DE202010007333U1

DE202010007333U1 - brake lining

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Publication number: DE202010007333U1
Application number: DE201020007333
Authority: DE
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2020-05-29
Also published as: CN201902482U

Abstract

Bremsbelag mit austauschbaren Reibelementen für Scheibenbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, mit einer die Reibelemente tragenden Trägerplatte, welche durch an ihr einwirkende Bremsbetätigung mit den Reibelementen an die Reibfläche einer Bremsscheibe anpressbar ist, gekennzeichnet durch die Merkmalen:
a) die Reibelemente liegen mittels an ihrer Rückseite ausgebildeten Kugelsegmenten schwenkbar in Kugelpfannen der Trägerplatte;
b) die Kugelpfannen sind axialmittig jeweils von einer Bohrung durchsetzt, welche in eine Bohrung in der Trägerplatte übergeht;
c) von den Kugelsegmenten erstrecken sich Befestigungszapfen;
d) die Befestigungszapfen tragen jeweils eine das Reibelement in Richtung der Kugelpfanne verspannende Spannfeder.Brake lining with interchangeable friction elements for disc brakes of vehicles, in particular rail vehicles, with a carrier plate carrying the friction elements, which can be pressed against the friction surface of a brake disc by the brake elements acting on it, characterized by the features:
a) the friction elements are by means of formed on its rear side ball segments pivotally in ball cups of the support plate;
b) the ball pans are axially centered respectively penetrated by a bore which merges into a bore in the carrier plate;
c) of the spherical segments extend mounting pins;
d) the mounting pins each carry a friction element in the direction of the ball socket spanning tension spring.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsbelag gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, einen Bremsbelag gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 6 und ein zur Montage von Reibelemente an einer Trägerplatte dienendes Werkzeug.The The invention relates to a brake pad according to the The preamble of claim 1, a brake pad according to the Preamble of claim 6 and a for the assembly of friction elements a support plate serving tool.

Großflächige Bremsbeläge, wie bei Schienenfahrzeugscheibenbremsen üblich, weisen bei energiereichen Bremsvorgängen keine auch nur annähernd konstante Flächenpressung auf ihrer Reibfläche auf. Dies ist unter anderem auf ungleichmäßige Krafteinleitung von Seiten der Zuspannvorrichtung z. B. bei Verwendung von Schwalbenschwanzführungen zurückzuführen, auch auf die Tatsache, dass zufällig wärmere Bereiche der Oberflächen von Belag und Bremsscheibe auf Grund der Wärmeausdehnung der Reibmaterialien aus ihren Oberflächen hervortreten, wobei diese Bereiche höher belastet und deshalb im weiteren Fortgang des Bremsens heißer als die benachbarten Zonen werden. Die Folge derartiger ”hotspots” auf Scheibe und Belag sind vorzeitige Wärmerisse an Scheibe und Belagschäden infolge thermischer Überlastung. Insbesondere bei harten Belagmaterialien (harzgebundene Materialien, Metallsinterstoffe) ist der vorgenannte Vorgang extrem stark ausgebildet.large-scale Brake pads, as common in rail vehicle disc brakes, In energy-rich braking, none even nearly constant surface pressure on their Friction surface on. This is among other things on uneven force application from the side of the application device z. B. when using dovetail guides attributed, even to the fact that coincidentally warmer areas of the surfaces of flooring and Brake disc due to the thermal expansion of the friction materials emerge from their surfaces, these areas higher loaded and therefore in the further progress of the braking become hotter than the neighboring zones. The sequence of such "hotspots" on The disc and pad are premature heat cracks on the disc and pad damage due to thermal overload. Especially for hard covering materials (resin-bound materials, metal sinters) the aforementioned process is extremely strong.

Organisch gebundene Reibbeläge bestehen im wesentlichen aus dem eigentlichen Reibmaterial selbst und einem Befestigungsteil, z. B. in Form einer Stahlplatte mit aufgeklebtem Belag oder aus einem Belag mit dem metallverstärkten Schwalbenschwanzprofil.Organic bonded friction linings consist essentially of the actual Friction material itself and a fastener, z. B. in the form of a steel plate with glued surface or with a metal-reinforced surface Dovetail profile.

Die Entwicklung kompletter Bremsbeläge, insbesondere für mit hoher Geschwindigkeit betriebene Schienenfahrzeuge, hat zu Sinterbremsbelägen geführt, welche auf Trägerplatten direkt oder mittels Lochblechen befestigt sind. Die Trägerplatten weisen ein integriertes Schwalbenschwanzprofil auf. Nach dem Verschleiß derartiger Reibelemente wird der komplette Belag einschließlich Trägerplatte entsorgt und durch einen neuen ersetzt. Sinterbremsbeläge sind nicht zuletzt aus diesen Gründen erheblich teurer als organische Beläge; es geht hier um eine Teuerung um den Faktor 4–6.The Development of complete brake pads, especially for high-speed rail vehicles, has to sintered brake pads guided, which on support plates directly or are fastened by perforated plates. The support plates have an integrated dovetail profile. After the wear of such Friction elements becomes the complete covering including carrier plate disposed of and replaced with a new one. sintered brake pads are not least for these reasons considerably more expensive as organic deposits; this is about a price increase the factor 4-6.

Bei einer Weiterentwicklung ( DE 44 36 457 A1 ) sind sowohl zur Vergleichmäßigung der Flächenpressung an der Reibfläche der Bremsscheibe als auch aus Gründen der Kostenreduzierung austauschbare Reibelemente entwickelt worden, welche mittels an ihrer Rückseite ausgebildeter Kugelsegmente schwenkbar in Kugelpfannen einer Trägerplatte – dort Trägerblech genannt – geführt sind. Von den Kugelsegmenten erstrecken sich Befestigungszapfen durch diese Trägerplatte und durchsetzen teilweise Öffnungen eines weiteren Tragelements – dort Belagträger genannt –, welcher zum Zwecke der Vergleichmäßigung der Zuspannkraft an einem Belaghalter angeordnet sein kann. Die Bauhöhe der Reibelemente bzw. ihrer Befestigungszapfen ist demnach nicht auf die verfügbare Bauhöhe der Trägerplatte beschränkt; die erforderlicherweise für das Ende der Zapfen benötigten Ausnehmungen im Belagträger stellen einen baulichen Aufwand dar, welcher zu vermeiden ist.In a further development ( DE 44 36 457 A1 ) have been developed both to even out the surface pressure on the friction surface of the brake disc as well as for reasons of cost reduction friction elements, which are guided by means formed on its back spherical segments pivotally in ball cups a support plate - there called support plate - out. Fastening pins extend from the spherical segments through this carrier plate and partially pass through openings of a further supporting element - called lining carrier there - which can be arranged on a lining holder for the purpose of equalizing the clamping force. The height of the friction elements and their mounting pins is therefore not limited to the available height of the support plate; the required for the end of the pin recesses in the lining support represent a structural effort, which is to be avoided.

Die Befestigung der Reibelemente bei derartigen Anordnungen erfolgt mit Hilfe von Tellerfedern, welche zur Montage der Reibelemente über die Enden der Befestigungszapfen geschoben werden. Die Tellerfedern liegen im Zwischenraum zwischen Trägerplatte und Belagträger, d. h., dass der Abstand zwischen Trägerplatte und Belagträger zumindest dem Dickenmaß der Tellerfedern entsprechen muss. Auch diese Maßnahme trägt zu einer zu vermeidender baulichen Streckung in Axialrichtung der Reibelemente bei.The Attachment of the friction elements takes place in such arrangements with the help of disc springs, which for mounting the friction elements on the ends of the mounting pins are pushed. The disc springs lie in the intermediate space between carrier plate and lining carrier, d. h., That the distance between the carrier plate and lining carrier must at least correspond to the thickness of the plate springs. Also this measure contributes to avoidable structural extension in the axial direction of the friction elements at.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Bremsbelag mit austauschbaren Reibelementen für Scheibenbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, zu schaffen, bei welchem die Bauhöhe der Traganordnung gegenüber vorgenannten Anordnungen bekannter Art um ein weiteres reduziert wird. Es soll ermöglicht sein, bei Beibehaltung leichter Montage- und Demontagemöglichkeit der die Reibelemente halternden Spannfedern die Bauhöhe auf das verfügbare Maß der Trägerplatte – also des die Kugelpfannen aufweisenden Trägerelements- zu beschränken.From that Based on the object of the invention is a brake pad with replaceable friction elements for disc brakes of Vehicles, especially rail vehicles to create, in which the height of the support assembly with respect to the aforementioned Arrangements of known type is reduced by one more. It should allows, while maintaining easy assembly and Dismantling possibility of the friction elements holding the tension springs the construction height on the available measure of Support plate - that of the ball sockets having Trägerelements- restrict.

