DE19705831A1 - Bremsträger für Trommelbremsen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsträger für Trommel­ bremsen, ausgebildet als kreisförmige Trägerplatte aus metal­ lischem Werkstoff.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Bremsträgers.

Trommelbremsen weisen neben der Bremstrommel als zentralen Bestandteil einen Bremsträger, die Trägerplatte, auch Stütz­ platte oder Ankerplatte genannt, auf. Dieser Bremsträger wird jeweils mit dem zugehörigen Achsschenkel des Fahrzeuges ver­ schraubt und trägt im wesentlichen den Radbremszylinder sowie die Bremsbacken, einschließlich der zugehörigen Stütz- und Rückholfederelemente. Er hat die Aufgabe, die Bremsbacken zu führen sowie die entstehenden Bremskräfte abzustützen und in den Achsschenkel zu leiten.

Bei den marktgängigen Trommelbremsen werden die Trägerplatten aus entsprechend dickem Stahlblech im Tiefziehverfahren her­ gestellt, wobei verschiedene Ausgestaltungen möglich sind. So weist beispielsweise die DE 41 41 701 A1 einen Stahlbremsträger auf, der aus einem im wesentlichen kreisringförmigen Trägerblech und einem im we­ sentlichen sichelförmigen Verstärkungselement besteht.

Trägerplatten aus Stahl sind aufgrund des hohen spezifischen Gewichtes des Stahls schwer, was der heute auch für Brems­ anlagen angestrebten Leichtbauweise entgegensteht. Zwar sind schon Bremstrommeln aus Aluminium entwickelt worden, die Trä­ gerplatten sind jedoch dabei üblicherweise immer noch aus Stahl.

Um das Gewicht zu reduzieren, könnte man dünnwandigere Ble­ che, insbesondere solche aus Aluminium, verwenden. Träger­ platten aus dünnwandigem Blech können jedoch, zumindest nicht ohne Zusatzmaßnahmen, die beim Bremsen entstehenden Kräfte aufnehmen. So zeigt die DE 34 02 530 A1 eine Trommelbremse mit einem derart ausgebildeten und zusätzlich mit dem Achs­ schenkel verbundenen Abstützbock zur Abstützung der freien Enden der Bremsbacken, daß die Trägerplatte von Bremskräften entlastet wird und daher aus vergleichsweise dünnwandigem Blech hergestellt werden kann.

Diese Konzeption bedingt jedoch mit Nachteil einen höheren konstruktiven und herstellungstechnischen Aufwand, was die Kosten erhöht. Die Kostensituation ist jedoch gerade bei den Zulieferfirmen im Automobilbau besonders problematisch.

Will man daher auf diese zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen verzichten, muß man wieder zu dickwandigeren Blechen überge­ hen, die auch bei Verwendung des Werkstoffes Aluminium rela­ tiv schwer und insbesondere auch sehr teuer sind. Das Ge­ wichtsersparnis durch den leichteren Werkstoff Aluminium wür­ de daher zu teuer erkauft und bedingte eine unwirtschaftli­ chere Herstellung der Trägerplatte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs be­ zeichneten Bremsträger so auszubilden, daß eine beachtliche Gewichtsreduzierung ohne Verlust an mechanischer Stabilität und ohne merkliche Verteuerung seiner Herstellung möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung da­ durch, daß die Trägerplatte ein Gußteil ist, das in Bereichen mit Kraftfluß eine verspannungs- und verformungsgerechte Dic­ ke besitzt und in Bereichen mit geringer oder keiner Bean­ spruchung relativ dünnwandig ausgebildet ist.

Hinsichtlich des eingangs bezeichneten Herstellungsverfahrens gelingt die Lösung dadurch, daß die Trägerplatte im Gießver­ fahren hergestellt wird mit einer Gießform, die unterschied­ liche, der mechanischen Beanspruchung angepaßte Querschnitte aufweist.

Der erfindungsgemäß ausgebildete bzw. hergestellte Bremsträ­ ger ist dadurch, daß in den Bereichen der Trägerplatte mit geringer mechanischer Beanspruchung Material eingespart wer­ den kann, mit großem Vorteil leichter als die bekannten Trä­ gerplatten und ist dennoch durch die stärker ausgebildeten mechanisch stärker beanspruchten Bereiche ausreichend mecha­ nisch fest, um die mechanischen Belastungen beim Bremsen auf­ zunehmen. Da Gießverfahren relativ wirtschaftlich durchzufüh­ ren sind, ist auch eine wirtschaftliche Herstellung des er­ findungsgemäßen Bremsträgers möglich.

Zur Erhöhung der Steifigkeit sind gemäß einer Weiterbildung der Erfindung an der Trägerplatte entsprechend der Spannungs­ verteilung rippenartige Anformungen ausgebildet.

Zur Vermeidung von Resonanzgeräuschen sind gemäß einer weite­ ren Ausgestaltung der Erfindung massive Anformungen an der Trägerplatte vorgesehen, welche zu einem "verstimmen" des Resonanzkörpers führen.

Besondere Vorteile lassen sich erzielen, wenn die Trägerplat­ te ein Druckgußteil, vorzugsweise ein Aluminium-Druckgußteil, ist. Ein derartiges AL-Druckgußteil ist um mehr als die Hälf­ te leichter als die bekannte Ausführung des Belagträgers mit einem tiefgezogenen Stahlblech.

