DE102005028796A1

DE102005028796A1 - Belagträger für Bremseinrichtungen

Info

Publication number: DE102005028796A1
Application number: DE200510028796
Authority: DE
Inventors: Willmut Röhling
Original assignee: TMD Friction GmbH
Current assignee: TMD Friction GmbH
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2025-06-23
Also published as: DE102005028796B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Belagträger (10; 30; 80) sowie ein Herstellungsverfahren für Belagträger für Bremseinrichtungen von Fahrzeugen mit vorstehenden Anbindungselementen (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) zur Anbindung eines Reibbelags (74; 82) an den Belagträger. Die Anbindungselemente werden herbei mittels Kaltumformen, insbesondere Stanzen, erzeugt und zur Bildung von Hinterschneidungen weiter verformt, insbesondere gespalten. Zudem sind die großflächigen Anbindungselemente (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) darauf dem Belagträger (10, 30, 80) angeordnet, so dass bei Erreichen der Verschleißgrenze ein im Wesentlichen gleichmäßiger Abrieb über die gesamte Bremsscheibenoberfläche erfolgt (Figur 4).

Description

Die Erfindung betrifft Belagträger für Bremseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere von Lastkraftwagen, Bussen oder dergleichen, die zur Anbindung eines Reibbelags über vorstehende Anbindungselemente verfügen sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren.

Hintergrund und Stand der Technik

Es existieren verschiedene Befestigungssysteme zur Anbindung einer Reibemasse oder eines Reibbelags auf einer Trägerplatte einer Bremseinrichtung, insbesondere einer Scheibenbremse. So ist beispielsweise aus der DE 102 57 353 A1 eine Scheibenbremse bekannt, bei der Bolzen aus einem weichen Nichteisenmetall, vorzugsweise aus weichem Messing, mit dem Belagträger fest verschweißt sind. Die Bolzen greifen hierbei mindestens zur Hälfte der Dicke des Reibbelags in diesen ein und können den Reibbelag auch vollständig bis zur Belagoberfläche hin durchgreifen.

Aufgrund dessen, dass die Bolzen aus einem weichen Nichteisenmetall bestehen, lassen sich diese von der Bremsscheibe zusammen mit dem Reibbelag abschleifen, so dass eine Beschädigung der Bremsscheibe weitestgehend vermieden werden kann.

Durch Anbringung weicher, insbesondere aus Messing gefertigter Bolzen am Belagträger kann zwar eine Beschädigung der Bremsscheibe vermieden werden, allerdings ist diese Art der Befestigung recht kostenintensiv und arbeitsaufwändig, da hierbei die Messingbolzen zumeist in mehreren Arbeitsschritten, z.B. durch Schweißen oder dergleichen Verbindungstechniken, an der Belagträgerplatte befestigt werden müssen.

Obschon in der DE 102 57 353 A1 ein gleichzeitiges Abschleifen von Messingbolzen und Reibbelag durch die Bremsscheibe beschrieben ist, kann es insbesondere bei Lastkraftwagen, Bussen und dergleichen durch das Abschleifen der Messingbolzen, die in der Regel eine höhere Festigkeit als die sie umgebende Reibmasse aufweisen, bei den dort auftretenden hohen Bremskräften zu Verschleißerscheinungen in Form von Riefen- oder Wellenbildung auf der Bremsscheibe kommen.

Aufgabe der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Belagträger der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, um einerseits ein verbessertes und kostengünstigeres Herstellungsverfahren für Belagträger zur Verfügung zu stellen und um andererseits Verschleißerscheinungen an der Bremsscheibe zu minimieren bzw. eine Beschädigung der Bremsscheibe bei Erreichen der Verschleißgrenze des Reibbelags zu vermeiden.

Erfindung und vorteilhafte Wirkungen

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird mit Hilfe eines Belagträgers für Bremseinrichtungen gemäß der Patentansprüche 1 und 2 sowie mittels eines Herstellungsverfahrens nach Patentanspruch 16 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung betrifft einen Belagträger, insbesondere für Bremseinrichtungen von Fahrzeugen, mit im Abstand voneinander angeordneten und vom Belagträger beziehungsweise von der Belagträgerplatte vorstehenden Anbindungselementen zur Anbindung eines Reibbelags an den Belagträger. In dem für die Anbindung des Reibbelags an den Belagträger vorgesehenen Bereich ist bezogen auf die dem Reibbelag zugeordnete Bremsscheibe jedes gedachte Kreissegment auf der Belagträgerplatte durch wenigstens ein Anbindungselement abgedeckt.

Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass insbesondere bei einem zerschlissenen Reibbelag die Bremsscheibe großflächig, vorzugsweise über ihre gesamte Fläche mit Anbindungselementen des Belagträgers, in Anlagenposition gelangt. Durch die Geometrie bzw. Anordnung der einzelnen Anbindungselemente des Belagträgers wird somit ein gleichmäßiger Verschleiß der Bremsscheibe bzw. der Anbindungselemente erzielt, wodurch eine punktuelle Beschädigung, wie zum Beispiel eine Riefenbildung der Bremsscheibe, in vorteilhafter Weise vermieden wird.

Zudem sind die Anbindungselemente zur Erzielung einer erforderlichen Anbindung der Reibmasse an den Belagträger aus einem Werkstoff hoher Festigkeit, wie zum Beispiel Stahl, gefertigt, der den bei Bremsen von Lastkraftwagen oder dergleichen Fahrzeugen auftretenden Scherkräften stand hält.

Unabhängig von der Anordnung oder Ausgestaltung der Anbindungselemente sind diese durch Kaltverformen, insbesondere durch Stanzen, erfindungsgemäß herstellbar. Durch entsprechende ausgebildete Stanzwerkzeuge mit Matrize und Patrize, können somit in einem einzigen Prozessschritt mehrere Anbindungselemente eines Belagträgers oder sogar mehrerer Belagträger gleichzeitig geformt werden. Im Vergleich zu einem Laserschweißverfahren oder ähnlichen Füge- oder Verbindungstechniken wird hierdurch die Anzahl erforderlicher Arbeitsschritte in kosteneinsparender Weise erheblich reduziert.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Anbindungselemente zumindest eine Hinterschneidung auf. Solche Hinterschneidungen oder hinterschnittenen Bereiche ermöglichen eine formschlüssige und somit eine besonders stabile und strapazierfähige Anbindung der Reibmasse oder des Reibbelags an die Trägerplatte. Diese Art der Anbindung genügt in aller Regel den Anforderungen für den Einbau von Scheibenbremsen in Lastkraftwagen oder dergleichen Fahrzeuge mit vergleichbarem Gesamtgewicht.

Vorzugsweise weisen die Anbindungselemente zumindest Bereichsweise ein V-förmiges Querschnittsprofil auf. Die beiden Schenkel dieses V-förmigen Querschnittsprofils bilden hierbei die Hinterschneidung bzw. den hinterschnittenen Bereich der Anbindungselemente. Das V-förmige Querschnittsprofil kann hierbei einen Öffnungswinkel von bis zu 90 Grad aufweisen, so dass die beiden Schenkel des V-Profils einen Winkel von bis zu 45 Grad mit dem Belagträger bilden. Derartig große hinterschnittene Bereiche sind hinsichtlich der Anbindung zwischen Reibbelag und Trägerplatte besonders vorteilhaft.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Anbindungselemente zumindest einen ersten, in radialer oder in azimuthaler Richtung bezüglich der Belagträgerplatte verlaufenden und zur Belagträgerplatte hin sich verjüngenden Spalt aufweisen. Der, bezogen auf die Bremsscheibe, in radialer oder azimuthaler Richtung verlaufende Spalt, sorgt insbesondere dafür, dass auch die von den Anbindungselementen gebildeten hinterschnittenen Bereiche in radialer oder azimuthaler Richtung verlaufen. Eine derartige Anordnung der Hinterschneidungen ist hinsichtlich großer auftretender Scherkräfte im Betrieb der Bremseinrichtung vorteilhaft und verleiht der Anbindung zwischen Belagträger und Reibmasse die nötige Stabilität.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Anbindungselemente quer zum ersten verlaufende weitere Spalte aufweisen. Diese weiteren Spalte können zum Beispiel senkrecht zu dem ersten Spalt, d. h. tangential oder azimuthal bezogen auf die Bremsscheibe verlaufen. Andere beliebige Orientierungen von Spalten zur Bildung von Hinterschneidungen der Anbindungselemente können sich je nach Geometrie der Anbindungselemente in vorteilhafter Weise ergeben.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anbindungselemente in radialer Richtung, bezogen auf die Bremsscheibe, eine größere Ausdehnung als in Richtung senkrecht dazu, d. h. in tangentialer bzw. azimuthaler Richtung, aufweisen. Derartige, sich in radialer Richtung erstreckende Anbindungselemente sind, ebenso wie die von ihnen gebildeten in radialer Richtung verlaufenden Hinterschneidungen oder Spalten der Anbindungselemente, für eine hohe Anbindungswirkung des Reibbelags an den Belagträger, gerade im Hinblick auf beim Bremsen azimuthal oder tangential auftretende Scherkräfte, von Vorteil.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Anbindungselemente in fächerförmig verlaufenden Reihen angeordnet, wobei die Anbindungselemente benachbarter Reihen versetzt zueinander angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht insbesondere, dass der gesamte Bereich zwischen Innen- und Außenradius der Bremsscheibe bei Erreichen der Verschleißgrenze des Reibbelags gleichmäßig beim Bremsen mit den Anbindungselementen in Anlagestellung gelangt, wodurch ein gleichmäßiges Abschleifen bzw. ein gleichmäßiger Abrieb der Scheibenoberfläche erzielt wird. Die Bremsscheibe wird hierbei im Wesentlichen nicht beschädigt und kann nach Erneuerung der Bremsbacken bzw. nach Erneuerung des Reibmaterials wieder verwendet werden.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die in azimuthaler Richtung außen am Belagträger angeordneten Anbindungselemente im Vergleich zu dem im mittleren Bereich am Belagträger angeordneten Anbindungselementen eine geringere Höhe aufweisen. Durch eine solche Ausgestaltung der einzelnen Anbindungselemente wird eine Kompensation des so genannten Schrägverschleißes des Reibbelags erzielt.

