DE102014202944A1 - Reibbelag mit hammerkopfförmigen Vorsprüngen und zugehörige Fahrzeugscheibenbremse - Google Patents

Reibbelag mit hammerkopfförmigen Vorsprüngen und zugehörige Fahrzeugscheibenbremse Download PDF

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Holger Marschner
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Uwe Bach
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D65/092Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc brakes

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Reibbelag mit hammerkopfförmigen Vorsprüngen umfassend wenigstens eine Rückenplatte (5) mit daran befestigtem Reibwerkstoff (6) zur Anlage an einer Bremsscheibe, und wobei die Rückenplatte (5) zur tangential festen Halterung sowie zur axial verschiebbaren Führung mit den Vorsprüngen (7, 8) in eine Aufnahmemulde (3, 4) eingreift, die über zugeordnete Halte- und Auflageflächen (Widerlager 11, 12) zur Kooperation mit zugeordneten Gegenflächen an Führungsnuten eines fahrzeugfesten Halterprofils (2) verfügt, so dass eine Einleitung von tangential gerichteten Umfangskräften (Reibkräften) in das Halterprofil (2) eine Zugbeanspruchung in der Rückenplatte (5) induziert Zur Verbesserung von Geräuscheigenschaften (NVH) wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass an einem einlaufseitig (E) angeordneten, hammerkopfförmigen Vorsprung (7) ein tangentialkraftabhängig zwischen Rückenplatte (5) und Halterprofil (2) angeordnetes Maschinenelement (16) vorgesehen ist, welches einlaufseitig (E) eine radiale Entfernung des Reibbelags (1) aus dem Halterprofil (2) verhindert.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Reibbelag mit hammerkopfförmigen Vorsprüngen umfassend wenigstens eine Rückenplatte mit daran befestigter Reibmasse zur Reibanlage an einer Bremsscheibe mit den Merkmalen vom Oberbegriff vom Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine zugehörige Fahrzeugscheibenbremse.
  • Gattungsgemäß „gezogen“ in einen Halterprofileingelegte und dort abgestützte Reibbeläge für Scheibenbremsen vom Faustsatteltyp mit einem entsprechenden Reibbelagführungssystem für Kraftfahrzeuge sind insbesondere anhand der DE 28 04 808 A1 bekannt. Insbesondere die Scheibenbremsen mit hammerkopfförmigen Reibbelägen ermöglichen demnach einen einfachen radial gerichteten Reibbelagwechsel, indem ein Halterprofil zur Führung und Aufhängung der Reibbeläge nach radial außen vollständig frei gestaltet ist. Dessen ungeachtet ist gleichzeitig – zumindest zur Übertragung großer Bremskräfte – in der Reibebene eine stabile Zug- und Druckkraftübertragung der Reibkräfte über die beiden Vorsprünge ermöglicht. Je nach herrschender Drehrichtung der Bremsscheibe können sich dabei die Vorsprünge in Ihrer Funktion als gedrücktes oder gezogenes Kraftübertragungsmittel abwechseln. Das bekannte Konzept ist zusammenfassend in einigen Punkten günstiger als rein „gedrückt“ abgestützte Reibbeläge.
  • Eine Problematik der Reibbeläge bei den besonders in Umfangsrichtung gestreckt gestalteten Bremsen besteht darin, dass ein eindrehendes Moment am Auslauf vom Reibbelag zwangsläufig eine Entlastung am Einlauf vom Reibbelag verursacht. Entsprechend dem Drehsinn der Umfangskräfte kann in der Folge ein aushebendes Drehmoment auf den Reibbelag einwirken. Dementsprechend wird manchmal eine Neigung zum Ausheben der Reibbeläge aus deren Führungssystem beanstandet.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die genannten Mängel in Sachen Aushebeneigung der Reibbeläge abzustellen, die Faustsattelscheibenbremsen mit hammerkopfförmigen Bremsbelägen in Hinsicht Komfort (NVH) zu vervollkommnen, und gleichzeitig weiterhin einen günstigen Reibbelagwechsel zu erlauben.
  • Zur Lösung des Problems wird eine erfindungsgemäße Merkmalskombination nach den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen.
