EP4731914A1

EP4731914A1 - Verfahren zum herstellen eines bremssattels einer scheibenbremse

Info

Publication number: EP4731914A1
Application number: EP24730679.8A
Authority: EP
Inventors: German Diesterweg; Bernward Redemann
Original assignee: ZF CV Systems Europe BV
Current assignee: ZF CV Systems Europe BV
Priority date: 2023-06-21
Filing date: 2024-05-31
Publication date: 2026-04-29
Also published as: CN121336059A; WO2024260702A1; DE102023116210A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bremssattels einer Scheibenbremse, insbesondere einer Nutzfahrzeug-Scheibenbremse, wobei der Bremssattel dazu eingerichtet ist, mit einer Abdeckung (7) versehen zu werden. Es wird vorgeschlagen, dass das Verfahren die Schritte umfasst: Bereitstellen oder Herstellen eines Grundkörpers (1), der eine Anzahl von Sackbohrungen (3) mit einem Grund und einer gegenüberliegenden unverschlossenen Öffnung (5) zur Befestigung der Abdeckung (7) am Grundkörper (1) aufweist, Ausrichten des Grundkörpers (1) auf ein Tauchbecken derart, dass die unverschlossene Öffnung (5) näher am Tauchbecken angeordnet ist als der Grund der Sackbohrung, weist, und Eintauchen des so ausgerichteten Grundkörpers (1) in das Tauchbecken zum Aufbringen einer Tauchlackierung (9).

Description

Verfahren zum Herstellen eines Bremssattels einer Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bremssattels einer Scheibenbremse, insbesondere einer Nutzfahrzeug-Scheibenbremse, wobei der Bremssattel dazu eingerichtet ist, mit einer Abdeckung versehen zu werden.

Für die Verwendung von Bremssätteln Scheibenbremsen werden diese zum Schutz vor Korrosion oftmals mit einer Tauchlackierung versehen. Das Lackieren ist ein Vorgang im Bereich der Lohnfertigung, der sehr kostensensitiv ist. Zusätzlich zu den für einen wirtschaftlich sinnvollen Betrieb notwendigen hohen Stückzahlen ist die Reduzierung des Ausmaßes an vor- und nachbereitenden Arbeitsschritten zusätzlich zum eigentlichen Lackiervorgang wichtig.

Die Bremssättel weisen zur Befestigung der Abdeckung Sackbohrungen auf, in denen nach Möglichkeit keine Lackierung aufgetragen werden soll, weil die Lackierung das Anbringen der Abdeckung behindert und im Anschluss an das Lackieren entfernt werden müsste. Bisher werden die Sackbohrungen vor dem Lackiervorgang oftmals mit Maskiermitteln, insbesondere Silikon- oder anderen Stopfen, verschlossen, wodurch verhindert werden soll, dass die Tauchla- ckier-Flüssigkeit in die Sackbohrungen eindringen kann. Durch die Verwendung dieser Maskiermittel entstehen jedoch zusätzliche Kosten während der Produktion der Bremssattel.

Lackablagerungen innerhalb der Sackbohrungen sind vor allem dann nachteilig, wenn die Sackbohrungen ein Innengewinde aufweisen, und wenn in einem (teil-)automatisierten Prozess nach dem Lackiervorgang die Abdeckungen mittels Verschrauben mit den Bremssätteln verbunden werden sollen. Es ist beobachtet worden, dass die Lackablagerungen zu einem Anstieg des notwendigen Anschraubmoments führen. Hierdurch können Schrauben unter Umständen nicht mehr vollständig in die Sackbohrungen eingeschraubt werden.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art die vorstehend beschriebenen Nachteile möglichst weitgehend abzumildern.

Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe in einem ersten Aspekt dahingehend, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen oder Herstellen eines Grundkörpers, der eine Anzahl von Sackbohrungen mit einem Grund und einer gegenüberliegenden unverschlossenen Öffnung zur Befestigung der Abdeckung am Grundkörper aufweist, Ausrichten des Grundkörpers auf ein Tauchbecken derart, dass die unverschlossene Öffnung näher am Tauchbecken angeordnet ist als der Grund der Sackbohrung, und Eintauchen des so ausgerichteten Grundkörpers in das Tauchbecken zum Aufbringen einer Tauchlackierung.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass zum Aufbringen einer Tauchlackierung, insbesondere einer kathodischen Tauchlackierung, das zu lackierende Teil in die Lackierflüssigkeit eingetaucht wird. Der Grundkörper kann dabei ein- oder mehrmals in das Tauchbecken eingetaucht werden und/oder nacheinander in mehrere Tauchbecken mit unterschiedlichen Flüssigkeiten eingetaucht werden, bspw. Reinigungsflüssigkeiten vorab, Primer, Lack, etc.. Da die in den Bremssatteln vorhandenen Bohrungen Sackbohrungen sind, könnte bei einem Ausrichten des Grundkörpers auf ein Tauchbecken derart, dass die unverschlossene Öffnung näher am Tauchbecken angeordnet ist als der Grund der Sackbohrung, die Lackierflüssigkeit nicht oder nur in geringer Menge in die Sackbohrungen eindringen. Grund hierfür ist eine Luftansammlung innerhalb der Sackbohrungen. Es wird gemäß der Erfindung mit anderen Worten Luft als Maskiermittel genutzt. Hierdurch müssten keine weiteren Kosten erzeugenden Maskiermittel verwendet werden.

Sofern vorstehend und nachfolgend der Begriff Luft verwendet wird, soll im Zusammenhang mit der Erfindung verstanden werden, dass diese durch anderweitige Gase bzw. Stoffgemische austauschbar ist, die für die Tauchlackierung geeignet sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren weiterhin das Bereitstellen oder Herstellen einer Anzahl von Schrauben, wobei die Schrauben jeweils ein Schneidelement aufweisen, und das Einschrauben der Schrauben in die Sackbohrungen, wobei die Sackbohrungen vorzugsweise Gewindebohrungen sind. Die Rückstände des Lackierens im Bohrungssattel werden jeweils durch das Schneidelement der Schraube abgeschabt. Die Schneidelemente können beispielsweise als Schabenut, Schneidnut oder gewin- debildend/gewindeformend ausgebildet sein. Folglich bewirken die Schneidelemente, dass durch Lackreste innerhalb der Sackbohrungen verursachte Blockaden während des Einschraubens bzw. durch die Lackreste verursachte Anstiege des benötigten Drehmoments beim Einschrauben reduziert werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bzw. werden während der Tauchlackierung nur ein gewindefreier Abschnitt benachbart zu der Oberfläche, in die das Sackloch eingebracht ist, und ggf. fünf oder weniger Gewindegänge innerhalb der Sacklöcher beschichtet. Dies reduziert den bei dem anschließenden Einschrauben notwendigen Drehmomentaufwand bzw. reduziert die Wahrscheinlichkeit eines Drehmomentanstiegs bis hin zur Gefahr eines Festklemmens der Schrauben während des Einschraubvorgangs. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Sackbohrungen um ein vorbestimmtes Längenmaß tiefer als die Länge der Schrauben, so dass im eingeschraubten Zustand ein jeweils durch eine Schraube innerhalb der Sackbohrung verschlossener Totraum gebildet wird. Hierdurch wird jeweils durch eine Schraube innerhalb der Sackbohrung abgetrenntes Material im Raum unterhalb der maximalen Einschraubtiefe des Sacklochs bzw. dem Totraum angesammelt. Folglich können zusätzliche Prozessschritte, bei denen durch die Schrauben innerhalb des Sacklochs angesammeltes Material entfernt wird, vermieden werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Grundkörper vor dem Schritt des Einschraubens derart ausgerichtet, dass die Öffnung weiter vom Tauchbecken entfernt ist als der Grund. Dies bewirkt ein Ansammeln von abgetrenntem Material am Boden des Sacklochs während des Einschraubvorgangs, und dessen Einschluss im Totraum bei vollendetem Einschraubvorgang. Dort stört das Material nicht, und die Produktionsumgebung wird weniger stark verschmutzt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein auf die Schrauben wirkendes Einschraubdrehmoment und/oder ein Drehwinkel während des Schritts des Einschraubens überwacht. Hierdurch kann ein Überdrehen beim Einschraubvorgang vermieden werden und es kann festgestellt werden, ob die Schraube vollständig eingeschraubt wurde. Möglich ist das, weil die Menge an Lackablagerungen in der Sackbohrung durch das vorherige Maskieren mit Luft auf ein tolerierbares Maß reduziert worden ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren weiterhin das Aufträgen einer festen oder flüssigen Schraubensicherung auf das Außengewinde der Schrauben oder auf das Innengewinde der Sackbohrungen vor dem Einschrauben. Hierdurch wird die Belastbarkeit der Schraubenverbindung erhöht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Grundkörper vor dem Eintauchen derart ausgerichtet, dass Achsen der Sackbohrungen einen Winkel von 10° oder weniger zur Senkrechten aufweisen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Sackbohrungen und korrespondierende Bohrungen in der Abdeckung fluchtend zueinander ausgerichtet, sodass beim anschließenden Einschrauben der Schrauben die Abdeckung mit dem Grundkörper verschraubt wird. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Schraube mit einem Schneidelement

