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Die Erfindung betrifft einen Bremsbelag umfassend wenigstens eine Rückenplatte mit daran befestigtem Reibbelag zur Reibanlage an einer Bremsscheibe.
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Konventionelle klotzförmige Bremsbeläge sind so aufgebaut, dass jede Rückenplatte wenigstens zwei Anlageflächen für tangential gerichtete Reibkräfte aufweist, die zur Anlage an zugeordneten Widerlagern in einem Halter vorgesehen sind. Die Abstützung der tangential gerichteten Reibkräfte in dem Halter kann eine Druckbeanspruchungskomponente in der Rückenplatte bewirken. Derartige „gedrückt“ abgestützte Bremsbeläge mit Dämpfungsmitteln sind beispielsweise aus der
DE 197 06 122 A1 bekannt, und wobei das Dämpfungsmittel aus rostfreiem Stahlblech in einer mehrlagigen Sandwichbauweise ausgebildet ist, und weitgehend vollflächig an einer kolbenseitigen Rückenfläche von der Rückenplatte befestigbar, insbesondere anclipsbar ist. Des Weiteren sind so genannte Gleitbleche bekannt, die aus einem Stahlblech ausgebildet sind und im Halter auf einer Bremsbelagauflagefläche positioniert sind. Die bekannte Feder- und Dämpfungsmaßnahme vermeidet Klack-Geräusche bei Drehrichtungswechsel und gilt daher als komfortabel aber kostenträchtig, weil ein sogenanntes „Anti-Noise-Shim“ das die Rückenplatte großflächig überdeckt, viel Blechwerkstoff benötigen kann.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gezogen abgestützten Bremsbeläge in deren Betätigungskomfort, insbesondere in deren Geräuschverhalten derart kostengünstig zu verbessern, dass geringer Applikationsaufwand vorliegt, und die Maßnahme universell und variabel einsetzbar ist, ohne dass die Randbedingungen der Herstellung von den Komponenten in allen Bereichen, wie insbesondere die Platz- und Maßverhältnisse in einem Halter, verändert oder angepasst werden müssen.
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Zur Lösung des Problems wird eine erfindungsgemäße Merkmalskombination nach dem unabhängigen Patentanspruch vorgeschlagen. Demnach ist zwischen der Auflagefläche am zugbeanspruchten Hammerkopf und dem zugeordneten Widerlager im Halter wenigstens ein elastisches Dämpfungsmittel vorgesehen, das an der Rückenplatte von dem Reibbelag befestigt ist. Es ist eine Nachrüstung bestehender Bremsen ermöglicht, weil es zur Fertigung der Komponenten ausreicht, ein Stanzwerkzeug zur Fertigung einer Rückenplatte in deren Maß und Toleranz so abzuändern, dass das Dämpfungsmittel im unveränderten Halter integriert werden kann. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß nicht nötig, eine Gussform zur Fertigung von einem Halter oder eine Nachbearbeitung vom Halter aufwändig abzuändern, so dass der Gesamtaufwand reduziert ist. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auf Grundlage von einem Bremsbelag-Baukastensystem individuell auf die Kundenanforderungen eingegangen werden kann, indem auf Kundenwunsch allein durch einen Austausch von den Bremsbelägen eine komfortable Abstützung ermöglicht ist, ohne jeweils eine vollständig neue Bremsenkonstruktion vorsehen zu müssen.
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Wenn das Dämpfungsmittel in vorteilhafter Weise an dem hammerkopfförmigen Vorsprung lösbar befestigt ist, kann auch diesbezüglich ein ökonomischer und ressourcenschonender Austausch vorgenommen werden, soweit dies erforderlich oder erwünscht ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Dämpfungsmittel als Klammer mit wenigstens zwei im Wesentlichen parallel zur Rückseite der Rückenplatte, sowie parallel zueinander angeordneten Schenkeln, und mit einem Steg vorgesehen, der die beiden Schenkel miteinander verbindet. Der Steg ist im Wesentlichen parallel zu der Auflagefläche angeordnet, leistet Beitrag zur Dämpfungswirkung, und trägt auflageflächenseitig die gewünschten Federund Dämpfungsorgane. Durch diese Gestaltung kann das Dämpfungsmittel für eine günstige Großserienfertigung durch Umformmaßnahmen kostengünstig und einfach aus einem streifenförmigen Stahlblechwerkstoff spanlos ausgetrennt, gebogen und am Reibbelag fixiert werden.
