CZ294240B6

CZ294240B6 - Brzdový kotouč a způsob obrábění třecích ploch brzdového kotouče

Info

Publication number: CZ294240B6
Application number: CZ19983556A
Authority: CZ
Inventors: Wilhelm Beer; Christoph Veith; Horst Gehrig
Original assignee: Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 2004-11-10
Also published as: EP0898664A1; EP0898664B1; CZ355698A3; DE59606239D1; JP2001519867A; JP4205166B2

Abstract

Brzdový kotouč (1) pro kotoučové brzdy má nejméně jednu třecí plochu (4) opatřenou nejméně jednou drážkou (8), která má uzavřený tvar bez začátku a konce a je uspořádána kolem osy (17) brzdového kotouče (1). Drážka (8) je uzavřena po alespoň dvou okruzích kolem osy (17) brzdového kotouče (1). Při obrábění třecích ploch (4) se neobrobený brzdový kotouč (1) upne do stroje, který v první obráběcí operaci při rotaci brzdového kotouče (1) vyhladí třecí plochy (4). Brzdový kotouč (1) pro vytvoření alespoň jedné drážky (8) zůstane upnut ve stroji, přičemž drážka (8) se vytvoří prostřednictvím řezného nástroje, který má obrys drážky (8), alespoň v jedné třecí ploše (4), přičemž řezný nástroj vykonává pouze zdvižný pohyb, který spolupůsobí s rotačním pohybem brzdového kotouče (1) pro vytvoření požadovaného průběhu drážky (8).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká brzdového kotouče pro kotoučové brzdy, u něhož je nejméně jedna třecí plocha opatřena nejméně jednou drážkou, která má uzavřený tvar bez začátku a konce a je uspořádána kolem osy brzdového kotouče. Vynález se dále týká způsobu obrábění třecích ploch brzdového kotouče.

Dosavadní stav techniky

Brzdový kotouč tohoto druhuje známý například ze spisu DE- A-2 308 256. U tohoto brzdového kotouče je jeho třecí plocha opatřena drážkami, které mají zakřivený průběh. Drážky vytvořené v třecích plochách brzdového kotouče slouží jednak ke zlepšení chlazení brzdového kotouče zvětšením chladicí plochy a lepším zviřováním chladicího vzduchu a jednak ke zlepšení účinnosti brzd, když je brzdový kotouč mokrý, protože voda nacházející se na brzdovém kotouči může být jímána těmito drážkami. Další výhoda drážek spočívá v tom, že mohou být ukazatelem opotřebení brzdového kotouče. Ze spisu DE 40 02 695 Al je známý takový brzdový kotouč s dekorativně uspořádanými drážkami v třecích plochách. Když se brzdový kotouč obrousí o hodnotu, která odpovídá hloubce drážek, drážky zmizí. Tím je umožněna jednoduchá kontrola pohledem zvenčí. Když již drážky nejsou viditelné, je nutno brzdový kotouč vyměnit za nový.

Ve spise FR-A-1 527 763 je dále popsán brzdový kotouč s prstencovou třecí plochou, v níž mohou být vytvořeny drážky ve tvaru klikaté čáry nebo sinusoidy, které jsou uspořádány mezi radiálně vnitřním a vnějším okrajem třecí plochy.

Známé brzdové kotouče však mají nevýhodu v tom, že struktury drážek mohou být vytvořeny pouze pomocí náročných pracovních operací. Všeobecně se obrábění polotovaru brzdového kotouče provádí tak, že nejprve se v prvním obráběcím stroji třecí plochy vyhladí. Potom je nutno brzdový kotouč vyjmout z prvního obráběcího stroje a upnout na frézce pro vytvoření drážek v druhé pracovní operaci. Drážky jsou potom vytvořeny při nerotujícím pevném brzdovém kotouči prostřednictvím frézy, která přitom musí vykonávat komplikovaný dvourozměrný pohyb.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit zdokonalený brzdový kotouč pro kotoučové brzdy, jehož výroba bude zejména z hlediska vytváření drážek levnější.

