DE2225981A1

DE2225981A1 - Mitnehmersegmente fuer bremsscheiben und verfahren zu ihrer montage

Info

Publication number: DE2225981A1
Application number: DE2225981A
Authority: DE
Inventors: Albert W Cook; Richard Lloyd Crossman; Jesse G Hawley; Ohio Tallmadge
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1971-05-24
Filing date: 1972-05-24
Publication date: 1973-02-15
Also published as: NL7206989A; IT960846B; AU4141372A; BE783895A; CA958656A; US3757907A; FR2138917B1; GB1382493A; FR2138917A1; DE2225981B2; DE2225981C3

Description

PATENTANWÄLTE _

DIPL. ING. WALTER MEISSNER DIPL. ING. HERBERT TlSCHER

DIPL. ING. PETER E. MEISSNER MaNCHEN

DIPL. ING. H.-JOACHIM PRESTING

BERLIN

1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den ?4-.5·197? HERBERTSTRASSE 22 _v__r /^

*, HTJEBTi¹S GOMPAIiY, /VKROlT,

CHTn 4.4^16/ USA

ge für* Bremsscheiber¹. und Verzehren ih"*?^or

Bei Seheibenbremsen, die Br era s.s on eib en mit niedrigem Gewicht, hoher Wärmeabfuhr und mit Metallsegmenten als Mitnehmer oder Verbinder pufweiser, kann die unterschiedliche V/Hrmpdehmir-g des Metalls und. der Bremsscheibe sich in hoher Beanspruchung an bestimmten Verbindungsstellen zwischen Metall und Bremsscheibe ^Hi.ißern. Diese Beanspruchung kann so groß sein, daß sie zn einem Schaden in der Scheibenbremse führt. Dort, wo eine Ansah! von Befestigungsmittel^, wie 3. B. "Meten verwendet werden, um die Metallsegmente zu befestigen, kann eine ungleiche Belastungsverteilung bei den verschiedenen Befestigern auftreten. Die Folge ist, daf3 der Scheibenwerkstoff, der" sich in unmittelbarer Fachbarschaft von hoch beanspruchten Befestigungsmittel]! befindet, vorzeitig schadhaft werden kann.

Mit der Erfindung wird die hohe Beanspruchung des auf Kohlenstoffbasis hergestellten und etwas spröden Bremsenmaterials ausgeschaltet, in dem die Last auf Nieten verteilt

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Bankkonto: W. Meissner, Berliner Bank AG, Depka 36 Postscheckkonto: ' Berlln-Halensee, KurfUrstendamm 130, Konto-Nr. 95 716 W. Meissner, Berlin West 122 82

v/ird, w?s df¹⁰ tragenden Vierkstof^hereich

T)ie '"¹Tfirdηνg gestattet auch flie Ausgestaltung eirer iionrlförmiger· K^tur ira Breronscheibenwerkstoff, so daß "^9 !Sr*Ir^r. vn.d BeXastur.3BIcOn^¹SPtT?tionspi.inkte ri er. v; e"?d θρ ,

T).τ? Ίίτίir¹ dUT¹3 schafft eiT.e genaue; Beζ t I π η ViTP^ ^eT¹ in Br^tneep.v^Tl^Ftofi'. den ^c'h?-^+> ■*■■"'

der Nieten ¹I^d d ·?■*? ZahX der MieteT., die erforderlich sirci, Mm die ri^hti^e Jastvert°iliui£ ir. der Scheibe ?,^. "b^-vii^er nnö herⁱ'icirsicht'^;gt dabei sowohl die Wärmedehnung, ris riich. ^i? iroohrrische Beanspruchung und deren Verteilung.

^ iet ir) erst«⁰"" Linie Aufgebe der Erfindung, eire leichtgewichtige Kohl pnstoffbremssaheibe ζαι schaffen, die hohen 'Porsionsbeanspriichungen durch Verwendung von Metallmitnehmerpermenten widerstehen kann.

