DE3925081A1 - Bremsbacke fuer trommelbremsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsbacke für Trommelbrem­ sen, insbesondere Fahrzeugtrommelbremsen, deren gekrümmte Trägerfläche mit Reibbelag versehen ist, dessen Reib­ fläche an der Gegenfläche der Bremstrommel zur Anlage kommt.

Die Reibflächen des Reibbelages liegen im nicht einge­ fahrenen Zustand, d. h. bei neuen Bremsbacken, nach einer Neubelegung oder nach einer Umrüstung der Bremse mit einer neuen Trommel nicht eindeutig an der Gegenfläche der Trommel an, so daß sich keine definierten Verhältnis­ se in der Anpassung zwischen der Reibfläche des Bremsbe­ lages und der Gegenfläche der Trommel ergeben. Solange die Anpassung zwischen Reibbelagaußenfläche und Gegen­ fläche der Trommel nicht erreicht ist, ergeben sich häufig beim Bremsvorgang erhebliche Abweichungen zwischen den tatsächlichen Abbremswerten im Vergleich zu den Abbrems­ werten, auf die die Bremse ausgelegt ist. Der Anpassungs­ vorgang bzw. der Einfahrvorgang bis zum vollen Anliegen der Reibflächen der Reibbeläge an der Gegenfläche der Trommeln kann bei verschleißfesten Reibbelägen sehr lange dauern, selbst bei Reibbelägen, die vor dem Einbau durch eine Überarbeitung angepaßt werden. Sind darüber hinaus bei einem Fahrzeug auf einer Achse aufgrund ungenügend oder schlecht angepaßter Reibbeläge unterschiedliche Geometrien in den beiden Bremsen rechts und links vorhan­ den, dann kommt es zwangsläufig zu einem "Schiefziehen" beim Bremsvorgang.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Brems­ backe für Trommelbremsen der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die kürzere Einfahrzeiten und damit eine schnellere Anpassung der Reibfläche des Reibbelages an die Gegenfläche der Bremstrommeln ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Reibfläche des Reibbelages, bezogen auf die Umfangs­ richtung, im mittleren Bereich durch einen Freiraum unter­ brochen ist, dessen Länge mindestens 20% der durch die Endkanten des Reibbelages definierten Gesamtlänge der Trägerfläche beträgt. Es hat sich hierbei gezeigt, daß derart ausgebildete Bremsbacken schon innerhalb kürzester Zeit "eingefahren" sind, d. h. die volle Bremswirkung erbringen. Überraschend hat sich hierbei jedoch gezeigt, daß trotz der Tatsache, daß der Reibbelag nicht über die volle Länge der Trägerfläche gegen die Gegenfläche der Bremstrommeln angepreßt wird, keine Überbeanspruchung des Belagmaterials in den jeweils nur in den Endbereichen der Trägerfläche befindlichen Reibbelagstücken auftritt, obwohl ohne Änderung der Bremskonstruktion dies aufgrund der Reduzierung der Anlagefläche und der dadurch theo­ retisch bedingten höheren Flächenpressung zu erwarten gewesen wäre. Es konnte ferner festgestellt werden, daß der Verschleiß des Reibbelages nur geringfügig höher ist als bei einer über die Gesamtlänge der Trägerfläche mit Reibbelag belegten Bremsbacke. Überraschend stellte sich heraus, daß der Verschleiß jedoch erheblich geringer ist, als dies im Hinblick auf die Reduzierung der an der Gegenfläche der Bremstrommel zur Anlage kommenden Reibfläche bzw. Reibfläche zu erwarten gewesen wäre, so daß die erfindungsgemäßen Bremsbacken praktisch die gleiche Standzeit aufweisen wie herkömmliche Bremsbacken, deren Trägerfläche voll mit Reibbelag belegt ist. Gegen­ über den herkömmlichen Bremsbacken ergeben sich ferner konstante Abbremswerte während der gesamten Standzeit, so daß auch hier eine wesentliche Verbesserung gegeben ist. Es hat sich ferner gezeigt, daß schon nach kurzer Zeit die geforderten Abbremswerte für eine sog. Heißstop­ bremsung erzielt werden, d. h. eine vollständige Abbrem­ sung des Fahrzeuges mit heißgefahrenen Bremsen. Auch hierdurch ergibt sich eine wesentliche Verbesserung ge­ genüber der herkömmlichen Bremsbackenausbildung. Über­ raschend hat sich ferner gezeigt, daß die erfindungsge­ mäße Ausbildung der Bremsbacken auch mit herkömmlichen Backenkonstruktionen möglich ist und hier keinerlei Festig­ keitsprobleme am Trägerteil der Bremsbacke auftreten, obwohl beim Bremsvorgang, also unter Last, der Reibbelag an der Gegenfläche der Bremstrommel aufgrund des Freirau­ mes gar nicht über die volle Backenlänge trägt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Länge des Freiraumes 30 bis 60%, vorzugszweise 40 bis 50% der Gesamtlänge beträgt. Überraschend hat sich gezeigt, daß der Freiraum zwischen den beiden zur Anlage an der Bremstrommeln kommenden Reibflächen in seiner Länge sehr groß bemessen werden kann, ohne daß die vermuteten Nachteile eines überproportionalen Ver­ schleißes oder gar einer Zerstörung des Reibbelages durch eine überhöhte Flächenpreßung beim Bremsvorgang eintreten.

