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Gekapselte, trockenlaufende Scheibenbremse - Dokument DE60033347T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE60033347T2 29.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001081403
Titel Gekapselte, trockenlaufende Scheibenbremse
Anmelder Meritor Heavy Vehicle Systems, LLC, Troy, Mich., US
Erfinder Johnson, Michael E., Rochester, Michigan 48306, US
Vertreter Prinz und Partner GbR, 80335 München
DE-Aktenzeichen 60033347
Vertragsstaaten DE, IT, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.08.2000
EP-Aktenzeichen 001172766
EP-Offenlegungsdatum 07.03.2001
EP date of grant 14.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.2007
IPC-Hauptklasse F16D 55/10(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft eine trockenlaufende Scheibenbremse, bei der die Kontaktfläche zwischen den Bremsbelägen und dem Drehelement gegenüber der Umgebung abgedichtet ist.

Scheibenbremsen werden in zahlreichen Bremsanwendungen verwendet. Scheibenbremsen werden insbesondere bei Bremsen in Schwerlastfahrzeugen verwendet. Eine bekannte Art Scheibenbremse ist eine "trockenlaufende" Scheibenbremse. Bei einer zweiten Art, die als "nasslaufende" Scheibenbremse bekannt ist, sind die Bremsscheiben in einer abgedichteten Kammer, die ein Fluid aufnimmt, befestigt. Bei einer trockenlaufenden Scheibenbremse werden die hydraulischen Kolben so betätigt, dass die Bremsbeläge mit einer sich drehenden Fläche in Eingriff gelangen. Der Eingriff der Bremsbeläge mit der sich drehenden Fläche verlangsamt die Drehung der sich drehenden Fläche.

1 zeigt eine trockenlaufende Scheibenbremse 20, wie sie im Stand der Technik bekannt ist. Ein festes Gehäuse 22 trägt zwei gegenüberliegende Kolben 24. Die Kolben 24 werden über Fluidverbindungsleitungen 26 mit Fluid versorgt. Die Fluidverbindungsleitungen erhalten ein Hydraulikfluid, um die Kolben 24 und Beläge 30 zur einer Drehscheibe 28 hin zu bewegen. Ein Belag 30 wird auf jeder Seite der Scheibe 28 betätigt. Wenn das System versucht, die Drehung des Drehelements 28 zu bremsen, werden die Kolben 24 mit Hydraulikfluid versorgt, wobei die Kolben nach innen gedrückt werden und dabei die Beläge 30 gegen das Drehelement 28 drücken. Dadurch wird die Drehung des Drehelements 28 verlangsamt. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist bezüglich des Drehelements 28 und des Belags 30 nach innen ein offener Raum 32 begrenzt.

Durch diesen offenen Raum kann Schmutz an die Kontaktfläche zwischen den Belägen 30 und dem Drehelement 28 gelangen. Dies kann die Bremseigenschaften des Systems beeinträchtigen. Bei bestimmten Anwendungen können sich ferner beim offenen Raum 32 Probleme hinsichtlich der Funkenbildung ergeben. Schließlich tritt die Bremskraft über einen begrenzten Bereich an beiden Seiten des Drehelements 28 auf. Die durch die Bremsung erzeugte Wärme wird bei diesem System aus dem Stand der Technik vollständig an dem einzigen kleinen Drehelement 28 erzeugt.

Das Dokument US-A-4,335,808 zeigt eine trockenlaufende Scheibenbremse mit einem feststehenden Außengehäuse, das zwei ringförmige Platten aufweist, zwischen denen sich ein Drehelement dreht, das zwei gegenüberliegende Kolben trägt. Das Drehelement weist Verbindungsleitungen zur Versorgung der Kolben mit einem Betätigungsfluid auf. Zwei Scheibenplatten, die außerhalb der Kolben und an gegenüberliegenden Seiten der Kolben angeordnet sind, werden so bewegt, dass sie mit den ringförmigen Platten des Außengehäuses in Berührung gelangen. Ein offener Raum ist bezüglich des Außengehäuses nach innen begrenzt und ermöglicht es, dass Schmutzpartikel zur Kontaktfläche zwischen den ringförmigen Platten und den Scheibenplatten gelangen.

