DE3124527A1 - Brake shoe for brakes, in particular partly lined disc brakes - Google Patents
Brake shoe for brakes, in particular partly lined disc brakesInfo
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ο -ι 9 Λ C O 7 VONKREISLER SCHÖNWALD EISHOLD F=UESο -ι 9 Λ C O 7 VONKREISLER SCHÖNWALD EISHOLD F = UES
VON KREISLER KELLER SELTING WERNERFROM KREISLER KELLER SELTING WERNER
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Dr.-Ing. K. Schönwald, KölnDr.-Ing. K. Schönwald, Cologne
Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad SodenDr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden
Dr. J. F. Fues, KölnDr. J. F. Fues, Cologne
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Dr. H.-K. Werner, KölnDr. H.-K. Werner, Cologne
22.6.1981 Sch/SdJune 22, 1981 Sch / Sd
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Bremsbacke für Bremsen, insbesondere TeilbelagscheibenbremsenBrake shoes for brakes, in particular partially lined disc brakes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsbacke für Bremsen, insbesondere Teilbelagscheibenbremsen, bestehend aus einer Trägerplatte und einem mit dieser auf einem Teil derselben haftfest verbundenen Reibbelag, wobei die Trägerplatte aus duroplastischem Kunststoff besteht.The invention relates to a brake shoe for brakes, in particular partially lined disc brakes, consisting of a carrier plate and one with this on a part of the same firmly connected friction lining, the carrier plate being made of thermosetting plastic.
Bei den bekannten Scheibenbremsbacken ist der Reibbelag durch Klebung mit der Trägerplatte aus Stahl oder Metall verbunden. Bei diesem Aufbau der Bremsbacke kann es durch thermische und mechanische Belastung zu Löseerscheinungen zwischen Trägerplatte und Reibwerkstoff kommen. Unter dem Einfluß von Schmutz und Feuchtigkeit kann Korrosion zwischen Trägerplatte und Bremssattel eintreten, wodurch die Funktionsfähigkeit der Bremse beeinträchtigt werden kann. BeiIn the known disc brake shoes, the friction lining is made of steel or metal by being glued to the carrier plate tied together. With this structure of the brake shoe, thermal and mechanical stress can lead to loosening phenomena come between the carrier plate and the friction material. Under the influence of dirt and moisture, corrosion can occur between Carrier plate and caliper enter, reducing the functionality the brake can be affected. at
Telrlon: Ό221) 131041 -Telex: 8882307 dopa d · Tflegromrn: Oompoleiit KölnTelrlon: Ό221) 131041 -Telex: 8882307 dopa d Tflegromrn: Oompoleiit Cologne
längerer Dauerbeanspruchung der Bremsanlage, z.B. bei Paßabfahrten, können infolge der hohen Wärmeleitfähigkeit von Stahl sich unzulässige Aufheizungen der Bremsflüssigkeit mit einer Bildung von Dampfblasen ergeben. Ferner können durch Reibvorgänge entstehende Schwingungen über die Trägerplatte aus Stahl, Metall u.dgl. auf den Bremssattel übertragen werden, was zu mehr oder minder starken Quietschgeräuschen führen kann.prolonged continuous use of the brake system, e.g. when driving down passes, Due to the high thermal conductivity of steel, impermissible heating of the brake fluid can occur result in the formation of vapor bubbles. Furthermore, vibrations caused by friction processes can spread over the carrier plate made of steel, metal, etc. are transferred to the brake caliper, resulting in more or less strong squeaking noises can lead.
