DE4020669C2 - Verfahren zur Herstellung eines Bremssattelgehäuses - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bremssattelgehäuses für eine Scheibenbremse, bei dem das Gehäuse aus mehreren Teilen zusammengefügt wird sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Bremssattelgehäuse.

Es gehört zum Stand der Technik, ein Bremssattelgehäuse, im wesentlichen bestehend aus Sattelbrücke mit Bremsklotz-Halteteil und Bremszylinder, in einem Stück zu gießen. Anschließend wird das Gehäuse mechanisch nachbear­ beitet, beispielsweise um eine präzise Kolbenführung oder eine Ringnut für den Dichtring zwischen Bremszylinder und Bremskolben zu erhalten.

Nachteilig wirkt sich dabei aus, daß die mechanische Nach­ bearbeitung wegen der komplizierten Gehäuseform verhältnis­ mäßig aufwendig und teuer ist. Das führt sogar so weit, daß das Gehäuse, nur um die Nachbearbeitung zu ermöglichen, mit einer Aussparung versehen wird, die wiederum seine Sta­ bilität mindert und das Bremsenquietschen begünstigt.

Bei einem anderen bekannten Verfahren (DE 33 22 232 A1) wird ein Scheibenbremssattel aus mehreren Teilen zusammen­ gefügt, um die aufwendige Nachbearbeitung des fertigen Bremssattelgehäuses zu vermeiden. Beispielsweise wird der Bremszylinder vor seiner Befestigung in einem Preßsitz am Bremssattel bearbeitet, was insgesamt kostengünstiger ist.

Trotz der Verbesserungen sind bei diesem Verfahren immer noch zahlreiche Arbeitsgänge zur mechanischen Bearbeitung und zum Zusammenfügen der Einzelteile nötig.

Der Vollständigkeit halber seien hier auch solche Bremssat­ telgehäuse erwähnt, die aus mehreren bearbeiteten Teilen durch Schrauben, Schweißen, Gießen oder Pressen zusammengefügt werden (DE-OS 21 13 946, DE 29 50 660 A1, DE 30 25 636 A1, DE-GM 19 83 852, DE-GM 19 84 850). Die Einzelteile bestehen im allgemeinen aus verschiedenen Materialien. Ziel ist dabei, im Gegensatz zum hier vorgestellten Verfahren, durch bessere Ausnutzung verschiedener Materialeigenschaften für verschiedene Funktionen das Gewicht bzw. Volumen des Bremssattelgehäuses zu reduzieren. Eine Nachbearbeitung ist in der Regel weiterhin nötig.

Die Erfindung geht daher aus von einem Verfahren der sich aus dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ergebenden Gattung.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren für die Fertigung eines Bremssattelgehäuses, vorzugsweise eines Schwimmsattelgehäuses anzugeben, bei dem der Aufwand für die mechanische Bearbeitung und das Zusammenfügen der Gehäuseteile deutlich geringer ist als bei bekannten Lösungen.

Die Aufgabe wird durch die sich aus dem Hauptanspruch ergebende Merkmalskombination gelöst. Im Prinzip besteht die Erfindung darin, ein Bremssattelgehäuse, vorzugsweise ein Schwimmsattelgehäuse aus mindestens zwei prä­ zisionsgegossenen Gehäuseteilen zusammenzufügen. Eine Nahtstel­ le innerhalb der Trennungsebene zweier Gehäuseteile verläuft dabei durch den der Bremsscheibe zugewandten Teil des Brems­ zylinders senkrecht zur Zylinderachse, axial auf der Höhe, wo sich bei der fertigen Bremse ein Dichtring zur Abdichtung des Bremskolbens gegen den Bremszylinder befindet. Besonders vor­ teilhaft werden die Profile der ringförmigen Nahtstellen zweier Gehäuseteile jeweils so gegossen, daß sich beide Teile formge­ nau, insbesondere konzentrisch zusammenfügen lassen und dabei auf der Innenseite des nun vollständigen Bremszylinders eine Ringnut zur Aufnahme des Dichtrings entsteht.

