DE939009C - Einrichtung zur Begrenzung des Bremsmomentes bei Laufradbremsen, insbesondere bei Flugzeugen - Google Patents

Einrichtung zur Begrenzung des Bremsmomentes bei Laufradbremsen, insbesondere bei Flugzeugen

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DE939009C
DE939009C DEW10371A DEW0010371A DE939009C DE 939009 C DE939009 C DE 939009C DE W10371 A DEW10371 A DE W10371A DE W0010371 A DEW0010371 A DE W0010371A DE 939009 C DE939009 C DE 939009C
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00Alighting gear
    • B64C25/32Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/42Arrangement or adaptation of brakes
    • B64C25/44Actuating mechanisms
    • B64C25/46Brake regulators for preventing skidding or aircraft somersaulting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Description

  • Einrichtung zur Begrenzung des Bremsmomentes bei Laufradbremsen, insbesondere bei Flugzeugen Die Erfindung bezieht sich auf Bremsen und insbesondere auf einen Bremsdrehmomentbegrenzer, der besonders dem Gebrauch an Flugzeugbremsen od. dgl. angepaßt ist.
  • Bei der Bremsenbetätigung ist es zuweilen möglich, daß übermäßig hohe Bremsbelastungen während einer zeitweiligen Ingangsetzung der Bremse auftreten. Diese übermäßigen Bremsbelastungen oder Drehmomente können häufig in Flugzeugbremsen auftreten, entsprechend dem großen notwendigen Energieverzehr, wie er zum Anhalten eines schweren Flugzeuges in beschränkter Zeit nötig ist. Solche übermäßigen Bremsbelastungen sind unerwünscht, weil sie Rad- oder Reifenschäden oder gefährliche Belastungen in anderen Teilen des Flugzeugträgers wie in den Radhaltestreben verursachen.
  • Der Zweck der Erfindung besteht deshalb darin, eine neue Bremsenkonstruktionsart zu schaffen, welche durch in der Bremseinrichtung vorgesehene Mittel zum Begrenzen des Bremsdrehmoments gekennzeichnet sind.
  • Ein anderer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer verhältnismäßig unkomplizierten starken hydraulischen Systemart, in der eine den Bremskräften entsprechende Kraft entwickelt wird, sowie die Benutzung dieser proportionalen Kraft zur Begrenzung oder Verminderung der Bremsbetätigung, wenn sie übermäßige Ausmaße annimmt. Einen weiteren Zweck der Erfindung bildet ein Bremsmomentbegrenzer, welcher nach Belieben in Verbindung mit einer einzelnen Scheibenbremse oder mit einer Mehrzahl von- Einscheibenbremsen gebraucht werden kann, die auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind.
  • Die Zeichnungen zeigen als Beispiel eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, auf die sie nicht beschränkt sein soll.
  • Fig. I ist eine Teilansicht, die in teilweise senkrechtem Schnitt eine Bremsenkonstruktionsart zeigt, welche die Erfindungsprinzipien verkörpert; Fig. 2 zeigt einen teilweise senkrechten Schnitt auf Linie 2-2, nach Fig. I ; Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung und der dazu vorgesehenen elektrischen Steuerung; Fig.4 stellt ein Teilstück, teilweise im Schnitt, dar und zeigt Bremsmittel in.Kombination mit den Bremsenhalterflanschmitteln nach Fig. I.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremse, in der eine Achse vorhanden ist. Ein Bremshalteflansch wird für eine begrenzte Drehung und Axialbewegung von der Achse getragen. Es sind Mittel vorgesehen, die zwischen dem Bremsenhalteflansch und der Achse eine geschlossene hydraulische Kammer bilden, sowie geeignete; von dem Bremsenhalteflansch getragene Bremsmittel, welche Bremsdrücke auf eine Bremsscheibe ausüben, um den Bremsenhalteflansch - axial zu bewegen, wodurch der Druck in der hydraulischen Kammer vergrößert wird.
  • Mit der hydraulischen Kammer ist ein hydraulischer Zylinder verbunden, und ein druckgesteuerter Schalter steht mit dem hydraulischen Zylinder in Verbindung, um ein Schließen zu bewirken, wenn in einem solchen Zylinder ein vorherbestimmter Druck vorhanden ist. Der Schalter ist zur Kontrolle der Bremswirkung oder -verminderung bei vorherbestimmtem Druck in dem hydraulischen Zylinder mit geeigneten Steuermitteln verbunden.