Uvedený úkol splňuje brzdový kotouč pro kotoučové brzdy, u něhož je nejméně jedna třecí plocha opatřena nejméně jednou drážkou, která má uzavřený tvar bez začátku a konce a je uspořádána kolem osy brzdového kotouče, podle vynálezu, jehož podstatou je, že drážka je uzavřena po alespoň dvou okruzích kolem osy brzdového kotouče.

Řešení podle vynálezu spočívá v principu v tom, že průběh drážky na třecí ploše je přizpůsoben požadavkům jednoduché výroby. Pokud je drážka uzavřena po alespoň dvou okruzích kolem osy brzdového kotouče a má tvar bez začátku a konce, lze ji vyrobit zvlášť jednoduchým způsobem. Pro vytvoření drážky podle vynálezu nemusí řezný nástroj vykonávat komplikovaný dvourozměrný pohyb, nýbrž postačí, když vykonává pouze zdvižný pohyb, který se zkombinuje s rotačním pohybem brzdového kotouče. Uzavřený tvar drážky podle vynálezu bez začátku a konce umožňuje opracování drážky v jedné pracovní operaci, aniž by bylo nutno nástroj snímat

-1 CZ 294240 B6 a opět nasazovat. Tím vznikne značná časová úspora, a tudíž i lepší vytížení pracovního stroje, z čehož vyplývají podstatné ekonomické úspory.

Uvedený úkol dále splňuje způsob obrábění třecích ploch brzdového kotouče podle jednoho z předcházejících nároků, při němž se neobrobený brzdový kotouč upne do stroje, který v první obráběcí operaci při rotaci brzdového kotouče vyhladí třecí plochy, podle vynálezu, jehož podstatou je, že brzdový kotouč pro vytvoření alespoň jedné drážky zůstane upnut ve stroji, přičemž drážka se vytvoří prostřednictvím řezného nástroje, který má obrys drážky, alespoň v jedné třecí ploše, přičemž řezný nástroj vykonává pouze zdvižný pohyb, který spolupůsobí s rotačním pohybem brzdového kotouče pro vytvoření požadovaného průběhu drážky.

To znamená, že podle vynálezu se brzdový kotouč na jednom stroji, na němž se provede vyhlazení jeho třecích ploch, opatří rovněž drážkou, čímž může odpadnout s výhodou uvolňování brzdového kotouče z jednoho stroje a jeho upínání v jiném stroji pro vytvoření drážky. Brzdový kotouč zůstává jednoduše upnut v jednom stroji.

Nástroj, který je určený pro vytvoření drážky, vytváří na podkladě svého profilu obrys drážky a na podkladě svého zdvižného pohybu v kombinaci s rotačním pohybem brzdového kotouče tvar průběhu drážky. Přitom může být s výhodou nástroj pro oddělování třísek fréza, která vytváří obrys drážky a která provádí odpovídající zdvižný pohyb. Podle výhodného provedení způsobu je jako nástroj pro odebírání třísky použita tvarovaná ocel s obrysem drážky, čímž se drážka provádí prostřednictvím otočné operace. U tohoto provedení je nástroj vytvořen zvláště jednoduše a ekonomicky výhodně.

Podle výhodného jednoduchého provedení brzdového kotouče podle vynálezu má každá třecí plocha přesně jednu drážku, která je upravena zvlněně mezi radiálně vnitřní a vnější okrajovou oblastí třecí plochy. Prostřednictvím zvlněného průběhu se zajistí, že je drážka upravena po celé radiální oblasti třecí plochy, což je výhodné zejména z hlediska účin ku pro zachycování vody při mokrém brzdovém kotouči. Mimoto může být tento zvlněný tvar zvláště jednoduše vytvořen prostřednictvím uvedeného zdvihového pohybu třísku odebírajícího nástroje při výrobě. Podle první varianty této zvlněné drážky se předpokládá, že drážka je po oběhu osy brzdového kotouče uzavřena. Podle rychlosti otáčení brzdového kotouče při jeho výrobě se tak však může vytvořit potřeba vysoké frekvence zdvihového pohybu třísku odebírajícího nástroje, což přináší jisté nevýhody. V tomto případě se doporučuje provedení, podle kterého je drážka do sebe uzavřena po dvou nebo více okruzích kolem osy brzdového kotouče. Toto provedení umožňuje velmi nízkou frekvenci zdvihového pohybu nástroje v poměru k frekvenci otáčení brzdového kotouče.

