DE8118198U1

DE8118198U1 - Bremsbacke fuer bremsen, insbesondere teilbelagscheibenbremsen

Info

Publication number: DE8118198U1
Application number: DE19818118198U
Authority: DE
Original assignee: Textar 5090 Leverkusen De GmbH
Current assignee: Textar 5090 Leverkusen De GmbH
Priority date: 1981-06-23
Filing date: 1981-06-23
Publication date: 1982-12-09

Description

• ■ · ·

VON KREISLER SCHÖNWÄLtf ElSHOLD"' 'FUES ΐ( VON KREISLER KELLER SELTING WERNER '

PATENTANWÄLTE %

Dr.-Ing. von Kreisler + 1973 ffi

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln ff

Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden I

Dr. J. F. Fues, Köln ||

Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln ΐξ

Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln f

Dipl.-Ing. G. Selting, Köln ff

Dr. H-K. Werner, Köln f

22.6.1981 Sch/Sd |

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF 5

D-5000 KOLN 1 f£

Textar GmbH, Jägerstraße 1-25, 5090 Leverkusen 1

Bremsbacke für Bremsen, insbesondere
Teilbelagscheibenbremsen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsbacke für Bremsen,
insbesondere Teilbelagscheibenbremsen, bestehend aus einer
Trägerplatte und einem mit dieser auf einem Teil derselben
haftfest verbundenen Reibbelag, wobei die Trägerplatte aus
duroplastischem Kunststoff besteht.

Bei den bekannten Scheibenbremsbacken ist der Reibbelag
durch Klebung mit der Trägerplatte aus Stahl oder Metall
verbunden. Bei diesem Aufbau der Bremsbacke kann es durch
thermische und mechanische Belastung zu Löseerscheinungen
zwischen Trägerplatte und Reibwerkstoff kommen. Unter dem

Einfluß von Schmutz und Feuchtigkeit kann Korrosion zwischen
Trägerplatte und Bremssattel eintreten, wodurch die Funktionsfähigkeit der Bremse beeinträchtigt werden kann. Bei

Tel tion: (022J)-IaKMl - Ttlex! Β8ί2307ίοΌρα äj· Telegramm: Dompotent Köln

längerer Dauerbeanspruchung der Bremsanlage, z.B. bei Paßabfahrten, können infolge der hohen Wärmeleitfähigkeit von Stahl sich unzulässige Aufheizungen der Bremsflüssigkeit mit einer Bildung von Dampfblasen ergeben. Ferner können durch Reibvorgänge entstehende Schwingungen über die Trägerplatte aus Stahl, Metall u.dgl. auf den Bremssattel übertragen werden, was zu mehr oder minder starken Quietschgeräuschen führen kann.

Es sind ferner Bremsbacken mit sogenannten kombinierten Trägerplatten bekannt, die aus verschiedenen Werkstoffen zusammengesetzt sind. Um einerseits das Entstehen von Bremsgeräuschen bei Auftreten normaler Bremsschwingungen zu vermeiden, andererseits aber rechtzeitig Warngeräusche bei Erreichen der Belagmindeststärke zu erzeugen, ist es bekannt, den Belagträger in der Weise aufzubauen, daß an der dem Reibbelag abgekehrten Seite eine Trägerschicht aus Kunststoff vorgesehen ist. Auf dieser liegt ein Metallkörper auf, der aus einem gelochten Blech aus Stahl oder einer Leichtmetall-Legierung besteht und die Verbindung zum Reibwerkstoff bildet. Dabei dient dieses auf der Kunststoffträgerschicht aufliegende Blech sowohl der Geräuscherregung als auch der Bremsbackenverstärkung. Ferner besitzt dieses Blech im belagfreien Bereich einen beiderseits ungeschützten Ansatz, der einer Aufhängung bzw. Führung und Abstützung dient. Mit seiner Korrosionsempfindlichkeit kann er sehr leicht zu Funktionsstörungen führen. Bei solchen Verstärkungselementen aus Stahl od.dgl. kann an den ungeschützten Stellen, die zugleich zur Befestigung an dem Bremssattel dienen, eine Korrosionsbildung nicht verhindert werden.

