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Die Erfindung betrifft eine Trommelbremse nach
Anspruch 1 sowie ein Verfahren zu deren Herstellung nach Anspruch
12.
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Aus der
DE 43 27 557 A1 ist eine
als Feststellbremse verwendete Trommelbremse bekannt, bei der zwei
Bremsbacken mittels eines Spreizschlosses an eine Bremstrommel angedrückt werden.
Die auftretenden Umfangskräfte
werden auf einen Abstützbock übertragen.
Dazu liegen die Schmalseiten der Bremsbackenstege am Abstützbock an.
Der Abstützbock
besteht aus einem abgewinkelten Stanzteil, das eine Bohrung aufweist,
in der ein Rohrelement befestigt ist. Das Rohrelement ist zur Befestigung
des Abstützbocks
in eine Bohrung des Achsschenkels eingesteckt.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine,
Trommelbremse mit verbesserter Abstützung der Bremsbacken am Abstützbock anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch eine Trommelbremse
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu wird gemäß Anspruch
1 der Abstützbock
annähernd trapezförmig gestaltet.
Das hat den Vorteil, dass die Abstützflächen winklig zueinander angeordnet
sind und so eine Kerbwirkung der Bremsbacken vermindert wird. Die
erfindungsgemäße Trommelbremse
ist daher in besonderer Weise für
Fahrzeuge mit gegossenem Aluminiumradträger geeignet. Idealerweise sind
die Abstützflächen so
zu den Bremsbacken angeordnet, dass sie senkrecht zur eingeleiteten
Kraft ausgebildet sind. Dadurch werden die Kräfte vollständig aufgenommen, ohne dass
sich störende Querkräfte ergeben.
Derartige Querkräfte
können
zu Scherwirkungen führen
oder das Abstützelement verschieben.
Wird das Abstützelement
in Richtung Bremstrommel verschoben, kann es an dieser schleifen.
Kommt die gesamte Seitenfläche
des Bremsbelagträgers
an der Abstützfläche zur
Anlage, so ist die Flächenpressung
gering. Damit ist auch die Kerbwirkung, die vom Bremsbelagträger auf
das Abstützelement
ausgeübt
wird, gering. Eine solche Kerbwirkung kann zum Abscheren der Abstützflächen führen.
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Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen
ergeben sich aus der Beschreibung, sowie den Zeichnungen. Im Folgenden
wird anhand der Zeichnungen eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine
räumliche
Ansicht einer bevorzugten Trommelbremse,
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2 eine
räumliche
Ansicht eines Abstützbocks,
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3 eine
gemäß Linie
III-III geschnittene Darstellung des Abstützbocks gemäß 2.
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1 zeigt
einen Radträger 1 eines
Fahrzeuges mit einer schematisch angedeuteten Trommelbremse 2.
Die Trommelbremse 2 verfügt über eine Grundplatte 3,
die am Radträger 1 befestigt
ist. In einer zentralen Öffnung
der Grundplatte 3 ist eine nicht dargestellte Radnabe geführt. Eine
solche Trommelbremse 2 wird beispielsweise als Feststellbremse
eingesetzt. Üblicherweise
wird eine Feststellbremse mechanisch betätigt. In einer günstigen
Ausführungsform
ist die als Trommelbremse 2 ausgeführte Feststellbremse im Innenraum
einer Bremsscheibe angeordnet, die als Betriebsbremse dient.
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An der Grundplatte 3 sind
zwei Bremsbacken 4 beweglich befestigt, von denen der Übersichtlichkeit
wegen nur eine, links vom Abstützbock 10,
dargestellt ist. Die Bremsbacken 4 weisen jeweils einen Bremsbelagträger 5 und
einen Bremsbelag 6 auf. Der Bremsbelagträger 5 ist
vorzugsweise aus Stahl gefertigt. Die Bremsbacken 4 sind
an der Grundplatte 3 befestigt. Dabei sind die beiden Bremsbacken 4 einander
gegenüberliegend
angeordnet und weisen mit ihren Bremsbelägen 6 nach außen.
