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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse
mit einer Bremsscheibe für
ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Üblicherweise
ist die Belagträgerplatte
aus einem Blech hergestellt, auf das der Reibbelag aufgebracht ist,
so daß der
Bremsbelag als eine Einheit zum Einbau in die Bremsscheibe kommt.
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Dabei
dient die Belagträgerplatte
nicht nur dem Tragen des Reibbelages, sondern auch der Unterstützung, um
beim Bremsen auftretende Reaktionskräfte aufzunehmen, sowie zur
Druckverteilung in die Belagmasse.
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Dies
erfordert eine bestimmte Steifigkeit der Belagträgerplatte, da es ansonsten
durch Durchbiegung zu Beschädigungen
des Reibbelages kommen kann.
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Diese
Steifigkeit wird bislang durch eine entsprechende Dimensionierung,
d. h. eine entsprechende Blechdicke erreicht, die jedoch einer Optimierung
des Reibbelag-Volumens
entgegensteht. Aufgrund der herrschenden Platzverhältnisse
ist eine maximale Gesamtdicke des Bremsbelages einzuhalten, d. h.,
die Dicke des Reibbelages ist abhängig von der Dicke der Belagträgerplatte.
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Für eine Optimierung
der Lebensdauer eines Bremsbelages wird allerdings gewünscht, den
Reibbelag möglichst
dick auszubilden, so daß die
Austauschintervalle bezogen auf die Betriebszeiten verlängert werden
können.
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Zwar
ist schon versucht worden, den Bremsbelag dahingehend zu optimieren,
und zwar dadurch, daß die
Belagträgerplatte
in ihrer Dicke reduziert wurde, jedoch konnte dabei die notwenige,
alle Betriebsbelastungen aufnehmende Steifigkeit nicht erreicht werden.
Eine dazu angebrachte Randabkantung führte zu keiner befriedigenden
Versteifung der Belagträgerplatte,
so daß keine
ausreichende Knick- oder Biegefestigkeit gewährleistet ist.
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Weiter
ist es bekannt, die Belagträgerplatte auf
der dem Reibbelag zugewandten Seite mit Noppen zu versehen, um so
eine bessere Anbindung des Reibbelages bzw. eine Erhöhung der
Abscherfestigkeit zu erreichen. Diese Noppen sind jedoch nicht geeignet
die Steifigkeit der Belagträgerplatte
zu verbessern, da dadurch das für
die Biegefestigkeit entscheidende Widerstandsmoment nicht in einem
notwendigen Umfang erhöht
wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bremsbelag
der gattungsgemäßen Art
so weiter zu entwickeln, daß seine
Verwendungsfähigkeit,
insbesondere hinsichtlich der Standzeit, verbessert wird.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Bremsbelag gelöst, der die Merkmale des Anspruchs
1 aufweist.
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Ein
in diesem Sinne ausgebildeter Bremsbelag zeichnet sich vor allem
dadurch aus, daß das
Volumen des Reibbelages durch die nunmehr mögliche größere Dicke signifikant vergrößert werden
kann, ohne einerseits die Gesamtdicke des Bremsbelages zu erhöhen und
andererseits die notwendige Steifigkeit zu beeinträchtigen.
Daneben besteht der Vorteil, dass die Bremsbelagträgerplatte
leichter baut. Es kann aber auch die Belagdicke gleich bleiben und statt
dessen die Geometrie der Belagträgerplatte
geändert
werden, wenn dies aus konstruktiven und wirtschaftlichen Gründen gewünscht ist.
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Durch
den dickeren Reibbelag ergeben sich betriebswirtschaftliche Vorteile,
da eine verlängerte Nutzung
des Bremsbelages möglich
ist und die Reparatur- bzw. In standsetzungskosten dadurch gesenkt
werden. Bleibt die Dicke gleich, wird das Gewicht der Beglagträgerplatte
und damit dass Gewicht der Belagträgerplatte gesenkt.
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Die
Sicken oder Rippen, die erfindungsgemäß in der Belagträgerplatte
vorgesehen sind, können
in den definierten Belastungsbereichen, entsprechend den auftretenden
Belastungen dimensioniert, frei wählbar eingebracht werden, so
daß eine
Optimierung hinsichtlich Belastungsfähigkeit und Wanddicke problemlos
möglich
ist.
