DE637895C

DE637895C - Reibbelag fuer die Bremsbacken eines Kraftfahrzeuges

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Publication number: DE637895C
Application number: DESCH105579D
Authority: DE
Original assignee: HOLGER SCHROEDER DIPL ING
Current assignee: HOLGER SCHROEDER DIPL ING
Priority date: 1934-03-28
Filing date: 1934-11-15
Publication date: 1936-11-06

Description

Bei Bremsen mit einer oder mehreren gegen eine Bremstrommel wirkenden Bremsbacken werden dieselben gewöhnlich mit einem Reibbelag von gleichbleibender Dicke bekleidet 5 oder mit einem Belag, dessen Dicke in der Mitte der Bremsbacke kleiner als an den Enden gemacht wird. Bei den bisher bekannten Bremsen dieser Art war dabei die konvexe Fläche der Bremsbacken nach einem Kreisbogen geformt, dessen Halbmesser meist kleiner war als der Innenhalbmesser der zylindrischen Bremstrommel. Es sind auch Bremsbackenausführungen bekannt, bei denen dieser Halbmesser gleich dem Innenhalbmesser der Bremstrommel war, abzüglich der Dicke des Belages.

Diese Bremsbackenform besitzt mehrere Mängel, von denen besonders hervorzuheben ist, daß der Druck je Flächeneinheit zwischen Bremstrommel und Belag nicht der gleiche ist wie längs der ganzen Oberfläche des Belages, sondern er wird am größten im Punkt M₁ (Abb. 1), wenn die ganze Belagoberfläche bei einer Bewegung gegen die Bremstrommel gleichzeitig dieser begegnet.

Angenommen, daß ein Belagmaterial dem Hookeschen Gesetz σ = ε · E folgt, also daß die elastische Zusammendrückung der Längeneinheit ε mit der Spannung σ,, welche Spannung gleich dem Druck der Flächenein-. heit zwischen dem Belag und der Bremstrommel gesetzt werden kann, proportional ist, so ist es eine Aufgabe der Technik, zu verwirklichen, daß das Verhältnis zwischen elastischer Zusammendrückung und Belagdicke angenähert konstant bleibt. Die Lösung dieser Aufgabe ist der Gegenstand dieser Erfindung.

Um diese Aufgabe näher zu beleuchten, zeigt in der Zeichnung

Abb. ι schematisch einen Bremsbelag von bekannter Ausführung,

Abb. 2 eine Bremsbacke mit einem Belag, welcher nach der Erfindung so ausgebildet ist, wie es die Praxis erfordert.

In Abb. ι bezeichnet 5 die Bremstrommel und 6 die Bremsbacke, welche drehbar um den Zapfen 7 angeordnet ist. Auf der Bremsbacke 6 ist der Bremsbelag 8 angeordnet, der anfänglich überall von gleicher Stärke ist. Durch den Bremsschlüssel 9 werden die Bremsbacken mit dem Belag 8 gegen die Bremstrommel gedrückt.

Bevor der Belag der bekannten Bremsbacke abgenutzt wird, ist die Belagdicke überall dieselbe. Es heißt, die Stärke K L" = t_v in der Linie O K ist gleich der Belagstärke BM_x = typ (oder ί_ν = ί₉ο°)· Wird aber ein solcher Belag abgenutzt, daß die Stärke i_go° bis ig_O° abgenutzt wird, dann wird die abgenutzte Belagdicke JJ L" in der Linie O K

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angenähert durch die folgende Gleichung bestimmt werden können, und zwar

t_v = t_v—r- [Cg₀O -T- 5go°) · SlDS . „4.'.

Unabhängig von der Belagdicke ist die stische Zusammendrückung in der Linie

für einen nichtabgenutzten Bremsbelag

Δ t_v Δ t_aoo ' sin ν ε_ν = —— = ^₇- = ε₉₀= · sin υ,

immer Δ t_v = Δ i_so° · sin v, wenn Δ

die

elastische Zusammendrückung in der Linie OM₁ darstellt.

Verhältnis zwischen elastischer Zu^f*j^&imendrückung und Belagdicke ist dann ifjioglich durch "folgende Gleichungen festzustellen, und zwar:

(ι)

für einen abgenutzten Bremsbelag

Δ t_v

sin υ sin υ

tv -τ- (V> -τ- fg'₀o) · sin υ * ige= (ι -j- ski ν) -f* tg_Oo · sin ν

Δ t_aoo

indem ε₉Ό° =

ε₉Ό° fgo⁰

Wenn i_goo = ο, ist es aus der Gleichung (2)

ersichtlich, daß auch e'i gleich Null wird,

d. h. daß der Flächendruck außer in der Linie M₁ überall Null und in der Linie M₁ unendlich sein wird.

