DE102015107562A1

DE102015107562A1 - Method for producing a brake shoe, press for producing brake shoes and brake shoe

Info

Publication number: DE102015107562A1
Application number: DE102015107562.8A
Authority: DE
Inventors: Axel Stenkamp; Michael Schorn
Original assignee: TMD Friction Services GmbH
Current assignee: TMD Friction Services GmbH
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2016-11-17
Anticipated expiration: 2035-05-14
Also published as: DE102015107562B4; WO2016180911A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bremsbacke (10), bei der Reibmaterial (144) auf einer Belagträgerplatte (12) aufgebracht und mittels eines Pressstempels (4) durch Aufbringen einer Presskraft (F) auf eine Pressfläche (18) des Reibmaterials (14) verdichtet wird, wobei die Presskraft (F) des Pressstempels (4) über die Pressfläche (18) inhomogen aufgebracht wird. Die Erfindung betrifft desweiteren eine Presse (2) sowie eine Bremsbacke (10).The invention relates to a method for producing a brake shoe (10), in which friction material (144) is applied to a lining carrier plate (12) and applied to a pressing surface (18) of the friction material (14) by means of a press ram (4) ) is compressed, wherein the pressing force (F) of the press ram (4) on the pressing surface (18) is applied inhomogeneous. The invention further relates to a press (2) and a brake shoe (10).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Bremsbacke gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Presse zur Herstellung von Bremsbacken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 sowie eine Bremsbacke gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9. Das Verfahren zur Herstellung einer Bremsbacke sieht vor, dass Reibmaterial auf einer Belagträgerplatte aufgebracht und mittels eines Pressstempels durch Ausüben einer Presskraft auf eine Pressfläche des Reibmaterials verdichtet wird.The invention relates to a method for producing a brake shoe according to the preamble of claim 1, a press for producing brake shoes according to the preamble of claim 5 and a brake shoe according to the preamble of claim 9. The method for producing a brake shoe provides that Frictional material is applied to a lining carrier plate and compacted by means of a press ram by applying a pressing force on a pressing surface of the friction material.

Verfahren der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt. Bremsbacken werden in nahezu allen Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bussen und dergleichen verwendet. Für diese Fahrzeuge haben sich als einzige Bremse oder Primärbremse zwei unterschiedliche Bremstypen als bevorzugt herausgestellt, Trommelbremse und Scheibenbremse. Dabei wird der Scheibenbremse aufgrund ihrer höheren Bremsleistung und einfacheren Wärmeabfuhr häufig der Vorzug gegeben.Methods of the type mentioned are known in the art. Brake shoes are used in almost all vehicles, especially in motor vehicles, such as passenger cars, trucks, buses and the like. For these vehicles, the only brake or primary brake two different types of brakes have been found to be preferred, drum brake and disc brake. In this case, the disc brake is often given preference due to their higher braking performance and easier heat dissipation.

Den meisten Primärbremsanlagen ist gleich, dass ein Reibkörper, eine Bremsbacke, gegen ein mit einem Rad drehfest verbundenen Bauteil, eine Bremstrommel oder eine Bremsscheibe, gerieben wird. Hierdurch wird Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt und das Fahrzeug verlangsamt.It is the same with most primary brake systems that a friction body, a brake shoe, is rubbed against a component that is connected in a rotationally fixed manner to a wheel, a brake drum or a brake disk. As a result, kinetic energy is converted into heat and the vehicle slows down.

Im Falle einer Scheibenbremse werden in einem Bremssattel geführte Bremsbacken, bei denen ein Reibmaterial auf einer Belagträgerplatte aufgebracht ist, hydraulisch oder pneumatisch gegen die mit dem Rad mitrotierende Scheibe gepresst, die von dem Bremssattel axial umgriffen wird.In the case of a disc brake guided in a caliper brake shoes, in which a friction material is applied to a lining carrier plate, hydraulically or pneumatically pressed against the co-rotating with the wheel disc, which is encompassed axially by the caliper.

Bremsen müssen eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen. Zu diesen Anforderungen zählen, dass die Bremse ein gleichbleibendes Bremsverhalten unter allen Zuständen haben soll. Die Bremse soll neu genauso gut bremsen wie bereits abgenutzt. Sie soll kalt genauso gut bremsen wie warm. Auch Nässe soll das Bremsverhalten möglichst nicht beeinflussen.Brakes have to meet a variety of requirements. These requirements include that the brake should have a consistent braking behavior under all conditions. The brake should brake as well as well as worn out. It should brake cold as well as warm. Even wetness should not affect the braking behavior as possible.