Es sind ferner Bremsbacken mit.sogenannten kombinierten Trägerplatten bekannt, die aus verschiedenen Werkstoffen zusammengesetzt sind. Um einerseits das Entstehen von Bremsgeräuschen bei Auftreten normaler Bremsschwingungen zu vermeiden, andererseits aber rechtzeitig Warngeräusche bei Erreichen der Belagmindeststärke zu erzeugen, ist es bekannt, den Belagträger in der Weise aufzubauen, daß an der dem Reibbelag abgekehrten Seite eine Trägerschicht aus Kunststoff vorgesehen ist. Auf dieser liegt ein Metallkörper auf, der aus einem gelochten Blech aus Stahl oder einer Leichtmetall-Legierung besteht und die Verbindung zum Reibwerkstoff bildet. Dabei dient dieses auf der Kunststoffträgerschicht aufliegende Blech sowohl der Geräuscherregung als auch der Bremsbackenverstärkung. Ferner besitzt dieses Blech im belagfreien Bereich einen beiderseits ungeschützten Ansatz, der einer Aufhängung bzw. Führung und Abstützung dient. Mit seiner Korrosionsempfindlichkeit kann er sehr leicht zu Funktionsstörungen führen. Bei solchen Verstärkungselementen aus Stahl od.dgl. kann an den ungeschützten Stellen, die zugleich zur Befestigung an dem Bremssattel dienen, eine Korrosionsbildung nicht verhindert werden. Es ist weiterhin bekannt, die Trägerplatte der Bremsbacke aus duroplastischem Kunststoff herzustellen, wobei die Bohrungen durch Buchsen aus Metall verstärkt sind. Zur Verankerung der Trägerplatte mit dem Reibbelag dienen hin-There are also brake shoes combined with so-called Carrier plates are known which are composed of different materials. On the one hand, the emergence of brake noises should be avoided when normal brake vibrations occur, but on the other hand warning noises in good time when they are reached To produce the minimum lining thickness, it is known to build the lining carrier in such a way that on the A carrier layer made of plastic is provided on the side facing away from the friction lining. A metal body rests on this, the one made of a perforated sheet made of steel or a light metal alloy exists and forms the connection to the friction material. This is used on the plastic carrier layer overlying sheet metal of both the noise excitation and the brake shoe reinforcement. This sheet also has In the area free of the covering, an approach that is unprotected on both sides, that of a suspension or guide and support serves. With its sensitivity to corrosion, it can very easily lead to malfunctions. With such reinforcement elements made of steel or the like. can be in the unprotected places, which is also used for attachment to the brake caliper serve, corrosion formation cannot be prevented. It is also known, the carrier plate of the brake shoe made of thermosetting plastic, the bores being reinforced by metal sockets. To the Anchoring the carrier plate with the friction lining are used
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■ terschnittene Nocken. Der Aufbau der Kunststoff-Trägerplatte ist preßtechnisch ungünstig. ■ cut cams. The construction of the plastic carrier plate is unfavorable in terms of compression technology.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremsbacke der anfangs genannten Art zu schaffen, bei der die Festigkeit der Trägerplatte aus Kunststoff erhöht und eine verbesserte Haftung für den Reibbelag ermöglicht ist. Die Bremsbacke der anfangs genannten Art zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß die zur Halterung, Führung und Abstützung dienende Trägerplatte aus duroplastischem Kunststoff eine von dem Kunststoff allseitig umschlossene und die von Reibbelag freien Teile der Trägerplatte miterfassende, über die ganze Fläche der Trägerplatte zusammenhängende Verstärkungseinlage aufweist, und daß die Kunststoff-Trägerplatte mindestens an der Haftseite zum Reibbelag mit über die Fläche derselben sich erstreckenden Oberflächenprofilierungen versehen ist.The object of the invention is to create a brake shoe of the type mentioned at the beginning, in which the strength of the carrier plate increased made of plastic and improved adhesion for the friction lining is made possible. The brake shoe of the beginning mentioned type is characterized according to the invention in that the support plate used for holding, guiding and supporting made of thermosetting plastic one of the plastic all-round enclosed and free of friction lining parts of the carrier plate, over the entire surface the support plate has coherent reinforcement insert, and that the plastic support plate at least the adhesive side to the friction lining is provided with surface profiles extending over the surface of the same.
