DE619550C - Reibbelaganordnung fuer Bremsen mit durch Lenker verbundenen Bremsbacken, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Bremsen mit durch Lenker verbundenen Bremsbacken, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welchen die einleitende Spreizkraft auf die Eingangsbacke und die Widerlagerkraft der Ausgangsbacke konstante Richtungen besitzen, sind bereits bekannt.

Wenn im Laufe des Betriebes die Temperatur infolge einer kräftigen und langanhaltenden Bremsung ansteigt, so nimmt bei Verwendung gewöhnlicher Bremsbeläge die Reibwertziffer und die Wirksamkeit der Bremse ab. Um diese Nachteile zu vermeiden, könnte man Bremsbeläge zu verwenden suchen, deren Reibwertziffer sich mit der Temperatur nicht ändert. Aber soweit bekannt, ist es bisher nicht gelungen, derartige Bremsbeläge zu finden. Das einzige Ergebnis, das im Laufe dieser Untersuchungen erzielt worden ist, war die Ermittlung von Belägen, deren Reibwertziffer φ mit der Temperatur steigt, anstatt abzunehmen.

Die Erfindung bezweckt nun die praktische Konstanthaltung der Wirksamkeit der Bremse trotz der Temperaturschwankungen. Zu dieas sem Zweck zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß bei einer Anordnung und Bemessung der durch Spreizglied, Lenker und Reibbelag bestimmten, auf die einzelne Bremsbacke wirkenden Kräfte, derart, daß sich diese Kräfte in einem Punkte schneiden, eine einzelne Bremsbacke mit zwei getrennten Reibbelägen versehen ist, die zu beiden Seiten einer Richtungslinie angeordnet sind und deren Reibwertziffern sich mit steigender Temperatur in entgegengesetztem Sinne andem, so daß die Reibwertziffer des einen Reibbelages mit steigender Temperatur zunimmt, während die Reibwertziffer des anderen Reibbelages mit steigender Temperatur abnimmt, wobei die Richtungslinie durch den Schnittpunkt der Kräfte einerseits und den Schnittpunkt derjenigen Linien anderseits bestimmt oder angenähert festgelegt ist, die von den gedachten Druckmittelpunkten der beiden Bremsbeläge als Tangenten zu einem um den Bremstrommelmittelpunkt konzentrischen Hilfskreis von dem Halbmesser r sin φ für die Reibwertziffer in der Ruhe oder bei abgekühlten Bremsbelägen gezogen sind.

In der Zeichnung, welche eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, zeigen

Fig. ι schematisch eine Bremse nach der Erfindung,

Fig. 2 dieselbe Anordnung, bei welcher jedoch der Kräfteverlauf ein anderer ist, in der Annahme, daß die Reibwertziffer zugenommen hat.

Fig. 3 und 4 ähneln der Fig. 1, jedoch bei anderem Kräfteverlauf.

Fig. 5 zeigt die praktische Ausführung. Die Bremse (Fig. 5)- besteht aus einer Trommel 1 und zwei Backen 2 und 3, die ' untereinander durch einen bei 5 -^und 6 an diesen angelenkten Lenker 4 verbunden sind. Eine Vorrichtung zum Spreizen der Backen ist bei .7 angedeutet. Mittels dieser beispielsweise hydraulischen Vorrichtung kann auf die» eine Backe 3 eine Schubkraft von fester Richtung χ (Fig. ι bis 4) und auf die andere Backe 2 eine Widerlagerkraft von gleicher, aber in entgegengesetztem Sinne wirkender Richtung y ausgeübt werden. Der Lenker 4 wirkt in gleichbleibender Richtung 2. Die Richtungen x, y und ζ schneiden sich in einem Punkt O.

Wenn die Bremseinrichtung sich im Gleichgewicht befindet, so muß die Resultierende der Berührungsdrucke der Bremsbeläge jeder Backe und der Reibungen durch den Punkt O hindurchgehen.

Nimmt man an, daß- die Backe 3 sieh nur an zwei Punkten, die bei 8 und 9 gezeigt sind, an die Trommel andrückt und daß die Reibwertziffern tg φ an diesen beiden Punkten dieselben seien, so sind die Berührungsgegenwirkungen an den beiden" Punkten 8 und 9 um den Winkel φ zu dem betreffenden, an diesen Punkten endenden Halbmesser des Bremstrommelkreises geneigt. Diese Gegenwirkungen sind also Tangenten zu einem um den Mittelpunkt G der Bremstrommel konzentrischen Kreis mit dem Halbmesser r· sin φ, wobei r der Halbmesser der Bremstrommel ist. Man kann die Richtungslinien dieser Gegenwirkungen aufzeichnen, welche sich im Punkt P schneiden. Die Richtung der Resultierenden der Berührungsdrucke und der Reibungen ist demnach P O. -

Man kann nunmehr sämtliche auf die Backe 3 unter der Wirkung einer Spreizkraft F (Fig. 1) ausgeübten Kräfte bestimmen. Man kann nämlich bei OFGH ein Kräfteparallelogramm konstruieren, da man die Richtungen aller Kräfte und den Wert F der einen Kraft kennt. Man bestimmt auf diese Weise insbesondere die Größe der Gegenwirkung O H auf den Lenker 4.

