DE2734585A1

DE2734585A1 - Reibblock fuer eine scheibenbremse

Info

Publication number: DE2734585A1
Application number: DE19772734585
Authority: DE
Inventors: Kurt Stahl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-01
Filing date: 1977-08-01
Publication date: 1979-02-08
Also published as: IT1109423B; FR2399577A1; DE2734585B2; CA1084429A; DE2734585C3; NL182338B; ES472260A1; GB2001719A; JPS6319737B2; SE437070B; BE869432A; GB2001719B; ATA557378A; CH633356A5; IT7850539A0; AT375742B; NL7808058A; FR2399577B1; SE7808223L; US4230207A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Reibblock für eine Scheibenbremse, insbesondere eine Fahrzeugscheibenbremse, die einen Trägerkörper aufweist, auf dem ein Reibbelag befestigt ist.

Bei Fahrzeugbremsen, insbesondere Kraftfahrzeugbremsen, tritt bei langanhaltendem oder häufigem Bremsen in einem kurzen Zeitraum ein sog. Bremsschwund auf. Durch die Erhitzung der Bremsen verändern sich vorübergehend die Reibeigenschaften des Bremsbelages, so daß die Bremswirkung erheblich vermindert wird. Diese Verminderung kann auch durch erhöhten Pedaldruck praktisch nicht mehr ausgeglichen werden. Versucht man nun, durch eine entsprechende Zusammensetzung des Reibbelages auch für hohe Temperaturen ausreichende Reibeigenschaften zu erzielen, was mit sog. "harten" Reibbelägen erreicht wird, so nimmt man damit in Kauf, daß in kaltem Zustand wegen der Härte des Reibbelages die Bremsscheiben einem erheblichen Verschleiß unterliegen, der sich erst mit zunehmender Erwärmung im Betrieb vermindert. Daher werden derartige Bremsbeläge bevorzugt bei Hochleistungsbremsen, beispielsweise bei Bremsen für Renn- und Sportwagen eingesetzt. Verwendet man dagegen sog. "weiche" Bremsbeläge, so ist im Normalbetrieb das Verschleißverhalten in Bezug auf die Bremsscheiben günstiger. Dem steht jedoch eine verminderte Standzeit der Reibbeläge gegenüber, so daß derartige Reibblöcke häufiger gewechselt werden müssen.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Reibblock zu schaffen, der u. a. die Verwendung von harten Bremsbelägen auch für den Normalbetrieb gestattet, ohne daß die damit verbundenen Nachteile in Kauf genommen werden müssen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Trägerkörper aus einem Material mit geringerer Wärmeleitfähigkeit als Stahl besteht. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß bereits kurz nach Einleitung des Bremsvorganges sich der Reibbelag schon bei geringer Bremskraft auf die erforderliche Betriebstemperatur erwärmt hat und damit auch den Bedingungen für den Normalbetrieb genügt. Andererseits genügt der Wärmeabfluß über den Trägerkörper bei einer starken Erhitzung infolge langer Bremszeit, ohne daß ein entsprechender Bremsschwund eintritt, da die günstigen Bremsschwundeigenschaften eines harten Bremsbelages voll ausgenutzt werden können.

Grundsätzlich kann als Trägerkörper jedes Material mit entsprechenden Eigenschaften hinsichtlich Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit eingesetzt werden. So können beispielsweise neben Metallen mit schlechten Wärmeleiteigenschaften auch entsprechende Kunststoffe od. dgl. eingesetzt werden. Da es sich bei derartigen Reibblöcken jedoch um ein Verschleißteil handelt, das kostengünstig und in großen Mengen herstellbar sein muß, ist in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vor gesehen, daß der Trägerkörper aus einem Hartporzellan besteht. Bevorzugt wird hierbei ein Hartporzellan entsprechend DIN 40

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68 5 110.2 verwendet. Derartige Trägerkörper sind preisgünstig und in großen Mengen herstellbar, besitzen die erforderlichen Wärmeleit- und Festigkeitseigenschaften, so daß mit derart ausgerüsteten Reibblöcken gute Betriebsergebnisse erzielt werden.