  • Die Laufradachse I ist an einem Teil mit schrägen Zähnen 2 versehen, die zur Achsenachse geneigt sind. Diese Zähne 2 stehen mit entsprechenden Keilzähnen 3 auf dem radialen Innenteil des Bremsenhalteflansches 4 im Eingriff. Die Zähne sind so geneigt, daß eine begrenzte Drehung des Flansches 4 auf der Achse eine Axialbewegung desselben auf der Achse hervorruft. Der Bremsenflansch 4 enthält in passenden Kanälen oder Nuten 7 und 8 ein Paar Ringe kreisförmigen Querschnittes 5 und 6, so daß die Ringe dicht an dem Umfang der Achse I bzw. an einem axial gerichteten Topf 9 anliegen, welcher auf einer gewöhnlich einen Teil der Achse bildenden Rippe Io angeordnet ist. Dadurch wird eine hydraulische Kammer II zwischen den benachbarten Oberflächen des Topfes 9, der Rippe Io und dem Bremsenhalteflansch gebildet.
  • Fig. 3 zeigt, daß übliche Bremsmittel 12 wirksam mit dem Bremsenhalteflansch 4 verbunden sind. Diese Bremsmittel sind solche, die bei der Bremsbetätigung den Bremsenhalteflansch leicht axial zur Achse I gegen die Rippe Io zu bewegen. Das Ausmaß der Axialbewegung des Bremsenhalteflansches hängt von dem Abnutzungsgrad des benutzten Bremsbelages und dem Maß der relativen Drehung des Halteflansches auf der Achse I ab. -Durch die Axialbewegung des Halteflansches 4 zur Bremsbetätigung wird ein Druck in der hydraulischen Kammer II bewirkt. Dieser Druck ist direkt proportional den Bremsdrehmomentkräften, die auf den Bremsenhalteflansch 4 ausgeübt werden, so daß die Messung der proportionalen Kräfte dazu benutzt werden kann, um festzustellen; ob in den Bremsmitteln übermäßige Bremskräfte erzeugt werden. Ein mit der Achse I verbundener passender Sperring 13 dient dazu, um eine unerwünschte Axialbewegung des Bremsenhalteflansches 4 zu verhindern.
  • Zur Verwirklichung der beabsichtigten Steuerung des Bremsdrehmoments ist im algemeinen ein Steuerzylinder 14 vorgesehen, welcher durch eine übliche Rohrkupplung 15 ' an der Rippe Io befestigt sein kann. Diese Rohrkupplung 15 hat eine Bohrung, welche mit einer Bohrung 16 in der Rippe Io und dadurch mit der hydraulischen Kammer II in Verbindung steht.
  • Der hydraulische Druck wird durch die Rohrkupplung in das Innere des Zylinders 14 übertragen, in dem ein verschiebbarer Kolben 17 dem Druck im Zylinder ausgesetzt ist. Dieser Kolben 17 besitzt auf dem der Rohrkupplung entgegengesetzten Ende des Zylinders einen Kopf 18, der auf einer Kolbenstange I9 befestigt ist. Eine Druckübertragungskupplung 2o ist mit dem entgegengesetzten Ende des Zylinders 14 -verbunden, über die ein druckbetätigter elektrischer Schalter 21 verstellt wird. Der Schalter 21 enthält ein geeignetes Gehäuse mit einer darin befindlichen hydraulischen Kammer 22, welche durch eine Endkappe 23 gebildet wird, die passend an dem Schaltergehäuse befestigt und mit der Kupplung 2o verbunden ist. In dem Schalter 21 ist eine druckgesteuerte Scheidewand 24 mit einem Kontaktfinger 25 vorhanden. Dieser Kontaktfinger 25 ist in Längsrichtung seiner Achse beweglich, um den Schalter durch Auslenkung der Scheidewand 24 zu schließen. Das geschieht, wenn ein beabsichtigter vorherbestimmter Druck mittels einer Flüssigkeif in der Kammer 22 auf die Scheidewand ausgeübt wird. Auf diese Weise wird der Schalter 2I nur dann geschlossen, wenn ein vorherbestimmter hoher Druck in der Schalterkammer 22 besteht.
