DE3410127A1

DE3410127A1 - Einstueckige bremsscheibe

Info

Publication number: DE3410127A1
Application number: DE19843410127
Authority: DE
Inventors: Artur 8900 Augsburg Kugler; Franz-Xaver Zaunberger
Original assignee: Renk GmbH; Zahnraederfabrik Renk AG
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1984-03-20
Filing date: 1984-03-20
Publication date: 1985-10-03
Also published as: IT8520939V0; FR2561732B1; IT8519694A0; JPS61112834A; IT1184351B; FR2561732A1; DE3410127C2

Description

Unser Az.: PA 683 DE 23. Februar 1984

ZAHNRÄDERFABRIK RENK AKTIENGESELLSCHAFT

Einstückige Bremsscheibe

Die Erfindung betrifft eine einstückige Bremsscheibe, mit einer zentralen Bohrung, mit um die Bohrung herum verteilten Mitnehmerflächen zur drehfesten Befestigung an einer Vorrichtung, und mit einer Vielzahl von Nuten in den ringförmigen Reibflächen auf beiden Seiten der Bremsscheibe.

Eine solche einstückige Bremsscheibe ist aus der DE-PS 23 08 256 bekannt. Ihre Nuten haben eine geringe Tiefe und verlaufen in Form von exzentrisch zueinander angeordneten Ringen. Die bekannten Bremsscheiben sind für Fahrzeuge bestimmt und die Nuten sollen bei Regen ein schnelles Abführen von Wasser bewirken.

Aus der DE-PS 12 02 153 sind auch Bremsscheiben mit durchgehenden Schlitzen bekannt, welche sich von Reibfläche zu Reibfläche erstrecken und dadurch die Bremsscheibe teilweise trennen. Eine solche Lösung hat den Nachtei], cUiß die Anzahl dar Schlitze wegen der damit verbundenen starken Minderung der Festigkeit begrenzt ist. Die Schlitze führon zu einer Minderung der Belast-

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barkeit bezüglich Drehzahl und Bremsmoment.

Zur Erzielung hoher Bremsleistungen und Vermeidung der Verformung von Bremsscheiben bei Erhitzung der Reibflächen während des Bremsvorganges sind mehrteilige/ sogenannte gebaute Bremsscheiben entwickelt worden, wie sie aus den US-PS 3 171 527 und 3 493 087 sowie der DE-PS 674 759 bekannt sind. Diese Lösungen haben jedoch den Nachteil, daß sie relativ aufwendig und teuer in der Herstellung sind.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei einer einstückigen Bremsscheiben eine höhere Leistungsfähigkeit und Betriebssicherheit zu erzielen.

Bei einfachem Aufbau der einstückigen Bremsscheibe sollen Verformungen (Verziehen der Bremsscheibe) durch die beim Bremsvorgang entstehende Erhitzung weitgehend vermieden werden. Verformungen der Bremsscheibe treten besonders bei sogenannten Vollscheibenbremsen auf, da sich bei diesen die andrückbaren Bremsbeläge über den gesamten Umfang der Reibflächen der Bremsscheibe erstrecken. Solche Verformungen können auch bei gelöster Bremse zu einer dauernden Berührung der Bremsscheibe mit den Bremsbelägen führen. Bei stärkeren Verformungen können örtlich erhebliche Anpreßkräfte auftreten und eine partielle Überhitzung und Zerstörung der Bremsscheibe verursachen- Dies soll durch die Erfindung vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Nuten sich jeweils vom radial inneren bis zum radial äußeren Rand der Reibflächen erstrecken und die Reibflächen in eine Vielzahl von in Umfangs-

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richtung aufeinander folgenden Flächensegmenten unterteilen.

Durch die relativ tiefen Nuten wird eine ungleichmäßige Ausdehnung der Bremsscheibe durch hohe Oberflächentemperaturen und damit auch eine Verformung der Bremsscheibe vermieden. Gleichzeitig verringert sich die Steifigkeit der Bremsscheibe erheblich/ so daß eine gleichmäßige Anpressung aller Bremsbeläge am gesamten Umfang der Bremsscheibe und damit auch eine gleichmäßige Erwärmung der Bremsscheibe sichergestellt wird, auch wenn die Bremsscheibe in einer Vollscheibenbremse verwendet wird. Durch die Elastizität der Bremsscheibe infolge der Nuten kann sie durch einen kurzzeitigen Bremsdruck, wenn sie verformt ist, wieder in eine ebene Form zurückgepreßt werden. Hierzu ist ist eine verhältnismäßig große Nutanzahl und eine ausreichende Nuttiefe erforderlich. Die Bremsscheibe kann in axialer Richtung wesentlich dicker ausgebildet werden, ohne die Steifigkeit der Bremsscheibe wesentlich zu erhöhen. Eine dickere Bremsscheibe mit höherem Gewicht kann auch eine höhere Wärmeenergie je Bremsvorgang aufnehmen, ohne daß unzulässig hohe Temperaturen entstehen. Die Nuten geben gleichzeitig eine zusätzliche Kühlwirkung, da insbesondere bei höheren Drehzahlen Kühlluft oder Kühlöl durch die Nuten hindurchströmen kann.

Als vorteilhaft hat sich außerdem eine schräge Anordnung der Nuten, abweichend von der Radialrichtung, erwiesen, weil dadurch ein Rattern während des Bremsvorganges vermieden und gleichzeitig eine höhere Festigkeit zur übertragung des Bremsmomentes erreicht wird.

