DE102005046351A1

DE102005046351A1 - Bremsbelag, insbesondere für eine Scheibenbremse eines Nutzfahrzeugs

Info

Publication number: DE102005046351A1
Application number: DE200510046351
Authority: DE
Inventors: Johann Stich; Dietmar Knoop; Wlodzimierz Macke
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-04-05
Also published as: DE202005021269U1

Abstract

Ein Bremsbelag, insbesondere für eine Scheibenbremse eines Nutzfahrzeuges, mit einer Belagträgerplatte (4) und einem darauf befestigten Reibbelag (5), ist so ausgebildet, dass die Belagträgerplatte (4) zur Aufnahme wirksamer Bremskräfte mit Verstärkungselementen versehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsbelag, insbesondere für eine Scheibenbremse eines Nutzfahrzeuges entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 42 30 005 A1 ist eine druckluftbetätigbare Scheibenbremse bekannt, die in ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, einsetzbar ist.

Diese Scheibenbremse umfasst neben einer Bremsscheibe auch zwei Bremsbeläge, die bei einer Bremsung gegen die Reibflächen einer Bremsscheibe pressbar sind.

Jeder Bremsbelag besteht aus einer Belagträgerplatte und einem darauf befestigten Reibbelag, der in Gebrauchsstellung reibend an der zugeordneten Reibfläche der Bremsscheibe anliegt.

Die Bremsbeläge sind in einen die Bremsscheibe übergreifenden Bremssattel eingebracht, der die beim Bremsen auftretenden Kräfte aufnimmt.

Um Verformungen des Bremssattels, die einen direkten Einfluss auf die Höhe und damit auf die Bauweise eines Bremszylinders haben, aus der sich die Kompaktheit des gesamten Systems ergibt, möglichst klein zu halten und gleichzeitig Spannungen in belasteten Teilen, insbesondere in Zugstreben, in zulässigen Grenzen zu halten, wird angestrebt, die gesamte Steifigkeit der Baueinheit Bremssattel/Bremsbelag möglichst hoch auszulegen.

Die Gesamtsteifigkeit im Belastungsbereich ergibt sich aus der Steifigkeit des Bremssattelrückens und der Steifigkeit der Belagträgerplatte, wobei diese aufgrund der bislang üblichen geringen Dicke kaum zur Gesamtsteifigkeit beiträgt. Von daher muss der Bremssattelrücken entsprechend massiv ausgelegt werden, um nahezu die gesamten auftretenden Belastungen aufzunehmen.

Zwar soll durch Taschen, die beim Gießen des als Gussteil ausgebildeten Bremssattel eingebracht werden, eine Gewichtsreduzierung erreicht werden, jedoch können diese nur in radialer Richtung an der Ober- oder Unterseite des Sattelrückens vorgesehen sein. Allerdings ist trotzdem der Bremssattel sehr massiv und schwer, was einer gewünschten Leichtbauweise entgegensteht.

Forderungen gehen dahin, ungefederte Massen des Fahrzeuges und damit den Fahrkomfort sowie die Nutzlast zu erhöhen. Mit den bekannten Scheibenbremsen sind diese Forderungen jedoch nicht zu erfüllen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenbremse der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass sie bei gleicher Belastbarkeit ein geringeres Gewicht aufweist.

Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch diese konstruktive Ausbildung der Belagträgerplatte erhöht sich deren Biegesteifigkeit derart, dass die Biegesteifigkeit des Bremssattelrückens entsprechend reduziert werden kann. Die Gesamtsteifigkeit bleibt dabei uneingeschränkt erhalten.

Bedingt durch die Veränderung der Belastungsaufnahmefähigkeit der Belagträgerplatte einerseits und des Bremssattelrückens andererseits ergeben sich neue Möglichkeiten der Formgebung, die es erlauben, eine, im Vergleich zu einer bekannten steifere Belagträgerplatte herzustellen und dabei ihr Gewicht nur geringfügig zu erhöhen.

Dadurch kann das Gesamtgewicht der Scheibenbremse oder der Hubbedarf des Bremszylinders reduziert werden. Statt der Verringerung des Gesamtgewichtes besteht auch die Möglichkeit die Biegesteifigkeit zu erhöhen und damit die Leistungsfähigkeit der Scheibenbremse insgesamt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Belagträgerplatte eine wabenförmige Struktur aufweist, durch die sich eine hohe Biegesteifigkeit in Belastungsrichtung ergibt bei geringem Materialeinsatz und daraus resultierend geringem Gewicht.

Die Gewichtsreduzierung der Scheibenbremse führt zu einer Verringerung der ungefederten Massen im Fahrzeug, woraus sich eine ganze Reihe von Vorteilen ergeben, beispielsweise eine Erhöhung der zulässigen Nutzlast.

Die Verstärkungselemente, insbesondere in Form der genannten Waben ermöglichen eine innige Verbindung des Reibbelages mit der Belagträgerplatte, ohne besondere Bearbeitung der dem Reibbelag zugewandten Seite der Belagträgerplatte, wie Aufrauung der Tragfläche, Aufbringen von Schweißgittern oder Stiften.

Dies führt ebenso zu einer Reduzierung der Fertigungskosten wie die grundsätzliche Möglichkeit, die Belagträgerplatte als Gussteil auszubilden, das preiswerter herzustellen ist als eine vergleichbare Stahlplatte.