Desweiteren wurden zur Vermeidung der vorstehenden Nachteile – in erster Linie bei Verwendung von Sinterwerkstoffen – bereits Bremsbeläge eingesetzt, welche elastisch gelagerte Einzelelemente aufweisen ( DE-OS 43 01 006 ). Bei derartigen Anordnungen sind jedoch im wesentlichen zwei Nachteile festzustellen: Die Flächenpressungen an den einzelnen Elementen sind nach wie vor nicht konstant, sie sind einfederungsabhängig entsprechend der jeweiligen Flächenkonstante der elastischen Rettung der einzelnen Elemente. Zudem ist der Belagaufwand insgesamt sehr aufwendig und folglich sehr teuer; es handelt sich um eine Verteuerung um das Vier- bis Sechsfache gegenüber organisch gebundenen, einstückigen Belägen.Furthermore, in order to avoid the above-mentioned disadvantages - primarily when sintered materials are used - brake linings which have elastically mounted individual elements have already been used ( DE-OS 43 01 006 ). With such arrangements, however, there are essentially two drawbacks: the surface pressures on the individual elements are still not constant, they are dependent on the suspension in accordance with the respective surface constant of the elastic rescue of the individual elements. In addition, the covering effort is very complicated and therefore very expensive overall; it is an increase in price by four to six times compared to organically bound, one-piece coverings.

Die zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Bremsbelag der gattungsgemäßen Art mit baulich einfachen Mitteln so auszugestalten, dass eine Vergleichmäßigung der Flächenpressung an der Reibfläche der Bremsscheibe erzielbar ist. Es soll eine eindeutig definierte Aufteilung der Gesamtzuspannkraft auf die einzelnen Belagelemente ermöglicht sein. Zur Erzielung von Kosteneinsparungen soll es auch möglich sein, den Bremsbelag oder Teile desselben in kostengünstiger Weise auszutauschen.The second object of the invention is to design a brake pad of the generic type with structurally simple means in such a way that equalization of the surface pressure on the friction surface of the brake disc can be achieved. It should be possible a clearly defined division of the total clamping force on the individual covering elements. To achieve cost savings, it should also be possible, the brake pad or parts to exchange the same in a cost effective manner.

Zur Lösung der ersten Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1. Zur Montage derartiger Reibelemente ist das Werkzeug gemäß Patentanspruch X vorgesehen.to Solution of the first task serve the features after the Marking part of claim 1. For mounting such Friction elements is the tool according to claim X provided.

Zur Lösung der zweiten Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.to Solution of the second object serve the features of the Marking part of claim 1.

Die Paarung aus Reibelementen mit Trägerplatte ermöglicht trotz niedrigster Bauweise bei Verwendung der schnellmontierbaren und demontierbaren Spannfedern einen Austausch der Reibelemente innerhalb kürzester Zeit, ohne dass die eigentliche Trägerplatte von der weiteren Traganordnung, z. B. von einem Belaghalter, gelöst werden müsste. Durch die Formgebung der Spannfedern ist es möglich, diese innerhalb der im Durchmesser erweiterten Vertiefung in der Trägerplatte – die Eindrehung am Befestigungszapfen umgreifend – anzuordnen. Der Kopf des Befestigungszapfens und die Spannfeder sind demnach innerhalb des Dickenmaßes der Trägerplatte untergebracht, was eine sehr flache Bauweise bei gleichzeitig einfacherer Handhabbarkeit des gesamten Bremsbelags darstellt.The Pairing of friction elements with carrier plate allows despite the lowest construction when using the quick-mount and removable tension springs an exchange of the friction elements within shortest time, without the actual carrier plate from the further support arrangement, for. B. from a pad holder solved would have to be. Due to the shape of the tension springs is it possible to extend these within the diameter Recess in the carrier plate - the recess encompassing the mounting pin - to arrange. The head of the Fastening pin and the tension spring are therefore within the Thickness dimension of the support plate housed what a very flat design with easier handling at the same time represents the entire brake pad.

Zur Montage derartiger Reibelemente innerhalb der begrenzten räumlichen Maße ist ein Werkzeug vorgesehen, welches als Spreizelement durch Relativverschiebung zwischen Stempel und Stössel die Möglichkeit vermittelt, eine am unteren Ende des Stempels zum Zwecke der Montage aufgeklemmte Spannfeder abzustreifen, d. h. innerhalb des verfügbaren Höhenmaßes der Vertiefung der Trägerplatte auf den Befestigungszapfen eines Reibelements überzuführen.to Assembly of such friction elements within the limited spatial Dimensions is a tool provided, which serves as a spreading element by relative displacement between punch and plunger the Possibility mediates one at the bottom of the stamp stripped for the purpose of mounting clamped tension spring, d. H. within the available height the recess of the support plate on the mounting pin to transfer a friction element.

