DE19648908A1 - Friction surface for brake drum used in vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Bremstrommel für eine Trommel bremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die eine um die Bremstrommelachse verlaufende Reibfläche aufweist.The invention relates to a brake drum for a drum Brake according to the preamble of claim 1, the one has friction surface extending around the brake drum axis.
Derartige gattungsgemäße Bremstrommeln sind in zahlreichen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt. Übli cherweise werden solche Bremstrommeln in einem Gußvorgang hergestellt und durch anschließende spanende Bearbeitung in ihren Endzustand versetzt. Aufgrund der grundsätzlichen Bau weise von Trommelbremsen besitzen diese gegenüber Scheiben bremsen Nachteile hinsichtlich der raschen Abfuhr der bei jeder Bremsung entstehenden Wärmeenergie.Such generic brake drums are numerous Embodiments known from the prior art. Usual Such brake drums are usually cast in one step manufactured and subsequently machined in their final state. Because of the basic construction wise of drum brakes they have discs curb disadvantages with regard to the rapid removal of the each braking energy generated.
Des weiteren sind auf dem Gebiet der Scheibenbremsen Aus führungen von Bremsscheiben bekannt, die auf ihren Reibflä chen Nutanordnungen besitzen, um eine zügige Wärmeabfuhr und eine gute Bremswirkung bei Nässe zu gewährleisten. So be schreibt die DE-OS 23 08 256 eine Bremsscheibe mit kurven förmigen Rillen auf den Reibflächen. Derartige Rillen sind entweder unmittelbar beim Gießen der Bremsscheibe oder aber durch einen anschließenden spanenden Bearbeitungsgang in die Reibfläche eingebracht. Dabei erfordert insbesondere die Herstellung der Rillen mittels eines spanabhebenden Werkzeu ges einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand, um eine entsprechende zweidimensionale kurvenförmige Rillenkontur zu erzeugen.Furthermore, are in the field of disc brakes guides of brake discs known on their Reibflä Chen groove arrangements have a quick heat dissipation and to ensure a good braking effect in wet conditions. So be DE-OS 23 08 256 writes a brake disc with curves shaped grooves on the friction surfaces. Such grooves are either immediately when casting the brake disc or through a subsequent machining process in the Introduced friction surface. In particular, this requires Production of the grooves using a cutting tool a considerable effort in terms of production technology in order to corresponding two-dimensional curved groove contour produce.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremstrommel für eine Trommelbremse anzugeben, die hinsichtlich der Bremsfunktion verbessert ist und fertigungstechnisch kostengünstig gestal tet werden kann.The object of the invention is to provide a brake drum for a Specify drum brake with regard to the braking function is improved and inexpensive to manufacture can be tet.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Prinzipiell besteht die Lösung darin, daß die Reibfläche der Bremstrommel mit zumindest einer Nut versehen wird, wobei der Verlauf der Nut über die Reibfläche an die Erfordernisse einer einfachen Fertigung angepaßt ist. Dabei besitzt die Nut einen in sich geschlos senen Verlauf, der sich über die gesamte Ausdehnung der Reibfläche in Umfangsrichtung erstreckt. Um die erfindungs gemäße Nut zu erzeugen, braucht das spanabhebende Werkzeug nicht in einer komplizierten zweidimensionalen Bewegung ge führt zu werden, sondern es genügt eine eindimensionale Hub bewegung in Überlagerung mit einer Rotationsbewegung der Bremstrommel. Die geschlossene Form der Nut ohne Anfang und Ende erlaubt eine Bearbeitung in einem einzigen Durchgang, ohne daß das Bearbeitungswerkzeug abgesetzt und wieder ange setzt werden müßte. Daraus ergibt sich eine erhebliche Zeit ersparnis und wegen der dadurch bedingten besseren Ausla stung der Fertigungsmaschinen auch eine spürbare Kostener sparnis.The solution to the problem arises from the characteristic Part of claim 1. In principle there is the solution in that the friction surface of the brake drum with at least a groove is provided, the course of the groove over the Friction surface to the requirements of simple production is adjusted. The groove has one closed in itself its course, which extends over the entire extent of the Friction surface extends in the circumferential direction. To the fiction The cutting tool needs to produce a suitable groove not in a complicated two-dimensional movement to be led, but a one-dimensional stroke is sufficient movement in superposition with a rotational movement of the Brake drum. The closed shape of the groove with no beginning and End allows processing in a single pass, without the processing tool being set down and on again should be set. This results in a considerable amount of time savings and because of the resulting better Ausla production machines also a noticeable cost savings.
