DE29802846U1 - brake - Google Patents
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Description
BREMSEBRAKE
Die Erfindung bezieht sich auf Bremsen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere auf bandbremsenartige Bremsen für Elektrofahrzeuge.The invention relates to brakes according to the preamble of claim 1, in particular to band brake-type brakes for electric vehicles.
Bei Elektrofahrzeugen werden zum Verzögern hauptsächlich der Elektromotor bzw. elektrische Nachlaufbremsen eingesetzt. Zusätzlich und als Standbremse sind jedoch auch mechanische Bremsen erforderlich.Electric vehicles mainly use the electric motor or electric trailing brakes for deceleration. However, mechanical brakes are also required as an additional brake and as a parking brake.
Als Bremsen für Fahrzeuge sind allgemein Scheiben- und Trommelbremsen bekannt. Diese Bremsen sind jedoch für den Einsatz bei Elektrofahrzeugen, bei denen es auf klein gehaltene Baumaße ankommt in der Regel baulich zu groß. Zudem weisen sie im Verhältnis zur Bremsmechanikgröße relativ kleine Bremsflächen auf. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß diese Bremsen in der Regel mittels Hydraulik betätigt werden und zudem eine Rückstellfeder oder -hydraulik erforderlich ist.Disc and drum brakes are generally known as brakes for vehicles. However, these brakes are usually too large for use in electric vehicles, where small dimensions are important. In addition, they have relatively small braking surfaces in relation to the size of the brake mechanism. Another disadvantage is that these brakes are usually operated using hydraulics and a return spring or hydraulics is also required.
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Bei Elektrofahrzeugen für den unteren Geschwindigkeitsbereich werden z. T. Bremsen eingesetzt, die von Fahrrädern her bekannt sind. Bei diesen Bremsen umgreift ein zangenförmiger Mechanismus einen Reifen in dessen oberem Umfangsbereich. Von jeder Seite her kann über diesen Mechanismus jeweils ein Bremsgummi gegen einen als Bremstrommel wirkenden Metallring, der auch zur Aufnahme des Reifens dient, gedrückt werden. Auch bei diesem Mechanismus besteht das Problem, daß er baulich viel Platz beansprucht und die Bremsfläche sehr klein ist. Zudem quietschen derartige Bremsen bei der Betätigung oftmals, wenn Staub oder Schmutz zwischen Bremstrommel und Bremsgummi gelangt.Electric vehicles for the lower speed range sometimes use brakes that are familiar from bicycles. With these brakes, a pincer-shaped mechanism grips a tire in its upper peripheral area. From each side, this mechanism can be used to press a brake rubber against a metal ring that acts as a brake drum and also serves to hold the tire. This mechanism also has the problem that it takes up a lot of structural space and the braking surface is very small. In addition, such brakes often squeak when activated if dust or dirt gets between the brake drum and the brake rubber.
Als platzsparende Bremsen sind für beispielsweise Hubwerke Bandbremsen bekannt, die in der einfachsten Ausführungsform nur für eine Fahrtrichtung, in komplizierterer Ausführungsform zum Bremsen von zwei Rotationsrichtungen einer Achse einsetzbar sind. Bei derartigen Bandbremsen umschlingt ein Band den zylindrischen Umfang einer Bremstrommel. Im ungebremsten Zustand umschlingt das Band den Umfang der Bremstrommel locker, wobei sich ein Luftspalt zwischen Band und Bremstrommel befindet. Zum Abbremsen einer Rotation der Bremstrommel wird das Band in der Regel über einen Hebelmechanismus gegen den Umfang der Bremstrommel gespannt.Band brakes are known as space-saving brakes for lifting gear, for example. In the simplest version, they can only be used for one direction of travel, while in more complicated versions they can be used to brake two directions of rotation of an axle. In band brakes of this type, a band wraps around the cylindrical circumference of a brake drum. When not in use, the band wraps loosely around the circumference of the brake drum, with an air gap between the band and the brake drum. To slow down the rotation of the brake drum, the band is usually tensioned against the circumference of the brake drum using a lever mechanism.
