DE10156058A1

DE10156058A1 - Verfahren zur Befestigung eines Blechelementes an einem Trägerbauteil

Info

Publication number: DE10156058A1
Application number: DE2001156058
Authority: DE
Inventors: Hilmar Teitge; Dieter Zeis; Michel Stoltze
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-06-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Blechelementes (2) an einem Trägerbauteil (1), insbesondere einer Trägerplatte (1) eines Bremsbelages für Kraftfahrzeugbremsen. Zur Fertigungsvereinfachung ist ein Befestigungsverfahren vorgesehen, nach dem zunächst das Blechelement (2) an das Trägerbauteil (1) angelegt wird und anschließend eine kombinierte plastische Umformbearbeitung erfolgt, bei der eine Vertiefung (7) in das Trägerbauteil (1) eingeformt wird und gleichzeitig aus dem Blechelement (2) eine Lasche (8) ausgestellt wird, die formschlüssig sowie spielfrei in die Vertiefung (7) verformt wird. Weitere Bearbeitungsschritte zur Blechelementbefestigung sind nicht erforderlich.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Blechelementes an einem Trägerbauteil, insbesondere an einer Trägerplatte eines Bremsbelages für Kraftfahrzeugbremsen.
Beispielsweise auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugbremsen ist es häufig erforderlich an verwendeten Bremsbelägen oder auch an anderen Bremsenbauteilen Blechelemente verliersicher oder sogar unlösbar zu befestigen.
So beschreibt die EP 0 304 565 B1 einen Bremsklotz für eine Teilbelagscheibenbremse an dessen Trägerplatte eine Metallauflage zur verbesserten Bremsklotzabstützung befestigt ist. Die Metallauflage besitzt dazu mehrere Laschen, die sich zur formschlüssigen Befestigung der Metallauflage in zugehörige Ausnehmungen oder Öffnungen der Bremsbelagträgerplatte erstrecken. Dadurch wird zunächst keine spielfreie Verbindung von Metallauflage und Bremsklotz gewährleistet. Zur Verbesserung der Verbindung wird dort ferner vorgeschlagen, durch eine zusätzliche Umformung der Belagträgerplatte im Bereich der Laschen einen festen Sitz der Metallauflage am Bremsklotz zu erreichen. Dies erfordert einen zusätzlichen Fertigungsaufwand.
Die EP 0 440 041 A1 beschreibt einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse mit einer Haltefeder, die auf ähnliche Weise an der Belagträgerplatte befestigt wird. Auch hier erstrecken sich Laschen der Haltefeder in entsprechende Ausnehmungen der Trägerplatte, wobei die Trägerplatte anschließend in Bereich der Ausnehmungen noch einer Umformbearbeitung unterzogen wird. Fertigungstechnisch sind dabei zahlreiche einzelnen Bearbeitungsschritte notwendig. Zunächst müssen die Laschen sowie die Ausnehmungen angeformt werden, danach müssen Haltefeder und Trägerplatte zusammengefügt werden und schließlich ist noch eine weitere Umformbearbeitung zu vollziehen. Dies ist kostenintensiv und kann trotz des Aufwandes aufgrund von Toleranzschwankungen keine spielfreie Befestigung der Haltefeder sicherstellen. Darüber hinaus erweist es sich für die beiden genannten Anordnungen als schwierig die aufzubringenden Umformkräfte bei der abschließenden Umformbearbeitung zu dimensionieren. Zwar ist einerseits eine spielfreie Verbindung von Metallauflage bzw. Haltefeder und Belagträger zu gewährleisten, andererseits muss eine plastische Verformung des jeweiligen Blechbauteiles infolge zu hoher Umformkräfte in jedem Fall vermieden werden.