Durch die Aufteilung des gesamten Belages in mehrere Belagelemente bzw. Gruppenelemente und durch die Art der Lagerung der Belagelemente bzw. Gruppenelemente an einem Tragkörper einschließlich Festlegung der Krafteinleitung der Zuspannkraft ist eine gleichmäßige Aufteilung dieser Zuspannkraft auf eine Vielzahl einzelner Belagelemente bzw. Belagklötze ermöglicht; zudem sind durch die Belagelemente bzw. Gruppenelemente kleine, auswechselbare Einheiten gebildet, was eine wesentliche Verbilligung gegenüber herkömmlichen Bremsbelägen mit Schwalbenschwanzführung beinhaltet. Bei symmetrisch zur Mittellinie des Tragkörpers (Belagträger oder Belaghalter) angeordneten Belagelementen bzw. aus Belagelementen gebildeten Belaggruppen ist die Aufteilung des Gesamtbelags in zwei Halbbeläge möglich, wobei als kleinste Belageinheit ein Belagelement pro Trägerblech vorgesehen sein kann. Die Belagelemente bzw. die durch diese gebildete Gruppen (Gruppenelemente) können mit dem sie tragenden Trägerblech entweder an einem gemeinsamen Belagträger oder direkt am Belaghalter angeordnet sein. Für die Vergleichmäßigung der Flächenanpressung ist sowohl die Art der Lagerung der Belagelemente an den Trägerblechen, die Art der Lagerung der Trägerbleche an ihrem Träger, dem Belagträger oder dem Belaghalter, als auch die Art der Einleitung der Zuspannkräfte gegenüber den gebildeten Schwerpunkten verantwortlich. Vorzugsweise besteht die Lagerung jedes einzelnen Elements, also jedes Belagklotzes am Trägerblech aus der Paarung einer Kugelpfanne mit einer Kugelkalotte, welche so ausgebildet sind, dass die resultierende Kraft aus Anpresskraft am Bremsbelag und senkrecht dazu stehender Reibkraft jeweils senkrecht zu der an der Kugelpfanne bestehenden Kugelfläche steht. Die Resultierende verläuft hierbei durch den Flächenschwerpunkt des jeweiligen Belagelements im Bereich der Reibung an der Bremsscheibe. Bei Vergleichmäßigung der Flächenpressung des Gesamtbelages, also gleichmäßigerer Bremsscheibenbelastung, ist eine höhere Energieaufnahme der Scheibe bei vorgegebener Temperaturgrenze ermöglicht. Es liegt auch geringerer Verschleiß vor, da der Verschleiß mit der Temperatur überproportional steigt, bei einer Temperaturvergleichmäßigung bzw. -reduzierung demzufolge eine Reduzierung des Verschleißes erreicht wird. Durch Vergleichmäßigung der Flächenpressung und die gleichmäßigere Bremsscheibenbelastung ist natürlich auch die Gefahr der Wärmerissentstehung reduziert.By the division of the entire covering into several covering elements or group elements and by the type of storage of the covering elements or group elements on a support body including fixing The force application of the clamping force is a uniform Distribution of this application force on a variety of individual covering elements or pad blocks allows; in addition are through the covering elements or group elements small, interchangeable units formed, which is a significant reduction compared to conventional brake pads Includes dovetail guide. At symmetrical to the center line of the supporting body (lining carrier or Pad holder) arranged covering elements or covering elements Belonging groups formed is the division of the total covering in two Semi coverings possible, where as the smallest covering unit a covering element per carrier sheet can be provided. The covering elements or the groups formed by them (group elements) can with the carrier sheet carrying them either at a common Belagträger or be arranged directly on the pad holder. For the equalization of the surface pressure is both the type of storage of the covering elements on the support plates, the Type of storage of the carrier plates on their carrier, the lining carrier or the pad holder, as well as the Art the introduction of Zuspannkräfte compared to responsible. Preferably, the Storage of each individual element, so each pad block on the support plate from the pairing of a ball socket with a spherical cap, which are designed so that the resulting force of contact pressure on the brake pad and vertical friction force perpendicular to each stands to the ball socket existing on the ball surface. The resultant proceeds through the centroid of the respective lining element in the region of the friction on the brake disk. At equalization of the surface pressure of the total lining, ie more even brake disc loading, is a higher energy absorption of the disc at a given Temperature limit allows. There is also less wear, because the wear increases disproportionately with the temperature, at a temperature equalization or reduction Consequently, a reduction of wear is achieved. By equalizing the surface pressure and the more uniform brake disc load is of course also the risk of heat cracking reduced.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil von Bremsbelägen der vorgenannten Art liegt in wesentlich günstigeren Betriebskosten, da die einzelnen Belagelemente bzw. aus Belagelementen gebildete Gruppenelemente erheblich kostengünstiger sind als die bisher verwendeten Schwalbenschwanz – Belageinheiten in Element – bzw. Gesamtbauweise. Während es bei einteiligen Bremsbelägen bekannter Art, aber auch bei neueren, mehrteiligen Bremsbelägen erforderlich ist, bei einem Belag wechsel auch den vergleichsweise teuren Belagträger auszutauschen, ist es infolge der Aufteilung in Belaggruppen oder Einzelelemente, jeweils getragen von einem kostengünstigen Trägerblech, möglich, den Belagträger nach erneuter Bestückung mit Belagelementen bzw. -gruppen wieder zu verwenden. Die Belagelemente bilden in ihrer Gesamtanordnung vorzugsweise eine hinsichtlich der Bremsgeometrie vorteilhafte Kreisringsektorfläche, wodurch geringere Scheibenhohllaufneigung in Kauf zu nehmen ist. Die Reib- oder Belagelemente können Kreisform haben, sie können aber auch mehreckige Formgebung besitzen; sie können zusätzlich Verdrehsicherungen aufweisen oder können in ihrer Formgebung so ausgebildet sein, dass sie sich gegen Verdrehung sperrend gegenseitig abstützen.One Another significant advantage of brake pads of the aforementioned Art is in much cheaper operating costs because the individual covering elements or group elements formed from lining elements are considerably cheaper than the previously used Dovetail - pad units in element - resp. Total construction. While it with one-piece brake pads known type, but also with newer, multi-part brake pads is necessary, with a lining change also the comparatively It is due to the division to exchange expensive pad carrier in covering groups or single elements, each carried by one inexpensive carrier sheet, possible, the lining carrier after re-fitting with lining elements or groups to use again. The covering elements form in their Overall arrangement preferably one with respect to the brake geometry advantageous circular ring sector surface, whereby lower disc tilt tendency is to be accepted. The friction or lining elements can Have circular shape, but they can also polygonal shape have; They can additionally anti-rotation have or may be formed in their shape so that they support each other against rotation and blocking each other.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren Patentansprüchen aufgeführt.Advantageous embodiments and further education are listed in the further claims.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung können je drei Einzelelemente zu einem gemeinsamen Belagelement zusammengefasst werden, was bei kautschukgebundenen organischen Belagmaterialien sinnvoll ist. Es ist möglich, die Belagelemente in vielfältiger Weise gelenkig an ihrem unmittelbaren Träger d. h. am Trägerblech zu befestigen, so mit Nietverbindungen, Schweißpunkt-Verbindungen, Schraub-Verbindungen etc. Von besonderer Bedeutung ist die gezielte Einleitung der Zuspannkräfte an einem Bremsbelag der verwendungsgemäßen Art. So kann die Lasteinleitung von Seiten der Zuspannvorrichtung über ein Kugelgelenk erfolgen, und zwar jeweils im Schwerpunkt eines Halbbelages. Es ist auch möglich, die Gesamtzuspannkraft über einen Waagebalken einzuleiten, der die Zuspannkraft von einem gemeinsamen Hebel auf beide Halbbeläge gleichmäßig aufteilt.In an advantageous embodiment can each have three individual elements to be combined into a common covering element, what with rubber-bound organic covering materials makes sense. It is possible, the covering elements in diverse Way articulated to their immediate carrier d. H. on the carrier sheet To attach, so with riveted joints, weld-point connections, screw connections etc. Of particular importance is the targeted introduction of Zuspannkräfte on a brake pad of the type according to the use can the load application from the side of the application device a ball joint, in each case in the center of gravity of a Half covering. It is also possible to override the total clamping force to initiate a balance beam, the clamping force of a common Lever on both half-linings evenly divides.

Bei einteiligen Trägerplatten als Belagträger für die Belagelemente bzw. Gruppenelemente ist im Bereich der gemeinsamen Mittellinie des Trägers eine gewisse Verschwenkbarkeit, z B. durch Materialschwächung möglich, welche sicherstellt, dass die in den Schwerpunkten der beiden Halbbeläge drückenden Hebelkräfte gleichmäßig auf die Dreiecks- bzw. Schwerpunkte der Einzel- bzw. Gruppenelemente verteilt werden (statisch bestimmte Kräftezerlegung).at one-piece carrier plates as a lining carrier for the covering elements or group elements is in the common area Center line of the carrier a certain pivoting, For example, by material weakening possible, which Ensures that in the focal points of the two half-coverings pressing leverage evenly on the triangular or center of gravity of the individual or group elements distributed (statically determined power decomposition).

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.The The invention is based on embodiments explained with reference to the accompanying drawings.

1 ist eine Teilschnittansicht einer Trägerplatte mit an dieser unter Federverspannung schwenkbar angelenkten Reibelementen; 1 is a partial sectional view of a support plate with at this under spring tension pivotally hinged friction elements;

2 ist eine in der Ansicht nach 1 von unten gesehene Draufsicht auf eine Trägerplatte; 2 is one in the view 1 seen from below plan view of a support plate;

3 ist eine Einzelansicht eines Reibelements mit von diesem sich erstreckendem Befestigungszapfen; 3 is a single view of a friction element with extending from this fastening pin;

4 ist eine Schnittansicht des Reibelements nach 3 unter Darstellung der Verbindung zwischen dem Reibmaterial des Reibelements und dem Kugelzapfen; 4 is a sectional view of the friction element after 3 showing the connection between the friction material of the friction element and the ball stud;

5 ist eine der 1 vergleichbare Teilschnittansicht eines Bremsbelags gemäß einer weiteren Ausführungsform; 5 is one of the 1 comparable partial sectional view of a brake pad according to a further embodiment;

6 ist eine der 2 vergleichbare Draufsicht des in 5 dargestellten Bremsbelags; und 6 is one of the 2 comparable top view of in 5 illustrated brake pads; and

7 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Federspreizers zum Aufbringen der Spannfeder auf einen in eine Trägerplatte eingeführten Befestigungszapfen eines Reibelements 7 is a partially sectioned view of a spring spreader for applying the tension spring on an inserted into a support plate mounting pin of a friction element

8 ist eine schematische Ansicht des aus mehreren Gruppenelementen bestehenden Bremsbelages gegenüber der Reibfläche einer schematisch angedeuteten Bremsscheibe, wobei zur Veranschaulichung der geometrischen Zuordnung auf die Darstellung des Belagträgers bzw. des Belaghalters verzichtet wurde; 8th is a schematic view of the existing of several group elements brake lining against the friction surface of a schematically indicated brake disc, which was omitted to illustrate the geometric assignment to the representation of the lining carrier or the pad holder;

9 ist eine Einzel-Schnittansicht von Linie II-II in 10 unter Darstellung der Anlenkung zweier Belagelemente an einem Trägerblech und dessen Zuordnung zum Belagträger; 9 is a single sectional view from line II-II in 10 showing the articulation of two covering elements on a support plate and its assignment to the lining carrier;

10 ist eine Draufsicht auf die Anordnung nach 9; 10 is a plan view of the arrangement according to 9 ;

11 ist eine gegenüber 9 und 10 vergrößerte, schematisierte Einzel-Schnittansicht unter Darstellung des Kraftverlaufs an einem einzelnen Belagelement in seiner Zuordnung zum Trägerblech; 11 is one opposite 9 and 10 enlarged, schematic single sectional view showing the force curve on a single covering element in its allocation to the support plate;

