DE3304903A1

DE3304903A1 - Kolben zur hydraulischen und/oder mechanischen kraftuebertragung auf ein zu beaufschlagendes bauteil, insbesondere auf die bremsbacken einer scheibenbremse

Info

Publication number: DE3304903A1
Application number: DE19833304903
Authority: DE
Inventors: Heinz-Jürgen 3170 Gifhorn Preuß
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1983-02-12
Filing date: 1983-02-12
Publication date: 1984-08-16

Description

Kolben zur hydraulischen und/oder mechanischen
Kraftübertragung auf ein zu beaufschlagendes Bauteil, insbesondere auf die Bremsbacken e i n e r @chei@enbremse Die Erfindung betrifft einen Kolben zur hydraulischen und/oder mechanischen Kraftübertragung auf ein zu beaufschlagendes Bauteil, insbesondere auf die Bremsbacken einer Scheibenbremse, mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantel und einem Boden.
Derartige Kolben werden beispielsweise bei Scheibenbremsen in großem Umfang verwendet, um eine hydraulische und/oder mechanische Kraft auf die Bremsbacken zu übertragen. Diese Kolben werden im allgemeinen einstückig gegossen und anschließend bearbeitet. Als Material für derartig gegossene Kolben sind Grauguß, Sphäroguß und Aluminium bekannt geworden. Auch Kolben aus Kunststoff sind bereits im Einsatz. Aus dem DE-GM 1 962 323 ist schließlich ein aus Stahlblech gezogener Kolben bekannt.
Allen diesen Kolben ist gemeinsam, daß sie als einstückiges Teil ausgeführt sind, wodurch ihre Herstellung aufwendig und relativ teuer ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kolben der eingangs genannten Art zu schaffen, der bezüglich der Herstellung einfacher und preiswerter ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mantel und der Boden des Kolbens als separat gefertigte Teile ausgeführt und miteinander verbunden werden.
Durch die zweigeteilte Ausführung des Kolbens lassen sich für den Mantelteil und den Bodenteil jeweils sehr einfache Herstellungsverfahren anwenden, die den zusätzlich erforderlichen Arbeitsgang des Verbindens der Bauteile herstellungstechnisch und kostenmäßig mehr als aufwiegen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß der Mantelteil mit dem Bodenteil verschweißt wird, wobei insbesondere Laserstrahl-Schweißverfahren und Elektronenstrahl-Schweißverfahrefl zum Einsatz gelangen, da bei diesen Verfahren gewährleistet werden kann, daß der wärmeeinfluß in Grenzen bleibt, so daß eine unzulässige Verformung nicht zu befürchten ist. Bei Einsatz einer Laserstrahlverschweißung ist dabei von Vorteil, -daß diese nicht unter Vakuum erfolgen muß.
Gemäß einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß der Bodenteil mit Preßsitz im Mantelteil sitzt.
Diese Maßnahme kann allein oder in Verbindung mit einer Verschweißung, einer Verklebung oder einer Einscherverbindung vorgesehen werden.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist der Bodenteil vollständig in den Mantelteil eingesetzt und die Schweißnaht im wesentlichen parallel zur Längsachse des Mantelteils zwischen der Umfangsfläche des Bodenteils und der Innenfläche des Mantelteils umlaufend geführt, wobei der Bodenteil insbesondere auf einer am Mantelteil ausgebildeten Schulter sitzt. Insbesondere in Fällen, bei denen eine derartige Schulter nicht vorgesehen ist, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Tiefe der Schweißnaht geringer zu machen als die Tiefe des Bodenteils, um eine Kraterbildung am Ende der Schweißnaht im Inneren des Kolbens zu vermeiden. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß der Mantelteil aus einem nahtlosen gezogenen, geschweißten oder geschweißten mit maßgewalzten Rohr gefertigt wird und daß der der Bodenteil ein Stanzteil ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 einen Kolben mit vollständig in den Mantelteil eingesetztem Bodenteil; Fig. 2 einen Kolben ähnlich der Fig. 1, wobei jedoch im Mantelteil eine Schulter vorgesehen ist; und Fig. 3 einen Kolben mit auf den Mantelteil aufgesetztem Bodenteil; Fig. 4 einen Kolben mit vollständig in dem Mantelteil eingesetzten und mittels Kleben verbundenen Bodenteil; Fig. 5 einen Kolben mit vollständig in den Mantelteil eingesetzten und mittels Einscheren verbundenen Bodenteil.