Da Bremsbeläge als Serien- und Verschleißteile in großen Stückzahlen Verwendung finden, kommt diesem Fertigungsvorteil naturgemäß eine besondere Bedeutung zu. Hierzu trägt ebenfalls bei, dass die Belagträgerplatte nach einem Bremsbelagtausch ohne besondere Vorbehandlung dem Schmelzprozess für das Gusseisen wieder zugeführt werden kann.

Die Erfindung ermöglicht weiterhin bessere Überdeckungsverhältnisse zu Bremsträgerhörnern herzustellen und zwar sowohl im neuen wie im verschlissenen Zustand. Der Bremsbelag ist dadurch gegenüber Rüttelbelastungen wesentlich gesicherter.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Teilausschnitt einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik in einer Draufsicht.
2 einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse, ebenfalls in einer Draufsicht
3 eine Einzelheit der Scheibenbremse in einer perspektivischen Ansicht
In der 1 ist ein Teil einer Scheibenbremse insbesondere für ein Nutzfahrzeug dargestellt, die einen eine Bremsscheibe 2 übergreifenden Bremssattel 1 aufweist, in dem zwei Bremsbeläge 3 angeordnet sind, die im Fall einer Bremsung mittels einer nicht dargestellten Zuspanneinrichtung beidseitig gegen die Bremsscheibe 2 drückbar sind.
Jeder Bremsbelag 3 besteht aus einer Belagträgerplatte 4 und einem Reibbelag 5, der fest mit der Belagträgerplatte 4 verbunden ist und der im Funktionsfall bremsend an der Bremsscheibe 2 anliegt.
Der Bremsbelag 3 stützt sich am Bremssattel 1 ab, wobei bei einer Bremsung die auftretenden Bremskräfte sowohl von der Belagträgerplatte 4 wie auch vom Bremssattel 1 aufgenommen werden.
Da die Belagträgerplatte 4 bei einer Scheibenbremse nach dem Stand der Technik, wie sehr deutlich in der 1 erkennbar ist, relativ dünn gehalten ist, trägt diese Belagträgerplatte 4 nur unwesentlich zur Aufnahme der Bremskräfte bei, das heißt, um eine Biegesteifigkeit herzustellen, muss der Bremssattel 1 entsprechend groß und damit massig dimensioniert sein.
In der 2, die einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Scheibenbremse zeigt, ist erkennbar, dass die Belagträgerplatte 4 wesentlich dicker ist als die gemäß der 1 und damit nach dem Stand der Technik.
Die Dicke der Belagträgerplatte 4 nach dem Stand der Technik ist in der 1 mit B₁ bezeichnet, während die Dicke des Rückens des Bremssattels 1 mit S1, die Dicke des Reibbelages mit R und die Gesamtdicke des Rückens, des Bremssattels 1 und des Bremsbelages 3 mit D angegeben ist.
In der 2 ist erkennbar, dass die Dicke des Bremssattelrückens S2 geringer ist als die Dicke S1 in der 1, während die Gesamtdicke D und die Dicke des Reibbelages R in beiden Fällen gleich groß ist.
Um zumindest die gleiche Biegesteifigkeit der Baueinheit Bremsbelagrücken/Belagträgerplatte bei einer Minimierung des Bremsbelagrückens S1 bzw. S2 zu erreichen, weist die Belagträgerplatte 4 Verstärkungselemente auf und zwar vorzugsweise, wie in der 3 als ein Ausführungsbeispiel erkennbar ist, in Form von radial und tangential verlaufenden Rippen 7, die wabenförmige, zumindest teilweise als Sacklöcher ausgebildete und gleichmäßig verteilte Öffnungen 6 begrenzen. Dabei ist in der 3 die Rückseite, also die dem Bremssattelrücken zugewandte Seite der Belagträgerplatte 4 zu sehen, während der Reibbelag 5 auf der anderen Seite befestigt ist. Die Öffnungen 6 können statt als Sacklöcher auch durchgängig gestaltet sein und Verankerungen für die Belagmasse des Reibbelages 5 dienen.
Durch diese Formgebung wird ein Optimum von Biegesteifigkeit einerseits und Gewichtsreduzierung andererseits erreicht.
Selbstverständlich sind auch andere Formen der Verstärkungselemente denkbar, wobei sie in ihrer Gestaltung den geforderten Ansprüchen hinsichtlich der Belastbarkeit und Gewichtseinsparung entsprechen sollen.

Claims

Bremsbelag, insbesondere für eine Scheibenbremse eines Nutzfahrzeuges, mit einer Belagträgerplatte (4) und einem darauf befestigten Reibbelag (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatte (4) zur Aufnahme wirksamer Bremskräfte mit Verstärkungselementen versehen ist.
Bremsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatte (4) als Gussteil ausgebildet ist.
Bremsbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatte (4) mit radial und/oder tangential ausgerichteten Rippen (7) versehen ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippen (7) quer zur Reibfläche des Reibbelages (5) erstrecken.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (7) wabenförmige Öffnungen begrenzen.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wabenförmigen Öffnungen (6) zumindest teilweise als Sacklöcher ausgebildet sind.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wabenförmigen Öffnungen (6) zumindest teilweise durchgängig sind.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der als Gießmasse aufgebrachte Reibbelag (5) formschlüssig zumindest in einen Teil der wabenförmigen Öffnungen eingreift.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wabenförmigen Öffnungen (6) gleichmäßig über die am Bremssattel (1) anliegende Anlagefläche verteilt sind.