DE202005021449U1

DE202005021449U1 - Bremsbelagpaar für eine Scheibenbremse

Info

Publication number: DE202005021449U1
Application number: DE202005021449U
Authority: DE
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2015-03-03
Also published as: CA2558163A1; DE102005009398A1; BRPI0508441A; WO2005085669A1; US20070107996A1; EP1723346A1; JP2007526428A

Abstract

Bremsbelagpaar (4) für eine Scheibenbremse mit einem Bremssattel (1), insbesondere Schiebesattel-Scheibenbremse, bestehend aus einem mit einer Zuspannvorrichtung (11) in Wirkverbindung stehenden zuspannseitigen Bremsbelag (6) und einem reaktionsseitigen Bremsbelag (5), die jeweils eine Belagträgerplatte (9, 7) und einen darauf befestigten Reibbelag (8) aufweisen, die in Bremsstellung reibend an einer Bremsscheibe (3) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die zuspannseitige (9) und die reaktionsseitige (7) Belagträgerplatte entsprechend den jeweils auftretenden Belastungen, insbesondere Biegebelastungen, und den Bauräumen (12, 13) eines Bremssattels (1) angepasste unterschiedliche Konfigurationen und Dimensionierungen aufweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremsbelagpaar für eine Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beispielsweise aus der DE 42 30 005 A1 ist eine als Schiebesattel-Scheibenbremse ausgebildete Bremse bekannt, die in ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug einbaubar ist.
Diese Scheibenbremse umfasst neben einer Bremsscheibe auch zwei ein Bremsbelagpaar bildende Bremsbeläge, die bei einer Bremsung gegen die Reibflächen einer Bremsscheibe pressbar sind.
Dabei wird die Bremsscheibe von einem verschiebbar gelagerten Bremssattel umfasst, an dessen einer Seite eine Zuspannvorrichtung, vorzugsweise druckluftbetätigt, angeordnet ist, mit der der zuspannseitige Bremsbelag gegen die Bremsscheibe gedrückt wird. Aufgrund der auftretenden Reaktionskräfte beim Anlegen des zuspannseitigen Bremsbelages an die Bremsscheibe verschiebt sich der Bremssattel in Gegenrichtung unter gleichzeitiger Mitnahme und Anlage des reaktionsseitigen Bremsbelages an die Bremsscheibe.
Jeder der beiden Bremsbeläge besteht aus einer Belagträgerplatte und einem damit verbundenen Reibbelag, der in Gebrauchsstellung reibend an der zugeordneten Reibfläche der Bremsscheibe anliegt.
Um die in Betriebsstellung auftretenden, erheblichen Belastungen, insbesondere Biegebelastungen, aufzunehmen, ist eine entsprechende Dimensionierung der Dicke der Belagträgerplatten erforderlich. Dies betrifft gleichermaßen die Ausgestaltung der Belagträgerplatte hinsichtlich auftretender Scherbeanspruchungen im Verbindungsbereich zwischen dem jeweiligen Reibbelag und der zugeordneten Belagträgerplatte, an deren Verbindung sehr hohe Anforderungen gestellt werden, die sich außerdem aus Wärmebelastungen ergeben, wie sie bei einer Bremsung durch die entstehende Reibwärme gegeben sind.
Die bislang eingesetzten beiden Bremsbeläge eines Bremsbelagpaares sind ohne Berücksichtigung dieser Belastungsunterschiede dimensioniert und konfiguriert.
Da sowohl die Belastungen der Bremsbeläge wie auch die Gegebenheiten der Bauräume zuspann- und reaktionsseitig unterschiedlich sind, stellen die bekannten Bremsbelagpaare lediglich einen Kompromiss dar, hinsichtlich ihrer Dimensionierung und Konfiguration. Das heißt, der Reibbelag, der in seiner Dicke abhängig ist von der insoweit vorgegebenen Gesamtdicke des Bremsbelages einerseits und von der belastungsabhängigen Dicke der Belagträgerplatte, kann nicht in jedem Fall optimal ausgelegt werden.
Bei einer vorgegebenen Bremsbelagdicke von beispielsweise 30 mm und einer durch die Belastungsaufnahme notwendigen Dicke der Belagträgerplatte von 9 mm verbleibt für den Reibbelag eine Dicke von 21 mm, wovon lediglich 19 mm als Verschleißdicke nutzbar sind, da die Restdicke von 2 mm sozusagen eine Sicherheitsdicke bildet, bei deren Erreichen der Bremsbelag ausgetauscht wird. Die genannten Maße beziehen sich beispielhaft auf den zuspannseitigen Bremsbelag, wohin gegen der reaktionsseitige Bremsbelag aufgrund einer veränderten Lasteinleitung überdimensioniert sein kann.
Um die Verschleißdicke bei Beibehaltung der Gesamtdicke zu vergrößern und somit die Standzeit des Bremsbelages mit den sich daraus ergebenden Kostenvorteilen zu erhöhen, ist es bekannt, die dann aus Blech hergestellte Belagträgerplatte im Bereich des Außenumfangs mit einem zumindest teilweise umlaufenden, in die dem Reibbelag abgewandte Richtung gekröpften Rand zur Verstärkung zu versehen, durch den zwar eine gewisse Biegesteifigkeit erreicht wird, die jedoch aufgrund der fehlenden Entsprechung in der Fläche der Belagträgerplatte nicht ausreichend ist, so dass diese Konstruktion den gestellten Anforderungen nicht im ausreichenden Umfang genügt.
Die beidseitige Verwendung der Belagträgerplatte, deren Konfiguration und Dimensionierung den jeweiligen Belastungen und bauräumlichen Gegebenheiten genügen muss, stellt somit sozusagen einen Kompromiss dar, der einer optimierten Gestaltung entgegensteht.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bremsbelagpaar so weiter zu entwickeln, dass es für den jeweiligen Einsatzzweck und -ort optimiert ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Bremsbelagpaar gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Durch diese konstruktive Ausgestaltung können nun die beiden Bremsbeläge des Bremsbelagpaares jeweils sowohl hinsichtlich ihrer Belastungsfähigkeit als auch hinsichtlich ihrer Standzeit optimiert werden.
