DE4323403C1 - Bremstrommel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremstrommel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Bremstrommel ist aus der DE 92 03 773 U1 bekannt.

Bremstrommeln anderer Bauarten zeigen die EP 0 019 583 A1, DE-AS 1 096 126, DE 41 20 020 C1, DE 25 01 230 A1, DE 88 06 285 U1 und DE-GM 71 22 057.

Wie sich der erstgenannten Schrift entnehmen läßt, besteht bei derartigen Bremstrommeln der Wunsch nach einer Ver­ schleißanzeige. Die Reibung zwischen der zylindrischen Bremsfläche der Bremstrommel und den Bremsbelägen führt einerseits zu einem Verschleiß der Bremsbeläge, gleichzeitig aber auch zu einem Abrieb der Bremsfläche.

In der Regel kann eine Bremsanlage zwei- bis dreimal mit neuen Bremsbelägen bestückt werden, bevor die Bremstrommel erneuert werden muß, weil der Verschleiß im Bereich der Bremsfläche zu groß und damit die Wandstärke der Bremstrom­ mel zu klein geworden sind.

Teilweise wird die Bremsfläche zwischen einzelnen Repara­ turen auch "ausgedreht", um wieder eine gleichmäßigere Bremsfläche herzustellen, so daß der Verschleiß der Brems­ beläge und die Lebensdauer der Bremstrommel insgesamt ver­ längert werden können.

Die Verschleißanzeige nach der DE 92 03 773 besteht darin, daß an der Öfffnung der Bremstrommel ein, in die Bremsfläche eingelassener umlaufender Falz angeordnet ist, der sich in axialer Richtung mindestens bis zu den Bremsbelägen erstreckt.

Auf diese Weise soll eine visuelle Anzeige des Verschleiß­ grades ermöglicht werden, je nachdem, bis zu welcher Höhe des Falzes die Innenfläche der Bremstrommel abgenutzt ist.

Berücksichtigt man, daß typischerweise bei LKW-Bremstrommeln der Innendurchmesser der Bremstrommel im Neuzustand nur circa 3,2 mm kleiner ist als im maximal zulässigen Ver­ schleißzustand, ergibt sich daraus, daß der umlaufende Falz eine maximale Tiefe (Höhe) von 1,6 mm aufweisen darf.

Berücksichtigt man weiter, daß der Bremsbelagabrieb den Falz leicht verstopfen kann und Verzunderungen der im Betrieb teilweise rot glühenden Bremstrommel zu Verkrustungen in diesem Bereich führen, so wird deutlich, daß auch mit Hilfe eines Sichtfensters im Bereich des, die Bremstrommel am offenen Ende abdeckenden Blechs eine visuelle Überprüfung des Verschleißzustandes bei montierter Bremstrommel prak­ tisch nicht möglich ist und sich der Verschleißzustand nur nach Demontage, zum Beispiel im Reparaturfall, überprüfen läßt.

Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie auch unter den hier bestehen­ den, extrem schwierigen konstruktiven und geometrischen Rahmenbedingungen eine sichere Verschleißanzeige bei Brems­ trommeln der gattungsgemäßen Art möglich ist.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß die Verschleißanzeige aus dem vom Bremsbelag überdeckten Ab­ schnitt der Bremsfläche in einen Abschnitt der Bremstrommel verlegt werden muß, der weniger verschmutzungsgefährdet und optisch, wie mechanisch leicht zugänglich ist.

Bei der erfindungsgemäßen Bremstrommel wird die Stelle zur Verschleißanzeige deshalb in den Bereich der Stirnfläche der Bremstrommel verlegt.

Dabei ist Voraussetzung, daß der Bremsbelag, in Richtung auf das offene Ende der Bremstrommel, mit dem entsprechenden Abschnitt der Bremsfläche entweder bündig abschließt oder geringfügig über die Bremsfläche vorsteht. Dies ist deshalb wichtig, damit auch in dem, der Verschleißanzeige dienenden Abschnitt der Bremstrommel derselbe Verschleißgrad besteht wie im Inneren der Bremstrommel.

