PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3871669T2 23.03.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0307080
Titel Fahrzeugscheibenbremse mit Flüssigkeitskühlung.
Anmelder Lucas Industries p.l.c., Birmingham, West Midlands, GB
Erfinder Campbell, Roy, Licky Rock Bromsgrove Worcestershire, GB;
Price, Anthony George, Cwmbran Gwent NP44 2DY Wales, GB;
Green, Andrew Peter, Cwmbran Gwent Wales, GB
Vertreter Türk, D., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Gille, C., Dipl.-Ing.; Hrabal, U., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 40593 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 3871669
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 22.07.1988
EP-Aktenzeichen 883067340
EP-Offenlegungsdatum 15.03.1989
EP date of grant 03.06.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.03.1995
IPC-Hauptklasse F16D 65/853

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugscheibenbremse der flüssigkeitsgekühlten Bauart gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bremsen der oben genannten Art werden üblicherweise bei Traktoren oder ähnlichen Fahrzeugen verwendet, und die Kühlflüssigkeit umfaßt üblicherweise Öl von dem Getriebe. Um den Profilwiderstand zu minimieren, insbesondere wenn das Öl kalt ist, und um folglich Leistung zu sparen, ist es üblich, das Öl in dem Getriebekasten im wesentlichen auf dem minimalen Level zu halten, welcher nur notwendig ist, um eine ausreichende Schmierung vorzusehen. Dies wiederum schafft das Problem, daß ein derartig niedriger Level ein Volumen oder eine Tiefe des Öl es benachbart zu der Bremse wiedergibt, welches normalerweise unangemessen ist, um ein Maß an Kühlung des Bremselementes zu erzielen, welches notwendig ist, um eine minimale Verschleißbeständigkeit für die Beschichtung aufrechtzuerhalten.

Es ist aus dem europäischen Patent EP-A-0143 898 für eine Scheibenbremse bekannt, mehrere drehende Reibscheiben zu umfassen, welche auf eine zu bremsende Welle aufgekeilt sind, mit zwischengeschalteten stationären Platten, wobei die Scheiben zwangsweise durch Öl gekühlt werden, welches von einem Sumpf in einen zentralen Raum in der Bremsfläche der stationären Platten gepumpt wird, wobei das Öl in den zentralen Raum über eine Ölauslaßbohrung austritt, welche in einem Gehäuse der Bremse vorgesehen ist. Die Strömung von Öl aus der Auslaßbohrung wird durch ein Ventil gesteuert, welches geschlossen ist, bis hydraulischer Bremsbetätigungsdruck auf ein ringförmiges Kolben-Bremsbetätigungselement aufgebracht wird, wobei sich das Ventil unter einem derartigen Druck öffnet, um eine Ölströmung durch die Auslaßbohrung und in den zentralen Raum zu ermöglichen. Der Sumpf ist von dem Raum in dem Gehäuse getrennt, welcher die Reibscheiben und die stationären Platten umfaßt. Es sind keine speziellen Pumpmittel offenbart, um Öl von dem Sumpf zu der Auslaßbohrung hochzufördern. Die drehenden Reibscheiben sind so angeordnet, daß sie Öl von dem zentralen Raum aus fördern, so daß, wenn die Bremse nicht betätigt ist, sich kein Öl in dem zentralen Raum um die Scheiben befindet. Dies reduziert unerwünschten Widerstand.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die effektive Verwendung eines minimalen Volumens von Öl zu verbessern.

Das Ziel wird erreicht durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1.

Wenn das Pumpenelement durch die Wellen kontinuierlich angetrieben wird, wird die Flüssigkeit konstant zu dem Bremselement gepumpt.

Die Verwendung des Pumpenmechanismus stellt sicher, daß ein besserer Gebrauch von dem minimalen zur Verfügung stehenden Flüssigkeitsvolumen gemacht wird.

Das Pumpenelement kann ein Bremselement selbst in Form einer ebenen Metallplatte oder einer Metallplatte umfassen, welche an einer oder jeder Seite mit einer Beschichtung von Reibmaterial versehen ist. Alternativ kann das Pumpelement einen separaten Rotor zusätzlich zu einem oder mehreren Bremselementen umfassen.