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Das
Einbringen der Sicken kann beispielsweise durch Umformen erfolgen,
während
Rippen durch aufgeschweißte
Gurte herstellbar sind.
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Besonders
bevorzugt sind die eine oder die mehreren Sicken und/oder Rippen
zumindest oder ausschließlich
in dem Bereich der Belagträgerplatte angeordnet,
in welchem das eine oder mehrere Druckstücke oder eine Abstützfläche am Bremssattel auf
die Belagträgerplatte
im in die Bremse eingebauten Zustand einwirken, um besonders in
diesem kritischen Bereich die Verformungsfestigkeit zur erhöhen und
die Bruchgefahr zu senken.
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Dabei
bietet es sich auch an, dass sich die eine oder mehreren Sicken
und/oder Rippen über den
Rand des Bereiches erstrecken, in welchem das eine oder mehrere
Druckstücke
oder eine Abstützfläche am Bremssattel
auf die Belagträgerplatte
im in die Bremse eingebauten Zustand einwirken.
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Prinzipiell
können
die Sicken oder Rippen auf beiden Grundflächen der Belagträgerplatte
vorgesehen sein. Denkbar ist aber auch, sie lediglich auf einer
Seite einzubringen, und zwar entweder zu der dem Reibbelag zugewandten
oder der abgewandten Seite.
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In
jedem Fall bieten die Sicken und/oder Rippen die Möglichkeit
eines Formschlusses mit dem Reibbelag, aus dem heraus sich eine
höhere
Abschersicherheit des Reibbelages ergibt.
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Dabei
sollte die Tiefe der Sicke, soweit sie in die dem Reibbelag abgewandte
Rückseite
eingebracht ist, bzw. die Höhe
des sich aus der Sicke ergebenden ausgestülpten Vorsprungs auf der gegenüberliegenden
Seite geringer sein als eine festgelegte minimale Dicke des Reibbelages,
da ansonsten die Funktionsfähigkeit
des Reibbelages nicht mehr in dem geforderten Maße gegeben wäre.
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Besonders
wirkungsvoll ist eine winklige, vorzugsweise V-förmige Anordnung mehrerer Sicken zueinander
erreicht werden, insbesondere in tangentialer Richtung. Überdies
können
die Rippen im Querschnitt in gewissem Umfang hinterschnitten ausgebildet
sein, wodurch u.a. auch die axiale Sicherung des Reibbelages verbessert
wird.
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Zur
Stabilitätserhöhung der
Belagträgerplatte
trägt weiter
eine sich aus der Kaltverformung beim Einbringen der Sicken durch
Materialstauchung in den Randbereichen ergebende Kaltverfestigung
bei, welche die Werkstoffeigenschaften hinsichtlich Zug- und Biegefestigkeit
verbessert.
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Weitere
vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Teildraufsicht auf einen montierten Bremsbelag,
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2 einen
Teil des Bremsbelages in einer perspektivischen Ansicht,
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3 einen
Teilausschnitt durch den Bremsbelag in einer geschnittenen Seitenansicht.
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In
der 1 ist eine pneumatisch oder elektrisch betätigbare
Scheibenbremse dargestellt, die eine innenbelüftete Bremsscheibe 5 aufweist,
die von einem Bremssattel 4 umfaßt ist. Der Aufbau und die Funktion
einer derartigen Scheibenbremse sind im übrigen bekannt, so daß sich eine
detaillierte Beschreibung erübrigt.
Rein beispielhaft sei insofern auf die WO 96/34216 A1 verwiesen.
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Beidseitig
der Bremsscheibe 5 ist jeweils ein Bremsbelag 1 angeordnet,
der eine Belagträgerplatte 2 sowie
einen damit verbundenen Reibbelag 3 aufweist. Dieser ist
im Funktionsfall, also bei einem Bremsvorgang, mittels einer nicht
dargestellten Zuspanneinrichtung gegen die Bremsscheibe 5 pressbar.
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Dabei
treten hinsichtlich der Belastung des Bremsbelages 1 erhebliche
Biegekräfte
auf, die im wesentlichen von der Belagträgerplatte 2 aufgenommen
werden müssen,
um eine Beschädigung
des Reibbelages, insbesondere ein Durchbrechen zu verhindern.