Die Vorteile der Erfindung sowie der genannten Weiterbildungen gegenüber bekannten Verfahren bestehen darin, daß einige mecha­ nische Bearbeitungsgänge vor dem Zusammenbau der Gehäuseteile - wie das Fräsen der Ringnut - eingespart werden, daß der Zusam­ menbau selbst nur einen Arbeitsgang erfordert und daß keinerlei mechanische Bearbeitung des fertigen Bremssattelgehäuses nötig ist. Das führt zu einer erheblichen Senkung der Fertigungsko­ sten.

Der Verzicht auf spanabhebende Bearbeitungsgänge hat den weite­ ren Vorteil, daß die Entsorgung von Spänen und Kühlmittel ent­ fällt, wodurch die damit verbundene Umweltbelastung vermindert wird.

Hervorzuheben ist, daß sich dieses Verfahren grundsätzlich von solchen unterscheidet, bei denen das Endprodukt nach dem Zu­ sammenfügen lediglich die gesamten Funktionsmerkmale seiner Einzelteile aufweist. Vielmehr wird hier ein neues Funktions­ merkmal des Bremssattelgehäuses (die Ringnut) erst durch das Zusammenfügen zweier Gehäuseteile erzeugt.

Das Verfahren wird weitergebildet, indem gemäß Anspruch 2 zur Herstellung der Gehäuseteile ein für Präzisionsguß geeignetes Material, vorzugsweise SSM verwendet wird.

In einer bevorzugten Ausführungsart werden gemäß Anspruch 3 die zwei Gehäuseteile durch Reibschweißen dauerhaft miteinander verbunden. Dieser Arbeitsgang ist mit relativ geringem Aufwand durchzuführen und die Verbindungsnaht wird gegen das Austreten von Bremsflüssigkeit abgedichtet.

Die Erfindung läßt sich gemäß Anspruch 4 weiterhin verbessern, indem beim Gießen des entsprechenden Gehäuseteils ein am offe­ nen Ende des Bremszylinders gelegener, zur paßgenauen Aufnahme einer Schutzkappe bestimmter, ringförmiger Absatz mittels eines ringförmigen Einlegeteils oder Kernes geformt wird. Dadurch wird das genaue Formen des Absatzes erleichtert.

Für die einwandfreie Funktion der Bremse ist es weiterhin gün­ stig, wenn gemäß Anspruch 8 zur Kolbenführung ein im Durchmes­ ser genau auf den Bremskolben abgestimmter, präzisionsgegosse­ ner Bereich der Innenwand des Bremszylinders im sattelseitigen Gehäuseteil vorgesehen ist. Auf diese Weise braucht weder der Bremszylinder noch der Bremskolben angepaßt zu werden.

Das Bremssattelgehäuse wird nach der Erfindung vorteilhaft aus­ gestaltet, indem in die Gehäuseführung des sattelseitigen Ge­ häuseteils ein rohrförmiges Verstärkungsteil aus einem harten Material, vorzugsweise Stahl eingegossen wird. Dadurch wird die Gefahr vermindert, daß diese Stelle aufgrund starker und wech­ selnder Belastungen, die bei der Bremsbetätigung auftreten, verformt wird und ein zu großes Spiel entsteht.

Die für das Verständnis wesentlichen Merkmale des erfindungs­ gemäßen Herstellungsverfahrens werden nun am Beispiel eines damit gefertigten Schwimmsattelgehäuses mittels einer Zeichnung erläutert.

Die Figur zeigt einen Schnitt entlang der Mittelachse des Bremszylinders durch ein schematisch dargestelltes Schwimmsat­ telgehäuse.

Zur Fertigung des Schwimmsattelgehäuses werden die zwei in der Figur dargestelten Gehäuseteile 1 und 2 formgenau gegossen.

Das größere Gehäuseteil 1 enthält eine Sattelbrücke 3 mit einem Andruckteil 4 für einen Bremsklotz, eine Gehäuseführung 5 mit Verstärkungsteil 6 und einen kleinen Abschnitt 7 des Bremszylinders von seinem offenen, der Bremsscheibe zugewandten Bereich. Das kleinere Gehäuseteil 2 besteht lediglich aus dem verbleibenden größeren Abschnitt des Bremszylinders.

Die Nahtstelle der Gehäuseteile 1 und 2 verläuft ringförmig in einer Ebene, die den Bremszylinder senkrecht zur Zylinderachse A schneidet.