Derartige Bandbremsen können baulich in Richtung der Achse einer rotierenden Welle schmal gehalten werden. Jedoch ist die Aufhängung des Bandes aufwendig gestaltet, um im ungebremsten Zustand einen ausreichenden Luftspalt gewährleisten zu können.Such band brakes can be structurally kept narrow in the direction of the axis of a rotating shaft. However, the suspension of the band is complex in order to be able to guarantee a sufficient air gap in the unbraked state.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Bremse für insbesondere Elektrofahrzeuge bereitzustellen, deren Aufbau einfach und platzsparend ist.The object of the present invention is to provide a brake for electric vehicles in particular, the construction of which is simple and space-saving.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.The problem is solved by the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung beansprucht nur wenig Platz für deren Einbau, bietet aber trotzdem eine große Reibungs- bzw. Bremsfläche.The braking device according to the invention requires only a small amount of space for installation, but nevertheless offers a large friction or braking surface.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.Advantageous embodiments are the subject of subclaims.
Durch die elastische Eigenschaft bzw. Rückstellkraft des Bremsrings ist keine weitere Federeinrichtung erforderlich.Due to the elastic properties or restoring force of the brake ring, no additional spring device is required.
Der Bremsbelag kann einerseits in dem Bremsring ohne die Verwendung von Klebemitteln befestigt und andererseits einfach ausgetauscht werden.On the one hand, the brake pad can be attached to the brake ring without the use of adhesives and, on the other hand, it can be easily replaced.
Der Aufbau unter Einsatz einer Schraube als Spanneinrichtung ermöglicht eine einfache und ideale Nachstellbarkeit der Breite des Luftspalts zwischen Bremsbelag und Bremstrommel.The design using a screw as a clamping device enables easy and ideal adjustment of the width of the air gap between the brake pad and the brake drum.
Der Einbau eines Seilzugs ermöglicht einen einfacheren Aufbau als die Verwendung einer Hydraulik. Es treten keine Öllecks auf, ein Drahtzug ist einfacher zu verlegen und es werden weniger Bauteile benötigt.Installing a cable pull allows for a simpler setup than using hydraulics. There are no oil leaks, a wire pull is easier to install and fewer components are required.
Von besonderem Vorteil ist das Ausbilden einer Bremsring-Befestigungseinrichtung mit einem Längsschlitz zur Aufnahme einer Lagerstange, so daß der Luftspalt zwischen Bremsring und Bremstrommel automatisch verstellbar ist. Vorteilhaft ist dabei die Lagerstange gegenüber dem Bremsring so elastisch zu beaufschlagen, daß der Luftspalt einerseits im unbelasteten Zustand der Bremse breit gehalten wird, andererseits aber der Bremsring beim Bremsen ganz über den Trommelumfang anliegt. Auch bei einer Abnutzung des Bremsbelags bleibt die Bremskraft so voll erhalten.It is particularly advantageous to design a brake ring fastening device with a longitudinal slot for receiving a bearing rod, so that the air gap between the brake ring and the brake drum can be adjusted automatically. It is advantageous to apply such an elastic load to the bearing rod relative to the brake ring that the air gap is kept wide when the brake is not under load, but that the brake ring rests completely over the circumference of the drum when braking. Even if the brake pad wears out, the braking force is fully maintained.
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Durch die große Bremsfläche werden bei einem Bremsvorgang auch Quietschgeräusche vermieden.The large braking surface also prevents squeaking noises during braking.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. They show:
Fig. IA - IC eine Bremse in Seitenansicht gemäß einer Ausführungsform und Modifikationen von dieser undFig. IA - IC a brake in side view according to an embodiment and modifications of this and
Fig. 2 den oberen Teil der Bremse in Draufsicht.Fig. 2 the upper part of the brake in top view.
