DE1131533B - Mehrscheibenbremse fuer Strassen- und Schienenfahrzeuge, vorzugsweise fuer schwere Strassenanhaenger - Google Patents

Description

• Mehrscheibenbremse für Straßen-und Schienenfahrzeuge, vorzugsweise für schwere Straßenanhänger Bei den heute üblichen hohen Fahrgeschwindigkeiten und der großen Verkehrsdichte sind einwandfreie Bremsanlagen, z. B. bei Anhängern, von wesentlicher Bedeutung für die Fahrsicherheit. Durch die Reduktion der Fahrzeughöhe und der Raddurchmesser sind jedoch die Platzverhältnisse für den Einbau von großen Bremsen bei den heutigen Kraftfahrzeugen eher ungünstiger geworden. Ebenso besteht die Tendenz, das Fahrwerk durch tief herabhängende Karosserieteile und strömungsgünstige Formgebung der Karosserie abzuschirmen, was einer guten Belüftung abträglich ist. Dies führt zu stark erhöhten Bremsbeanspruchungen und hohen Bremstemperaturen. Eine Vergrößerung der Brems- und Kühlflächen in der Bremse ist darum eine stete Forderung an den Konstrukteur.
• Scheibenbremsen mit einer einzelnen Scheibe gestatten, dank geringerer Wärmespannungen, die Temperatur der Bremsscheibe zu erhöhen. Ihre Brems-und Kühlfläche ist jedoch eher geringer, als die entsprechende Brems- und Kühlfläche einer Trommelbremse von demselben Nenndurchmesser und einer Breite, welche den heutigen Felgenbreiten entspricht. Um diesen Nachteil auszugleichen, ist versucht worden, den gesamten zur Verfügung stehenden Raum durch Einbau von mehreren Scheiben auszunutzen. Solche Mehrscheibenbremsen benötigen jedoch einen stark auskragenden Mitnehmer für den Antrieb der Rotorscheiben. Falls die Rotorscheiben als Turbinenrad hohl ausgeführt und mit inneren Kühlrippen versehen sind, so wird deren Breite noch wesentlich größer, was wiederum einen noch längeren Mitnehmer bedingt. Zur guten Belüftung und Entlüftung der Scheibenbremse ist es erwünscht, daß der Mitnehmer am Umfang unterbrochen ausgeführt ist. Um trotzdem große Bremsdrehmomente übertragen zu können, müssen die einzelnen Lappen, Rippen, Klauen oder Stifte der Mitnehmer entsprechend stark und schwer ausgebildet werden, d. h. ihr Widerstandsmoment an der Wurzel muß sehr groß sein, weil die Kräfte an einem langen Hebelarm angreifen.
• Um diesen Nachteil auszugleichen, soll gemäß der Erfindung der Mitnehmer einer Mehrscheibenbremse nur die vorderste Rotorscheibe direkt antreiben. Alle weiteren Rotorscheiben werden durch Mitnehmer, welche an den Rotorscheiben selbst befestigt, z. B. angeschweißt oder angegossen sind, von Stufe zu Stufe, einer Kaskadenschaltung entsprechend, angetrieben.
• Die Bremse nach der Erfindung unterscheidet sich von bisher bekannten Bauarten dadurch, daß jede Rotorscheibe wechselseitig mit Mitnehmerteilen versehen ist, welche in entsprechende Aussparungen der nächsten Rotorscheibe eingreifen.
• Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich eine Zweischeibenbremse bzw. eine Vierscheibenbremse, wobei zwischen zwei Scheiben ein Hohlraum zur Ventilation mit Rippen, analog einem Gebäserad, vorgesehen ist.
• Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in zusammengebautem Zustande im Schnitt mit angedeuteten Teilen des Rades, der Achse und der Bremsbetätigung; Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Mitte der Achse mit Ansicht in Richtung II-II gegen die Bremse; Fig. 3 zeigt eine Rotorscheibe der obigen Scheibenbremse im Aufriß; Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Rotorscheibe nach Fig. 3 in der Schnittebene IV-IV.
• In Fig. 1 ist der Achsstummel 2, welcher in die beispielsweise aus zwei U-Profilen 31 und 32 (Fig. 2) bestehende Achse 1 eingeschweißt ist, als Zentrum der Scheibenbremse eingezeichnet. Auf dem Achsstummel 2 ist das Fahrzeugrad 5 gelagert, dessen Teile, wie die Felge 3 und die Radnabe 4, teilweise dargestellt sind. Auf der Achse 1 sind Statorscheiben 10,11,12 mit Bremsbelägen 13 gegen Verdrehen gesichert gelagert. Die hinterste Statorscheibe 12 ist gegen einen nicht sichtbaren Anschlag 14 abgestützt, während die vorderen Statorscheiben sich auf der Achse verschieben lassen. Die vorderste Statorscheibe 10 wird mit Hilfe des Zugankers 15 durch eine Kniehebelbetätigungsvorrichtung 16 vom Bremszylinder 17 gegen die anderen Scheiben gezogen. Zwischen den Statorscheiben 10, 11 und 12 sind zwei Rotorscheiben 21 und 22 angeordnet, welche in der gezeichneten Ausführung hohl mit Kühlrippen ausgebildet sind. Sie können entweder in einem einzigen Stück mit Hohlraum gegossen werden oder aus zwei Platten mit Rippen zusammengesetzt sein. Die vordere Rotorscheibe 21 wird durch einen Mitnehmer 23, analog einer Klauenkupplung am Fahrzeugrad 5, mitgenommen, wodurch das ganze Bremsmoment auf diese Scheibe übertragen wird. Die Übertragung eines Teiles dieses Bremsdrehmoments erfolgt z. B. durch drei Mitnehmerlappen 24, von der Rotorscheibe 21 auf die Rotorscheibe 22. Die Rotor-Scheibe 22 besitzt keinen Lappen, weil sie als letzte in der Reihe kein Drehmoment weiter zu übertragen hat. Es wäre jedoch möglich, mit noch einigen, der Rotorscheibe 21 und der Statorscheibe 11 identischen Elementen nach dem Baukasten-System eine noch größere Mehrscheibenbremse, analog einer Lamellenkupplung, mit sehr großer Brems- und Kühlfläche aufzubauen. Es ist ferner möglich, nach diesem System auch Rotorscheiben ohne Hohlraum zu einem ganzen Lamellenpaket zusammenzubauen, ohne daß ein stark auskragender Mitnehmer erforderlich ist.