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Montageerleichterung ist möglich, indem die Schenkel jeweils mit einer abgewinkelten Lasche versehen werden.
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Eine weiterhin vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht für eine einfach demontierbare Montage von dem Dämpfungsmittel vor, dass die Klammer als elastische Feder ausgebildet ist, und wobei die Rückenplatte zwischen den beiden Schenkeln elastisch eingespannt ist, so dass dadurch eine kraftschlüssige Haltefunktion ermöglicht ist. Die Haltefunktion kann aber auch formschlüssig erfolgen oder es ist in besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung eine Kombination der kraftschlüssigen Haltefunktion mit der formschlüssigen Haltefunktion vorgesehen.
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In vorteilhafter Gestaltung einer formschlüssigen Befestigungsvariante für das Dämpfungsmittel kann die Rückenplatte mit wenigstens einer Vertiefung ausgebildet sein, und wobei ein Schenkel wenigstens eine zugeordnete Nocke aufweist, die in die Vertiefung eingreift. Es ist auch möglich, die Vertiefung in einem Schenkel vorzusehen, und wobei die Nocke an der Rückenplatte platziert ist, so dass die Platzierung zu der vorstehenden Variante umgekehrt ist.
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Die Federwirkung der Schenkel kann vorteilhaft bemessen werden, wenn jeweils zwischen Schenkel und Steg ein Freischnitt vorgesehen ist. Insbesondere ist es möglich, die Feder- und Dämpfungswirkung von dem Dämpfungsmittel dadurch anzupassen, dass der Steg nicht alleine ein Tragelement ist, sondern indem eine definierte Elastizität von dem Steg vorgesehen ist, die zu der Feder- und Dämpfungsfunktion des Gesamtsystems beiträgt. Zu diesem Zweck ist es möglich, dass der Steg definiert elastisch federnd mit den Schenkeln verbunden ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus Unteransprüchen zusammen mit einer Beschreibung von vorteilhaften Ausführungsformen anhand der Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:
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1 Seitenansicht von einem Halter einer Scheibenbremse mit in dem Halter eingelegtem, konventionellen Reibbelag mit hammerkopfförmiger, zugbeanspruchter Rückenplatte,
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2 Teilansicht von einem erfindungsgemäß ausgerüsteten Reibbelag in einer ersten Ausführungsform,
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3 perspektivische Ansicht von eine Dämpfungsmittel gemäß der ersten Ausführungsform,
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4–9 eine zweite Ausführungsform in unterschiedlichen Ansichten zwecks Verdeutlichung der geometrischen Besonderheiten.
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Die 1 zeigt eine Scheibenbremse mit entferntem Bremssattel, also einen Halter 2 mit Aufnahmemulden 3, 4, in die eine achssymmetrische, hammerkopfförmige Rückenplatte 5 eingehängt ist. Zur Ausbildung vom Reibbelag 1 ist – etwa mittig – an der hammerkopfförmigen Rückenplatte 5 ein klotzförmiger Reibwerkstoff 6 befestigt. Der Reibbelag 1 kann mit Hilfe von einem spannkrafterzeugenden Element, das eine Zuspannkraft auf die Rückenplatte 2 ausübt, an einen zugeordneten, nicht gezeigten Reibpartner – wie insbesondere an einen Reibring, an eine Bremsscheibe, oder an eine Reibfläche einer Trommelbremse, beziehungsweise an einen sonstigen Reibpartner, angelegt werden. Üblicherweise dient als spannkrafterzeugendes Element ein Bremssattel, welcher in der Zeichnung zwecks Vereinfachung nicht dargestellt ist. Dieser Bremssattel kann hydraulisch, mechanisch, elektromechanisch und/oder kombiniert durch mehrere Organe betätigt werden, und erfordert zu diesem Zweck entsprechende Betätigungsmittel.