Wie aus Fig. IA und 2 ersichtlich, ist auf einer abzubremsenden Welle oder Achse 1 eine Bremstrommel 2 gegenüber der Achse 1 drehfest aufgesetzt. Die Bremstrommel 2 ist vorzugsweise ein Gußstück.As can be seen from Fig. IA and 2, a brake drum 2 is mounted on a shaft or axle 1 to be braked in a rotationally fixed manner relative to the axle 1. The brake drum 2 is preferably a cast piece.
Der Umfang der Bremstrommel 2 ist von einem Bremsring 3 umgeben, der die Bremstrommel 2 bis auf einen breiten SchlitzThe circumference of the brake drum 2 is surrounded by a brake ring 3, which surrounds the brake drum 2 except for a wide slot
4 umgibt. Am Innenumfang des Bremsrings 3 ist ein Bremsbelag4. On the inner circumference of the brake ring 3 is a brake pad
5 befestigt. Die Befestigung des Bremsbelags 5 erfolgt einerseits über Schrauben oder Nieten 6, die durch den Bremsring 3 hindurch in den Bremsbelag 5 führen, und andererseits durch jeweils einen Vorsprung 7, der an jedem Ende des Bremsrings 3 ausgebildet ist. Die Vorsprünge 7 können vorzugsweise durch Umbiegen der beiden freien Enden des Bremsrings 3 nach innen hin ausgebildet werden. Die Vorsprünge 7 geben dem Bremsbelag 5 insbesondere einen Halt gegen eine Verschiebung in Drehrichtung der Bremstrommel Die Stärke des Bremsbelags 5 ist so gewählt, daß im ungebremsten Zustand zwischen ihrer Oberfläche und dem Umfang der Bremstrommel 3 ein Luftspalt besteht.5. The brake pad 5 is attached on the one hand by screws or rivets 6, which lead through the brake ring 3 into the brake pad 5, and on the other hand by a projection 7, which is formed at each end of the brake ring 3. The projections 7 can preferably be formed by bending the two free ends of the brake ring 3 inwards. The projections 7 give the brake pad 5 a hold in particular against displacement in the direction of rotation of the brake drum. The thickness of the brake pad 5 is selected so that in the unbraked state there is an air gap between its surface and the circumference of the brake drum 3.
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Der Bremsring 3 ist an seinem Außenumfang über ein Befestigungselement wie einem Befestigungsring 8 an einer Lagerstange 9 der Achslagerung des Fahrgestells festgelegt.The brake ring 3 is fixed on its outer circumference via a fastening element such as a fastening ring 8 to a bearing rod 9 of the axle bearing of the chassis.
Wäre der Befestigungsring 8 an dem Ende des Bremsrings 3 unter dem Schlitz 4 angesetzt, so würde eine maximale Bremswirkung zum Abbremsen einer Drehung der Bremstrommel 2 im Uhrzeigersinn bzw. einer Fahrt nach rechts (z. B. VORWÄRTS) erzielt. Die Bremskraft für eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn wäre hingegen minimal. Wäre der Befestigungsring 8 hingegen im Bereich des anderen freien Endes des Bremsrings 3, d. h. oberhalb des Schlitzes 4 befestigt, so wäre die Bremskraft für eine Drehung der Bremstrommel 2 im Uhrzeigersinn minimal, im Gegenuhrzeigersinn hingegen maximal. Durch die Lage des Befestigungsrings 8 am Außenumfang des Bremsrings 3 gegenüber dem offenen Schlitz 4 wird somit die Bremswirkung für die beiden Fahrtrichtungen zueinander festgelegt.If the fastening ring 8 were attached to the end of the brake ring 3 under the slot 4, a maximum braking effect would be achieved to slow down a clockwise rotation of the brake drum 2 or a trip to the right (e.g. FORWARD). The braking force for a counterclockwise rotation would be minimal. If the fastening ring 8 were attached in the area of the other free end of the brake ring 3, i.e. above the slot 4, the braking force for a clockwise rotation of the brake drum 2 would be minimal, but maximum in a counterclockwise direction. The position of the fastening ring 8 on the outer circumference of the brake ring 3 opposite the open slot 4 thus determines the braking effect for the two directions of travel.