Während es grundsätzlich möglich ist, den Freiraum durch eine entsprechende Ausnehmung im Reibbelag zu schaffen, ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß zur Bildung des Freiraumes der Reibbelag in zwei Teilstücke unterteilt ist, die jeweils im Endbereich der Trägerfläche angeordnet sind. Hierdurch ergeben sich herstellungstechnische und auch wesentliche Kostenvorteile. Durch die Unterteilung ergibt sich bei der verhältnismäßig geringen Länge, gemessen in Umfangsrichtung, für die Teilstücke wegen der Redu­ zierung der Scheitelhöhe ein nahezu ebener Körper, der einfacher herzustellen und auch entsprechend einfacher mit der Bremsbacke zu verbinden ist. Die Verbindung mit der Bremsbacke kann in üblicher Weise durch Nieten oder Kleben erfolgen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Reibbelag zumindest an seinen dem Freiraum abge­ kehrten Kanten mit einer flach auslaufenden Abschrägung versehen ist. Durch eine derartige flache Abschrägung wird das Einfahren verbessert und die Einfahrzeit ver­ kürzt, da schon nach geringer Fahrzeit der Reibbelag an der Gegenfläche der Bremstrommel beim Bremsvorgang voll trägt. Die flach auslaufenden Abschrägungen können hierbei auch an den dem Freiraum zugekehrten Kanten zu­ sätzlich vorgesehen werden. Zweckmäßigerweise beträgt die Länge der Abschrägung, gemessen in Umfangsrichtung etwa 1/6 bis 1/3 der Länge des jeweils den Freiraum be­ grenzenden Reibbelagstücks.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Trägerfläche mit Ansätzen jeweils zur Abstützung wenigstens der außenliegenden Endkanten der Reibbelagteilstücke versehen ist. Diese Endkanten können durch auf die Trägerfläche aufgesetzte Stege ge­ bildet werden. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Träger­ fläche mit entsprechenden taschenförmigen Vertiefungen versehen ist. Durch diese Abstützung wird zum einen die Montage der Reibbelagteilstücke erleichtert, da hier eine genaue Fixierung auf der Trägerfläche möglich ist. Zum anderen ergibt sich eine zusätzliche Abstützung der Reibbelagteilstücke in Umfangsrichtung beim Bremsvorgang, so daß trotz der Reduzierung der für den Bremsvorgang wirksamen Reibfläche des Reibbelages und der dadurch bedingten Reduzierung der Haftfläche zwischen Reibbelag­ teilstück und Trägerfläche der Bremsbacke eine einwand­ freie Aufnahme des Bremsmomentes, was sowohl für die Befestigung mittels Klebung als auch für die Befestigung mittels Nieten von Bedeutung ist, da die Reibbelagteil­ stücke nicht abgeschert werden.

Die Erfindung wird anhand einer schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels einer Bremsbacke für eine Trommelbremse näher erläutert.

Die Bremsbacke 1 besteht im wesentlichen aus einem ge­ krümmten Trägersteg 2, der auf seiner Außenkante 3 mit einer Trägerfläche 4 versehen ist, so daß die Bremsbacke 1 einen in etwa T-förmigen Querschnitt aufweist. Die Trägerfläche 4 ist auf ihre der Gegenfläche 5 der Brems­ trommel 6 zugekehrten Fläche mit Reibbelagteilstücken 7 belegt. Die Reibbelagteilstücke 7 sind jeweils im End­ bereich der Trägerfläche 4 befestigt, so daß zwischen ihnen ein Freiraum 8 verbleibt, durch den die beim Brems­ vorgang wirksame Reibfläche 9 der Reibbelagteilstücke 7 unterbrochen ist. Bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel beträgt die Länge 1 des Freiraumes 8, gemessen in Umfangsrichtung etwa 30% der durch die Endkanten 10 des Reibbelages 7 definierten Gesamtlänge L der Träger­ fläche.

Die Reibbelagteilstücke 7 sind an ihren dem Freiraum 8 abgekehrten Kanten 10 mit einer flach auslaufenden Abschrägung 11 versehen, deren Länge etwa 1/6 der Gesamt­ länge des jeweiligen Reibbelagteilstückes beträgt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind ferner auch die dem Freiraum 8 zugekehrten Endkanten 12 der Reibbelagteilstücke 7 mit einer flach auslaufenden Ab­ schrägung versehen, deren Länge der Länge der Abschrägung auf der dem Freiraum abgekehrten Kante entsprechen kann. Die Länge der Abschrägung auf der dem Freiraum zugekehr­ ten Kante kann aber auch größer gewählt werden und je nach Belagqualität und Bremskonstruktion bis zu einem Drittel der Länge des Reibbelagteilstückes betragen.