Eine weitere Herausforderung ist, dass Bremsen möglicherweise zum Quietschen neigen. Dies ist dadurch bedingt, das die Bremsen zu Vibrationen angeregt werden und dadurch hochfrequent schwingen. Die Verhinderung von Bremsenquietschen ist seit langem Bestandteil der Untersuchungen von Bremsenherstellern. Verschiedene Verfahren wurden dabei beschrieben.Another challenge is that brakes may be prone to squeaking. This is due to the fact that the brakes are excited to vibrate and thereby vibrate high frequency. The prevention of brake squeal has long been part of the investigations of brake manufacturers. Various methods have been described.

So offenbart die DE 39 05 627 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Belags für eine Bremsscheibe, wobei der Belag eine Grundplatte und eine Auflage auf der Grundplatte hat und mittels Erwärmung und Pressen von körnigem Gut geformt ist. Die Auflage ist in Form einer Mehrzahl von Arten von Auflageabschnitten ausgebildet, die fest mit einer Mehrzahl von auf der Oberfläche der Grundplatte vorgegebenen Bereichen verbunden sind. Das körnige Gut wird für die jeweiligen Auflageabschnitte in die Bereiche eingebracht, die in einem Formgestell durch Unterteilungsplatteneinrichtungen so begrenzt werden, dass sie den auf der Grundplatte vorgegebenen Bereichen entsprechen. Die Unterteilungsplatteneinrichtungen werden dann von dem Formgestell entfernt. Das körnige Gut im Formgestell wird einer Pressbehandlung unterworfen, bei der das körnige Gut gegen die Grundplatte gedrückt wird, die derart angeordnet ist, dass ein offenes Ende des Formgestells geschlossen ist. Das körnige Gut wird ebenfalls einer Wärmebehandlung unterworfen. Die Auflageabschnitte werden befestigt, die auf einer Oberfläche der Grundplatte ausgeformt wurden.So revealed the DE 39 05 627 A1 a method for producing a pad for a brake disc, wherein the pad has a base plate and a support on the base plate and is formed by heating and pressing of granular material. The overlay is formed in the form of a plurality of types of support sections which are fixedly connected to a plurality of predetermined on the surface of the base plate areas. The granular material is introduced for the respective support portions in the areas which are limited in a mold frame by subdivision plate means so that they correspond to the predetermined areas on the base plate. The partition plate assemblies are then removed from the mold rack. The granular material in the mold rack is subjected to a pressing treatment in which the granular material is pressed against the base plate arranged such that an open end of the mold rack is closed. The granular material is also subjected to a heat treatment. The support sections are fastened, which were formed on a surface of the base plate.

Dadurch können in den unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche körnige Güter mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden.As a result, different granular goods with different properties can be used in the different areas.

Nachteilig an dem Verfahren ist, dass die Herstellung relativ aufwendig ist. Zudem sind unterschiedliche Abnutzungseigenschaften der unterschiedlichen Bereiche zu erwarten, die über die Nutzungsdauer eine Veränderung der Bremseigenschaften nach sich ziehen können.A disadvantage of the method is that the production is relatively expensive. In addition, different wear properties of the different areas are to be expected, which can lead to a change in the braking properties over the service life.

Somit stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung einer Bremsbacke, eine Presse und eine Bremsbacke der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass Bremsbacken mit verbesserten Materialeigenschaften angegeben werden können, die möglichst kostengünstig herstellbar sind.Thus, the task of further developing a method for producing a brake shoe, a press and a brake shoe of the type mentioned in that brake shoes can be specified with improved material properties that are produced as inexpensively.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Bremsbacke gemäß Anspruch 1, durch eine Presse zur Herstellung von Bremsbacken gemäß dem nebengeordneten Anspruch 5 sowie durch eine Bremsbacke gemäß dem nebengeordneten Anspruch 9. Weiterführende Ausgestaltungen des Verfahrens, der Presse sowie der Bremsbacke sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.The object is achieved by a method for producing a brake shoe according to claim 1, by a press for the production of brake shoes according to the independent claim 5 and by a brake shoe according to the independent claim 9. Further developments of the method, the press and the brake shoe are the subject of respective dependent claims.

Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung einer Bremsbacke beschrieben. Im Rahmen des Verfahrens wird Reibmaterial auf einer Belagträgerplatte aufgebracht und mittels eines Pressstempels durch Aufbringen einer Presskraft auf eine Pressfläche des Reibmaterials verdichtet. Das Aufbringen des Reibmaterials kann durch Schüttung erfolgen, wobei das Reibmaterial üblicherweise parallel zur Grundplatte geschüttet wird.Hereinafter, a method of manufacturing a brake shoe will be described. In the process, friction material is applied to a lining carrier plate and compacted by means of a press ram by applying a pressing force to a pressing surface of the friction material. The application of the friction material can be carried out by pouring, wherein the friction material is usually poured parallel to the base plate.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Presskraft des Pressstempels über die Pressfläche inhomogen aufgebracht wird. Hierdurch entstehen in dem Reibmaterial Bereiche, die höher verdichtet werden als andere Bereiche. In the context of the invention it is provided that the pressing force of the press ram is applied inhomogeneously over the pressing surface. This creates areas in the friction material that are compressed higher than other areas.

Das Reibmaterial hat nach der Pressung in den unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche physikalische Eigenschaften, insbesondere unterschiedliche Kompressibilität. Diese unterschiedlichen Kompressibilitäten können dazu verwendet werden, das Resonanzverhalten einer Bremsanordnung, insbesondere das Zusammenspiel zwischen Bremsbacken und Bremsscheibe so zu optimieren, dass Bremsenquietschen vermieden werden kann.The friction material has different physical properties after compression in the different areas, in particular different compressibility. These different compressibilities can be used to optimize the resonance behavior of a brake assembly, in particular the interaction between brake shoes and brake disc so that brake squeal can be avoided.

Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Bremsbacken können flexibler auf fahrzeugspezifische Bremsanlagen eingestellt werden. So können sie einerseits so ausgelegt werden, dass ihre Resonanzfrequenzen in Bereichen liegen, die in der Praxis nicht angeregt werden und andererseits so, dass möglicherweise auftretende Schwingungen ausreichend gedämpft werden. Die Dämpfung bewirkt, dass das System auch bei Anregungen in der Nähe der Resonanzfrequenz nicht aufschwingt. Gleichzeitig werden durch Teilbereiche niedriger Kompressibilität gute Bremseigenschaften sichergestellt.The brake shoes produced in the context of the method according to the invention can be adjusted more flexibly to vehicle-specific brake systems. On the one hand, they can be designed so that their resonance frequencies lie in areas that are not excited in practice, and on the other hand, so that possibly occurring vibrations are sufficiently attenuated. The attenuation causes the system does not oscillate even with excitations in the vicinity of the resonance frequency. At the same time, good braking properties are ensured by subsections of low compressibility.

Ein erster weiterführender Aspekt des Verfahrens sieht vor, dass der Pressstempel eine nicht ebene Pressfläche aufweist und senkrecht zu der Belagträgerplatte bewegt wird. Durch die nicht ebene Pressfläche des Pressstempels können bei einer Bewegung des Pressstempels senkrecht zur Belagträgerplatte Bereiche erzeugt werden, in denen unterschiedliche Presskräfte auf den Reibbelag ausgeübt werden. Die unterschiedlichen Presskräfte bewirken, dass das Reibmaterial in den verschiedenen Bereichen unterschiedlich verdichtet wird, so dass Teilbereiche mit hoher Kompressibilität und Teilbereiche mit niedriger Kompressibilität geschaffen werden können. Durch das Bewegen des Pressstempels senkrecht zur Belagträgerplatte kann eine auf das viskose Reibmaterial wirkende Scherkraft beim Pressen gering gehalten werden, so dass ein Fluss von Reibmaterial, der einen gewissen Ausgleich zwischen den unterschiedlichen Bereichen bewirken könnte, reduziert werden kann.A first further aspect of the method provides that the ram has a non-planar pressing surface and is moved perpendicular to the lining carrier plate. Due to the non-planar pressing surface of the ram areas can be generated in a movement of the press ram perpendicular to the lining carrier plate areas in which different pressing forces are exerted on the friction lining. The different pressing forces cause the friction material in the different areas is compressed differently, so that sections with high compressibility and sections with low compressibility can be created. By moving the plunger perpendicular to the pad carrier plate, a shearing force acting on the viscous friction material can be kept small during pressing, so that a flow of friction material that could cause some balance between the different regions can be reduced.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Pressstempel eine gestufte oder gekrümmte Pressfläche aufweist. Ein gestufter Pressstempel kann eine oder mehrere Stufen aufweisen, so dass Bereiche des Reibmaterials entstehen, die dichter an die Belagträgerplatte heranreichen als andere Bereiche. In solchen Bereichen wird eine höhere Presskraft erreicht als in Bereichen, die weiter weg von der Belagträgerplatte sind. Durch Verwendung von gekrümmten Pressflächen ist es möglich, Kompressionsgradienten einzubringen, die einen homogenen Übergang von Teilbereichen hoher Kompressibilität und Teilbereichen niedriger Kompressibilität bewirken, was für manche Auslegungen vorteilhaft ist.In a further possible embodiment it can be provided that the press ram has a stepped or curved pressing surface. A staggered ram may have one or more steps such that portions of the friction material that are closer to the backing plate than other portions are formed. In such areas, a higher pressing force is achieved than in areas farther away from the lining carrier plate. By using curved pressing surfaces, it is possible to introduce compression gradients which cause a homogeneous transition of portions of high compressibility and portions of low compressibility, which is advantageous for some designs.

