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Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge Gegenstand der Erfindung ist eine
Scheibenbrernse für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Lastwagen und Autobusse. Diese
auf der Kraftübertragungswelle zwischen dem Motor und der angetriebenen Achse angeordnete
Bremse bezweckt, bei Talfahrten genügend Kraft zu absorbieren, um die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs, ohne Inanspruchnahme der Bremsen zu beschränken.
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Es sind elektrische Bremsvorrichtungen bekannt, die zwar zufriedensttellend
arbeiten, aber schwer und kostspielig sind. Die üblichen zu diesem Zweck benutzten
Reibungsbremsen haben demgegenüber den Nachteil, daß bei längerer Bremszeit eine
erhebliche Erhitzung und übermäßige Abnutzung eintritt.
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Die Scheibenbremse gemäß der Erfindung ist so ausgebildet, daß eine
hohle, von innen gekühlte Platte gegen Drehung gesichert angeordnet ist, gegen die
sich beim Bremsen auf beiden Seiten von der zu bremsenden Welle mitgenommene Scheiben
anlegen, die auf den Innenflächen mit Reibbelägen und auf den Außenflächen mit Flügeln
zur Erzeugung eines Kühlluftstromes versehen sind.
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Die Verwendung von hohlen, innen gekühlten Bremsplatten ist an sich
bekannt. Ferner ist auch bereits die Kühlung von Bremsscheiben durch angebrachte
Flügel
vorgeschlagen worden. Demgegenüber besteht der Grundgedanke der Erfindung darin,
die zwischen den umlaufenden Scheiben befindliche feststehende Platte von innen
zu kühlen, während zusätzlich die außenliegenden Scheiben durch die Flügel bzw.
den erzeugten Kühlluftstrom gekühlt werden. Durch diese doppelte Kühlung wird eine
besonders wirksame Kühlung der ganzen Bremseinrichtung ermöglicht, so daß die Bremse
auch bei längeren Talfahrten, ohne Überhitzung und übermäßige Abnutzung verwendet
werden kann.
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Bei der praktischen Ausführung der Erfindung bleibt auch der Flächendruck
in mäßigen Grenzen. Durch die Verwendung der beiderseits der feststehenden Platte
angeordneten umlaufenden Schei ben wird eine ausreichende Reibfläche gewährleistet,
und ferner werden zweckmäßig die Abmessungen der Reibflächen genügend groß gehalten,
so daß ein Flächendruck von I,5 kg/m2 nicht überschritten zu werden braucht.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
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Abb. I ist ein Längsschnitt nach der Linie I-I der Abb. 2 durch eine
Scheibenbremse, bei der die feststehende Platte durch Wasser gekühlt ist; Abb. 2
und 3 sind Schnitte nach den Linien II-II und III-III der Abb. I ; Abb. 4 ist ein
Längsschnitt durch eine Scheibenbremse mit Luftkühlung; Abb. 5 und 6 sind Schnitte
nach den Linien V-V und VI-VI der Abb. 4; Abb. 7 und 8 zeigen im Längsschnitt und
in Außenansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
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Die Bremse wird auf einer beliebigen Antriebswelle der Fahrzeugräder
angebracht. Bedingung ist nur, daß diese Welle immer fest mit dien Rädern verbunden
ist, d. h. zwischen ihnen und dem Wechselgetriebe liegt.
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Die Bremse besteht aus einer in den Räderantrieb eingeschalteten Welle
I (Abb. I bis. 6), die zu diesem Zweck mit beliebigen Anschlußgliedern, z. B. mit
Flanschen 2, 3 versehen ist. In den dargestellten Ausführungsbeispielen befinden
sich auf dieser Welle zwei mitumlaufende Scheiben 4 und 5, wobei die Scheibe 4 fest
auf der Welle angeordnet ist, während die Scheibe 5 sich mit Nut und Keil verschieben
kann. Diese Scheiben erhalten einen Belag 6 aus Spezialmaterial, wie es üblicherweise
für Kupplungen oder Bremsen zur Anwendung gelangt.
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Die Welle I wird von Wälzlagern Ia getragen, die in einem mit dem
Fahrgestell fest verbundenen Gehäuse angebracht sind. Dieses Gehäuse besteht im
wesentlichen aus zwei Hälften 7 und 8, die durch die Bolzen 9 miteinander verbunden
sind sowie durch die Zwischenbolzen 9a. Auf den Bolzen 9 kann sich eine in der Mittei
befindliche Platte Io verschieben, ohne sich jedoch zu drehen. Ein auf Zapfen I2
an der Gehäusehälfte 8 angelenkter Gabelhebel II betätigt die Gleitmuffe I3, die
mittels eines Druckkugellagers I4 die Scheibe 5 in axialer Richtung verschiebt.
Ein Ablauf I5 dient dazu, das Schmieröl auf die Gehäusewände zu bringen, um es von
dort auf das Druckkugellager zu führen. Eine Feder I6 hält die Scheiben 4 und 5
auseinander, während andererseits die Mittelplatte Io durch die Federn I7 von der
Scheibe 4 abgedrückt wird. Die Mittelplatte Io ist hohl und im Innern mit Kühlrippen
Ioa versehen. Der Eintritt des Kühlwassers erfolgt am Unterteil durch das Rohr I8,
der Austritt durch das Rohr I9. Die Stutzen zur Zuführung und zur Abführung des
Wassers sind an der Mittelplatte durch die in die innere Wandung dieser Platte eingeschraubten
Bolzen I8a und !I9a befestigt.