Bei einer solchen Ausbildung der Bremsbacke wird eine Vereinigung von wesentlichen Vorteilen erreicht. Der Trägerkörper für den Reibbelag weist bei einer merklichen Gewichtsreduzierung gegenüber der bekannten Stahlplatte eine etwa gleich hohe, ebenbürtige Festigkeit und Steifigkeit auf. Die Elemente aus Stahl, Metall od.dgl. sind der Bildung einer Korrosion entzogen. Es werden bei überbeanspruchter Bremsanlage unzulässige Aufheizungen ausgeschaltet. Schwingungen an der Bremsbacke bzw. der Trägerplatte können nicht zu Quietschgeräuschen führen. Ferner ist die Möglichkeit der gegenseitigen Haftung von Trägerplatte zu dem Belagwerkstoff vereinfacht und verbessert. Außerdem ergibt sich eine vereinfachte und arbeitssparende Herstellung .With such a design of the brake shoe, a combination of essential advantages is achieved. The carrier body for the friction lining has a noticeable weight reduction compared to the known steel plate about the same high, equal strength and stiffness. The elements made of steel, metal or the like. are of education deprived of corrosion. If the brake system is overloaded, impermissible heating is switched off. Vibrations on the brake shoe or the carrier plate cannot lead to squeaking noises. Furthermore, the The possibility of mutual adhesion of the carrier plate to the facing material is simplified and improved. aside from that a simplified and labor-saving production results.
Die Verstärkungseinlage kann aus Metall bestehen und weist vorteilhaft Profilierungen auf, die aus Wellungen, Sicken,The reinforcement insert can be made of metal and advantageously has profiles that consist of corrugations, beads,
Abkantungen und/oder Bördelungen gebildet sein können. Solche biegesteifen Profilierungen, die in der Stoffträgerplatte mittig oder, wenn erforderlich, auch außermittig eingebettet sind, sind der geometrischen Form der Trägerplatte angepaßt und erstrecken sich auch auf die Teile, die zur Befestigung oder Aufhängung oder sonstigen Verbindung mit dem Bremsträger bzw. Bremssattel dienen. Der Kunststoff selbst der Trägerplatte kann in bekannter Weise verstärkende Faseranteile aufweisen, z.B. aus Glasfaser, Kohlenstoff-Faser u.dgl. In Verbindung mit der Verstärkungseinlage kann dadurch eine außerordentlich hohe Zug- und Druckfestigkeit sowie Biegesteifigkeit erreicht werden.Edges and / or flanges can be formed. Such rigid profiles that are in the center of the material carrier plate or, if necessary, also off-center are embedded, are adapted to the geometric shape of the carrier plate and also extend to the parts that serve for fastening or suspension or other connection with the brake carrier or brake caliper. Plastic Even the carrier plate can have reinforcing fiber components in a known manner, e.g. made of glass fiber, carbon fiber In connection with the reinforcement insert, this can result in an extraordinarily high tensile and compressive strength as well as bending stiffness can be achieved.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erhält die Kunststoff-Trägerplatte an der Belagseite eine netzartig ausgebildete und verlaufende Profilierung, die bevorzugt nach Art eines Gitters oder eines Waffelmusters od.dgl. ausgebildet ist. Dadurch wird eine zuverlässige und einwandfreie Haftung des Reibmaterials des Reibbelages in der Kunststoff-Trägerplatte gewährleistet. Die Vertiefungen zwischen den Rippen können über die Fläche der Kunststoff-Trägerplatte gleichmäßig tief gehalten werden'. Bevorzugt nimmt die Tiefe der Vertiefungen zu den Belagrändern mehr oder weniger allmählich zu, wodurch Ablösekräften am Rande des Reibbelages entgegengewirkt wird.According to a further feature of the invention, the plastic carrier plate is given on the pavement side a net-like formed and running profiling, which is preferably after Kind of a grid or a waffle pattern or the like. is trained. This makes a reliable and flawless one Guaranteed adhesion of the friction material of the friction lining in the plastic carrier plate. The depressions between the Ribs can be kept evenly deep across the surface of the plastic carrier plate. Preference takes the depth the depressions to the lining edges more or less gradually, creating detachment forces at the edge of the friction lining is counteracted.
