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Die Erfindung betrifft eine Trommelbremse mit einer Bremstrommel mit einer sich bis zu einer kreisförmigen Öffnung erstreckenden zylindrischen Anlagefläche für Bremsbeläge, sowie einer die Anlagefläche im Bereich der kreisförmigen Öffnung umgebenden Ringfläche, die eine sich radial erstreckende Stirnfläche der Bremstrommel ist und deren Außenrand die Verschleißgrenze der Bremstrommel anzeigt, wobei die Ringfläche an ihrem Außenrand zumindest über einen Umfangsabschnitt der Bremstrommel zu der Bremstrommel hin zurückspringt, und wobei sich die Bremsbeläge axial bis über die Ebene der Ringfläche hinaus erstrecken.
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Eine Trommelbremse mit Bremstrommel mit diesen Merkmalen ist aus der
DE 43 23 403 C1 bekannt. Die Anordnung des Bremsbelags relativ zu der Bremsfläche der Bremstrommel im Bereich des offenen Endes der Bremstrommel ist dergestalt, dass entweder der Bremsbelag mit der Bremsfläche bündig abschließt, oder der Brembelag geringfügig über die Bremsfläche vorsteht. In letzterem Fall kommt es zu einem teilweisen Verdecken der Stirnfläche der Bremstrommel durch den sich mit zunehmendem Bremsbelagverschleiß ergebenden Belaggrat, was die Ablesbarkeit der Verschleißanzeige beeinträchtigen kann.
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Eine Trommelbremse, welche beim Bremsbelagwechsel eine Nachbearbeitung der Bremstrommel erübrigt und zugleich den Bremsbelag- wie auch den Bremstrommelverschleiß anzeigt, ist ferner aus der
EP 0 519 340 B1 bekannt. Die Bremstrommel weist in der Anlagefläche für die Bremsbeläge nahe der kreisförmigen Öffnung eine Eindrehung auf, die sich in axialer Richtung mindestens bis zu den Bremsbelägen erstreckt.
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Bremstrommeln werden in der Regel in einem Gußverfahren hergestellt, so daß Bereiche mit hohen Ansprüchen an die Oberflächenqualität spanend nachgearbeitet werden müssen. Bei der Bremstrommel nach der
EP 0 519 340 B1 muß die Anlagefläche der Bremsbeläge und zusätzlich auch die Verschleißanzeige spanend bearbeitet werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremstrommel der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, die möglichst wenig Nachbearbeitung im Anschluß an das Gießen erfordert, und bei der die Entstehung eines zu großen Belaggrats während der Lebensdauer des Bremsbelags vermieden wird.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Trommelbremse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
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Möglich wird es auf diese Weise, eine Bremstrommel mit Verschleißanzeige zu fertigen, welche nur geringe Anforderungen an die spanende Nachbearbeitung stellt. Dadurch werden Produktionszeiten verkürzt und Fertigungskosten gesenkt. Bei der Trommelbremse wird der Rücksprung am Außenrand der Ringfläche durch eine Flanke einer die Ringfläche vollständig umgebenden Furche gebildet. In dieser vorzugsweise bereits gußtechnisch angeformten Furche ist zumindest ein sich nur über einen Umfangsabschnitt der Bremstrommel erstreckender Vorsprung angebracht, der in Richtung auf die Öffnung scharfkantig gestaltet ist. Dieser Vorsprung hat die Aufgabe, den mit zunehmendem Bremsbelagverschleiß entstehenden Belaggrat zu brechen. Er kann zur Öffnung der Bremstrommel hin beispielsweise mit Typenbezeichnungen o. ä. versehen werden.
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Die Bremsbeläge der Trommelbremse sind gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung mit in Richtung zur Öffnung der Bremstrommel offenen Ausnehmungen versehen, deren Lage und axiale Erstreckung derart gewählt ist, daß sie von vor dem Übergang der Auflagefläche hin zur Ringfläche bis hinter diesen Übergang reichen. Die radiale Tiefe dieser Ausnehmungen entspricht dem maximal zulässigen Verschleiß der Beläge. Dort wo sich diese Ausnehmungen befinden ist es möglich, den Bremsbelag- und gleichzeitig den Bremstrommelverschleiß abzulesen, z. B. durch ein im Abdeckblech an der Öffnungsseite der Bremstrommel angebrachtes Sichtfenster.
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Die Beurteilung des momentanen Verschleißzustandes der Bremstrommel wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch verbessert, daß im Übergang von der Anlagefläche auf die Ringfläche eine Fase ausgebildet ist. Die Fase bzw. deren äußere Kante kann zur Anzeige eines teilweisen Verschleißzustandes der Bremstrommel wie beispielsweise dem mittleren Verschleiß oder einer verbleibenden ungefähren Restlaufleistung von z. B. 20000 km genutzt werden.