Wenn man aber auf Grund der Erfindung die Oberfläche der Bremsbacke nach der strich-

. A t_v Δ

punktierten

gestaltet und diese

Kurve so bestimmt, daß t_v = f _go° · sin ν oder daß die Gleichung der Kurve GLBH in dem polaren Koordinatensystem, bestimmt durch O M, wird O L = R -τ- i_go° · sin ν (also eine Sinuslinie), so findet man

sm ν

ig_O° · sin ν ■ = £go° ·

Das Verhältnis zwischen elastischer Zusammendrückung und Belagdicke wird dann konstant. Die Linie GLBH ist sehr leicht zu konstruieren, indem man mit ο als Zentrum einen Kreis mit Radius OjB = i_go° zeichnet. Wenn BF winkelrecht zu OM₁ ist, wird OF gleich KL = t_v = i_go<> · sin υ sein.

CL¹^R ist'.

OL¹ = R-τ-t'_v , wo L¹K=X , CL₁ z= CO + OL₁ zz= 2_goo + OL¹ · sin υ = i_go! L¹L₁ = OL¹ -COSV = (R-I- t'_v)' cos υ, CLl + L¹V₁ = CL¹², oder (V + (22 ~- t'_v). sin vf+ (R ~ t

daraus ergibt sich

cos²» = i?², In der Praxis zeigt es sich, daß die Kurve GLBH angenähert von einem Kreis gedeckt wird mit Zentrum in C und mit Halbmesser CB = Halbmesser in der Bremstrommel R. Zum Nachweis der Richtigkeit dieser Behauptung betrachtet man das Dreieck C L¹ L₁, wo winkelrecht zu OM₁ ist, während

-f (R —- t'_v) - sin ν,

= R+t_go. -sin ν ~-]/jR²-Wg> · cos²» — R + siav

^-2? J/i^- _Wz

COS " V

oder da —~— cos⁴ü ein sehr kleiner Wert ist, kann man setzen

t'_v

R + igo° sin ν -—· R (ι -T- L₀o sin ν +

tv = t_Q0°

° ( sin ν

90°

zR

COS " V

Da -^Jt- kaum '²J₁₀₀ in der Praxis übersteigt,

zeigt diese Gleichung, daß t'_v angenähert gleich iyoo-sinw ist, wenn die Linie G¹L¹BH¹ als S ein Kreis geformt wird mit einem Halbmesser gleich dem Halbmesser der Bremstrommel.

In der Praxis mag es jedoch zweckmäßig sein, wegen der härteren oder weicheren Belagmaterialien, welche mit Hinblick auf die

ίο größere oder kleinere Steifheit der Bremstrommel und Bremsbacken angewandt werden, den Halbmesser zur krummen Oberfläche der Bremsbacke etwas kleiner als i? zu machen, so daß der Mittelpunkt einer solchen, Oberfläche bei C₁ mit Halbmesser C₁ B zu liegen kommen würde.

Ferner mag es mit Hinblick auf 'die Abnutzung des Belages zweckmäßig sein, in bekannter Weise den Mittelpunkt C auf einem Kreis um den Zapfen mit Radius M O liegen zu lassen, so daß C etwas unter der Linie O M₁ zu liegen kommt. Dasselbe kann mit C₁ der Fall sein.

Abb. 2 zeigt nun eine solche Ausführungsform der Erfindung. Die Kurve G¹ B H¹ zeigt die Oberfläche der Bremsbacke, wenn dieselbe nach einem Kreisbogen mit dem Mittelpunkt in C und mit einem Halbmesser gleich dem Halbmesser der Bremstrommel geformt wird.

Die punktierte Kurve G"BH" zeigt die Oberfläche der Bremsbacke, wenn dieselbe als ein Kreis um C₁ mit dem Halbmesser C₁B geformt wird. Die beiden Kreisausschnitte weichen nicht besonders von der ideellen Kurve G B H ab, welche ebenfalls in die Abbildung mit strichpunktierten Linien eingezeichnet ist. Demnach wird das Verhältnis zwischen der elastischen Zusammendrückung und der Belagdicke auch für diese zwei angegebenen Ausführungsformen .angenähert dasselbe längs der ganzen Belagoberfläche werden, jedenfalls für den üblichen Betrieb ausreichen, um damit die auf rechnerischem Wege ermittelten Vorteile mit hinreichender Annäherung zu erreichen.

Claims

Patentansprüche:

1. Reibbelag für die Bremsbacken eines Kraftfahrzeuges mit verschiedener Dicke, dadurch gekennzeichnet, daß die Belagdicke von der Mitte nach beiden Seiten derart abnimmt, daß das Verhältnis zwischen Belagdicke und elastischer Zusammendrückung angenähert konstant bleibt.

2. Reibbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Innenbackenbremsen der Halbmesser für die äußere Begrenzungsfläche gleich oder etwas kleiner ist als der Halbmesser der Bremsbacke.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen