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scheibenbremse, insbeson@ere für landwirtsch@ft-
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lich nutzbare Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse
mit zwei Druckscheiben, die sich mittels in kegelförmigen Ausnehmungen dieser Druckscheiben
liegender Wälzkörper aneinander abstützen, so daß bei relativem Verdrehen der beiden
Druckscheiben gegeneinander mittels einer mit einem Kniehebelgestänge versehenen
Betätigungsvorrichtung die Wälzkörper auf die Schrägflächen der Ausnehmungen auflaufen,
die Druckscheiben entgegen der Kraft von Rückstellfedern spreizen und die auf der
abzubremsenden Welle axial verschiebbaren Bremsscheiben gegen die Bremsflächen eines
die Druck- und Bremsscheiben umschließenden Bremsgehäuses und/oder einem mit diesem
direkt oder indirekt verspannten ortsfesten Bremsflansch oder dergl. pressen, wobei
die beiden Druckscheiben im Gehäuse über Führungsglieder geführt sind und für jede
Drehrichtung der abzubremsenden Welle ein Anschlag zur Begrenzung der Drehbewegung
der Druckscheiben vorgesehen ist.
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Es sind Scheibenbremsen vorgenannter Gattung bekanntgeworden (US-PS
3 101 813), bei denen beide scherenförmig zueinander bewegten Gestängeteile mit
einem ihrer Enden an je einer der beiden Druckscheiben gelenkig angelenkt sind wobei
der die Betätigungskraft in das Kniehebelgestänge einleitende Hebel dieses mit seinem
zum Knickzentrum kürzeren Teil mit einer Zugstange verbunden ist, die mit ihrer
Längsmittelachse das Zentrum der Bremsscheiben schneidet. Die Betätigungsstange
ist dabei wiederum mit einem am Bremsgehäuse gelagerten Betätigungshebel gelenkig
verbunden, dessen seiner Lagerung abgewandtes Ende einen Kraftangriff für einen
Bremszylinder oder ein durch Hand- bzw. Fußkraft bewegtes Bremsgestänge aufweist.
Nachteilig bei dieser bekanntgewordenen Lösung ist, daß durch die Art des Aufbaus
und der Anlenkung des Kniehebelgestänges bei einem Bremsvorgang sich zwischen beiden
Druckscheiben und zumindest je einem Fuhrungsglied aufgrund des durch die Betätigungskraft
am Kraftangriff ausgelösten radialen
Vektors an einem der zugeordneten
Führungsglieder der jeweiligen Druckscheibe sich eine sehr große tangentiale Reibungskraft
ergibt. Diese Reibungskraft, die sich dem Weiterdrehen dieser Druckscheibe widersetzt,
verursacht, daß sich die selbstverstärkende Wirkung der Bremse vermindert oder ausschließt.
Nach Beendigung der Bremsbetätigung erschwert diese Reibungskraft insbesondere das
Rückdrehen der Druckscheiben in ihre Ausgangsstellung. Dabei können die als Führungsflächen
oder Bolzen bei den bekannten Lösungen ausgebildeten Führungsglieder des Gehäuses
der Scheibenbremse und die mit ihnen zusammenwirkenden Umfangsflächen der Druckscheiben,
wenn sie nach längerer Betriebsdauer der Bremse korrodiert sind, einen so hohen
Reibungskoeffizienten aufweisen, daß die erwähnte Reibungskraft sogar dazu führt,
daß die Bremsein ihrer voll betätigten Stellung blockiert bleibt, nachdem das Bremspedal
wieder freigegeben wird.
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Ausgehend von diesem bekanntgewordenen Stand der Technik ist es Aufgabe
der Erfindung, eine Scheibenbremse der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei der
das Kniehebelgestänge so ausgebildet und mit seinen Gestängeteilen so aufgebaut
ist, daß der durch eine aufgenommene Betätigungskraft sich zwischen der bzw. den
Umfangsflächen der Druckscheiben und deren Führungsgliedern sich jeweils ergebende
Radialvektor soweit reduziert wird, daß die Reibungskräfte zwischen den Führungen
und den Druckscheiben weitgehend ausgeschlossen werden und sich hierdurch die selbstverstärkende
Wirkung der Bremse weitgehend unabhängig von der Betriebsdauer der Bremse einstellen
kann. Dabei soll nach Möglichkeit das Kniehebelgestänge so aufgebaut sein, daß es
einen unmittelbaren Kraftangriff eines Bremszylinders, entweder in einer Zug- oder
Druckrichtung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der die
Betätigungskraft aufnehmende Hebel des Kniehebelgestänges zwischen dessen Knickzentrum
und dem Angriff der Betätigungskraft an einer der beiden Druckscheiben schwenkbar
angelenkt ist, und daß das andere Ende des die Betätigungskraft aufnehmenden Hebels
mit dem anderen, an einem Angriff der anderen Druckscheibe angreifenden Gestängeteil
des Kniehebelgestänges gelenkig wirkverbunden ist. Eine solche Lösung weist insbesondere
den Vorteil auf, daß bei einem Bremsvorgang die Betätigungskräfte nahezu radialkraftfrei
in die beiden Druckscheiben eingeleitet werden und damit eine Störung der Servowirkung
durch ein Verklemmen mit Sicherheit ausgeschlossen wird.