Im Bremsbetrieb unterliegen Reibbeläge typischerweise diesem Schrägverschleiß, der dazu führt, dass an den azimuthal außen liegenden Bereichen der Reib- oder Bremsbelag einen höheren Verschleiß unterworfen ist, als in der Mitte. Die unterschiedlich hohe Ausgestaltung der einzelnen Anbindungselemente ermöglicht nunmehr, dass dieser Schrägverschleiß dahingehend kompensiert wird, dass die Verschleißgrenze über den gesamten Bereich des Reibbelags nahezu gleichzeitig und gleichmäßig erreicht wird. Hierdurch wird insbesondere bei Erreichen der Verschleißgrenze eine nach wie vor gute und verschleißfeste Notlaufeigenschaft der Bremse sichergestellt.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Höhe der Anbindungselemente in azimuthaler Richtung von außen nach innen zumindest bereichsweise stetig zunimmt.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Anbindungselemente im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sein und einen Durchmesser aufweisen, der im Bereich der radialen Ausdehnung des Reibbelags bzw. im Bereich der Differenz zwischen Außen- und Innendurchmesser der Bremsscheibe liegt. Eine derartige großflächige Ausgestaltung der Anbindungselemente führt dazu, dass bei Erreichen der Verschleißgrenze des Reibbelags ein leichter, gleichmäßiger Abrieb der Bremsscheibenoberflächen, nicht aber eine Riefen- oder Rillenbildung an der Bremsscheibe erfolgt.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die durch die Kaltverformung auf der Rückseite, d.h. auf der der Reibmasse abgewandten Seite des Belagträgers, entstehenden Vertiefungen im Einbauzustand in der Bremseinrichtung im Bereich der Staubschutzmanschetten der Bremsstößel zu liegen kommen. Die Vertiefungen bzw. die korrespondierenden Anbindungselemente werden mittels des Kaltverformungsprozesses großflächig an den Stellen des Belagträgers eingestanzt, an denen im Einbauzustand die Bremsstößel auf den Belagträger einwirken.

Durch diese Vertiefungen wird insbesondere erreicht, dass die Staubschutzmanschetten nicht in eine direkte Anlageposition mit dem Belagträger gelangen, wodurch auch eine nachteilige Hitzeeinwirkung des Belagträgers auf die Staubschutzmanschette effektiv minimiert werden kann.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Anbindungselemente und der Belagträger, aus einem einzigen Material bestehend, einstückig ausgebildet. Dies wird insbesondere durch einen Kaltumformungsprozess, wie zum Beispiel durch Stanzen erreicht, so dass ein manuelles Anbringen einzelner Anbindungselemente an den Belagträger, etwa mittels Schweißen, nicht erforderlich ist. Zudem wird hierdurch eine ausreichend hohe Stabilität und Festigkeit der Anbindungselemente erreicht.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Anbindungselemente auch mittels anderer Fügetechniken, wie zum Beispiel Nieten, Verschweißen, Verschrauben, Vergießen oder dergleichen miteinander befestigt werden. Bei derartigen Verbindungstechniken können der Belagträger und die Anbindungselemente auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen.