  • Demzufolge wird für einen gattungsgemäßen Reibbelag vorgeschlagen, dass an einem einlaufseitig angeordneten, hammerkopfförmigen Vorsprung ein tangentialkraftabhängig im Kraftfluss zwischen Rückenplatte und Halterprofil angeordnetes Maschinenelement zur Erzeugung von einem Drehmoment vorgesehen ist, das einlaufseitig einem Ausheben des Reibbelags aus dem Halterprofil entgegenwirkt. Im Ergebnis wird wenigstens am einlaufseitigen hammerkopfförmigen Vorsprung der Rückenplatte ein Maschinenelement mit einer geneigten Auflagefläche angeordnet, um dadurch einen definierten tangentialkraftabhängig variablen Radialkraftanteil Fuxsy zu erzeugen, welcher ein Bestandteil von einem Kräftepaar ist, das ein Drehmoment auf den Reibbelag erzeugt, welches der Aushebetendenz entgegenwirkt. Mit anderen Worten ermöglicht das Drehmoment, dass der Reibbelag einlaufseitig tendenziell in das Halterprofil zurück gedrückt und dort gehalten wird. Die Wirkung von dem Maschinenelement kann auch darin bestehen, das Aushebemoment MT zu reduzieren oder zu neutralisieren.
  • Erfindungsgemäß wird auf der Einlaufseite E der Reibbeläge über alle Betriebsbedingungen hinweg eine radial gerichtete Auflagekraftkomponente Fuxsy – die vektoriell in der Ebene der Auflagefläche liegt – erzeugt. Dabei ist die Radialkraftkomponente Fuxry proportional abhängig von der Größe der Umfangskraft Fu. Indem die beiden Komponenten Fuxry und Fy2 folglich unterschiedlich dimensioniert sind, wobei Fuxry mit steigender Umfangskraft tendenziell steigt, erzeugt das Kräftepaar Fuxry und Fy2 als Resultat ein Drehmoment, welches die Andruckverhältnisse verbessert, unerwünschte Geräuschentwicklung vermeidet, sowie einem Aushebemoment MT entgegenwirkt.
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht demzufolge darin, dass ohne zusätzliche Bauteile, durch Integration des Maschinenelements in die beteiligten Bauteile, nämlich Rückenplatte und Halterprofil, mithin durch einen einfachen Austausch von Stanz- und/oder Räumwerkzeugen das Ziel erreicht wird. Insbesondere erfordert die Erfindung prinzipiell keine besonders herausragende Gestaltungsunterschiede in einem System verschiedener Gusswerkzeuge.
  • Nach der bevorzugten Gestaltung ist ein erfindungsgemäßes mechanisches Maschinenelement als schiefe Ebene ausgebildet indem der hammerkopfförmige Vorsprung einen Haken mit einem spitzen Öffnungswinkel α kleiner als 90° definiert. Besonders bevorzugt beträgt der Winkel α zwischen etwa 78° bis etwa 89°. Ein besonderer Vorteil der Erfindung in Zusammenhang mit dem quasielastischen Deformationsverhalten einer Rückenplatte unter Zugbeanspruchung besteht darin, dass durch die drehmomentabhängig ausgeführten Mikrogleitbewegungen hemmende Schmutz- oder Abriebpartikel, welche üblicherweise aggregieren, festsitzen und daher bei einer Wartung der Bremse mühsam vom Widerlager entfernt werden müssten, automatisch im Bremsbetrieb abgearbeitet werden können.
  • In einer weiteren Umsetzung der Erfindung kann es günstig sein, die abgeschrägten Auflageflächen zwischen Widerlager und Rückenplatte mit einer tribologischen Beschichtung, mit einer besonderen Befettung und/oder mit einer besonderen Gleitblechauflage zu versehen. Diese Maßnahme kann die erwähnten Mikrobewegungen also das Abarbeiten von unerwünschten Schmutz- oder Verschleißpartikeln zusätzlich unterstützen. Also wird die wirkende Niederhaltekraft konstant erhalten, und der für die Kraftzerlegung maßgebliche Reibwert in der Anlage wird über das herrschende Anforderungsprofil sowie über die Lebensdauer der Reibbeläge hinweg stabilisiert.
  • Eine besonders korrisionsunempfindliche Lösung der Erfindung sieht vor, dass an der Rückenplatte zwischen einer durch den Winkel α definiert geneigt, geraden Reibbelaganlagefläche und einer tangential (horizontal) gerichteten, geraden Radialauflagefläche eine S-Krümmung vorgesehen ist. Demzufolge ist die Funktion der Erfindung auch insoweit nicht durch irgendwelche aggregierten Schmutz- oder Korrosionsprodukte gefährdet.