In einer weiterführenden Ausgestaltung kann der Pressstempel zwischen zwei und sechs oder zwischen drei und fünf oder drei oder vier oder fünf Stufen aufweisen. Somit lassen sich je nach Anforderung entsprechende Zonen unterschiedlicher Verdichtung im Reibmaterial definieren, z. B. härtere oder weichere Randzonen verglichen mit mittleren Bereichen.In a further embodiment, the ram can have between two and six or between three and five or three or four or five stages. Thus, depending on the requirement, corresponding zones of different compression in the friction material can be defined, eg. For example, harder or softer edge zones compared to middle areas.

In einer weiterführenden Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die gepresste Bremsbacke nach dem Verdichten in vorgenannter Weise gehärtet und/oder gescorcht wird.In a further embodiment of the method it can be provided that the pressed brake shoe is hardened and / or scored in the aforementioned manner after the compression.

Darüber hinaus kann in manchen Ausgestaltungen vorgesehen werden, dass die gepresste und/oder gehärtete/gescorchte Bremsbacke eingeebnet wird, um Oberflächenunebenheiten und/oder Stufen zu entfernen. Das Einebnen kann durch Abschleifen erfolgen. Das Einebnen kann auch ein Zwischenschritt zwischen Härten und Scorchen sein.In addition, in some embodiments, it may be provided that the pressed and / or hardened / smoothed brake shoe is flattened to remove surface irregularities and / or steps. The leveling can be done by grinding. Leveling can also be an intermediate step between hardening and scoring.

Ein erster unabhängiger Gegenstand betrifft eine Presse zur Herstellung von Bremsbacken, mit einem Pressnest, in das eine Belagträgerplatte sowie Reibmaterial einbringbar sind, und mit einem verfahrbaren Pressstempel, der gegen das Reibmaterial pressbar ist. Erfindungsgemäß ist die Presse derart gestaltet, dass die Presskraft über eine Pressfläche des Pressstempels inhomogen aufgebracht wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass die gepressten Bremsbacken in unterschiedlichen Bereichen unterschiedlich stark komprimiert werden, so dass das Reibmaterial der fertiggestellten Bremsbacke Teilbereiche mit einer hohen Kompressibilität und Teilbereiche mit einer demgegenüber niedrigeren Kompressibilität aufweist.A first independent article relates to a press for the manufacture of brake shoes, with a press nest, in which a lining carrier plate and friction material can be introduced, and with a movable press die which can be pressed against the friction material. According to the invention, the press is designed such that the pressing force is applied inhomogeneously via a pressing surface of the press ram. In this way it can be achieved that the pressed brake shoes are compressed to different degrees in different areas, so that the friction material of the finished brake shoe has portions with high compressibility and portions with a comparatively lower compressibility.

Gemäß einer ersten möglichen weiterführenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Pressstempel eine nicht ebene Pressfläche aufweist und senkrecht zur Belagträgerplatte bewegbar ist. Durch die Verwendung einer nicht ebenen Pressfläche können bei einer Bewegung des Pressstempels senkrecht zur Belagträgerplatte unterschiedliche Presskräfte in unterschiedlichen Bereichen durch unterschiedlich hohe Kompression des Reibmaterials erreicht werden.According to a first possible further embodiment, it is provided that the press ram has a non-planar pressing surface and is movable perpendicular to the lining carrier plate. By using a non-planar pressing surface, different pressing forces can be achieved in different areas by different degrees of compression of the friction material during a movement of the press ram perpendicular to the lining carrier plate.