  • Fig. 3 zeigt, wie die Bremsbetätigungsmittel durch den Schalter 2i gesteuert werden können. Die Steuermittel sind mit Einschluß eines elektrischen Stromkreises gezeigt, der von einer geeigneten Batterie oder einer anderen Kraftquelle 26 gespeist wird. Die Batterie ist mit einem Serienstromkreis eines Steuersolenoids 27 und demSchalter 21 durch entsprechende Leitungen 28, 29 und 30 verbunden. Das Solenoid 27 ist z. B. geeignet, ein Zweistellungsventil 31 zu steuern, welches normalerweise zum Durchfluß einer hydraulischen Flüssigkeit eingestellt ist, die von einer geeigneten Antriebspumpe 32 durch ein vom Bremspedal gesteuertes Steuerventil 33 und die Leitung 34 zu den üblichen dargestellten Bremsbetätigungsmitteln 12 gelangt, wenn das Bremspedal betätigt wird. Andererseits wird, wenn der Schalter 2I geschlossen wird, das Solenoid 27 so erregt, daß es das Ventil 31 in eine zweite Stellung zieht, in der die Flüssigkeit in den Bremsbetätigungsmitteln 12 durch eine Bohrung 35 in dem Ventil 31 zu einer Rückführleitung 36 und in eine Flüssigkeitsvorratskammer 37 zurückfließt. Daher kann ein übermäßiges Bremsmoment gemäß der Erfindung aufgehoben und verhindert werden.
  • Das Ventil 33 verbindet die Leitung 38 und die Leitung 34, wenn das Bremspedal zum Rückfluß der Flüssigkeit zur Vorratskammer 37 freigegeben ist, und hebt den Bremsdruck auf.
  • In der Verkörperung der dargestellten Erfindung ist auf, der Achse I eine Mehrzahl von unabhängigen Bremsscheiben, Bremsen und Bremshaltemitteln gezeigt, und die beschriebene Einrichtung ist in dieser Gattung eines Kraftbremssystems benutzt. Ein zweiter Bremsenhalteflansch 39 ist aus der Achse I in ähnlicher Weise angeordnet, aber von dem Bremsenhalteflansch 4 axial getrennt. In diesem Beispiel sind axial gerichtete Keilzähne 40 in einem vertieften Umfangsteil der Achse I vorgesehen. Diese Zähne stehen mit entsprechenden Keilzähnen 41 in Verbindung, welche in einem Lagerring 42 angeordnet sind, der dazu dient, den Bremsenhalteflansch 39 auf der Achse I anzubringen. Ein Sperring 43 ist auf das Ende der Achse I aufgeschraubt, um den Lagerring 42 darauf festzuhalten. Fig. I der Zeichnung zeigt, daß der Lagerring 42 im wesentlichen T-förmigen Querschnitt und auf seinem äußeren Umfang geneigte Zähne 44, ähnlich den Zähnen 2 und 3, aber in entgegengesetzter Richtung besitzt. Diese Zähne stehen mit entsprechenden Zähnen 45 auf dem Innenteil des Bremsenhalteflansches 39 in Verbindung.
  • Auf diese Weise ist eine zweite hydraulische Kammer 46 zwischen den benachbarten Teilen des Lagerringes 42 und des Bremsenhalteflansches 39 geschaffen, die in Verbindung mit dem Bremsenhalteflansch 39 wirkt. Die Kammer 46 wird teils durch einen topfartigen vorstehenden Flansch 47 gebildet der im allgemeinen mit dem Bremsenhalteflansch ein Ganzes bildet, aber von ihm aus vorsteht und sich zwecks Verbindung mit dem Grundteil des Lagerringes 42 radial nach innen erstreckt. Geeignete Dichtungsmittel sind zwischen den benachbarten Oberflächen des Bremsenhalteflansches 39 und dem Lagerring 42 angeordnet, um die Spielräume der hydraulischen Kammer 46 zu verschließen.
  • Der Druck in der Kammer 46 ist ebenfalls proportional dem bremsenden Drehmoment, welches auf den Bremsenhalteflansch 39 ausgeübt wird. Die Flüssigkeit in der hydraulischen Kammer 46 steht mit dem hydraulischen Zylinder 14 durch eine Leitung 48 in Verbindung, die zwischen den Enden des Zylinders 14 angeschlossen ist. Die Leitung 48 ist mit einer Kupplung 49 an dem Lagerring 42 befestigt. Eine Bohrung 5o in dem Lagerring vervollständigt den Durchflußweg zur Kammer 46. Auf dem Zylinder 14 sitzt die Leitung 48 an einem Stutzen 51, in dem eine Bohrung 52 zur Verbindung mit der Bohrung 14 angebracht ist. Um eine Druckminderung in dem Zylinder 14 zu verhindern, hat derselbe innen zwischen dem Kolben 17 und dem Kopf I8 eine Stopfbuchse 53, in der die Kolbenstange I9 gleitet, die sich durch die Zwischenwand erstreckt. Auf diese Weise wird der an dem Zylinder 14 übertragene Druck ergänzt oder darin aufgespeichert, so daß die Gesamtdrücke, die in den Kammern II und 46 vorhanden sind, auf den Kopf 18 zur Auswirkung kommen. Demgemäß wirkt die Einrichtung so, daß sie das Gesamtbremsdrehmoment begrenzt, ganz gleich, ob die Bremsenhalteflansche 4 und 39 gleichen oder vollständig verschiedenen auf sie einwirkenden Bremskräften ausgesetzt sind. In jedem Falle können die Gesamtbremskräfte, die auf die Achse I ausgeübt werden, so reguliert werden, daß sie unter der vorherbestimmten Schätzung oder der Einstellung der Druckscheidewand 24 in dem Schalter 21 bleiben.