12 ist eine Unteransicht eines Belagträgers mit an diesem angelenkten Gruppenelementen, jeweils bestehend aus einem Trägerblech mit je 3 Belagelementen; 12 is a bottom view of a lining carrier with articulated on this group elements, each consisting of a carrier sheet with 3 lining elements;

13 ist eine Längsansicht eines zur Halterung des Belagträgers nach 12 dienenden Belaghalters; 13 is a longitudinal view of a for holding the lining carrier after 12 Serving pad holder;

14 ist eine gegenüber 12 und 13 schematisierte Ansicht eines Belaghalters unter Darstellung der von unmittelbar angelenkten Gruppenelementen gebildeten Schwerpunkte D1, D2, und D3 und der durch die Schwerpunkte der Gruppenelemente gebildeten gemeinsamen Schwerpunkte zur Einleitung der halben Zuspannkraft je Belaghälfte; 14 is one opposite 12 and 13 schematized view of a pad holder showing the centers of gravity formed by directly articulated group elements D1, D2, and D3 and the common centers of gravity formed by the centers of gravity of the group elements for initiating half the application force per Belag half;

15 ist eine der 14 vergleichbare Ansicht eines Belaghalters mit an diesem unmittelbar angeordneten Belagelementen, wobei jeweils 3 Einzelelemente je Trägerblech jeweils zu einem gemeinsamen Belagelement zusammengefasst sind; 15 is one of the 14 comparable view of a pad holder with directly on this facing covering elements, each 3 individual elements per carrier sheet are combined in each case to form a common covering element;

16 ist eine der 9 vergleichbare Schnittansicht unter Darstellung einer quasigelenkigen Anordnungen der Belagelemente am Trägerblech; und 16 is one of the 9 comparable sectional view showing a quasi-hinged arrangements of the covering elements on the support plate; and

17 ist eine den 9 und 16 vergleichbare Ansicht einer flach bauenden Anlenkung der Belagelemente am Trägerblech und Belagträger in ihrer Zuordnung zum Belaghalter. 17 is a den 9 and 16 comparable view of a flat-mounted articulation of the covering elements on the support plate and lining carrier in their assignment to the lining holder.

In 1 der Zeichnung ist ein Sinterbremsbelag 1 dargestellt, welcher aus einer Trägerplatte 3 und aus an der Trägerplatte angeordneten Reibelementen 5 besteht. Die Reibelemente 5 sind aus Sinterwerkstoff gefertigt. Die Trägerplatte 3 weist entsprechend der gewählten Anordnung der Reibelemente 5 Bohrungen 7 auf, welche jeweils an ihrem der (nicht dargestellten) Bremsscheibe zugewandten Ende in eine Kugelpfanne 9 (Unterseite nach 1) übergehen. In diesen Kugelpfannen 9 liegen Kugelsegmente 11 (3) der Reibelemente 5, welche mit Hilfe von Spannfedern 13 in nachfolgend beschriebener Weise mit der Trägerplatte 3 verbunden sind.In 1 The drawing is a sintered brake pad 1 shown, which consists of a carrier plate 3 and arranged on the support plate friction elements 5 consists. The friction elements 5 are made of sintered material. The carrier plate 3 has according to the selected arrangement of the friction elements 5 drilling 7 on, which in each case at its (not shown) brake disc facing the end in a ball socket 9 (Bottom side after 1 ) pass over. In these ball pans 9 lie spherical segments 11 ( 3 ) of the friction elements 5 , which with the help of tension springs 13 in the manner described below with the support plate 3 are connected.

Gemäß 3 sind die Reibelemente 5 jeweils aus dem Reibbelagteil 15 und dem integrierten Kugelsegment 11 gebildet; letzteres trägt gleichzeitig den Befestigungszapfen 17. Das Kugelsegment 11 kann einteilig mit einem den Reibbelag 15 tragenden Trägerblech 17 gefertigt sein, es kann jedoch auch in der in 4 dargestellten Weise mit dem Trägerblech 17 vernietet werden. Der Befestigungszapfen 17 erstreckt sich in der aus 1 ersichtlichen Weise durch die Bohrung 7 der Trägerplatte; er weist eine Eindrehung 19 auf, in welche formschlüssig die Spannfeder 13 in nachfolgend beschriebener Weise eingerastet wird. Die Spannfeder 13 ist in der Lage, durch ihre Formelastizität das Reibelement gegen die Kugelpfanne 9 zu pressen. Hierbei liegt die Spannfeder in einer Vertiefung 21 der Trägerplatte 3. Infolge dieser flachen Bauart kann der Bremsbelag konventionell, wie bei UIC-Schwalbenschwanzführungen üblich, ausgeführt sein.According to 3 are the friction elements 5 each from the friction lining 15 and the integrated ball segment 11 educated; the latter also carries the mounting pin 17 , The sphere segment 11 Can be one-piece with a friction lining 15 carrying carrier sheet 17 However, it can also be made in the 4 shown manner with the carrier plate 17 be riveted. The mounting pin 17 extends in the 1 apparent way through the hole 7 the support plate; he points a turn 19 in which form fit the tension spring 13 is locked in the manner described below. The tension spring 13 is able by its formulaic elasticity the friction element against the ball socket 9 to squeeze. Here, the tension spring is in a recess 21 the carrier plate 3 , As a result of this flat design, the brake pad conventionally, as usual in UIC dovetail guides, executed.

Die Spannfeder 13 ist gewölbt ausgebildet und wird in nachfolgend beschriebener Weise unter Erzeugung einer Vorspannung in die in 1 dargestellte Lage gebracht, derart, dass in ungebremstem Zustand das Reibelement durch die Vorspannung der Spannfeder in der Kugelpfanne 9 gehalten wird, und zwar spielfrei, d. h. ohne Klappern. Während des Bremsens übernimmt die Zuspannkraft des die Trägerplatte tragenden Belaghalters die Fixierung der einzelnen Reibelemente in ihren Kugelpfannen. Die Krümmungsradien der Kugelpfannen und der Kugelsegmente sind so ausgebildet, dass die Resultierende aus Reibkraft und Anpresskraft innerhalb der Kugelkontaktfläche liegt. Durch die kugelige, federverspannte Anbindung der Reibelemente in der Trägerplatte können sie sich Bereichen kleiner Unebenheiten der Bremsscheibe anpassen. Hierdurch ist ein verbessertes Tragbild erzielbar und die Bildung von ”hot spots” wird vermieden.The tension spring 13 is formed curved and is in the manner described below, generating a bias in the in 1 brought position shown, such that in the unbraked state, the friction element by the bias of the tension spring in the ball socket 9 is kept free of play, ie without rattling. During braking, the application force of the carrier plate bearing pad holder takes over the fixation of the individual friction elements in their ball cups. The radii of curvature of the ball cups and the ball segments are formed so that the resultant of frictional force and contact force is within the ball contact surface. Due to the spherical, spring-loaded connection of the friction elements in the carrier plate, they can adapt to areas of small unevenness of the brake disc. As a result, an improved contact pattern can be achieved and the formation of "hot spots" is avoided.

Durch die Art der Befestigung ist infolge der Federvorspannung eine klapperfreie Führung der Reibelemente an der Trägerplatte geschaffen, die kugelige Anbindung vermittelt ein besseres Tragbild und es ist prinzipiell eine einfachere Möglichkeit der Montage bzw. Demontage der einzelnen Reibelemente gegeben. Die vereinfachte Montage und Demontage gestattet es, Trägerplatten der verwendeten Art mehrfach zu verwenden.By the type of attachment is a rattle-free due to the spring preload Guiding the friction elements created on the support plate, the spherical connection gives a better contact pattern and it is in principle, a simpler way of mounting or Disassembly of the individual friction elements given. The simplified installation and disassembly allows carrier plates of the type used multiple use.