In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Pressstempel eine gestufte oder gekrümmte Pressfläche aufweist. Durch Stufen oder Krümmungen der Pressfläche, beispielsweise konkave oder konvexe Krümmungen, können Reibmaterialien in unterschiedlichen Bereichen unterschiedlich stark pressen und damit gewünschte Materialeigenschaften einer fertigen Bremsbacke erzeugen, die geeignet sind, erforderliche Bremseigenschaften bereitzustellen.In a further embodiment, it can be provided that the pressing punch has a stepped or curved pressing surface. By steps or curvatures of the pressing surface, such as concave or convex curvatures can Press friction materials in different areas different degrees and thus produce desired material properties of a finished brake shoe, which are suitable to provide required braking properties.

Der Pressstempel kann in einer weiterführenden Ausgestaltung zwischen zwei und sechs oder zwischen drei und fünf oder drei oder vier oder fünf Stufen aufweisen.In a further embodiment, the ram can have between two and six or between three and five or three or four or five stages.

Ein weiterer nebengeordneter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Bremsbacke mit einer Belagträgerplatte und Reibmaterial, das auf die Belagträgerplatte gepresst ist, wobei das Reibmaterial Teilbereiche mit einer hohen Kompressibilität und Teilbereiche mit einer niedrigen Kompressibilität aufweist. Solche Bremsbacken können hinsichtlich ihrer akustischen Eigenschaften sowie hinsichtlich ihres Bremsverhaltens derart optimiert werden, dass hohe Bremsleistungen und hoher Bremskomfort kombinierbar sind.Another subsidiary aspect of the present invention relates to a brake shoe with a lining carrier plate and friction material which is pressed onto the lining carrier plate, wherein the friction material has portions with a high compressibility and portions with a low compressibility. Such brake shoes can be optimized in terms of their acoustic properties and in terms of their braking behavior so that high braking performance and high braking comfort can be combined.

Eine erste mögliche weiterführende Ausgestaltung sieht vor, dass die Teilbereiche hoher Kompressibilität und demgegenüber niedrigerer Kompressibilität über eine Reibfläche des Reibmaterials eingebracht sind. Somit kann es Bereiche des Bremsbelages geben, die weicher sind und solche, die härter sind. Die weicheren Bereiche, also solche Bereiche mit hoher Kompressibilität, können an solchen Stellen eingesetzt werden, an denen üblicherweise Schwingungen hervorgerufen werden können, beispielsweise in den Randbereichen des Reibmaterials. Die Teilbereiche mit hoher Kompressibilität, also die harten Bereiche, können beispielsweise in der Mitte der Bremsbacke angeordnet werden.A first possible further embodiment provides that the subregions of high compressibility and, on the other hand, lower compressibility are introduced via a friction surface of the friction material. Thus, there may be areas of the brake pad that are softer and those that are harder. The softer areas, ie those areas with high compressibility, can be used in places where vibrations can usually be caused, for example in the edge regions of the friction material. The sections with high compressibility, so the hard areas, for example, can be arranged in the middle of the brake shoe.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Teilbereiche mit einem Kompressionsgradienten ineinander übergehen. Dies kann bewirken, dass die Bereichsgrenzen nicht so stark ausgeprägt sind, was die Festigkeit einer entsprechenden Bremsbacke positiv beeinflussen kann.According to another possible embodiment, it can be provided that the subregions merge into one another with a compression gradient. This can cause the range limits are not so pronounced, which can positively influence the strength of a corresponding brake shoe.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any meaningful combination form the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency.

Dabei zeigen schematisch:Here are shown schematically:

1 eine erfindungsgemäße Presse zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Bremsbacke, 1 a press according to the invention for producing a brake shoe according to the invention,

2A bis 2D verschiedene Ansichten einer ersten Ausführungsform eines Pressstempels, 2A to 2D different views of a first embodiment of a press ram,

3A bis 3C eine zweite Ausführungsform eines Pressstempels, 3A to 3C a second embodiment of a press ram,

4A bis 4C eine dritte Ausführungsform eines Presstempels, 4A to 4C A third embodiment of a press stamp,

5A bis 5C eine vierte Ausführungsform eines Pressstempels, 5A to 5C A fourth embodiment of a press ram

6A bis 6C eine fünfte Ausführungsform eines Pressstempels sowie 6A to 6C a fifth embodiment of a ram as well

7 eine Darstellung einer Ultraschallmessung, die mit einer Versuchsanordnung erzeugt wurde. 7 a representation of an ultrasonic measurement, which was generated with a test arrangement.

Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden nachfolgend zur besseren Lesbarkeit mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or equivalent components are subsequently provided with the same reference numerals for better readability.