Další možnost pro redukci zdvihové frekvence třísku odebírajícího nástroje spočívá v tom, že každá třecí plocha má dvě nebo více drážek, které jsou upraveny zvlněně v radiální dílčí oblasti třecí plochy a mezi radiální vnitřní a vnější okrajovou oblastí třecí plochy jsou v radiálním směru uspořádány k sobě navzájem přesazené. Každou z drážek lze vyrábět s nízkou frekvencí zdvihu, přičemž navzdory tomu je hustota po třecí ploše rozdělených úseků drážek větší než při stejné zdvihové frekvenci jen pro jednu jedinou drážku. Výrobu lze také zde uskutečňovat způsobem podle vynálezu, a to tak, že se upravuje dvě nebo více drážek časově po sobě stejným, třísku odebírajícím nástrojem.

Pokud jsou však časové náklady pro výrobu více drážek ekonomicky méně výhodné jako zvětšené náklady z hlediska výrobního stroje, tak se doporučuje způsob opracovávání, při kterém se vytvářejí dvě nebo více drážek dvěma nebo více třísky odebírajícími nástroji současně v téže třecí ploše.

Takový způsob je vhodný zejména pro brzdový kotouč, který má dvě nebo více drážek, které jsou upraveny v radiální dílčí oblasti třecí plochy zvlněně a v radiálním směru jsou uspořádány navzájem přesazené. U takového uspořádání drážek sice není redukována frekvence zdvihu, ale

-2CZ 294240 B6 délka zdvihu pro třísku odebírající nástroj, takže také při zvýšené frekvenci nedochází kžádnému nepřípustnému vysokému zrychlení nástroje.

Podle dalšího výhodného vytvoření způsobu podle vynálezu se předpokládá, že se obě třecí plochy brzdového kotouče opracovávají současně a opatřují se drážkami. K tomuto účelu musí být opracovávací stroj opatřen po dvojicích protilehle uspořádanými, třísky odebírajícími nástroji. Pokud jsou na každé třecí ploše upraveny například dvě drážky, jsou potřebné celkem čtyři třísku odebírající nástroje, z nichž jsou vždy dva uspořádány po dvojicích.

Dále je možné výhodný způsob pro úpravu drážek podle vynálezu použít také tehdy, když má rotačním pohybem brzdového kotouče a zdvihovým pohybem třísku odebírajícího nástroje vytvořená uzavřená dráha pro drážku větší radiální oblast než příslušná třecí plocha brzdového kotouče. V takovém případě se nevytváří žádný uzavřený tvar drážky uvnitř třecí plochy, ale dráha třísku odebírajícího nástroje opouští v průběhu pohybu radiální oblast třecí plochy navenek a potom se opět radiálně zvnějšku ponořuje dovnitř třecí plochy. Přitom je drážka rozdělena do více drážek, přičemž každá drážka vyúsťuje svými oběma konci ve vnějším okraji brzdového kotouče.

Každá drážka může být s výhodou uspořádána zvlněně nebo ve tvaru oblouku mezi vnější a vnitřní okrajovou oblastí třecí plochy, aby procházela přes celou radiální oblast třecí plochy. S výhodou tak mohou být upraveny čtyři rovnoměrně po obvodu brzdového kotouče rozdělené drážky ve tvaru kruhového oblouku, které lze zvláště jednoduchým způsobem vyrobit.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn půdorys brzdového kotouče podle vynálezu podle prvního příkladu provedení. Na obr. 2 je znázorněn řez tímto brzdovým kotoučem. Na obr. 3 je ve větším měřítku znázorněn výřez z obr. 2. Na obr. 4 je znázorněn dílčí řez rovinou podle čáry A - A z obr. 1.