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Die Nuttiefe wird vorzugsweise so gewählt, daß die axiale Restdicke zwischen dem Nutgrund gegenüberliegender Nuten maximal 70 % der gesamten Scheibendicke beträgt.

Die Breite der Nuten beträgt vorzugsweise zwischen ein und fünf Millimeter.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Nuten in einer von der Radialrichtung abweichenden Richtung je Bremsscheibenseite in gleicher ümfangsrichtung geneigt, wobei jedoch die Nuten der einen Reibfläche entgegengesetzt zu den Nuten der anderen Reibfläche liegen und sich paarweise mit diesen kreuzen. Dadurch kreuzen sich die Nuten der beiden Reibflächen jeweils nur in einem sehr kleinen Punkt, so daß keine wesentliche mechanische Schwächung der Bremsscheibe auftritt, wobei man trotzdem durch die Nuten eine große Elastizität der Bremsscheibe erzielt.

Die einstückige Bremsscheibe nach der Erfindung läßt sich sowohl als Bremsscheibe in Bremsen als auch als Kupplungsscheibe in Kupplungen einsetzen. Durch die erhöhte Leistungsfähigkeit und Betriebssicherheit eignet sich die Bremsscheibe insbesondere zur Verwendung in sehr schweren Fahrzeugen, wie beispielsweise Panzern.

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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden mit Bezug darauf beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1 eine Stirnansicht einer einstückigen Bremsscheibe nach der Erfindung und

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt längs der Ebene I-I in Fig. 1.

Die gezeigte einstückige Bremsscheibe 1 nach der Erfindung hat eine zentrale Bohrung 2 mit um die Bohrung herum verteilten Mitnehmerflächen 3 in Form einer Verzahnung zur drehfesten Befestigung an einer Vorrichtung. Die Bremsscheibe 1 ist auf beiden Seiten mit ringförmigen Reibflächen 7 und 9 versehen. Darin gebildete Nuten 11 und 13 verlaufen jeweils vom radial inneren Rand 15 bis zum radial äußeren Rand 17 der Reibflächen 7 und 9. Die Nuten 11 und 13 verlaufen in einer von der Radialrichtung abweichenden Richtung je Bremsscheibenseite in gleicher ümfangsrichtung geneigt, wobei die Nuten 11 der einen Reibfläche 7 entgegengesetzt zu den Nuten 13 der anderen Reibfläche 9 liegen und sich paarweise mit diesen kreuzen. Die axiale Restscheibendicke 21 zwischen den Grundflächen 23 und 25 der Nuten 11 und 13 der beiden Reibflächen 7 und 9 liegt vorzugsweise unterhalb von/höchstens bei siebzig Prozent der über die Reibflächen 7 und 9 gemessenen axialen Scheibendicke 27.

Die Breite 31 der Nuten 11 und 13 beträgt vorzugsweise zwischen ein Millimeter und fünf Millimeter.

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Aus den Zeichnungen ist deutlich erkennbar, daß sich die Nuten 11 und 13 der beiden Reibflächen 7 und 9 jeweils nur in einem punktförmig kleinen Querschnittsbereich 33 paarweise gegenüberliegen, so daß die Bremsscheibe durch die Nuten 11 und 13 mechanisch nicht merklich geschwächt wird. Zur deutlicheren Darstellung sind die Nuten 11 und 13 übertrieben breit gezeichnet, in Wirklichkeit kann eine Breite von beispielsweise nur 0,5 mm genügen.

Den Reibflächen 7 und 9 liegen auf ihren Umfang verteilt jeweils mehrere Bremsbeläge 35 auf Andruckscheiben 37 in ansich bekannter Weise gegenüber.

Die Nuten 11 und 13 verlaufen vorzugsweise geradlinig.

Dadurch sind sie leicht herstellbar und sie bilden nur kurze Abflußwege für Kühlluft oder Kühlflüssigkeit.

Claims

Unser Az.: PA 683 DE 23. Februar 1984 ZAHNRÄDERFABRIK RENK AKTIENGESELLSCHAFT Patentansprüche

1. Einstückige Bremsscheibe, mit einer zentralen Bohrung, mit um die Bohrung herum verteilten Mitnehmerflächen zur drehfesten Befestigung an einer Vorrichtung, und mit einer Vielzahl von Nuten in den ringförmigen Reibflächen auf beiden Seiten der Bremsscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (11,13) sich jeweils vom radial inneren (15) bis zum radial äußeren (17) Rand der Reibflächen (7,9) erstrecken und die Reibflächen in eine Vielzahl von in ümfangsrichtung aufeinanderfolgenden Flächensegmenten unterteilen.

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Restscheibendicke (21) zwischen den Nuten (11,13) an den beiden Reibflächen (7,11) gleich oder kleiner siebzig Prozent der über den Bremsflächen gemessenen axialen Scheibendicke (27) ist.

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3. Bremsscheibe nach 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (11,13) in einer von der Radialrichtung abweichenden Richtung je Bremsscheibensexte, auf die Reibfläche gesehen, in gleicher Schragungsrichtung geneigt verlaufen, und die Nuten (11) der einen Reibfläche (7) gegenüber den Nuten (13) der anderen Reibfläche (9) liegen und sich mit diesen paarweise kreuzen.

4. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Nuten (11,13) zwischen ein und fünf Millimeter beträgt.

5. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (11,13) geradlinig sind.