  • Eine weiterhin vorteilhafte Lösung schlägt vor, dass der Rückenplattenwerkstoff, welcher zur Ausbildung der S-Krümmung rein theoretisch von der Rückenplatte entfernt werden müsste, lediglich um – oder verlagert wird, nämlich in eine Dickenrichtung der Rückenplatte. Im Ergebnis ist die Rückenplatte nur in dem Bezirk der S-Krümmung im Unterschied zu einer Rückenplattendicke in sonstigen Bezirken verdickt gestaltet. Es wird dazu empfohlen eine spanlose Umformung der Rückenplatte ohne Rekristallisation auszuführen. Infolgedessen wird als Rückenplattenwerkstoff bevorzugt ein günstig spanlos umform- und schneidbarer, bildsamer sowie kaltverfestigter, streifenförmiger Stahlblechwerkstoff empfohlen.
  • An oder auf der Rückenplatte kann zusätzlich ein Dämpfungsblech 21 befestigt sein, welches im Wesentlichen ausschließlich den von Reibwerkstoff abgedeckten Bereich übergreift, und die S-Krümmung umgreift oder freilässt.
  • Eine weiterhin günstige Gestaltung sieht vor, dass die Radialauflagefläche vom Reibbelag auf der Einlaufseite (E) etwa in einer einheitlichen horizontalen Flucht mit einem Reibkraftangriffpunkt SP an dem Reibwerkstoff vorgesehen ist. In Korrelation dazu ist eine radiale Auflagefläche vom Reibbelag auf der Auslaufseite (A) in Relation zu der Auflagefläche auf der Einlaufseite ((E)) versetzt vorgesehen.
  • Eine entsprechende Fahrzeugscheibenbremse umfasst einen radial entnehmbaren Reibbelag mit hammerkopfförmigen Vorsprüngen wobei zur Ausbildung von einem Maschinenelement ein Halterprofil von einem Bauteil der Scheibenbremse ein Widerlager aufweist, welches einen Haken vom Reibbelag in radialer Richtung mit einer Hinterschneidung formschlüssig hintergreift.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus Unteransprüchen in Zusammenhang mit der Beschreibung anhand der Zeichnung hervor, in der vorteilhafte Ausführungsformen und deren Wirkung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:
  • 1 ein gattungsgemäßer Reibbelag gemäß DE 28 04 808 A1 in Applikation bei einer Faustsattelbremse, deren grundsätzlicher Offenbarungsgehalt auf deren Seiten 711 zwecks Vermeidung von unnötigen Wiederholungen in Bezug auf die grundsätzlich gezogene Abstützung von Reibbelägen in einem Halterprofil hier ausdrücklich in die Patentanmeldung und deren Offenbarungsgehalt einbezogen ist,
  • 2: schematische verkleinerte Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibenbremse (Faustfingerseite),
  • 3: schematisch verkleinerte Ansicht der ersten Ausführungsform (Gehäuseseite),
  • 4: Kraft- und Momentenskizze am Führungssystem von 2,
  • 5: eine vergrößerte Einzelheit zum Maschinenelement nach 4,
  • 6: erfindungsgemäßer Schwenkvorgang zwecks Reibbelagmontage zur ersten Ausführungsform,
  • 7 eine erste Variante einer Codierung C zur lagerichtigen Montage der ersten Ausführungsform,
  • 8 eine zweite Variante einer Codierung C bei der ersten Ausführungsform,
  • 9 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in Applikation als Festsattelbremse,
  • 10 Reibbelagansicht von der zweiten Ausführungsform,
  • 11: Die prozentuale Häufigkeit von Geräuschereignissen über dem jeweiligen Schalldruck in dB von a) konventionellen und b) erfindungsgemäßen Fahrzeugscheibenbremsen jeweils bei warmer oder kalter Bremsanlage.