Varianten der beschriebenen Anordnung betreffen die geometrische Konfiguration der verwendeten Trägerplatten und Reibelemente. So können Reibelement, Trägerblech und Befestigungszapfen durch Sinterverfahren als ein Bauteil gefertigt werden; Reibelement und Trägerblech können als ein Bauteil gefertigt werden, zu welchem der Befestigungszapfen mit Kugelsegment separat besteht. Die Anordnung ist auch verwendbar für organische Beläge. Es ist auch möglich, die Trägerplatten in Abänderung ihrer geometrischen Maße für Bremssattel-Anordnungen zu verwenden. Die in 5 und 6 dargestellte Trägerplatte 3 entspricht einer derartigen Ausführungsform zur Verwendung im Schacht eines Bremssattels, wobei die Reibelemente 5 in Abänderung zu den Reibelementen der vorangehend er läuterten Ausführungsform grossflächig ausgebildet sind und zusätzliche Mittel, wie den dargestellten Stift 23 zur Lagefixierung aufweisen können.Variants of the arrangement described relate to the geometric configuration of the carrier plates and friction elements used. Thus, friction element, carrier plate and mounting pins can be made by sintering as a single component; Friction element and carrier plate can be manufactured as a component to which the mounting pin with ball segment is made separately. The arrangement is also suitable for organic coverings. It is also possible to use the carrier plates in modification of their geometric dimensions for caliper assemblies. In the 5 and 6 illustrated carrier plate 3 corresponds to such an embodiment for use in the shaft of a caliper, wherein the friction elements 5 in contrast to the friction elements of the above he läuterten embodiment are formed over a large area and additional means, such as the illustrated pen 23 may have to fix the position.

Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf 7 eine Vorrichtung zum Aufbringen der Spannfedern 13 auf die Befestigungszapfen der Reibelemente beschrieben:
Nach 7 ist ein Feder-Montagestössel, als Federspreizer 25 bezeichnet, vorgesehen. Der Federspreizer 25 besteht aus einem einen Stösselkopf 27 tragenden Stössel 29, einer in einer axialen Bohrung des Stössels 29 geführten Spannfeder 31, aus einem durch die Spannfeder 31 verspannbaren, im Stössel 29 längsverschieblichen Stempel 33, einem am Ende des Stempels außenseitig befindlichen Konus 35 und aus einem z. B. als Stift ausgebildeten, mit dem Stössel 29 verbundenen und in einem Langloch 37 des Stempels 33 geführten Anschlag 39. Die Spannfeder 13 lässt sich mit Hilfe des Federspreizers auf einen Befestigungszapfen eines Reibelements aufbringen. Hierzu ist die Spannfeder mit von ihrem Außenumfang nach innen gebogenen, zusammenlaufenden Schenkeln 41 versehen, welche zur Vorbereitung der Montage auf den schmalen Durchmesser des Konus 35 aufgeschoben werden, d. h. am Zusammenlauf der beiden Schenkel 41 besteht ein Spalt, welcher unter Verspannung der beiden Schenkel über den Konus geschoben wird und hierdurch zur Fixierung der Spannfeder auf dem Konus beiträgt. Vorzugsweise sind die beiden Schenkel mit leichten Wölbungen versehen, welche zwischen sich den Konus 35 formschlüssig aufnehmen. Am in der Darstellung nach 7 unteren Ende des Konus 35 befindet sich eine Zentrierspitze 43, welche in eine Zentrierbohrung 45 des Zapfenkopfes 46 geführt wird.The following is with reference to 7 a device for applying the tension springs 13 described on the mounting pins of the friction elements:
To 7 is a spring mounting ram, as a spring spreader 25 designated, provided. The spring spreader 25 consists of a plunger head 27 carrying pestle 29 one in an axial bore of the ram 29 guided tension spring 31 , from one through the tension spring 31 clamped, in the ram 29 longitudinally displaceable punch 33 , a cone located on the outside of the stamp 35 and from a z. B. trained as a pin, with the plunger 29 connected and in a slot 37 of the stamp 33 guided stop 39 , The tension spring 13 can be applied using the spring spreader on a mounting pin of a friction element. For this purpose, the tension spring is bent from its outer circumference inwardly, converging legs 41 provided to prepare for assembly on the narrow diameter of the cone 35 be postponed, ie at the merger of the two legs 41 There is a gap which is pushed under tension of the two legs on the cone and thereby contributes to the fixation of the tension spring on the cone. Preferably, the two legs are provided with slight curvature, which between them the cone 35 record positively. Am in the presentation 7 lower end of the cone 35 there is a center point 43 , which in a center hole 45 of the pin head 46 to be led.

Durch Betätigung des Stössels 29 mittels Druck auf den Stösselkopf 27 wird die Spannfeder 13 durch das untere Ende des Stössels 29 über den Konus 35 und den in Montageposition anliegenden Zapfenkopf 46 hinaus in eine Position verschoben, in welcher sich die beiden Schenkel 41 wieder schließen und hierbei ihre Montageposition nach 1 und 5 in der Eindrehung 19 des Befestigungszapfens 16 einnehmen. Ein Vergleich der 1 und 7 lässt erkennen, dass die im unmontierten Zustand bestehende, beträchtliche Erhöhung der Schenkel 41 gegenüber dem Außenumfang reduziert wurde (Einbaulage in 1 und 5), so dass mit Hilfe der Spannfeder eine beträchtliche Zugkraft auf den Befestigungszapfen 16 ausgeübt wird und das Reibelement klapperfrei innerhalb des Freiheitsgrades seiner Kugelbeweglichkeit gegenüber der Trägerplatte 3 gehaltert wird.By pressing the plunger 29 by pressure on the plunger head 27 becomes the tension spring 13 through the lower end of the pestle 29 about the Ko nus 35 and the applied in mounting position pin head 46 moved out to a position in which the two legs 41 Close again and follow their mounting position 1 and 5 in the recess 19 of the fastening pin 16 taking. A comparison of 1 and 7 indicates that the unmounted state, considerable increase in thighs 41 was reduced compared to the outer circumference (installation position in 1 and 5 ), so that with the help of the tension spring a considerable tensile force on the mounting pin 16 is exercised and the friction element rattle within the degree of freedom of its ball mobility relative to the support plate 3 is held.

Die Demontage der Spannfeder durch Aufspreizen des Federmittelteils bzw. der beiden Schenkel 41 kann mit einer einfachen Spreizzange vorgenommen werden, der Austausch der Reibelemente kann demnach sogar in Einbaulage an der Trägerplatte vollzogen werden. Die Trägerplatte ihrerseits wird nicht ausgetauscht, sie ist für mehrfachen Gebrauch vorgesehen, was zu einer kostengünstigen Montage und Bevorratung beiträgt.The disassembly of the tension spring by spreading the spring center part or the two legs 41 can be made with a simple spreading forceps, the replacement of the friction elements can therefore be completed even in the installed position on the support plate. The support plate in turn is not replaced, it is intended for multiple use, which contributes to a cost-effective installation and storage.

In 8 der Zeichnung ist ein aus mehreren Gruppenelementen 101 mit Belagelementen 103 bestehender Bremsbelag in seiner Zuordnung zur Reibfläche 105 einer in ihren Umfangslinien angedeuteten, z. B. aus Stahl bestehenden Bremsscheibe 106 wiedergegeben. Die Gruppenelemente 101 sind jeweils aus den Belagelementen und einem sie tragenden Trägerblech 107 gebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind 9 derartige Gruppenelemente 101 mit jeweils 3 als Bremsklötze ausgebildeten Belagelementen 103 auf Trägerblechen 107, also insgesamt 18 Belagelemente, vorhanden. Die Belagelemente sind vorzugsweise in ihrer Gesamtfläche als Kreisringsektorfläche angeordnet, wie aus 8 ersichtlich ist, und können z. B. aus Sintermetall bestehen.In 8th The drawing is one of several group elements 101 with covering elements 103 existing brake pad in its assignment to the friction surface 105 one indicated in their peripheral lines, z. B. made of steel brake disc 106 played. The group elements 101 are each made of the covering elements and a carrier sheet carrying them 107 educated. In the illustrated embodiment, 9 such group elements 101 each with 3 trained as brake pad covering elements 103 on support plates 107 , So a total of 18 covering elements available. The covering elements are preferably arranged in their total area as a circular sector surface, as shown 8th can be seen, and z. B. consist of sintered metal.

Im Ausführungsbeispiel nach 8 sind jeweils 3 Reib- bzw. Belagelemente in nachfolgend erläuterter Weise an einem Trägerblech 107 angeordnet. Die verwendeten Trägerbleche 107 besitzen z. B. Dreiecksform, wobei die Belagelemente 103 an der der Reibfläche der Bremsscheibe zugewandten Seite der Trägerbleche 107 mit einem gewissen Freiheitsgrad der Verschwenkung angelenkt sind.In the embodiment according to 8th are each 3 friction or covering elements in the manner explained below on a support plate 107 arranged. The carrier plates used 107 own z. B. triangular shape, wherein the covering elements 103 on the friction surface of the brake disc facing side of the carrier plates 107 are articulated with a certain degree of freedom of pivoting.

