DE2751887A1 - Scheibenausbildung von bremsen, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Scheibenausbildung von Bremsen,
• insbesondere für Kraftfahrzeuge Es gibt Teilbelag- und Vollbelagscheibenbremsen und beide sowohl mit umlaufendem, aussen verripptem Bremsgehause als auch mit zwischen den Reibbelägen umlaufender, voller oder hohler Bremsscheibe.Nachfolgend ist die Bezeichnung Bremsscheibe auf die umlaufenden Teile sämtlicher Scheibenbremsbauarten bezogen.
• Vollbelagscheibenbremsen werden vorwiegend mit voneinander abgewendeten Reibbelägen und Teilhelagscheibenhremsen vorwiegend mit einander zugewendeten Reibbelägen ausgerüstet. Scheibenbremsen der zuerst genannten Ausführung besitzen den Vorteil, dass bei Erwärmung die Wärmedehnungen der umlaufenden und feststehenden Teile in gleicher Richtung und die zuletzt genannte Bauart den Nachteil, dass sich die Dehnungen der feststehenden und umlaufenden Teile überschneiden. Bei der zuerst genannten Bauart wird jedoch der Vorteil der in gleicher Richtung gehenden Ausdehnung dann aufgehoben, wenn eines der umlaufenden Teile an einem Rad- bzw. Nabenteil abgestützt oder wenn die Bremse mit mehr als zwei Reibflächen ausgerüstet wird.
• Hei einer Automobilbremse muss das Lüftspiel über den gesamten Betriebsbercich, der sich über 4000 C, in Extremfällen über 6000 C erstrecken kann, möglichst gleich bleiben, um die für die Betätigung der Bremse aufzubringende Arbeit nicht zu verändern und um ein betriebssicheres Verhalten der Bremse bei allen Belastungszuständen zu gewährleisten.
• Da es gelungen ist, Leichtmetall mit versclcissfcster Oberflächc auszurüsten, können in Zukunft Bremsscheiben aus Leichtmetall hergestellt werden. Aluminium beispielsweise weist das rund vierfache Wärmeleitvermögen von Grauguss auf, so dass bei seiner Anwendung eine erhebliche thermische Verbesserung bei geringerem Gewicht erzielt werden kann. Leichtmetall besitzt jedoch gegenüber Grauguss, der heute noch vorwiegend für Bremsscheiben Anwendung findet, den Nachteil der rund 2,5-fachen linearen Wärmedehnung. Bei seiner Anwendung wird demnach die oben genannte Aufgabe, das Lüftspiel über den gesamten Betriebsbereich der Bremse einzuhalten, erschwert.
• Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, diese Schwierigkeiten sowohl bei Verwendung von Grauguss als von Leichtmetall für Bremsscheiben auszuschalten.
• Erfindungsgemäss weist zur Verhinderung von Lüftsnielveränderung bei unterschiedlichen Temperaturen jede Bremsscheibe der Bremse nur eine Reibfläche auf. Die axiale Druckabstützung zweier Bremsscheiben aufeinander oder einer Bremsscheibe auf einem Radteil erfolgt durch Druckelemente aus einem Werkstoff mit geringer Wärmedehnung, beispielsweise Invarstahl.
• Invarstahl enthalt rund 36 z Nickel und hat im Temperaturbereich, in dem ausreichend bemessene Bremsen betrieben werden, praktisch keine Wärmedehnung. Die Anwendung von Druckelementen aus Invarstahl setzt bei Scheibenbremsen, bei denen sich die Reibflächen der Reibbeläge gegenüberliegen, utlbedingt voraus, dass die Bremsscheibe zweiteilig ausgebildet wird. Diese Massnahme hat nicht nur die geringe Wärmedehnung zur Folge. Auch eine erheblich vergrösserte Rippenoherfläche, damit eine verbessere Wärmcabfuhr, sowie eine leichtere Cicssbarkeit der Bremsscheiben sind Vorteile dieser Lösung.
• In weiterer Aushildung der Erfindung werden als Druckelemente zylindrische Bolzen, Rohr- oder andere Profilabschnitte benutzt und in noch weiterer Ausbildung der Erfindung werden die Bremsscheiben in bereits bekannter Weise aus Leichtmetall mit einer aufgespritzen Verschleiss-Schicht hergestellt.
• In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 ist eine Motorradbremse in Vollhelagscheibenbremsbauart, bei der sich die Reibflächen der Beläge gegenüberliegen, in Fig. 2 eine Personenkraftwagenbremse, bei der Leichtmetallscheiben Verwendung finden und die Teilbelag-Scheibenbremsbauart mit sich gegenüberliegenden Reibflächen der Beläge angewendet ist und schliesslich in Fig. 3 eine mit Leichtmetallscheiben ausgerüstete Vierscheibenbremse für ein schweres Nutzfahrzeug als Beispiel gewählt.
• In der in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellten Motorradbremse ist das aus Leichtmetall hergestellte Rad mit 1 gekennzeichnet.
• Das Rad ist über Kugellager 2 auf der Achse 3, die von den Gabel rohren 4 und 5 gehalten ist, gelagert. Die beiden aus Grauguss hergestellten Bremsscheiben 7 und 8 mit aussenliegenden Reibflächen sind mit dem Rad 1 durch drei Mitnehmerbolzen 6 verbunden. Die seitlich angeflachten Bolzen 6 übertragen das Drehmoment auf Aussparungen 11 des Rades. Ausserdem sind die Bremssche iben durch Rohrstücke 9 axial miteinander verbunden.