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Wie
die 2 als Einzelheit zeigt, weist die Belagträgerplatte 2 zur
Aufnahme der auftretenden Biegekräfte bei gleichzeitiger Minimierung
der Dicke der Belagträgerplatte 2 und
dadurch möglicher
Maximierung der Dicke des Reibbelages 3 auf ihrer einen Grundfläche etwa
tangential – bezogen
auf die Bremsscheibe 5 -verlaufende Vorsprünge 7 auf,
die sich durch Einprägen
von länglichen,
rinnenförmigen Sicken 6 auf
der gegenüber
liegenden Grundfläche der
Bremsscheibe 5 ergeben, wie es in der 3 dargestellt
ist.
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Hierin
ist auch zu erkennen, daß der
jeweilige Vorsprung 7 in den Reibbelag 3 hineinragt,
so daß sich
ein Formschluß ergibt,
durch den eine Sicherung gegen Abscheren des Reibbelages 3 von
der Belagträgerplatte 2 verbessert
wird.
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Neben
dem gezeigten Beispiel, bei dem zur Versteifung der Belagträgerplatte 2 in
diese Sicken 6 eingebracht sind, besteht auch die Möglichkeit
des Auftrages von nicht dargestellten Rippen, die gegenüber der
Grundfläche
erhaben sind und durch die ebenfalls eine gezielte Verstärkung der
Biegesteifigkeit der Belagträgerplatte 2 möglich ist.
Solche Rippen können
z.B. durch aufgeschweißte
Gurte gebildet sein, deren äußere Form
und Anordnung den Vorsprüngen 7 entsprechen
kann.
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Die
Anordnung der Sicken 6 bzw. der Rippen, die sowohl alternativ
wie auch in Kombination vorgesehen sein können, ist frei wählbar und
nur bestimmt durch die belastungsbedingten Anforderungen. Dazu zählt insbesondere,
dass das oder die Druckstücke
und insbesondere die Abstützfläche am Bremssattel,
auf welcher die reaktionsseitigen Bremsbeläge am Bremssattel bei einer
Konstruktion mit einseitiger Zuspanneinrichtung i.allg. anliegen, auf
den Bremsbelag nicht über
dessen ganze Fläche gleichmäßig Druck
ausüben
sondern nur jeweils auf die Fläche(n),
welche den Flächen
des/der Druckstückes)
bzw. der Abstützfläche am Bremssattel
entspricht, in welcher dieses) jeweils auf die Bremsbeläge einwirkt
bzw. einwirken, also beispielsweise auf eine oder zwei kreisförmige Flächen.
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Diese
Flächen
und insbesondere die Randbereiche dieser Flächen sind besonders hohen Belastungen
ausgesetzt, so dass es insbesondere von Vorteil ist, wenn die Sicken 6 bzw.
Rippen derart ausgestaltet, insbesondere lang, und angeordnet sind, dass
sie sich zumindest über
den Bereich dieser Druckstücke
und vorzugsweise sogar etwas darüber hinaus
erstrecken (z.B. an jeder Seite einige mm, z.B. weniger als 10mm).
Derart erhöhen
sie im Bereich der Flächen
des Bremsbelages, auf welche im Betrieb die Druckstücke einwirken,
die Stabilität. Rein
schematisch und nicht relations- und maßstabsgerecht ist dies anhand
der gestrichelt angedeuteten Bremssattelabstützfläche 9 an der Belagträgerplatte angedeutet.
Besonders auf der Reaktionsseite sind die Sicken daher von Vorteil.
In ihrem Randbereich kann die Bremsbelagträgerplatte eine Stufung 8 aufweisen,
welche u.U. konstruktiv notwendig ist, wenn die Dicke der Belagträgerplatte
verringert wird.
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In
jedem Fall kann durch die Erfindung die Dicke der Belagträgerplatte 2 gegenüber einer
solchen nach dem Stand der Technik bei im wesentlichen im Bereich
der Druckstücke
gleichbleibender Verformungsfestigkeit reduziert werden.
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- 1
- Bremsbelag
- 2
- Belagträgerplatte
- 3
- Reibbelag
- 4
- Bremssattel
- 5
- Bremsscheibe
- 6
- Sicke
- 7
- Vorsprung
- 8
- Stufung
- 9
- Bremssattel-Abstützfläche