Rückenflächen
der umlaufenden Bremsscheiben 9 und 10 und den Gehäuserippen in der in Fig. 1 angegebenen
Pfeilrichtung vorbeistreichende Luft und an den Rückenflächen der feststehenden
Bremsscheiben 7 und 8 in der oben beschriebenen Weise an die durch die Bremse hindurchströmende
Luft abgegeben.
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Durch Ausrüstung der Bremsträgerhälften 41 42 und dem von letzteren
eingeschlossenen Betätigungszylinderring 44 mit der gleichen, jeweils unmittelbar
anschliessenden Aussenverzahnung sowie der Ausrüstung der in Umfangsrichtung fest
angeordneten Zuspann- und Bremsenteile mit einer entsprechenden Innenverzahnung
ist ein leichter Zusammenbau und ein leichtes Zerlegen der Bremse in ihre zwei Baugruppen
1) Bremsgehäuse 3 mit Bremsscheiben 7 bis 10, gekapselte Zuspanneinheit' 6 2) gekapselter
Bremsträger 4 mit Betätigungswelle 5 möglich. So kann nach Abnahme des Rades die
Baugruppe 1 von
der mit dem Achsschenkel oder der Achse verschraubten
Baugruppe 2 in Ausgangsstellung des mit der Betätigungswelle 5 verbundenen Gestängestellers
abgezogen und ebenso wieder aufgesetzt werden. Beim Zusammensetzen können als Montagehilfen
Holz- oder Metallstäbe zum radialen Festsetzen der Bremsscheiben und der Zuspanneinheit
zwischen Gehäusemittelstück und die oben genannten Teile geschoben werden.
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Zum Auswechseln der Belagscheiben ist dann lediglich erforderlich,
das Bremsgehäuse durch Lösen der Gehäuseschrauben zu öffnen und die Scheiben herauszuziehen,
ohne dass die gekapselte Zuspanneinheit geöffnet zu werden braucht.