Na obr. 5 je schematicky znázorněn brzdový kotouč podle druhého příkladu provedení.

Na obr. 6 je schematicky znázorněn brzdový kotouč podle třetího příkladu provedení.

Na obr. 7 je schematicky znázorněn brzdový kotouč podle čtvrtého příkladu provedení.

Na obr. 8 je schematicky znázorněn brzdový kotouč podle pátého příkladu provedení.

Příklady provedení vynálezu

Znázorněné brzdové kotouče 1 sestávají z miskového přidržovacího úseku 2 a z třecího kruhu 3, který má na obou axiálních stranách vždy jednu třecí plochu 4, 5. Každá třecí plocha 4, 5 je opatřena nejméně jednou drážkou 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, přičemž drážky 6, 7, 8, 9, 10 11, 12, 13, 14, 15,16 mají uzavřený tvar bez začátku a konce a probíhají kolem osy 17 brzdového kotouče L

U prvního příkladu provedení, který je znázorněn na obr. 1 až obr. 4, má každá třecí plocha 4, 5 vždy přesně jednu drážku 6, 7, která je zvlněně upravena mezi radiální vnitřní a vnější okrajovou oblastí 18 třecí plochy 4, 5. Přitom je drážka 6, 7 po vytvoření okruhu kolem osy 17 brzdového kotouče 1 do sebe uzavřena.

-3 CZ 294240 B6

Příklad provedení, který je znázorněn na obr. 5 se liší od uvedeného příkladu provedení jen tím, že drážka 8 je do sebe uzavřena teprve po třech okruzích kolem osy 17 brzdového kotouče J. Tak může být zdvihová frekvence třísku odebírajícího opracovávacího nástroje při vytváření drážky 8 s výhodou relativně malá v poměru k frekvenci rotace brzdového kotouče 1.

Další možnost pro zmenšení zdvihové frekvence je znázorněna na obr. 6. U tohoto provedení je každá třecí plocha 4, 5 brzdového kotouče 1 opatřena dvěma drážkami 9, 10, které jsou zvlněně upraveny mezi radiální vnitřní a vnější okrajovou oblastí 18 třecí plochy 4, 5 a ve směru 19 otáčení brzdového kotouče 1 jsou uspořádány navzájem přesazené.

U příkladu provedení, který je znázorněn na obr. 7, má každá třecí plocha 4, 5 dvě drážky 11, 12, které jsou upraveny zvlněně v radiální dílčí oblasti třecí plochy 4, 5 ajsou mezi radiální vnitřní a vnější okrajovou oblastí 18 třecí plochy 4, 5 uspořádány navzájem přesazené v radiálním směru 20. Tak se vytváří pro radiální vnitřní drážky 11 menší průměr a menší délka než pro radiálně vnější drážku 12. Vzhledem k uspořádání dvou drážek 11, 12 lze s výhodou udržovat amplitudu zvlněného tvaru menší.

Příklad provedení vynálezu, který je znázorněn na obr. 8, se podstatně liší od dříve uvedených příkladů provedení tím, že každá třecí plocha 4, 5 je opatřena čtyřmi drážkami 13, 14, 15, 16, které však nejsou provedeny do sebe uzavřené, ale mají vždy dva konce 21, 22.Oba konce 21, 22 drážek 13, 14, 15, 16 vyúsťují vždy do vnější okrajové oblasti 18 brzdového kotouče L Drážky 13, 14, 15, 16 jsou upraveny mezi vnitřní a vnější okrajovou oblastí 18 třecích ploch 4, 5 ve tvaru kruhového oblouku, aby bylo pokryto celé radiální rozprostření třecích ploch 4, 5.