^T>iese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen aufgeführten e gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt imd werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

g 1 eine Seitenansicht eines Metallmitnehmers zxiv Verwendung auf einer Bremsscheibe gemäß der Erfindung,

Figur 2 einen Schnitt gemäß der linie 2-2 in Figur 1,

Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Mitnehmers gemäß Figur 1,

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SAD ORIQlNAL

Figur Δ. eine teilweise Seitenansicht einer ringförmigen Kohlenstoffscheibe der Scheibenbremse,

TJi₁- r-11-p 5 eine teilweise Seitenansicht einer vollständigen Bremsscheibe,

Fi^V-T* ^c einen Schnitt gemäß der Tdni e 6-6 in Figur 5,

"ffigur 7 eine teilweise Seitenansicht einer zweiten Ausführimgsform der Erfindung, '

Figm- β einen Schnitt gerne ¹^ d^r Linie 8-8 in Figur 7,

Ψ±βνν 9 cine ρβΓΒρεΙζΐίΛΓίβ^Θ Ansicht des Mitnehmers nach den. Figuren 7 und 8,

FigT-.r 10 i^jne teilweise Seitenansicht einer dritten Aus-· führun^pfortn der lirfindung;,

Figur 11 einen Schnitt gemäß der Linie 11-11 in Figur TO^ Figur 12 einen Schnitt gemäß der Linie 12-12 in Figur 10,

Figur 13 eine teilweise Ansicht einer abgewandelten stationären Bremsscheibe,

"R¹Igur 14 einen Querschnitt gemäß der Linie 14-14 in. Figur 13,

Figur 15 eine teilweise Ansicht einer abgewandelten Bremsscheibe, die einen Kohlenstoffkern und Tragesegraente aufweist,

Figur 16 einen Querschnitt gemäß der Linie 16-16 in Figur 15, Figvir 17 eine teilweise Seitenansicht einer abgewandelten Bremsscheibe mit einem abgewandelten Mitnehmersegtnent,

Figv.r 18 eine teilweise Seitonansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Figur 19 einen Querschnitt gemäß Linie 19-19 in Figur 18,

309807/0 782 bad ORIGINAL

Figur 20 eine Seitenansicht einer anderen abgewandelten Ausführung!? form der Erfindung,

Figur 21 einen Querschnitt gemäß der Linie 21-21 in Figur20,

Figur 22 eine Seitenansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

Das Mitnehmersegment 10 in den Figuren 1-5 ist aus einem geeigneten Material,wie z. B. Stahlblech, hergestellt. Das Seg ment 10 hat im wesentlichen zwei parallele Seitenteile 12 und 14, deren Abstand voneinander durch die Dicke der Kohlenstoffbremsscheibe bestimmt ist und die miteinander durch Mittelteile 16 verbunden sind, wie aus Figur 2 zu ersehen ist. In jedem der Seitenteile 12 und 14 ist je ein Ausschnitt 18, der mit dem anaeren fluchtet, vorgesehen. Die Ausschnitte 18 und die Mittelteile 16 wirken mit Antriebskeilen eines Rades zusammen. Die Seitenteile 12 und 14 sind mit Löchern 20 versehen. Diese Löcher können einen geringeren Durchmesser haben als die Nieten, die dazu vorgesehen sind, das Mitnehmersegment an der Kohlenstoffscheibe zu befestigen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Löcher einen Durchmesser von 0,3175 cm (O,125^fl) und sind im Abstand von etwa 1,42 cm (O.56¹¹) angeordnet. Wie aus der weiteren BeschiEi· bürg noch hervorgehen wird, dienen diese Löcher dazu, die Löcher, die die Nieten aufnehmen, festzulegen und zu zentrieren und die Wärmedehnung bzw. die Kon^tiaiction der Scheiben zu kompensieren.

Figur 4 zeigt eine ringförmige Kohlenstoffscheibe, die mit gleichmäßig gerundeten Ausschnitten 24 in gleichen Abständen am Außenumfang versehen ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die S_cheibe 22 mit sechs Ausschnitten 24 versehen, die in 60°-Abständen auf dem Außenumfang der Scheibe angeordnet sind. Die Ausschnitte 24 sind mit einem Durchmesser von