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In dem beschriebenen System dient der Halter 2 primär zur Aufnahme der Reibbeläge 1. Eine weitere Funktion von dem Halter 2 besteht darin, einen Bremssattel in Axialrichtung (parallel zur Raddrehachse) geringfügig verschiebbar, sowie im Übrigen fest, zu tragen. Üblicherweise ist der Bremssattel vom Faust- oder Schwimmsatteltyp, der derart geringfügig verschiebbar an dem Halter gelagert ist, dass prinzipiell ein einziges, einem Reibbelag 1 direkt zugeordnetes Betätigungsorgan von dem Bremssattel (Bremskolben, Gewindemutter o.ä.) ausreicht, um dann einen indirekt durch sogenannte Faustfinger betätigten Reibbelag 1 mit Hilfe von einer Axialverschiebung – infolge von Reaktionskräften – zur Anlage an den Reibpartner zu pressen.
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Die Reibbeläge 1 umfassen zumindest eine Rückenplatte 5 mit hammerkopfförmigen Vorsprüngen 7, 8, die aus Stahlwerkstoff oder aus einem mehrlagigen Verbund aus unterschiedlichen zug- und druckfesten Werkstoffen, welche insbesondere eine harzgetränkte zugfeste Fasermatrix enthalten dürfen, gebildet sein kann. Direkt oder indirekt auf der Rückenplatte 5 ist der Reibwerkstoff 6 fixiert. Der Reibbelag 1 dient zur Anlage am Reibring, der gemeinsam mit einem abzubremsenden Rad um eine gemeinsame Drehachse – die parallel zu Ax gerichtet ist – rotiert. Kolbenseitig und/oder faustfingerseitig kann auf eine Rückseite der Rückenplatte 5 ein Dämpfungsblech 27 aufgebracht, insbesondere aufgeklebt, sein.
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Die Kraftübertragung zwischen Reibbelag 1 und Halter 2 erfolgt über wenigstens eine radial gerichtete Auflagefläche (7, 9; 10), die jeweils am hammerkopfförmigen Vorsprung 7, 8 der Rückenplatte 5 angeordnet ist, radial verläuft, und wobei dieser Auflagefläche 9, 10 jeweils ein Widerlager 11, 12 in dem Halter 2 zugeordnet ist, so dass tangential zur Bremsscheibe eine formschlüssige Kraftübertragung unter Zugbeanspruchung der Rückenplatte 5 erfolgt. Damit diese gezogene Abstützung drehrichtungsunabhängig erfolgen kann, sind die Reibbeläge 1 jeweils achssymmetrisch zu Achse S mit zwei hammerkopfförmigen Vorsprüngen 7, 8 versehen, welche zum Angriff an dem Halter 2 dienen. Für eine besser verträgliche, drehrichtungsunabhängige Verteilung und Einleitung der Bremskräfte ist es möglich, dass die hammerkopfförmigen Vorsprünge 7, 8 vom Reibbelag 1 jeweils an einem einlaufseitigen Ende unter Zubeanspruchung, und jeweils an einem auslaufseitigen Ende unter Druckbeanspruchung in dem Halter 2 aufgenommen sind. Weil die Aufnahme der hammerkopfförmigen Reibbeläge 1 in dem Halter 2 notwendigerweise mit Spiel vorgesehen ist, kann ein Drehrichtungswechsel mit anschließendem Bremsvorgang bei den bekannten Systemen gemäß 1 Schlagund Klackgeräusche emittieren, weil vor der formschlüssigen Anlage das besagte Spiel überwunden werden muss.
