DE2013535C - Bremsscheibe insbesondere für eine Kraftfahrzeugbremse, und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

einem gesonderten Blechring gebildet ist, der mit der Glocke durch Punktschweißung od. dgl. verbunden ;st. Bei der zuletzt genannten Konstruktion kann der Blechring von mehreren gesonderten Blechstreifen gebildet sein. Die Vorsprünge am Rand können dadurch erhalten sein, daß der Rand in die Schlitze hineinverformt ist und dadurch die Vorsprünge bildet, wobei Stege zwischen den Vorsprüngen erhalten sind. Dabei können die Vorsprünge beim Verformen teilweise von den Stegen abgeschert sein.

Vorzugsweise sind die Schlitze an der zweiten radialen Fläche des Ringes ausgebildet, welche in entgegengesetzter Richtung zu der die Anlagefläche aufweisenden radialen Fläche de? Ringes weist.

Bei einer so gestalteten Bremsscheibe, bei der auf der einen Stirnfläche des Ringes sich radial erstrekkende Kühlrippen vorgesehen sind, sind die Schlitze zweckmäßig von den Zwischenräumen zwischen den Kühlrippen gebildet.

Die Vorsprünge können ursprünglich breiter als die Schlitze sein und in montiertem Zustand unter Druck an den Seitenwänden der Schlitze anliegen, so daß eine Vorspannung in Umfangsrichturg zwischen Ring und Glocke erzielt ist.

Ein Verfahren zum Herstellen einer Bremsscheibe, bei dem eine Glocke und ein Ring in Anlage an radialen Anlageflächen gebracht werden, welche die axiale Lage von Glocke und Ring zueinander bestimmen, und ein Rand an einem der Teile um den anderen Teil herum und in Schlitze im anderen Teil hinein verformt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Rand in drei Arbeitsschritten verformt wird, nämlich einem ersten Arbeitsschritt, bei dem der Rand derartig umgebogen wird, daß er den Schlitzen überlagert i t und die Teiie zusammenhalt, einem zweiten Arbeitsschritt, bei dem der Rand in die Schlitze hinein·, erformt wird, um die Vorsprünge zu bilden, und einem abschließenden Arbeitsschritt, bei dem die Vorspränge mindestens teilweise mindestens längs eines Teils der Schlitzkanten vom Rand abgeschert werden.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von schematischen Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.

F i g. 1 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bremsscheibe;

F i g. 2 ist ein Teilschnitt des in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels;

F i g. 3 ist ein weiterer Teilschnitt des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 im rechten Winkel zu Fig. 2 längs der Linie ΙΠ-ΙΙΙ gesehen;

Fig. 4 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Bremsscheibe;

Fig. 5 ist ein vergrößerter Teilschnitt des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4;

Fig. 6 ist ein vergrößerter Teilschnitt des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 im Querschnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5 gesehen;

Fig. 7 ist ein Axialschnitt und zeigt die Verbindung zwischen einer Glocke und einem Ring in der ersten Herstcllungsstufe eines dritten Ausführungsbeispicls einer Bremscheibc;

F i g. 8 ist ein Schnitt ähp'ich F i g. 7 und zeigt eine zweite Herstcllungsstufe mit einem Formwerkzeug;

Fig. 9 ist ein Schnitt ähnlich Fig. 7 und zeigt eine dritte Herslellungsstufe mit einem weiteren Wcikzeug; Fig. 10 ist eine Flächenprojektion längs des Pfeiles 31 in Fig. 9;

Fig. 11 ist gleichfalls eine Flächenprojektion längs des Pfeiles 31 in F i g. 9, zeigt jedoch den abschließenden Einsatz eines Preßwerkzeuges.

Die hier gezeigten Ausführungsbeispiele umfassen eine Nabeil und einen Ring 12, die durch von der Glocke 11,12 vorstehende und in Schlitze 17 im Ring eingreifende Vorsprünge 13 in gegenseitigem Eingriff

ίο gehalten sind. Der Ring weist Rippen 14 auf, um zum Kühlen des Ringes eine Luftströmung durch den hohlen Innenraum 15 des Ringes zu erzeugen. Bei dem Ring handelt es sich um ein Gußstück. Es sei noch darauf hingewiesen, daß der hier gezeigte Ring nur aus den absolut notwendigen Teilen besteht, nämlich Seitenwänden 16 und Kühlrippen 14. Die Schlitze. 17 sind hier von den Rippen 14 begrenzt; aber bei nicht gekühlten Brernssc' ;iben oder gegebenenfalls auch aus anderen Grüisden können die Schlitze 17 auch in den Ring eingearbeitet sein. Als Glocke kann ein Preßteil dienen, in dem vier Locher 18 zur Befestigung an einer zu bremsenden We''e oder einem zu bremsenden Rad vorgesehen sind.