Konkret besteht die Verschleißanzeige bei einer Bremstrommel der eingangs genannten Art aus den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Der am offenen Ende der Bremstrommel sich an die Bremsfläche anschließende Abschnitt der Stirn­ fläche weist oberflächlich eine Profilierung auf, die sowohl optisch, wie auch mit einem mechanischen Hilfsgerät, zum Beispiel einem Stift, erkannt werden kann.

Ist der profilierte Abschnitt ringförmig gestaltet und entspricht die Breite dem maximalen Verschleißzustand der Bremstrom­ mel, so steht dem Kontrolleur eine einfache Überprüfung des Verschleißzustandes der Bremstrommel zur Verfügung. Sieht er die Rasterung (Profilierung) zumindest noch teilweise, so ist der maximale Verschleißzustand noch nicht erreicht. Ist sie verschwunden, ist es Zeit, die Bremstrommel zu wechseln. Noch einfacher und sicherer läßt sich der Verschleißzustand mit einem mechanischen Hilfsgerät erfassen, wozu beispiels­ weise eine Art Spatel oder dergleichen dienen kann. Im Not­ fall hilft aber zum Beispiel auch ein Schlüssel oder ähn­ licher Gegenstand, der - zum Beispiel über ein ähnliches Sichtfenster, wie in der DE 92 03 773 U1 dargestellt - auf die betreffende Stelle geführt wird. Ist die Rasterung (Profilierung) noch feststellbar, ist der maximale Ver­ schleißzustand noch nicht erreicht; andernfalls muß die Bremstrommel getauscht werden.

Die Oberflächenstrukturierung kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Im einfachsten Fall besteht sie aus einer Materialaufrauhung. Auch Sicken und/oder Noppen-Ausbildungen sind möglich. Da - wie weiter oben dargestellt - im Normal­ fall maximal 1,6 mm (in radialer Richtung) Verschleiß der Bremsfläche zulässig sind, steht also nur ein relativ schma­ ler ringförmiger Abschnitt zur Verschleißanzeige zur Ver­ fügung, weshalb nach einer besonders vorteilhaften Ausfüh­ rungsform auf diesem ringförrnigen Abschnitt eine radiale Rippung aufgebracht wird, die besonders leicht herstellbar und abgreifbar ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform schließt sich an einen ersten ringförmigen, inneren Abschnitt eine Ringnut an, wobei der ringförmige Abschnitt und die Ringnut vorzugsweise konzentrisch zueinander verlaufen. Dabei kann der innere Abschnitt - wie vorstehend beschrieben - mit der Qberflächen- Strukturierung ausgebildet sein. Die Ringnut kann ein unter­ schiedliches Querschnittsprofil haben, beispielsweise das eines Kreisbogenabschnittes oder eines V.

Der Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, daß die Ringnut selbst oder zusammen mit dem inneren Abschnitt der Stirnfläche eine Verschleißanzeige bildet.

Beträgt die Breite des inneren Ringabschnittes beispiels­ weise 0,6 mm, so könnte die Ringnut eine Breite bis etwa l mm aufweisen. Eine solche Ringnut läßt sich leicht in die Stirnfläche der Bremstrommel einbringen und ebenso leicht optisch wie mechanisch überprüfen. Ist der innere Verschleiß so weit fortgeschritten, daß sich die Ringnut nicht mehr fühlen oder erkennen läßt, so ist dies auch bei dieser Ausführungsform ein Hinweis für einen Bremstrommelwechsel.

Dabei kann die Nut auch alleine als Verschleißanzeige dienen.