Es ist weiterhin bekannt, die Trägerplatte der Bremsbacke aus duroplastischem Kunststoff herzustellen, wobei die Bohrungen durch Buchsen aus Metall verstärkt sind. Zur Verankerung der Trägerplatte mit dem Reibbelag dienen hin-

3 -

terschnittene Nocken. Der Aufbau der Kunststoff-Trägerplatte ist preßtechnisch ungünstig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremsbacke der anfangs genannten Art zu schaffen, bei der die Festigkeit der Trägerplatte aus Kunststoff erhöht und eine verbesserte Haftung für den Reibbelag ermöglicht ist. Die Bremsbacke der anfangs genannten Art zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß die zur Halterung, Führung und Abstützung dienende Trägerplatte aus duroplastischem Kunststoff eine von dem Kunststoff allseitig umschlossene und die von Reibbelag freien Teile der Trägerplatte miterfassende, über die ganze Fläche der Trägerplatte zusammenhängende Verstärkungseinlage aufweist, und daß die Kunststoff-Trägerplatte mindestens an der Haftseite zum Reibbelag mit über die Fläche derselben sich erstreckenden Oberflächenprofilierungen versehen ist.

Bei einer solchen Ausbildung der Bremsbacke wird eine Vereinigung von wesentlichen Vorteilen erreicht. Der Trägerkörper für den Reibbelag weist bei einer merklichen Gewichtsreduzierung gegenüber der bekannten Stahlplatte eine etwa gleich hohe, ebenbürtige Festigkeit und Steifigkeit auf. Die Elemente aus Stahl, Metall od.dgl. sind der Bildung einer Korrosion entzogen. Es werden bei überbeanspruchter Bremsanlage unzulässige Aufheizungen ausgeschaltet. Schwingungen an der Bremsbacke bzw. der Trägerplatte können nicht zu Quietschgeräuschen führen. Ferner ist die Möglichkeit der gegenseitigen Haftung von Trägerplatte zu dem Belagwerkstoff vereinfacht und verbessert. Außerdem ergibt sich eine vereinfachte und arbeitssparende Herstellung .

Die Verstärkungseinlage kann aus Metall bestehen und weist vorteilhaft Profilierungen auf, die aus Wellungen, Sicken,

Abkantungen und/oder Bördelungen gebildet sein können. Solche biegesteifen Profilierungen, die in der Stoffträgerplatte mittig oder, wenn erforderlich, auch außermittig eingebettet sind, sind der geometrischen Form der Trägerplatte angepaßt und erstrecken sich auch auf die Teile, die zur Befestigung oder Aufhängung ode.; sonstigen Verbindung mit dem Bremsträger bzw. Bremssattel dienen. Der Kunststoff selbst der Trägerplatte kann in bekannter Weise verstärkende Faseranteile aufweisen, z.B. aus Glasfaser, Kohlenstoff-Faser u.dgl. In Verbindung mit der Verstärkungseinlage kann dadurch eiae außerordentlich hohe Zug- und Druckfestigkeit sowie Biegesteifigkeit erreicht werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erhält die Kunststoff-Trägerplatte an der Belagseite eine netzartig ausgebildete und verlaufende Profilierung, die bevorzugt nach Art eines Gitters oder eines Waffelmusters od.dgl. ausgebildet ist. Dadurch wird eine zuverlässige und einwandfreie Haftung des Reibmaterials des R'eibbelages in der Kunststoff-Trägerplatte gewährleistet. Die Vertiefungen zwischen den Rippen können über die Fläche der Kunststoff-Trägerplatte gleichmäßig tief gehalten werden'. Bevorzugt nimmt die Tiefe der Vertiefungen zu den Belagrändern mehr oder weniger allmählich zu, wodurch Ablösekräften am Rande des Reibbelages entgegengewirkt wird.

Die Kunststoff-Trägerplatte erlaubt es weiterhin, daß an der dem Reibbelag zugekehrten Seite Ausnehmungen angeordnet werden können, die zur Aufnahme von abrasivem Material dienen. Dadurch können kurz vor Erreichen der Mindeststärke des Reibbelages die oft verrieften und/oder korrodierten Bremsscheiben geglättet und gereinigt werden. Die Ausnehmungen für das abrasive Material verlaufen zweckmäßig streifenförmig in radialer Richtung der Bremsbacke. Zugleich

til

• ff

• Iff

■ I I

■ « I

5 -

kann auch mindestens eine Aussparung an der belagseitigen Kunststoffoberfläche der Trägerplatte vorgesehen sein, die zur Aufnahme eines Verschleißfühlers od.dgl. für eine rechtzeitige Verschleißanzeige vorgesehen ist.