Wenn das Pumpenelement ein Bremselement umfaßt, ist das Bremselement mit Mitteln versehen, welche an zumindest einer Seite des Elementes eine ringförmige Kammer definieren, welche sich in einer radial nach auswärts gerichteten Richtung öffnet, sowie mehrere winkelmäßig beabstandete Flügel, welche sich zwischen axial beabstandeten Endwandungen der Kammer erstrecken und als Schöpfkellen wirken, um Flüssigkeit von dem Sumpf zu dem Ausgabepunkt anzuheben.

Bei einer derartigen Konstruktion ist die ringförmige Kammer nur an einer Seite des Bremselementes vorgesehen, und eine Öffnung, welche in dem Element an dem inneren Ende jedes Flügels angeordnet ist, wirkt als Übertragungskanal für Flüssigkeit zu der gegenüberliegenden Seite des Elementes, von wo die Flüssigkeit über diese Seite des Bremselementes, bedingt durch die Zentrifugalkraft, strömen kann.

Die Öffnungen können in einer Umfangsrichtung länglich sein, und können in eine ringförmige Verteilungskammer an dieser gegenüberliegenden Seite des Bremselementes führen, wobei die Verteilungskammer an ihrer radial äußersten Kante mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Mündung mit reduzierter axialer Dicke versehen ist, welche benachbart zu dieser gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.

Wenn das Pumpenelement diesen separaten Rotor umfaßt, kann es benachbart zu dem Reibbremselement in den Betätigungsmitteln selbst eingebracht sein, oder es kann separat von den Bremselementen oder dem Stapel sein und außerhalb der Bremse angeordnet sein.

Wenn die Betätigungsmittel ein Paar von ringförmigen Druckplatten umfassen, welche zwischen einem Paar von axial beabstandeten Reibbremselementen angeordnet sind und an dem Gehäuse durch stationäre Führungsansätze zentriert sind, und Kugeln oder Rollen in zusammenwirkenden, entgegengesetzt geneigten Ausnehmungen in den benachbarten Flächen der Druckplatten so angeordnet sind, daß, wenn die Betätigung der Bremse durch Bewegung der Druckplatten winkelmäßig in entgegengesetzte Richtungen eingeleitet wird, die Druckplatten sich dann voneinander wegbewegen, um die Reibungselemente in Eingriff mit relativ stationären Bremsflächen wegen der Neigung der Kugeln oder Rollen, Rampen hinaufzurollen, welche durch die Kante der Ausnehmungen definiert sind, zu bringen, wobei die Druckplatten dann mit den Bremselementen herumgetragen werden, bis eine durch den Eingriff eines Ansatzes an dieser Platte mit einem einen Widerstand aufnehmenden Anhalte-Widerlager in dem Gehäuse angehalten wird, und die andauernde Winkelbewegung der anderen Druckplatte eine Unterstützungswirkung schafft, wobei der Rotor auf die Welle aufgekeilt ist und mit einer inneren Bohrung zumindest einer der Druckplatten zusammenwirkt.

Bevorzugterweise ist die innere Bohrung exzentrisch und der Rotor ist mit zumindest zwei Flügeln versehen, welche mit der Wandung der Bohrung zusammenwirken, um Flüssigkeit von dem Einlaß zu dem Auslaß zu fördern, wobei der Einlaß und der Auslaß durch Öffnungen in der Wandung der Druckplatten definiert sind.

Wenn zwei Flügel vorgesehen sind, sind diese diametral angeordnet, und wenn mehr als zwei Flügel vorgesehen sind, sind diese winkelmäßig gleich beabstandet.

Wenn der Rotor nur in der Bohrung in einer Druckplatte drehbar ist, umfaßt die innere Bohrung die Bohrung einer gegengebohrten Ausnehmung, und ein Pumpraum ist in der inneren Bohrung zwischen der Basis der Ausnehmung und einer Abdeckplatte definiert, welche an dem gegenüberliegenden offenen inneren Ende der Ausnehmung angebracht ist.