  • Die Leitung 34 für die Bremsflüssigkeit besitzt eine Zweigleitung 54, welche zu den Bremsmitteln 55 für die Bremsscheibe 56 führt. Es kann aber auch, wenn es erwünscht ist, ein getrenntes Steuersolenoid und Ventil vorgesehen sein, um die Bremsmittel 55 zu regulieren. Diese können sogar einen getrennten, dafür vorgesehenen- Steuerzylinder haben.
  • Fig. 4 zeigt, wie der Bremsenhalteflansch 39 Bremsmittel 55 trägt, die ein Bremsengehäuse 58 besitzen, in dem sich ein üblicher hydraulisch gesteuerter Kolben 59 befindet. Die Bremsmittel 55 können mit den entgegengesetzten Seiten der Bremsscheibe 56 in Verbindung treten, die mit einem Rad 6o zur Umdrehung mit demselben verzahnt ist. Das Rad 6o ist durch Lager 57 mit der Achse i verbunden. Die auf die Bremsscheibe 56 durch die Bremsmittel 55 ausgeübten Bremskräfte ergeben ein drehendes Moment auf dem Bremsenhalteflansch 39.
  • Die Drehrichtung des Rades 6o ist mit Bezug auf die Verzahnung 2 und 3 und 44 und 45 eine solche, daß die Bremsenhalteflansche nach außen gezwungen werden, sobald Bremskräfte auf die Bremsscheiben ausgeübt werden. Dies erzeugt die Drehmomentmessungs- und Steuerdrücke in den Kammern i i und 46, wie vorher beschrieben, um die Tätigkeit des Schalters 21 zu steuern und den Bremsdruck aufzuheben, wenn das Gesamtbremsmoment eine Sicherheitsgrenze übersteigt.
  • Die Erfindung läßt in der Ausführungsform erkennen, daß nur eine einzige Bremsscheibe erforderlich ist. In diesem Falle ist der Ergänzungszylinder 14 fortgelassen, und der Schalter 21 wird unmittelbar durch den Druck in der hydraulischen Kammer i i betätigt. Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß durch die Erfindung eine verhältnismäßig billige, einfache, aber wirksame Steuerung geschaffen ist, so daß die Bremsdrehmomentkräfte . in einem Bremsensystem mit einer oder mehreren Bremseneinheiten innerhalb der gewünschten Werte begrenzt werden können.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zur Begrenzung des Bremsdrehmoments bei Laufradbremsen, insbesondere bei Flugzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbackenhalter (4, 39) durch das Bremsmoment längs der Laüfradachse, durch Schrägverzahnung od. dgl., verschoben wird und dabei einen zwischen ihm und der Laufradachse gebildeten Druckmittelraum (11, 46) verkleinert, wodurch entsprechend den Druckveränderungen in dem Druckmittelraum ein Schalter und durch diesen Mittel zur Verminderung des durch die Bremsmittel ausgeübten Bremsdruckes betätigt werden. -2. Bremseinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Solenoidsteuerventil mit einem dasselbe betätigenden Schalter und mit den Bremsmitteln zur Steuerung derselben verbunden ist. 3. Bremseinrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbackenhalter zwecks Mitdrehung durch die Laufradachse getragen wird. 4. Bremseinrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der druckbetätigte Schalter auf einem vorherbestimmten Druck einstellbar ist. 5. Bremseinrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Druckmittelraum (II) ein hydraulischer Zylinder (I4) mit einem darin befindlichen Gleitkolben (I7) verbunden ist, der so angeordnet werden kann, daß der Schaltdruck des Schalters vorherbestimmbar ist. 6. Bremseinrichtung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse ein zweiter Bremsbackenhalter mit damit verbundenen Bremsmitteln angeordnet und ein zweiter Druckmittelraum (46) zwischen dem Bremsbackenhalter und der Laufradachse vorgesehen ist, sowie Verbindungsmittel zwischen dem hydraulischen Zylinder (I4) und dem zweiten Druckmittelraum zur Summierung des in den beiden D ruckmittelräumen auftretenden Druckes.
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