Im allgemeinen bewirkt die Anordnung einer Nut auf der Reib fläche eine verbesserte Wärmeabfuhr durch Vergrößerung der Bremstrommeloberfläche sowie durch stärkere Verwirbelung des Kühlluftstromes. Weiterhin ergeben sich für eine Bremstrom mel mit Nutanordnung positive Effekte hinsichtlich des Fa dingverhaltens.Generally, placing a groove on the friction causes improved heat dissipation by enlarging the surface Brake drum surface as well as stronger turbulence of the Cooling air flow. Furthermore, there is a braking current mel with groove arrangement positive effects regarding the company thing behavior.
Vorteilhafterweise verläuft die Nut wellenförmig zwischen den axialen Rändern der Reibfläche und besitzt nach einer oder mehreren Umrundungen der Bremstrommelachse eine in sich geschlossene Form ohne Anfang und Ende. In einer weiterent wickelten Variante der Bremstrommel mündet die Nut auf der Reibfläche zumindest abschnittsweise in den axialen Rand der Reibfläche, der am offenen Ende der Bremstrommel liegt, wo bei dieses Ende fahrzeugbezogen üblicherweise axial innen liegend ist. Daraus ergibt sich einerseits der Vorteil, daß sich in der Nut absetzende Reibpartikel bei Drehung der Bremstrommel herausgeschleudert werden können und ein Ver schließen der Nut mit abgeriebenem Reibbelagmaterial verhin dert wird. Andererseits können die in den Rand der Brem strommel mündenden Nutabschnitte als Verschleißmarke für die Bremstrommel dienen. So ist es vorgesehen, die Nuttiefe ge zielt derart festzulegen, daß bei Verschleiß der Bremstrom melreibfläche bis auf den Nutgrund ein Wechsel der Brem strommel angezeigt wird. In einer solchen Verschleißsitua tion wären die in den Rand der Bremstrommel mündenden Nut abschnitte gerade nicht mehr sichtbar, wodurch der maximale Verschleißdurchmesser der Bremstrommel angezeigt wird.The groove advantageously runs in an undulating manner the axial edges of the friction surface and has a or several laps around the brake drum axis closed form with no beginning and end. In another Wound variant of the brake drum opens the groove on the Friction surface at least in sections in the axial edge of the Friction surface, which is at the open end of the brake drum, where at this end usually axially inside the vehicle is lying. On the one hand, this has the advantage that friction particles settling in the groove when the Brake drum can be thrown out and a Ver close the groove with rubbed friction material is changed. On the other hand, the brakes in the brink drum-opening groove sections as a wear mark for the Serve brake drum. So it is intended to ge the groove depth aims to determine that the brake current when worn change the brake surface down to the groove base drum is displayed. In such a wear situation tion would be the groove opening into the edge of the brake drum sections are no longer visible, making the maximum Wear diameter of the brake drum is displayed.
Mit Anspruch 7 wird auch für ein Verfahren für die Bearbei tung von Reibflächen einer Bremstrommel um Schutz ersucht. Mit Vorteil kann die Bremstrommel in derselben Maschine, die auch die Reibflächen glättet, mit der erfindungsgemäßen Nut versehen werden, so daß ein Ausspannen der Bremstrommel aus der einen Maschine und ein Einspannen in eine andere zum Einbringen der Nut mit Vorteil entfallen kann. Ein weiterer Vorteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß durch die Erzeugung der Nut in einem letzten spanenden Bearbeitungs gang an den Nutwänden ein Bearbeitungsgrad an der Reibfläche verbleibt. Dieser Bearbeitungsgrad wird schließlich bei den ersten Betriebsbremsungen der Trommelbremse von den Brems backen abgeschliffen, wobei diese "geglättet" werden, und verkürzt damit gleichsam das Einlaufverhalten der Trommel bremse.With claim 7 is also for a method for machining Protection of friction surfaces of a brake drum requested. The brake drum can advantageously be used in the same machine also smoothes the friction surfaces with the groove according to the invention be provided so that an unclamping of the brake drum one machine and one clamping in another Introducing the groove can advantageously be omitted. Another The advantage of this procedure is that Creation of the groove in a final machining operation a degree of machining on the friction surface remains. This degree of processing is finally used by the first service braking of the drum brake by the brake bake sanded, whereby these are "smoothed", and shortens the running-in behavior of the drum brake.