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4,75 cm (1,87*') aus der Scheibe herausgeschnitten und die Basis jedes Ausschnittes ist 17 cm (6,687*') + 0,254 cm - 0,0 cm vom Mittelpunkt der Scheibe entfernt. Der Scheibendurchmesser beträgt 23,5 cm (9,25'*) + 0,152 cm - 0,076, während der Außendurchmesser 36,5 cm (14.375*') + 0,0254 cm beträgt. Die Basis jedes Ausschnittes ist so festgelegt, daß der Keil oder Mitnehmerarm, der mit dem entsprechenden Segment zusammenwirkt, einen Abstand von der Rundung an der Basis des entsprechenden Atisschnittes hat. Die Scheibe besteht vorzugsweise aus einem Material auf Kohlenstoffbasis. Dies kann Kohlenstoff selbst sein, beispielsweise in .Form von Graphit oder aminen Kohlenstoff oder Kohlenstoffverbindungen,von denen typische Vertreter die Karbide sind, wie z. B. Borkabid, Siliziumkarbid und Titankarbid. Auch Kohlenstoff mischungen in verschiedenster Form können verwendet werden. Zusätzlich zur Kohlenstoffbasis können andere Bestandteile verwendet werden, wie z. B. Antioxidationsmittel, Bindemittel, Füllstoffe, Verstärkungsmittel und Ar»ierungsfasern oder Gewebefäden.

Die Figuren 5 und 7 zeigen eine Bremsscheibe mit Mitnehmersegmenten. Bei jedem der runden Ausschnitte 24 der Scheibe 22 ist ein Mitnehmersegment 10 angeordnet, wobei die Ausschnitte 18 der Segemente im Zentrum der Ausschnitte 24 liegen. Die löcher 20 in den Seitenteilen 12 und 14 der Segmente fluchten genau mit zugehörigen Löchern 26, die durch die Scheibe 22 gebohrt sind. Im dargestellten Ausführungsbei-spiel sind die Löcher 20 und 26 im Durchmesser geringfügig größer als die Nieten 30, die die Segmente 10 mit der Scheibe 22 verbinden. Die Durchmesserdifferenz liegt zwischen 0,0013 und 0,013 ein., vorzugsweise bei 0,0025 cm. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand benachbarter Lochpaare 20 und 26 nicht größer als 2,54 cm. Diese Abstände und Lochdurchmesser sind sorgfältig gewählt, um sicherzustellen, daß die Drehkraftübertragung bei gleich-

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mäßiger lastverteilung auf alle Teile der Scheibe erfolgt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß Buchsen 28, von denen eine in Figur 4 dargestellt ist, in den löchern 26 der Scheibe 22 angeordnet sein können. In diesem Falle sind die Buchsenlöcher von einem etwas größeren Durchmesser als die Nieten, und zwar zum Ausgleich der unterschiedlichen Ausdehnung der Scheibe und der Metallbuchsen oder Nieten. Die Löcher in der Scheibe 22 können z. B. einen Durchmesser von 0,65-0.655 cm haben und die Hülsen oder Buchsen einen Außendurchmesser von 0,627-0,63 cm und einen Innendurchmesser von 0,48 cm.

Bei jeder der beschriebenen Ausführungsformen sind die Durchmesser der Löcher in den Segmenten 10 und in der Scheibe 22 wie auch die Durchmesser der Buchsen ausreichend, um ungleichmäßige Wärmedehnungen zwischen der Scheibe 22 und den Metallsegmenten 10 auszugleichen. Mittels des genauen Ausrichtens, d. h. Fluchtens der löcher, kann eine gleichmäßige mechanische Lastverteilung auf jedes der Verbindungsteile erreicht werden*

Es ist ein Merkmal der Erfindung, daß die Lage der dem Ausschnitt 18 jedes Segmentes nächsten Nieten sorgfältig gewählt ist, damit gute Drehkraftübertragungseigenschaften gesichert sind. An diesem Ende haben die den Ausschnitten nächsten Löcher etwa denselben Abstand vom Ausschnitt bis zum Loch wie vom Scheibenumfang zum Loch. Entfernt von diesem Ende beginnen an jedem Ende der Segmente weggeschnittene Teile,und zwar bei einem Winkel von 15 von der Mitte des Loches vom Ausschnitt weg, gemessen von einer Radiuslinie aus, die durch das Loch geht.

Es ist selbstverständlich, daß die Verwendung von Befestigungsmitteln verschiedenen bzw. "anderen Durchmessers und/ oder die Änderung der Abstände zwischen benachbarten Be-

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festigungsraitteln, andere als die oben angegebenen raumwerte erforderlich machte Die Spielraumwerte können für solche Fälle jedoch leicht festgelegt werden. Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein ausreichender Spielraum vorgesehen ist, um die unterschiedliche Wärmedehnung der Metall- und Kohleelemente zuzulassen und daß das genaue Fluchten der löcher gewährleistet ist, um eine gleichmäßige !lastverteilung auf alle Befestigungspunkte zu erreichen.

