Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

McElburg

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Am 7. September fand das 7. Velomobilseminar in Dronten/NL statt.

Der Veranstallter möchte auf seiner Programmseite die gehaltenen Vorträge demnächst veröffentlichen.

Innerhalb dieses Velomobilseminars gab/gibt es auch eine Arbeitsgruppe "Bremsen" zu deren ich eingeladen wurde. Johan Vrielink (Initiator des 7. Velomobilseminars) rief mich dazu Ende 2011 an und fragte ob ich nicht meine derzeit verwendete hydraulische Trommelbremse beim Seminar vorstellen möchte.

Da meine derzeit verwendete Trommelbremse sich nur sehr technisch betreiben lässt (nichts für Techniklaien) bot sich nun im Rahmen dieser
Arbeitsgruppe die Chance, das Produkt zu verbessern.

Bei genauer Analyse meiner und bestehender Trommelbremsen kam mir dabei eine neue Idee auf.
Warum nicht die Scheibenbremse (bzw. deren Prinzipien) in eine Trommelbremse packen, der Arbeitstitel "disc in a can" war schnell gefunden.

Diese Idee habe ich dann auf dem Velomobilseminar vorgestellt (einige von euch waren dabei), es gab überraschenderweise wenig Kritikpunkte.
Hier würde ich nun gerne das technische Papier (pdf mit 860 kB) zur Diskussion stellen.

Ich möchte in diesem Faden eine technische Diskussion führen und hier nicht über Produkthaftung, Verantwortung etc. schreiben wollen,
dazu können wir einen neuen Faden generieren (z.b. "Velomobiltechnik und Verantwortung")

Harald
 
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AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Hallo Harald,

wow! Ich habe zuerst die Verbindung zwischen den drei Gebern nicht gefunden. Auf welches Gewicht kommt die Triplex "Bremsplatte"? Wird die bestehende Nabenhülse verwendet?

Nix für ungut.
 
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AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Hallo Harald,
für mich ist einer der größten Kritikpunkte bei meiner ansonsten tadellos funktionierenden SA-70 Anlage im Quest über Magura HS33 Hebel und Lohmeyer-Nehmerzylinder der "weiche" Arm, über den der Excenter innerhalb die Bremsbacken auseinander drückt. Dieser ist auch bei Stahlkabelansteuerung ein Schwachpunkt.
Dieses Problem ist in Deiner Konstruktion nicht mehr vorhanden. Allein durch diesen Faktor könnte das Bremsgefühl noch direkter werden.
Allerdings muss ich auch sagen, dass ich meine Hebel noch nicht bis zum Lenker durchziehen musste, um zum Stillstand zu kommen.
Gruß und viel Spaß und Erfolg bei der weiteren Konstruktion und Realisierung
Karsten
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Warum braucht es drei Bremsplatten/Zylinder bzw. anders gefragt, ist die große Oberfläche der Bremsplatten wichtig für die Wärmeabfuhr? Könnten zwei Bremsplatten gleicher Größe auch ausreichen?

David
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Hallo Harald,

ich folge Deine Entwicklung seit Vrielinks Veröffentlichung auf seinem Blog und würde mich sehr freuen, wenn es Marktreife erreicht!
Vielleicht kannst Du noch etwas zu zwei Punkten sagen:
-wie es mit der thermische Belastbarkeit steht (man muss auf jeden Fall vermeiden, dass es zu einem Leck kommt, in einem Velomobil könnte nutzungsbedingt gleichzeitig auf beide Bremse auftreten, nicht gut...)
-Ist der Körper für die Belastung beim Bremsen ausgelegt? Ich nehme es an, aber mir erscheint etwas zu filigran... Was ist wenn aus irgendeinem Grund eine Bremsplatte stärker greift als die anderen?
Vielleicht ist es besser der Körper mit der Platte noch zu verbinden, so dass sie als struktureller Teil und als Kühler wirken kann, oder welche Vorteile hat, es als 2 Bauteile auszuführen?

Viele Grüße,
Cumulus
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Hallo Harald!

danke für diesen Beitrag- Respekt!
Gibt's das PDF auch in Deutsch:)?

Das mit der Triplex-Bremse hört sich interessant an, ich frage mich nur,
ob die Relation von mehr Momentan-Bremskraft zu der höheren Anzahl an Verschleißteilen sinnvoll ist.
Die Wäremabfur der Trommel für längere Bremszeiträume ist ja trotzdem unverändert zur Duplex-Bremse.

Verstehe ich das Grundprinzip so richtig:confused:?
Aufgrund der innenliegenden H-Zylinder in der Spinne erzeugt man dort durch Temperaturerhöung einen höheren Bremsdruck und durch einen modifizierten
Geberzylinder verstärkt dieser höhere Druck die Kolbenkraft, ohne dass man einen "Rückweg" am Bremshebel feststellen muss.

...Aber was hat das Prinzip dann mit einer Scheibenbremsentechnologie gemeinsam?


