DE19745077A1 - Trommelbremsbacke - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsbacke für Trom­ melbremsen, die radial aufspreizbar innerhalb einer diese umgebenden Bremstrommel angeordnet ist. Die mit solchen Bremsbacken ausgestatteten Trommelbremsen, insbesondere Duo- Servo-Trommelbremsen, besitzen extreme Wirkungsunterschiede, die im wesentlichen auf Fertigungstoleranzen bzw. auf die stark schwankende Kennung infolge Selbstverstärkung zurück­ zuführen sind. Daraus ergibt sich nicht selten zwischen Bremstrommel und Bremsbacken eine unerwünschte Schwankung der statischen und dynamischen Bremswirkung.

Innerhalb des deutschen Gebrauchsmusters GM 75 01 096 wird eine gattungsgemäße Bremsbacke für eine Trommelbremse be­ schrieben, die aus einem Bremsträger sowie einem darauf be­ festigten Reibbelag besteht. Im einzelnen besitzt der Brems­ träger ein im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufendes Trägerband mit dem darauf aufgebrachten Reibbelag sowie ei­ nen senkrecht zum Belagträgerband orientierten, daran be­ festigten Steg. Der gegenüberliegend zum Reibbelag am Trä­ gerband befestigte Steg dient in erster Linie zur Verstei­ fung der Bremsbacke sowie an seinen Enden zur Anlage ent­ sprechender Betätigungsorgane bzw. Abstützvorrichtungen. Im Zuge einer platzsparenden und kompakten Anordnung der ge­ samten Trommelbremse ist der Steg in seinem mittleren Ab­ schnitt gegenüber den Endabschnitten mit einer geringeren Breite ausgeführt. Eine derartige Gestaltung des Bremsbac­ kensteges ergibt sich als Folge der Forderung einer freien Zugänglichkeit der in diesem Bereich angeordneten Radnabe, an der das Fahrzeugrad befestigt ist. Als nachteilig bei einer solchen Trommelbremse erweisen sich die nicht unerheb­ lichen Bremswirkungsunterschiede sowie Schwächen hinsicht­ lich des Einlaufverhaltens fabrikneuer Bremsbacken.

Der DE 39 10 367 A1 ist darüber hinaus eine Trommelbremse mit gattungsgemäßen Bremsbacken zu entnehmen, bei der der Bremsbackensteg in seinem mittleren Abschnitt ebenfalls ge­ genüber seinen Endabschnitten einen geringeren Materialquer­ schnitt aufweist. Die in den Bremsbackensteg jeweils einge­ formte Ausbuchtung dient jedoch weniger der gezielten Ein­ flußnahme auf die Bremswirkung, sondern vielmehr der leich­ tern Erreichbarkeit der in unmittelbarer Nähe sich befinden­ den Befestigungsschrauben. Damit sind die zur Befestigung der Trommelbremse an einer Fahrzeugachse bestimmten Befesti­ gungsschrauben für Montagezwecke mittels eines Werkzeuges frei erreichbar.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Trommelbremsen be­ sitzen nahezu sämtlich starke Schwankungen bezüglich ihrer Bremswirkung, die sich nicht zuletzt auf Fertigungstoleran­ zen bzw. stark schwankende Kennungswerte durch Selbstver­ stärkung zurückführen lassen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, durch gestalterische Maßnahmen an der Trommelbremsbacke Bremswirkungsunterschiede innerhalb der Trommelbremse zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1. Danach wird der aus Trägerband und Steg bestehende Belagträger insbesondere in seinem in Umfangs­ richtung gesehenen mittleren Abschnitt biegeweich bzw. ela­ stisch nachgiebig gestaltet. Die Umsetzung einer biegewei­ chen Gestaltung des Belagträgers bezogen auf die Achsrich­ tung einer die Trommelbremsbacke umgebenden Bremstrommel, läßt sich auf besonders einfachem Wege am Steg realisieren. Dazu ist der Steg vorzugsweise in seinem mittleren Bereich mit einer Einschnürung seines Querschnittes versehen, die radial nach innen geöffnet ist. Dadurch ist die Bremsbacke gegenüber bekannten Ausführungsvarianten in Achsrichtung elastisch nachgiebig gestaltet und verbessert somit die flä­ chige Anpressung der Bremsbacke an die Bremstrommel während einer ausgeführten Bremsung. Durch die senkrecht zur Achs­ richtung elastisch nachgiebige Ausführung des Belagträgers ergibt sich zudem der Ausgleich von Fertigungstoleranzen zwischen Bremsbacke und Bremstrommel. Es läßt sich also eine gleichmäßige Kennung der gesamten Trommelbremse bei ver­ schiedenen Betriebssituationen erzielen. Aufgrund der vor­ liegenden Selbstverstärkungseffekte läßt sich eine erfin­ dungsgemäß gestaltete Bremsbacke besonders vorteilhaft bei Duo-Servo-Trommelbremsen anwenden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich­ nung dargestellt und im folgenden näher erläutert.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Trommelbremsbacke für eine Duo-Servo-Trommelbremse mit elastisch nachgiebiger Gestaltung des Belagträgers.

