DE19842193A1

DE19842193A1 - Verfahren zur Herstellung eines Scheibenbremsbelages mit Dämpfungsblech

Info

Publication number: DE19842193A1
Application number: DE1998142193
Authority: DE
Inventors: Markus Leister; Rainer Heck; Norbert Jenniges
Original assignee: Ruetgers Automotive AG
Current assignee: Ruetgers Automotive AG
Priority date: 1998-09-15
Filing date: 1998-09-15
Publication date: 2000-03-16

Abstract

Eine Trägerplatte (2) wird mit zwei zylindrischen Durchgangsöffnungen (5) versehen. Die Durchgangsöffnungen werden von einer Trägerplattenseite aus bis zu einer vorgegebenen Tiefe erweitert, wobei Material aus dem erweiterten Abschnitt (50) der Trägerplatte verdrängt und eine Einschnürung (51) gebildet wird. Danach wird Unterlayermasse (3) auf der Reibbelagseite (20) der Trägerplatte (2) in die Öffnung eingedrückt, und auf der anderen Trägerplattenseite (21) wird das Dämpfungsblech befestigt und in die Erweiterung (50) der Öffnungen eingebördelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ei nes Scheibenbremsbelages mit Dämpfungsblech, wobei eine Trä gerplatte mit mindestens einer Durchgangsöffnung versehen wird, die Durchgangsöffnung mit einer Underlayermasse und/oder Reibbelagmasse von einer Trägerplattenseite aus teilweise verfüllt werden und danach das Dämpfungsblech auf der anderen Trägerplattenseite verdrehsicher befestigt wird.

Dämpfungsbleche dienen zur Unterdrückung der bei einem Bremsvorgang entstehenden Geräusche. Sie werden üblicher weise auf einer Seite der Trägerplatte aufgeklebt. Eine Klebverbindung ist temperaturempfindlich und büßt durch die beim Bremsen entstehenden hohen Temperaturen ihre Funkti onsfähigkeit teilweise ein. Das in die Durchgangsöffnungen der Ankerplatte formschlüssig eingetretene Material des Dämpfungsblechs sorgt für eine wirksame Verdrehsicherung.

Vor der Befestigung des Dämpfungsblechs wird auf der an deren Seite der Trägerplatte die Reibbelagmasse aufgebracht. Die Reibbelagmasse kann entweder direkt oder unter Zwischen schaltung einer Underlayermasse auf die Trägerplatte aufge preßt werden, wobei plastisch verformbare Masse in die Durchgangsöffnungen eingedrückt wird. Die Eindringtiefe ist technologisch bedingt unterschiedlich und nicht genau fest zulegen.

Es läßt sich bei der Serienproduktion bisher nicht ver hindern, daß in den Durchgangsöffnungen eingepreßtes Under layer- und/oder Reibbelagmaterial so weit in die Durchgangs öffnungen eingepreßt wird, daß es den Eingriff des von der Gegenseite umgebördelten Dämpfungsblechmaterials behindert oder teilweise blockiert. Verwerfungen und Beschädigungen des Dämpfungsblechs im Bereich der Durchgangsöffnungen sind die Folge.

Zwar hat man versucht, zu tief in die Durchgangsöffnun gen der Trägerplatte eingedrungene Teile der Underlayer- und/oder Reibbelagmasse durch Sandstrahlen abzutragen; je doch können durch Sandstrahlen die Öffnungsquerschnitte nicht immer ausreichend freigelegt werden. Ein sauberes Um bördeln des Dämpfungsblechmaterials gegen die Innenwandungen der Öffnungen ist auch nach dem zusätzlichen Sandstrahlen nicht gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache und effektive Weise die Trägerplatte mit definierten Ein griffsöffnungen zu versehen.

Ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Durchgangsöffnung von einer Trägerplattenseite aus bis zu einer vorgegebenen Tiefe erweitert wird, wobei Material aus dem erweiterten Abschnitt verdrängt und die Durchgangsöff nung unter Begrenzung der maximalen Eindringtiefe der Under layermasse und/oder der Reibbelagmasse eingeengt wird.