Wie in den Figuren 7,8 und 9 gezeigt ist, kann das Prinzip der Erfindung auch mit anderen als in den Figuren 1-6 gezeigten Mitnehmersegmenten verwirklicht werden. In den Figuren 7,8 und 9 ist eine ringförmige Kohlenstoffscheibe 32, die einen glatten Innen- und einen glatten Außenumfang hat. Auf dem Außenumfang der Scheibe 32 sind im Abstand voneinander Metallplatten 34, vorzugsweise aus Stahl, angeordnet, wobei sich zusammenpassende Plattenpaare auf gegenüberliegenden Seiten, der Scheibe 34» befinden. Jede der Metallplatten 34 weist einen nach außen stehenden Teil 36 auf. Zwischen diesen Teilen 36 ist ein Metalleinsatz 38, vorzugsweise aus Stahl, eingelötet oder auf andere Weise befestigt. Zur Befestigung der Platten 34 auf den beiden Seiten der Scheibe 32 sind Nieten 40 vorgesehen. Die Stahleinsätze 38 wirken mit nicht dargestellten Nuten o. dgl. am Rad zusammen.

Die Figuren 10,11 und 12 zeigen die Anordnung des Erfindungsprinzips bei eirer gegliederten oder unterteilten Bremsscheibe 42. Diese Scheibe besteht aus einer Anzahl von Kohlenstoff Segmenten 44, die zusammenpassende, ineinandergreifende Enden 46 und 48 aufweisen und zu einer Ringscheibe zusammengebaut sind. Die Scheibe 42 ist eine stationäre Scheibe und mit Ausschnitten 50 in gleichmäßigen Abständen am Innenumfang versehen, wobei in jedem.Segment 44 ein Ausschnitt vorgesehen ist. Metallmitnehmersegmente 52 mit Ausschnitten

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in ihren Seitenteilen sind am Innenumfang der Scheibe 42 befestigt, wobei die Ausschnitte 54 der Segmente mit den Ausschnitten 50 der Scheibensegmente fluchten. Die Seitenteile jedes Segmentes 52 sind an einem Ende 58 abgekröpft, so daß sie das andere Ende des benachbarten Segmentes überlappen. Nieten 60 verbinden die Segmente 52 und die Bremsscheibensegmente 44 miteinander und untereinander. In den Segmenten 44 sind Buchsen 62 zur Aufnahme der Nieten 60 vorgesehen. Der Abstand zwischen benachbarten Nieten 60, der Spielraum zwischen den Löchern 64 in den Segmenten 52 und den Nieten, der Spielraum zwischen den Nieten 60 und den Buchsen 62, wie auch der Spielraum zwischen den Buchsen 62 und den Löchern in den Segmenten 44 wird in den bereits dargelegten Grenzen gehalten, um ungleiche Wärmedehnungen der Metall- und Kohleteile der Scheibenbremse auszugleichen und um eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Befestigungspunkte zu erreichen. Obwohl die Figuren 10, 11 und 12 eine gegliederte Ausführung einer stationären Scheibe mit Mitnehmersegmenten am Innenu «fang zeigen, ist es selbstverständlich, daß d ie Mitnehmer genausogut auch auf dem Außenumfang einer rotierenden Bremsscheibe angeord·*· net werden können.

Es ist auch vorgesehen, daß die die Drehkraft übertragenden Seiten 56 der Ausschnitte 54 erst dann auf ihr endgültige Maß gebracht werden, wenn die Mitnehmersegmente 44 mit den Mitnehmersegmenten 52 vernietet sind. Wenn so verfahren wird, dann können die Seiten 56 genau angeordnet werden, was eine gleichmäßige Beanspruchung der Scheibenbremse sicherstellt.