Der Ring ist bearbeitet, um Bremsflächen 19 und außerdem eine Anlagefläche 20 zu bilden. In ähnlicher Weise muß die gepreßte Glocke auch so bearbeitet sein, daß sie eine genaue Anlagefläche aufweist. In F i g. 2 ist die Anlagefläche der Glocke die radial ausgerichtete Stützfläche einer von der Glocke abgedrehten Schulter 21 a, während sie in Fi g. 5 von der bearbeiteten Stirnfläche 21 b der Glocke gebildet ist. Die Schlitze liegen in einer Fläche des Ringes,

■ die in entgegengesetzter Richtung zur Anlagefläche des Ringes weist.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Vorsprünge 13 in einem mit der Glocke aus einem Stück bestehenden Rand 13 a ausgebildet. Sie sind von Kerben oder ähnlichen Unterbrechungen begrenzt und erstrecken sich anfangs axial von der Glocke weg, sind jedoch nachher in die Schlitze 17 zwischen den Rippen 14 hinein verformt. Anfänglich sind die Vorsprünge 13 breiter als die Schlitze 17, so daß sie, wenn sie in die Schlitze hineingepreßt sind, sich teilweise elastisch zu gekrümmter Gestalt verformen, wie Fig. 3 zeigt, und eine Verspannung zwischen Ring und Glocke erzeugen. Da die von den Vorsprüngen auf den Ring ausgeübten Kräfte Komponenten in Umfangsrichtuiig haben, wirkt die Vorspannung auch in Umfangsrichtung. Dadurch ist eine Festlegung von Ring und Glocke auch in Umfangsrichtung gewährleistet.

Bei dem in F i g. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Glocke nicht aus einem einzigen Preßteil sondern umfaßt außer dem Preßteil 11 a einen Blechring 11 b. In dem Blechring sind Kerben 23 längs eines Randes so ausgestanzt, daß zwischen diesen Kerben Vorsprünge 13 bestehen bleiben, und der Blechring ist so vorgeformt, daß die Vorsprünge nach oben gekrümmt sind. Nach dem Zusammenbau des Teiles 11a mit dem Ring ist der Blechring durch Federwirkung wie gezeigt, oder auf andere Weise in seiner Lage gehalten und fest gegen den Ring geklemmt, wobei die Vorsprünge 13 teilweise gerade gestreckt werden. Der Blechring wird mit dem Teil 11« der Glocke durch elektrisches Punktschweißen (bei 24) oder auf andere Weise verbunden, um den Rand der zusammengesetzten Glocke zu bilden. Die Vorsprünge haben das Bestreben, ihre Krümmung

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anzunehmen und üben dadurch eine Vorspannung ten Streifenabschnitten gebildeten Blcchringes haben

aus. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Blech- der mit der Glocke verschweißt oder auf anden

ring so ausgebildet, daß die Vorsprünge 13 schmaler Weise verbunden ist, wie oben beschrieben,

sind als die Breite der Schlitze 17, in die sie hinein- Mit Hilfe eines Drück- oder Preßwerkzeugs 2«

passen. Wegen des abgerundeten Bodenbereichs, der 5 (Fig. 8), welches das Material radial nach außen ir

beim Gießen oder Pressen entsteht, ist die Wirkung Richtung des Pfeiles 30 preßt, wird der Rand danr

jedoch praktisch dieselbe wie beim Ausführungsbei- so umgebogen, daß er den Schlitzen überlagert ist

spiel gemäß Fig. 1 bis 3. Wenn der Bodenbereich In einem die Vorsprünge bildenden zweiten Arbeits-

schärfer wäre, müßten die Vorsprünge breiter sein gang (Fig. 9), bei dem der Rand stellenweise ge

als die Schlitze, so daß die Vorsprünge mit den jo streckt wird, wird das Material dann mittels eine;

Rippen selbst in Eingriff stünden. Werkzeugs 32 in die Schlitze /wischen den Rippen

Der Blechring 11 b braucht nicht durchgehend aus- bercichcnl4a gepreßt. Mittels eines Werkzeugs 32

gebildet zu sein sondern kann auch aus mehreren erfolgt der abschließende Preßvorgang (Fig. 11), be

gekrümmten Streifenabschnitten bestehen. Insbeson- dem die Vorsprünge zumindest teilweise von der

dcrc bei bearbeiteten Schlitzen, bei denen der Boden- 15 noch zwischen ihnen bestehenden Stegen zumindesi

bereich der Schlitze scharfkantig sein kann, können längs eines Teils der Schlitzrändcr abgeschert wer·

die Schlitze abgeschrägte Seiten haben, um eine den. Es hat sich gezeigt, daß die Vorsprünge danr

radiale und eine in Umfangsrichtung wirkende Reak- bestrebt sind, aus den Schlitzen wieder herauszufederr

tionskraft zwischen den Seiten des Schlitzes und den und eine in einer zum Schlitz quer verlaufender