Durch Materialverdrängung wird in jeder Durchgangsöff nung eine Einschnürung gebildet, die die maximale Eindring tiefe der Underlayer- und/oder Reibbelagmasse begrenzt. Die Einschnürung in der Durchgangsöffnung blockiert den Mate rialfluß beim Einpressen der Underlayer- und/oder Reibbelag masse, so daß der volle Öffnungsquerschnitt der Durchgangs öffnung für eine ungehinderte Befestigung des Dämpfungs blechmaterials zur Verfügung steht. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei allen Trägerplattendicken und Öffnungs querschnitten problemlos und mit stets gleicher Effektivität anwendbar. Es entfällt eine arbeits- und kostenintensive Nachbearbeitung, insbesondere ein nachträgliches Sandstrah len.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Stanzstempel mit einem gegenüber dem Durchgangsöffnungsquerschnitt ver breiterten Stanzprofil in Ausrichtung mit der Durchgangsöff nung gebracht und in die Durchgangsöffnung eingedrückt wird, wobei das im Umfangsbereich der Durchgangsöffnung abgetra gene Material von der Stempelstirnseite verdrängt und ein Materialwall am Ende des erweiterten Abschnitts gebildet wird.

Auf diese Weise kann die Einschnürung in der Durchgangs öffnung genau positioniert werden. Dabei bestimmt die Ein dringtiefe des Stanzstempels die Lage des Materialwalls, al so der Einschnürung. Je nach Form und Größe des Stempels können die Dicke und die Tiefe des Materialwalls variiert und damit beispielsweise an die Geometrie der Trägerplatte oder an die Eigenschaften der Underlayermasse und/oder der Reibbelagmasse angepaßt werden. Eine Öffnung sollte deshalb verbleiben, damit die von dem eingepreßten Underlayer- und/oder Reibbelagmaterial verdrängte Luft aus der Durch gangsöffnung entweichen kann.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ein der Durchgangsöffnung angepaßter Gegenstempel von der Reibbelagseite der Trägerplatte aus bis in eine vorgegebene Tiefe in die Durchgangsöffnung eingeführt und als Gegenwerk zeug zum Auffangen des vom Erweiterungsstempel verdrängten Materials verwendet wird.

Mit dieser Maßnahme läßt sich eine definierte Geometrie der Einschnürung herstellen. Die Eindringtiefen beider Stem pel bestimmen die Position und Dicke des verdrängten Mate rialwalls.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsge mäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei einem Scheibenbremsbelag mit einer Trägerplatte, die mindestens zwei Durchgangsöffnungen aufweist, einem Dämp fungsblech, das auf einer Seite der Trägerplatte befestigt ist und einem Reibbelag, der auf der anderen Seite der Trä gerplatte befestigt ist, wobei Material aus einer Under layermasse und/oder Reibbelagmasse in die Durchgangsöffnun gen eingepreßt ist und wobei das Dämpfungsblech formschlüs sig in die Durchgangsöffnungen eingreift, ist zur Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Durchgangsöffnung jeweils eine Einschnürung aufweist, die die maximale Eindringtiefe der Underlayer- und/oder Reibbe lagmasse begrenzt, und daß die Durchgangsöffnung auf einer Seite der Einschnürung einen erweiterten Querschnitt auf weist.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. A einen schematischen Ausschnitt eines herkömmli chen Scheibenbremsbelages mit Dämpfungsblech;

Fig. 1 einen schematischen Ausschnitt eines ersten Aus führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Scheibenbremsbe lags mit einem Werkzeug zu dessen Herstellung;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsge mäßen Scheibenbremsbelags mit einer Werkzeuganordnung zu dessen Herstellung.

Der in Fig. A ausschnittsweise gezeigte, herkömmliche Scheibenbremsbelag 101 weist eine Trägerplatte 102 auf, auf die eine Underlayerschicht 103 und eine Reibbelagschicht 104 aufgepreßt sind. In der Trägerplatte 102 ist eine Durch gangsöffnung 105 ausgebildet, in die eine Underlayermasse undefiniert tief eingedrückt ist.