Die figuren 13 und 14 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, gemäß der die Scheibe 50, wie aus Figur 14 ersichtlich, aus einem Kern 52 aus einem Material auf Kohlenstoffbasis und Tragsegmenten 54 und 56 aus gleichem Material zu beiden Seiten des Kerns besteht. Der Kern 52

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ist vorzugsweise aus einem Kohlenstoffwerkstoff mit höherer. Festigkeit hergestellt und hat etwa die doppelte Dicke der !Dragsegmente 54»56. Ferner ist der Kern 52 vorzugsweise eine volle Hingscheibe, obwohl er auch aus Segmenten bestehen kann. Die Tragsegmente 54,56 sind vorzugsweise kurze Bögen, wie in Figur 13 gezeigt, sie können aber auch Vollringe sein. In der Ausführungsform der Figuren 13 und 14 sind die Mitnehmersegmente 58 aus geeignetem Metall, vorzugsweise Stahl, gestanzt und zu der dargestellten Form gepreßt. Jedes Paar benachbarter Segmente 58 bildet zusammen zwischen den benachbarten Enden den Mitnehmerausschnitt 60. Jedes der Segmente 58 wird von drei Nieten 62 und passenden Buchsen 64 in geeigneter Lage gehalten, so daß eine gleichmäßige Drehkraftübertragung auf den Kern 52 der Scheibe 50 gesichert ist. Für diese Ausführungsform der Erfindung ist es jedoch wichtig, daß sich jedes Segment 58 beträchtlich zwischen zwei benachbarten Ausschnitten 60 befindet, so daß jedes Ende der Segmente eine Seite der benachbarten Ausschnitte 60 bildet. Die {Datsache, daß das Segment 58 sich zwischen zwei benachbarten Ausschnitten befindet, hat zur Folge, daß es eine ausreichende !Dragfläche mit den Nieten 62 bildet, so daß eine gleichmäßige Drehkraftübertragung für die gesamte Scheibe 50 gewährleistet ist. Aufgrund der runden Form der Ausschnitte 60 in der Scheibe sind keine Stellen mit unzulässiger Beanspruchung in dieser Konstruktion vorhanden.

Es sei noch herausgestellt, daß diese Konstruktion als die geeignetste erscheint für Ausschnitte am Innenumfang oder für solche Ausschnitte, die für gewöhnlich am stationären Bremselement ausgebildet sind, das mit entsprechenden Keilen auf der festen Nabe in Verbindung steht. Es ist offensichtlich, daß der Abstand zwischen zwei Ausschnitten 60 am Innenumfang der Bremsscheibe dieses Typs wesentlich geringer ist als am Außenumfang, d. h. daß diese gekürzten Segmente 58 ausreichen, dieselbe Anzahl von Bogengraden zu decken

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wie die längeren Segmente auf dem Außenumfang.

Die Figuren 20 und 21 zeigen einen Vollringmitnehmer, der in manchen Fällen verwendet werden kann, z. B. bei kleineren Scheiben, oder dann, wenn eine größere Festigkeit gefordert ist, oder wo das Gewicht keine wesentliche Rolle spielt. Der Vollringmitnehmer kann sowohl am Innenais auch am Außenumfang der Scheibe vorgesehen sein.

Figur 22 zeigt kurzbogige Segmente, von denen jedes einen Ausschnitt am Innenumfang einer Bremsscheibe 120 bildet.

Die Figuren 15 und 16 zeigen eine andere abgewandelte Ausführungsform der Erfindung. Dabei besteht die Bremsscheibe70 aus einem Kern 72 aus Material auf Kohlenetoffbasis und aus Tragsegmenten 74,76 aus gleichem Material, ähnlich wie die Ausführungsform nach den .Figuren 13 und 14. Auch hier ist der Kern 72 vorzugsweise eine volle Ringscheibe, obgleich er auch aus Segmenten bestehen kann und von den Mitnehmersegmenten 78 zusammengehalten sein kann. Die Segmente 78 gleichen denen der bereits beschriebenen Ausführungsform. Am Umfang der Scheibe sind runde Ausschnitte 80 ausgeschnitten. In dieser Ausführungsform sind die Tragelemente 74 und 76 als Bogenabschnitte 82 vorgesehen und wie aus Figur 15 ersichtlich ist, können sie jede Bogemlänge haben, die mit dem Kern 72 vereinbar ist.

