DE4023514A1 - Geraeusch- und waermeisolierte teilbelag-scheibenbremse, insbesondere faustsattel-scheibenbremse - Google Patents

Description

Bei Teilbelagscheibenbremsen ist die hydraulische Betätigung, da sie in Kontakt mit wärmeaufnehmenden Bremsenteilen steht, thermisch hoch belastet. Zu ihrem Schutz werden bereits Iso­ lierplatten aus Metall mit Asbestfaser- sowie wärmeresistenten Kunststoff-Beschichtungen benutzt. Systembedingt weisen Teil­ belagscheibenbremsen darüber hinaus den Nachteil auf, Geräusch­ quellen zu besitzen, deren Eliminierung in Verbindung mit wärmeisolierenden Platten in ausreichendem Maße bisher nicht gelungen ist. Diese Tatsache ist darauf zurückzuführen, daß die Frequenzen der die Geräusche erzeugenden Schwingungen weit auseinanderliegen und nicht durch eine Isolierung beseitigt werden können, zumal für eine derartige Schutzeinrichtung die Bedingung besteht, daß der sowieso begrenzte Betätigungshub am Hauptzylinder der Bremsanlage nicht wesentlich vergrößert werden darf.

Geräuschquellen bei Bremsvorgängen mit Teilbelagscheibenbremsen sind im unteren und mittleren Frequenzbereich

• 1. der exzentrische Bremskraftangriff mit dem dadurch verursachten Spiel der Bremsbacken in Umfangsrichtung,
• 2. die Quermitnahme des Betätigungskolbens,
• 3. der durch die rotationsunsymmetrische Belastung ent­ stehende Taumelschlag der Bremsscheibe

und im oberen bis an die Hörgrenze reichenden Frequenzbereich der Reibschluß zwischen Bremsbelag und Scheibe, bei dem im Molekularbereich des Belages Schwingungen auftreten, welche auf die Scheibe übertragen werden.

In dem Bestreben, bei unverändertem Raddurchmesser größere Bremsbelagflächen unterzubringen, um deren Standzeit zu er­ höhen, werden immer breitere Sättel verwendet. Besonders bei der Faustsattelbauart kann dabei eine größere Reibfläche un­ tergebracht werden, wobei jedoch der zusätzliche Nachteil in Kauf genommen werden muß, daß die zur Bremsmomentabstützung dienenden Arme der Bremsbacken länger ausgebildet werden müssen. Um das bisherige Bremsengewicht einzuhalten, wird die Steg­ breite dieser Abstützarme klein gehalten. Dadurch ist eine weitere Geräuschquelle entstanden, welche nicht durch eine Schwingung in Umfangsrichtung, sondern senkrecht zur Reib­ flächenebene ausgelöst wird. Die für die Umwelt nachteiligen Auswirkungen der aufgeführten Störungsquellen zu reduzieren, hat sich die Erfindung zur Aufgabe gesetzt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der An­ sprüche gelöst.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

In den Abbildungen Fig. 1 und 2 ist die Lösung mit den die Reibbeläge tragenden Bremsbacken, welche über eine Elastomer­ schicht mit Stahlplatten verbunden sind, veranschaulicht. Fig. 3 zeigt die Ausführung mit den wie in Fig. 1 und 2 ausgebildeten Bremsbacken, bei der jedoch letztere beim Bremsen auf, an den Bremskolben-Stirnseiten sowie auf der den Kolben gegenüber­ liegenden Sattelfläche in Umfangsrichtung fest angebrachten, auf der Seite der Bremsbackenanlage gummierten Metallplatten abgestützt werden. Schließlich ist in Fig. 4 und 5 die Lösung veranschaulicht, bei der auf den mit den Bremsbacken durch eine Elastomerschicht verbundenen Stahlplatten zur Absorbierung der Geräusche aus den hochfrequenten Bremsbelagschwingungen dienende, beidseitig mit wärmeresistentem Phenolharz imprägniertem Papier, Vlies oder Gewebe beschichtete Metallbleche befestigt sind.

In den Abbildungen Fig. 1 ist in der, in Fig. 2 mit A-B ge­ kennzeichneten Ebene die Draufsicht auf die Stahlplatte dar­ gestellt, welche mit dem, der Hydraulikbetätigung gegenüber­ liegenden Bremsbacken durch die Elastomerschicht verbunden ist.