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Eine besonders günstige Einleitung der Betätigungskräfte in die Druckscheiben
ergibt sich nach einem weiteren Gedanken der Erfindung dadurch, daß der die Betätigungskraft
aufnehmende Hebel des Kniehebelgestänges als Winkelhebel ausgebildet ist. Für die
Lagerung des Winkelhebels ist dabei sinnvoll, daß der Winkelhebel einen seine Lagerung
am zugeordneten Ansatz der Druckscheibe umgreifenden Gabelung aufweist. Für den
Fall, daß der Winkelhebel einseitig am zugeordneten Ansatz der Druckscheibe gelagert
sein soll, ist es zweckdienlich, daß der Winkelhebel über eine mit einer Schneide
oder einer balligen Verdickung versehene Lagerung an der zugeordneten Druckscheibe
gelagert ist.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen
dem Winkelhebel und dessen Betätigungsorgan ein die Querbewegung des Winkelhebels
beim Bremsvorgang aufnehmendes oder ausgleichendes Glied angeordnet ist.
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Zur Schaffung einer baulich besonders günstigen Lösung, die die unmittelbare
Betätigung des Kniehebelgestänges durch
einen Bremszylinder ermöglicht,
ist nach der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß der Winkelhebel mit seinem die
Betätigungskraft aufnehmenden Teil tangential als ein etwa parallel zu einer die
Bremsscheiben tangierenden Geraden ausgebildet ist. Dabei ist es sinnvoll, daß der
Winkelhebel einen eine Druckkomponente als Betätigungskraft aufnehmenden Kraftangriff
aufweist, und daß der Kraftangriff zum Radius der Bremsscheiben einen bei ausgerückter
Bremse zu diesen konzentrischen Teil aufweist.
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Für die wahlweise Einleitung einer hydraulischen bzw. mechanischen
Betätigungskraft in das Kniehebelgestänge ist es ferner zweckdienlich, daß zwischen
dem der Einleitung der hydraulischen Kraft dienenden Kraftangriff und der Lagerung
des Winkelhebels an dessen zugeordneter Druckscheibe ein Kraftangriff für ein vorzugsweise
durch einen schwenkbaren Hebel betätigtes und an diesem schwenkbar gelagertes Druckglied
vorgesehen ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der
nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel darstellt,
entnommen werden. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Scheibenbremse in Seitenansicht,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II - II durch die Scheibenbremse nach Fig.
1.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist mitl
ein Bremsgehäuse bezeichnet, das mit einem nicht dargestellten Triebwerksgehäuse
oder Achsrohr eines Schleppers über nicht dargestellte Schrauben verspannt ist.
Das Bremsgehäuse 1 weist drei der Zentrierung zweier relativ zu einander verdreh-
und axial verlagerbarer Druckscheiben 2 und 3 dienende Zentrieransätze 4 auf, mit
einer bogenförmigen
Innenfläche 5 als radiales Führungsglied. Die
Druckscheiben2 und 3 sind auf ihren einander zugewandten Seitenflächen 6, 7 mit
gegenüberliegenden abgerundeten kegelförmigen Vertiefungen 8 versehen zwischen denen
je eine Kugel 9 angeordnet ist.
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Axial werden die Druckscheiben 2, 3 mittels Zugfedern 10 gegeneinander
gezogen. Mit ihren axialen Außenflächen wirken die beiden Druckscheiben 2, 3 auf
je eine Bremsscheibe 11, die über einen Mitnehmerteil 12 drehfest und axial verschiebbar
auf einer Bremswelle 13 gelagert sind. Auf ihren den Druckscheiben 2 bzw. 3 abgewandten
Seiten wirken die Bremsscheiben 11 mit einer seitlichen Bremsfläche 14 des Gehäuses
1 bzw. einer seitlichen Bremsfläche 15 eines über nicht dargestellte Schrauben mit
dem Bremsgehäuse 1 verspannten Deckels 16 zusammen.