Einige Ausführungsbeispiele unserer Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Endansicht einer selbstverstärkenden Bremse der Spreizbauart inkl. eines Schnittes durch eine Welle;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, welche jedoch eine Modifikation darstellt;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 3;

Fig. 5 eine Ansicht in einem vergrößerten Maßstab eines Bereiches von Fig. 4 für eine Richtung einer normalen Vorwärtsdrehung;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 5, jedoch für eine Richtung einer Rückwärtsdrehung;

Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, welche jedoch eine andere Modifikation darstellt;

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 von Fig. 7;

Fig. 9 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 einer weiteren Bremse;

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie 10-10 von Fig. 9;

Fig. 11 eine Endansicht eines Reibungselementes in Kombination mit einem Pumpmechanismus;

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 von Fig. 11;

Fig. 13 eine Endansicht eines weiteren Pumpmechanismus;

Fig. 14 den Pumpmechanismus der Fig. 13, eingebaut in eine Bremse;

Fig. 15 ist ähnlich zu Fig. 14, zeigt jedoch einen modifizierten Einbau;

Fig. 16 ist wiederum ähnlich zu Fig. 14, zeigt jedoch den Pumpmechanismus eingebaut in eine Druckplatte;

Fig. 17 ist ähnlich zu Fig. 16, zeigt jedoch eine Modifikation;

Fig. 18 ist ebenfalls ähnlich zu Fig. 16, zeigt jedoch eine andere Modifikation;

Fig. 19 ist ein Schnitt durch eine andere Bremse der flüssigkeitsgekühlten Bauart, bei welcher die Pumpe eine Turboscheibe umfaßt, welche getrennt von dem Stapel von Bremselementen ist;

Fig. 20 ist ein Teil der Turboscheibe von Fig. 19;

Fig. 21 den Einbau der Turboscheibe an dem Eingang zu dem Differential; und

Fig. 22 die Installation der Turboscheibe an der Achse selbst.

Die selbstverstärkende Scheibenbremse, welche in den Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, ist in der üblichen Spreizbauart ausgeführt, bei welcher zwei Reibscheiben 1, 2, welche jeweils an gegenüberliegenden Seiten mit Beschichtungen von Reibmaterial versehen sind und auf eine Welle 3 aufgekeilt sind, geeignet sind, um in Eingriff mit beabstandeten gegenüberliegenden Bremsflächen 6, 7 in einem Gehäuse 4 mittels eines Betätigungsmechanismus 5 gebracht zu werden. Der Betätigungsmechanismus 5 umfaßt ein Paar von Druckplatten 8, 9, welche zwischen den Scheiben 1, 2 angeordnet sind und durch winkelmäßig beabstandete (nicht dargestellte) Führungsansätze zentriert sind, welche nach innen von dem Gehäuse 4 vorstehen, sowie Kugeln oder Rollen 10, welche in zusammenwirkenden, entgegengesetzt geneigten Ausnehmungen in benachbarten Flächen an den Druckplatten 8, 9 angeordnet sind.

Die Betätigung der Bremse wird eingeleitet durch winkelmäßige Bewegung der Druckplatten 8, 9 in entgegengesetzte Richtungen. Dies wiederum drückt die Reibscheiben 1, 2 in Eingriff mit den Bremsflächen 6, 7 in dem Gehäuse 4. Die Druckplatten 8, 9 werden dann mit den Scheiben 1, 2 herumgetragen, bis eine durch den Eingriff eines Ansatzes an einer jeweiligen Platte 8, 9 mit einem einen Widerstand aufnehmenden Widerlager in dem Gehäuse 4 angehalten wird, woraufhin die andauernde Winkelbewegung der anderen Platte eine Verstärkungswirkung hervorruft.

Die Betätigung der Bremse kann für einen normalen Bremsbetrieb mittels eines hydraulischen Betätigungselementes eingeleitet werden, welches zwischen einem Paar von radialen Ansätzen 11, 12 an den Druckplatten wirkt, und zum Parken oder zur Notbremsung durch Bewegung der gekoppelten inneren Enden eines Paares von Gelenkstangen 13, 14 in einer radial nach außen weisenden Richtung, wobei die Gelenkstangen an ihren inneren Enden wiederum mit den Druckplatten 8, 9 gekoppelt sind.