Das größere, sattelseitige Gehäuseteil 1 ist an seiner Nahtstelle mit einer genau gegossenen kreisrunden Aussparung 8 auf der Innenseite des Bremszylinders versehen. Beim Zusammenfügen wird die Aussparung 8 über eine ebenfalls genau gegossene und kreisrunde Aussparung 9 auf der Außenseite des kleineren Gehäuseteils 2 geschoben. Aussparung 8 ist in axialer Richtung um einige Millimeter länger als Aussparung 9. Dadurch entsteht beim fertig montierten Schwimmsattelgehäuse eine Ringnut 10 auf der Innenseite des Bremszylinders.

Die Gehäuseteile 1 und 2 werden nach dem Gießen durch Reibschweißen dauerhaft miteinander verbunden.

Im sattelseitigen Gehäuseteil 1 ist ein genau gegossener Bereich der Innenwand des Abschnitts 7 des Bremszylinders als Kolbenführung 11 vorgesehen. Sein Durchmesser ist auf den Bremskolben abgestimmt.

Mit Hilfe eines ringförmigen Einlegeteils 12 oder eines Kerns wird beim Gießen am bremsscheibenseitigen Ende des Bremszylinders ein ringförmiger Absatz 13 geformt. Er dient als paßgenauer Sitz für eine Schutzkappe, die die Kolbenführung 11 vor Verunreinigung schützt.

Das Einlegeteil 12 bzw. der Kern wird nach dem Gießen und vor dem Verschweißen der Gehäuseteile 1 und 2 entfernt.

Zur Verstärkung der Gehäuseführung 5 wird ein Stahlrohr als Verstärkungsteil 6 eingegossen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines Bremssattelgehäuses für eine Scheibenbremse, vorzugsweise eines Schwimmsattelgehäu­ ses, bei dem das Bremssattelgehäuse im wesentlichen aus einer Sattelbrücke und mindestens einem Bremszylinder be­ steht und aus mehreren Gußteilen zusammengefügt wird, von denen das eine im wesentlichen die Sattelbrücke und einen bremsscheibenseitigen Teil des Bremszylinders und das andere den verbleibenden Hauptteil des Bremszylinders ent­ hält, wobei mindestens zwei Gehäuseteile formgenau gegossen und anschließend zusammengefügt werden, so daß eine Naht­ stelle entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahtstelle zweier Gehäuseteile (1, 2) ringförmig in einer Ebene ver­ läuft, die den Bremszylinder in seinem der Bremsscheibe zugewandten Bereich, senkrecht zur Zylinderachse (A) schneidet und die beiden Gehäuseteile (1, 2) in ihrer Form so ausgebildet werden, daß sie nach dem Zusammenfügen an ihrer Nahtstelle eine Ringnut (10) bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein für Präzisionsguß geeignetes Material, vorzugsweise SSM verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1, 2) an ihrer Naht­ stelle vorzugsweise durch Reibschweißen dauerhaft verbunden werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung eines entfernbaren, ringför­ migen Einlegeteils (12) oder entsprechend geformten Kerns, durch das beim Herstellen des sattelseitigen Gehäuseteils (1) am bremsscheibenseitigen Ende des Bremszylinders ein ringförmiger Absatz (13) zur Aufnahme einer Schutzkappe ausgespart wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlegeteil (12) vor dem Zusammenfügen der Gehäuseteile (1, 2) herausgepreßt wird.

6. Bremssattelgehäuse, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Reibschweißen aus mindestens zwei Gehäusetei­ len (1, 2) zusammengefügt ist.

7. Bremssattelgehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (10) im Innenraum des Bremszylinders ausge­ bildet ist.

8. Bremssattelgehäuse nach einem der Ansprüche 6 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bremszylinder eine Kolbenfüh­ rung (11) durch einen im Durchmesser exakt auf den Brems­ kolben abgestimmten, formgenau gegossenen Innenwandbereich gebildet wird, der in der Nähe des bremsscheibenseitigen Endes des Bremszylinders liegt.

9. Bremssattelgehäuse nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß in die Gehäuseführung (5) im sat­ telseitigen Gehäuseteil (1) ein rohrförmiges Verstärkungs­ teil (6) eingegossen ist, das vorzugsweise aus Stahl be­ steht.