Um der gesamten Scheibe 70 die höchste Festigkeit zu geben, sind die Tragelemente 74 und 76 versetzt gegeneinander angeordnet, so daß das Ende des Tragelementes 74 in die Mitte des gegenüberliegenden Elementes 76 zu liegen kommt. Dies ist in Figur 15 mit gestrichelten linien auf der Scheibe dargestellt. Wenn der Κβτη 72 aus Segmentenbesteht, werden die Enden jedes Segmentes so versetzt, daß sie nicht mit den

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Enden der !Dragelemente in Übereinstimmung kommen.

Die Mitnehmersegmente 78 sind mittels Nieten 79 und Buchsen 79a (Pig. 16) befestigt,und zwar in derselben Weise wie in den Ausführungsformen nach den Figuren 1 bis 6. Wie bereits im Zusammenhang mit den Figuren 13 und 14 dargelegt wurde, werden die Mitnehmerausschnitte 80 ganz oderjäen Segmenten 78 gebildet, so daß eine höchst wirksame Drehkraftübertragung und eine gleichmäßige Beanspruchung der Scheibe 70 auf diese Weise erreicht wird.

Der wesentliche Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Verstärkung für eine Bremsscheibe aus Material auf Kohlenstoff basis, so daß Drehkraftbeanspruchungen gleichmäßig durch die Scheibe geleitet werden, Spannungsbereiche infolge struktureller Fehler ausgeschaltet werden und die Verwendung eines leichtgewichtigen, gut wärmeabführenden Werkstoffes wie Kohlenstoff für Scheibenbremsen möglich wird. Aus diesem Grunde schalten, wie aus den beschztebenen AusführungBformen zu verstehen sein soll, die halbrunden Ausschnitte die Beanspruchungspunkte aus, wo Brüche und Fehler üblicherweise austreten. Das Vorsehen der Ausschnitte wird erforderlich, weil es bei einem gegebenen Radius erwünscht ist, die größtmögliche Reibungsfläche und die größtmögliche Wärmeabfuhr zu erhalten. Wenn jedoch bei einer Scheibenbremse ein größerer radialer Bereich zur Verfügung steht, dann kann die in Figur 17 dargestellte Ausführungsform der Erfindung verwendet werden. Hierbei kann die Bremsscheibe 90 aus einem Stück, aus Segmenten oder aus einem Kern aus Segmenten mit Tragsegmenten bestehen, wie im einzelnen bereits beschrieben. Da's Mitnehmersegment ist jedoch dabei so gestaltet, daß der Mitnehmerausschnitt außerhalb des Umfangs der Scheibe 90 liegt, d. h. ein Ausachneiden der Scheibe 90 ist nicht erforderlich. Geeignete Nieten 96 halten das Mitnehmersegment 92 an dcer Scheibe90.

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Die Beziehung der Abmessungen der Löcher für die Nieten zu den Abmessungen der Meten ist von wesentlicher Bedeutung, damit die Unterschiede in der Wärmedehnung zwischen Scheibenmaterial und den metallischen Mitnehmersegmenten nicht zu Schäden in den relativ spröden Scheibenwerkstoff führen.

Die Ausführungsform der Erfindung in den Figuren 18 und ist im Hinblick auf denselben Zweck konstruiert worden und ist hinsichtlich der Abmessungen und der Beziehungen der Nieten nicht kritisch. Das hier dargestellte Mitnehmersegment hat das Bezugszeichen 100, die Nieten sind mit den Bezugszeichen 102 versehen und die Scheibe mit dem Bezugszeichen 104.

Das Segment 100 weist einen Ausschnittsverspannungsabschnitt 106 auf, der eine geringejeradiale Breite als der Rest des Segmentes aufweist, und dieser Abschnitt ist so konstruiert, daß er sich bei einem Unterschied in der Wärmeausdehnung staucht, wie dies bei 108 gezeigt ist, und in einer solchen leicht gestauchten Foxm beim Betrieb der Bremsscheibe in einer Scheibenbremse verbleibt.

Der Abschnitt 106 kann anfänglich einfach flach gemacht werden, aba: mit einer solchen kritischen Bemessuig, daß er unter dem Druck einer unterschiedlichen thermischen Ausdehnung bricht oder gestaucht wird.Andererseits kann der Abschnitt 106 auch vorgestaucht werden.