Im Bereich des Schlitzes 4 ist am Bremsring 3 ein Hebelmechanismus befestigt, um den Bremsring 3 mit dem Bremsbelag 5 zum Bremsen gegen den Umfang der Bremstrommel 2 zu drücken.In the area of the slot 4, a lever mechanism is attached to the brake ring 3 in order to press the brake ring 3 with the brake pad 5 against the circumference of the brake drum 2 for braking.
Nahe des ersten Endes des Bremsrings 3, in Fig. IA oberhalb des Schlitzes 4, ist an dessen Außenumfang ein Steg 10 mit einer Hebellagerbuchse 11 befestigt, deren Längsachse im wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Bremstrommel 2 verläuft. Die Hebellagerbuchse 11 kann alternativ auch unter Weglassen des Stegs 10 direkt am Bremsring 3 befestigt sein.Close to the first end of the brake ring 3, in Fig. IA above the slot 4, a web 10 with a lever bearing bush 11 is attached to its outer circumference, the longitudinal axis of which runs essentially parallel to the axis of rotation of the brake drum 2. The lever bearing bush 11 can alternatively also be attached directly to the brake ring 3, omitting the web 10.
Als Hebel dient eine längliche Hebelplatte 20, die beispielsweise quadratisch oder L-förmig ausgebildet ist. Im Bereich des ersten schmalen Endes der Hebelplatte 20 ist an dieser im Eckbereich zu deren dem Bremsring 3 zugewandten Längsseite ein Hebellagerbolzen 21 befestigt. Der Hebellagerbolzen 21 führt von der Vorderseite der HebelplatteAn elongated lever plate 20 serves as the lever, which is, for example, square or L-shaped. In the area of the first narrow end of the lever plate 20, a lever bearing bolt 21 is attached to it in the corner area on its long side facing the brake ring 3. The lever bearing bolt 21 leads from the front of the lever plate
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20 weg durch die Hebellagerbuchse 11 hindurch und ist auf der anderen Seite der Hebellagerbuchse 11 in dieser drehbar mittels eines Sprengrings 22 festgelegt.20 through the lever bearing bush 11 and is rotatably secured on the other side of the lever bearing bush 11 by means of a snap ring 22.
Im Bereich des ersten schmalen Endes der Hebelplatte 20 führt durch diese im Eckbereich zu deren anderer Längsseite eine Bohrung, die auch durch eine dort an der Vorderseite der Hebelplatte 20 fest sitzende Lagerbuchse 23 führt. In dieser Bohrung ist ein Spannlagerbolzen 25 gelagert, der einen Bolzenkopf 26 trägt. Das erste Ende des Spannlagerbolzens ist auf der Rückseite der Hebelplatte 20 mittels eines Sprengrings 27 so festgelegt, daß er sich in der Bohrung drehen kann. Der Spannlagerbolzen 25 führt im wesentlichen parallel zum Hebellagerbolzen 21, wobei dessen zweites Ende in dem Bolzenkopf 26 endet. Durch den Bolzenkopf 26 führt eine Bohrung 28, durch die der Schaft einer Spann- bzw. Stellschraube 30 führt.In the area of the first narrow end of the lever plate 20, a hole leads through the corner area to the other long side, which also leads through a bearing bush 23 that is firmly seated there on the front of the lever plate 20. A clamping bearing bolt 25 is mounted in this hole, which has a bolt head 26. The first end of the clamping bearing bolt is fixed to the back of the lever plate 20 by means of a snap ring 27 so that it can rotate in the hole. The clamping bearing bolt 25 runs essentially parallel to the lever bearing bolt 21, with its second end ending in the bolt head 26. A hole 28 leads through the bolt head 26, through which the shaft of a clamping or adjusting screw 30 runs.