Weiterhin ist von Bedeutung, daß die Kunststoff-Trägerplatte an ihrer dem Kolben des Bremszylinders zugekehrten Seite eine angeformte partielle Kolbenkontaktfläche mittels entsprechend verlaufender Erhöhung oder Vertiefung erhalten kann. Eine solche kreisringsektorförmige Kontaktfläche für den Hydraulikkolben bewirkt in bekannter Weise eine Verlagerung der resultierenden Reibkraft zur Vermeidung eines Schrägverschleißes der Belagfläche.

Die Ausbildung der Bremsbacke gemäß der Erfindung ermöglicht es, daß die Kunststoffplatte mit Verstärkungselement im Verbund mit dem Reibmaterial verpreßt werden kann. Dies führt zu einer Einsparung von Arbeitsgängen bei der Herstellung und ist auch kostenmindernd.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Bremsbacke gemäß der Erfindung in Seitenansicht und im Schema.

Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform einer Verstärkungseinlage gemäß der Erfindung in Seitenansicht schematisch dar.

Fig. 3 und 4 veranschaulichen eine Bremsbacke gemäß der Erfindung in Seitenansicht und Rückansicht nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, im Schema.

• · · ■ ι ι · ι

• · < · ··. Il Il

— 6 ~

Pig. 5 und 6 zeigen die dem Reibbelag zugekehrte Fläche der Kunststoff-Trägerplatte mit verschiedenen Arten von Profilie-. rungen gleicher oder unterschiedlicher Tiefe zwischen den Rippen, im Schema. —

Die Bremsbacke 1 der Fig. 1 weist eine Trägerplatte 2 und einen daran verankerten Reibbelag 3 auf. Die Trägerplatte 2, die zur Halterung, Führung und Abstützung der Bremsbacke an dem Bremsstattel dient, besteht in der Gesamtheit aus einem korrosionsfesten Material, z.B. einem hitzehärtbaren Kunststoff, z.B. Phenoplast od.dgl., und einer von dem Material vollständig eingebetteten Verstärkungseinlage 4, die sich auf den von dem Reibbelag freien Teil 2a der Kunststoff-Trägerplatte erstreckt und damit auch den Augen 5 eine Verstärkung bietet. Die Einlage 4 besteht vorteilhaft aus Stahl, Metall u.dgl. Die Verstärkungseinlage kann aber auch aus einem Kunststoff bzw. Kunstharz außergewöhnlicher Festigkeit gebildet sein. Sie kann mittig oder außermittig in bezug auf die Dicke der Trägerplatte 2 eingelagert sein. Die Einlage 4 ist mit Profilierungen 6 versehen, die aus Wellungen, Sicken, Abkantungen und/oder Bördelungen gebildet sein können, wobei diese Profilierungen allseits von dem Kunststoff der Trägerplatte 2 umgeben sind. In Fig. 2 ist in Seitenansicht eine Verstärkungseinlage 4a dargestellt, die anstelle durchgehender Wellungen in Quer- oder Längsrichtung wechselseitig herausgedrückte Versteifungssicken 6a erhalten hat.

Die Oberflächen der Kunststoff-Trägerplatte 1 sind bevorzugt beiderseitig mit Profilierungen 7 oder 8 versehen. Die belagseitige Profilierung 7 dient zur Verankerung des Reibmaterials des Reibbelages 3 und ist vorteilhaft als netzartige Profilierung vorgesehen, z.B. nach Art eines Waffelmusters 9 oder eines Gitters 10 mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Rippen 11. Die belagseitige Profilierung 7 kann sich

■ ι

* ι

I « I

* I

J I

1 t I I

¹ > ' · AlX

", : /70

.I." ■ ' J> >1 ι ι a

-" 7 —·

über die ganze Fläche der Trägerplatte 2 erstrecken, gegebenenfalls mit glattem Außenrand 15, oder auch nur in Form einer gerippten Rahmenfläche ausgebildet sein. Die Tiefe der Flächen zwischen den Rippen 11 kann gleich gehalten werden. Bevorzugt nimmt die Tiefe der Felder 16 zwischen den Rippen der Verankerungsprofilierung von innen nach außen zu.