Bei der Untersuchung der Temperatureinflüsse auf die Bremswirkung wurde nun überraschend festgestellt, daß die Leistungsfähigkeit einer Scheibenbremse auch in erheblichem Maße von der zwangsläufig unterschiedlichen Temperaturverteilung auf der Bremsscheibe und dem zugehörigen Reibblock in radialer Richtung beeinflußt wird. Überraschend hat sich nun gezeigt, daß in einer Ausgestaltung der Erfindung die Bremsleistung erheblich verbessert wird,wenn die an der Bremsscheibe zur Anlage kommende Fläche des Reibbelages mit Ausnehmungen versehen ist, die nur zur Bremsscheibe hin offen sind und jeweils nur im Bereich der Auf lauf seite und der Ablauf seite angeordnet sind, und daß im Einbauzustand und bezogen auf die Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe die auflaufseitigen Ausnehmungen in einem größeren Abstand zur Drehachse angeordnet sind als die ablaufseitigen Ausnehmungen. Derartige Ausnehmungen im Reibbäag, die beispielsweise in Form von zylindrischen Ausnehmungen gestaltet sein können, haben zur Folge, daß beispielsweise bei Automobilbremsen, im Vergleich zu einer Bremse mit den bisher üblichen Reibblöcken, die gleiche Bremskraft mit sehr viel geringerem Pedaldruck sich erzielen läßt. Außerdem wird die Neigung zum Bremsschwund erheblich verringert, was vermutlich auf die gleich-

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mäßigere Temperaturverteilung zurückzuführen ist, die durch die angegebene asymmetrische Anordnung der Ausnehmungen im Reibbelag bewirkt wird. Auch hier scheint nach den Versuchsergebnissen die Beeinflussung der Wärmeabfuhr über den Trägerkörper eine wesentliche Rolle zu spielen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Trägerkörper auf seiner dem Reibbelag abgekehrten Rückseite mit einer Schutzabdeckung verbunden ist. Eine derartige Schutzabdeckung ist insbesondere bei der Verwendung von Trägerkörpern aus einem zähharten Material, wie beispielsweise Kunststoff oder Porzellan, von Bedeutung, da hierdurch örtliche Druckspitzen im Bereich der Anlage der Bremszylinder abgebaut werden. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Schutzabdeckung aus Metallblech bestehen, wobei jedoch die Rückseite des Trägerkörpers nur teilweise abgedeckt ist, um einen zu starken Wärmeabfluß zu verhindern.

In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Schutzabdeckung, die in Umfangsrichtung der Bremsscheibe weisenden Schmalseiten des Trägerkörpers wenigstens teilweise abdeckt. Durch diese teilweise Abdeckung der Schmalseiten wird ein hervorragender Kantenschutz für den Trägerkörper in den Bereichen erzielt, in denen die in Umfangsrichtung der Bremsscheibe wirkende Bremskraft vom Sattel der Scheibenbremse aufgenommen werden muß. Kantenpressungen und Druckspitzen, die zu örtlichen Verformungen, wie bei Trägerkörpern aus Kunststoff oder Aus-

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brüchen, wie bei Trägerkörpern aus Hartporzellan entstehen könnten, werden hierdurch vermieden.

Der Reibbelag einerseits und die Schutzabdeckung andererseits werden durch Verkleben mit dem Trägerkörper in üblicher Weise verbunden. Besonders vorteilhaft.ist es jedoch, wenn der Trägerkörper wenigstens eine Ausnehmung aufweist, in der ein Vorsprung der Schutzabdeckung gehalten ist, so daß die Verbindung zwischen Trägerkörper und Schutzabdeckung zusätzlich zu der Klebverbindung formschlüssig bewirkt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schutzabdeckung eine den Trägerkörper seitlich überragende Lasche aufweist, mit der wenigstens ein Sicherungsmittel zur Festlegung des Reibblocks am Sicherungsbolzen des Bremssattels verbunden ist.