• Die Bolzen 6 sowie die Rohrstücke 9 sind aus Tnvarstahl hergestellt. Dadurch wird gewährleistet, dass der Abstand der beiden Reibflächen der Bremsscheiben 7 und 8 über den Betriebsbereich der Bremse gleich blcibt. Zum Bremsen werden die Reibbeläge 10 und 11 gegen die Laufflächen der Bremsscheiben gedrückt. Zur Betätigung ist auf der einen Seite des Rades eine atis zwei Druckringen 12 und 13 mit Z-förmigem Druckraum 14 ausgerüstete Zuspanneinheit angeordnet, der über den Schlauch 15 Drucköl zugeführt wird. Dichtringe 16 und 17 dichten den Z-förmigen Druckraum ab und sorgen für die stufenlose Einhaltung des Lüftspiels der Reibflächen. Der Aussenring 13 der Zuspanneinheit weist an seinem Aussenumfang einen ringförmigen Teil 13 auf, der über radiale Rippen 132 mit dem, den Oeldruckraum bildenden Ringteil verbunden ist. Auf dem äussercn Ringteil 131 der zur Drehmomentabstützung über einen Fortsatz 133 mit der Lasche 18 in Verbindung steht, ist der Reibbelag 11 befestigt. Auf der der Zuspanneinheit 12, 13 gegenüberliegenden Seite ist ein ähnlich ausgebildeter Ring 19 angeordnet, in dessen innerem Ringteil der Tachometerantrieb 20 untergebracht ist. Ueber radiale Rippen 191 steht der innere Ringteil mit dem äusseren Ringteil 192, der den Reibbelag 10 trägt, in Verhindung. Auch hier wird über den Fortsatz 193 das Drehmoment auf die Lasche 21 dieser Seite übertragen.
• Beim Betätigen der Bremse stützen sich die Ringe 19 und 12, die die Axialkraft aufnehmen, auf der Achse 3 ab, so dass die Lager 2 des Rades nicht durch Axialkräfte belastet werden.
• Bei der Personenwagenbremse nach Fig. 2 ist mit der Nabe t2 sowohl das Rad 23 als auch der Bremsscheibenflansch 24 verschraubt. Auf dem Bremsscheibenflansch 24 sitzen, axial beweglich, in axialen Ausnehmungen 241, die beiden aus Leichtmetall hergestellten Bremsscheiben 25 und 26, deren Rippen 251 und 261 sich überlappen, ohne sich zu berühren. Die beiden Bremsscheiben sind durch Rohrstücke 27 aus Invarstahl, die gleichmässig am Umfang angeordnet sind, axial miteinander verbunden.
• Die Reiboberflächen 251 und 261 der beiden Bremsscheiben sind mit einer Verschleiss-Schicht, die durch Plasma- oder Detonationsbrenner aufgespritzt ist, ausgerüstet. Gegen die Reibflächen drücken die Bremsbeläge 28 und 29 des Bremssattels 30.
• Schliesslich ist in Fig. 3 der Teillängsschnitt durch die drucklufthetätigte Vorderradscheibenbremse eines schweren Nutzfahrzeuges wiedergegeben. In diesem Fall sind die Bremsscheiben 31, 32 und 33 aus Leichtmetall ausgeführt, während die Bremsscheibe 34, die an ihrem Innenumfang durch Schrauben 35 mit der Nabe 36 verbunden ist, zur Aufnahme der Biegekräfte aus Grauguss ausgebildet ist. Wie aus der Abbildung ersichtlich, können die Bremsscheiben 31, 32, 33 gleich ausgebildet werden. Die Bremsscheibe 31 stützt sich über die Invarstahl-Rohrabschnitte 37 auf dem Flansch 361 der Nabe ab. Die beiden Scheiben 32 und 33 sind über die Rohrabschnitte 38 axial miteinander verbunden. Die Drehmomentmitnahme der Bremsscheiben erfolgt durch Fortsätze 311, 321 und 331 auf den Rippen 36, der Nabe. Die die Bremsbeläge 39, 40, 41 und 42 tragenden Bremsringe 43, 44, 45 und 46 stützen sich auf dem abnehmbaren Bremsträgerarm 47 in Umfangsrichtung ab. Zwischen den beiden Bremsringen 43 und 44 ist die mit Z-förmigem Druckraum 48 ausgerüstete, aus den zwei Ringen 49 und 50 mit Dichtungen 51 und 52 bestehende Zuspanneinheit angeordnet. Die beiden Bremsringe 45 und 46 stützen sich aufeinander über die Zwischenscheibe 53 ab.

Claims (3)

1. Patentansprüche fX 'Scheibenausbildung von Bremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhinderung von Lüftspielveränderung bei unterschiedlichen Temperaturen jede Bremsscheibe (7, 8; 25, 26; 31, 32, 33, 34) der Bremse nur eine Reibfläche aufweist und die axiale Druckabstützung zweier Bremsscheiben (7, 8; 25, 26; 32, 33) aufeinander oder einer Bremsscheibe (33) auf einem Radteil (36l) durch Druckelemente (6, 9; 27; 37, 38) aus einem Werkstoff mit geringer Wärmedehnung, beispielsweise Invarstahl erfolgt.
2. 2) Scheibenausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckelemente zylindrische Bolzen, Rohr-oder andere Profilabschnitte dienen.
3. 3) Scheibenausbildung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheiben aus Leichtmetall mit einer aufgebrachten Verschleiss-Schicht bestehen.