Auf der anderen Seite der Trägerplatte 102 ist ein Dämp fungsblech 106 aufgeklebt. Material des Dämpfungsblechs ist in die Durchgangsöffnung 105 umgebördelt. Wie zu sehen ist, behindert die weit in die Durchgangsöffnung eingedrungene Underlayermasse 103 das vollständige Umbördeln des Dämp fungsblechs. Die gegen die Underlayermasse stoßenden, umge bördelten Enden werden am Öffnungsumfang nach innen abge drängt, können sich verwerfen und büßen ihren Halt in den Durchgangsöffnungen ein.

Der in Fig. 1 gezeigte Ausschnitt eines Scheibenbrems belags 1 ist unter Verwendung des neuen Verfahrens herge stellt. Die Bremsbelagkomponenten 2 bis 6 entsprechen funk tionell den anhand von Fig. A beschriebenen Komponenten 102 bis 106. Wesentliche bauliche Unterschiede liegen in der Ge staltung der Trägerplatte 2 im Bereich der Durchgangsöffnung 5, ferner in der Fülltiefe der Durchgangsbohrung mit dem Ma terial der Underlayerschicht 3 und schließlich in den unter schiedlichen Öffnungsquerschnitten der Durchgangsöffnung 5 auf der Belagseite 20 und der Dämpfungsblechseite 21 der Trägerplatte 2.

Diese Unterschiede sind bedingt durch das neue Verfahren zur Ausbildung der Durchgangsöffnungen 5 in der Trägerplatte 2. Ursprünglich hat die Trägerplatte 2 die Form der in Fig. A dargestellten herkömmlichen Trägerplatte 102. Mit anderen Worten, die Durchgangsöffnung 5 hat zwischen den beiden Trä ger-Außenseiten 20 und 21 die Form einer Bohrung mit gleich bleibendem Querschnittsprofil. Mit Hilfe eines Stanzstempels 11 wird die Durchgangsbohrung 5 von einer Trägerplattenseite aus, im beschriebenen Beispiel und vorzugsweise von der Dämpfungsblechseite 21 aus, bis zu einer vorgegebenen Tiefe erweitert, wobei Material von dem Stanzstempel 11 verdrängt wird. Es entsteht eine erweiterter Abschnitt 50 der Durch gangsbohrung, der innen von einem Materialwall 51 begrenzt ist. Der Materialwall 51 bildet gleichzeitig eine Ein schnürung der Durchgangsöffnung 5 und besteht aus dem vom Stanzstempel 11 verdrängten Material. Die Einschnürung 51 begrenzt die maximale Eindringtiefe der Underlayermasse 3 bzw. der Belagmasse 4 in die Durchgangsöffnung 5. Diese Ein dringtiefe, die genaue Position und die Geometrie der Ein schnürung 51 werden einerseits durch die vom Stanzstempel 11 bewegte Materialmenge und andererseits vom Stempelhub und von der Eindringtiefe des Stempels in die Trägerplatte 2 be stimmt. Durch Variation dieser Parameter können daher die Lage und die Größe der umlaufenden Einschnürung 51 einge stellt werden. In der Erweiterung 50 bleibt ausreichend Freiraum, um den zur Fixierung des Dämpfungsblech umgebör delten Materialenden 60 eine ungehinderte Anlage an der Um fangswand der Erweiterung 50 zu geben.

Der Stanzstempel hat zur Verbesserung der Schneidwirkung im Bereich der Erweiterungsöffnung eine konkave Stirnseite; andere Stanzstempelformen, die saubere Stanzflächen und ein gleichmäßiges Verdrängen und Aufböschen des Materials zu dem Umfangswall gewährleisten, können zu dem gleichen Zweck ver wendet werden. Die Tiefenabmessungen der Durchgangsöffnung 5 und der Erweiterung 50 sind, wie gesagt, vom Hub und Quer schnitt des Stempels 11 abhängig, und können dementsprechend den gewünschten Eindringprofilen zu beiden Seiten der Ein schnürung 51 angepaßt werden. Zwischen den beiden durch die Einschnürung 51 abgeteilten Abschnitten der Trägerplatten öffnung verbleibt eine Restöffnung 52 engen Querschnitts, durch die die Luft beim Einpressen des Materials 3 in den belagseitigen Öffnungsquerschnitt entweichen kann.