Unabhängig von den Gegebenheiten des jeweils anderen Bauraumes und den Beanspruchungen, die auf den anderen Bremsbelag einwirken, erfolgt eine Konfiguration der Belagträgerplatte des jeweiligen Bremsbelages, die genau den vorhanden räumlichen und belastungsmäßigen Gegebenheiten angepasst ist.
Dies hat unter anderem zur Folge, dass das Verschleißvolumen des Reibbelages, vor allem seine Dicke größer gewählt werden kann, ohne die Gesamtdicke des Bremsbelages zu überschreiten.
So können an der jeweiligen Belagträgerplatte beispielsweise Verstärkungsrippen vorgesehen sein, die dort platzierbar sind, wo dies der Bauraum problemlos zulässt.
Auch sind Vertiefungen und/oder Erhebungen sowie Löcher in bzw. an der Belagträgerplatte vorsehbar, die vorzugsweise mit Hinterschneidungen versehen sind und die mit dem Reibbelag formschlüssig korrespondieren, wobei dadurch eine ausreichende Abscherfestigkeit sowie eine ausreichende Festigkeit auch in andere Belastungsrichtungen gegeben ist.
Die Belagträgerplatten können als Blechformteile ausgebildet sein. Vorzugsweise werden sie jedoch als Gussteil hergestellt, wodurch sich die Möglichkeit einer flexiblen Formgebung ergibt, durch die insbesondere die genannten Versteifungsrippen und Formschlussteile herstellbar sind.
Die Anordnung der Erhebungen, Vertiefungen oder Löcher, die in ihrer Ausformung den Anforderungen entsprechend gestaltet sind, kann so erfolgen, dass keine Reduzierung der Biegesteifigkeit damit verbunden ist. Insofern bietet die Erfindung einer belastungsabhängigen Gestaltung der Belagträgerplatten einen erheblichen Freiraum.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung schafft auch eine Scheibenbremse mit einem erfindungsgemäßen Bremsbelagpaar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1: eine erfindungsgemäße Scheibenbremse in einer schematischen Draufsicht
2 und 3: die beiden Belagträgerplatten des Bremsbelagpaares jeweils in einer rückwärtigen Ansicht
4: eine Vorderansicht der Belagträgerplatte nach 2
5: einen Querschnitt durch einen Teilausschnitt der Belagträgerplatte nach 3
6: einen Querschnitt durch einen Teilausschnitt der Belagträgerplatte nach 2
In der 1 ist eine vorzugsweise druckluftbetätigte Schiebesattel-Scheibenbremse dargestellt, die mittels eines Bremsträgers 2 an einem nicht dargestellten Nutzfahrzeug befestigt ist.
Die Schiebesattel-Scheibenbremse weist einen Schiebesattel 1 auf, der eine Bremsscheibe 3 umfasst, die an einer nicht dargestellten Achse des Nutzfahrzeuges befestigt ist. Der Bremssattel 1 ist an dem Bremsträger 2, bezogen auf die Bremsscheibe 3, axial verschiebbar angeordnet.
Beidseitig der Bremsscheibe 3 ist jeweils ein Bremsbelag 5, 6 vorgesehen, die gemeinsam ein Bremsbelagpaar 4 bilden und von denen der rechte, zuspannseitige, mittels einer Zuspanneinrichtung 11 über Druckstücke 10 bei einem Bremsvorgang gegen die Bremsscheibe 3 pressbar ist. Dabei ist der zuspannseitige Bremsbelag 6 in einem Bauraum 12 des Bremssattels 1 platziert, wie der reaktionsseitige Bremsbelag 5 in einem Bauraum 13, die sich aufgrund der installierten Bauteile in ihrer Form und ihren Abmaßen unterscheiden.
Unterschiede bestehen auch hinsichtlich der Belastung der jeweiligen Bremsbeläge 5, 6, von denen jeder aus einer Belagträgerplatte 7, 9 und einem Bremsbelag 8 besteht.
Erfindungsgemäß weisen die zuspannseitige 9 und die reaktionsseitige 7 Belagträgerplatte entsprechend den jeweils auftretenden Belastungen und den Bauräumen 12, 13 des Bremssattels 1 angepasste unterschiedliche Konfigurationen und Dimensionierungen auf. Dies ist besonders deutlich in den 2 bis 6 erkennbar.
Dabei zeigt die 2 die Rückseite der zuspannseitigen Belagträgerplatte 9, also die dem Reibbelag 8 abgewandte Seite, in der Aussparungen 17 vorgesehen sind, zur Aufnahme der Druckstücke 10.
Weiter sind über die gesamte Fläche verteilt Löcher 16 angeordnet, die, wie die Querschnittsdarstellung in der 6 erkennen lässt, auf ihrer dem Reibbelag 8 zugewandten Seite in Vertiefungen 15 münden, auch erkennbar in der 4, und sich in entgegengesetzte Richtung konisch erweitern. Die so zwischen den Vertiefungen 15 gebildeten Materialstege wirken im Sinne von Verstärkungsrippen, durch die die jeweilige Belagträgerplatte 7, 9 in ihrer Gesamtdicke reduziert sein kann.
In diesem Sinne ist auch die Belagträgerplatte 7 der 3 zu sehen, deren Außenrandbereich teilweise dicker gehalten ist, wodurch ein Verstärkungsrand 14 gebildet ist. Dieser wirkt sich vorteilhaft auf eine bei einer Bremsung entstehende Flächenpressung aus, die sich durch die auftretende Abstützung ergibt. Da für diese Abstützung durch den Verstärkungsrand 14 ein größerer Überdeckungsbereich gegeben ist, kann die minimal zulässige Scheibendicke ebenfalls optimiert werden.
Die konusförmige Aufweitung der Löcher 16 ist beispielhaft als Hinterschneidung anzusehen. Denkbar ist aber auch, Hinterschneidungen in anderer Form einzubringen, so dass das einliegende Material des Reibbelages 8 formschlüssig eingebettet ist.
Wie bereits in der Beschreibungseinleitung geschildert, beträgt die Gesamtdicke der Belagträgerplatte entsprechend dem Stand der Technik beispielsweise 9 mm. Dem gegenüber können die neuen Belagträgerplatten bei entsprechender Anordnung und Dimensionierung der Verrippung auf eine einbaurelevante Dicke von 7 mm reduziert werden, bei gleicher Belastungsfähigkeit. Hierdurch ergibt sich eine Zunahme der Dicke des Reibbelages 8 um 2 mm und eine demgemäße Erhöhung der Standzeit der Bremsbeläge insgesamt.