1 zeigte eine erfindungsgemäße Presse 2. 1 showed a press according to the invention 2 ,

Die Presse 2 weist einen beweglichen Pressstempel 4 auf, der gegen ein Pressnest 6 bewegbar ist. Der Pressstempel 4 ist durch einen Antrieb 8 axial betätigbar.The press 2 has a movable plunger 4 up against a press nest 6 is movable. The press stamp 4 is by a drive 8th axially actuated.

In dem Pressnest 6 ist eine Bremsbacke 10 im ungepressten Zustand eingelegt. Die Bremsbacke weist eine Belagträgerplatte 12 und Reibmaterial 14 auf, wobei das Reibmaterial 14 auf die Belagträgerplatte 12 aufgebracht ist. Das Reibmaterial 14 soll mit Hilfe des Pressstempels 4 durch Pressen verdichtet werden. Das Reibmaterial 14 ist mit einer Reibfläche 16, die im späteren Einsatz einen Reibkontakt zu einer Bremsscheibe herstellen soll, zum Pressstempel 4 gerichtet. Die Reibfläche 16 des Reibmaterials 14 wird von einer Pressfläche 18 des Pressstempels 4 gepresst. Der Pressstempel 4 übt dabei eine Presskraft F aus.In the press nest 6 is a brake shoe 10 inserted in the unpressed state. The brake shoe has a lining carrier plate 12 and friction material 14 on, with the friction material 14 on the lining carrier plate 12 is applied. The friction material 14 should with the help of the press stamp 4 be compacted by pressing. The friction material 14 is with a friction surface 16 , which is to produce a frictional contact with a brake disc in later use, the punch 4 directed. The friction surface 16 of the friction material 14 is from a pressing surface 18 of the press stamp 4 pressed. The press stamp 4 it exerts a pressing force F.

Zur Herstellung entsprechender Bremsbacken sind weitere Verfahrensschritte erforderlich, die vorliegend nicht im Detail beschrieben sind, so zum Beispiel eine Wärmebehandlung des Reibmaterials, die einerseits eine Härtung mit sich bringt und andererseits ggf. ein Ausgasen des Reibmaterials.For the production of corresponding brake shoes further process steps are required, which are not described in detail in the present case, such as a heat treatment of the friction material, which on the one hand brings with it a hardening and, on the other hand, if necessary, outgassing of the friction material.

Desweiteren kann ein Einebnen der Reibfläche 16 durch Abschleifen erfolgen.Furthermore, a leveling of the friction surface 16 done by grinding.

Die 2A bis 2D zeigen verschiedene Ansichten eines Stempelkopfs 20 des Pressstempels 4 in einer ersten Ausführungsform. The 2A to 2D show different views of a stamp head 20 of the press stamp 4 in a first embodiment.

Der Stempelkopf 20 kann einteilig mit dem Pressstempel 4 sein oder, wie dargestellt, austauschbar.The stamp head 20 Can be made in one piece with the press punch 4 be or, as shown, exchangeable.

2A zeigt dabei einen Querschnitt durch den Stempelkopf 20. Die Pressfläche 18 des Stempelkopfs 20 weist zwei Stufen auf, wie in der Vergrößerung nach 2B deutlicher zu erkennen ist. Vorliegend sind die Stufenhöhen 0,5 mm. Durch die beiden Stufen wird das Reibmaterial 14 in drei Bereichen unterschiedlich stark verdichtet. Die am stärksten verdichteten Bereiche weisen eine niedrigere Kompressibilität auf als die weniger stark verdichteten Bereiche. Auf diese Weise kann mit dem Stempelkopf 20 nach den 2A bis 2D eine Bremsbacke erzeugt werden, die drei Bereiche mit unterschiedlicher Kompressibilität aufweisen. 2A shows a cross section through the stamp head 20 , The pressing surface 18 of the stamp head 20 has two steps, as in the magnification 2 B can be seen more clearly. In the present case, the step heights are 0.5 mm. Through the two stages becomes the friction material 14 compressed in different ways in three areas. The most densified areas have lower compressibility than the less densified areas. In this way can with the stamp head 20 after the 2A to 2D a brake shoe are generated, which have three areas with different compressibility.

2C zeigt eine Draufsicht auf den Stempelkopf 20 von der Pressfläche 18 aus gesehen. Die drei Bereiche 20.1 bis 20.3, die durch die Stufen erzeugt werden, sind jeweils gleich breit und weisen parallele Kanten auf. 2C shows a plan view of the stamp head 20 from the pressing surface 18 seen from. The three areas 20.1 to 20.3 , which are generated by the stages, each have the same width and have parallel edges.

2D zeigt eine perspektivische Ansicht des Stempelkopfs. 2D shows a perspective view of the stamp head.