Die Erfindung löst die eingangs bezeichnete Aufgabe, in dem die Schraube zum Befestigen einer Abdeckung an einem Grundkörper eines Bremssattels einer Scheibenbremse, insbesondere einer Nutzfahrzeug-Scheibenbremse, verwendet wird, wobei die Schraube in eine Sackbohrung eingeschraubt wird, wobei insbesondere der Grundkörper in einem Verfahren nach einer der vorstehenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschichtet worden ist.

Die erfindungsgemäße Verwendung macht sich dieselben Vorteile zunutze wie das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt. Bevorzugte Ausführungsformen des ersten Aspekts sind zugleich bevorzugte Ausführungsformen des zweiten Aspekts und umgekehrt, weswegen zur Vermeidung von Wiederholungen diesbezüglich auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Blockschaubild

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Schraube während des Einschraubens in eine Sackbohrung in einer ersten Schraubposition entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer Querschnittsansicht

Fig. 3 eine schematische Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Schraube in einer zweiten Schraubposition entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer Querschnittsansicht

Fig. 4 eine schematische Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Schraube in einer dritten Schraubposition entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer Querschnittsansicht

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines lackierten Bremssattels einer Nutzfahrzeug-Scheibenbremse. Zunächst wird in Schritt 101 ein Grundkörper 1 bereitgestellt bzw. hergestellt, der eine Anzahl von Sackbohrungen 3 mit einem Grund und einer gegenüberliegenden unverschlossenen Öffnung 5 zur Befestigung einer Abdeckung 7 am Grundkörper 1 aufweist. Anschließend wird in Schritt 103 der Grundkörper 1 ausgerichtet. In Unterschritt 103a wird der Grundkörper 1 zunächst auf ein Tauchbecken derart ausgerichtet, dass die unverschlossene Öffnung 5 näher am Tauchbecken angeordnet ist als der Grund der Sackbohrung.

In Schritt 103b wird der Grundkörper 1 vor dem Eintauchen zudem derart ausgerichtet, dass Achsen 21 der Sackbohrungen 3 einen Winkel von 10° oder weniger zur Senkrechten aufweisen. Schritt 105 umfasst das Eintauchen des so ausgerichteten Grundkörpers 1 in das Tauchbecken zum Aufbringen einer Tauchlackierung 9.

Weiterhin erfolgt zur Vorbereitung des Einschraubens in Schritt 107 das Bereitstellen einer Anzahl von Schrauben 11 , wobei die Schrauben 11 jeweils ein Schneidelement 13 aufweisen.

In Schritt 109 erfolgt ein Aufträgen einer flüssigen Schraubensicherung 15 auf das Außengewinde der Schrauben 11 vor dem Einschrauben. Alternativ oder zusätzlich kann auch (nicht dargestellt) in Schritt 109 flüssigen Schraubensicherung 15 auf ein Innengewinde der Sackbohrung 3 aufgetragen werden.

In Schritt 111 erfolgt optional ein Ausrichten des Grundkörpers 1 zur Vorbereitung des Einschraubens. Schritt 111 erfolgt deswegen vor einem Schritt 113 des Einschraubens.

In Unterschritt 111a erfolgt die Ausrichtung zum einen derart, dass die Öffnung 5 weiter vom Tauchbecken entfernt ist als der Grund. In Unterschritt 111 b werden zum anderen die Sackbohrungen 3 und korrespondierender Bohrungen 8 in der Abdeckung 7 fluchtend zueinander ausgerichtet, sodass beim anschließenden Einschrauben der Schrauben 11 die Abdeckung 7 mit dem Grundkörper verschraubt werden kann.