Auf der Kolbenbetätigungsseite kann die Kunststoff-Trägerplatte 2 eine Profilierung 8 aufweisen, die zu einer kreisringsektorförmigen Kontaktfläche für den gegen diese Fläche wirksamen Hydraulikkolben des Bremszylinders führt und eine Verlagerung der resultierenden Reibkraft zur Vermeidung eines Schrägverschleißes der Belagfläche bewirkt. Diese Profilierung 8 ist in der dargestellten Form zweckmäßig vertieft ausgebildet. Sie kanu aber auch aus einer Erhöhung bestehen, wobei die Formgebung eine andere als dargestellt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 ist die Kunststoff-Trägerplatte 2 im Querschnitt nicht symmetrisch gestaltet. Eelagseitig ist die Stärke des die Verstärkungseinlage 4 abdeckenden Kunststoffes teilweise erhöht, und zwar bis zur Ebene 12, um die Einlagerung von abrasivem Material 13 in dem Kunststoffkörper zu ermöglichen. Dieses abrasive Material dient zur Glättung und Reinigung der oft verrieften und/oder korrodierten Bremsscheibe bei Erreichen der Belagmindeststärke. In der Verdickung des Kunststoffkörpers der Trägerplatte 2 können Ausnehmungen 14 streifenförmig verlaufen und das abrasive Material aufnehmen. Dabei kann die Verstärkungseinlage 4 in bezug auf die Dicke des Kunststoffkörpers außermittig eingebettet sein, damit die Verstärkungseinlage auch in dem betrofffenen Bereich eine volle Profilierung für die Verankerung des Reibbelages erhalten kann. Bei normalen Vertiefungen der Profilierung von etwa 0,5 bis 1,0 mm ist im allgemeinen eine außermittige Einlagerung in der Verstärkungseinlage nicht erforderlich.

Γι!
,

Die belagseitige Kunststoffoberfläche der Trägerplatte kann ferner eine oder mehrere Aussparungen erhalten, die zur Aufnahme eines Fühlers od.dgl. bei Verschleiß des Reibbelages auf eine Belagmindeststärke dienen.

Der Aufbau der Bremsbacke ermöglicht ein Verpressen der Kunststoffplatte mit Verstärkungseinlagen im gleichzeitigen Verbund mit dem Reibmaterial des Reibbelages. Hierbei ergeben Trägerplatte aus Kunststoff, Einlagen und Reibbelagmaterial einen einzigen Preßkörper.

Claims

A η s ρ r ü c h e

1. Bremsbacke für Bremsen, insbesondere Teilbelagscheibenbremsen, bestehend aus einer zur Halterung, Führung und Abstützung dienenden Trägerplatte und einem mit dieser auf einem Teil derselben haftfest verbundenen Reibbelag, wobei die Trägerplatte aus duroplastischem Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (2) eine von dem Kunststoff allseitig umschlossene und die von Reibbelag freien Teile (2a) miterfassende, über die ganze Fläche der Trägerplatte zusammenhängende Verstärkungseinlage (4) aufweist, und daß die Kunststoff-Trägerplatte (2) mindestens an der Haficseite zum Reibbelag (3) mit über die Fläche desselben sich erstreckenden Oberflächenprofilierungen (9,10) versehen ist.

2. Bremsbacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (4) aus Metall besteht und Profilierungen (6), z.B. Wellungen, Sicken, Abkantungen und/ oder Bördelungen, aufweist.

3. Bremsbacke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Trägerplatte (2) an der Belagseite eine netzartige Profilierung (9,10) besitzt, die nach Art eines Gitters, eines Waffelmusters od.dgl. ausgebildet ist, wobei eine glatte Randpartie (15) rings um die netzartige Profilierung vorgesehen sein kann.

4. Bremsbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen zwischen den Rippen (11) der Rasterprofilierung gleichmäßig tief oder zu den Belagrändern zunehmend tiefer werdend ausgebildet sind.

I I I I 1 I

- 10 -

5. Bremsbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Trägerplatte (2) an der Belagseite streifenförmige Teile (14) aus abrasivem Material besitzt.

6. Bremsbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Trägerplatte (2) auf der dem Reibbelag (3) entgegengesetzten Seite eine partielle Kontaktfläche (8) mit entsprechend verlaufender Erhöhung oder Vertiefung für einen Bremszylinderkolben aufweist.

7. Bremsbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die belagseitige Kunststoffoberfläche der Trägerplatte (2) mindestens eine Aussparung zur Aufnahme eines Fühlers od.dgl. zur Anzeige des Verschleißes des Belagmaterials besitzt.

8. Bremsbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der Trägerplatte (2) Faseranteile, z.B. Glasfaser, Kohlenstoff-Faser od. dgl., enthält.

9. Bremsbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der Trägerplatte, Einlagen und Reibbelagmaterial als gemeinsamer einziger Preßkörper ausgebildet sind.