Nach einem weiteren unabhängigen Gedanken betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Belagträgers für Bremseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere für Bremseinrichtungen von Lastkraftwagen, Bussen oder dergleichen Fahrzeuge mit vergleichbarem Gesamtgewicht. Bei diesem Herstellungsverfahren werden aus einer Grundplatte hervorstehende Anbindungselemente durch Kaltverformen, insbesondere durch Stanzen, gebildet. Daran anschließend werden die durch das Stanzen gebildeten Anbindungselemente zur Bildung von Hinterschneidungen in einem zweiten Arbeitsschritt verformt, insbesondere gespalten.

In den einzelnen Arbeitsschritten Kaltverformen und Spalten können je nach Einsatz entsprechender Matrizen und/oder Patrizen mit jedem Herstellungsschritt eine Vielzahl einzelner Anbindungselemente eines oder mehrerer Belagträger gleichzeitig gebildet werden. Dieses Herstellungsverfahren ist insbesondere für die Massenfertigung der erfindungsgemäßen Belagträger von Vorteil und ermöglicht gegenüber einem manuellen Verbinden von Belagträger und einzelnen Anbindungselementen die Einsparung etlicher Arbeitsschritte und trägt schließlich zur Kostenminimierung bei.

Weiterhin ist vorgesehen, dass nach dem Spalten der einzelnen Anbindungselemente ein Ausstanzen oder Schneiden der Belagträger aus der Grundplatte erfolgt. Das Endprodukt, der Belagträger, kann somit im Wesentlichen durch drei Arbeitsschritte, nämlich Stanzen von Anbindungselementen, Spalten der Anbindungselemente und Ausschneiden bzw. Ausstanzen der Belagträger aus der Grundplatte realisiert werden und daran anschließend weiteren Bearbeitungsschritten, wie zum Beispiel einem Entgraten und/oder einem Entölen unterzogen werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Spalten der Anbindungselemente zur Bildung von zumindest bereichsweise radial verlaufenden Spalten erfolgt. Hierdurch werden insbesondere radial verlaufende V-förmige Profile der Anbindungselemente mit entsprechenden hinterschnittenen Bereichen geformt.

Weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der nachfolgend beschriebenen Zeichnungen erläutert. Hierbei bilden sämtliche bildlich dargestellte und erläuterte Merkmale in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von den Patentansprüchen und der Zusammenfassung.
Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Belagträgers mit kreisförmigen Anbindungselementen,
2 einen der 1 entsprechenden Querschnitt des Belagträgers mit Reibbelag,
3 einen den 1 und 2 entsprechenden Belagträger gemäß der Schnittlinie S2,
4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Belagträgers mit fächerförmig angeordneten Anbindungselementen,
5 einen Querschnitt entlang der in 4 dargestellten Schnittlinie S1,
6 einen weiteren Belagträger mit fächerförmig angeordneten Anbindungselementen rechteckähnlicher Geometrie,
7 eine Seitenansicht des Belagträgers gemäß 6 mit Reibbelag,
8 einen Längsquerschnitt durch den in 6 dargestellten Belagträger mit Reibbelag und
9 bis 12 eine Draufsicht und eine entsprechende Querschnittsdarstellung des der Belagträgerplatten in unterschiedlichen Herstellungsschritten.
1 zeigt in Draufsicht einen Belagträger 10 mit zwei voneinander beabstandeten kreisförmigen Anbindungselementen 16, 18 sowie weiteren Anbindungselementen 12, 14 und 17, 19. Sämtliche Anbindungselemente 12, 14, 16, 18 sowie 17, 19 sind im Wesentlichen in einem Bereich 15 angeordnet, in welchem die Reibmasse 74, 82 am Belagträger 10 angebunden bzw. befestigt wird. Bezogen auf die (nicht dargestellte) Bremsscheibe der Bremseinrichtung verläuft die radiale Richtung senkrecht zur Krümmung der mittleren unteren Umrandung des Bereichs 15 und die azimuthale bzw. Umfangsrichtung im Wesentlichen horizontal. Hierbei überdecken die beiden kreisförmigen Anbindungselemente 16 und 18 im Wesentlichen den gesamten radialen Querschnitt bzw. die gesamte radiale Erstreckung des Bereichs 15, in welchem der Reibbelag 74, 82 mit der Bremsscheibe in Anlagestellung gebracht wird. Durch dieses im Wesentlichen vollständige Abdecken des Bereichs 15 in radialer Richtung, wird insbesondere beim Erreichen der Verschleißgrenze des Bremsbelags ein gleichmäßiger Abrieb von Anbindungselementen 12, 14, 16, 18, 17, 19 respektive Bremsscheibe erreicht.
Die kreisförmigen Anbindungselemente 16, 18 decken in Kombination mit den rechteckförmig ausgestalteten Anbindungselementen 17 und 19 sogar den gesamten Anlagenbereich mit der Bremsscheibe ab, so dass eine Riefen- oder Rillenbildung der Bremsscheibe bei Erreichen der Verschleißgrenze des Reibbelags effektiv verhindert werden kann. Das Anbindungselement 16 wird hierbei im Wesentlichen durch zwei Schenkel 22 und 24 und das Anbindungselement durch zwei entsprechende Schenkel 26 und 28 gebildet. Die beiden innen liegenden Schenkel 24 und 28 sind hierbei zum Kreismittelpunkt geneigt ausgebildet, während die beiden außen liegenden Schenkel 22 und 26 der Anbindungselemente 18 und 16 jeweils nach außen, d.h. vom Kreismittelpunkt weg weisen und somit eine Hinterschneidung, bzw. entsprechende hinterschnittene Bereiche bilden.
Die Anbindungselemente 12 und 14 weisen ebenso ein V-förmiges Querschnittsprofil auf und sind der Außenkontur des Belagträgers 10 entsprechend an ihren Enden abgeschrägt. Durch die V-profilförmige Ausgestaltung der Anbindungselemente wird eine Hinterschneidung erzielt, wodurch eine formschlüssige Verbindung zwischen Belagträger 10 und der daran anzubindenden Reibmasse erfolgen kann. Der als Plattenkörper ausgebildete Belagträger 10 weist zudem einen Ausschnitt 20 auf, der typischerweise einer Ermittlung des Verschleißes des Reibbelags dient.
Durch die großflächigen, vom Belagträger 10 hervorstehenden Anbindungselemente 16, 18, wird der Belagträger 10 zudem bei einem verschlissenen Reibbelag gegen ein Herausfallen aus der Bremseinrichtung gesichert.
2 zeigt einen der 1 entsprechenden Längsquerschnitt durch den Belagträger 10 mit einem angebundenen Reibbelag 74. Dieser in 2 dargestellte Querschnitt verläuft durch den randnahen oberen oder unteren Teil des Belagträgers, insbesondere durch das Anbindungselement 17, bzw. 19.