• Im dargestellten Beispiel der Zweischeibenbremse ist eine exzentrische Betätigung mittels zweier Zuganker 15 und 18 vorgesehen, welche direkt vom Bremszylinder 17 betätigt werden und als Kniehebel wirken. Eine solche Ausführung bedingt auch eine exzentrische Anordnung der Bremsbeläge, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Der Bremsbelag 19 auf der Seite des Zugankers 15 ist um ein Mehrfaches größer als der Bremsbelag 13 auf der Gegenseite. Auf der Profilachse ist die innerste Statorscheibe 12, gegen Verdrehen gesichert, gelagert.
• Fig. 3 und 4 zeigen die Rotorscheibe 21 mit drei koaxial vorstehenden Mitnehmerlappen 24, 25 und 26. Diese greifen im Betrieb in drei entsprechende Aussparungen 27, 28, 29 der nächsten Rotorscheibe ein. Im gezeichneten Beispiel ist dies die Scheibe 22 von Fig. 1.
• Selbstverständlich ist es möglich, auch die funktionelle Umkehrung anzuwenden, indem die Mitnehmerlappen an der inneren Peripherie 30 der Rotor-Scheiben befestigt, z. B. angegossen oder angeschweißt werden. Der Außendurchmesser der Statorscheiben muß zu diesem Zweck größer gewählt werden. Die Statorscheiben werden alsdann in einer äußeren Glocke geführt und gegen Verdrehen gesichert. Sie könnten aber auch, analog den Rotorscheiben, kaskadenartig durch Mitnehmer sich selbst gegen Verdrehen sichern. Es ist ferner möglich, vor allem bei leichteren Vollscheibenbremsen, als Mitnehmer für die Rotorscheiben koaxiale Stifte an Bohrungen, z. B. Schwerspanstifte, vorzusehen.
• Die Vorteile der Erfindung liegen in der einheitlichen und leichten Konstruktion der Mitnehmerglocke für die Rotorscheiben. Ferner ist es möglich, die Scheibenbremsen nach einem Baukastensystem aus einheitlichenElementen (sozusagen auf derStraße) zusammenzusetzen und umzubauen. Durch dieses Baukastensystem ist es möglich, jeder Radlast und jedem Kundenwunsch entsprechend, mit ein und den-Elementen, Bremsen mit stark verschiedenen Brems-und Kühlflächen zusammenzusetzen. Die Mitnehmernocken, welche sonst bei Lamellenkupplungen oder Mehrscheibenbremsen erforderlich sind, müssen mit zunehmender Zahl der Elemente wesentlich verstärkt werden, wodurch ihr Gewicht entsprechend groß wird. Eine rings geschlossene Glocke ist für Scheibenbremsen nicht erwünscht, weil diese den Zutritt der Kühlluft hindert. Die einzelnen Lappen, welche das Bremsdrehmoment von Scheibe zu Scheibe übertragen, können wesentlich kleiner dimensioniert werden, als Mitnehmerlappen, welche über das ganze Lamellenpaket hinweggreifen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Mehrscheibenbremse für Straßen- und Schienenfahrzeuge, vorzugsweise für schwere Straßenanhänger, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rotorscheibe wechselseitig mit Mitnehmerteilen versehen ist, welche in entsprechende Aussparungen der nächsten Rotorscheibe eingreifen.
2. 2. Außenangetriebene Mehrscheibenbremse mit von der Innenseite gegen Verdrehen gesicherten Statorscheiben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer der Rotorscheibe an der äußeren Peripherie derselben angebracht sind.
3. 3. Inenangetriebene Mehrscheibenbremse mit nach außen gegen Verdrehen gesicherten Statorscheiben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer der Rotorscheibe an der inneren Peripherie derselben angeordnet sind.
4. 4. Mehrscheibenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnehmer koaxiale Klauen, die in Aussparungen greifen, gegeneinander versetzt an der Peripherie der Rotorscheiben angebracht sind.
5. 5. Außenangetriebene Mehrscheibenbremse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnehmer koaxiale Stifte, die in Bohrungen eingreifen, gegeneinander versetzt an der Peripherie der Rotorscheibe angebracht sind.