In Fig. 2 ist der in Fig. 1 mit C-D gekennzeichnete Längs­ schnitt durch die Bremsscheibe mit den beidseitig davon ange­ ordneten Bremsbacken wiedergegeben. In den Bildern sind mit 1 die hohlgegossene Bremsscheibe, mit 2 der in Abschnitten sichtbare Sattel und mit 3 und 4 die Betätigungskolben gekenn­ zeichnet. Die die Bremsbeläge 5 und 6 tragenden Bremsbacken 7 und 8 sind über die aufvulkanisierten Elastomerschichten 9 und 10 mit den Stahlsegmenten 11 und 12 verbunden. Bis auf die, das Bremsmoment auf den Sattel übertragenden Fortsätze 7 ₁, 7 ₂ und 8 ₁, 8 ₂ weisen die Stahlsegmente dieselbe Kontur wie die Bremsbacken auf. Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, weist das Stahlsegment 12 auf beiden Seiten Spiele 12 ₁ und 12 ₂ mit dem Bremsträger 2 auf, um Schwingbewegungen zur Kompensation von durch Schwingungen der Bremsbacken in Umfangsrichtung ver­ ursachten Geräuschen vornehmen zu können. Durch die querelas­ tische Verbindung mit den Bremsbacken können auch die senkrecht zur Reibfläche auftretenden Schwingungen sowie die daraus ent­ stehenden Geräusche unterbunden werden.

Eine Bremsenausführung, mit welcher eine Ausweitung des Ge­ räuschdämpfungs-Bereichs erzielt wird, ist in Fig. 3 veran­ schaulicht. Dort ist lediglich der Querschnitt in der in Fig. 1 mit C-D gekennzeichneten Schnittebene durch eine Bremsenaus­ führung dargestellt, bei der gegenüber der Ursprungslösung die in dieser Zeichnung mit 13 und 14 gekennzeichneten Betä­ tigungskolben auf ihrer Betätigungskreisfläche und die gegen­ überliegende Abstützfläche 2 ₁ des Sattels 2 mit aus dünnem Metallblech mit Elastomer-Beschichtung ausgerüsteten runden Dämmplatten 15 mittels ihrer durchgestanzten, geschlitzten Fortsätze 15 ₁ in Sackbohrungen 13 ₁ und 14 ₁ in den Kolben und 2 ₂ im Sattel befestigt sind.

Diese Dämmplatten sorgen dafür, daß die Stahlsegmente 11 und 12 parallel zur Reibschlußebene gegenüber der Ursprungslösung in Fig. 1 und 2, begrenzt durch die Elastizität der Beschich­ tung der Platten 15, schwingen können, wodurch die gedämpfte Frequenz der Geräusche erzeugenden Schwingungen gegenüber der Ursprungslösung vergrößert wird.

Eine Geräuschdämpfung im insgesamt auftretenden Frequenzbereich kann mit Hilfe der in den Abbildungen Fig. 4 und 5 dargestellten Lösung erfolgen. Dort sind auf den Abstützflächen der Stahl­ segmente (11, 12) aus einem dünnen, beidseitig mit einer wenige Zehntelmillimeter starken, elastischen und wärmeisolierenden Beschichtung ausgerüstetem Blech ausgestanzte Platten 16 und 17 befestigt, welche die Dämpfung der aus Schwingungen des mitt­ leren und hohen Frequenzbereiches entstehenden Geräusche vor­ nehmen, während die Dämpfung der aus Schwingungen des unteren Frequenzbereiches entstehenden Geräusche durch die ebenfalls beidseitig elastisch abgestützten Stahlsegmente 11 und 12 er­ folgt.

Claims (5)

1. Geräusch- und wärmeisolierte Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere Faustsattel-Scheibenbremse, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bremsbeläge (5, 6) tragenden Bremsbacken (7, 8) auf den, den Brems­ belägen gegenüberliegenden Seiten über aufvulkanisiertes Elastomer mit Stahlsegmenten (11, 12) verbunden sind.

2. Teilbelag-Scheibenbremse, nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stahlsegmente (11, 12) dieselbe Kontur der Bremsbacken (7, 8) aufweisen, jedoch keine die Brems­ kraft auf den Sattel übertragende Funktion ausüben.

3. Teilbelag-Scheibenbremse, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Betätigungsfläche des oder der Betätigungskolben (13, 14) als auch die Abstützober­ fläche (2 ₁) des Sattels (2) mit einer in Umfangsrichtung elastischen Beschichtung oder mit, eine solche Beschichtung aufweisenden Blechplatten (15) ausgerüstet sind.

4. Teilbelag-Scheibenbremse, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Beschichtung aufweisenden Blechplatten (16, 17) beidseitig beschichtet sind.

5. Teilbelag-Scheibenbremse, nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitige Beschichtung der Blechplatten (16, 17) aus wärmeresistentem Phenolharz oder einem mit Elastomer beschichteten und friktionierten Papier, Vlies oder Gewebe besteht.