In der Querschnittsdarstellung ist deutlich zu sehen, dass die Anbindungselemente 17, 19 nicht gespalten sind und daher im Wesentlichen den gleichen Querschnitt wie die dazugehörige Vertiefung 72 an der Rückseite des Belagträgers 10 aufweisen.
Weitere Vertiefungen 64, 62 an der Rückseite des Belagträgers entsprechen den V-förmigen Schenkeln 22, 24, bzw. 26, 28. Diese werden durch Kaltverformen, z.B. durch einen Stanzprozess zunächst als hervorstehende ringförmige Erhebungen aus der Belagträgerplatte 10 getrieben und anschließend in die dargestellte Form zur Bildung von Hinterschneidungen gespalten. Die somit gebildeten Schenkel und die dadurch geformten Hinterschneidungen verlaufen im Wesentlichen kreisförmig, wie in der Draufsicht anhand der 1 dargestellt.
Zudem sind in der Querschnittsdarstellung in 2 zwei Vertiefungen 76 und 78 im Reibbelag 74 erkennbar, die der Vermeidung von thermisch bedingten Rissen im Reibbelag 74 dienen.
3 zeigt zudem eine weitere Querschnittsdarstellung entlang der in den 1 und 2 dargestellten, in radialer Richtung durch das Anbindungselement 16 verlaufenden Schnittlinie S2. Aufgrund der radialsymmetrischen Geometrie des Anbindungselements 16 sind auch in dieser Schnittdarstellung sowohl die beiden Schenkel 26, 28 als auch die entsprechenden Vertiefungen 62 an der Rückseite des Belagträgers 10 deutlich zu erkennen. Zudem ist in dieser Querschnittsdarstellung eine zwischen Belagträgerplatte 10 und Reibbelag 74 angeordnete Zwischenschicht zu erkennen, die die Anbindung des Reibmaterials unterstützt und vorteilhafte elastische und thermische Eigenschaften aufweist.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Belagträgers 30 in Draufsicht. Die Außenkontur dieses Belagträgers 30 entspricht im Wesentlichen der Außenkontur des Belagträgers 10 der 1 bis 3. Auch dieser Belagträger 30 weist einen Bereich 31 auf, der zur Aufnahme der Reibmasse dient. Innerhalb dieses Bereichs 31 sind zahlreiche Anbindungselemente 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 unterschiedlicher Geometrie in fächerförmig ausgerichteten Reihen angeordnet. Sämtliche Anbindungselemente 32 bis 46 sind in radialer Richtung, d. h. zum Mittelpunkt der zugeordneten Bremsscheibe hin ausgerichtet.
Zudem weisen sämtliche Anbindungselemente 32 bis 46 in radialer Richtung eine größere Abmessung als in der Richtung senkrecht dazu auf. Insbesondere sind hierbei sämtliche Anbindungselemente 32 bis 46 zumindest bereichsweise in Form eines V-Profils, verdeutlicht am Anbindungselement 32, ausgebildet. Das Anbindungselement 32 verfügt über links- und rechtsseitig angeordnete, jeweils hinterschnittene Bereiche bildende Schenkel 54, 50, zwischen denen bezüglich der Belagträgerplatte 30 ein radial verlaufender Spalt 52 gebildet ist.
Die durch den Spalt 52 bzw. durch die schräg angeordneten Schenkel 54 und 50 erzeugten Hinterschneidungen ermöglichen insbesondere ein formschlüssiges Anbinden der Reibmassen an den Belagträger 30. Die Anbindungselemente 42, 44 sind an ihren Endbereichen den Auflenkonturen des Belagträgers 30 angepasst und daher abgeschrägt. Hierdurch wird insbesondere erreicht, dass die V-profilförmigen Anbindungselemente 32 bis 46 nicht an den Rand des Bereichs 31 angrenzen. Dies dient vor allem der Vermeidung eines seitlichen Austreibens von Reibmaterial während des Aufpressens. Demzufolge weisen die beiden Anbindungselemente 46 und 36 in den an die Außenkontur des Bereichs 31 angrenzenden Bereichen 60 und 70 ein im Wesentlichen rechteckförmiges und kein V-förmiges Querschnittsprofil auf.
Eine gesamte Überdeckung der zugeordneten Bremsscheibe durch wenigstens ein Anbindungselement ist auch in dieser Ausführungsform des Belagträgers 30 deutlich zu erkennen. Dabei sind die beiden Anbindungselemente 36 und 46 beispielsweise in radialem Abstand zueinander angeordnet, wobei die dazu seitlich benachbarten Anbindungselemente 32 und 34 den Zwischenbereich zwischen den Anbindungselementen 36 und 46 ausfüllen. Bei Erreichen der Verschleißgrenze gelangen somit zumindest die Anbindungselemente 36, 46 sowie 32 und 34 gleichermaßen mit ihrer gesamten Oberseite mit der Bremsscheibe in Anlageposition. Folglich erfährt diese einen gleichmäßigen Abrieb, wodurch stets eine gute Notlaufeigenschaft der Bremseinrichtung sichergestellt werden kann.