Eine drehbare Flügelpumpe 20 ist in dem Betätigungsmechanismus eingebaut. Wie dargestellt, umfaßt die Pumpe einen ringförmigen Rotor 21, welcher auf die Welle aufgekeilt ist, und in einer exzentrischen Bohrung 22 in der Druckplatte 8 drehbar ist, welche die Pumpkammer definiert, und mit seinem Bereich größter radialer Abmessungen oben liegend angeordnet ist. Der Rotor 21 ist mit drei winkelmäßig beabstandeten radialen Flügeln 23 versehen, welche radial in Schlitzen in dem Rotor 21 bewegbar sind, und mittels einer Federbelastung in Eingriff mit der Wandung der Bohrung 22 vorgespannt sind. Die Bohrung 22 ist in die Druckplatte 8 von deren innerer Fläche eingearbeitet, so daß eine Wandung 24 das äußere Ende der Pumpenkammer definiert, und das gegenüberliegende, innere Ende durch eine Abdeckplatte 25 definiert wird.

Der untere Teil des Gehäuses 4 bildet einen Sumpf 30 für Flüssigkeit.

Ein Einlaß-Durchlaß 26 der Platte 8 weist eine Öffnung 27 auf, welche an dem niedrigsten Punkt der Druckplatte 8 angeordnet ist, und die Einlaßöffnung ist in dem Sumpf eingetaucht. Der Durchlaß 26 erstreckt sich in Umfangsrichtung zu einer Position oberhalb einer horizontalen Ebene, welche durch die Achse der Welle 3 verläuft, und ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Schlitz 28 ist in der Abdeckplatte 25 vorgesehen.

Beim Betrieb dreht sich der Rotor 21 mit der Welle 3 und zieht Flüssigkeit von dem Sumpf 30 an. Die Flüssigkeit wird von der Einlaßöffnung 27 zur Abgabe an einen Raum oberhalb der Welle 3 zur Kühlung der Bremsflächen gepumpt, und Flüssigkeit wird auch durch den Schlitz 28 abgegeben, so daß eine Strömung von Flüssigkeit in beiden Richtungen von dem Betätigungsmechanismus 5 stattfindet.

In dem Mechanismus, welcher in den Fig. 3 bis 6 der beigelegten Zeichnungen dargestellt ist, sind die Flügel 23 tangential in dem Rotor 21 angeordnet. Dies ermöglicht uns, einen relativ schmäleren Rotor 21 vorzusehen und vergrößert somit das geförderte Volumen und die Menge an Flüssigkeit, welche bei einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen versetzt wird.

Zusätzlich sind zwei gegenüberliegend angeordnete und wirkende Blattventile 31 und 32 an gegenüberliegenden Seiten der Abdeckplatte 25 angeordnet, günstigerweise durch Schweißen. Jedes Ventil umfaßt einen Metallstreifen.

Das Ventil 31 steuert eine Strömung durch den Einlaß-Durchlaß von dem Sumpf 30, das Ventil 32 steuert die Strömung von dem Durchlaß 26 durch eine Öffnung 33 in der Abdeckplatte 25.

Wenn im Betrieb die Welle 3 sich in der normalen Vorwärtsrichtung dreht, welche durch den Pfeil in Fig. 3 gezeigt ist, ist das Ventil 31 offen, wobei der-Druck in dem Durchlaß 26 unter dem Umgebungsdruck ist, und das Ventil ist geschlossen. Die Pumpe wirkt deshalb wie oben beschrieben, um Flüssigkeit von dem Sumpf zur Abgabe zu den Bremsflächen anzuheben.

Wenn die Welle sich in der entgegengesetzten rückwärts gerichteten Richtung dreht, ist das Ventil 32 offen und der Druck in dem Durchlaß 26 oberhalb des Blattventiles 31 ist über dem Umgebungsdruck, so daß das Blattventil 31 schließt, um zu verhindern, daß Flüssigkeit in den Sumpf zurückgepumpt wird. Dies würde sonst eine Luftbeaufschlagung der Flüssigkeit bewirken, welche deren Wirksamkeit als Kühlmittel reduzieren würde.

Der Aufbau und die Betriebsweise der Bremse der Fig. 3 bis 6 ist im übrigen gleich zu der der Fig. 1 und 2, korrespondierende Bezugszeichen wurden für korrespondierende Teile verwendet.