Die 3A bis 3C zeigen einen Stempelkopf 22 in einer zweiten Ausführungsform.The 3A to 3C show a stamp head 22 in a second embodiment.

Der Stempelkopf 22 ist ballig gestaltet, was durch die Hilfslinie 24 sichtbar wird. In der Draufsicht nach 3B sind daher keine Kanten auf der Pressfläche 18 zu erkennen. Durch die ballige Struktur wird ein Kompressionsgradient in dem Reibmaterial 14 erzeugt.The stamp head 22 is convex, resulting in the auxiliary line 24 becomes visible. In the plan view 3B are therefore no edges on the pressing surface 18 to recognize. The crowned structure becomes a compression gradient in the friction material 14 generated.

Die 4A bis 4C zeigen eine dritte Ausführungsform eines Stempelkopfs 26, der, im Gegensatz zu der Ausführungsform nach den 3A bis 3C, konkav gestaltet ist, so dass Randbereiche des Reibmaterials 14 stärker verdichtet werden, als der mittlere Bereich.The 4A to 4C show a third embodiment of a stamp head 26 , which, in contrast to the embodiment of the 3A to 3C , is concave, so that edge portions of the friction material 14 be more densified than the middle range.

Die 5A bis 5C zeigen eine vierte Ausführungsform eines Stempelkopfs 28.The 5A to 5C show a fourth embodiment of a stamp head 28 ,

In dem Stempelkopf 28 ist ein Schriftzug 30 eingebracht. Der Schriftzug 30 ist vorliegend als Vertiefung ausgestaltet, könnte jedoch auch erhaben ausgestaltet sein. Durch den Schriftzug 30 werden in dem Reibmaterial 14 der Bremsbacke 10 im Bereich des Schriftzuges andere Kompressibilitäten erreicht als außerhalb.In the stamp head 28 is a lettering 30 brought in. The lettering 30 is designed here as a recess, but could also be designed sublime. By the lettering 30 be in the friction material 14 the brake shoe 10 in the area of the lettering reaches other compressibilities than outside.

Die durch den Schriftzug 30 eingebrachten Strukturmarkierungen sind auch nach einem Abschleifen der Reibfläche 16 nachweisbar. Selbst bei schon benutzten Bremsbacken, bei denen bereits Reibmaterial abgebremst wurde, lassen sich durch die unterschiedlichen Kompressibilitäten durch verschiedene Verfahren, beispielsweise Ultraschall, Messungen vornehmen, die den Schriftzug erkennen lassen. Dies kann beispielsweise dazu verwendet werden, originale Bremsbacken von Fälschungen zu unterscheiden, die solche Merkmale nicht aufweisen.The by the lettering 30 introduced structure marks are also after a grinding of the friction surface 16 detectable. Even with already used brake shoes, in which friction material has already been braked, can be made by the different compressibilities by various methods, such as ultrasound, measurements that detect the lettering. This can be used, for example, to distinguish original brake shoes from counterfeits that do not have such features.

Die 6A bis 6C zeigen eine fünfte Ausführungsform eines Stempelkopfs 32.The 6A to 6C show a fifth embodiment of a stamp head 32 ,

Der Stempelkopf 32 weist an der Pressfläche 18 drei Bereiche 32.1 bis 32.3 auf, wobei der Bereich 32.2 in der Mitte zwischen den Bereichen 32.1 und 32.3 liegt und eine Krümmung aufweist, wie insbesondere in der perspektivischen Ansicht nach 6C zu erkennen ist. Im mittleren Bereich des Reibmaterials 14 der Bremsbacke 10 ist somit eine geringere Verdichtung und damit eine höhere Kompressibilität gegeben als in den Bereichen 32.1 und 32.3. Der Bereich der entsprechenden Bremsbacke 10 kann somit möglicherweise auftretende Schwingungen besser dämpfen und somit einem Bremsenquietschen entgegenwirken.The stamp head 32 points to the pressing surface 18 three areas 32.1 to 32.3 on, the area being 32.2 in the middle between the areas 32.1 and 32.3 lies and has a curvature, as in particular in the perspective view 6C can be seen. In the middle area of the friction material 14 the brake shoe 10 is thus a lower compression and thus given a higher compressibility than in the areas 32.1 and 32.3 , The area of the corresponding brake shoe 10 Thus, it can better absorb any vibrations that may occur and thus counteract brake squeal.

7 zeigt eine Validierungsuntersuchung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 7 shows a validation of the method according to the invention.