Poslední uvedený příklad provedení vynálezu má tu další výhodu, že na podkladě vyústění drážek 13, 14, 15, 16 do okrajové oblasti 18 brzdového kotouče 1 lze provádět optickou kontrolu opotřebení brzdového kotouče 1 ne jen na třecích plochách 4, 5, ale lze provádět také optickou kontrolu okraje okrajové oblasti 18 brzdového kotouče L

Je samozřejmé, že kromě obrysu drážky ve tvaru písmene U, která je znázorněna na obr. 4, lze upravit také každý jiný výhodný obrys. Zejména se doporučuje obrys drážky ve tvaru písmene V, pokud by se mělo osvědčit opotřebení třecího obložení u obrysu drážky ve tvaru písmene U jako příliš velké.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Brzdový kotouč pro kotoučové brzdy, u něhož je nejméně jedna třecí plocha (4, 5) opatřena nejméně jednou drážkou (8, 9, 10, 11, 12), která má uzavřený tvar bez začátku a konce a je uspořádána kolem osy (17) brzdového kotouče (1), vyznačující se tím, že drážka (8) je uzavřena po alespoň dvou okruzích kolem osy (17) brzdového kotouče (1).

2. Brzdový kotouč podle nároku 1, vy z n a č uj í c í se t í m , že každá třecí plocha (4, 5) má jednu drážku (8), která je uspořádána zvlněně mezi radiálně vnitřní a vnější okrajovou oblastí (18) třecí plochy (4, 5).

3. Brzdový kotouč podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že každá třecí plocha (4, 5) obsahuje alespoň dvě drážky (9, 10), které jsou uspořádány zvlněně mezi radiálně vnitřní a vnější okrajovou oblastí (18) třecí plochy (4, 5) ave směru (19) otáčení brzdového kotouče (1) jsou vůči sobě uspořádány přesazené.

4. Brzdový kotouč podle jednoho z nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že každá třecí plocha (4, 5) obsahuje alespoň dvě drážky (1 1, 12), které jsou uspořádány zvlněně v radiální dílčí oblasti třecí plochy (4, 5) a jsou uspořádány mezi radiálně vnitřní a vnější okrajovou oblastí (18) třecí plochy (4, 5) v radiálním směru (20) vůči sobě přesazené.

5. Způsob obrábění třecích ploch (4, 5) brzdového kotouče (1) podle jednoho z předcházejících nároků, při němž se neobrobený brzdový kotouč (1) upne do stroje, který v první obráběcí operaci při rotaci brzdového kotouče (1) vyhladí třecí plochy (4, 5), vyznačující se tím, že brzdový kotouč (1) pro vytvoření alespoň jedné drážky (8, 9, 10, 11, 12) zůstane upnut ve stroji, přičemž drážka (8, 9, 10, 11, 12) se vytvoří prostřednictvím řezného nástroje, který má obrys drážky (8, 9, 10, 11, 12), alespoň v jedné třecí ploše (4, 5), přičemž řezný nástroj vykonává pouze zdvižný pohyb, který spolupůsobí s rotačním pohybem brzdového kotouče (1) pro vytvoření požadovaného průběhu drážky (8, 9, 10, 11, 12).

6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že řezným nástrojem je fréza, která vytváří obrys drážky (8, 9, 10, 11, 12).

7. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že řezným nástrojem je tvarový nůž s obrysem drážky (8, 9, 10, 11, 12), přičemž drážka (8, 9, 10, 11, 12) se vytvoří soustružením.

8. Způsob podle jednoho z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že v téže třecí ploše (4) se prostřednictvím alespoň dvou řezných nástrojů vytvoří alespoň dvě drážky (9, 10, 11, 12).

9. Způsob podle jednoho z nároků 5 až 8, vyznačující se tím, že obě třecí plochy (4, 5) brzdového kotouče (1) se obrobí ve dvojicích uspořádanými řeznými nástroji, jejichž počet odpovídá celkovému počtu drážek (9, 10, 11, 12).