Anhand des der Darstellung von 4 entsprechenden Querschnitts der 5 sind ferner Vertiefungen 66, 68 an der Unterseite des Belagträgers 30 zu erkennen. Diese Vertiefungen 66, 68 entstehen durch ein Kaltumformen des Belagträgers 30, wie zum Beispiel durch Stanzen. Bei einem Stanzvorgang werden den Vertiefungen 66, 68 entsprechende Anbindungselemente an der Oberseite des Belagträgers 30 ausgetrieben. Durch einen nachfolgenden Spaltvorgang werden diese Anbindungselemente 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 zumindest bereichsweise gespalten, so dass ein V-förmiges Profil der Anbindungselemente 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 zur Bildung von Hinterschneidungen erzeugt wird.
Es gilt ferner zu beachten, dass die einzelnen Anbindungselemente 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 unterschiedlich hoch ausgebildet sein können, um einen Schrägverschleiß des Reibbelags effektiv zu kompensieren. Demzufolge sind die azimuthal gesehen in der Mitte des Belagträgers 30 angeordneten Anbindungselemente 36, 46 höher als die in den Außenbereichen des Belagträgers 30 angeordneten Anbindungselemente 42, 44 ausgebildet. Typischerweise nimmt die Höhe der Anbindungselemente 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 in azimuthaler Richtung von außen nach innen stetig zu. So ist zum Beispiel Anbindungselement 44 niedriger als Anbindungselement 38 und Anbindungselement 34 wiederum höher als Anbindungselement 38 ausgebildet.
Durch diese unterschiedlich hohe Ausgestaltung der einzelnen Anbindungselemente 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 wird erreicht, dass im Zuge eines nicht zu vermeidenden Schrägverschleißes des Reibbelags sämtliche Anbindungselemente 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46 bei Erreichen der Verschleißgrenze nahezu gleichzeitig mit der Bremsscheibe in Anlageposition gelangen.
6 zeigt eine Draufsicht auf einen weiteren Belagträger 80 mit einer Vielzahl kleinerer, für sich genommen aber großflächigen Anbindungselementen, wie zum Beispiel 84, 88, 90 und 92. Die fächerförmige Anordnung der Anbindungselemente 84, 88, 90, 92 ist hierbei deutlich zu sehen, wobei die Anbindungselemente benachbarter Reihen versetzt zueinander angeordnet sind. Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel ist der zwischen Anbindungselement 88 und 90 gebildete Zwischenraum vollständig durch das Anbindungselement 94 ausgefüllt, so dass in einer azimuthalen Projektion sämtlicher Anbindungselemente die gesamte zugeordnete Bremsscheibe durch eine Kombination von Anbindungselementen abgedeckt wird.
7 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch den Belagträger von 6 entlang eines vertikalen Schnitts, der durch die Anbindungselemente 84, 88, 90, 92 verläuft. Hierbei ist deutlich der auf dem Belagträger 80 angeordnete Reibbelag 82 sowie das Längsprofil der einzelnen Anbindungselemente 84, 88, 90, 92 zu sehen. Zudem sind die beim Stanzen der Anbindungselemente 84, 88, 90, 92 entstehenden Vertiefungen 86 an der Unterseite des Belagträgers 80 angedeutet.
8 zeigt einen horizontalen Querschnitt durch die Belagträger 80 mit Reibbelag 82. In diesem senkrecht zur 7 verlaufenden Querschnitt ist insbesondere das V-förmige Profil eines Anbindungselements 94 zu erkennen.
Anhand der 9 bis 12 ist der Ablauf des Herstellungsverfahrens beschrieben. Ausgehend von einer in 9 dargestellten im wesentlichen ebenen Grundplatte 100 werden, wie aus 10 ersichtlich einzelne Anbindungselemente 104, 106, 108 mittels Kaltverformen in die Grundplatte 100 im Bereich des späteren Belagträgers 102 geprägt. Anschließend werden diese von der Grundplatte 100 hervorstehenden Elemente 104, 106, 108 in einem weiteren Schritt zur Bildung von Hinterschneidungen bildenden Schenkeln 110, 112 gespalten, wie anhand 11 dargestellt.
Schließlich wird, wie anhand 12 gezeigt, der Belagträger 102 aus der Grundplatte 100 ausgestanzt oder herausgeschnitten und kann weiteren Bearbeitungsprozessen, wie z.B. einem Entgraten oder einem Entölen, unterzogen werden.