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Die Bremstrommel kann in einem Gußverfahren herstellbar sein, wobei lediglich die zylindrische Anlagefläche der Bremsbeläge spanend nachgearbeitet werden muß. Dabei ist es aus Gründen der verbesserten Ablesbarkeit des momentanen Verschleißzustandes von Vorteil, die Ringfläche bereits beim Guß mit einer gegenüber den übrigen Gußflächen abweichenden Oberflächenstruktur bzw. -rauheit zu versehen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsformen einer erfindungsgemäß ausgebildeten Trommelbremse schematisch dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
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1 Ausschnitt einer Trommelbremse mit neuer Bremstrommel, mit Abdeckblech und neuen Bremsbelägen im Querschnitt;
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2 eine nicht maßstabsgerechte Ansicht der Bremstrommel von der Öffnungsseite her, mit den Bremsbelägen aber ohne Abdeckblech;
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3a eine gegenüber 1 abgewandelte Ausführungsform der Trommelbremse und
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3b eine Detailansicht gemäß Pfeil IIIb in 1.
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In 1 ist ein Ausschnitt einer Bremstrommel 1 mit Abdeckblech 11 und Bremsbelägen 4 dargestellt. Sowohl die Bremsbeläge 4 als auch die Bremstrommel 1 befinden sich im unverschlissenen Zustand. In diesem ist die radiale Ausdehnung R bis zum Außenrand 7 der stirnseitigen Ringfläche 6 gleich dem maximal möglichen Bremstrommelverschleiß.
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Die Bremstrommel 1 weist weiter außen eine axial vorspringende Randverstärkung 2 und weiter innen die Ringfläche 6 mit einer dazwischen liegenden Einsenkung oder Furche 9 auf. Der Außenrand 7 der Ringfläche 6 wird dabei durch die Furche 9 radial begrenzt, wodurch sich die durch den Außenrand 7 definierte zulässige Verschleißgrenze Vmax der Bremstrommel 1 stets ablesen läßt. Mit Hilfe dieser konstruktiven Ausgestaltung kann sich eine spanende Nachbearbeitung von Flächen der Bremstrommel 1 mit Ausnahme der zylindrischen Anlagefläche 5, an welcher die Bremsbeläge 4 anliegen, erübrigen.
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Im Übergang von der Anlagefläche 5 auf die Ringfläche 6 befindet sich eine Fase 8, die zur Anzeige eines bestimmten, über die radiale Ausdehnung der Fase 8 definierten Zwischenverschleißzustands dient. Eine spanende Bearbeitung der Ringfläche 6 sowie der Fase 8 ist nicht unbedingt notwendig, beide können vielmehr bereits gußtechnisch vorhanden sein. Eine zusätzliche Wirkung der Fase besteht darin, daß diese beim Bremsen eine gewisse axiale Druckkraft auf jenen Grat ausübt, welcher mit zunehmendem Bremsbelagverschleiß außen am Bremsbelag entsteht. Diese axiale Kraft vermag in vielen Fällen diesen Grat wegzubrechen und damit zu entfernen.
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Während des Bremsvorgangs wird der Bremsbelag 4 über die Bremsbacke 3 gegen die Anlagefläche 5 der Bremstrommel 1 gedrückt, so dass sowohl die Bremstrommel 1 als auch der Bremsbelag 4 entlang der zylindrischen Anlagefläche 5 aufgrund der großen dort auftretenden Coulombschen Reibung verschleißen. Dieser Verschleiß äußert sich in einem Materialabtrag des Bremsbelags 4 und in geringerem Maße auch der Bremstrommel 1 entlang der zylindrischen Anlagefläche 5.
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Die Bremsbeläge 4 erstrecken sich über die stirnseitige Ringfläche 6 der Bremstrommel 1 hinaus, so dass sich mit zunehmendem Verschleiß der bereits erwähnte Bremsbelaggrat aufbaut, der im Bereich der Beläge 4 die Sicht auf die Ringfläche 6 verdeckt. Um den Verschleiß der Bremstrommel 1 sowie den der Bremsbeläge 4 dennoch ablesen zu können, sind die Bremsbeläge 4 mit Ausnehmungen 13 versehen, die in Richtung der Öffnung 14 der Bremstrommel 1 offen gestaltet sind. Die Ausnehmungen 13 erstrecken sich nur über einen geringen Teil des Umfangs der Bremsbeläge 1, wie 2 zeigt. Die axiale Lage der Ausnehmungen 13 ist derart gewählt, dass der Übergang der Auflagefläche 5 hin zur Ringfläche 6 von ihnen überlappt wird. Durch die Ausnehmung 13 hindurch ist es daher möglich, die radiale Ausdehnung des Bremsbelags 4 sowie die radiale Ausdehnung der Ringfläche 6 ohne Beeinträchtigung durch den sich aufbauenden Belaggrat zu betrachten und somit den Verschleißzustand abzulesen.