Die Kunststoff-Trägerplatte erlaubt es weiterhin, daß an der dem Reibbelag zugekehrten Seite Ausnehmungen angeordnet werden können, die zur Aufnahme von abrasivem Material dienen . Dadurch können kurz vor Erreichen der Mindeststärke des Reibbelages die oft verrieften und/oder korrodierten Bremsscheiben geglättet und gereinigt werden. Die Ausnehmungen für das abrasive Material verlaufen zweckmäßig streifenförmig in radialer Richtung der Bremsbacke. ZugleichThe plastic carrier plate also allows that on the the side facing the friction lining recesses can be arranged, which serve to accommodate abrasive material . As a result, the often grooved and / or corroded ones can be removed shortly before the minimum thickness of the friction lining is reached Brake discs are smoothed and cleaned. The recesses for the abrasive material expediently run in the form of strips in the radial direction of the brake shoe. Simultaneously
kann auch mindestens eine Aussparung an der belagseitigen Kunststoffoberfläche der Trägerplatte vorgesehen sein, die zur Aufnahme eines Verschleißfühlers od.dgl. für eine rechtzeitige Verschleißanzeige vorgesehen ist.at least one recess can also be provided on the plastic surface of the carrier plate on the lining side, which for receiving a wear sensor or the like. for timely Wear indicator is provided.
Weiterhin ist von Bedeutung, daß die Kunststoff-Trägerplatte an ihrer dem Kolben des Bremszylinders zugekehrten Seite eine angeformte partielle Kolbenkontaktfläche mittels entsprechend verlaufender Erhöhung oder Vertiefung erhalten kann. Eine solche kreisringsektorförmige Kontaktfläche für den Hydraulikkolben bewirkt in bekannter Weise eine Verlagerung der resultierenden Reibkraft zur Vermeidung eines Schrägverschleißes der Belagfläche.It is also important that the plastic carrier plate on its side facing the piston of the brake cylinder, an integrally formed partial piston contact surface by means of corresponding running elevation or depression can be obtained. Such a circular sector-shaped contact surface for the hydraulic piston causes a shift in the resulting frictional force in a known manner to avoid a Oblique wear of the lining surface.
Die Ausbildung der Bremsbacke gemäß der Erfindung ermöglicht es, daß die Kunststoffplatte mit Verstärkungselement im Verbund mit dem Reibmaterial verpreßt werden kann. Dies führt zu einer Einsparung von Arbeitsgängen bei der Herstellung und ist auch kostenmindernd.The design of the brake shoe according to the invention makes it possible that the plastic plate with reinforcing element can be pressed together with the friction material. This leads to a saving in manufacturing operations and is also cost-reducing.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert.The invention is explained below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Bremsbacke gemäß der Erfindung in Seitenansicht und im Schema.Fig. 1 shows an embodiment of the brake shoe according to the invention in side view and in the scheme.
Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform einer Verstärkungseinlage gemäß der Erfindung in Seitenansicht schematisch dar.Fig. 2 shows another embodiment of a reinforcement insert according to the invention in side view schematically.
Fig. 3 und 4 veranschaulichen eine Bremsbacke gemäß der Erfindung in Seitenansicht und Rückansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, im Schema.3 and 4 illustrate a brake shoe according to the invention in side view and rear view according to a further embodiment, in the scheme.
Fig. 5 und 6 zeigen die dem Reibbelag zugekehrte Fläche der Kunststoff-Trägerplatte mit verschiedenen Arten von Profilierungen gleicher oder unterschiedlicher Tiefe zwischen den Rippen, im Schema.5 and 6 show the surface of the facing the friction lining Plastic carrier plate with different types of profiles same or different depth between the ribs, in the scheme.