10: Belagträger
12: Anbindungselement
14: Anbindungselement
15: Bereich
16: kreisförmiges Anbindungselement
17: Anbindungselement
18: kreisförmiges Anbindungselement
19: Anbindungselement
20: Einschnitt
22: Schenkel
24: Schenkel
26: Schenkel
28: Schenkel
29: Zwischenschicht
30: Belagträger
31: Bereich
32: Anbindungselement
34: Anbindungselement
36: Anbindungselement
38: Anbindungselement
40: Anbindungselement
42: Anbindungselement
44: Anbindungselement
46: Anbindungselement
50: Schenkel
52: Spalt
54: Schenkel
60: Randbereich
62: Vertiefung
64: Vertiefung
66: Vertiefung
68: Vertiefung
70: Randbereich
72: Vertiefung
74: Reibbelag
76: Vertiefung
78: Vertiefung
80: Belagträger
82: Reibbelag
84: Anbindungselement
86: Vertiefung
88: Anbindungselement
90: Anbindungselement
92: Anbindungselement
94: Anbindungselement
100: Grundplatte
102: Belagträger
104: Anbindungselement
106: Anbindungselement
108: Anbindungselement
110: Schenkel
112: Schenkel

Claims

Belagträger (10; 30; 80) für Bremseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere von Lastkraftwagen, Bussen oder dergleichen, mit im Abstand voneinander angeordneten, vom Belagträger (10; 30; 80) vorstehenden Anbindungselementen (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) zur Anbindung eines Reibbelags (74; 82) an den Belagträger (10; 30; 80), dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die zugeordnete Bremsscheibe im Montagezustand des Belagträgers (10; 30; 80), jedes gedachte Kreissegment auf dem Belagträger im Bereich des Reibbelags (74; 82) durch wenigstens ein Anbindungselement (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) abgedeckt ist.
Belagträger für Bremseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere von Lastkraftwagen, Bussen oder dergleichen, mit im Abstand voneinander angeordneten, vom Belagträger (10; 30; 80) vorstehenden Anbindungselementen (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) zur Anbindung eines Reibbelags (74; 82) an den Belagträger (10; 30; 80), insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) durch Kaltverformen hergestellt sind.
Belagträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) zumindest eine Hinterschneidung aufweisen.
Belagträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) zumindest bereichsweise ein V-förmiges Querschnittsprofil aufweisen.
Belagträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) zumindest einen ersten, in radialer Richtung verlaufenden, zum Belagträger (10; 30; 80) hin sich verjüngenden Spalt (52) aufweisen.
Belagträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) quer zum ersten verlaufende weitere Spalte aufweisen.
Belagträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) in radialer Richtung bezüglich des Belagträgers (10; 30; 80) eine größere Ausdehnung als in Richtung senkrecht dazu aufweisen.
Belagträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) in fächerförmig verlaufenden Reihen angeordnet sind, wobei die Anbindungselemente (32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) benachbarter Reihen versetzt zueinander angeordnet sind.
Belagträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in azimuthaler Richtung außen am Belagträger (10; 30; 80) angeordneten Anbindungselemente (38, 44, 40, 42) eine geringere Höhe als die im mittleren Bereich angeordneten Anbindungselemente (32, 34, 36) aufweisen.
Belagträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Anbindungselemente (32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46) in azimuthaler Richtung von außen nach innen zumindest bereichsweise stetig zunimmt.
Belagträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (16, 18) im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sind und einen Durchmesser aufweisen, der im Bereich der radialen Ausdehnung des Reibbelags (74; 82) liegt.
Belagträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Einbauzustand des Belagträgers (10; 30; 80) in der Bremseinrichtung die durch die Kaltverformung auf der Rückseite des Belagträgers (10; 30; 80) entstehenden Vertiefungen (62, 64, 66, 68; 86) im Bereich der Staubschutzmanschetten der Bremsstößel der Bremseinrichtung zu liegen kommen.
Belagträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) und der Belagträger (10; 30; 80) aus einem Material bestehend, einstückig ausgebildet sind.
Belagträger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) mit dem Belagträger (10; 30; 80) genietet, vergossen, verschweißt, verschraubt oder mittels dergleichen Fügetechniken miteinander befestigt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Belagträgers (10; 30; 80) für Bremseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere von Lastkraftwagen, Bussen oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass durch Kaltverformen, insbesondere Stanzen, aus einer Grundplatte (100) hervorstehende Anbindungselemente (104, 106, 108) gebildet und diese zur Bildung von Hinterschneidungen verformt, insbesondere gespalten werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spalten der Anbindungselemente (104, 106, 108) ein Ausstanzen oder Schneiden des Belagträgers (10; 30; 80; 102) aus der Grundplatte (100) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Spalten der Anbindungselemente (12, 14, 16, 17, 18, 19; 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46; 84, 88, 90, 92) zur Bildung von radial verlaufenden Spalten (52) erfolgt.