Durch die unterschiedliche Ausbildung der ringförmigen Ab­ schnitte der Stirnfläche (radial betrachtet) lassen sich auch Zonen unterschiedlichen Verschleißgrades anzeigen. Ist zum Beispiel die innere Rippung verschlissen, kann dies bei entsprechender Dimensionierung ein Signal für einen Ver­ schleißzustand darstellen, bei dem die Bremstrommel ausge­ dreht werden muß. Ist auch der weitere Profilabschnitt der Stirnfläche, zum Beispiel die Ringnut, vollständig ver­ schwunden, kann dies - wiederum bei entsprechender Dimen­ sionierung - eine Anzeige für den endgültigen Austausch der Bremstrommel darstellen.

Um die Ringnut oder den entsprechend profi­ lierten Abschnitt herum kann eine weitere Zone der Stirnfläche ausgebildet werden, die eine Oberflächenstruktur aufweist; anstelle der Ringnut kann auch eine anders strukturierte Fläche, die optisch oder mechanisch von der inneren Ring­ fläche unterschiedlich ist, vorgesehen werden.

So ist es zum Beispiel möglich, den inneren Flächenabschnitt, der Bremsfläche benachbart, glattzulassen und anstelle der Ringnut eine Rippung auf der Stirnfläche anzubringen, wobei eine vorläufige Verschleißanzeige zum Beispiel dann gegeben ist, wenn der innere glatte Abschnitt verschlissen ist, während der endgültige Verschleißzustand durch den voll­ ständigen Abrieb der Profilfläche angezeigt wird.

Je nach Dimensionierung der Bremsbacken kann der innere Abschnitt - axial betrachtet - versetzt zu den äußeren Abschnitten der Stirnfläche ange­ ordnet werden, insbesondere dann, wenn durch Toleranzen zu erwarten ist, daß nicht immer eine sichere Positionierung der Bremsbeläge bis zur Stirnfläche der Bremstrommel oder über diese hinaus gewährleistet werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Aus­ führungsbeispiele näher beschrieben.

Dabei zeigen - jeweils in schematisierter Darstellung -

Fig. 1: den oberen Randbereich einer Bremstrommel im Schnitt,

Fig. 2: eine Aufsicht auf die Stirnfläche der Bremstrommel nach Fig. 1,

Fig. 3: eine alternative Gestaltung der Stirnfläche,

Fig. 4: eine weitere Ausführungsform einer erfindungsge­ mäßen Stirnfläche, hier jedoch im Schnitt,

Fig. 5: ebenfalls eine Schnittdarstellung einer erfindungs­ gemäß gestalteten Stirnfläche nach einer weiteren Ausführungsform.

In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern dargestellt.

In Fig. 1 ist ein Teilabschnitt der Wandung 12 einer Brems­ trommel 10 im Bereich des offenen Endes (Öffnung 14) der Bremstrommel 10 dargestellt.

Zu erkennen ist ein Abschnitt der zylindrischen Bremsfläche 16 sowie eine Stirnfläche 18 eines an die Wandung 12 ange­ schlossenen Randbereiches 20.

Dabei zeigt Fig. 1 die Bremstrommel 10 im Neuzustand.

Gegen die Bremsfläche 16 wirkt ein Bremsbelag 22, der auf einer Bremsbacke 24 aufliegt. Die äußere Umfangsfläche der Bremsbacke 22 ist dabei korrespondierend zur Form der Brems­ fläche 16 der Wandung 12 gestaltet.

Wie die Figur erkennen läßt, verläuft der Bremsbelag 22 vom (nicht dargestellten) rückwärtigen Ende der Bremstrommel 10 bis in den Bereich der Stirnfläche 18, wobei Bremsbelag 22 und Stirnfläche 18 hier miteinander fluchten.

Die Erfindung verkörpert sich im besonderen in der Aus­ bildung der Stirnfläche 18, wobei die Fig. 2 bis 5 alter­ native Ausführungsformen zur Gestaltung der Stirnfläche 18 zeigen.