Die Bremsbacke 1 der Fig. 1 weist eine Trägerplatte 2 und einen daran verankerten Reibbelag 3 auf. Die Trägerplatte 2, die zur Halterung, Führung und Abstützung der Bremsbacke an dem Bremsstattel dient, besteht in der Gesamtheit aus einem korrosionsfesten Material, z.B. einem hitzehärtbaren Kunststoff, z.B. Phenoplast od.dgl·., und einer von dem Material vollständig eingebetteten Verstärkungseinlage 4, die sich auf den von dem Reibbelag freien Teil 2a der Kunststoff-Trägerplatte erstreckt und damit auch den Augen 5 eine Verstärkung bietet. Die Einlage 4 besteht vorteilhaft aus Stahl, Metall u.dgl. Die Verstärkungseinlage kann aber auch aus einem Kunststoff bzw. Kunstharz außergewöhnlicher Festigkeit gebildet sein. Sie kann mittig oder außermittig in bezug auf die Dicke der Trägerplatte 2 eingeiagert sein. Die Einlage 4 ist mit Profilierungen 6 versehen, die aus Wellungen, Sicken, Abkantungen und/oder Bördelungen gebildet sein können, wobei diese Profilierungen abseits von dem Kunststoff der Trägerpiatte 2 umgeben sind. In Fig. 2 ist in Seitenansicht eine Verstärkungseiniage 4a dargestell·^ die anstelle durchgehender Wellungen in Quer- oder Längsrichtung wechselseitig herausgedrückte Versteifungssicken 6a erhalten hat.The brake shoe 1 of FIG. 1 has a carrier plate 2 and a friction lining 3 anchored thereon. The carrier plate 2, which is used to hold, guide and support the brake shoe on the brake caliper, consists in its entirety a corrosion-resistant material such as a thermosetting plastic such as phenoplast or the like, and one of the material completely embedded reinforcement insert 4, which is on the part 2a of the plastic carrier plate free of the friction lining extends and thus also the eyes 5 offers a reinforcement. The insert 4 is advantageously made of steel, Metal, etc. The reinforcing insert can also consist of a plastic or synthetic resin of exceptional strength be educated. It can be embedded centrally or eccentrically with respect to the thickness of the carrier plate 2. The deposit 4 is provided with profiles 6, which can be formed from corrugations, beads, folds and / or flanges, this profiling apart from the plastic the carrier plate 2 are surrounded. In Fig. 2, a reinforcement insert 4a is shown in a side view continuous corrugations in the transverse or longitudinal direction has received stiffening beads 6a pressed out alternately.
Die Oberfiächen der Kunststoff-Trägerplatte 1 sind bevorzugt beiderseitig mit Profilierungen 7 oder 8 versehen. Die belagseitige Profilierung 7 dient zur Verankerung des Reibmaterials des Reibbelages 3 und ist vorteilhaft als netzartige Profilierung vorgesehen, z.B. nach Art eines Waffelmusters 9 oder eines Gitters 10 mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Rippen 11. Die belagseitige Profilierung 7 kann sichThe surfaces of the plastic carrier plate 1 are preferred Provided with profiles 7 or 8 on both sides. The lining-side profiling 7 serves to anchor the friction material of the friction lining 3 and is advantageously provided as a net-like profiling, e.g. in the manner of a waffle pattern 9 or a grid 10 with perpendicular to each other Ribs 11. The lining-side profiling 7 can
über die ganze Fläche der Trägerplatte 2 erstrecken, gegebenenfalls mit glattem Außenrand 15, oder auch nur in Form ei-, ner gerippten Rahmenfläche ausgebildet sein. Die Tiefe der Flächen zwischen den Rippen 11 kann gleich gehalten werden. Bevorzugt nimmt die Tiefe der Felder 16 zwischen den Rippen der Verankerungsprofilierung von innen nach außen zu.Extend over the entire surface of the carrier plate 2, if necessary be designed with a smooth outer edge 15, or only in the form of a ribbed frame surface. The depth of the Areas between the ribs 11 can be kept the same. Preferably, the depth of the fields 16 between the ribs of the anchoring profile increases from the inside to the outside.