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Die 2 bis 9 betreffen im Einzelnen vorteilhafte Ausführungsformen, die ein elastisches Dämpfungsmittel 13, 14 aufweisen, das jeweils an einem hammerkopfförmigen Vorsprung 7, 8 einer Rückenplatte 5 von einem Reibbelag lösbar befestigt ist, und wobei das Dämpfungsmittel 13, 14 zwischen einer radial gerichteten Auflagefläche 9, 10 vom Vorsprung 7, 8, und einem zugeordneten Widerlager 11, 12 im Halter 2, angeordnet ist.
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In einfachster Form ist das Dämpfungsmittel 13, 14 zwischen Auflagefläche 9, 10 und Widerlager 11, 12 als Verbundkörper vorgesehen, der einen mehrschichtigen folienartigen Aufbau aufweisen kann, und wobei eine oder mehrere verschiedene elastomere und/oder elastische Schichten auf einer oder mehreren metallischen Schichten appliziert sein können. In einfachster Gestaltung ist dieser Compound/Verbundkörperaufbau im Wesentlichen in dem Bereich von einem elastischen, metallischen Steg 15, 16 vorgesehen, wobei es auch sinnvoll sein kann, größere Bereiche, wie insbesondere das gesamte Dämpfungsmittel, vollständig als Verbundkörper vorzusehen.
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Bei sämtlichen Ausführungsformen ist das Dämpfungsmittel 13, 14 als Klammer mit wenigstens zwei weitgehend parallel zur Rückseite der Rückenplatte 5 sowie parallel zueinander angeordneten Schenkeln 17, 18; 19, 20 und mit einem vorzugsweise zusätzlich elastisch ausgebildeten Steg 15, 16 vorgesehen, welcher die beiden Schenkel 17, 18; 19, 20 miteinander verbindet, und wobei der Steg 15, 16 im Wesentlichen parallel zu der Auflagefläche 9, 10 sowie parallel zur Verschiebungsachse Ax vom Bremssattel, angeordnet ist.
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Bei allen bevorzugten Ausführungsformen weist das Dämpfungsmittel 13, 14 die Form einer U-förmigen Klammer auf, die als elastische Feder ausgebildet ist, und wobei die Rückenplatte 5 zwischen den beiden Schenkeln 17, 18; 19, 20 elastisch eingespannt ist. Dadurch ist eine Befestigung zwischen Dämpfungsmittel 13, 14 und Rückenplatte 5 gegeben.
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In einer anderen Ausführungsform ist zur Befestigung zwischen Dämpfungsmittel 13, 14 und Rückenplatte 5 wenigstens ein formschlüssiges Befestigungsmittel und/oder ein Verdrehsicherungsmittel vorgesehen. Es ist prinzipiell möglich, die kraftschlüssige Befestigungsvariante mit der formschlüssigen Befestigungsvariante zu kombinieren, um die Sicherheit dieser Befestigung zu erhöhen. In ökonomisch vorteilhafter Weise ist es möglich, dass dieselben Mittel sowohl eine Verdrehsicherung als auch eine Befestigung zwischen Rückenplatte 5 und Dämpfungsmittel 13, 14 ermöglichen.
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Eine konstruktiv bevorzugte Lösung zur Darstellung der Befestigungsmittel
13,
14 sieht vor, dass der Vorsprung
7,
8 der Rückenplatte
5 mit wenigstens einer Vertiefung
21,
22 ausgebildet ist, und dass wenigstens ein Schenkel
17,
18;
19,
20 von der Klammer mit wenigstens einer Nocke
23,
24 versehen ist, welche in die Vertiefung
21,
22 eingreift. Diese Lösung hat den Vorteil, dass es ermöglicht wird, die Vertiefung
21,
22 spanlos, umformtechnisch durch Ausprägen der Rückenplatte
5 herzustellen, und wobei das für die Darstellung der Vertiefung
21,
22 überschüssige Werkstoffvolumen in einen Bereich der Rückenplatte
5 durch integrierte Verdrängung verlagert wird, welcher mit einer Querschnittverdickung zu versehen ist, nach dem Vorbild von Patentanspruch 6 und [0014] und der
EP 1 217 247 B1 , deren Offenbarungsgehalt in Hinblick auf diese Anordnung und die Herstellung einer integrierten Werkstoffverdrängung beim Stanzen und Feinschneiden der Rückenplatte
5 zwecks Herstellung einer Verdickung in vollem Umfang per Verweis in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung einbezogen wird.