  • Die 1 zeigt eine bekannte Scheibenbremse vom Faustsatteltyp jedoch ohne Bremssattel, also lediglich einen Halter mit einem Halterprofil 2 umfassend Aufnahmemulden 3, 4, die als radial offene Nuten gestaltet sind 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 axial gerichtete Zuspannkraft auf die Rückenplatte 2 ausübt, an einen zugeordneten, nicht gezeigten Reibpartner – wie insbesondere an einen Reibring, an eine Bremsscheibe, oder sonstigen Rotor/Reibpartner angelegt werden. Üblicherweise dient als spannkrafterzeugendes Element ein Bremssattel, welcher in der Zeichnung zwecks Vereinfachung nicht dargestellt ist. Der Bremssattel kann hydraulisch, mechanisch, elektromechanisch und/oder kombiniert durch mehrere Organe betätigt werden, und erfordert zu diesem Zweck entsprechende Betätigungsmittel.
  • In dem beschriebenen System dient das Halterprofil 2 primär zur Aufnahme der Reibbeläge 1. Eine weitere Funktion von dem Halterprofil 2 besteht darin, einen Bremssattel 13 in Axialrichtung (parallel zur Raddrehachse) geringfügig verschiebbar, sowie im Übrigen fest, zu tragen. Üblicherweise ist der Bremssattel 13 vom Faust- oder Schwimmsatteltyp, der geringfügig verschiebbar an dem Halter/ Halterprofil 2 gelagert ist. Dadurch reicht prinzipiell ein Aktuator zur Betätigung eines Reibbelags aus, und ein anderer Reibbelag wird durch Reaktionskraft an den Reibring gedrückt.
  • Die Reibbeläge 1 umfassen zumindest eine Rückenplatte 5 aus Stahlwerkstoff mit hammerkopfförmigen Vorsprüngen 7, 8. Direkt oder indirekt auf der Rückenplatte 5 ist der Reibwerkstoff 6 fixiert. Der Reibbelag 1 dient zur Anlage am nicht gezeigten 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 21 aufgebracht, insbesondere aufgeklebt, sein.
  • Die Kraftübertragung zwischen Reibbelag 1 und Halterprofil 2 erfolgt über wenigstens eine radial auswärts also lotrecht arrangierte Auflagefläche 9, 10 die jeweils symmetrisch am hammerkopfförmigen Vorsprung 7, 8 der Rückenplatte 5 angeordnet sind. Jeder Auflagefläche 9, 10 ist jeweils ein Widerlager 11, 12 im Halterprofil 2 zugeordnet ist, so dass tangential zur Bremsscheibe/Reibring eine formschlüssige Kraftübertragung unter Zugbeanspruchung der Rückenplatte 5 erfolgt. Damit diese gezogene Abstützung drehrichtungsunabhängig erfolgen kann, sind die Hammerköpfe bekannter Reibbeläge 1 jeweils achssymmetrisch zu Achse S mit zwei Vorsprüngen 7, 8 versehen, welche zum Angriff an dem Halterprofil 2 dienen. Eine verteilte Krafteinleitung wird ermöglicht, indem die hammerkopfförmigen Vorsprünge 7, 8 vom Reibbelag 1 jeweils an einem einlaufseitigen Ende unter Druckbeanspruchung in dem Halterprofil 2 aufgenommen sind.
  • Einlaufseitig (E) ist dabei stets – wie schon in der DE 28 04 808 A1 definiert – auf einen ersten Eingriff zwischen Reibbelag 1 und Reibring bezogen. Beispielhaft ist in 1 durch einen Pfeil U eine Hauptdrehrichtung einer Bremsscheibe eines Personenkraftfahrzeugs (Vorwärtsfahrt) definiert.
  • Anhand der 2 bis 10 werden nachstehend im Einzelnen die vorteilhaften Wirkungen und Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei übereinstimmende Merkmale mit übereinstimmenden Bezeichnungen und Bezugsziffern versehen sind.