Das Segment 100 ist auch in gestauchtem Zustand vollständig dazu in der Lage, die Drehkraft zu übertragen, weil die Drehkraftübertragung den Abschnitt 106 unter Zugspannung setzt und die Drehkraft in Richtung der Pfeile 110 und 112 übertragen wird, und zwar überträgt abhängig von der Drehung der Scheibe der radial stärkere Teil de.s Abschnitts 106 die Drehkraft in der Ebene des Abschnitts, aber nicht in derselben Richtung damit, d. h. in der Wirkung ist der Bereich 106 in radialer Richtung nicht gestört und eine vollständige Drehkopfübertragung ist möglich.

-PAiENTANSPRUCHE-

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

, 1. j Bremsscheibe für eine Scheibenbremse, bestehend aus ^-^ einer ringförmigen Scheibe aus einem Kohlenstoffmaterial, einer Vielzahl von Metallsegmenten, die in bestimmten Abständen auf einem Umfang der ringförmigen Scheibe angeordnet sind und aus Metallbefestigungsmitteln zur Befestigung der Segmente auf der Kohlenstoff scheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel sich durch löcher in der Kohlenstoffscheibe und in den Metallsegmenten erstrecken, daß mindestens zwei Befestigungsmittel in kurzem Abstand von einander angeordnet und für jedes Segment vorgesehen sind, daß ein verhältnismäßig großer Spielraum zwischen den Befestigungsmitteln und

der Kohlenstoffscheibe und ein relativ kleiner Spielraum zwischen den Befestigungsmitteln und den Metallsegmenten vorgesehen ist.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch geke nnzeichnet, daß die Metallsegmente U-förmig gestaltete Teile sind, die parallele Seitenteile haben, die dazu ausgebildet sind, auf gegenüberliegenden Seiten der ringförmigen Scheibe angeordnet zu werden und die miteinander fluchtende Ausschnitte für den Eingriff von Mitnehmerkeilen eins? Scheibenbremse haben, in der die Bremsscheibe angeordnet ist und daß die Befestigungsmittel sich durch beide Seitenteile der Segmente hindurcherstrecken.

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3. Bremsscheibe nach Anspruch 2, dadurchgeken η zeichnet, daß mindestens zwei Befestigungsmittel auf jeder Seite des Ausschnittes jedes Segmentes vorgesehen sind und daß der kurze Abstand zwischen den Befestigungsmitteln nicht mehr als 2,54 cm beträgt, daß der verhältnismäßig große Spielraum 0,0228 bis 0,0279 cm und der relativ kleine Spielraum 0,00254 cm beträgt.
4. Bremsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffscheibe mit halbrunden Ausschnitten versehen ist, die mit daa Ausschnitten der Segmente fluchten, und daß die lö-

deren AusscnnTxxe

eher durch die Scheibe, ä&e ÖbK&^ito&aw&aL benachbart xi»t,im wesentlichen denselben Abstand von dem Ausschnitt und dem benachbarten Umfang der Scheibe haben.
5. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel Nieten (30,40,60,62,96) sind und daß die von dem Ausschnitt (18,54) des Segmentes entfernt liegenden !eile des Segmentes über das Oberteil und teilweise die Seitenteile abgeschnitten sind,und zwar von einer Stel le aus, die etwa 15° von dem dem Ausschnitt benach barten Niet entfernt liegt, wobei vom Radius durch den Niet aus gemessen worden ist.
6. Bremsscheibe nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß Buchsen in der Kohlen-

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Stoffscheibe angeordnet sind und ein Spielraum von 0,0 bis 0,0279 cm zwischen den Buchsen und dem Kohlenstoffmaterial und ein Spielra-um von 0,00254 cm zwischen den Nieten und den Buchsen vorgesehen ist.
7. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Segmente (32) fluchtend auf gegenüberliegenden Seiten der Kohlenstoffscheibe vorgesehen sind und Befestigungsmittel sich durch beide Segmente erstrecken.
8. Bremsscheibe nach Anspruch 7, dadurch g ekennz eichnet, daß jedes Segment (32) ein Mittelteil (36) aufweist, das sich über den Umfang der Kohlenstoffscheibe hinaus erstreckt und daß ein Einsäte (38) zwischen den Mittelteilen (36) fluchtender

Segmente befestigt ist und daß mindestens zwei Befestigungsmittel auf jeder Seite des vorstehenden !Teils jedes Segmentes vorgesehen sind.
9. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe eine Vielzahl von runden Ausschnitten in mindestens einem Umfangsrand aufweist, die im Abstand um den gesamten Umfang der Scheibe angeordnet sind und daß die Metallmitnehmersegmente mit jedem der runden Ausschnitte zusammenwirken und eine Drehkraftangriffsfläche bilden.
10. Bremsscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe(42) in einzelne Glieder (44) unterteilt ist.