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Ist der Bremsbelag 4 vollständig verschlissen, d. h. der Verschleiß hat eine größere radiale Ausdehnung als die Ausnehmungen 13 erreicht, ist ein Wechsel der Bremsbeläge 4 erforderlich. Da sich die Bremsbeläge 4 in axialer Richtung über die Ebene der Ringfläche 6, welche eine Stirnfläche der Bremstrommel 1 darstellt, hinaus erstrecken, wird der gesamte für den Bremsvorgang genutzte Bereich der zylindrischen Anlagefläche 5 der Bremstrommel 1 abgetragen, so dass keinerlei spanende Nachbearbeitung der Bremstrommel 1 im Falle eines Bremsbelagwechsels erforderlich ist.
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Der momentane Verschleißzustand des Bremsbelags 4 wie auch der Bremstrommel 1 kann durch ein Sichtfenster 12, welches einen Blick auf die radialen Ausnehmungen 13 der Bremsbeläge 4 erlaubt, abgelesen werden. Mit zunehmendem Verschleiß, bzw. zunehmendem Materialabtrag entlang der Anlagefläche 5 reduziert sich auch das radiale Maß bis zum Außenrand 7 der stirnseitigen Ringfläche 6, bis die Ringfläche mit Erreichen der maximal zulässigen Verschleißgrenze Vmax vollständig abgetragen ist. Hieraus wird auch die Funktion der Fase 8 deutlich. Zu dem Zeitpunkt in dem die Anlagefläche 5 als Folge des zunehmenden Materialabtrags auf die äußere Kante der Fase 8 trifft, kann durch Sichtkontrolle eine konkrete Angabe über den momentanen Verschleißzustand getroffen werden. Dieser Verschleißzustand gibt in Abhängigkeit der radialen Ausdehnung der Fase 8 beispielsweise Aufschluß über eine im Rahmen der Konstruktion festgelegte und möglicherweise durch Beschriftungen am öffnungsseitigen Ende der Bremstrommel 1 kenntlich gemachte, erreichte oder ungefähr verbleibende Laufleistung der Bremstrommel 1.
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Öffnungsseitig ist die Bremstrommel 1 durch ein feststehend montiertes Abdeckblech 11 verschlossen, das im Bereich der Ausnehmungen 13 der Bremsbeläge 4 das Sichtfenster 12 aufweist. Das Sichtfenster 12 ist so dimensioniert, dass bei günstigem Drehwinkel zwischen Bremstrommel 1 und Bremsbelägen 4 neben den Beschriftungen der Vorsprünge 10 auch zusätzliche aufgebrachte Kennzeichnungen 15 wie z. B. die Herstellermarke ablesbar sind.
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In 2 ist eine öffnungsseitige Aufsicht einer Bremstrommel 1 bei demontiertem Abdeckblech 11 schematisch dargestellt. Sowohl die Bremstrommel 1 wie auch die Bremsbeläge 4 befinden sich in nicht verschlissenem Zustand.
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Neben der Ringfläche 6 und der Fase 8, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, sind die maximale Verschleißgrenze Vmax sowie zwei sich gegenüberliegend angeordnete Vorsprünge 10 mit beispielhaften Kennzeichnungen bzw. Typenbezeichnungen o. ä. dargestellt. Die Vorsprünge 10 sind scharfkantig ausgeformt, um den mit zunehmendem Verschleiß entstehenden Belaggrat des Bremsbelags 4 zu brechen bzw. zu kürzen.
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Weitere Kennzeichnungen 15 zur Anzeige bestimmter Verschleißzustände sind öffnungsseitig an der Bremstrommel 1 angebracht. Diese entstehen vorzugsweise direkt beim Gießen der Bremstrommel.
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Bei der Ausführungsform nach den 3a und 3b befindet sich der Vorsprung 16 nicht in der zwischen der Ringfläche 6 und der Randverstärkung 2 angeordneten Furche, sondern außen an der Ringfläche 6. In der radialen Ansicht nach 3b hat der Vorsprung 16 etwa eine halbkreisförmige Gestalt, jedoch sind auch andere Gestaltungen denkbar. Über den Umfang der Bremstrommel können auch mehrere derartiger Vorsprünge 16 an der Ringfläche 6 angeformt sein. Der Vorsprung 16 weist eine axiale Tiefe T auf und erstreckt sich axial bis zum Belagrand 17 des Bremsbelags oder darüber hinaus. Auch der Vorsprung 16 hat die Aufgabe, den mit zunehmenden Bremsbelagverschleiß im Bereich des Belagrandes 17 entstehenden Belaggrad zu brechen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremstrommel
- 2
- Randverstärkung
- 3
- Bremsbacke
- 4
- Bremsbelag
- 5
- Anlagefläche
- 6
- Ringfläche
- 7
- Außenrand
- 8
- Fase
- 9
- Furche
- 10
- Vorsprung
- 11
- Abdeckblech
- 12
- Sichtfenster
- 13
- Ausnehmung
- 14
- Öffnung
- 15
- Kennzeichnung
- 16
- Vorsprung
- 17
- Belagrand
- R
- radiales Maß
- T
- axiale Tiefe des Vorsprungs
- Vmax
- Grenze des zulässigen Bremstrommelverschleisses