  • Erfindungsgemäß ist bei einem Reibbelagführungssystem mit einlaufseitig gezogen in einem Halterprofil 2 gelagerten Reibbelägen 1 vorgesehen, dass Widerlager 11 und Haken 17 eine formschlüssige Hinterschneidung 14 definieren wie aus 5 ersichtlich. Die Hinterschneidung 14 wird bei der bevorzugten Ausgestaltung einer Rückenplatte 5 als schiefe Ebene ausgebildet, die durch den Haken 17 mit Hilfe von einem Öffnungswinkel α mit weniger als 90° definiert ist. Die Hinterschneidung 14 an der einlaufseitigen Abstützung verhindert durch das Drehmoment eines Kräftepaares zuverlässig das radiale Ausheben des Reibbelags 1 aus seinem Eingriff in das Führungssystem. Auf Basis dieser Erkenntnis ergeben sich prinzipiell weiterhin Möglichkeiten für die geometrische Auslegung auf der gedrückt abgestützten Auslaufseite A. Die schiefe Ebene/Schräge kann je nach Bedarf sowohl einlaufseitig als auch auslaufseitig, jedoch mit dazu umgekehrter Getriebewirkung vorgesehen sein, obwohl in den 210 ausschließlich Varianten mit einer einlaufseitigen Hinterschneidung 14 gezeigt sind.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügt der gezogen abgestützte, hammerkopfförmige Reibbelag 1 über einen Haken 17 mit einem Öffnungswinkel α, welcher weniger als 90° einschließt. Vorzugsweise beträgt der Öffnungswinkel α vom Haken 17 zwischen etwa 79° bis 89°. Versuche haben eine besonders vorteilhafte Wirkung für eine Neigung zur lotrechten Achse S um 8° also für einen Haken 17 ergeben, der einen Öffnungswinkel von α = 82° aufweist. Das dem Haken 17 zugeordnete Widerlager 11 vom Halterprofil 2 ist parallel zur schiefen Ebene geformt. Zur Vermeidung einer Fehlpaarung zwischen Haken 17 umfassend die schiefe Anlagefläche und einem lotrechten Widerlager 12 kann eine Codierung vorgesehen sein, die eine vertauschte Paarung und Montage vermeidet. Die Codierung ist bevorzugt durch eine asymmetrische Gestaltung der Rückenplatte 5 und/oder des Halterprofils 2 also formschlüssig gelöst. Dabei wird eine Fehlmontage vermieden, indem konstruktiv formschlüssig eine Fehlpaarung ungeeigneter Komponenten oder eine lageunrichtige Paarung geeigneter Komponenten vermieden wird.
  • Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Wirkungslinie der Umfangskraft Fu in einer gemeinsamen Ebene mit der radialen Auflage der Reibbeläge 1 vorgesehen ist. Mit anderen Worten kann eine geometrisch optimale Lage von tangentialem Kraftangriffspunkt an dem Reibwerkstoff 6 im Verhältnis zur Auflage im Halterprofil 2 erreicht werden. Die erzeugte Kraftwirkung ermöglicht, dass die Einlaufseite E des Reibbelags 1 im Betrieb nicht ausgehoben werden kann und wobei auch die Auslaufseite A des Reibbelags 1 unter allen Betriebsbedingungen auf dem Führungssystem aufliegt und nicht in einen undefinierten Schwingungszustand gelangen kann.
  • Neben einem neuartig gestalteten Reibbelag 1 betrifft die Erfindung weiterhin eine angepasste Fahrzeugscheibenbremse 15 umfassend ein Halterprofil 2 mit einem neuartigen Widerlager 11. Dieses verfügt über eine, als Hinterschneidung 14 gestaltete, Gegenfläche welche in der radialen Richtung R den Haken 17 des Reibbelags 1 formschlüssig hintergreift, und dennoch – durch besonders koordinierte Einschwenkmontage – weiterhin eine einfache radiale Entnahme von dem Reibbelag 1 aus dem Halterprofil 2 ermöglicht, ohne aufwändige Demontagearbeiten vorzunehmen. Für diesen Entnahmevorgang reicht ein koordinierter Dreh-/Kippvorgang von dem Reibbelag 1 aus, indem er in seiner Drehrichtung entgegen der Aushebetendenz ausgeführt wird.
  • In der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das der Einlaufseite E gegenüberliegende Widerlager 12 ohne das beschriebene Maschinenelement, insbesondere ohne schiefe Ebene, also mit einer lotrecht vertikal nach außen gerichtet vorgesehenen Anlagefläche für den zugeordneten Vorsprung 8 ausgebildet. Demgegenüber ist die schiefe Ebene in Relation zur lotrecht vertikalen Radialebene in einem Winkel α von etwa 4° – 16° geneigt vorgesehen. Also sind Reibbelag 1 und Halterprofil 2 asymmetrisch geformt.