Ein Kreuz 34 wurde an einem Presstempel 4 verwendet, um lokal die Presskräfte zu erhöhen. Die damit hergestellte Bremsbacke 10 wurde anschließend mit einem Ultraschallsystem vermessen. Im Bereich des Kreuzes 34 bildet sich ein Teilbereich 36 mit niedriger Kompressibilität (schwarz) aus, welcher von einem Teilbereich 38 umgeben ist, der eine demgegenüber höhere Kompressibilität (weiß) aufweist.A cross 34 was on a press stamp 4 used to locally increase the pressing forces. The brake shoe made with it 10 was subsequently measured with an ultrasound system. In the area of the cross 34 a subarea forms 36 with low compressibility (black) off, which of a subrange 38 surrounded, which has a contrast higher compressibility (white).

Die Erhöhung der Presskraft in dem Bereich hat Einfluss auf weitere Eigenschaften des Reibmaterials 14, so zum Beispiel dessen Dichte, Porosität, Elastizitätskonstanten, Scherwerte und Steifigkeit. Hierdurch lassen sich Nässeempfindlichkeit, Verschleißverhalten, Fading-Eigenschaften sowie NVH-Eigenschaften beeinflussen.The increase of the pressing force in the area has an influence on further properties of the friction material 14 such as its density, porosity, elastic constants, shear and stiffness. As a result, moisture sensitivity, wear behavior, fading properties and NVH properties can be influenced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: PressePress
44: Pressstempelpress die
66: PressnestPress nest
88th: Antriebdrive
1010: Bremsbackebrake shoe
1212: BelagträgerplatteBacking plate
1414: Reibmaterialfriction material
1616: Reibflächefriction surface
18 18: PressflächePress area
2020: Stempelkopfram head
20.1–20.320.1-20.3: Bereicheareas
2222: Stempelkopfram head
2424: Hilfslinieledger line
2626: Stempelkopfram head
2828: Stempelkopfram head
3030: Schriftzuglettering
3232: Stempelkopfram head
32.1–32.332.1-32.3: Bereicheareas
3434: Kreuzcross
3636: Teilbereich mit niedriger KompressibilitätPartial area with low compressibility
3838: Teilbereich hoher KompressibilitätPart of high compressibility
FF: Presskraftpressing force

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3905627 A1 [0007]

Claims

Method for producing a brake shoe, in which friction material ( 144 ) on a lining carrier plate ( 12 ) and by means of a press ram ( 4 ) by applying a pressing force (F) to a pressing surface ( 18 ) of the friction material ( 14 ) is compressed, characterized in that the pressing force (F) of the press ram ( 4 ) over the pressing surface ( 18 ) is applied inhomogeneous.

Method according to claim 1, characterized in that the press ram ( 4 ) a non-planar pressing surface ( 18 ) and perpendicular to the lining carrier plate ( 12 ) is moved.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the pressing punch ( 4 ) a stepped or curved pressing surface ( 18 ) having.

Method according to claim 3, characterized in that the pressing punch ( 4 ) between two and six or between three and five or three or four or five stages ( 20.1 . 20.2 . 20.3 ) having.

Press for the production of brake shoes ( 10 ), with a press nest ( 6 ) into which a lining carrier plate ( 12 ) as well as friction material ( 14 ) can be introduced and a movable punch ( 4 ), which against the friction material ( 14 ) is pressable, characterized in that the press ( 2 ) is designed such that the pressing force (F) over a pressing surface ( 18 ) of the press ram ( 4 ) is applied inhomogeneous.

Press according to claim 5, characterized in that the press ram ( 4 ) a non-planar pressing surface ( 18 ) and perpendicular to the lining carrier plate ( 12 ) is movable.

Press according to claim 5 or 6, characterized in that the press ram ( 4 ) a stepped or curved pressing surface ( 18 ) having.

Press according to claim 7, characterized in that the press ram ( 4 ) between two and six or between three and five or three or four or five stages ( 20.1 . 20.2 . 20.3 ) having.

Brake shoe, with a lining carrier plate ( 12 ) and friction material ( 14 ), wherein the friction material ( 14 ) on the lining carrier plate ( 12 ) and the friction material ( 14 ) Subareas ( 38 ) with high compressibility and subregions ( 36 ) having a low compressibility.

Brake shoe according to claim 9, characterized in that the subregions ( 36 . 38 ) via a friction surface ( 16 ) of the friction material ( 14 ) are introduced.

Brake shoe according to claim 9 or 10, characterized in that the subregions ( 36 . 38 ) merge into one another with a compression gradient.