Die Erfindung wird anhand einer schematischen Zeichnung für ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung sind die Einzelteile des erfindungsgemäßen Reibblockes in einer sog. Sprengdarstellung gezeichnet. Der dargestellte Reibblock ist folgendermaßen aufgebaut: Auf einen Trägerkörper 1 aus einem Material mit geringerer Wärmeleitfähigkeit als Stahl, beispielsweise aus Hartporzellan, ist auf der einen Seite ein Reibbelag 2 üblicher Zusammensetzung aufgeklebt. Auf der anderen Seite ist der Trägerkörper 1 mit einer Schutzabdeckung 3» bei-

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spielsweise aus Stahlblech versehen, die ebenfalls durch Klebung mit dem Trägerkörper 1 verbunden ist.

Der Trägerkörper 1 weist Ausnehmungen 4 in Form von durchgehenden Bohrungen auf, in die Vorsprünge 5 der Schutzabdeckung 3 hineinragen.

Die Schutzabdeckung 3 weist Abkantungen 6 auf, die einen Teil der in Umfangsrichtung der Bremsscheibe weisenden Schmalseiten 7 umfassen. Zweckmäßigerweise sind an den Anlagestellen der Abkantungen 6 an den Stirnseiten 7 entsprechende Absätze 8 angeordnet, deren Tiefe geringer als die Dicke der Abkantungen 6 ist. Die Schutzabdeckung 3 besteht bei dem dargestellten AusfUhrungsbeispiel aus Stahlblech mit einer Stärke von etwa 0,5 bis 1 mm. Die Schutzabdeckung 3 sowie deren Abkantungen 6 ergeben einen Schutz des vorzugsweise aus Hartporzellan gefertigten Trägerkörpers gegen punktförmige Belastungen durch die Bremszylinder bzw. durch die Anlageflächen am Bremssattel, auf denen sich der Trägerkörper 1 über die Abkantungen 6 abstützt. Die Schutzabdeckung 3 kann hierbei, wie im Beispiel dargestellt, aus fertigungstechnischen Gründen zweiteilig oder aber auch aus einem Stück hergestellt sein. Wenn die Schutzabdeckung aus einem Material hergestellt ist, das ebenfalls eine geringere Leitfähigkeit als Stahl aufweist, dann kann die Schutzabdeckung auch die ganze Rückseite des Trägerkörpers 1 überdecken.

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An einer Seite der Schutzabdeckung ist diese mit einer Lasche 9 versehen, die den Trägerkörper 1 seitlich überragt. An dieser Lasche sind Sicherungsmittel 10 befestigt, durch die der Reibblock an den Sicherungsbolzen 11 des Bremssattels festgelegt werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Sicherungsmittel aus Klemmlaschen, die an der Lasche 9 schwenkbar befestigt sind und die jeweils mit einer Raste 12 versehen sind, die in eine Ausnehmung 12¹In der Lasche in geschlossenem Zustand einrasten. Hierbei umgreift die am Ende der Lasche 10 angeordnete Klemmspange 13 den jeweiligen Sicherungsbolzen 11.

Bei einer angenommenen Hauptdrehrichtung der zugehörigen Bremsscheibe (nicht dargestellt) in Richtung des Pfeiles 14 sind auf der Reibfläche des Bremsbelages 2 Ausnehmungen 15 angeordnet, die beispielsweise als zylindrische Bohrungen ausgebildet sind. Diese Ausnehmungen 15 sind lediglich auf der der Bremsscheibe zugekehrten Seite offen. Die Bohrungen erstrecken sich nur über einen Bereich der Reibfläche und zwar so, daß ein Teil der Bohrungen im Bereich der Auflaufseite 16 und der andere Teil im Bereich der Ablaufseite 17 des Reibkörpers angeordnet sind. Bei einem Reibblock mit einer Reibbelagdicke von etwa 9 bis 13 mm, einer ,Breite von 50 mm und einer Länge von 90 mm beträgt der Durchmesser der Ausnehmungen 15 beispielsweise etwa 8 mm. Die Dicke des Trägerkörpers kann je nach Typ 4,5 bis 6 mm betragen, während die Dicke der Schutzabdeckung 0,5 bis 1 mm beträgt. Die vorgeschlagene Anordnung der Ausnehmungen 15 hat bei Versuchen