Es ist wünschenswert, den Spalt zwischen den beiden Druckplatten 8 und 9 abzudichten, um zu ermöglichen, daß sich eine Flüssigkeitsspitze in der Bremse aufbaut. Dies kann, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt, durch Verwendung eines zum Teil ringförmigen Metall-Preßkörpers 40 erreicht werden, welcher eine Basis 41 hat, welche mit der Oberfläche der Abdeckplatte 25 entfernt liegend von dem Rotor 21 verschweißt ist, sowie einen externen radialen Flansch 42, welcher sich in dichtendem Eingriff mit der inneren Wandung der ringförmigen Druckplatten 9 befindet. Der Preßkörper 40 erstreckt sich in Umfangsrichtung über zumindest 270º, ein Spalt zwischen den Enden des Preßkörpers ist an dem oberen Ende der Bremse angeordnet.

Bei der in den Fig. 9 und 10 der Zeichnungen dargestellten Bremse ist der Pumpenrotor 21 mit einem Paar von diametral angeordneten Flügeln 23 versehen, und die Einlaßöffnung steht über eine Tauchröhre 45 mit dem Sumpf 30 in Verbindung.

Der Aufbau und die Betriebsweise der Bremse der Fig. 9 und 10 ist im übrigen gleich zu der der Fig. 1 und 2, korrespondierende Bezugszeichen wurden für korrespondierende Teile verwendet.

In einer weiteren Konstruktion ist die Pumpe von dem Betätigungsmechanismus 5 weggelassen worden, und jede Reibscheibe 1, 2 ist so ausgebildet, daß sie ein Pumpenlaufrad bildet. Wie in den Fig. 11 und 12 der Zeichnungen dargestellt, ist die Scheibe 1, 2 an einer Seite mit einem ringförmigen, tellerförmigen Element 50 versehen, welches einen zylindrischen Körperteil 51 umfaßt, welcher an der Scheibe 1, 2 befestigt ist und dessen zentrische Öffnungen umgibt, und einen radialen Flansch 52, welcher sich vom dem äußeren Ende des Körperteiles 51 nach außen erstreckt. Eine ringförmige Kammer 53, welche sich nach außen öffnet, wird zwischen dem Flansch 52 und dem Bremselement 1, 2 festgelegt. Mehrere winkelmäßige beabstandete Flügel oder Schöpfkellen 54 von bogenförmiger Form erstrecken sich zwischen dem Körperteil 51, dem Flansch 52 und dem Bremselement 1, 2, um Flüssigkeit von dem Sumpf 30 anzugeben, wenn die Scheibe 1, 2 sich in einer normalen Vorwärtsrichtung dreht.

Mehrere Öffnungen 55, welche jeweils in Umfangsrichtung länglich sind, sind in der Scheibe benachbart zu dem Körperteil 51 vorgesehen. Jede Öffnung 55 ist benachbart zu dem inneren Ende der konkaven Seiten jedes Flügels 54 angeordnet.

Die gegenüberliegende Seite der Scheiben 1, 2 trägt ein ringförmiges Bauelement 56, welches im wesentlichen U-förmig oder kanalförmig ist, welches an seinem inneren Ende über das Element 50 übergelegt ist. Das Element 56 weist einen zylindrischen Körperteil 57 auf, von dessen äußerem Ende ein radialer Flansch 58 sich in einer nach außen gerichteten Richtung erstreckt, und der Flansch 58 ist an einem mittleren Punkt in seiner Länge gekröpft, um eine sich in Umfangsrichtung erstreckende axiale Verlängerung 59 zu bilden, welche an ihrem freien Ende von der Reibscheibe 1, 2 beabstandet ist, um einen ringförmigen Spalt 60 zum Austritt von Flüssigkeit zu bilden.

Wenn die Scheibe sich in einer normalen Vorwärtsrichtung dreht, wird die Flüssigkeit von dem Sumpf 30 an dem Niveau 61 durch die Flügel 54 angehoben und gelangt durch die Öffnungen 55 in den Innenraum des Elementes 56, welches ein Reservoir 62 definiert und von welchem die Flüssigkeit durch den Spalt 60 zu den Bremsflächen austreten kann.

Die Flügel 54 heben die Flüssigkeit von dem Niveau 61 auf ein wirksames Niveau 63 in dem Reservoir 62.

Bei einer umgekehrten Drehrichtung wird im wesentlichen keine Flüssigkeit von dem Sumpf 30 angehoben.