1: Bremssattel
2: Bremsträger
3: Bremsscheibe
4: Bremsbelagpaar
5: Bremsbelag
6: Bremsbelag
7: Belagträgerplatte
8: Reibbelag
9: Belagträgerplatte
10: Druckstück
11: Zuspanneinrichtung
12: Bauraum
13: Bauraum
14: Verstärkungsrand
15: Vertiefung
16: Loch
17: Aussparung

Claims

Bremsbelagpaar (4) für eine Scheibenbremse mit einem Bremssattel (1), insbesondere Schiebesattel-Scheibenbremse, bestehend aus einem mit einer Zuspannvorrichtung (11) in Wirkverbindung stehenden zuspannseitigen Bremsbelag (6) und einem reaktionsseitigen Bremsbelag (5), die jeweils eine Belagträgerplatte (9, 7) und einen darauf befestigten Reibbelag (8) aufweisen, die in Bremsstellung reibend an einer Bremsscheibe (3) anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die zuspannseitige (9) und die reaktionsseitige (7) Belagträgerplatte entsprechend den jeweils auftretenden Belastungen, insbesondere Biegebelastungen, und den Bauräumen (12, 13) eines Bremssattels (1) angepasste unterschiedliche Konfigurationen und Dimensionierungen aufweisen.
Bremsbelagpaar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Belagträgerplatte (7, 9) mit Verstärkungsrippen versehen ist.
Bremsbelagpaar nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Belagträgerplatte (7, 9) Vertiefungen (15) und/oder Löcher (16) aufweist.
Bremsbelagpaar nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (15) und oder Löcher (16) mit Hinterschneidungen versehen sind.
Bremsbelagpaar nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (16) in die dem Reibbelag (8) abgewandte Richtung konisch sich erweiternd ausgebildet sind.
Bremsbelagpaar nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (16) in die Vertiefungen (15) münden.
Bremsbelagpaar nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reaktionsseitige Belagträgerplatte (7) mit einem teilweise umlaufenden Verstärkungsrand (14) versehen ist.
Bremsbelagpaar nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (15) auf der dem Reibbelag (8) zugewandten Seite der Belagträgerplatte (7, 9) vorgesehen sind.
Bremsbelagpaar nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatten (7, 9) als Gussteile ausgebildet sind.
Bremsbelagpaar nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belagträgerplatten (7, 9) als Blechformteile ausgebildet sind.
Scheibenbremse, gekennzeichnet durch ein Bremsbelagpaar (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.