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Zur Einleitung der Betätigungskraft in die Scheibenbremse ist jede
der beiden Druckscheiben 2, 3 mit einem Ansatz 17 bzw. 18 versehen. Am Ansatz 17
ist einseitig über einen Bolzen 19 ein Winkelhebel 20 gelagert. Die Lagerung des
Winkelhebels 20 auf dem Bolzen kann dabei im Bedarfsfalle über eine Schneide oder
einen balligen Teil des Bolzens 19 vorgenommen sein. Der Winkelhebel 20 weist einen
der Ubertragung der von seinem längeren Hebelteil 21 aufgenommenen Betätigungskraft
in die andere Druckscheibe 3 dienenden kürzeren Hebelteil 22 auf. Der Kürzere Hebelteil
22 des Winkelhebels 20 ist über einen Bolzen 23 mit einem Gestängeteil 24 gelenkig
verbunden, das über einen Bolzen 25 gelenkig mit dem Ansatz 18 der Druckscheibe
3 gekuppelt ist. Dabei bildet der Winkelhebel 20 mit dem Gestängeteil 24 und dem
Bolzen 23 ein Kniehebelgestänge 26, dessen Knickpunkt vom Bolzen 23 bestimmt wird.
Vorzugsweise ist dabei der längere Teil 21 des Winkelhebels 20 etwa tangential zum
Gestängeteil 24 angeordnet, das wiederum tangential zu den Druckscheiben 2 und 3
verläuft.
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Auf seinem dem Bolzen 19 abgewandten Ende ist der längere Hebelteil
21 des Winkelhebels 20 mit einem Kraftangriff 27 versehen, der durch eine Kurvenbahn
oder einen Kreisbogen gebildet ist, deren bzw. dessen Mittelpunkt koaxial zur Bremswelle
13 angeordnet ist. Am Kraftangriff 27 greift der Stellteil 28 eines im Gehäuse oder
am Gehäuse 1 befestigten hydraulischen Bremsbetätigungszylinders 29 an. Zwischen
dem Kraftangriff 27 und dem Bolzen 19 istferner ein durch einen mulden-oder bogenförmigen
Teil 30 gebildeter Kraftangriff für eine mechanische Bremsbetätigungsvorrichtung
31 vorgesehen. Die mechanische Bremsbetätigungsvorrichtung 31 besteht aus einem
durch ein hand- oder fußbetätigtes Bremsgestänge betätigten Hebel 32, der an einem
Lagerbock 33 des Bremsgehäuses 1 über einen Bolzen 34 schwenkbar gelagert ist. Außerdem
ist die Bremsbetätigungsvorrichtung 31 durch ein mit dem Hebel 32 über einen Bolzen
35 gelenkig verbundenes Druckglied 36 gebildet, das am Kraftangriff 30 anliegt.
Die mechanische Bremsbetätigungsvorrichtung soll dabei dergestalt mit dem nicht
dargestellten Gestängeteil eines Bremsgestänges so gekoppelt sein, daß das Druckglied
36 ständig am Kraftangriff 30 geführt bleibt.
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Anstelle der in der Fig. 1 und 2 dargestellten einseitigen Lagerung
des Winkelhebels 20 kann dieser auch im Bereich des Ansatzes 17 mit einem diesen
beidseitig umgreifenden gabelförmigen Teil ausgeführt sein, deren einer als Hebelteil'22
ausgeführt ist. Ferner soll bei großen Scheibenbremsen und kurzem Winkelhebel 20
zum Ausgleich von Axialbewegungen desselben vorgesehen sein, daß zwischen dem Kraftangriff
27 und dem Stellglied 28 des Bremsbetätigungszylinders ein Gleitstein vorgesehen
ist. Dieser Teil ist jedoch zumeist bei einem entsprechend lang ausgeführten Hebelteil
21 nicht erforderlich, da durch eine relative Drehung des Stellgliedes 28 im Bremszylinder
die Axialbewegung des Winkelhebels 20 aufgenommen wird.
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Es wird ferner erwähnt, daß sich der erfindungsgemäße Aufbau des Kniehebelgestänges
26 in gleicher Weise auch zur Aufnahme einer Zugkraft als Bremsbetätigungskraft
eignet. Hierbei müßten jedoch die gleichzeitig als tangentiale Anschläge dienenden
Zentrieransätze 4 im Bereich der Ansätze 17, 18 dergestalt am Umfang verlagert werden,
daß bei einer Bremsung die Ansätze 17 bzw. 18 entsprechend relativ zueinander verdreht
werden können. Außerdem wäre hierbei die Rückseite dieser beiden Zentrieransätze
4 als Anschlag für die Druckscheiben 2, 3 zu wählen.
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