Der in Fig. 2 als Ausschnitt dargestellte Bremsbelag 1' unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Ausführungs beispiel des Bremsbelags 1 durch die Form der Einschnürung 51' und Einzelheiten des Herstellungsverfahrens. Alle mit Fig. 1 übereinstimmenden Komponenten haben die in Fig. 1 dargestellten Bezugszeichen.

Die als Umfangswall ausgebildete Einschnürung 51' hat eine präzise Geometrie und Lage. Diese genauere Definition der Geometrie und Lage wird durch Verwendung eines Gegen stempels 12 erreicht, der koaxial mit dem Stanzstempel 11 und der Durchgangsöffnung 5 ausgerichtet ist und von der Reibbelagseite 20 her in die Durchgangsöffnung 5 eingeführt wird. Die Hubbewegung in Gegenrichtung erfolgt im Gleichtakt mit derjenigen des Stanzstempels 11, wobei die Stempelbewe gung derart bestimmt ist, daß die jeweiligen Stirnflächen der beiden Stempel 11 und 12 das Material der Einschnürung 51' zwischen sich ausformen und der Einschnürung 51' dadurch die in Fig. 2 schematisch dargestellte Geometrie geben. Auch in dem Beispiel gemäß Fig. 2 bleibt eine Restöffnung 52', die aber ebenfalls exakt definiert werden kann.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Ab wandlungen möglich. So können mehrere Stempel 11 an einem Werkzeughalter angebracht und zur gleichzeitigen Erweiterung mehrerer Durchgangsöffnungen 5 bewegt werden. Gleichzeitig kann auch das Umfangsprofil und einzelne, andere Gestaltungs merkmale des Trägerblechs mit einem Stanzwerkzeughub ausge bildet werden. Auch die zur Ausbildung einer beliebigen An zahl von Trägerplatten- Durchgangsöffnungen 5 gemäß Fig. 2 vorgesehenen Gegenstempel 12 sind vorzugsweise an einem ge meinsamen Werkzeughalter angebracht und arbeiten im Gleich takt. Stanzstempel 11 können auch auf der Belagseite 20 der Trägerplatte 2 angeordnet sein, wobei die Erweiterung 50 bzw. 50' dann auch auf der Belagseite der Trägerplatte ge bildet wird, während die Durchgangsöffnung mit unverändertem Querschnitt zum Eingriff der Dämpfungsblechenden 60 auf der Dämpfungsblechseite 21 angeordnet ist.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist nur ein Teil des Scheibenbremsbelages 1 bzw. 1' schematisch dargestellt. Ein derartiger Bremsbelag läßt sich besonders einfach her stellen, wenn sowohl die Durchgangsöffnungen als auch alle Stempel einen kreisförmigen Querschnitt haben. In dieser be vorzugten Ausführung ist jede Trägerplatte 1 mit mindestens zwei in gegenseitigem Abstand angeordneten Durchgangsöff nungen versehen. Nach Umbördeln des Randes 60 des Dämpfungs blechs 21 in die mindestens 2 erweiterten Abschnitte der Durchgangsöffnungen ist das Dämpfungsblech verdrehsicher auf der Trägerplatte 2 fixiert.