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Der Hebel II kann durch eine Handhebelvorrichtung 2o mit Feststellsegment
2I und durch Zwischenschaltung einer auf der Betätigungsstange angeordneten Feder
22 geschwenkt werden. Diese Feder ermöglicht es, die Wirksamkeit der Bremse wunschgemäß
einzustellen und eine Überlastung derselben zu vermeiden; denn die Bremse soll nicht
als Feststellbremse benutzt werden, sondern als Abbremsvorrichtung.
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Die Bremse arbeitet wie folgt: Der Umlauf des Kühlwassers in der Mittelplatte
Io erfolgt entweder in Hintereinanderschaltung oder Nebenschaltung zum Motor. Befindet
sich das Fährzeug auf einer langen Bergabfahrt und wird es notwendig, seine Geschwindigkeit
herabzusetzen, dann betätigt der Fahrer den Hebel 2o, der unter Zusammendrücken
der Feder 22 die Scheibe 5 gegen die Mittelplatte Io drückt, wodurch diese Platte
gegen die umlaufenden Scheiben 4 und 5 angepreßt wird.
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Die Wirksamkeit der Abbremsvorrichtung ist um so größer, je stärker
die, Feder 22 wird.
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Um den schnellen Verschleiß der Beläge 6 zu vermeiden, genügt es,
dieselben auf einer ausreichend niedrigen, Temperatur zu halten, da ihre, Oberfläche
so groß ist, daß der Flächendruck je Quadratzentimeter das zulässige Maß nicht überschreitet.
Bei Benutzung wird der Motor natürlich entlastet, und die Bremsleistung wird in
Wärme; umgewandelt, die in das Kühlwasser übergeht und durch den Kühler des Fahrzeugs
in die Außenluft abgeleitet wird. Zur Kühlung der Scheiben 4 und 5 sind diese mit
Flügeln 4a und 5a und die Gehäusehälften 7 und 8 mit Öffnungen versehen, von denen
7a und 8a in der Nähe der Welle 7b und 8b am Außenumfang angeordnet sind, wodurch
ein kräftiger Luftstrom erzeugt wird, wie durch die Pfeile in Abb. i angegeben-Sobald
der Hebel 2o, im; die Nullstellung des. Segments 21 zurückgebracht wird, sichern
die Federn 16 und 17 zwischen den Scheiben 4 und 5 und der Platte io das für die
Leerstellung erforderliche Spiel.
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Die in Abb. 4, 5 und 6 dargestellte Bremse weicht von der nach Abb.
i bis 3 nur darin, ah , daß die Kühlung der Mittelplattes durch einten Luftumlauf
erfolgt. Zu diesem Zweck besitzen die Scheiben 4 und 5 außer ihren äußeren Flügeln
4° und 5a noch innen angeordnete Flügel 23, während die io mit Flügeln 24 versehen
is.t, die den durch
die in Abb.4 gezeichneten Pfeile angegebenen
Luftstrom erzeugen. Wenn diese Art von Kühlung auch nicht so wirksam ist wie diejenige
durch Wasserumlauf, so genügt sie doch für Fahrzeuge mittlerer Tragkraft.
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Nach der weiteren Ausführung der Abb. 7 und 8 steht die hohle Platte
22 fest und kann mit Befestigungsansätzen 22a und 22b versehen sein. Der Eintritt
des Wassers erfolgt bei 22c und der Austritt in 22d. Die mit den Flügeln versehenen
umlaufenden Scheiben 23 und 23a können beide auf den Keilen der Welle 24 gleiten,
die von den in der hohlen Platte 22 angebrachten Kugellagern 25 getragen wird. Die
Scheiben 23 und 23a mit den Reibbelägen werden bei Betätigung der Bremse durch die
Druckkugellager 26 angelegt und durch die Federn 27 beim Loslassen wieder auseinandergebracht.
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Die Betätigung kann durch jedes Hebel- und Lenkersystem erfolgen,
das die ausgeübte Kraft auf die Drucklager 26 gleichmäßig verteilt, oder auch durch
Luftdruck oder Öldruck, wodurch das gleiche Ergebnis erzielt werden kann. Es können
z.B. Gabelhebel 28 und 28a verwendet werden, die mit den Hebeln 29 und 29a durch
dien Keilwellen 3o und 30a fest verbunden sind. Ein am Hebel 29 an gelenkter Doppelhebel
3I nimmt die Kraft der Feder 32 auf und verteilt sie durch die Hebel 29 und 29a
mittels des auf Druck arbeitenden Lenkers 33 zwischen den beiden Scheiben 23 und
23a.
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Es sind im Rahmen der Erfindung auch noch ändere Ausführungsarten
möglich.
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Die für leichte Fahrzeuge bestimmten Bremsen können gegebenenfalls
mit einer einzigen umlaufenden Scheibe versehen werden; umgekehrt kann für schwere
Fahrzeuge die Zahl der umlaufenden Scheiben vergrößert werden. Auf jeden Fall ist
es vorteilhaft, daß der Reibungsbelag (meistens auf Asbest und wärmeisolierender
Grundlage) auf den umlaufenden Scheiben so angebracht wird, daß der größte Teil
der entwickelten Wärme in den Wasserumlauf der Hohlplatten abgeleitet wird, deren
Innenwandungen zu diesem Zweck mit Rippen versehen sind. Die Kühlrippen der umlaufenden
Scheiben sind dazu bestimmt, den geringeren Teil der durch den Reibungsbelag hindurch
übertragenen Wärme abzuleiten.