Das zum Einbringen der Nut bestimmte Werkzeug erzeugt auf grund seines Profils die Kontur des Nutquerschnittes und aufgrund seiner Hubbewegung in Überlagerung mit der Rota tionsbewegung der Bremstrommel die Verlaufsform der Nut. Dabei kann das spanabhebende Werkzeug gemäß Anspruch 8 ein Fräser sein, der die Nutkontur erzeugt und die entsprechende Hubbewegung ausführt. In einer weiteren Variante des Verfah rens gemäß Anspruch 9 wird als spanabhebender Werkzeug ein Formstahl eingesetzt, so daß die Nut durch eine Drehopera tion erzeugt wird. Bei einer derartigen Ausführung ist das Werkzeug besonders einfach und kostengünstig ausgestaltet.The tool intended for introducing the groove produces on due to its profile, the contour of the groove cross section and due to its lifting movement in superposition with the Rota tion movement of the brake drum the shape of the groove. The cutting tool according to claim 8 Be a milling cutter that creates the groove contour and the corresponding one Performs lifting movement. In a further variant of the procedure rens according to claim 9 is a cutting tool Molded steel used so that the groove through a rotary opera tion is generated. In such an embodiment, it is Tool designed particularly simple and inexpensive.
Bei Verwendung einer Bremstrommel mit mehreren zueinander axial und/oder in Umfangsrichtung versetzt angeordneten Nu ten auf der Reibfläche kann in vorteilhafter Weise die Hub frequenz des spanabhebenden Werkzeugs reduziert werden. Wei terhin können gemäß einem Verfahren nach Anspruch 10 mehrere gleichsam versetzt zueinander angeordnete spanabhebende Werkzeuge gleichzeitig zum Einbringen der mehreren Nuten in die Reibfläche der Bremstrommel eingesetzt werden. Hierdurch ergibt sich eine zusätzliche Bearbeitungszeit- und damit Kostenersparnis.When using a brake drum with several to each other axially and / or Nu arranged offset in the circumferential direction The stroke on the friction surface can advantageously frequency of the cutting tool can be reduced. Wei terhin can according to a method according to claim 10 Machining, as it were, offset from one another Tools for simultaneously inserting the multiple grooves in the friction surface of the brake drum can be used. Hereby there is an additional processing time and thus Cost savings.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine geschnittene Teilansicht einer Bremstrommel mit Nutanordnung auf der Reibfläche, Fig. 1 is a partial sectional view of a brake drum with a groove arrangement on the friction surface,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Nutquerschnittes aus Fig. 1 (Detail X), Fig. 2 is an enlarged view of the Nutquerschnittes of FIG. 1 (detail X),
Fig. 3 eine Ansicht einer Abwicklung der Bremstrommelreib fläche aus Fig. 1, Fig. 3 is a development view of the Bremstrommelreib surface of FIG. 1,
Fig. 4 eine geschnittene Teilansicht einer zweiten Ausfüh rungsform einer Bremstrommel, Fig. 4 is a partial sectional view of a second exporting approximate shape of a brake drum,
Fig. 5 eine entlang der Linie B-B aus Fig. 4 geschnittene Teilansicht, Fig. 5 is a sectional view taken along line BB of Fig. 4 partial view,
Fig. 6 eine entlang der Linie A-A aus Fig. 4 geschnittene vergrößerte Teilansicht. FIG. 6 is an enlarged partial view cut along the line AA from FIG. 4.