Bei der flüssigkeitsgekühlten Scheibenbremse, welche in Fig. 14 der Zeichnungen dargestellt ist, ist eine axial bewegbare Reibscheibe 70, welche verschiebbar an einer Welle 71, welche abzubremsen ist, gelagert und in einem Gehäuse 72 angeordnet und geeignet, zwischen einer Bremsfläche 73 an dem Gehäuse 72 und einer ringförmigen Druckplatte geklemmt zu werden. Die Druckplatte 74 ist für eine axiale Verschiebebewegung in dem Gehäuse geführt und ist geeignet, in Eingriff mit der Reibscheibe 70 gedrückt zu werden, um die Bremse durch Betätigung eines ringförmigen hydraulischen Kolbens 76 zu betätigen, welcher in einem ringförmigen Zylinder 77 in der benachbarten Endwandung 78 des Gehäuses 72 arbeitet.

Ein Pumpmechanismus 79 ist in die Endwandung 78 des Gehäuses eingebaut, um Kühlflüssigkeit zu den Reibbelägen 80, 81 zu pumpen, welche von gegenüberliegenden Flächen einer Kernplatte 83 getragen werden und welche zusammen mit den Beschichtungen die Reibscheibe 70 bilden.

Der Pumpmechanismus 79 umfaßt einen ringförmigen Rotor 84, welcher auf die Welle 71 aufgekeilt ist, und ist in einer exzentrischen Bohrung 85 in der Endwandung 78 drehbar, welche eine Pumpkammer bildet und welche mit ihrem Bereich größter radialer Abmessungen nach oben angeordnet ist. Der - Rotor ist mit drei winkelmäßig beabstandeten radialen Flügeln 86 versehen, welche in Schlitzen 87 in dem Rotor radial bewegbar sind, und sind federvorgespannt in Eingriff mit der Wandung der Bohrung 85. Die Bohrung 85 ist in die innere Endfläche der Endwandung 78 eingebracht, wobei das äußere Ende durch eine Abdeckplatte 88 geschlossen ist, welche das äußere Ende der Pumpkammer definiert.

Beim Betrieb dreht sich der Rotor 84 mit der Welle 71 und zieht Flüssigkeit von einem Einlaß-Durchlaß 89 zur Abgabe zu einem Raum oberhalb der inneren Umfangskante der Beschichtungen 80, 81 durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Auslaßöffnung 90 in der Abdeckplatte 88.

Bei der in Fig. 15 der Zeichnungen dargestellten Bremse ist der Pumpmechanismus in der Wandung des Gehäuses 72 eingebaut, welche die Bremsfläche 73 umfaßt, an einer Stelle, welche radial nach innen von der inneren radialen Kante der Reibbeläge 80 und 81 angeordnet ist.

Der Aufbau und die Betriebsweise ist im übrigen die gleiche wie bei den Fig. 13 und 14, korrespondierende Bezugszeichen wurden für korrespondierende Teile verwendet.

Bei der in Fig. 16 gezeigten Bremse ist die Druckplatte 74 nach innen in einer radialen Richtung verstärkt und der Pumpenmechanismus 79 ist in die Druckplatte 74 selbst eingebaut.

Die in Fig. 17 gezeigte Bremse ist ähnlich der Fig. 16. In dieser Ausführungsform ist jedoch der Auslaß 90 von dem Pumpmechanismus 79 radial außerhalb positioniert und innerhalb des Projektionsbereiches der Reibbeläge 80, 81. Dies schafft eine direkte Zuführung von Kühlflüssigkeit von den Beschichtungen.

Die in Fig. 18 gezeigte Bremse ist ähnlich zu Fig. 16. Bei dieser Konstruktion umfaßt jedoch das Gehäuse 72 einen zusätzlichen, nach außen gerichteten Auslaß-Durchlaß 91, durch welchen Flüssigkeit direkt durch die Pumpe, ähnlich wie gemäß Fig. 17, den Beschichtungen zugeführt wird. Bei den oben in Zusammenhang mit den Fig. 13 bis 18 gezeigten Bremsen kann der ringförmige Kolben 76 durch winkelmäßig beabstandete Kolben, welche in zugehörigen Bohrungen arbeiten, ersetzt werden.