  • Erfindungsgemäß wird für die neuartige Fahrzeugscheibenbremse 15 ein neuartiger Reibbelagmontageprozess vorgeschlagen, welcher von einer rein radial gerichteten Montage beim Einlegen der Reibbeläge 1 in das Führungssystem des Halterprofils 2 Abstand nimmt. Demzufolge wird jeder Reibbelag 1 beginnend mit seinem hinterschnittenen Vorsprung 7 gewissermaßen schräg in die einlaufseitige Aufnahmemulde 3 des Halterprofils 2 eingehängt. Dann wird der Reibbelag 1 nach 6 in Montagerichtung M im Uhrzeigersinn in die Aufnahmemulde 4 eingeschwenkt. Dabei definiert das Maschinenelement mit seiner Hinterschneidung 14 eine Schwenkachse für den Kippvorgang. Der Kippvorgang ist automatisch beendet, nachdem der auslaufseitige Vorsprung 8 in Eingriff mit der auslaufseitigen Aufnahmemulde 12 gelangt.
  • Dis Ausführungsform nach 9 + 10 unterscheidet sich in Hinblick auf das Maschinenelement im Wesentlichen lediglich durch Orientierung vom Haken 17 nach radial außen. Wie die 9 verdeutlicht, handelt es sich um eine Applikation bei einer Festsattelscheibenbremse. Der Reibbelag 1 ist dabei in den Widerlagern 11, 12 von einem einstückigen Bremssattel 13 aufgenommen sowie geführt angeordnet. Durch den fest Bremssattel entfällt das gesonderte Halterbauteil nach den 28. Die Orientierung vom Öffnungswinkel α am Haken 17 ermöglicht eine Radialmontage ausgehend von radial innen. Im Übrigen erfolgt das prinzipielle Einschwenken des Reibbelags 1 in das Halterprofil 2 vom Bremssattel 13 entsprechend spiegelbildlich zu der Ausführungsform nach 6.
  • Die 11 dokumentiert zusammenfassend größere sowie vergleichende Versuchsserien bei der Anmelderin wobei die prozentuale Häufigkeit von Geräuschereignissen bei Bremsanlagen jeweils über dem erreichten Schalldruck in dB aufgetragen ist. Dabei ist der Kurvenverlauf für eine konventionelle Bremsanlage durch gestrichelte Kurven verdeutlicht. Der Kurvenverlauf für eine erfindungsgemäße Bremsanlage ist durch die durchgezogene Linie gekennzeichnet. Zusätzlich sind die bei kalter Bremsanlage erhaltenen Messergebnisse durch Kreuze markiert wohingegen die bei warmer Bremsanlage erhaltenen Messergebnisse durch zusätzliche Kreise gekennzeichnet sind. Demzufolge ist das Geräuschverhalten der erfindungsgemäßen Bremsanlagen bei sämtlichen Temperaturen signifikant verbessert. Bei warmer Bremsanlage hat sich die erfindungsgemäße Bremsanlage sogar völlig geräuschlos verhalten, so dass gar keine Kurve aufgezeichnet werden konnte. Folglich ist die positive Wirkung der Erfindung nachgewiesen.
  • Bezugszeichenliste
  • Ax
    Axialrichtung
    C
    Codierung
    MT
    Aushebemoment
    R
    Radialrichtung
    S
    Achse
    SP
    Reibkraftangriffpunkt
    T
    Tangentialrichtung
    U
    Pfeil
    1
    Reibbelag
    2
    Halterprofil
    3, 4
    Aufnahmemulde
    5
    Rückenplatte
    6
    Reibwerkstoff
    7
    Vorsprung
    8
    Vorsprung
    9
    Auflagefläche
    10
    Auflagefläche
    11
    Widerlager
    12
    Widerlager
    13
    Bremssattel
    14
    Hinterschneidung
    15
    Fahrzeugscheibenbremse
    16
    Maschinenelement
    17
    Haken
    18
    Auflagefläche
    19
    Auflagefläche
    20
    Montagecodierung
    21
    Dämpfungsblech
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 2804808 A1 [0002, 0017, 0032]

Claims (15)

  1. Reibbelag (1), für eine Fahrzeugscheibenbremse (15), umfassend hammerkopfförmige Vorsprünge (7, 8) umfassend wenigstens eine Rückenplatte (5) mit daran befestigtem Reibwerkstoff (6) zur Anlage an einem Reibring, und wobei die Vorsprünge (7, 8) zur tangential festen Halterung sowie zur axial verschiebbaren Führung in Widerlager (11, 12) von Aufnahmemulden (3,4) eines Halterprofils (2) eingreifen, so dass eine Einleitung einer tangential gerichteten Umfangskraft (Fu, Reibkraft) in das Halterprofil (2) eine Zugbeanspruchung in den Vorsprüngen (7, 9) induziert, dadurch gekennzeichnet, daß an einem einlaufseitig (E) angeordneten, hammerkopfförmigen Vorsprung (7), zwischen Rückenplatte (5) und Halterprofil (2), ein umfangskraftabhängig wirksames, und in den Kraftfluss eingefügtes, Maschinenelement (16) zur Erzeugung von einem Drehmoment vorgesehen ist, das einlaufseitig (E) einem Ausheben des Reibbelags (1) aus dem Halterprofil (2) entgegenwirkt.