Nahe des anderen freien Endes des Bremsrings 3, d. h. in Fig. IA unter dem Schlitz 4, ist eine nach außen führende Platte 12 befestigt. In der Platte 12 ist in deren vom Befestigungsring 3 beabstandeten Endabschnitt eine Bohrung zur Aufnahme der Stellschraube 30 ausgebildet.Close to the other free end of the brake ring 3, i.e. in Fig. IA under the slot 4, an outward-leading plate 12 is fastened. In the plate 12, in its end section spaced from the fastening ring 3, a hole is formed for receiving the adjusting screw 30.
Die Stellschraube 30 führt durch die Bohrung der Platte 12 im wesentlichen parallel zum Schlitz 4, d. h. in Fig. IA nach oben zum Bolzenkopf 26 hin und durch dessen Bohrung 28 hindurch. Der Kopf 31 der Stellschraube 30 ist dabei unterhalb der Platte 12 angeordnet und an dieser drehfest befestigt, z. B. angeschweißt. Die Befestigung kann alternativ durch seitliches Abflachen des Kopfes 31 und Anlegen der abgeflachten Fläche an einer feststehenden Wandung erfolgen.The adjusting screw 30 passes through the hole in the plate 12 essentially parallel to the slot 4, i.e. in Fig. 1A upwards to the bolt head 26 and through its hole 28. The head 31 of the adjusting screw 30 is arranged below the plate 12 and is attached to it in a rotationally fixed manner, e.g. welded. The attachment can alternatively be carried out by flattening the head 31 at the side and placing the flattened surface on a fixed wall.
Der Schaft der Stellschraube 30 weist in dessen Endabschnitt, der durch den Spannkopf 26 führt, am Umfang ein Schraubgewinde 32 auf. Auf dieses Ende mit dem SchraubgewindeThe shaft of the adjusting screw 30 has a screw thread 32 on its circumference in its end section, which leads through the clamping head 26. This end with the screw thread
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32 ist weiter eine Mutter 33 aufgeschraubt, die nur in Fig.IA dargestellt ist.A nut 33 is screwed onto 32, which is only shown in Fig.IA.
Mittels der Mutter 33 können die freien Enden des Bremsrings 3 über die Stellschraube 30 und den Hebelmechanismus aufeinander zu vorgespannt werden. Der Bremsring 3 weist selber eine Vorspannung auf, die seine beiden freien Enden auseinander spannt.By means of the nut 33, the free ends of the brake ring 3 can be pre-tensioned towards each other via the adjusting screw 30 and the lever mechanism. The brake ring 3 itself has a pre-tension that stretches its two free ends apart.
Alternativ können z. B. ein Gewinde in der Bohrung 28 des Bolzenkopfs und eine lose Lagerung in der Platte 12 vorgesehen werden. Auch wäre ein umgekehrter Einbau der Stellschraube 30 möglich, wobei das Kopfende in der Lagerbuchse gelagert würde und für das Außengewinde ein Innengewinde in der Bohrung der Platte 12 ausgebildet würde.Alternatively, for example, a thread can be provided in the bore 28 of the bolt head and a loose bearing in the plate 12. It would also be possible to install the adjusting screw 30 the other way round, with the head end being mounted in the bearing bush and an internal thread being formed in the bore of the plate 12 for the external thread.
Um die freien Enden des Bremsrings 3 zum Bremsen aufeinander zu spannen zu können, führt im Bereich des zweiten schmalen Endes der Hebelplatte 20 eine Bohrung 24 durch diese hindurch. Die Bohrung 24 dient der Befestigung eines Spannseils bzw. Bremszugs 34, wobei als Bremszug insbesondere ein Bremszug für Fahrräder verwendbar ist. Aber auch eine Hydraulikeinrichtung ist einsetzbar.In order to be able to clamp the free ends of the brake ring 3 together for braking, a hole 24 runs through the lever plate 20 in the area of the second narrow end. The hole 24 is used to attach a tensioning cable or brake cable 34, whereby a brake cable for bicycles can be used as the brake cable. However, a hydraulic device can also be used.