Das Dokument DE-A-31 37 494 zeigt ein nicht drehendes mittleres Gehäuse, das einen axial verschiebbaren Zylinder trägt, in dem ein beweglicher Kolben angeordnet ist. Das mittlere Gehäuse weist Verbindungsleitungen zur Versorgung des Kolbens mit Betätigungsfluid auf. Es sind zwei Scheibenplatten vorgesehen, die außerhalb des Gehäuses und des Kolbens angeordnet sind. Ein sich mit der Welle drehendes Drehelement hat einen ersten und zweiten plattenförmigen Drehabschnitt auf der einen und auf der anderen Seite des Gehäuses. Die Abschnitte sind Teil von zwei topfartigen Gehäusehälften, die aneinander befestigt sind. Der Kolben und der Zylinder können so betätigt werden, dass die Scheibenplatten mit den plattenförmigen Abschnitten des Drehelements in Berührung gelangen, um die Drehung des Drehelements zu verlangsamen. Die plattenförmigen Abschnitte sind an den Seiten des Zylinders und des Kolbens angeordnet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung besteht aus einer trockenlaufenden Scheibenbremse mit den Merkmalen von Anspruch 1. Bei dieser Erfindung sind die feststehenden Bauteile einer trockenlaufenden Scheibenbremse innerhalb der sich drehenden Bauteile angeordnet. Die sich drehenden Bauteile umgeben die Kolben und Beläge und dichten die Kontaktfläche zwischen den Belägen und dem Drehelement gegen Schmutz usw. ab. Die Kontaktfläche ist ferner an zwei Scheiben des Drehelements vorgesehen, so dass die Oberfläche, die die Bremslast trägt, an zwei getrennten Gehäusebauteilen auftritt. Somit ist im Vergleich zum Stand der Technik eine doppelt so große Gehäuseoberfläche vorhanden, um die beim Bremsvorgang entstehende Wärme wegzuführen. Diese und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden am besten anhand der nachfolgenden Beschreibung und den nachfolgenden Zeichnungen verstanden, die im folgenden kurz beschrieben sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt eine trockenlaufende Scheibenbremse aus dem Stand der Technik.

2 zeigt die erfindungsgemäße trockenlaufende Scheibenbremse.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine trockenlaufende Scheibenbremse 34 ist in 2 veranschaulicht. Ein feststehendes Gehäuse 36 ist mit zwei gegenüberliegenden Kolben 38 versehen. Eine Hydraulikfluidversorgung 40 versorgt die Kammern zwischen den Kolben 38 mit Fluid. Es sollte klar sein, dass die Kolben 38 keine Ringe sind, sondern vielmehr kreisförmig und mit Zwischenraum umfangsartig um eine Mittelachse X des Gehäuses 36 angeordnet sind.

Die Beläge 42 sind auf der einen und auf der anderen Seite der Kolben 38 angeordnet. Reibplatten 44 sind an einem Drehelement 46 angeordnet und jedem der Beläge 42 zugeordnet. Wenn eine Verlangsamung oder ein Stoppen der Drehung des Drehelements 46 erwünscht ist, werden wie beim Stand der Technik die Kolben 38 durch Hydraulikfluid so gedrückt, dass die Beläge 42 mit den Reibplatten 44 in Eingriff gelangen. Die Platten 44 sind Verschleißplatten und optional. Mit dieser Erfindung befinden sich jedoch die Reibplatten nicht an entgegengesetzten Flächen einer einzigen Platte, sondern befinden sich stattdessen an zwei verschiedenen Gehäuseabschnitten. Somit ist die beim Bremsvorgang entstehende Wärme auf zwei Gehäusebauteile verteilt und kann leichter durch Konvektion abgeführt werden.

Wie gezeigt, weist das Drehelement 46 eine erste Drehplatte oder ein erstes Wandelement 47 auf, das einer Reibplatte 44 zugeordnet ist, wobei ein Außengehäuse oder eine zylindrische Außenwand 48 mit einer zweiten Drehplatte oder einem zweiten Wandelement 50 verbunden ist und sich dazwischen erstreckt. An jedem der Wandelemente 48 und 50 sind Außenrippen 51 und 52 ausgebildet, die die Wärmeableitung von den Wänden 47 und 50 bei einer Bremsung unterstützen.

Eine Dichtung 54 weist einen inneren Dichtungsabschnitt 56 auf, der einen Absatz 57 am Gehäuse 36 berührt. Die Dichtung 54 dreht sich mit dem Drehelement 46 und gewährleistet, dass Schmutzpartikel usw. nicht in den Bereich der Scheiben eintreten.

Ein Verbindungsstück 58 befestigt die Dichtung 54 am Abschnitt 50.

Eine Achse 60 trägt das Gehäuse 36. Eine Welle 61 dreht sich mit der Platte 46 und kann einem Rad zugeordnet sein.

Die vorliegende Erfindung offenbart somit eine trockenlaufende Scheibenbremse, bei der die Bauteile, die den Bremsvorgang ausführen, eingeschlossen und vor Schmutz geschützt sind. Die vorliegende Erfindung offenbart ferner ein System, bei dem die Wärme der Bremsung an zwei getrennten Gehäuseteilen vorhanden ist und somit zu weniger Bedenken führt als bei einer einzelnen Bremsscheibe aus dem Stand der Technik.

Der Fachmann auf diesem Gebiet wird erkennen, dass bestimmte Änderungen in den Umfang dieser Erfindung fallen. Aus diesem Grund sollten die nachfolgenden Ansprüche geprüft werden, um den wahren Umfang und Gehalt dieser Erfindung zu bestimmen.


Anspruch[de]
Trockenlaufende Scheibenbremse mit:

einem nicht drehenden mittleren Gehäuse (36), das zwei gegenüberliegende Kolben (38) trägt, wobei das mittlere Gehäuse (36) Verbindungsleitungen für die Versorgung der beiden gegenüberliegenden Kolben (38) mit Betätigungsfluid aufweist;

zwei Scheibenplatten, die außerhalb der beiden gegenüberliegenden Kolben (38) und an entgegengesetzten Seiten der Kolben (38) angeordnet sind;

einem Drehelement (46), das sich mit einer Welle (61) dreht, wobei das Drehelement (46) eine erste und eine zweite Drehplatte (47, 50) aufweist, die auf der einen und auf der anderen Seite des mittleren Gehäuses (36) angeordnet sind, und wobei die beiden gegenüberliegenden Kolben (38) betätigt werden können, um die beiden Scheibenplatten selektiv mit der ersten und der zweiten Drehplatte (47, 50) in Berührung zu bringen und die Drehung des Drehelements (46) zu verlangsamen, wobei das Drehelement (46) die erste Drehplatte (47) aufweist, die an einer Seite der beiden gegenüberliegenden Kolben (38) angeordnet ist;

einem Außengehäuse (48), das sich über eine Länge der beiden gegenüberliegenden Kolben (38) und bezüglich einer Drehachse (X) des Drehelements (46) radial außerhalb der beiden gegenüberliegenden Kolben (38) erstreckt, wobei das Außengehäuse (48) an der ersten Drehplatte (47) angebracht ist und die zweite Drehplatte (50) an einer zur ersten Drehplatte (47) entgegengesetzten Seite der beiden gegenüberliegenden Kolben (38) am Außengehäuse (48) befestigt ist, um eine Kontaktfläche zwischen den beiden gegenüberliegenden Kolben (38) und zwischen den beiden Scheibenplatten und der ersten und der zweiten Drehplatte (47, 50) abzudichten;

einer Dichtung (54), die sich mit der zweiten Drehplatte (50) dreht und einen Abschnitt des mittleren Gehäuses (36) abdichtend berührt, um einen Zwischenraum zwischen den beiden gegenüberliegenden Kolben (38) und der ersten und der zweiten Drehplatte (47, 50) gegenüber der Umgebung abzudichten.
Bremse nach Anspruch 1, bei der beide Drehplatten (47, 50) Außenrippen (51, 52) zur Unterstützung der Wärmeableitung von einer Kontaktfläche zwischen den Scheibenplatten und den Drehplatten (47, 50) aufweisen. Trockenlaufende Scheibenbremse nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Dichtung (54) einen inneren Dichtungsabschnitt (56) aufweist, der eine Innenumfangsfläche eines Absatzes (57) am Gehäuse (36) berührt, wobei der Absatz (57) am Gehäuse (36) eine Drehachse (X) der Drehwelle (61) umgibt. Trockenlaufende Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das mittlere Gehäuse (36) an einer Achswelle (62) angebracht ist, wobei die Achswelle (62) im Allgemeinen koaxial zur Drehwelle (61) verläuft. Trockenlaufende Scheibenbremse nach Anspruch 4, bei der zwischen einander gegenüberliegenden Enden der Drehwelle (61) und der Achswelle (62) ein Zwischenraum vorhanden ist. Trockenlaufende Scheibenbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine erste Drehplatte (47) der Drehplatten an der Drehwelle (61) befestigt ist, wobei die Dichtung (54) an einer zweiten Drehplatte (50) der Drehplatten befestigt ist.






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