Ich denke mir, am wichtigsten wäre wohl die Beseitigung der Ansteuerungsproblemen (Hebel wie in #3 geschrieben und Seilzugverleguung), dann müsste man
mit einer Low-Tech Trommel auch auskommen.
Am Motorrad fahre ich zwei mechanische Trommelbremsen und diese haben bis jetzt trotz Gepäck auch auf Pässen (Sölk, Glockner, ...)
ausreichend gut gebremst;).


Beste Grüße
Franz
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

McElburg schrieb:
Ich möchte in diesem Faden eine technische Diskussion führen und hier nicht über Produkthaftung, Verantwortung etc. schreiben wollen,
dazu können wir einen neuen Faden generieren (z.b. "Velomobiltechnik und Verantwortung")
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Hallo Harald,

ich ziehe meinen Hut - ein tolles Konzept. Am Velomobilseminar konnte ich wegen Terminkonflikten leider nicht teilnehmen.

Was ich bei der Verwendung von Disk Hydraulik zu Bedenken gebe ist folgendes:


  • die Problematik der hängenden Kolben (an meine Maguras habe ich das immer wieder)
  • Wie sieht es mit der automatischen Belag nachstellung aus (obwohl sich die Trommelbremsbeläge nicht so sehr abnutzen)
  • Durch die Zugfederrückstellung auf 3 Kolben könnte es theoretisch zu einer hydraulischen Verstellung von 2 Kolben kommen wenn die Feder am dritten Kolben stärker ist als die anderen 2. Kann man eigentlich nur dadurch lösen dass immer gegen Anschlag gezogen wird. Dann fehlt aber die Belagsnachstellung

Technisch lösbar evtl. über eine dünne Scheibe mit um 120 grad versetzten Nachstellkurven die parallel zur Hydraulikspider auf der Achse sitzt.
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Hallo Franz,

Franz schrieb:
Verstehe ich das Grundprinzip so richtig:confused:?
Aufgrund der innenliegenden H-Zylinder in der Spinne erzeugt man dort durch Temperaturerhöung einen höheren Bremsdruck und durch einen modifizierten
Geberzylinder verstärkt dieser höhere Druck die Kolbenkraft, ohne dass man einen "Rückweg" am Bremshebel feststellen muss.

...Aber was hat das Prinzip dann mit einer Scheibenbremsentechnologie gemeinsam?
Zum Vergrößern anklicken....

bitte das paper nochmals lesen (gibts nur in Englisch) :)

Den erhöhten Bremsdruck erzeuge ich durch den Stufenzylinder (Faktor 3, siehe Fig.7), der im Hydraulikanschluß der Trommel integriert ist -> Bremskraftverstärker.
Die Temperaturerhöhung und damit die Volumenausdehnung des Öles ist nicht willkommen aber eben nicht vermeidbar und muss kompensiert werden können.
Das geschieht mit einem Ausgleichsbehälter am Geberzylinder (= Bremshebel).

Aber in diesem Kontext nochmals das paper durcharbeiten, dann wirds klarer...

Harald
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Hallo Harald,
dein Pdf kann ich ( auf dem Tablet) nicht öffnen.
Den Link von KUlle schon.
Sind die Dokumente identisch?

Wird die Grob- und Feinjustierung des Zylinders auch mit der Brems belag dicke gekoppelt.
Es wäre ja prpblematisch, wenn sich die Beläge geringfügig abnutzen und dann auf einmal der WEg am Hebel solang wird, das es nicht mehr vernünftig bremst.
Ansonsten: Super Ausführung. Ich will so was kaufen können!

Tschö
Rene
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

velomobilix schrieb:
Was ich bei der Verwendung von Disk Hydraulik zu Bedenken gebe ist folgendes:


  • die Problematik der hängenden Kolben (an meine Maguras habe ich das immer wieder)
  • Wie sieht es mit der automatischen Belag nachstellung aus (obwohl sich die Trommelbremsbeläge nicht so sehr abnutzen)
  • Durch die Zugfederrückstellung auf 3 Kolben könnte es theoretisch zu einer hydraulischen Verstellung von 2 Kolben kommen wenn die Feder am dritten Kolben stärker ist als die anderen 2. Kann man eigentlich nur dadurch lösen dass immer gegen Anschlag gezogen wird. Dann fehlt aber die Belagsnachstellung

Technisch lösbar evtl. über eine dünne Scheibe mit um 120 grad versetzten Nachstellkurven die parallel zur Hydraulikspider auf der Achse sitzt.
Zum Vergrößern anklicken....

Kleine Variation davon: Vielleicht mit einem Bund an den Kolben und einer keilförmigen Gabel, die zwischen diesem Bund und dem Zylinderende verschoben wird. Dann ist der Anschlag schonmal außen im Trockenen. Wenn man die drei Gabeln dann mit Zugstreben an ein Blechdreieck hängt, das sich zwischen Grundplatte und Spider um die Radachse drehen kann und von außen mit einer Stellschraube verdreht wird, wäre das erstens synchronisiert und zweitens ohne viel Aufwand zu bedienen. Das Ganze könnte man vielleicht sogar als ein einziges Blechformteil bauen, man braucht allerdings einen Durchbruch in der Grundplatte, den man irgendwie abdecken muss.