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Es versteht sich weiterhin, dass diese Verdrängungsstrategie in einer Abwandlung auch umgekehrt angewendet werden kann, indem die Schenkel 17, 18; 19, 20 mit einer Vertiefung versehen werden, in die eine Nocke eingreift, und wobei ein spanlos verdrängter und nach außen extrudierter Volumenbestandteil von dem Rückenplattenwerkstoff als Nocke vorzusehen wäre.
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Es ist im Rahmen einer Ausführungsform möglich, dass Nocke und Vertiefung in deren Querschnitt derart profiliert miteinander verbunden sind, dass dadurch eine Verdrehsicherung ermöglicht. Beispielsweise können Nocke und Vertiefung einen quadratischen Querschnitt aufweisen.
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Bei einer weiterhin vorteilhaft ausgestalteten Variante der Erfindung nach den 4–9 sind wenigstens zwei oder mehr Befestigungsmittel vorgesehen und zueinander derart deaxiert zwischen Vorsprung 7, 8 der Rückenplatte 5 und Schenkel 17, 18; 19, 20 von der Klammer angeordnet, dass deren formschlüssiger Eingriff in die Rückenplatte 5 eine integrierte Verdrehsicherung zwischen der Rückenplatte 5 und der Klammer bewirkt, und wobei nebenbei durch die Deaxierung auch ausgeschlossen werden kann, dass eine fehlerhaft gerichtete Montage erfolgt. Als positiver Nebeneffekt kann dadurch ein Kontrollaufwand bei der Herstellung und bei der Montage der Reibbeläge 1 in einer Scheibenbremse reduziert werden. Es ist weiterhin zielführend, wenn die Nocken 23, 24 und die Vertiefungen 21, 22 derart gerichtet vorgesehen sind, dass der Steg 15, 16 im Wesentlichen unmittelbar an der Auflagefläche 9, 10 anliegt.
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Bei den Ausführungsformen der Erfindung ist zwischen Schenkel 17, 18; 19, 20 und Steg 15, 16 mindestens ein Freischnitt 25, 26 vorgesehen. Eine Variation, insbesondere von der Tiefe von dem Freischnitt 25, 26 kann es ermöglichen, die Komforteigenschaften von dem Dämpfungsmittel 13, 14 an die geforderten Gegebenheiten einfach anzupassen, ohne auf andere Gesichtspunkte Rücksicht nehmen zu müssen. Dabei ist der Steg 15, 16 mit Hilfe von dem Freischnitt 25, 26 elastisch federnd mit jedem Schenkeln 17, 18; 19, 20 verbunden, und die Tiefe von dem Freischnitt 25, 26 ist prinzipiell variierbar vorgesehen, um die Komforteigenschaften abzuändern.
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Bezugszeichenliste
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- Ax
- Axialrichtung
- R
- Radialrichtung
- T
- Tangentialrichtung
- S
- Achse
- 1
- Reibbelag
- 2
- Halter
- 3, 4
- Aufnahmemulde
- 5
- Rückenplatte
- 6
- Reibwerkstoff
- 7
- Vorsprung
- 8
- Vorsprung
- 9
- Auflagefläche
- 10
- Auflagefläche
- 11
- Widerlager
- 12
- Widerlager
- 13
- Dämpfungsmittel
- 14
- Dämpfungmittel
- 15
- Steg
- 16
- Steg
- 17
- Schenkel
- 18
- Schenkel
- 19
- Schenkel
- 20
- Schenkel
- 21
- Vertiefung
- 22
- Vertiefung
- 23
- Nocke
- 24
- Nocke
- 25
- Freischnitt
- 26
- Freischnitt
- 27
- Dämpfungsblech
- 28, 29
- Lasche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19706122 A1 [0002]
- EP 1217247 B1 [0025]