Eine Verdrehsicherung des Dämpfungsblech auf der Träger platte läßt sich aber auch mit Hilfe nur einer einzigen er weiterten Durchgangsöffnung erreichen. Voraussetzung ist, daß die einzige Erweiterung der Durchgangsöffnung eine von der Kreisform abweichende Umfangsform hat, z. B. oval, läng lich oder eckig ausgebildet ist. Die von der Kreisform ab weichende Gestaltung ist nur im Bereich der Erweiterung 50 bzw. 50' erforderlich. Die Durchgangsöffnung 5 kann vor der Erweiterung als Bohrung, d. h. zylindrisch ausgebildet sein. Die Querschnittsform der Erweiterung richtet sich, wie ge sagt, nach der Umfangsform des wirksamen Abschnitts des Stanzwerkzeugs 11.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Scheibenbremsbelages mit Dämpfungsblech, wobei eine Trägerplatte mit mindestens einer Durchgangsöffnung versehen wird, die Durchgangsöffnung mit einer Underlayermasse und/oder Reibbelagmasse von einer Trägerplattenseite aus teilweise verfüllt wird und danach das Dämpfungsblech auf der anderen Trägerplattenseite verdrehsicher befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung von einer Trägerplattenseite aus bis zu einer vorgegebenen Tiefe erweitert wird, wobei Material aus dem erweiterten Abschnitt der Trägerplatte ver drängt und die Durchgangsöffnung unter Begrenzung der maxi male Eindringtiefe der Underlayer- der Reibbelagmasse einge engt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stanzstempel mit einem gegenüber dem Durchgangsöff nungsquerschnitt verbreiterten Stanzprofil in Ausrichtung mit der Durchgangsöffnung gebracht und von einer Träger plattenseite aus in die Durchgangsöffnung eingedrückt wird, wobei das im Umfangsbereich der Durchgangsöffnung abgetra gene Material von der Stempelstirnseite verdrängt und ein Materialwall am Ende des erweiterten Abschnitts gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Durchgangsöffnung angepaßter Gegenstempel von der Reibbelagseite der Trägerplatte aus bis in eine vorgege bene Tiefe in die Durchgangsöffnung eingeführt und als Ge genwerkzeug zum Auffangen des vom Erweiterungsstempel ver drängten Materials verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für die Durchgangsöffnung als auch für die Erweiterungsöffnung paarweise koaxiale Rund werkzeuge verwendet werden, wobei das aus dem erweiterten Abschnitt in Richtung der Reibbelagseite der Trägerplatte verdrängte Material unter Einschnürung der Durchgangsöffnung verformt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Durchgangsöffnung nach der Bildung des erweiterten Abschnitts mit Underlayermasse und/oder Reibbelagmasse verfüllt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte mit mindestens zwei Durchgangsbohrungen versehen wird und alle Durchgangsbohrun gen mit Rundwerkzeugen koaxial bis zu einer vorgegebenen Tiefe erweitert werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erweiterte Abschnitt der Träger platte mit einem Stanzwerkzeug hergestellt wird, dessen Querschnittsprofil von der Kreisform abweicht.

8. Scheibenbremsbelag (1) mit

- einer Trägerplatte (2), die mindestens zwei Durch gangsöffnung (5) aufweist,
- einem Dämpfungsblech (6), das auf einer Seite der Trä gerplatte (2) befestigt ist und
- einem Reibbelag (4), der auf der anderen Seite der Trägerplatte (2) befestigt ist,
wobei Material aus einer Underlayermasse und/oder Reib belagmasse in die Durchgangsöffnung (5) eingepreßt ist und wobei das Dämpfungsblech (6) formschlüssig in die Durchgangsöffnung (5) eingreift,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Durchgangsöffnung (5) eine Einschnürung (51; 51') aufweist, die die maximale Eindringtiefe der Under layer- und/oder Reibbelagmasse begrenzt und
- daß die Durchgangsöffnung (5) auf einer Seite (21) der Einschnürung einen erweiterten Querschnitt aufweist.

9. Scheibenbremsbelag nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Durchgangsöffnungen (5) gleicher Aus bildung in gegenseitigem Abstand in der Trägerplatte (2) ausgebildet und auf der dem Reibbelag (4) abgewandten Seite (21) mit zylindrischen Erweiterungen (50) versehen sind.

10. Scheibenbremsbelag nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der erweiterte Querschnitt auf einer Seite der Einschnürung (51, 51') eine von der Kreisform abweichende Gestaltung hat.