Die in Fig. 1 dargestellte Trommelbremsbacke 1 ist in be­ kannter Art und Weise innerhalb einer nicht gezeigten Brem­ strommel angeordnet. Im Falle einer Bremsbetätigung wird die radial aufspreizbar innerhalb der Bremstrommel gelagerte Bremsbacke 1 zur Reibanlage mit der nicht gezeigten Brem­ strommel geführt. Im einzelnen besteht die Trommelbremsbacke 1 aus einem Belagträger 2 sowie einem auf der radialen Au­ ßenseite darauf aufgebrachten Reibbelag 3. Der Belagträger 2 seinerseits besitzt ein sich in Umfangsrichtung der nicht gezeigten Bremstrommel sich erstreckendes Trägerband 4 und einen senkrecht dazu orientierten Steg 5. Trägerband 4 und Steg 5 sind auf der dem Reibbelag 3 abgewandten Seite fest miteinander verbunden, beispielsweise durch Schweißen. Der Bremsbackensteg 5 dient dabei in erster Linie zur Verstei­ fung der gesamten Bremsbacke 1. An seinen Endabschnitten 6 in Umfangsrichtung weist der Steg 5 Anlageflächen für nicht gezeigte Betätigungsorgane (z. B. Radzylinder) oder aber Ab­ stützelemente (z. B. Abstützbock) auf. Hierbei ist die dar­ gestellte Trommelbremsbacke 1 bevorzugt zum Einsatz in einer Duo-Servo-Trommelbremse geeignet.

Insbesondere derartige Duo-Servo-Trommelbremsen besitzen nicht selten erhebliche Wirkungsunterschiede hinsichtlich ihrer Bremsleistung. Diese sind nicht zuletzt auf Ferti­ gungstoleranzen, insbesondere zwischen Bremsbacke 1 und Bremstrommel, bzw. auch auf die starke Schwankung der Brem­ senkennwerte durch Selbstverstärkung zurückzuführen. Damit ergeben sich unter Umständen je nach Betriebsfall unter­ schiedliche Bremsleistungen bei gleicher Betätigung. Die Schwankungen in der Bremswirkung ergeben sich nicht zuletzt aus den unterschiedlichen Anpreßverhältnissen zwischen Reib­ belag 3 und Bremstrommel während einer Bremsbetätigung.

Zur Homogenisierung der Anpreßverhältnisse zwischen Brems­ backe 1 und Bremstrommel ist für die in Fig. 1 gezeigte Bremsbacke der Belagträger 2 bezogen auf die Achsrichtung der nicht gezeigten Bremstrommel (d. h. die senkrecht zur Zeichenebene sich erstreckende Richtung) biegeweich bzw. elastisch nachgiebig gestaltet ist. Dazu ist der Steg 5 des Belagträgers 2 im in Umfangsrichtung mittleren Abschnitt mit zumindest einer Einschnürung 6 versehen, wodurch sich in diesem Bereich des Steges 5 ein gezielt verringerter Materi­ alquerschnitt ergibt. Innerhalb der Zeichnung wird mit durchgezogener Linie die Kontur 7 des Steges 2 mit Einschnü­ rung 6 einer mit gestrichelter Linie gekennzeichneten, aus dem Stand der Technik bekannten Stegkontur 8 gegenüberge­ stellt. Daraus wird ersichtlich, daß die biegesteife Wirkung des Steges durch die Einschnürung 6 deutlich herabgesetzt wird.