Neben den obengenannten Anformungen ermöglicht die Ausbildung der Trägerplatte als Gußteil auch mit Vorteil integrale An­ formungen für Befestigungselemente und Halterungen für Brems­ bauteile, die ansonsten gesondert angebracht, hergestellt oder als externes Teil zugefahren werden müßten. Bei einer Herstellung der Trägerplatte aus Stahlblech sind diese Ausge­ staltungen nicht möglich, da der Blechquerschnitt einen nahe­ zu konstanten Querschnitt, nämlich die Blechdicke, aufweist.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels.

Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Bremsträger für eine Simplex-Trommelbremse, ausgebildet als schüsselartige Gußträgerplatte, mit Blick auf die Schüsseloberseite,

Fig. 2 den Bremsträger nach Fig. 1, jedoch mit Blick in das Schüsselinnere, und

Fig. 3 den Bremsträger nach Fig. 2, jedoch mit integrier­ tem Radbremszylinder und aufgenietetem Halter.

Die den Bremsträger für eine Trommelbremse bildende Träger­ platte 1 der Fig. 1 und 2 ist ein schüsselartig mit fla­ chem Boden geformtes Gußteil mit gestuftem Schüsselrand und mit einer Aussparung 2 im Schüsselboden zur Aufnahme eines nicht dargestellten Achszapfens. Im Schüsselboden sind fer­ ner, im vorliegenden Beispiel vier, Befestigungslöcher 3 zum Befestigen der Trägerplatte 1 an dem ebenfalls nicht darge­ stellten Achsschenkel eines Fahrzeuges ausgebildet.

An den gestuften Übergängen am Schüsselrand sind Ver­ steifungsrippen 4 zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit im Randbereich angeformt, der relativ dünnwandig ausgeführt sein kann, weil die mechanische Beanspruchung relativ gering ist. Diese Versteifungsrippen 4 sind, wie dargestellt, vorzugs­ weise im gleichen Abstand entlang des Umfanges der Träger­ platte 1 ausgebildet.

Zur Vermeidung von Resonanzgeräuschen sind weiterhin an der Trägerplatte 1 dämpfende massive Anformungen 12 vorgesehen. Weiterhin ermöglicht das Herstellungsverfahren, die Ausbil­ dung als Gußteil, ein gezieltes Abstimmen des Schwingverhal­ tens (in bezug auf Geräusche) durch Anbringen von entspre­ chenden Massen sowie lokalen Versteifungen, wie Rippen 7 ge­ mäß Fig. 1. An der Trägerplatte 1 sind weiterhin Ausbildungen 16 zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) Radbremszylin­ ders, Ausnehmungen 6 zum Einhängen von Niederhaltefedern für die Bremsbacken und Abstützungen 17 für die freien Enden der Bremsbacken ausgeformt. Weiterhin sind nachstehende funktio­ nelle Ausformungen 13, 14, 15 ausgebildet mit angegossenen Zapfen 5, 13 zum Vernieten des Halters an der Abstützung 17, einem integrierten Radbremszylinder 14 und axialen Bremsbac­ kenführungen 15 (Fig. 3).

Die Trägerplatte 1 ist ein Gußteil, das vorzugsweise im Druckgußverfahren hergestellt wird, mit besonderen Vorteilen in der Ausführung als Aluminium-Druckguß. Durch das Gießver­ fahren ist es möglich, in den Bereichen mit mechanischem Kraftfluß, das sind die Bereiche 17, 18, 19, 7, 8, 9, eine verspannungs- und verformungsgerechte Dicke durch die Gieß­ form auszubilden, wogegen die Bereiche mit geringer oder kei­ ner mechanischen Beanspruchung, das sind die Bereiche 10, 11, relativ dünnwandig ausgeführt werden können, mit dem Vorteil der Gewichtsersparnis bei gleicher mechanischer Festigkeit wie die bekannten Trägerplatten aus Stahlblech. Auch im Be­ reich 9 der Durchführung des Handbremsseiles ist eine Ver­ steifung durch Ausbildung einer Schräge vorgesehen.

Claims (10)

1. Bremsträger für Trommelbremsen, ausgebildet als kreisförmige Trägerplatte (1) aus metallischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger­ platte (1) ein Gußteil ist, das in Bereichen (7, 8, 9, 17, 18, 19) mit Kraftfluß eine verspannungs- und verformungsgerechte Dicke besitzt und in Bereichen (10, 11) mit geringer oder keiner Beanspruchung relativ dünnwandig ausgebildet ist.

2. Bremsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Erhöhung der Steifigkeit an der Trä­ gerplatte (1) rippenartige Anformungen (4, 7, 8, 17) ausgebildet sind.

3. Bremsträger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Reso­ nanzgeräuschen an der Trägerplatte (1) dämpfende Anformungen (12) sowie zusätzliche Versteifungen (7) ausgebildet sind.

4. Bremsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (1) ein Druckgußteil ist.

5. Bremsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trägerplatte (1) ein Aluminium-Druck­ gußteil ist.

6. Bremsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß an die Trägerplatte (1) Befestigungselemente (5, 13), insbesondere Niet­ zapfen, angeformt sind.

7. Bremsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß an die Trägerplatte (1) Elemente (13, 14, 15) für Bremsen-Bauteile ange­ formt sind.

8. Verfahren zum Herstellen des Bremsträges nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger­ platte (1) im Gießverfahren hergestellt wird, mit einer Gießform, die unterschiedliche, der mecha­ nischen Beanspruchung und dem Schwingverhalten an­ gepaßte Querschnitte aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 8 zum Herstellen des Brems­ trägers nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gießverfahren ein Druckgußverfah­ ren ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 zum Herstellen der Bremsträger nach einem der Ansprüche 2, 3, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform Aus­ bildungen für zusätzliche funktionelle Anformungen (13, 14, 15) an die Trägerplatte aufweist.