Durch die dem Freiraum zugekehrte Abschrägung ist es möglich, den Freiraum zwischen den Belagteilstücken im Neuzustand zunächst sehr groß zu halten, so daß die An­ passung der Reibfläche 9 an die Gegenfläche 5 der Brems­ trommel 6 schon nach kurzer Zeit erfolgt ist und die volle Bremsleistung der Bremse erreicht wird. Mit zu­ nehmendem Verschleiß wird dann die an der Gegenfläche 5 der Bremstrommel zur Anlage kommende Reibfläche 9 des Reibbelages größer, so daß ein zunehmend größeres Ver­ schleißvolumen zur Verfügung steht. Gegen Ende der Stand­ zeit der Bremsbacke liegen dann die Reibbelagteilstücke in ihrer vollen Länge beim Bremsvorgang an.

Trotz der durch den Freiraum 8 und die Abschrägungen im Verhältnis zur Gesamtfläche der Trägerfläche 4 gege­ benen erheblichen Reduzierung der beim Bremsvorgang wirk­ samen Reibfläche des Reibbelages ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Bremsenkonstruktion eine kaum nennens­ werte Verkürzung der Standzeit gegenüber einer herkömm­ lichen Bremsbacke, bei der die Trägerfläche 4 über die volle Umfangslänge mit Reibbelag belegt ist. Dem steht eine erhebliche Erhöhung der Sicherheit gegenüber, da mit der erfindungsgemäßen Bremsbacke schon nach ganz kurzer Einfahrzeit die volle Bremsleistung zur Verfügung steht. So ist es beispielsweise möglich, mit einer neuen, nicht eingefahrenen Bremsbacke bei einer Talfahrt mit heißen Bremsen eine Heißstopbremsung auszuführen, die Bremswerte ergibt, wie sie sonst nur mit eingefahrenen Bremsen möglich sind.

Die Bremsbacke 1 ist bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel mit Ansätzen 13 für die Endkanten der Reibbelag­ teilstücke versehen, die bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel durch taschenförmige Vertiefungen in der Träger­ fläche 4 gebildet werden. Die Reibbelagteilstücke können bei einer derartigen Ausbildung in einfacher Weise aufge­ klebt werden, da die taschenförmige Vertiefung in der Trägerfläche 4 mit ihren Abstützungen 13 zugleich eine Zentrierung bietet.

Aufgrund der Geometrie zwischen der Gegenfläche 5 der Bremstrommel 6 und der Bremsbacke 1 kommt bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel bei nahezu abgenutzten Reib­ belägen die Trägerfläche 4 im Bereich des Freiraumes 8 an der Gegenfläche 5 zur Anlage. In zweckmäßiger Weiterbil­ dung ist daher vorgesehen, diesen Bereich der Trägerfläche 5 zwischen den beiden Reibbelagteilstücken 7 zumindest ebenflächig, also ohne Krümmung auszubilden. Dieser Be­ reich kann auch etwas nach innen abgesetzt sein. Ein derartiger Verlauf der Trägerfläche in diesem Bereich wird durch die strichpunktierte Linie 14 angedeutet. Die Ansätze 13 werden dann in diesem im Freiraum liegen­ den Bereich weggelassen, da die außenliegenden Ansätze 13 zum Zwecke der Montage ausreichen. Hierdurch wird erreicht, daß die Reibbelagstücke nahezu vollständig abgenutzt werden können.

Claims (7)

1. Bremsbacke für Trommelbremsen, insbesondere Fahrzeug­ trommelbremsen, deren gekrümmte Trägerfläche mit Reibbe­ lag versehen ist, dessen Reibfläche an der Gegenfläche der Bremstrommel zur Anlage kommt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reibfläche (9) des Reibbelages (7) bezogen auf die Umfangsrichtung im mittleren Bereich durch einen Freiraum (8) unterbrochen ist, dessen Länge (1) mindestens 20% der durch die Endkanten (10) des Reibbelages definierten Gesamtlänge (L) der Trägerfläche (4) beträgt.

2. Bremsbacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (1) des Freiraumes (8) 30 bis 60%, vorzugs­ weise 50% der Gesamtlänge (L) beträgt.

3. Bremsbacke nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Freiraumes (8) der Reibbelag in zwei Teilstücke (7) unterteilt ist, die jeweils im Endbereich der Trägerfläche (4) angeordnet sind.

4. Bremsbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag zumindest an seinen dem Freiraum (8) abgekehrten Kanten (10) mit einer flach auslaufenden Abschrägung (11) versehen ist.

5. Bremsbacke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Abschrägung (11, 12), gemessen in Umfangs­ richtung, etwa 1/6 bis 1/3 der Länge des jeweils den Freiraum (8) begrenzenden Reibbelagteilstückes (7) beträgt.

6. Bremsbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfläche (4) mit Ansätzen (13) jeweils zur Abstützung wenigstens der außenliegenden Endkanten der Reibbelagteilstücke (7) versehen ist.

7. Bremsbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfläche (4) im Bereich des Freiraumes (8) zumindest ebenflächig ausgebildet ist.