Die in Fig. 1 dargestellte topfförmige Bremstrommel 1 einer Trommelbremse verfügt über einen senkrecht zur Achsrichtung sich erstreckenden Halteabschnitt 2, an dem mehrere Durch gangslöcher 3 zur Verschraubung an einer nicht gezeigten Achse eines Kraftfahrzeuges vorgesehen sind. An ihrer Innen seite besitzt die Bremstrommel eine um die Bremstrommelachse 4 umlaufende Reibfläche 5, wobei die Reibfläche 5 als An lagefläche nicht gezeigter Bremsbacken während des Brems vorganges der Trommelbremse dient. In die Reibfläche 5 ist eine Nut 6 eingebracht, deren Verlauf über die Reibfläche 5 eine in sich geschlossene Form annimmt. Im einzelnen ver läuft die Nut 6 kurvenförmig zwischen den axialen Rändern 7 der Reibfläche. Die generelle Anordnung der Nut 6 innerhalb der Reibfläche 5 bewirkt neben einer Vergrößerung der Ober fläche und damit Vergrößerung der wärmeabstrahlenden Kühl fläche eine stärkere Verwirbelung der die Bremstrommel 1 kühlenden Luftschicht zwischen Reibfläche 5 der Bremstrommel 1 und nicht gezeigten Bremsbacken. Ferner ergibt sich durch die Nut 6 ein verbessertes Fadingverhalten.Are shown in Fig. 1 cup-shaped brake drum 1 of a drum brake equipped with a perpendicular to the axial direction extending holding portion 2 on which a plurality of through holes 3 for screwing on a not shown axle of a motor vehicle provided. On its inside, the brake drum has a circumferential friction surface 5 around the brake drum axis 4 , the friction surface 5 serving as a contact surface on the brake shoes, not shown, during the braking process of the drum brake. In the friction surface 5, a groove 6 is introduced, the course of which assumes a self-shape over the friction surface. 5 In particular, the groove 6 runs in a curve between the axial edges 7 of the friction surface. The general arrangement of the groove 6 within the friction surface 5 causes in addition to an enlargement of the upper surface and thus enlargement of the heat-radiating cooling surface, a stronger swirling of the brake drum 1 cooling air layer between the friction surface 5 of the brake drum 1 and brake shoes, not shown. Furthermore, the groove 6 results in an improved fading behavior.
Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, besitzt der Nutquerschnitt vor teilhafterweise eine V-förmige Kontur mit ausgerundetem Nut grund. Ein solcher Nutquerschnitt ergibt neben den oben be schriebenen allgemeinen Vorteilen der Nut 6 ein gutes Ver schleißbild sowohl an den Bremsbacken als auch an der Reib fläche 5.As can be seen in FIG. 2, the groove cross-section has a V-shaped contour with a rounded groove. Such a groove cross section gives, in addition to the general advantages of the groove 6 described above, a good wear pattern both on the brake shoes and on the friction surface 5 .
Fig. 3 zeigt eine Abwicklung einer Reibfläche 5 mit Nut 6, bei der sich der geschlossene Nutverlauf bei zweimaliger Umrundung der Bremstrommelachse ergibt. Ein derartiger oder ähnlicher geschlossener Nutverlauf bei mindestens einer Um rundung der Bremstrommelachse auf der Reibfläche 5 gestattet die Herstellung der Nut 6 in einem Arbeitsgang ohne Absetzen des spanabhebenden Werkzeuges. Fig. 3 shows a development of a friction surface 5 with groove 6 , in which the closed groove course results when the brake drum axis is circumnavigated twice. Such a or similar closed groove course with at least one rounding of the brake drum axis on the friction surface 5 allows the production of the groove 6 in one operation without stopping the cutting tool.
Im einzelnen gestaltet sich die Einbringung der Nut 6 in die Reibfläche 5 besonders einfach, da das spanabhebende, die Nut erzeugende Werkzeug eine einfache eindimensionale Hubbe wegung in Achsrichtung ausführt und diese Bewegung mit der Rotationsbewegung der Bremstrommel 1 überlagert wird. Durch Anwendung eines solchen Fertigungsverfahrens lassen sich selbstverständlich nicht nur die gezeigten Nutverläufe er zeugen, sondern es ist auch jeder andere kurvenförmige Nut verlauf über der Reibfläche möglich. Des weiteren gestattet eine solche Einbringung der Nut das Verbleiben des Brem strommelrohlings in einer einzigen Bearbeitungsmaschine, die zunächst die Reibfläche 5 glättet und anschließend die Nut 6 mit gewünschtem Verlauf in die Reibfläche einbringt.In particular, the introduction of the groove 6 in the friction surface 5 is particularly simple, since the cutting, the groove-producing tool performs a simple one-dimensional Hubbe movement in the axial direction and this movement is overlaid with the rotational movement of the brake drum 1 . By using such a manufacturing process, of course, not only the groove profiles shown can be created, but also any other curved groove path over the friction surface is possible. Furthermore, such an introduction of the groove allows the brake drum blank to remain in a single processing machine which first smoothes the friction surface 5 and then introduces the groove 6 with the desired course into the friction surface.