Der in der Fig. 1 dargestellte Kolben 2 besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Mantelteil 4 und einem kreisförmigen Bodenteil 6. Der Bodenteil 6 ist vollständig in den Mantelteil 4 eingesetzt, wobei zwischen der Innenwandung 8 des Mantelteils 4 und der Umfangsfläche 10 des Bodenteils 6 eine Kontaktfläche gebildet wird Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung sitzt der Bodenteil 6 dabei mit Preßpassung im Mantelteil 4. Eine umlauf ende Schweißnaht 12, die insbesondere mittels eines Laserstrahl- oder Elektronenstrahl-Schweißverfahrens hergestellt ist, ist an den Kontaktflächen vorgesehen. Die Tiefe S der Schweißnaht ist geringer als die Tiefe B des Bodenteils 6, um zu vermeiden, daß sich am Ende der Schweißnaht im Inneren des Kolbens Krater bilden.
In ganz ähnlicher Weise wie der Kolben 2 gemäß Fig. 1 ist der Kolben 14 der Fig. 2 ausgeführt. Auch der Kolben 14 besteht wiederum aus einem Mantelteil 16 und einem Bodenteil 18. Im Gegensatz zum Kolben 2 der Fig. 1 weist der Mantelteil 16 des Kolbens 14 der Fig. 2 an der Innenwandung 20 eine Schulter 22 auf, auf der der Bodenteil 18 aufliegt. Die Tiefe der Schweißnaht 24 kann bei dieser Ausgestaltung der Tiefe des Bodenteils 18 entsprechen, da sie an der Schulter 22 und damit nicht im Inneren des Kolbens 14 endet.
Auch der in Fig. 3 dargestellte Kolben 26 besteht wiederum aus einem Mantelteil 28 und einem Bodenteil 30. Im Unterschied zu den Ausführungen gemäß Fig. 1 und 2 ist der Bodenteil 30 hier auf die Stirnseite des Mantelteils 28 aufgesetzt. Die Schweißnaht 32 verläuft demzufolge in einer Ebene, die senkrecht auf der Längsachse des Kolbens 26 steht. Auch hier ist die Tiefe S der Schweißnaht geringer als die Dicke M des Mantelteils 28, um zu vermeiden, daß die Schweißnaht im Inneren des Kolbens 26 endet.
Der in Fig. 4 dargestellte Kolben 34 besteht wiederum aus einem Mantelteil 36, der mit einer Innenschulter 38 versehen ist, auf der ein Bodenteil 40 aufliegt. Zur Befestigung des Bodenteils 40 am Mantelteil 36 ist hier ein Klebverbindung 42, die im wesentlichen zwischen der Unterseite des Bodenteils 40 und der quer zur Achse des Kolbens verlaufenden Fläche der Schulter 38 vorgesehen ist.
Diese Verbindung erfolgt zweckmäßig in Verbindung mit einem Preßsitz.
Fig. 5 zeigt einen Kolben 44, bei dem zur Verbindung von Bodenteil 46 und Mantelteil 48 eine Scherverbindung 50' am oberen Rand des Mantelteils 48 vorgesehen ist. Auch hier kann zweckmäßig eine Kombination mit einem Preßsitz aber auch mit einer Klebung erfolgen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kolben werden die Bodenteile und die Mantelteile separat gefertigt, wobei die Mantelteile zweckmäßig aus nahtlos gezogenen, geschweißten oder geschweißten und maßgewalzten Rohren hergestellt und die Bodenteile als Stanzteile ausgeführt werden. Nach der Herstellung der Rohteile können die Mantelteile und Bodenteile erforderlichenfalls noch einer Bearbeitung unterzogen werden. Danach werden die Bodenteile in die Mantelteile ein- bzw. auf die Mantelteile aufgesetzt und miteinander verschweißt, verklebt und/oder mittels Scherung verbunden. Erfindungsgemäß sind folgende Lieferzustände vorgesehen: kalt fertigbearbeitet, leicht kalt fertigbearbeitet, geglüht, normal geglüht, geschweißt und maßgewalzt (maschinenmäßig).