Viele Grüße,
Stefan
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

ReneF schrieb:
Hallo Harald,
dein Pdf kann ich ( auf dem Tablet) nicht öffnen.
Den Link von KUlle schon.
Sind die Dokumente identisch?
Zum Vergrößern anklicken....

nein das abastract (link von Kulle) ist nur eine Kurzfassung und unvollständig - ein sogenannter appetizer
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

ReneF schrieb:
Hallo Harald,
dein Pdf kann ich ( auf dem Tablet) nicht öffnen.
Zum Vergrößern anklicken....

Der Standard-Browser auf meinem Android Smartphone lud nur die Downloadseite als html runter. Bei mir ging es dann mit Firefox. Der hat dann auch wirklich das PDF runter geladen.
Vielleicht hilft das, falls das runter laden das Problem war...
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Harald

Erst mal grosses Hut-ab. Endlich mal einer, der sich mit dem Thema befasst UND die nötigen Grundlagen mitbringt.

Eine Frage zum Druckübersetzer: Hab ich das richtig verstanden: Der rote Ventilstössel ist normalerweise offen und erlaubt die Beläge im "Schnellgang" (Niederdruck) an die Trommel anzulegen, und schliesst sobald sich Druck aufbaut? Somit hättest Du reichlich Weg zur Verfügung und könntest eventuell sogar auf eine Belagnachstellung verzichten? Und Du müsstest Dir keine Sorgen machen, dass bei abgenutzten Belägen der Kolben an den Anschlag kommt?
Dürfte interessant werden das System zu entlüften...

Gruss Wolfgang
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

p.s. Hab beruflich Kontakt zu (Mikro-)Zylinder- und Ventilherstellern. Ist die Zeichnung so weit gediehen, dass man mal einen Prototyp anfragen kann?
Gruss Wolfgang
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

McElburg schrieb:
nein das abastract (link von Kulle) ist nur eine Kurzfassung und unvollständig - ein sogenannter appetizer
Zum Vergrößern anklicken....
So aufm PC gings problemlos!
Der AcrobatReader und PDFtoGo weigerten sich auf dem Tablet die Datei zu öffnen...

Werde mir jetzt mal den DirectorsCu... äh die Langversion zu Gemüte führen
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Gear7Lover schrieb:
Eine Frage zum Druckübersetzer: Hab ich das richtig verstanden: Der rote Ventilstössel ist normalerweise offen und erlaubt die Beläge im "Schnellgang" (Niederdruck) an die Trommel anzulegen, und schliesst sobald sich Druck aufbaut? Somit hättest Du reichlich Weg zur Verfügung und könntest eventuell sogar auf eine Belagnachstellung verzichten? Und Du müsstest Dir keine Sorgen machen, dass bei abgenutzten Belägen der Kolben an den Anschlag kommt?
Zum Vergrößern anklicken....

Absolut korrekt verstanden. Die Skizze des Bremskraftverstärkers (Fig.7) ist nur schematisch zu lesen, sieht in der praktischen Umsetzung etwas
anders aus, derzeit in Arbeit (... wie sovieles).

Gear7Lover schrieb:
Dürfte interessant werden das System zu entlüften...
Zum Vergrößern anklicken....

aha, eine der Fragen die ich eigentlich schon in Dronten erwartet habe :)
Das Entlüften ist ein heikles Thema, das auf keinen Fall unterschätzt werden darf!
Entlüftungsstutzen sind eingeplant, ganz simple Dinger, die z.B. bei Magura als EBT-Technik groß beworben werden.
Bei meiner jetzigen Bremse (D70) musste ich deswegen tief ins "Nähkästchen" greifen...

Gear7Lover schrieb:
Ist die Zeichnung so weit gediehen, dass man mal einen Prototyp anfragen kann?
Zum Vergrößern anklicken....

Nein soweit bin ich noch nicht. Prototypen baue ich selbst, habe die Mittel dazu.

Harald
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Glückspilz! Viel Erfolg, und halte uns auf dem Laufenden.

Gruss Wolfgang
 
AW: Hydraulische Trommelbremsen - hydraulic drum brakes

Ich bekunde Interesse aus der ganzjährig beradelten hügeligen Hallertau, drücke die Daumen und stelle noch eine dumme Frage(tm):

Der Johan hat doch für seine GreenMachine ein vormals nur im Laptop- und Consumerelektronik-Gehäusebau eingesetztes hochgenaues Spritzgußverfahren (Thixocast oder so) in den Fahrzeugbau eingeführt und damit die Autohersteller ein klein bisschen blamiert. http://www.spiegel.de/auto/aktuell/fertigungsverfahren-thixomoulding-vorbild-treibsand-a-510667.html

Könnte man das nicht für minimal leichte Spider und Co einsetzen? Oder ist das Ergebnis nicht stabil genug, oder man bekommt die Laufbuchsenhartbeschichtung nicht darauf fest?
 
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