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11. - Bremsscheibe nach Anspruch 9» dkadurch

gekennzeichnet, daß die Scheibe (72) aus einen Material auf Kohlenstoffbasis hergestellt ist und Iragsegmente (74,76) aufweist,.die gleichfalls aus einem Material auf Kohlenetoffbasis hergestellt sind und mit der Scheibe mit denselben Befestigungsmitteln (79a) verbunden sind, die die Metallsegmente (78) mit dem Scheibenkörper (70) verbinden.
12. Bremsscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmersegmente einen geschlossenen Ring bilden (Fig. 20).
13. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallsegmente eine Vielzahl von Mitnehmerausschnitten umfassen, die eine Drehkraftübertragungsfläche bilden, die wirksam alt der Scheibe an einer Vielzahl von im Abstand befindlichen Punkten befestigt ist, so daß die Drehkraft durch einen großen Teil der Scheibe übertragen wird, wobei die Segmente konstruktiv so ausgebildet sind, daß sie strukturell in eine: Ebene liegen, die senkrecht zur Scheibenfläche liegt, um die Unterschiede in den Wärmedehnungseigenschaften zwischen der Scheibe und den Segmenten auszugleichen. '
14. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Scheibe (104) aVB einen gut wärmeleitenden, leichtgewichtigen Werkstoffhergestellt ist und eine Vielzahl von U-förmig gestalteten Ausschnitten in Abständen rund um wenigstens einen Uafang aufweist,

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daß die Metallsegmente von Mitnehmersegmenten (100) gebildet sind, die an der Scheibe (104) in Verbindung mit den U-förmigen Ausschnitten befestigt sind und Drehkraftübertragungsteile bilden, daß jedes Segment (100) einen Abschnitt (106) aufweist, der den Drehkraftübertragungsteil vorspannt, wobei dieser Abschnitt (106) so ausgelegt ist, daß er unter Druckbelastung infolge unterschiedlicher Wärmedehnung zwischen Scheibe und Segment gestaucht wird.
15· Verfahren zum Aufbau einer Bremsscheibe mit einem ringförmigen Kern aus Kohlenstoffmaterial, einer Vielzahl von Metallsegmenten, die in gleichen Abständen auf einem Umfangsrand der Kohlenstoffscheibe angeordnet sind und Befestigungsmitteln, die die Segmente mit der Kohlenstoffscheibe verbinden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

eine Vielzahl von Löchern wird in eine:Oberfläche jedes Segmentes vorgesehen, wobei ihr Durchmesser gerin* ger ist als der der Befestigungsmittel, die Segmente werden an den gewünschten Stellen der Kohlenstoffscheibe angeordnet, die Segmente und die Kohlenstoffscheibe werden gleichzeitig durchbohrt, wobei die löcher in der einen Oberfläche zur Führung dienen und wobei die Bohrung so ausgeführt wird, daß für das Befestigungsmittel ein Spielraue von 0,00254 cm bleibt, die Bohrlöcher in der Kohlenstoffscheibe werden vergrößert, um einen Spielraum von 0,0228 bis 0,2279 cm für die Befestigungsmittel zu erzeugen, und schließ-

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lieh, werden die Segmente mit der Scheibe mittels der Befestigungsmittel verbunden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnetdurch die zusätzlichen Schritte des Einbringens von Buchsen in das Kohlenstoff material vor Einsetzen der Befestigungsmittel, wobei die Löcher im Kohlenstoffmaterial vergrößert werden, um einen Spielraum von 0,0228 bis 0,0279 cm zwischen den Buchsen und der Kohlenstoffscheibe zu erzeugen.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennz eichnet, daß die Drehkraftübertragungsflächen jedes Metallmitnehmersegmentausschnittes bearbeitet werden, nachdem die Segmente mit der Bremsscheibe verbunden sind.

Dipl.-Ing. H. J.Presting

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