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Zur Betätigung der Trommelbremse 2 ist
ein Spreizschloss 7 vorgesehen. Wie in 3 dargestellt, ist das Spreizschloss 7 zwischen
zwei in Umfangrichtung gegenüberliegenden
Endflächen 8, 9 der beiden
Bremsbacken 4 angeordnet. Bei Betätigung der Trommelbremse 2 werden
die Bremsbacken 4 durch das Spreizschloss 7 nach
außen
gegen die Innenfläche
einer nicht dargestellten Bremstrommel gedrückt. Die beim Bremsen auftretende
Reibkraft wird, abhängig
von der Drehrichtung der Bremstrommel und somit der Fahrtrichtung
des Fahrzeuges, über
eine der Endflächen 8 oder 9 von
den Bremsbacken 4 auf den ruhenden Abstützbock 10 übertragen.
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Wie in 2 und 3 erkennbar besteht der
Abstützbock 10 aus
einem inneren Teil, dem Bremsstator 11 und einem äußeren Teil,
dem Abstützelement 12.
Der dargestellte Bremsstator 11 kann, wie der bevorzugte
Radträger 1,
aus Aluminium ausgeführt
sein. Um die weiche Aluminiumoberfläche des Bremsstators 11 vor
einer Einwirkung des Bremsbelagträgers 4 aus Stahl zu
schützen,
umfasst das Abstützelement 12 den
Bremsstator auf drei Seiten. Das Abstützelement 12 ist vorzugsweise
aus Stahl ausgeführt.
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Der Abstützbock 10 ist in wesentlichen
trapezförmig
mit einer kurzen Innenfläche
in Richtung Radnabe und einer langen Außenfläche in Richtung Bremstrommel
und zwei gegenüberliegenden,
winklig zueinander angeordneten Abstützflächen 18, 19. Insbesondere
lassen sich die Abstütz flächen 18, 19 derart
zueinander anordnen, dass sie rechtwinklig zur Krafteinwirkung durch
die Bremsbacken 4 orientiert sind. Dies ist in der Regel
dann der Fall, wenn die gedachten Verlängerungen der Abstützflächen 18, 19 einen
Schnittpunkt 20 bilden, der in etwa in der Mitte der Radnabe
angeordnet ist. Wenn die Kräfte senkrecht
auf die Abstützflächen 18, 19 wirken,
so ergeben sich keine Querkräfte,
die zu Scherwirkungen oder zum Verschieben des Abstützelements 12 führen könnten. Außerdem ist
es vorteilhaft, die Abstützflächen 18, 19 parallel
zu den Endflächen 8, 9 der Bremsbelagträger 5 auszurichten.
In diesem Fall kann keine Kerbwirkung von den Endflächen 8, 9 der Bremsbelagträger 5 auf
die Abstützflächen 18, 19 des
Abstützelements 12 ausgeübt werden.
Eine solche Kerbwirkung könnte
zum Abscheren der Abstützflächen 18, 19 führen.
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An den Abstützflächen 18, 19 liegen
die Endflächen 8, 9 der
Bremsbacken 4 vorzugsweise flächig an. Dies führt zu großen Auflageflächen zwischen den
Abstützflächen 18, 19 und
den Endflächen 8, 9. Eine
große
Auflagefläche
führt zu
einer geringen Flächenpressung
zwischen den Bauteilen und damit zu einer geringen Belastung des
Abstützbocks 10.
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Der Bremsstator 11 ist in
wesentlichen trapezförmig
mit einer kurzen Innenfläche
in Richtung Radnabe und einer langen Außenfläche in Richtung Bremstrommel
und zwei gegenüberliegenden,
winklig zueinander angeordneten Seitenflächen. Der dargestellte Bremsstator 11 besteht
aus Aluminium. Damit ist er auf einfache Weise als Gussteil herstellbar. Der
Bremsstator 11 ist vorzugsweise fest mit dem Radträger 1 verbunden.
Er überträgt die von
den Bremsbacken 4 ausgehenden Kräfte auf den Radträger 1.
Vorzugsweise ist der Bremsstator 11 integraler Bestandteil
des Radträgers 1.
Damit sind Radträger 1 und
Bremsstator 11 in einem gemeinsamen Verfahren herstellbar.
Vorzugsweise weist der Bremsstator 11 annähernd in
der Mitte eine Bohrung 13 auf (2, 3).
Diese Bohrung 13 dient als radträgerfeste Halterung des Abstütz elements 12 und
kann zusätzlich
als Montagehilfe für
das Abstützelement 12 verwendet
werden.
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In 2 sind
Details zum bevorzugten Abstützelement 12 dargestellt.
Das Abstützelement 12 ist
u-förmig
ausgebildet mit einem Grundschenkel 14 von dem zwei Seitenschenkel 15, 16 stumpfwinklig ausgehen
und entspricht in der Kontur dem Bremsstator 11. Das Abstützelement 12 ist
aus einem härteren
Material, wie etwa Stahl, gefertigt. Dieses Material ist im Vergleich
zu dem Aluminium des Bremsstators 11 hart und belastbar.
Das Abstützelement 12 ist
einfach durch stanzen und biegen herstellbar. Anschließend kann
auf einfache Weise durch härten
die Belastbarkeit des Abstützelements 12 weiter
erhöht werden.
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Das Abstützelement 12 liegt
vorzugsweise formschlüssig
an drei Seiten des Bremsstators 11 an. Das Abstützelement 12 schützt die
weiche Aluminiumoberfläche
des Bremsstators 11 vor den einwirkenden Kräften, insbesondere
vor Kerb- und Scherkräften.
Gleichzeitig ist die Gefahr einer Materialermüdung des Abstützelements 12 vermindert,
da das Abstützelement 12 flächig am
Bremsstator 11 anliegt.
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Annähernd in der Mitte weist der
Grundschenkel 14 des Abstützelements 12 eine
Ausdrückung 17 auf.
Diese Ausdrückung 17 ist
aus dem Grundschenkel 14 ausgestanzt und senkrecht zum Grundschenkel 14 zum
Inneren des u-förmigen
Abstützelements 12 hin
abgebogen.
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Zum Zusammenbau der Abstützbocks 10 wird
das Abstützelement 12 derart
mit dem Bremsstator 11 verbunden, dass die Ausdrückung 17 in
der Bohrung 13 geführt
ist. Dies ist in 3 dargestellt. Damit
ist das Abstützelement 12 in
z-Richtung am Bremsstator 11 gesichert,
und das Abstützelement 12 kann
nicht in Richtung Bremstrommel ausweichen und an der Bremstrommel
schleifen. Dabei liegt der Grundschenkel 14 des Abstützelements 12 an
der Innenfläche
des Bremsstators 11 an.
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Die Seitenschenkel 15, 16 kommen
an den beiden winklig zueinander angeordneten Seitenflächen des
Bremsstators 11 zur Anlage. Damit ist das Abstützelement 12 in
x-Richtung am Bremsstator 11 gesichert. Außerdem sichert
die Ausdrückung 17 das Abstützelement
zusätzlich
gegen ein Verschieben der Seitenschenkel 15, 16.
Damit wird vermieden, dass ein verschobener Seitenschenkel 15, 16 an
der Bremstrommel schleift.
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Im eingebauten Zustand ist das Abstützelement 12 zwischen
dem Bremsstator 11 und dem Spreizschloss 7 angeordnet.
Dadurch ist das Abstützelement 12 in
y-Richtung am Bremsstator 11 gesichert. Somit ist das Abstützelement 12 in
alle drei Richtungen am Bremsstator 11 gesichert.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung der Trommelbremse 2 wird die Grundplatte 3 am
Radträger 1 befestigt.
Bei der Montage der Bremsbacken 4 dient das Abstützelement 12 vorteilhaft
als Montagehilfe. Wird das Abstützelement 12 mit
dem Bremsstator 11 verbunden, so werden durch die Anordnung
der Ausdrückung 17 in
der Bohrung 13 des Bremsstators 11 die Seitenschenkel 15, 16 des
Abstützelements 12 exakt
positioniert. Dadurch sind die Abstützflächen 18, 19 des
Abstützbocks 10 ausgerichtet
und können
den Bremsbacken 4 als Anlagefläche und Montagehilfe dienen.