Vorsprüngen an den Stellen, an denen die Vorsprünge ao Ebene gekrümmte Gestalt anzunehmen und nur die

die Seiten berühren, d.h. an den Ecken der Vor- Seiten des Schlitzes zu berühren. Wegen des Streckens

sprüngc zu erzeugen. das beim zweiten Verfahrensschritt erfolgte, ist die

Eine durch die Erwärmung beim Bremsen hervor- Wirkung die gleiche wie bei den oben beschriebener

gerufene radiale Expansion des Ringes kann durch Ausfühningsbcispielen, nämlich daß der Vorsprung

eine relative Gleitbewegung der Vorsprünge in den as für den Schlitz zu groß bemessen ist und sich ein

Schlitzen oder mit Hilfe von Spalten 26 in der Glocke, Preßsitz ergibt, der eine nachgiebige Vorspannung

die einen gewissen Grad an radialer Nachgiebigkeit erzeugt,

erzeugen, aufgenommen werden. Die verschiedenen in den Fig 1 und 4 dargcstell-

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dessen ten Ausführungsbcispiele können gemäß dem ar

liersieiiüiig iii den Fig. 7 bis Ii dargesieiii ist, sind 30 Hand der Fig. 7 bis 11 eriüuierien Verfahren abge-

Schlitze17'am Ring 12 von Kühlrippen 14 begrenzt, wandelt werden.

die Bereiche 14 σ aufweisen, in denen sich die Rip- Außerdem liegt auf der Hand, daß die Schlitze

pen um einen gleichbleibenden Abstand von der nicht unbedingt in einer Fläche quer zur Achse des

Ebene des Ringes erstrecken, d. h. daß diese Bereiche Ringes liegen müssen, sondern können auch in einer

der Rippen sich vom Ring erstreckende Grate gleich- 35 Umfangsflächc vorgesehen sein. Zum Beispiel könnte

mäßiger Höhe bilden. die Glocke in einem einzigen Arbeitsvorgang durch

Die Glockcll ist mit einem durchgehenden Rand Stauchen mit dem Ring verbunden sein, wobei der

11 c ausgebildet, der sich anfänglich von einer an der Rand fest in Anlage an einer axialen Querfläche

Glocke bearbeiteten Anlageflächc 21 α axial durch läge, und dann könnte das Material des Randes in

den Ring 12 erstreckt. Dieser Rand kann entweder 40 Schlitze in Form von axialen Keilnuten oder einet

mit der Glocke einstückig sein oder die Form eines ähnlichen Verz ahnung an der Innen- oder Außenseite

zusammenhängenden oder aus mehreren gekrümm- des Ringes hinein verformt werden.

Hierau 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

ι 2 zueinander bestimmen, und ein Rand an einem Patentansprüche: der Teile um den anderen Teil herum und in Schlitze im anderen Teil hinein verformt wird,

1. Bremsscheibe, insbesondere für eine Kraft- dadurch gekennzeichnet, daß der Rand in drei fahrzeugbremse, mit einer Glocke und einem 5 Arbeitsschritten verformt wird, nämlich einem Ring, die an radialen Anlageflächen aneinander ersten Arbeitsschritt, bei dem der Rand derartig anliegen und mittels eines an einer UmfangsfJäche umgebogen wird, daß er den Schlitzen übeiagert des Ringes anliegenden und zur axialen Fixierung ist und die Teile zusammenhalt, einem zweiten hinler eine zweite radiale Fläche des Ringes grei- Arbeitsschritt, bei dem der Rand in die Schlitze fenden Randes der Glocke dadurch drehfest ver- io hinein verforrnt wird, um die Vorsprünge zu bunden sind, daß die Vorsprünge des Randes in bilden, und einem abschließenden Arbeitsschritt, Schlitze in dem Ring eingreifen, dadurch bei dem die Vorsprünge mindestens teilweise gekennzeichnet, daß der Rand (13«, 11 Zj, .nindestens längs eines Teils der Schlitzkanten 11 c) an der inneren Umfangsfläche des Ringes vom Rand abgeschert werden.

(12) anliegt. 15

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß der Rand (13 a, 11 c) mit

der Glocke einstückig ist.

3. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe, insbe k kennzeichnet, daß der Rand von einem geson- 20 sondere für eine Kraftfahrzeugbremse, mit einei derten Blechring (11 b) gebildet ist, der mit der Glocke und einem Ring, die an radialen Anlage Glocke durch Punktschwtißung oder auf andere flächen aneinander anliegen und mittels eines an einei Weise verbunden ist. Umfangsfläche des Ringes anliegenden und zui

4. Bremsscheibe nach Anspruch 3, dadurch axialen Fixierung hin^fer eine zweite radiale Fläche gekennzeichnet, daß der Blechring (11 b) von 25 des Ringes greifenden Randes der Glocke dadurch mehreren gekrümmten Blechstreifen gebildet ist. drehfest verbunden sind, daß die Vorsprünge des

5. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 Randes in Schlitze in dem Ring eingreifen.

bis 4, dadurch T-kennzeichnet, daß der Rand Bremsscheiben dieser Gattung können sich bei

(lift, 13«) etwa rechteckförmige Ausschnitte Erhitzen auf Grund starken und/oder wiederholten

aufweist, zwischen denen die Vorsprünge (13) 30 Betätigens der Bremsen ohne großen Widerstand

gebildet sind. ausdehnen. Dies ermöglicht die in radialer Richtung

6. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 nachgiebige Glocke. Hierdurch ist ein Verwerfen bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Bremsscheiben oder die Rißbildung in den (lic) in die Schlitze hinein verformt ist und die Bremsscheiben vermieden, das bei sonst üblichen Vorsprünge bildet, wobei Stege zwischen den 35 Bremsscheiben infolge der beim Bremsen aufge Vorsprüngen erhalten sind. brachten Wärme auftreten kar;n.

7. Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch Bei einer bekannten Bremsscheibe der eingangs gekennzeichnet, daß die Vorsprünge beim Ver- genannten Art ist der Ring mit der Glocke am formen zumindest teilweise von den Stegen abge- äußeren Umfang des Ringes verbunden (USA.-Patent schert sind. 40 schrift 2 926 760). Bei einer Erhitzung der Brems-

8. Bremsscheibe nach Anspruch 6 oder 7, scheibe infolge wiederholten oder starken Bremsens dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den dehnt sich der Ring nach außen. Der Rand und seine Vorsprüngen erhaltenen Stege die Anlageilächen Vörspriinge müssen deshalb bei der bekannten (20, 21 a) fest gegeneinander gedrückt halten. Bremsscheibe in radialer Richtung ziemlich elastiscl

9. Bremsscheibe nach einem der vorhergehen- 45 ausgebildet werden, damit die Glocke der Wärme den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausdehnung des Ringes in radialer Richtung nach Schätze (17) an der zweiten radialen Fläche des außen nachgeben kann. Bei der bekannten Brems-Ringes (12) ausgebildet sind, welche in entgegen- scheibe ist ein Spiel in Umfangsrichtung zwischen den gesetzter Richtung zu der die Anlagefläche (20) Schlitzen des Ringes und den Vorsprüngen des Ranauhveisenden radialen Fläche des Ringes weist. 50 des der Glocke unvermeidlich. Deshalb tritt beim

10. Bremsscheibe nach Anspruch 9, bei der Anlegen der Bremse eine Relativdrehung von Ring auf der einen Stirnfläche des Ringes sich radial und Glocke gegeneinander auf, was nicht nur zi erstreckende Kühlrippen vorgesehen sind, da- unerwünschten Anschlaggeräuschen sondern auch zv durch gekennzeichnet, daß die !Schlitze (17) von einer gefährlichen Abscherbeanspruchung der Vorden Zwischenräumen zwischen den Kühlrippen 55 Sprünge führen kann.

(14) gebildet sind. Zur Vermeidung dieser Nachteile der bekannter

11. Bremsscheibe nach einem der vorher- Bremsscheibe ist eine Bremsscheibe nach der Erfingehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dung dadurch ausgestaltet, daß der Rand an dei daß die Vorsprünge (13) ursprünglich breiter als inneren Umfangsfläche des Ringes anliegt.

die Schlitze (17) sind und in montiertem Zustand 60 Auf Grund dieser Gestaltung kann sich der Ring

unter Druck an den Seitenwänden der Schlitze bei Erhitzung der Bremsscheibe nach außen dehnen

anliegen, so daß eine Vorspannung in Umfangs- ohne dabei den Rand der Glocke zu spreizen. Dei

richtung zwischen Ring (112) und Glocke erzielt Rand kann deshalb steifer ausgebildet werden unc

ist. ermöglicht die Übertragung eines größeren Dreh-

12. Verfahren zum Herstellen einer Brems- 65 momentes zwischen Ring und Glocke.

scheibe, bei dem eine Glocke und ein Ring in Konstruktiv kann die Verbindung zwischen Ranc

Anlage an radialen Anlageflächen gebracht wer- und Glocke dadurch erzielt sein, daß der Rand mi

(hn, welche die axiale Lage von Glocke und Ring der Glocke einstückig ist oder daß der Rand vor