Bei der in Fig. 19 der Zeichnungen gezeigten Bremse umfaßt der Pumpmechanismus einen Turbinenscheibenanordnung ringförmiger Gestalt, welche separat von und außerhalb des Bremsstapels, von welchem ein einziges Bremselement bei 80, 81, 83 dargestellt ist, angeordnet ist. Die Scheibenanordnung ist im Detail in Fig. 20 gezeigt und umfaßt einen Metallkern 92, welcher an gegenüberliegenden Flächen mit Beschichtungen aus Reibmaterial versehen ist. Die Scheibenanordnung ist geschlitzt und genutet, um Flüssigkeit anzuheben und diese zu den Bremselementen abzugeben. Die Scheibenanordnung 79 braucht hier nicht näher beschrieben zu werden, da sie Gegenstand unserer parallelen Patentanmeldung 8722295 ist.

Die Scheibenanordnung 79 wird durch die Welle oder Achse 71, auf welche sie verschiebbar aufgekeilt ist, angetrieben. Die Scheibenanordnung ist von größerem maximalem Durchmesser, als das Bremselement, und erstreckt sich folglich über den Bremsweg. Dies ermöglicht größere Umfangsgeschwindigkeiten im Vergleich mit der des Bremselementes, ein größeres ringförmiges Volumen, und ein viel geringeres Ölzuführungsniveau, das bedeutet, es kann ein besserer Gebrauch für Kühlzwecke bei einem relativ niedrigeren Ölstand in dem Achsgehäuse gemacht werden.

Die äußere Scheibenanordnung wird durch ein Belleville oder eine andere Tellerfeder 95 relativ in Richtung auf den Stapel und in Eingriffan ihrer Umfangskante mit einer ringförmigen Dichtung 96 vorgespannt.

Flüssigkeit wird durch die Schlitze in der Scheibenanordnung geführt und zu der Bremse durch eine nach innen berichtete Flüssigkeitsausgabeöffnung 97 zwischen der Scheibenanordnung und einer benachbarten Fläche des Gehäuses 72 abgegeben.

Die Turbinenscheibenanordnung 79 kann wie in Fig. 21 gezeigt, an dem Eingang zu einem Achsdifferential 100 eingebaut werden, um Flüssigkeit zu jeder von zwei flüssigkeitsgekühlten Bremsen 101, 102 zu pumpen, welche jeweils geeignet sind, eine jeweilige Achse oder Halbwelle 103, 104, welche jeweils von dem Differential angetrieben werden, zu bremsen.

In einer anderen Konstruktion, welche in Fig. 22 gezeigt ist, ist eine Turbinenscheibenanordnung 79 jeder Bremse 101. 102 zugeordnet.


Anspruch[de]

1. Fahrzeugscheibenbremse der flüssigkeits-gekühlten Bauart, bei welcher zumindest ein drehbares Reibbremselement (1, 2) verschiebbar auf eine zu bremsende Welle (3) verkeilt ist und in einem Gehäuse (4) drehbar ist, welches eine Kühlflüssigkeit zur Kühlung des Bremselements (1, 2) enthält, und bei welcher Betätigungsmittel (5) vorgesehen sind, um das Bremselement (1, 2) in Eingriff mit einer relativ stationären Bremsfläche (6, 7) zur Betätigung der Bremse zu bringen, wobei die Bremse einen Sammelbehälter (30) für die Flüssigkeit und einen Mechanismus (20) zum Pumpen der Flüssigkeit von einem Sammelbehälter (30) zu dem Bremselement (1, 2) umfaßt, um die Bremsflächen zu kühlen, wobei der Pumpmechanismus (20) einen Einlaß- oder Aufnahmepunkt (27) unter dem Niveau der Flüssigkeit hat, sowie einen Auslaß- oder Abgabepunkt, welcher innerhalb des vorspringenden Bereichs des Bremselements (1, 2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich an der Basis des Gehäuses (4) den Sammelbehälter (30) definiert und daß ein drehbares Pumpenelement (21) von der Welle (3) zur Übertragung der Flüssigkeit von dem Einlaß- oder Aufnahmepunkt (27) zu dem Auslaß- oder Abgabepunkt angetrieben wird.

2. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenelement selbst ein Bremselement (1, 2) umfaßt.

3. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement (1, 2) mit Mitteln (50) versehen ist, welche an zumindest einer Seite des Elements eine ringförmige Kammer definieren, welche sich in einer radial nach außen gerichteten Richtung öffnet, sowie mehrere winkelmäßig beabstandete Flügel (54), welche sich zwischen axial beabstandeten Endwandungen der Kammer erstrecken und als Schaufeln zum Anheben der Flüssigkeit von dem Sammelbehälter zu dem Abgabepunkt wirken.

4. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kammer (50) nur an einer Seite des Bremselements vorgesehen ist, und daß eine Öffnung (55), welche in dem Element an dem inneren Ende jedes Flügels (54) angeordnet ist, als Überleitungskanal für Flüssigkeit zu der gegenüberliegenden Seite des Elements wirkt, von welcher die Flüssigkeit wegen der Zentrifugalkraft über diese Seite des Bremselements fließen kann.

5. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (55) in Umfangsrichtung länglich sind und in eine ringförmige Verteilungskammer (56) an der gegenüberliegenden Seite des Bremselements führen, wobei die Verteilungskammer an ihrer radial äußersten Kante mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Mündung (60) mit reduzierter axialer Dicke versehen ist, welche benachbart zu der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.

6. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenelement einen separaten Rotor (21) zusätzlich zu einem oder mehreren Bremselementen (1, 2) umfaßt.

7. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenelement (21) benachbart zu den Reibbremselementen (1, 2) inkorporiert ist.

8. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenelement (79) von den Bremselementen (1, 2) separiert und außerhalb der Bremse angeordnet ist.

9. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 7, bei welcher die Betätigungsmittel ein Paar von ringförmigen Druckplatten (8, 9) umfassen, welche zwischen einem Paar von axial beabstandeten Reibbremselementen (1, 2) angeordnet sind und durch stationäre Führungsansätze an dem Gehäuse zentriert sind, und wobei Kugeln oder Walzen (10) in zusammenwirkenden, entgegengesetzt geneigten Ausnehmungen in den benachbarten Flächen der Druckplatten so angeordnet sind, daß bei Beginn der Betätigung der Bremse durch schräge Bewegung der Druckplatten in entgegengesetzte Richtungen die Druckplatten sich daraufhin auseinanderbewegen, um die Reibelemente in Eingriff mit relativ stationären Bremsflächen wegen der Bestrebung der Kugeln oder Walzen, Rampen hinauf zu rollen, welche durch die Kante der Ausnehmungen definiert sind, zu drängen, wobei die Druckplatten dann mit den Bremselementen herumgetragen werden, bis eine durch den Eingriff eines Ansatzes an der Platte mit einem einen Widerstand aufnehmenden Sperr-Widerlager in dem Gehäuse gesperrt ist, und die fortdauernde Winkelbewegung der anderen Druckplatte eine Unterstützungswirkung hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (21) auf die Welle (3) aufgekeilt ist und mit einer inneren Ausnehmung (22) zumindest- einer der Druckplatten (8, 9) zusammenwirkt.

10. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Ausnehmung (22) exzentrisch ist und der Rotor (21) mit zumindest zwei Flügeln (23) versehen ist, welche mit der Wandung der Ausnehmung zusammenwirken, um Flüssigkeit von dem Einlaß zu dem Auslaß zu leiten, wobei der Einlaß und der Auslaß durch Öffnungen (26, 28) in der Wandung der Druckplatten (8, 9) definiert sind.

11. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei diametral gegenüberliegende Flügel (23) vorgesehen sind.

12. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel winkelmäßig gleich beabstandet sind.

13. Fahrzeugscheibenbremse nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (21) in der Ausnehmung (22) nur in einer Druckplatte (8) drehbar ist, wobei die innere Ausnehmung (22) eine Bohrung einer gegengebohrten Ausnehmung umfaßt, und wobei eine Pumpraum in der inneren Ausnehmung zwischen der Basis (24) der Ausnehmung und einer Deckplatte (25), welche an dem gegenüberliegenden inneren Ende der Ausnehmung befestigt ist, definiert ist.

14. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei entgegengesetzt angeordnete und wirkende Blattventile (31, 32) an gegenüberliegenden Seiten der Deckplatte (25) gelagert sind.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com