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine Bremstrommel 1 mit einem ge ringfügig veränderten Nutverlauf, wobei die Nut 6 zumindest abschnittsweise in den dem offenen Ende zugewandten, axial innenliegenden Rand 7 der Bremstrommel mündet. Die Nut 6 ragt dabei maximal bis zur Symmetrieebene 8 des Nutquer schnittes über den Rand 7 der Bremstrommel 1 hinaus, wodurch die Nuttiefe 9 während des Betriebes der Trommelbremse aus axialer Blickrichtung 10 erkennbar ist ohne die Bremstrommel 1 auszubauen. Es ergibt sich damit eine leicht einsehbare Verschleißmarke für die Bremstrommel 1, die in einfacher Weise den Zeitpunkt zum Wechsel der Bremstrommel 1 anzeigt. Im einzelnen ist die Bremstrommel 1 genau dann auszutau schen, wenn die Reibfläche 5 so stark verschlissen ist, daß die Nut 6 aus Blickrichtung 10 nicht mehr erkennbar ist. Die Nuttiefe 9 läßt sich also gezielt auf das Verschleißmaß der Bremstrommel 1 einstellen. FIGS. 4 to 6 show a brake drum 1 with a modified ge ringfügig groove profile, the groove 6 at least in sections, facing the open end in the axially inner edge of the brake drum 7 opens. The groove 6 projects up to the symmetry plane 8 of the groove cross section beyond the edge 7 of the brake drum 1 , whereby the groove depth 9 can be seen during operation of the drum brake from an axial direction 10 without removing the brake drum 1 . This results in an easily visible wear mark for the brake drum 1 , which indicates the time for changing the brake drum 1 in a simple manner. In particular, the brake drum 1 is to be exchanged precisely when the friction surface 5 is worn out so much that the groove 6 can no longer be seen from the viewing direction 10 . The groove depth 9 can thus be specifically adjusted to the degree of wear of the brake drum 1 .
Das abschließende Einbringen der Nut 6 in die Reibfläche 5 nach dem Glätten der Reibfläche, bewirkt im allgemeinen ein Verbleiben von Bearbeitungsgraten am Übergang der Nutwände 11 zur Reibfläche 5. Diese Bearbeitungsgrate werden bewußt an der Reibfläche 5 der Bremstrommel 1 belassen, um ein ra scheres Einlaufverhalten der Trommelbremse zu erzielen. Die Bearbeitungsgrate werden schließlich während der ersten Bremsungen der Trommelbremse von den nicht gezeigten Brems backen abgerieben.The final introduction of the groove 6 into the friction surface 5 after smoothing the friction surface generally causes machining burrs to remain at the transition from the groove walls 11 to the friction surface 5 . These machining burrs are deliberately left on the friction surface 5 of the brake drum 1 in order to achieve a more smooth running behavior of the drum brake. The machining burrs are finally rubbed off by the brake shoes, not shown, during the first braking of the drum brake.
Der in den Rand 7 der Bremstrommel mündende Nutverlauf gemäß Fig. 4 erlaubt außerdem das Austreten von in der Nut 6 be findlichen Schmutzpartikeln bzw. abgeriebenen Reibbelagp artikeln. Dadurch wird ein dauerhaftes Verschließen der Nut 6 mit Reibbelagabrieb vermieden.The opening in the edge 7 of the brake drum groove profile according to FIG. 4 also allows the emergence of be in the groove 6 sensitive dirt particles or abraded Reibbelagp articles. As a result, a permanent closing of the groove 6 with friction lining abrasion is avoided.
Bei Ausbildung mehrerer axial und/oder in Umfangsrichtung versetzter Nuten 6 auf der Reibfläche 5 ist weiterhin der gleichzeitige Einsatz mehrerer spanabhebender Bearbeitungs werkzeuge möglich. Dadurch kann wie bisher das Einbringen mehrerer Nuten 6 in einem einzigen Arbeitsgang und insbeson dere mit einer einzigen Einspannung der Bremstrommel 1 er folgen. Als spanabhebende Werkzeuge lassen sich sowohl Frä ser wie auch Formstähle (bei Drehoperationen) verwenden.When forming several axially and / or circumferentially offset grooves 6 on the friction surface 5 , the simultaneous use of several machining tools is still possible. As a result, the introduction of several grooves 6 in a single operation and in particular with a single clamping of the brake drum 1, he can follow. Both milling cutters and shaped steels (for turning operations) can be used as cutting tools.
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| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D |
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