Da man für den Verstärkungskoeffizienten η einer einzelnen Backe stets:

OH _ saxß _

OF

sin" α

wobei η ~j> I ist, hat, so ist dieBremse eine Bremse mit selbstverstärkender Bremswirkung. Für die .gesamte Bremse ist dieser Koeffizient gleich dem Produkt der Koeffizienten sämtlicher Backen. Dieser Koeffizient η hängt von der Neigung von OP ab. Nun ist diese Neigung mit der Änderung der Reibwertziffer φ veränderlich, welche ihrerseits mit der Temperatur veränderlich ist. Fig. 2 zeigt, daß bei Zunahme von φ der «-Winkel abnimmt, der Winkel β wächst und folglich η größer wird.

Die technische Aufgabe nach der Erfindung liegt nun darin, η konstant zu halten, d. h. die Richtung 0 P bei Änderungen von φ festzulegen.

Man nehme nun zunächst an, daß die Angabe gelöst sei und daß bei Änderung von φ der Schnittpunkt P der Gegenwirkungen bei 8 und 9 sich in der festen Richtung O T verschiebe. Von P₁ (Fig. 3) beispielsweise ausgehend, sollen dann die Kreise mit dem Mittelpunkt G gezogen werden, deren Tangenten von den Anlagepunkten des Reibbelages 8 und 9 sich wieder in einem * Punkt P₂ der Richtungslinie O T schneiden, d. h. es muß P₁ nach P₂ verschoben werden (Fig. 4). Der Halbmesser des tangential zu P₂""⁸ gezogenen Kreises nimmt ab gegenüber dem Halbmesser des Kreises P₁ ^-8, während der Halbmesser des tangential zu P₂""⁹ gezogenen Kreises gegenüber dem Kreise Pf⁹ wächst. °

Diese Kreise stellen aber in Wirklichkeit die Reibwertziffern (r · sin φ) dar. Man sieht demnach:

a) daß die Reibwertziffern bei 8 und 9 nicht stets die gleichen sein dürfen;

b) daß sich diese Reibwertziffern in zueinander entgegengesetztem Sinne ändern. Wenn <p_s mit der Temperatur wächst, so muß φ_Β abnehmen. Wenn dagegen <p₈ mit der Temperatur abnimmt, so muß φ₉ anwachsen.

Es ist ebenso wichtig, daß 8 und 9 zu beiden Seiten der gewählten festen Richtung OT angeordnet werden. Diese Vorbedingungen behalten ihre Geltung auch in dem Falle, wenn der Punkt O in das Unendliche versetzt wird, d. h. wenn der Verbindungslenkier 4 parallel zu x-y wird.

Bei der praktischen Anwendung des Erfindungsgedankens werden die Punkte 8 und 9 ' durch Belagstücke von bestimmter Länge ersetzt; theoretisch können dann diese Belagstücke durch einen gedachten, Druckmittelpunkt genannten Punkt ersetzt werden. Es ist aber von geringerer Bedeutung, ob die genaue Lage dieses Druckmittelpunktes berechnet wird, da die obengenannten Vorbedingungen unabhängig von dieser Lage gültig bleiben. Zweifellos wäre es wertvoller, diese Lage genau zu bestimmen, wenn man das genaue Verhältnis von φ_Β zu <p₉ berechnen wollte,- die Erfindung legt aber weniger Wert auf die Verwirklichung eines so vollkommenen Ergebnisses, beschränkt sich -vielmehr darauf, die vorhandenen Bremsen in den Grenzen des praktisch Erreichbaien zu

verbessern. Nun zeigen aber die obigen Ausführungen deutlich, daß durch Anordnung von getrennten Belägen bei 8° und g^a (Fig. 5), deren Reibwertziffern sich in entgegengesetztem Sinne in Abhängigkeit von der Temperatur ändern, eine wesentliche Verbesserung der Wirkungsweise der Bremsen erzielt wird, was im übrigen die Praxis bestätigt hat.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Reibbelaganordnung für Bremsen mit durch Lenker verbundenen Bremsbacken, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welcher die einleitende Spreizkraft auf die Eingangsbacke und die Widerlagerkraft der Ausgangsbacke konstante Richtungen besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung und Bemessung der durch Spreizglied, Lenker und Reibbelag bestimmten, auf die einzelne Bremsbacke wirkenden Kräfte, derart, daß sich diese Kräfte in einem Punkte (O) schneiden, eine einzelne Bremsbacke mit zwei ge- ' trennten Reibbelägen (8^a, g^a) versehen ist, die zu beiden Seiten einer Richtungslinie (OT) angeordnet sind und deren Reibwertziffern sich mit steigender Temperatur in entgegengesetztem Sinne ändern, so daß die Reibwertziffer des einen Reibbelages (8^a) mit steigender Temperatur zunimmt, während die Reibwertziffer des anderen Reibbelages (g^a) mit steigender Temperatur abnimmt, wobei die Richtungslinie (OT) durch den Schnittpunkt (O) der Kräfte einerseits und den Schnittpunkt (P) derjenigen Linien anderseits bestimmt oder angenähert festgelegt ist, die von den gedachten Druckmittelpunkten (8, 9) der beiden Bremsbeläge als Tangenten zu einem um den Bremstrommelmittelpunkt konzentrischen Hi If skr eis von dem Halbmesser r sin φ für die Reibwertziffer in der Ruhe oder bei abgekühlten Bremsbelägen gezogen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen