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Flugzeugradbremse Die Erfindung betrifft eine Flugzeugradbremse.
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Die bekannten Flugzeugradbremsen weisen einen Satz von drehbaren Scheibenelementen
auf, gewöhnlich Rotoren genannt, die in geeigneter Weise mit einem rotierenden Rad
des Flugzeugs verbunden sindt Die Bremswirkung wird durch Reibung hervorgerufen,
wenn die Rotoren gegen einen anderen Satz von stationären Scheibenelementen die
man gewöhnlich Statoren nennt, gepreßt werden, die starr mit einer feststehenden
Achse verbunden sind. Entweder die Rotoren oder die Statoren oder beide können mit
einem Reibungsmaterial belegt oder überzogen sein, um die entsprechenden Reibungscharakteristiken
zu verbessern, Der Bremsdruck wird durch einen Satz von feststehenden D.ruckzylindern
und Molen ausgeübt, die eine Druckkraft auf eine Druckplatte ausüben. Die Druckplatte
wiederum verursacht den Reibungseingriff der Rotoren mit den Statoren, indem sie
diese gegen eine stationäre Gegendruckplatte preßt.
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Das Bremsdrehmoment in einer Radbremse ist die Summe der Beiträge
aller Reibungskräfte, die an den Berührungsflächen zwischen den Statoren und den
Rotoren auftreten. Das Drehmoment der Statoren ist das Reaktionsdrehmoment und wird
auf stationäre Teile, d.h. auf die Achse, übertragen. Das augenblickliche Bremsdrehmoment
ist demnach: TB = anpµ. Dabei ist: TB = Bremsdrehmoment, P = effektiver durchschnittlicher
Druck auf den Belag, n = Anzahl der entsprechenden Flächen der Rotoren, a = eine
Konstante, die von dem Reibungsmaterial, dem effektiven Radius der Reibungsflächen
und der Größe der entsprechenden Reibungsfläche abhängt, und = = der augenblickliche
Reibungskoeffizient des Belags.
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Falls das Bremsdrehmoment (TB) die Geschwindigkeit bestimmt, mit der
das fahrzeug abgebremst wird, ist die Geschwindigkeit des Energieverbrauchs: P =
TB#, wobei P = die Geschwindigkeit des Energieverbrauchs und # die augenblickliche
Winkelgeschwindig -keit des Rads ist.
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Dies 1st gewöhnlich ein Konstruktionsparameter der Bremse und bestimmt
die Geschwindigkeit, mit der Wärme erzeugt wira. Er hängt aucll von der Abbremsgeschwindigkeit
des sich bewegenden
Fahrzeugs und von dessen augenblicklicher Geschwindigkeit
ab. Die mit einem Getriebe versehene Radbremse, die im folgenden beschrieben werden
wird, macht von der Tatsache Gebrauch, daß das Reibungsdrehmoment (T) proportional
der Erhöhung einer Winkelgeschwindigkeit (# ) reduziert werden kann, voraugsgesetzt,
daß die Geschwindigkeit des Energieverbrauchs (P) die gleiche ist, d.h. konstant
bleibt. Mit anderen Worten, T - = P. Die Beziehung zwischen dem Reibungsdrehmoment
T der angetriebenen Bremse und dem oben aefinierten Bremsdrehmoment (T) ist: TB
= T (1 + wobei H das Úbersetzungsverhältnis zwischen dem Rad und den zweiten Rotoren
ist.
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Die im folgenden beschriebene Getriebe- Radbremse macht von dem GetriebeGebrauch,
um eine höhere Gleitgeschwindigkeit und ein kleineres Reibungsdrehmoment an den
Reibungsflächen zu schaffen, wobei dennoch das gleiche Bremsdrehmoment an dem Rad
aufrechterhalten wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem genannten Stand der
Technik, eine Radbremse zu schaffen, die bei herabgesetztem bremsdruck eine vorbestimmte
Geschwindigkeit des Energieverbrauchs aufrechterhält.
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Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Radbremse
mit einem drehbar auf einer feststehenden Achse gelagerten Rad und mit einer -drehmomentaufnehmenden,
drehbar auf der feststehenden Achse angeordneten Einrichtung, mit einer ersten,
von
dem Rad getragenen und mit diesem rotierenden Bremseinrichtung
und einer zweiten, von der drehmomentaufnehmenden Einrichtung getragenen und mit
dieser rotierenden Bremseinrichtung und mit mit der feststehenden Achse verbundenen
IxraftübertragungDseinrichtungen, die die erste und die zweite Bremseinrichtung
zum Reibungseingriff miteinander bringen, dadurch gelöst, daß eine Antriebs einrichtung
antriebsmäßig mit der drehmoment aufnehmenden Linrichtung und mit dem Rad verbunden
ist, die eine Rotation der drehmoment aufnehmenden Einrichtung und der zweiten Bremseinrichtung
gegen die Rotation des Rads und der ersten Bremseinrichtung bewirkt.
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Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in
VerbinQung mit der zeichnung näher erlcutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Schnittbild
eines Teils einer symmetrischen Radbremse gemäß der Lrfindung, Fig. 2 ein Schnittbild
im wesentlichen längs der Linie 2-2 der Fig. 1, und Fig. 3 ein der Fig. 1 ähnliches
Schnittbild, das ein anderes Ausführungsbeispiel der Lrfindung zeigt.
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Die in f"i£;. 1 dargestellte Radbremse umfaßt ein Rad 103 das drehbar
auf einer feststehenden Achse 12 gelagert ist, und einen feststehenden Trager 14,
der durch geeignete Befestigungsmittel, z.B. durch direkteVerbindung durch den Bolzen
16, mit der Achse verbundes ist. Der Träger enthält mehrere durch Strömungsmittel
betatigte Betätigungseinrichtungen 18, die jeweils einen in ihnen bewegbar angeordneten
Kolben 20 umfassen. Die Betätigungseinrichtungen 18 können von bekannter Art sein
und einen geeigneten Wärmeschild und eine wirksame Belastungsübertragungs- oder
Strömungsmitteldichteinrichtung aufweisen. Das Rad 10, das aus zwei Teilen besteht,
die durch mehrere Bolzen 22 miteinander verbunden sind, weist einen IJabenteil 24
und einen Felgenteil 26 auf, die durch mehrere Speichen 28 miteinander verbunden
sind.
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Das Rad 10 ist rnit geeigneten Mitteln, z.B. mit Lagern 30, die zwischen
der Radnabe 24 und der Achse angeordnet sind, drehbar auf der Achse gelagert. Ein
Trägerrohr 32, das eine Hülse 24 und einen ringförmigen Gegendruckflansch 36 aufweist,
ist gleicherrnaßen drehbar mit geeigneten Mitteln, z.e. Lagern 38, auf der Achse
12 gelagert.
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Die dargestellte Bremse ist eine Scheibenbremse und umfaßt eine Vielzahl
von ersten Rotoren 40, die in geeigneter Weise mit dem Flugzeugrad 10 verkeilt sind
und mit diesem rotieren, und eine Vielzahl von zweiten Rotoren 42, die in geeigneter
Weise mit der Hülse 34 des Trägerrohrs 32 verkeilt sind und mit diesem roteren,
in einer Anordnung, die im folgenden im einzelnen beschrieben ist. Die ersten und
die zweiten Rotoren können von bekanntem
Aufbau sein, oder sie können
einen allseitig verschiebbaren Wärmeaufnahmekörper aufweisen. Sowohl die ersten
als auch die zweiten Rotoren sind axial verschiebbar und werden manchmal als Bremsstapel
bezeichnet. Der Reibungseingriff dieser entgegengesetzt rotierbaren ersten und zweiten
Rotoren ruft die erwünschte Bremswirkung an dem Flugzeugrad hervor. Eine Druckplatte
44 die in geeigneter Weise an dem Kolben 20 der Betätigungseinrichtung 18 befestigt
ist, drückt bei deren Betätigung die ersten und die zweiten Rotoren gegeneinander,
indem sie Wegen eine Seite des ßremsstapels preßt und den ganzen Stapel gegen die
Gegendruckplatte 36 drückt. Obwohl nur die zweiten Rotoren und die Gegendruckplatte
36 mit an ihnen befestigten belägen aus Reibungsmaterial 46 gezeigt sind, können
auch an der Druckplatte 44 und an den ersten Rotoren 40 geeignete Reibungsbeläge
angebracht werden, falls das erwünscht ist.
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Um das Trägerrohr 32 und die zweiten Rotoren 42 in einer der Drehrichtung
des Rads 10 und der ersten Rotoren 110 entgegengesetzten Richtung zu drehen, ist
ein Zahnradgetriebe zwischen dem Rad und der hälse 34 des Trägerrohrs angeordnet.
Das Zahnradgetriebe umfaßt ein ringförmiges, inneres Antriebsrad 50, das von dem
Rad getragen wird, ein ringförmiges äußeres Antriebsrad 52, das von dem Trägerrohr
getragen wird, und mehrere Leerlau£-räder 54, die jeweils von einer Betätigungseinricitung
18 oder einer Achse gehalten werden und sich auf geeigneten Lagern um diese drehen.
Die ringförmigen Antriebsräder können durch Verzahnungen, Schrauben oder Kelle oder
durch beliebige andere Ver-
| bindungsmittel an dem Rad befestigt
oder in Drehverbindung mit diesem sein. Die Leerlaufzahnrader, die tatsächlich auf
feststehenden Achsen an dem Bremsträger rotieren, schaffen die notwendige Richtungsumkehrung
zwischen dem Rad und dem rohrförmigen | Träger. Es versteht sich, daß die Zahnräder,
falls es erwünscht ist, geeignet gegen Wärme geschützt, abgeschlossen und mit einer
| wirksamen Schmierung versehen sein können. Zusätzlich können, | obgleich es nicht
gezeigt ist, andere Merkmale bekannter Bremsen, z.£. Rückführfedern, Verschleißeinstellvorrichtungen,
Verschleiß-| anzeiger usw. in verschiedenen Anordnungen, wie es gerade er-| wünscht
ist, eingeschlossen sein.
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Obgleich die drehbare Gegendruckplatte 36 in Fig. 1 starr mit dem
Trägerrohr verbunden dargestellt ist, wie es bei den meisten bekannten Sciaeibenbremsen
ist, kann sie auch starr mit den trawenden Radsprossen verbunden sein oder als Teil
von diesen ausgebildet sei, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. In Fig. 3 sind gleiche
Teile mit um hundert vergrößerten Bezugs zeichen versehen.
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Ko ist in Fig. 1 die Gegendruckplatte 36 tatsächlich ein zweiter
iXotor, während die Gegendruckplatte 136 in Fig. 3 tatsächlich ein erster Rotor
ist. Ls wird auch vermerkt, daß in der Konstruktion der Fig. 3 das Trägerrohr 132
durch geeignete Lager 138 drehbar auf der Radnabe 124 montiert ist. Entsprechend
sieht man aus deri Zeichnungen, daß, obgleich die Gegendruckplatte als Teil des
rohrförmigen Trägers ausgebildet sein kann, wie es in Fig.1 ;,ezeir,t ist, -uril
die @remse so auszubilden, daß sie selbst die Reaktionskraft aufbringt, die Konstruktion
der Fig. 3, in der das
Rad als Gegendruckplatte verwendet wird,
den Aufbau weniger kompliziert gestaltet und das Trägerrohr von jeder axialen Belastung
befreit. Die Konstruktion der Fig. 3 führt auch zu einer Gewichtsersparnis, die
vorteilhaft ist weil sie das hinzugefügte Gewicht des Zahnradgetriebes mehr als
ausgleicht.
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Aus dem Vorhergehenden ist leicht ersichtlich, daß die beschriebene
Getriebebremse von der Tatsache Gebrauch macht, daß das Reibungsdrehmoment proportional
zur Zunahmeeiner Winkelgeschwindigkeit reduziert werden kann vorausgesetzt, daß
die Geschwindigkeit der Energieabführung die gleiche ist. Dieses wird durch Antreiben
eines Satzes von zweB Rotoren durch Verwendung eines geeigneten Zahnradgetriebes
entgegen der Drehrichtung des Rads erreicht. In den beschriebenen Ausführungsbeispielen
sorgen die Leerlaufzahnrader für die notwendige Richtungsumkehr. Das IReaktionsdrehmoment
wird über Einrichtungen des stationären Trägers, der die Leerlaufzahnräder trägt,
und cie Druckzylinder, die auf die nicht drehbare, aber axial bewegliche Druckplatte
|wirken, auf die feststehende Achse übertragen. Wie man aus der Zeichnung sieht,
kann diese Platte entweder gegen einen ersten oder gegen einen zweiten Rotor wirken.
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Die vielen Vorteile der Verwendung von schlchtformig angeordneten,
in Gegenrichtung rotierbaren ersten und zweiten Rotoren und von einem geeigneten
Getriebe, zur Schaffung höherer Gleitgeschwindigkeiten und eines niedrigeren Reibdrehmoments
an den
Reibflächen, wobei jedoch das erwünschte Bremsdrehmoment
an dem Rad aufrechterhalten bleibt, sollten dem Durchschnittsfachmann klar verständlich
sein.
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Obgleich diese Erfindung im nusammenhang mit einem Flugzeug beschrieben
worden ist, kann sie auch bei anderen beweglichen Fahrzeugen verwendet werden, die
eine Reibungsbremse erfordern.