Aus der Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ergibt sich, daß die Stirnfläche 18 zunächst, von der unteren Kante 18a aus verlaufend, einen ringförmigen Abschnitt 18b aufweist, der eine radiale Riffelung 18c aufweist. Um diesen ringförmigen, geriffelten Abschnitt 18c herum verläuft eine sickenartige, ringförmige Vertiefung 18d in die Stirnfläche 18 hinein, wobei die Vertiefung 18d, wie sich aus Fig. 1 ergibt, im Querschnitt etwa halbkreisförmig gestaltet ist. Vom äußeren Rand der Vertiefung 18d erstreckt sich die Stirnfläche 18 weiter nach außen zum Randbereich 20.

Im Abstand vor der Öffnung 14 ist ein mit einem (nicht dar­ gestellten) Achskörper verbundenes Abdeckblech 26 angeordnet, welches in dem mit 28 dargestellten Abschnitt ein Sicht­ fenster aufweist, so daß der Benutzer durch das Fenster 28 hindurch auf den Bereich der Stirnfläche 18 schauen kann, der mit der Riffelung 18b beziehungsweise der Ringnut 18d ausgebildet ist.

Mit zunehmender Benutzung der Bremstrommel 10 kommt es zu einem Verschleiß des Bremsbelages 22 (gestrichelt darge­ stellt) sowie zu einem Abrieb im Bereich der Bremsfläche 16 (ebenfalls gestrichelt dargestellt), bis der Verschleiß der Bremsfläche 16 in etwa bis zur inneren Kante der Ringnut 18d verläuft.

Die Reststärkenanzeige funktioniert wie folgt: der Benutzer sieht durch das Fenster 28 und kann dort erkennen, ob die Riffelung 18c noch ganz oder teilweise vorhanden ist. Ist sie nicht mehr vorhanden, so hat der Verschleißgrad der Bremsfläche 16 das in Fig. 1 strichpunktierte Maß erreicht. Es ist nun beispielsweise Zeit, die Bremsfläche 16 neu aus­ zudrehen. Ebenso kann die Dimensionierung des ringförmigen Abschnittes 18b aber auch so gewählt werden, daß nach voll­ ständigem Abrieb der Bremsfläche 16 über die Höhe der Riffelung 18c bereits angezeigt wird, daß die Bremstrommel 10 gewechselt werden muß.

Neben dieser "optischen" Anzeige des Verschleißgrades ist auch eine mechanische Anzeige möglich. Zu diesem Zweck führt der Benutzer beispielsweise einen Stift durch das Fenster 28 und reibt am unteren (inneren) Ende der Stirnfläche 18 entlang. Fühlt es die Riffelung, so steht noch ausreichend "Fleisch" zur Verfügung, um die Bremstrommel 10 weiter zu benutzen. Ist die Riffelung nicht mehr zu fühlen, ergibt sich eine analoge Situation wie vorstehend beschrieben.

Wird die Verschleißanzeige so gewählt, daß die Bremstrommel 10 erst dann gewechselt werden muß, sofern die Bremsfläche 16 bis zu der gepunkteten Linie verschlissen ist, kann auch dies optisch und mechanisch ohne weiteres erfaßt werden, weil in diesem Moment auch die Ringnut 18d nicht mehr sicht­ bar oder ertastbar ist.

Eine alternative Ausführungsform zeigt Fig. 3. Dabei ist der innere ringförmige Abschnitt 18b glatt ausgebildet und anstelle der ringförmigen Vertiefung 18d ist hier ein ring­ förmiger Abschnitt 18d mit radialer Riffelung vorgesehen.

Analog läßt sich wieder optisch und mechanisch anzeigen, ob der Verschleiß der Bremsfläche 16 die glatte Fläche 18b ganz oder vollständig erfaßt hat beziehungsweise wie weit der geriffelte ringförmige Abschnitt 18d verbraucht ist.

Bei einer dritten Ausführungsform nach Fig. 4 schließt sich unmittelbar an die untere Kante 18a der Stirnfläche 18 eine im Schnitt V-förmige Nut 18d an, wobei die Form hier gleich­ schenklig ist.