Ausgehend davon ist es die Aufgabe der Erfindung, ein einfach durchzuführendes Verfahren zur Befestigung eines Blechelementes an einem Trägerbauteil anzugeben, das leicht herstellbare Einzelbauteile erfordert und möglichst wenige Verfahrensschritte notwendig macht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Befestigung eines Blechelementes an einem Trägerbauteil, insbesondere einer Trägerplatte eines Bremsbelages für Kraftfahrzeugsbremsen, nach Patentanspruch 1. Danach umfasst das Verfahren zunächst ein Anlegen des Blechelementes an das Trägerbauteil, worauf sich zumindest eine plastische Umformbearbeitung anschließt, bei der eine Vertiefung in das Trägerbauteil eingeformt wird und gleichzeitig aus dem Blechelement eine Lasche ausgestellt wird, die formschlüssig sowie spielfrei in die Vertiefung verformt wird. Beim Anlegen des Blechelementes an das Trägerbauteil befinden sich beide Bauteile im Rohzustand. Erst beim kombinierten Umformvorgang werden die genannten Befestigungsumformungen vorgenommen.
Dadurch können aus dem Stand der Technik bekannte vorbereitende Bearbeitungsschritte am Blechelement oder Trägerbauteil vorteilhaft entfallen. Diese kombinierte Umformbearbeitung sorgt für eine spielfreie sowie formschlüssige Verbindung zwischen Blechelement und Trägerbauteil, da durch die Umformbearbeitung gleichzeitig die Laschen erzeugt bzw. verformt und die Vertiefungen eingeformt werden. Dadurch können sich keine Probleme infolge Toleranzschwankungen auswirken. Zudem ist nur ein einziger Bearbeitungsschritt zur sicheren Befestigung des Blechelementes nötig. Bei dem Blechelement kann es sich vorteilhafterweise um eine Haltefeder, ein Dämpfungsblech, eine Gleitblech oder eine sonstiges Blechbauteil handeln, das fest mit dem Trägerbauteil, insbesondere einer Trägerplatte eines Bremsbelages, zu verbinden ist.
Bei dem Befestigungsverfahren wird als plastische Umformbearbeitung bevorzugt um eine Crimp- bzw. Stanzbearbeitung angewendet. Diese stanzt einerseits die genannte Vertiefung in das Trägerbauteil und schneidet andererseits die zugehörige Lasche aus dem Blechelement. Darüber hinaus wird die Lasche während der Bearbeitung in die Vertiefung formschlüssig eingedrückt.
Gemäß einer sinnvollen Ausführung des Verfahrens findet ein Umformwerkzeug mit einem Stempel Verwendung, der die Negativkontur der Vertiefung und gleichzeitig im Querschnitt die Abmessungen der Lasche aufweist. Ein solches Umformwerkzeug mit Stempel ermöglicht erst die Umformbearbeitung sowohl des Trägerbauteiles als auch des Blechelementes in einem einzigen Bearbeitungsschritt.
Weitere sinnvolle Detailmerkmale der Erfindung sind einem Ausführungsbeispiel in den Figuren zu entnehmen und werden im folgenden näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine geschnittene Teilansicht einer Trägerplatte eines Bremsbelages mit einem daran zu befestigenden Blechelement vor der erfindungsgemäßen Umformbearbeitung;
Fig. 2 zwei Teilansichten einer Trägerplatte eines Bremsbelages mit einem erfindungsgemäß daran befestigten Blechelement;
Fig. 3 zwei Ansichten eines innerhalb der erfindungsgemäßen Umformbearbeitung verwendeten Umformwerkzeuges.
Die in den Fig. 1-2 zumindest teilweise dargestellte Trägerplatte 1 ist Bestandteil eines Bremsbelages für Kraftfahrzeuge, wie er beispielsweise aus dem oben genannten Dokument EP 0 304 565 B1 bereits hinlänglich bekannt ist und daher an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden muss. An derartigen Trägerplatten 1 sind aus unterschiedlichen Beweggründen häufig Blechelemente 2 zu befestigen, wobei die Befestigung möglichst einfach und kostengünstig bewerkstelligt werden soll.