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eine nahezu gleichmäßige Temperaturverteilung in radialer Richtung auf der Bremsscheibe und dementsprechend auch auf der Reibfläche des Reibblockes ergeben. Darüber hinaus ließen sich auch mit einem sog. "harten" Reibbelag bereits in kaltem Zustand hervorragende Bremsleistungen erzielen, ohne daß nach langer Bremszeit ein mit herkömmlichen Reibblöcken vergleichbarer Bremsvchwund auftrat. Dies dürfte neben der besonders günstigen Wärmeverteilung durch die vorgeschlagenen Bohrungen auch daran liegen, daß in sehr viel geringerem Maße als bisher aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Trägerkörpers Wärme auf den Bremszylinder und damit auf die Bremsflüssigkeit übertragen wird. Selbst bei starker Erhitzung konnte ein Bremsschwund infolge von Dampfblasenbildung im Bremszylinder nicht festgestellt werden.

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Claims

Bezeichnung: Reibblock für eine Scheibenbremse An prüche;

1. Reibblock für eine Scheibenbremse, insbesondere eine Fahrzeugscheibenbremse, die einen Trägerkörper aufweist, auf dem ein Reibbelag befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) aus einem Material mit geringerer Wärmeleitfähigkeit als Stahl besteht.

2. Reibblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) aus Hartporzellan besteht.

3. Reibblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die an der Bremsscheibe zur Anlage kommende Fläche des Reibbelages (2) mit Ausnehmungen (15) versehen

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Telefon: (0221) 380238 · Telegramm: Inventator Köln · Telex: 8883555 max d Poetecheckkonto Köln (BLZ 37010050) Kto.-Nr. 152251-500 ■ Deutsche Bank AG Köln (BLZ 37070060) Kto.-Nr. 1236181

ORIGINAL INSPECTED

ist, die nur zur Bremsscheibe hin offen sind und jeweils nur im Bereich der Auf lauf seit e (16) und der Ablauf seite (17) angeordnet sind, und daß im Einbauzustand und bezogen auf die Hauptdrehrichtung (14) der Bremsscheibe die auflaufseitigen Ausnehmungen (15) in einem größeren Abstand zur Drehachse angeordnet sind als die ablauf seitigen Ausnehmungen (15).

4. Reibblock nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Trägerkörper (1) auf seiner dem Reibbelag (2) abgekehrten Rückseite mit einer Schutzabdeckung (3) verbunden ist.

5. Reibblock nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzabdeckung aus Metallblech besteht und die Rückseite des Trägerkörpers (1) nur teilweise abdeckt.

6. Reibblock nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzabdeckung 3 die in Umfangsrichtung der Bremsscheibe weisenden Schmalseiten (7) des Trägerkörpers (1) wenigstens teilweise abdeckt.

7. Reibblock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Trägerkörper (1) wenigstens eine Ausnehmung (4) aufweist, in der ein Vorsprung (5) der Schutzabdeckung gehalten ist.

8. Reibblock nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e -

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kennzeichnet , daß die Schutzabdeckung (3) eine den Trägerkörper (1) seitlich überragende Lasche (9) aufweist, mit der wenigstens ein Sicherungsmittel (10) zur Festlegung des
Reibblocks am Sicherungsbolzen (11) des Bremssattels verbunden ist.

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