  2. Reibbelag (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenelement (16) zwischen Rückenplatte (5) und Halterprofil (2) formschlüssig mit einer Hinterschneidung (14) ausgestaltet ist, die eine radiale Reibbelagmontage ermöglicht.
  3. Reibbelag (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenelement (16) einen Haken (17) mit einer zu einer lotrechten Achse (S) derart geneigt angeordneten Auflagefläche (18) aufweist, dass durch Zerlegung der Umfangskraft (Fu) ein Radialkraftanteil (Fuxsy) erzeugt wird, welcher den Reibbelag (1) radial in Eingriff mit dem Halterprofil (2) drängt, und wobei das Halterprofil (2) eine parallel dazu geneigte Anlagefläche (19) für den Haken (17) aufweist.
  4. Reibbelag (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (17) einen spitzen Öffnungswinkel α kleiner als 90° definiert.
  5. Reibbelag (1) nach einem der Ansprüche 3–4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (17) nach radial außen offen ausgebildet ist.
  6. Reibbelag (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel α in einem Bereich zwischen etwa 78° bis etwa 89° vorgesehen ist.
  7. Reibbelag (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel α etwa 82° beträgt.
  8. Reibbelag (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückenplatte (5) zwischen einer durch den Öffnungswinkel α definierten Auflagefläche (18) vom Haken (17) und einer tangential gerichteten Radialauflagefläche eine S-Krümmung vorgesehen ist.
  9. Reibbelag (1) nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenplatte (5) in dem Bereich der S-Krümmung verdickt ausgebildet ist.
  10. Reibbelag (1) nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückenplatte (5) ein Dämpfungsblech (21) befestigt ist, welches im Wesentlichen ausschließlich einen mit Reibwerkstoff (6) belegten Bereich der Rückenplatte (5) übergreift.
  11. Reibbelag (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialauflagefläche vom Reibbelag (1) auf der Einlaufseite ((E))) etwa in einer einheitlichen horizontalen Flucht mit einem Reibkraftangriffpunkt SP an dem Reibwerkstoff (6) vorgesehen ist.
  12. Reibbelag (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Halterprofil (2) und Reibbelag (1) eine formschlüssige Montagecodierung (20) vorgesehen ist, welche eine Paarung von einem Hammerkopf mit geneigt ausgebildetem Haken (17) mit einem lotrecht ausgebildeten Widerlager (11, 12) vom Halterprofil (2) verhindert (Verbauschutz).
  13. Reibbelag (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagecodierung (20) durch Asymmetrie nämlich durch ein- und auslaufseitig zueinander ungleich ausgebildete hammerkopfförmige Vorsprünge (7, 8) und/oder durch ungleich ausgebildete Aufnahmen der Hammerköpfe im Halterprofil (2) vorgesehen ist.
  14. Fahrzeugscheibenbremse mit einem radial entnehmbaren Reibbelag (1) umfassend hammerkopfförmige Vorsprünge (7, 8) nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung von einem Maschinenelement (16) ein Halterprofil (2) von einem Bauteil der Scheibenbremse ein Widerlager (11, 12) aufweist, welches einen Haken (17) vom Reibbelag (1) in radialer Richtung mit einer Hinterschneidung (14) formschlüssig hintergreift.
  15. Fahrzeugscheibenbremse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Halterprofil (2) für die Vorsprünge (7, 8) vom Reibbelag (1) als schwalbenschwanzförmige Führung in einem Gehäuse von einem Bremssattel (13) vorgesehen ist.
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