Gemäß 9, welche einen Schnitt von Linie II-II in 10 wiedergibt, ist jedes der Belagelemente 103 mittels einer Flachkopfschraube 109, einer Kuppe 111, einer Druckfeder 113 und einer Mutter 115 am Trägerblech 107 angelenkt. Die Flachkopfschraube 109 befindet sich in einer mittigen Ausnehmung 117 des Belagelements 103 und erstreckt sich in dargestellter Weise durch Bohrungen der Kuppe und des Trägerbleches, wobei unter Zwischenlagerung der Druckfeder 113 eine Gegenverschraubung mit Hilfe der Mutter 115 vorgesehen ist. Die Kuppe 111 ist in einer schalenförmigen Ausnehmung des Trägerbleches 107 eingefügt, die Lagerung jedes Belagelementes ist also durch eine Kugelpfanne und eine Kugelkalotte gebildet. Gemäß 11, welche schematisch die Führung eines der Belagelemente am Trägerblech 107 veranschaulicht, wirken am Belagelement die Kräfte FR als Reibkraft und die Anpresskraft FA, woraus die resultierende Kraft F gebildet ist. Diese steht jeweils senkrecht zur Kugelfläche der Kugelpfanne. Der Mittelpunkt des Radius r ist in den Flächenschwerpunkt der Reibfläche des Belagelements gelegt. Die resultierende Kraft F verläuft demnach notwendigerweise durch den Flächenschwerpunkt des Belagelements; nur auf diese Weise ist eine annähernd konstante Flächenpressung P des Belagelements gegenüber der Reibfläche 105 der Bremsscheibe erzielbar.According to 9 which is a section of line II-II in 10 is each of the lining elements 103 by means of a flat head screw 109 , a dome 111 , a compression spring 113 and a mother 115 on the carrier sheet 107 hinged. The flat head screw 109 is located in a central recess 117 of the covering element 103 and extends in the manner shown by holes in the dome and the support plate, wherein the intermediate storage of the compression spring 113 a Gegenverschraubung with the help of the mother 115 is provided. The dome 111 is in a cup-shaped recess of the support plate 107 inserted, the storage of each covering element is thus formed by a ball socket and a spherical cap. According to 11 which schematically shows the guidance of one of the covering elements on the support plate 107 illustrated acts on the lining element, the forces FR as frictional force and the contact force FA, from which the resulting force F is formed. This is in each case perpendicular to the spherical surface of the ball socket. The center of the radius r is placed in the centroid of the friction surface of the covering element. The resulting force F therefore necessarily passes through the centroid of the lining element; only in this way is an approximately constant surface pressure P of the lining element with respect to the friction surface 105 the brake disc achievable.

Die unter Bezugnahme auf die zur Vergleichmäßigung der Anpresskraft erläuterte Anordnung der Belagklötze bzw. Belagelemente am Trägerblech 107 gilt in gleicher Weise für die Anordnung der einzelnen Trägerbleche 107 an einem Belagträger 119 der z. B. in 12 dargestellten Form. Der Belagträger ist als Trägerplatte vorgesehen, um die in 8 schematisch dargestellten Trägerbleche 107 zu haltern. Hierbei sind (9) jedem der Trägerbleche wiederum eine Schraube 121, eine Kuppe 123, eine Druckfeder 125 und eine Mutter 127 zugeordnet; die einzelnen Trägerbleche 107 sind demnach in gleicher Weise wie die Belagelemente mit einem gewissen Freiheitsgrad der Schwenkbarkeit am Belagträger 119 angebracht. 12 zeigt in Unteransicht an einem Belagträger 119 3 der Trägerbleche 107 mit jeweils 3 an diesen angeordneten Belagelementen.The explained with reference to the uniformity of the contact force arrangement of the lining blocks or covering elements on the support plate 107 applies in the same way for the arrangement of the individual carrier plates 107 on a lining carrier 119 the z. In 12 illustrated form. The lining carrier is provided as a support plate to the in 8th schematically illustrated carrier plates 107 to hold. Here are ( 9 ) each of the support plates turn a screw 121 a dome 123 , a compression spring 125 and a mother 127 assigned; the individual carrier plates 107 are therefore in the same way as the covering elements with a certain degree of freedom of pivoting on the lining carrier 119 appropriate. 12 shows in bottom view on a lining carrier 119 3 of the carrier sheets 107 each with 3 arranged on these covering elements.

Der Belagträger 119 mit den an ihm angeordneten 18 Belagelementen ist seinerseits an dem in 13 in rückwärtiger Ansicht dargestellten Belaghalter 129 montierbar. Der Belaghalter weist zur Aufhängung an einer Hängelasche dienende Augen 131 auf und trägt den Belagträger 119 von im wesentlichen vergleichbarer Konfiguration an seiner der Bremsscheibe zugewandten Seite. Hierzu ist der Belaghalter 129 beispielsweise an seinem nach 13 unteren Ende mit einem durch einen Federbügel 133 verspannbaren Bolzen versehen, welcher an der bezüglich der Darstellung nach 13 abgewandten Seite durch eines der Augen 135 des Belagträgers hindurchgreift, wobei weitere, vom Belagträger sich erstreckende Befestigungselemente (nicht dargestellt) durch Öffnungen des Belaghalters hindurchführbar und gegenüber dem Belaghalter verschraubbar sind. Es liegt hierdurch eine schnelle Demontierbarkeit des Belagträgers mit den an ihm angeordneten Belagelementen vom Belaghalter vor, da nach Lösen der vorgenannten Befestigungselemente bzw. Herausziehen des vom Federbügel verspannbaren Haltebolzens ein Abziehen des Belagträgers quer zum Belaghalter ermöglicht ist.The lining carrier 119 with the arranged on him 18 covering elements is in turn at the in 13 in the rear view shown pad holder 129 mountable. The pad holder has for suspending on a hanger serving eyes 131 on and carries the lining carrier 119 of substantially comparable configuration on its side facing the brake disc. This is the pad holder 129 for example, at his after 13 lower end with a through a spring clip 133 Provided braced bolt, which at the respect to the representation according to 13 opposite side through one of the eyes 135 the lining carrier, wherein further, extending from the lining carrier fastening elements (not shown) can be passed through openings of the lining holder and screwed against the pad holder. This results in a quick disassembly of the lining carrier with the covering elements arranged on it from the lining holder, since after loosening the aforementioned fastening elements or Pulling out of the braced by the spring clip retaining pin a removal of the lining carrier is made possible across the pad holder.

Die Trägerbleche mit den Belagelementen wurden unter Bezugnahme auf 9 und 12 als an einem Belagträger gehaltert erläutert, wobei der Belagträger seinerseits an einem Belaghalter (13) befestigbar ist. Für gewisse Anwendungsfälle ist auch eine direkte Befestigung der Trägerbleche am Belaghalter vorgesehen (14).The carrier sheets with the lining elements were described with reference to 9 and 12 explained as supported on a lining carrier, wherein the lining carrier in turn on a lining holder ( 13 ) is attachable. For certain applications, a direct attachment of the carrier plates is provided on the pad holder ( 14 ).

Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Belaghalterung zum Zwecke der Vergleichmäßigung der Flächenpressung ist in der geometrischen Zuordnung der einzelnen Belagelemente, der sie tragenden Trägerbleche und deren Anordnung an einem Tragkörper (Belagträger oder Belaghalter) zu sehen. In der in 14 schematisch wiedergegebenen unmittelbaren Halterung der Trägerbleche an einem Belaghalter ist ersichtlich, dass die einzelnen Gruppenelemente, bestehend aus 3 jeweils von einem Trägerblech getragenen Belagelementen, einen gemeinsamen Schwerpunkt D1, D2, und D3 als Einleitungsstelle der Belaganpresskräfte aufweisen. Die Schwerpunkte D1, D2 und D3 der 3 Gruppenelemente 101 bilden wiederum ein Dreieck, dessen Schwerpunkt S die Krafteinleitungsstelle der halben Gesamtzuspannkraft je Belag pro Scheibenseite bildet. Es ist hierbei davon auszugehen, dass zu beiden Seiten der Mittelachse 2 Halbbeläge mit je 9 Belagelementen an jeweils 3 Trägerblechen denkbar sind. Folglich sind zwei Schwerpunkte S pro Gesamtbelag vorhanden. An den beiden Schwerpunkten S liegen die Lasteinleitungsstellen der in 14 schematisch wiedergegebenen Bremshebel 137 oder entsprechende Druckpunkte von hydraulischen oder pneumatischen Bremskolben (nicht dargestellt). Vorzugsweise ist im Bereich der Krafteinleitung d. h. im Bereich des Schwerpunktes S jeweils eine Distanzscheibe 138 vorgesehen, derart, dass eine nahezu punktuelle Kraftübertragung vom Belaghalter auf den Belagträger ermöglicht ist. Die Distanzscheiben 138 können an einer der einander zugewandten Flächen vom Belagträger oder Belaghalter ausgebildet sein. Die über die Bremshebel 137 auf die in 14 oberen und unteren Hälften des Gesamtbelages eingeleiteten Anpresskräfte, die jeweils der halben Gesamtzuspannkraft je Belag entsprechen, werden durch die vorbeschriebene Anordnung demnach über die Schwerpunkte S bzw. D1, D2 und D3 gleichmäßig in die Trägerbleche 107 eingeleitet, wobei die Trägerbleche und die an diesen angeordneten Belagelemente die vorstehend erläuterte Lagerung aufweisen, so dass insgesamt eine Vergleichmäßigung der Flächenpressung des Gesamtbelages erreicht wird. Insgesamt wird eine gleichmäßigere Bremsscheibenbelastung erzielt (konstante Energiezufuhr über die Reibfläche) und somit die Gefahr der Wärmerissbildung reduziert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist im quietschfreien Bremsverhalten der Belagelemente zu sehen, da sich diese infolge ihrer erfindungsgemäßen Lagerung nicht ”aufstellen”.An essential feature of the lining holder according to the invention for the purpose of equalizing the surface pressure is to be seen in the geometric assignment of the individual covering elements, the carrier plates carrying them and their arrangement on a supporting body (lining carrier or lining holder). In the in 14 schematically reproduced direct mounting of the carrier plates on a pad holder can be seen that the individual group elements, consisting of 3 each supported by a support plate covering elements, a common center of gravity D1, D2, and D3 as a point of introduction of Belaganpresskräfte. The focal points D1, D2 and D3 of the 3 group elements 101 in turn form a triangle whose center of gravity S forms the force application point of half the total clamping force per pad per disc side. It is assumed that on both sides of the central axis 2 Half coverings with 9 covering elements on each 3 support plates are conceivable. Consequently, there are two focal points S per total covering. At the two focal points S are the load introduction points of in 14 schematically reproduced brake lever 137 or corresponding pressure points of hydraulic or pneumatic brake pistons (not shown). Preferably, in the region of the force introduction, ie in the region of the center of gravity S, there is in each case a spacer 138 provided, such that a nearly punctual power transmission is made possible from the pad holder on the lining carrier. The spacers 138 can be formed on one of the facing surfaces of the lining carrier or pad holder. The over the brake levers 137 on the in 14 The upper and lower halves of the overall covering introduced contact forces, each corresponding to half the total clamping force per covering are, by the above-described arrangement therefore on the focal points S and D1, D2 and D3 uniformly in the carrier plates 107 introduced, wherein the carrier plates and the covering elements arranged on these have the above-described storage, so that overall a homogenization of the surface pressure of the overall coating is achieved. Overall, a more uniform brake disc load is achieved (constant energy supply over the friction surface) and thus reduces the risk of heat cracking. Another significant advantage is to be seen in squeak-free braking behavior of the covering elements, as they do not "set up" as a result of their storage according to the invention.

Was die Lasteinleitung am Belaghalter betrifft, so ist es möglich, diese von beiden Seiten der Zuspannvorrichtung über ein Kugelgelenk vorzusehen, und zwar jeweils im Schwerpunkt eines Halbbelages, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 14 erläutert wurde. Die Teilung des Belages in 2 Halbbeläge bei Einleitung jeweils hälftiger Zuspannkräfte setzt voraus, dass zwischen den beiden Hälften des Belagträgers (14) eine gewisse Eigenbeweglichkeit möglich ist. 12 und 14 veranschaulichen, dass im Bereich der Mittellinie des Belagträgers bzw. Belaghalters eine durch ein Fenster bzw. eine Ausnehmung gebildete Schwächung des Materials vorgesehen ist, derart, dass die Hälften des Belagträgers bzw. -halters bezüglich der Mittellinie begrenzt schwenkbar sind, was in Verbindung mit der schwerpunktbezogenen Krafteinleitung zur Vergleichmäßigung der Anpresskräfte beiträgt. Im Sinne der Einleitung der Zuspannkräfte ist es von besonderem Vorteil, mittels eines Waagebalkens zu arbeiten, der die Zuspannkraft von einem gemeinsamen Hebel auf beide Halbbeläge gleichmäßig aufteilen kann. Der gemeinsame Hebel verläuft hierbei mittig zum Belagträger bzw. Belaghalter.As regards the load introduction on the pad holder, it is possible to provide these from both sides of the application device via a ball joint, in each case in the center of gravity of a semi-coating, as described above with reference to 14 was explained. The division of the covering into two half-linings at the initiation of half the application forces assumes that between the two halves of the lining carrier ( 14 ) a certain own mobility is possible. 12 and 14 illustrate that in the region of the center line of the lining carrier or pad holder, a weakening of the material formed by a window or a recess is provided, such that the halves of the pad carrier or the holder are limited pivotally with respect to the center line, which in conjunction with focal point-related introduction of force to equalize the contact forces contributes. In terms of the initiation of the application forces, it is particularly advantageous to work by means of a balance beam, which can evenly divide the application force of a common lever on both half-linings. The common lever runs in the middle of the lining carrier or pad holder.

Die in 9, 10 und 12 als sechseckig wiedergegebenen Belagelemente können jede andere Konfiguration besitzen, sie können z. B. rund sein, wie dies die schematische Ansicht nach 8 und 14 veranschaulicht. Obwohl vorzugsweise pro Trägerblech 3 Belagelemente vorgesehen sind, kann deren Anzahl auch variieren, jeweils unter der Voraussetzung, dass die Einleitung der Anpresskräfte in Folge der geometrischen Zuordnung der Schwerpunkte zu einer Vergleichmäßigung führt. Es ist auch möglich, je 3 Belagelemente zu einem einzigen Element zusammenzufassen; dies ist sinnvoll z. B. bei kautschukgebundenem, organischem Belag-material. In 15 ist eine derartige Anordnung wiedergegeben. Es sind 3 herzförmige Belagelemente pro Belaghälfte vorgesehen, also insgesamt 6 Belagelemente, welche von Trägerblechen gehaltert sind. Wie im Falle der Ausführungsform nach 14 sind die Trägerbleche unmittelbar am Belaghalter schwenkbar angeordnet, wobei die Krafteinleitung wiederum pro Belaghälfte im durch die Einzelschwerpunkte der 3 Belagelemente gebildeten zentralen Schwerpunkt erfolgt.In the 9 . 10 and 12 As a hexagonal reproduced covering elements may have any other configuration, they may, for. B. be round, as is the schematic view 8th and 14 illustrated. Although preferably per carrier sheet 3 Covering elements are provided, the number may also vary, each on the assumption that the introduction of the contact forces resulting in a homogenization due to the geometric assignment of the centers of gravity. It is also possible to combine each 3 covering elements into a single element; this is useful z. B. rubber-bonded, organic coating material. In 15 such an arrangement is shown. There are 3 heart-shaped covering elements per Belag half provided, so a total of 6 covering elements, which are supported by support plates. As in the case of the embodiment according to 14 the carrier plates are arranged pivotably directly on the lining holder, wherein the introduction of force is again per Belag half formed in the center of gravity formed by the individual centers of gravity of the three covering elements.

Gemäß 16 können die Einzelelemente bzw. Belagelemente auch ”quasigelenkig” am Trägerblech angeordnet sein, so z. B. durch Nietung, Schweißpunkt-Verbindung, durch Schraubverbindung etc. Die bei der Ausführungform nach 16 vorgesehenen Distanzstücke 139, welche jeweils zwischen den Belagelementen 101 und dem Trägerblech 107 eingefügt sind, erlauben die erforderliche begrenzte Verschwenkbarkeit zum Zwecke der Vergleichmäßigung der Anpresskräfte. Natürlich ist es auch möglich, die Einzelelemente oder einen Anteil derselben verdrehsicher (z. B. Stift und Bohrung) auszubilden.According to 16 the individual elements or covering elements can also be arranged "quasigelenkig" on the support plate, such. B. by riveting, welding point connection, by screw etc. The according to the execution form 16 provided spacers 139 , which in each case between the covering elements 101 and the carrier sheet 107 are inserted, allow the required limited pivoting for the purpose of equalizing the contact forces. Of course, it is also possible to form the individual elements or a portion thereof against rotation (eg pin and bore).