Bezugszeichenliste 2 Kolben 4 Mantelteil 6 Bodenteil 8 Innenwandung 10 Umfangsfläche 12 Schweißnaht 14 Kolben 16 Mantelteil 18 Bodenteil 20 Innenwandung 22 Schulter 24 Schweißnaht 26 Kolben 28 Mantelteil 30 Bodenteil 32 Schweißnaht 34 Kolben 36 Mantelteil 38 Innenschulter 40 Bodenteil 42 Klebeverbindung 44 Kolben 46 Bodenteil 48 Mantelteil 50 Scherverbindung - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Kolben zur hydraulischen und/oder mechanischen Kraftübertragung auf ein zu beaufschlagendes Bauteil, insbesondere auf die Bremsbacken einer Scheibenbremse, mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantel und einem Boden, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Mantel (4,16,28) und der Boden (6,l8,30) als separat gefertigte Teile ausgeführt und miteinander verbunden sind.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Mantelteil (4,16,28) mit dem Bodenteil (6,18,30) verschweißt ist.
3. Kolben nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Mantelteil (4,16,28) mit dem Bodenteil (6,18,30) laserstrahlerschweißt ist.
4. Kolben nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Mantelteil (4,16,28) mit dem Bodenteil (6,18,30) elektronenstrahlverschweißt ist.
5. Kolben, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der Bodenteil (6,18,30) mit Preßsitz im Mantelteil (4,16,28) sitzt.
6. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n t , daß der Bodenteil (30) auf die Stirnseite des Mantelteils (28) aufgesetzt ist und daß die Schweißnaht (32) am Umfang des Mantelteils (28) vorgesehen ist.
7. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bodenteil (6,18) vollständig in den Mantelteil (4,16) eingesetzt ist und daß die Schweißnaht (12,24) im wesentlichen parallel zur Längsachse des Kolbens zwischen der Umfangsfläche (10) des Bodenteils (6) und der Innenfläche (8,20) des Mantelteils verläuft.
8. Kolben nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Tiefe der Schweißnaht (12) geringer ist als die Tiefe des Bodenteils (6) an dessen Rand.
9. Kolben nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Bodenteil (18) auf einer im Mantelteil (16) ausgebildeten Schulter (22) sitzt.
10. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Mantelteil (4,16,28) ein nahtlos gezogenes, ein geschweißtes oder ein geschweißtes maßgewalztes Rohr ist.
11. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der aodenteil (6,18,30) ein Stanzteil ist.
12. Kolben nach einem der Ansprüche 1, 5, 9, 10 oder 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bodenteil (40) mit dem Mantelteil (36) verklebt ist.
13. Kolben nach einem der Ansprüche 1, 5, 9, 10 oder 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bodenteil (46) mittels einer Scherverbindung (50) mit dem Mantelteil (48) verbunden ist.
14. Verfahren zur Herstellung eines Kolbens zur hydraulischen und/oder mechanischen Kraftübertragung auf ein zu beaufschlagendes Bauteil, insbesondere auf die Bremsbacken einer Scheibenbremse, mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantel und einem Boden, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Mantel und der Boden separat gefertigt und danach miteinander verbunden werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Bodenteil auf bzw. in den Mantelteil gesetzt wird und daß die Teile danach miteinander verschweißt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Bodenteil mit Preßsitz in den Mantelteil eingesetzt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Verschweißung mittels Laserstrahl erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Verschweißung mittels Elektronenstrahl erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch ge k e n n z e i c h n e t , daß zur Herstellung des Mantelteils ein Rohr naht los gezogen, geschweißt oder geschweißt und maßgewalzt und danach in Abschnitte getrennt wird, deren Länge im wesentlichen der Länge des Mantelteils entspricht.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bodenteil gestanzt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14, 16, 19 oder 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bodenteil mit dem Mantelteil verklebt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14, 16, 19 oder 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Bodenteil mit dem Mantelteil mittels einer Scherverbindung verbunden wird.