Auf der Kolbenbetätigungsseite kann die Kunststoff-Trägerplatte 2 eine Profilierung 8 aufweisen, die zu einer kreisringsektorförmigen Kontaktfläche für den gegen diese Fläche wirksamen Hydraulikkolben des Bremszylinders führt und eine Verlagerung der resultierenden Reibkraft zur Vermeidung eines Schrägverschleißes der Belagfläche bewirkt. Diese Profilierung 8 ist in der dargestellten Form zweckmäßig vertieft ausgebildet. Sie kann aber auch aus einer Erhöhung bestehen, wobei die Formgebung eine andere als dargestellt ist.On the piston actuation side, the plastic carrier plate 2 can have a profiling 8 that is shaped like a circular ring sector Contact surface for the hydraulic piston of the brake cylinder acting against this surface leads and a Shifting the resulting frictional force to avoid oblique wear of the lining surface causes. This profiling 8 is expediently recessed in the form shown. But it can also consist of an increase, with the shape is different than shown.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 ist die Kunststoff-Trägerplatte 2 im Querschnitt nicht symmetrisch gestaltet. Belagseitig ist die Stärke des die Verstärkungseinlage 4 abdeckenden Kunststoffes teilweise erhöht, und 0 zwar bis zur Ebene 12, um die Einlagerung von abrasivem Material 13 in dem Kunststoffkörper zu ermöglichen. Dieses abrasive Material dient zur Glättung und Reinigung der oft verrieften und/oder korrodierten Bremsscheibe bei Erreichen der Belagmindeststärke. In der Verdickung des Kunststoffkörpers der Trägerplatte 2 können Ausnehmungen 14 streifenförmig verlaufen und das abrasive Material aufnehmen. Dabei kann die Verstärkungseinlage 4 in bezug auf die Dicke des Kunststoffkörpers außermittig eingebettet sein, damit die Verstärkungseinlage auch in dem betrofffenen Bereich eine volle Profilierung für die Verankerung des Reibbelages erhalten kann. Bei normalen Vertiefungen der Profilierung von etwa 0,5 bis 1,0 mm ist im allgemeinen eine außermittige Einlagerung in der Verstärkungseinlage nicht erforderlich.In the embodiment of FIGS. 3 and 4, the plastic carrier plate is 2 is not designed symmetrically in cross section. On the lining side, the strength of the reinforcement insert 4 covering plastic partially increased, namely 0 up to level 12, in order to prevent the storage of abrasive material 13 to enable in the plastic body. This abrasive material is used to smooth and clean the often grooved and / or corroded brake disc when the minimum lining thickness is reached. In the thickening of the plastic body the carrier plate 2, recesses 14 can run in strips and accommodate the abrasive material. Included the reinforcing insert 4 may be embedded eccentrically with respect to the thickness of the plastic body, so that the Reinforcement insert received a full profile for anchoring the friction lining in the affected area can. In the case of normal depressions of the profile of about 0.5 to 1.0 mm, it is generally eccentric Storage in the reinforcement insert is not required.
Die belagseitige Kunststoffoberflache der Trägerplatte kann ferner eine oder mehrere Aussparungen erhalten, die zur Aufnahme eines Fühlers od.dgl. bei Verschleiß des Reibbelages auf eine Belagmindeststärke dienen.The lining-side plastic surface of the carrier plate can also received one or more recesses, which for receiving a probe or the like. if the friction lining is worn serve to a minimum pad thickness.
Der Aufbau der Bremsbacke ermöglicht ein Verpressen der Kunststoffplatte mit Verstärkungseinlagen im gleichzeitigen Verbund mit dem Reibmaterial des Reibbelages. Hierbei ergeben Trägerplatte aus Kunststoff, Einlagen und Reibbelagmaterial einen einzigen Preßkörper.The construction of the brake shoe enables the plastic plate to be pressed with reinforcement inserts at the same time Composite with the friction material of the friction lining. This results in a carrier plate made of plastic, inserts and friction lining material a single compact.
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