In 17 der Zeichnung ist eine gegenüber der vergleichbaren Ansicht nach 10 wesentlich niedriger bauende Ausführungsform der Halterung der Belagelemente 101 am Trägerblech 107 und der Halterung des Trägerblechs am Belagträger 119 dargestellt. Es sind den Flachkopfschrauben 109 vergleichbare Haltebolzen 141 vorgesehen, welche jeweils Bohrungen im Belagelement, in einer Kuppe 143 und im Trägerblech 107 durchgreifen, wobei Tellerfedern 145 die Haltebolzen hintergreifen, derart, dass die Belagelemente durch Federkraft an das Trägerblech herangezogen werden; in gleicher Weise ist die Halterung u. Verspannung des Trägerblechs gegenüber dem Belagträger ausgebildet. Der Vorteil der Anordnung nach 17 ist darin zu sehen, dass zur Demontage des Belagträgers vom Belaghalter keine vertikalen Bewegungen relativ zu diesem erforderlich sind. Der Belagträger kann nach Lösen der unter Bezugnahme auf 13 angedeuteten Bolzenhalterung – nach Lösen derselben – seitlich oder stirnseitig abgezogen werden. Hierdurch ist es sehr einfach, den Belagträger ohne Demontage des Belaghalters zu lösen, so dass in kürzester Zeit ein kompletter Austausch des Belagträgers vorgenommen werden kann. Es ist auch möglich, bei Bedarf einzelne der Belagelemente und/oder einzelne der Trägerbleche mit an diesem gehalterten Belagelementen auszutauschen. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber bekannten Konstruktionen mit sogenannter Schwalbenschwanzführung dar, bei welchen einteilige Bremsbeläge nach Verschleiß zusammen mit ihrem Belagträger ausgetauscht werden müssen, während die erfindungsgemäße Ausbildung des Bremsbelages die erneute Verwendung des Belagträgers, ggf. auch der Trägerbleche, vorsieht.In 17 the drawing is one compared to the comparable view 10 much lower construction embodiment of the support of the covering elements 101 on the carrier sheet 107 and the holder of the carrier plate on the lining carrier 119 shown. It is the flat head screws 109 comparable retaining bolts 141 provided, which in each case holes in the covering element, in a dome 143 and in the carrier sheet 107 pass through, with disc springs 145 engage behind the retaining bolts, such that the covering elements are used by spring force against the support plate; in the same way, the holder u. Tensioning of the carrier plate formed with respect to the lining carrier. The advantage of the arrangement after 17 is to be seen in the fact that for disassembly of the lining carrier from the pad holder no vertical movements are required relative to this. The lining carrier can be removed after referring to 13 indicated bolt holder - after loosening the same - laterally or frontally deducted. This makes it very easy to solve the lining carrier without disassembly of the pad holder, so that in a very short time a complete replacement of the pad carrier can be made. It is also possible, if necessary, to exchange individual covering elements and / or individual carrier plates with covering elements supported on the latter. This represents a significant advantage over known structures with so-called dovetail guide, in which one-piece brake pads must be replaced after wear together with their pad carrier, while the inventive design of the brake pad reuse of the pad carrier, possibly also the carrier plates, provides.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 4436457 A1 [0005]
- DE 4301006 A [0008]

Claims

Brake pad with replaceable friction elements for Disc brakes of vehicles, in particular rail vehicles, with a carrier plate carrying the friction elements, which by acting on her brake with the friction elements is pressed against the friction surface of a brake disc, characterized by the features: a) the friction elements are by means of pivotable on its back formed spherical segments in ball pans of the carrier plate; b) the ball pans are centered axially interspersed in each case by a hole which in a hole in the carrier plate passes; c) from the spherical segments mounting pins extend; d) the mounting pins each carry a friction element in the direction the ball socket tensioning tension spring.

Brake lining according to claim 1, characterized in that the holes ( 7 ) of the ball pans ( 9 ) subsequent bores of the carrier plate ( 3 ) are each referred to as an enlarged diameter recess ( 21 ) educated; the height of the mounting pins ( 16 ) including tension spring ( 13 ) corresponds at most to the depth dimension of the depressions ( 21 ) in the carrier plate ( 3 )

Brake lining according to claim 1 or 2, characterized in that each of the tension springs ( 13 ) as a circular spring ring with two from the outer periphery inwardly parallel to each other, elastically spreadable legs ( 41 ) consists.

Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that the outer circumference of each tension spring ( 13 ) in a built-in position at the bottom of the depression ( 21 ) is supported.

Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that the two legs ( 41 ) of the tension spring ( 13 ) in the mounted state a recess ( 19 ) on the mounting pin ( 16 ); and the two thighs ( 41 ) have a height offset relative to the outer circumference, such that the two legs ( 41 ) the fastening pin and the friction element connected to it elastically in the direction of the in the support plate ( 3 ) formed ball socket ( 9 ).

Brake lining for partial lining disc brakes, in particular rail vehicles, consisting of several lining elements ( 103 ), which on a a supporting body ( 119 ; 129 ) led holder and by the support body ( 119 ; 129 ) acting on the friction surface of a brake disc ( 106 ) can be pressed, wherein the covering elements ( 103 ) on carrier plates ( 107 ) are arranged and the support plates are pivotally mounted on the support body, characterized by the following features: a) the covering elements ( 103 ) are each pivotally guided by means of a ball joint on the facing side of the support plate; b) the covering elements ( 103 ) are each within the scope of their pivotability by means of a spring ( 113 ; 145 ) elastically with respect to the support plate ( 107 ) braced.

Brake lining according to claim 1, characterized in that the covering elements ( 103 ) each by means of a spherical cap ( 111 ; 143 ) in a ball socket of the facing side of the support plate ( 107 ) are guided pivotally.

Brake lining according to claim 1 or 7, characterized by the following features: a) there are several, each of covering elements ( 103 ) and support plates ( 107 ) formed group elements ( 101 ) per Belag half provided; b) the group elements ( 101 ) have in their focus on each the discharge point of the coating pressure forces; and c) the centers of gravity of at least three group elements ( 101 ) form a triangle whose center of gravity forms the force application point of half the total clamping force per brake pad per side of the disc.

Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting body consists of a plate-shaped lining carrier ( 119 ) that the group elements ( 101 ) pivotable on the lining carrier ( 119 ) and that the lining carrier ( 119 ) in turn quickly soluble on the pad holder ( 129 ) is mounted the brake disc assembly.

Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that the group elements directly on the pad holder ( 129 ) of the brake disc assembly are pivotally mounted.

Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier plates each have a single lining element ( 103 ) and pivotable on the plate-shaped lining carrier ( 119 ) and that the lining carrier is rapidly soluble on the lining holder ( 129 ) of the brake disc assembly is fastened.

Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that carrier plates ( 107 ) each have a single covering element ( 103 ) and directly on the pad holder ( 129 ) of the brake disc assembly pivotally mounted are.

Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the introduction of force of the two Belaghälften one spacer between the lining carrier ( 15 ) and pad holders ( 129 ) is provided, such that the power transmission from the lining holder takes place on the lining carrier in the region of the spacers.

Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that the lining carrier in the area its centerline is limited and this is pivotable and / or in the Area of its midline with a material weakening is provided.

Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that the pad holder ( 129 ) is limited in the direct articulation of the lining and group elements in the region of its center line to this pivotable.

Brake lining according to claim 16, characterized by a material weakening in the area of the center line of the pad holder.

Brake lining according to one of the preceding claims, characterized in that in each case one of the lining elements ( 103 ) and the carrier sheet ( 7 ) passing through the retaining element ( 9 ; 41 ) is provided, on which the spring ( 13 ; 45 ) attacks.

Tool for mounting friction elements on carrier plates of disc brakes, when using frictional elements provided with fastening pins and tension springs according to claim 1, characterized by the following features: a) the tool consists of a pusher-shaped spring spreader ( 25 ) with a stamp ( 33 ), at the lower end of which a cone ( 35 ) is trained; b) the stamp ( 33 ) is within a sleeve-shaped ram ( 29 ) and by a in the interior of the ram ( 29 ) located tension spring ( 31 ) strained; and c) the plunger ( 29 ) is equipped with a plunger head ( 27 ) provided in such a way that by against the force of the tension spring ( 31 ) displacement of the ram ( 29 ) relative to the stamp ( 33 ) one with her thighs ( 41 ) on the cone ( 35 ) tensioned tension spring ( 13 ) by means of the lower end of the displaceable relative to the cone ram while stripping the mounting pin ( 16 ) of the friction element ( 5 ) and in the recess ( 19 ) of the fastening pin after release from the cone ( 35 ) is automatically locked.