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Bei der Herstellung der Trommelbremse 2 werden
die beiden Bremsbacken 4 zur Bildung einer Montageeinheit
einander derart gegenüberliegend angeordnet,
dass die Bremsbeläge 6 nach
Außen weisen
und die Bremsbelagträger 5 einander
gegenüberliegen.
Dabei liegen die Endflächen 8 und 9 einander
gegenüber.
Nun wird das Spreizschloss 7 in die dafür vorgesehenen Einkerbungen
der beiden Bremsbelagträger 5 eingelegt.
Das Abstützelement 12 wird
derart zwischen den beiden Endflächen 8 und 9 der
Bremsbelagträger 5 angeordnet,
dass seine Seitenschenkel 15 und 16 an den Endflächen 8 und 9 zur
Anlage kommen. Die beiden Bremsbacken 4 werden nahe des Spreizschlosses 7 miteinander
verbunden, indem auf der dem Abstützelement 12 abgewandten
Seite des Spreizschlosses 7 eine Zugfeder in die beiden
Bremsbelagträger 5 eingehängt wird. Die
Zugfeder zieht die Bremsbacken 4 gegen das Abstützelement 12 und
das Spreizschloss 7. Damit bilden die Zugfeder, die beiden
Bremsbacken 4, das Abstützelement 12 und
das Spreizschloss 7 eine Montageeinheit, die als solche
transportiert und verbaut werden kann. Vorzugsweise sind an dieser
baulichen Einheit bereits die Befestigungselemente vormontiert.
Beim Anbau an die am Bremsträger
montierte Grundplatte an die vorzugsweise bereits die Nachstelleinrichtung
montiert ist, wird die Montageeinheit durch das Abstützelement
ausgerichtet und gleichzeitig mit den Befestigungselementen befestigt.
Anschließend
werden die beiden Bremsbacken mit einer weiteren Zugfeder miteinander
verbunden. Diese Zugfeder bringt die beiden Bremsbackenträger 5 der
Bremsbacken 4 an der Nachstelleinrichtung zum Anschlag.
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Die Montageeinheit kann in einer
Ausführungsform
bereits vor dem Einbau um die weitere Zugfeder ergänzt werden,
die am entgegengesetzten Ende der Bremsbacken 4 angeordnet
ist. Dabei fixiert diese Zugfeder die, dem Spreizschloss 7 abgewandten,
Enden der Bremsbacken 4 zueinander. Die Bremsbacken 4 werden
dabei an diesen Enden näher
zueinander gezogen, als dies im eingebauten Zustand der Fall ist.
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Zusätzlich kann die Montageeinheit
um eine übliche
Nachstelleinrichtung zum Nachstellen der Bremsbacken 4 bei
Abnutzung der Bremsbeläge 6 ergänzt werden.
Diese Nachstelleinrichtung ist in der Regel zwischen den vom Abstützelement 12 entfernt liegenden
Endflächen
der beiden Bremsbelagträger 5 angeordnet.
Diese Endflächen
liegen einander gegenüber.
Wird nun die Nachstelleinrichtung zwischen den Endflächen eingespannt,
so ergibt sich eine Montageeinheit, bei der die Position aller Bauteile
zueinander dem Einbauzustand entspricht. Vorzugsweise sind an dieser
baulichen Einheit bereits die Befestigungselemente vormontiert,
sodass beim Anbau an die am Radträger 1 montierte Grundplatte 3,
die Montageeinheit durch das Abstützelement 12 ausgerichtet
und gleichzeitig mit den Befestigungselementen befestigt werden
kann.
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Indem beim Zusammenbau der Trommelbremse 2 die
Ausdrückung 17 in
der Bohrung 13 positioniert wird, wird die Montageeinheit
so ausgerichtet, dass alle Befestigungsbohrungen der Grundplatte 3 richtig
zur Montageeinheit orientiert sind. Damit dienen Ausdrückung 17 und
Bohrung 13 zusammen als eine Montagehilfe, die ein einfaches
und quasi selbstjustierendes Einbauen der Montageeinheit erlaubt.