Es handelt sich im Falle der Gestaltung der Einschnürung 6 um eine gezielt durchgeführte Maßnahme, deren genaue Gestal­ tungsmerkmale sich beispielsweise aufgrund von Simulations­ berechnungen ergeben können. Im Zuge solcher, computerge­ stützter Simulationsberechnungen, bei denen verschiedenarti­ ge Belastungsfälle für die jeweilige Trommelbremsbacke 1 simuliert werden, ergibt sich je nach Anwendungsfall eine optimierte Gestaltung für die Einschnürung 6 bzw. Einkerbung innerhalb des Steges 5. Es ist daher zu betonen, daß der erfinderische Gedanke selbstverständlich nicht auf die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsvariante beschränkt ist, son­ dern sich vielmehr auch auf beliebige, andersartige Trommel­ bremsbacken mit jeweils zielgerichtet gestalteten Einschnü­ rungen 6 im Bremsbackensteg 2 übertragen läßt.

Insgesamt wird durch die elastisch nachgiebige Gestaltung des Bremsbackensteges 5 speziell bei Duo-Servo-Trommelbrem­ sen eine verbesserte Anpressung der Backenenden erreicht und damit die Bremswirkung verstärkt. Hierbei sorgt gerade die verbesserte Anpressung der Backenenden 6 für eine Erhöhung der Bremsleistung und hat dabei u. a. vorteilhafte Auswirkun­ gen auf das Einlaufverhalten fabrikneuer Trommelbremsbacken. Selbst bei betriebsbedingten Veränderungen der Reibbelagform infolge von Verschleiß wird durch den biegeweichen Belag­ träger eine homogene Anpressung der gesamten Bremsbacke er­ zielt. Der biegeweiche Belagträger 2 ist also in der Lage, einen ungleichmäßigen Reibbelagverschleiß durch entsprechen­ de elastische Nachgiebigkeit auszugleichen.

Darüber hinaus wirkt sich die biegeweiche Gestaltung des Belagträgers 2 positiv auf in konstantes Bremsverhalten ei­ ner Trommelbremse aus, unabhängig von den Fertigungstoleran­ zen der einzelnen Bremsenbauteile (insbesondere Trommel­ bremsbacke 1 und Bremstrommel). So wird beispielsweise ein etwaiger Durchmesserunterschied zwischen Bremstrommel und Trommelbremsbacke durch die elastische Nachgiebigkeit des Belagträgers 2 während der Bremsbetätigung ausgeglichen und es stellt sich ein gleichmäßiges Anpreßverhalten der Trom­ melbremsbacke 1 an der Bremstrommel ein.

Abschließend sei noch einmal darauf hingewiesen, daß die biegeweiche Gestaltung des Belagträgers 2 nicht auf die in Fig. 1 gezeigte Ausführung der Einschnürung 6 innerhalb des Bremsbackensteges 5 beschränkt ist. Je nach Anwendungsfall lassen sich auch andere, insbesondere rechnergestützt opti­ miert ausgeführte Einschnürungskonturen 7 am Steg 5 reali­ sieren, die nicht unbedingt exakt in der Stegmitte angeord­ net sein müssen. Es ist durchaus auch denkbar, mehrere Ein­ schnürungen 6 oder Einkerbungen innerhalb des Steges 5 an­ zuordnen, die ggf. innerhalb gewisser Grenzen zu einem der Enden 9 der Bremsbacke verschoben in den Steg 5 eingebracht sein können. Nichts desto trotz ist die Anordnung einer Ein­ schnürung 6 im Mittelabschnitt des Steges 5 bezogen auf die Umfangsrichtung besonders vorteilhaft, da sich speziell in diesem Bereich infolge der Einschnürung die größten Auswir­ kungen auf die elastische Nachgiebigkeit des Belagträgers 2 ergeben.

Claims (5)

1. Trommelbremsbacke (1) mit einem Belagträger (2) und ei­ nem Reibbelag (3), wobei der Belagträger (2) ein mit dem Reibbelag (3) versehenes, in Umfangsrichtung sich er­ streckendes Trägerband (4) und einen senkrecht dazu ver­ laufenden Steg (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelbremsbacke (1) bezüglich der Achsrichtung einer die Trommelbremsbacke (1) umgebenden Bremstrommel eine elastisch nachgiebige Gestaltung aufweist.

2. Trommelbremsbacke (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trommelbremsbacke (1) insbesondere für den Einsatz in einer Duo-Servo-Trommelbremse vorgesehen ist.

3. Trommelbremsbacke (1) nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Träger­ band (4) fest verbundene Steg (5) zumindest eine Ein­ schnürung (6) seines Querschnittes aufweist.

4. Trommelbremsbacke (1) nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einschnürung (6) radial nach innen geöffnet ist.

5. Trommelbremsbacke (1) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (6) in Umfangsrichtung im mittleren Abschnitt des Steges (5) angeordnet ist.