Läßt nach einem Bremsvorgang die Bremskraft am Bremszug nach, so öffnet sich der Bremsring 3 aufgrund seiner Vorspannung, so daß sich die freien Enden auseinander bewegen und wieder ein Luftspalt zwischen Bremsbelag 5 und Bremstrommel 2 entsteht.If the braking force on the brake cable decreases after a braking operation, the brake ring 3 opens due to its pre-tension, so that the free ends move apart and an air gap is again created between the brake pad 5 and the brake drum 2.
Während in Fig. IA ein Befestigungsring 8 dargestellt ist, der an dem Bremsring 3 insbesondere angeschweißt ist, sind in den Fig. IB und IC Befestigungseinrichtungen dargestellt, die einen Längsschlitz aufweisen, durch den die Lagerstange hin- und herbewegbar führt. Der Längsschlitz verläuft dabei vorzugsweise in Richtung der Achse bzw. Welle 1 der Bremstrommel 2 weisend.While Fig. IA shows a fastening ring 8, which is in particular welded to the brake ring 3, Figs. IB and IC show fastening devices which have a longitudinal slot through which the bearing rod can be moved back and forth. The longitudinal slot preferably runs in the direction of the axis or shaft 1 of the brake drum 2.
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.Diese Befestigungseinrichtungen können, wie der Befestigungsring 8 aus Fig. IA, direkt am Bremsring befestigt werden, wie dies in Fig. IB abgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist zur Ausbildung einer Befestigungseinrichtung, daß in den Bremsring 3 eine vorzugsweise u-förmige Schlaufe eingebogen ist, die die Lagerstange 9 aufnimmt, wie dies in Fig. IC dargestellt ist..These fastening devices can, like the fastening ring 8 from Fig. IA, be fastened directly to the brake ring, as shown in Fig. IB. It is particularly advantageous for the formation of a fastening device that a preferably U-shaped loop is bent into the brake ring 3, which receives the bearing rod 9, as shown in Fig. IC.
Damit der Luftspalt zwischen Bremsring 3 und Bremstrommel 2 bei unbelasteter Bremse über den ganzem Umfang möglichst breit und gleichmäßig breit ist, der Bremsbelag 5 aber insbesondere vollständig von der Bremstrommel 2 beabstandet ist, ist die Lagerstange 9 vorzugsweise mittels einer nicht dargestellten, entsprechend dimensionierten Feder gegenüber der Befestigungseinrichtung 8 beaufschlagbar. Diese Feder zieht den Bremsring 3 gegenüber der an der Achslagerung festgelegten Lagerstange 9 in der Richtung von der Bremstrommel 2 weg bzw. den Federringumfang und die Lagerstange aufeinander zu. Beim Bremsen legt sich der Bremsring 3 hingegen gleichmäßig um den Umfang der Bremstrommel 2, und zwar auch bei sich abnutzendem Bremsbelag 5, wodurch eine selbständige Nachstellung gesichert ist.In order that the air gap between the brake ring 3 and the brake drum 2 is as wide and evenly wide as possible over the entire circumference when the brake is not under load, but in particular the brake pad 5 is completely spaced from the brake drum 2, the bearing rod 9 can preferably be loaded with a correspondingly dimensioned spring (not shown) relative to the fastening device 8. This spring pulls the brake ring 3 relative to the bearing rod 9 fixed to the axle bearing in the direction away from the brake drum 2 or the spring ring circumference and the bearing rod towards each other. When braking, however, the brake ring 3 wraps evenly around the circumference of the brake drum 2, even when the brake pad 5 is wearing down, which ensures independent adjustment.
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Claims (12)
dadurch gekennzeichnet , daß der Bremsbelag (5) über durch den Bremsring.(3) führende Befestigungsmittel (6) und/oder über von freien Enden des Bremsrings (3) nach innen gerichtete Vorsprünge (7) am Bremsring (3) befestigt ist.3. Braking device according to claim 2,
characterized in that the brake pad (5) is fastened to the brake ring (3) via fastening means (6) leading through the brake ring (3) and/or via projections (7) directed inwards from free ends of the brake ring (3).
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