Die in den Fig. 1-2 gezeigte Trägerplatte 1 umfasst einen L-förmigen seitlichen Ansatz 3 zur verschiebbaren Aufnahme der Trägerplatte 1 in einem nicht gezeigten Bremshalter bzw. Bremssattel der zugehörigen Kraftfahrzeugscheibenbremse. Zur Verbesserung der verschiebbaren Lagerung der Trägerplatte 1 im Bremshalter bzw. Bremssattel ist ein Gleitblech 2 an der Trägerplatte 1 angeordnet, das eine direkte Auflage der Trägerplatte im Bremshalter bzw. Bremssattel verhindert. Die sichere Verbindung von Gleitblech 2 und Trägerplatte 1 wird mittels eines Befestigungsverfahrens mit einer kombinierten Umformbearbeitung erreicht, wobei keine weiteren Befestigungsmittel benötigt werden. Fig. 1 ist die Anordnung von Gleitblech 2 und Trägerplatte 1 vor der Umformbearbeitung zu entnehmen. Dabei liegt das Gleitblech 2 lose auf der Trägerplatte 1 auf, wobei sich Gleitblech 2 und Trägerplatte 1 im Rohzustand befinden, d. h. keine Anzeichen von vorbereitenden Bearbeitungsschritten zur Gleitblechbefestigung aufweisen. Während der kombinierten Umformbearbeitung wird in einem einzigen Arbeitsschritt eine Umformwerkzeug 4 mit einem Stempel 5 in Bearbeitungsrichtung 6 gegen das Gleitblech 2 und die Trägerplatte 1 gedrückt. Im Zuge der Umformbearbeitung wird durch den Stempel 5 einerseits eine Vertiefung 7 in die Trägerplatte 1 eingeformt und gleichzeitig andererseits eine Lasche 8 aus dem Gleitblech 2 ausgestellt. Dabei wird die Lasche 8 aus dem Gleitblech 2 ausgeschnitten und in Bearbeitungsrichtung 6 formschlüssig sowie spielfrei in die Vertiefung plastisch verformt. Das Gleitblech 2 ist damit, ausgenommen eine Bauteilzerstörung, unlösbar mit der Trägerplatte 1 verbunden (siehe Fig. 2) und maßgenau an dieser positioniert. Weitere Bearbeitungsschritte zur Befestigung können vorteilhaft entfallen.
Als bevorzugte Umformbearbeitung bietet sich eine kombinierte Crimp- bzw. Stanzbearbeitung an. Dabei kommt ein in Fig. 3 gezeigtes Stanz- oder Prägewerkzeug 4 zum Einsatz. Das Stanz- oder Prägewerkzeug 4 weist einen Stempel 5 auf, dessen Negativkontur den Abmessungen der Vertiefung 7 und dessen Querschnitt den Abmessungen der Lasche 8 entspricht. Damit sind die Vertiefung 7 und die Lasche 8 zur Gewährleistung einer spielfreien, formschlüssigen Verbindung in ihren Abmessungen stets aufeinander abgestimmt. Toleranzschwankungen sind somit unerheblich. Vorzugsweise besitzt der Stempel 5 eine bezogen auf die Bearbeitungsrichtung 6 schräg ausgebildete Stirnfläche 9 zur Reduzierung der notwendigen Umformkräfte sowie zur Sicherstellung sauberer Schnittkanten an der Rändern der Vertiefung 7 und der Lasche 8.
Das am Beispiel einer Bremsbelagträgerplatte 1 und einem Gleitblech 2 beschriebene Befestigungsverfahren lässt sich darüber hinaus selbstverständlich bei jedem Trägerbauteil anwenden, an dem ein Blechbauteil besonders fertigungsfreundlich zu befestigen ist. Dies gilt insbesondere auch für die Befestigung von Blechelementen an sonstigen Bremsenbauteilen oder für die Befestigung von Dämpfungsblechen, Haltefedern und ähnlichen Blechelementen an Bremsbelagträgerplatten.

Claims

1. Verfahren zur Befestigung eines Blechelementes (2) an einem Trägerbauteil (1), insbesondere einer Trägerplatte (1) eines Bremsbelages, gekennzeichnet durch
ein Anlegen des Blechelementes (2) an das Trägerbauteil (1) und
zumindest eine plastische Umformbearbeitung, bei der eine Vertiefung (7) in das Trägerbauteil (1) eingeformt wird und gleichzeitig aus dem Blechelement (2) eine Lasche (8) ausgestellt wird, die formschlüssig sowie spielfrei in die Vertiefung (7) verformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der plastischen Umformbearbeitung um eine Crimp- bzw. Stanzbearbeitung handelt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umformwerkzeug (4) mit einem Stempel (5) Verwendung findet, der die Negativkontur der Vertiefung (7) und im Querschnitt die Abmessungen der Lasche (8) aufweist.