Ist die Bremsfläche 16 bis auf die Höhe der tiefsten Stelle der Nut 18d (gestrichelt dargestellt) verschlissen, so kann dies - je nach Dimensionierung der Nut 18d - als Indikator dafür gelten, daß der Bremsbelag 22 erneuert, die Brems­ fläche 16 ausgedreht und/oder die Bremstrommel 10 erneuert werden muß.

In der Regel wird die Dimensionierung so erfolgen, daß eine der beiden erstgenannten Alternativen durch den entsprechen­ den Verschleißgrad angezeigt wird.

Der Verschleißzustand, bei dem die Bremstrommel 10 erneuert werden muß, wird in diesem Fall dann dadurch angezeigt, daß die Nut 18 vollständig (bis zur gepunkteten Linie) "ver­ braucht" ist.

Auch hier gilt wieder, daß der Verbrauchszustand der Nut 18d sowohl optisch wie mechanisch erkennbar ist.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 ähnelt der von Fig. 1 mit der Maßgabe, daß der geriffelte Abschnitt 18b gegenüber dem äußeren Abschnitt 18e etwas in Richtung auf das Trommel­ innere versetzt angeordnet ist. Bezüglich der Funktion und Verschleißanzeige gilt das zu Fig. 1 Gesagte hier jedoch entsprechend.

In jedem Fall wird also eine einfache, aber sichere Ver­ schleißanzeige für die Bremstrommel 10 beziehungsweise den Bremsbelag 22 zur Verfügung gestellt.

Es liegt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, die konkrete Ausbildung der Stirnfläche 18 auch so zu wählen, daß "Zwischenzustände" optisch oder mechanisch angezeigt werden können.

Claims (9)

1. Bremstrommel mit Versch1eißanzeige, mit einer zylindrischen inneren Bremsfläche (16) für korrespondierende Bremsbeläge (22) und einer am offenen Ende der Bremstrommel (10) ausgebildeten ringförmigen Stirnfläche (18), dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (18) im wesentlichen senkrecht an die Bremsfläche (16) anschließt sowie an einem, an die Bremsfläche (16) anschließenden Abschnitt (18 b,c,d), der sich über den Bereich des maximalen Verschleißzustandes erstreckt, oberflächlich strukturiert ist.

2. Bremstrommel nach Anspruch 1, bei der der ober­ flächlich strukturierte Abschnitt (18b) aus einer Materialaufrauhung besteht.

3. Bremstrommel nach Anspruch 1, bei der der ober­ flächlich strukturierte Abschnitt aus nebeneinander angeordneten Sicken und Noppen besteht.

4. Bremstrommel nach Anspruch 1, bei der der ober­ flächlich strukturierte Abschnitt (18b) aus nebenein­ ander mit Abstand angeordneten Stegen (Riffelung 18c) besteht.

5. Bremstrommel nach Anspruch 1, bei der der ober­ flächlich strukturierte Abschnitt aus einer ringförmi­ gen Nut (18d) besteht.

6. Bremstrommel nach Anspruch 5, bei der zwischen der inneren Kante (18a) der Stirnfläche (18) und der Nut (18d) ein ringförmiger Zwischenbereich (18b) angeordnet ist.

7. Bremstrommel nach Anspruch 6, bei der der innere Ab­ schnitt (18b) eine Oberflächenstruktur nach einem der Ansprüche 2 bis 4 aufweist.

8. Bremstrommel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die Ringnut (18e) im Querschnitt ein zur Stirnfläche (18) sich öffnendes V-Profil aufweist.

9. Bremstrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Breite eines ersten ringförmigen Abschnittes (18b) einem ersten Verschleißzustand der Bremstrommel (10) und die Breite eines zweiten ringförmigen Abschnittes (18d), zusammen mit der Breite des ersten ringförmigen Abschnittes (18b) dem maximalen Verschleißzustand der Bremstrommel (10) ent­ spricht.