In Schritt 113 werden dann die Schrauben 11 in die Sackbohrungen 3 eingeschraubt, wobei vorzugsweise die Sackbohrungen 3 Gewindebohrungen sind, oder alternativ das Gewinde im selben Arbeitsschritt eingebracht wird. Während der Schrittes 113 wird vorzugsweise ein auf die Schrauben wirkendes Einschraubdrehmoment und/oder ein entsprechender Drehwinkel überwacht.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines bei dem erfindungsgemäßen Verfahren genutzten Grundkörpers 1 eines Bremssattels einer Scheibenbremse. In dem Ausschnitt ist eine der Sackbohrungen 3 dargestellt mit einer Öffnung 5. Der Grundkörper weist eine Tauchlackierungsschicht 9 auf. Für die Befestigung einer Abdeckung 7 am Grundkörper 1 wird eine Schraube 11 durch die Bohrung 8 der Abdeckung 7 in die Sackbohrung 3 eingeschraubt. Die Schraube 11 weist ein Schneidelement 13 auf und ist mit einer Schraubensicherung 15 beschichtet, wobei verstanden werden soll, dass zusätzlich oder alternativ auch auf dem Innengewinde des Sacklochs 3 die Schraubensicherung 15 aufgetragen werden kann. Ein Teil der Sackbohrung 3 ist mit Tauchlackierungsrückständen 17 versehen. Die Sackbohrung 3 weist eine Achse 21 auf, die in einem Winkel zur Senkrechten von exemplarisch 0° ausgerichtet ist.

Fig. 2 zeigt den Beginn des Einschraubvorgangs, bei dem das Schneidelement 13 der Schraube 11 den Bereich der unerwünschten Tauchlackierungsrückstände 17 innerhalb der Sackbohrung 3 erreicht und ab diesem Punkt mit dem weiteren Einschrauben die Tauchlackierungsrückstände 17 abschabt.

Fig. 3 zeigt die in Fig. 2 gezeigte Anordnung, wobei die Schraube 11 weiter eingeschraubt ist und nahezu sämtliche Tauchlackierungsrückstände 17 von der Seitenwand der Sackbohrung 3 durch das Schneidelement 13 entfernt wurden. Es kommt zu einer Ansammlung und Einschließung abgeschabter Lackrückstände 19 im unteren Bereich der Sackbohrung 3.

In Fig. 4 ist der Einschraubvorgang beendet. Die Schraube 11 ist vollständig in die Sackbohrung 3 eingeschraubt. Sämtliche Tauchlackierungsrückstände 17 wurden durch das Schneidelement 13 entfernt und liegen im unteren Bereich der Sackbohrung 3 in Form abgeschabter Lackrückstände 19. Folglich ist der Grundkörper 1 mit der Abdeckung 7 verschraubt. Hierbei verdeutlichen IB die Dicke der Beschichtung des Grundkörpers plus die Dicke der Abdeckung, Is die Länge der Schraube (ohne Kopf) und IT+IB die Höhe des Totraums.

Bezugszeichen (Teil der Beschreibung)

I Grundkörper

3 Sackbohrung

5 Öffnung der Sackbohrung

7 Abdeckung

9 Tauchlackierungsschicht

I I Schraube

12 Totraum

13 Schneidelement

15 Schraubensicherung

17 Tauchlackierungsschicht/Tauchlackierungsrückstände in einer Sackbohrung

19 Abgeschabte Lackrückstände

21 Achse einer Sackbohrung

101 , 103, 103a, 103b, 105, 107, 109, 111 , 111 a, 111 b, 113 Verfahrensschritte

Is Schraubenlänge (ohne Kopf)

IB Dicke der Beschichtung des Grundkörpers plus Dicke der Abdeckung

IT+IB Höhe des Totraums

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Bremssattels einer Scheibenbremse, insbesondere einer Nutzfahrzeug-Scheibenbremse, wobei der Bremssattel dazu eingerichtet ist, mit einer Abdeckung (7) versehen zu werden, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

- Bereitstellen oder Herstellen eines Grundkörpers (1), der eine Anzahl von Sackbohrungen (3) mit einem Grund und einer gegenüberliegenden unverschlossenen Öffnung (5) zur Befestigung der Abdeckung (7) am Grundkörper (1) aufweist,

- Ausrichten des Grundkörpers (1) auf ein Tauchbecken derart, dass die unverschlossene Öffnung (5) näher am Tauchbecken angeordnet ist als der Grund der Sackbohrung, und

- Eintauchen des so ausgerichteten Grundkörpers (1) in das Tauchbecken zum Aufbringen einer Tauchlackierung (9).

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Sackbohrung (3) ein Innengewinde (4) aufweist, und das Verfahren die Schritte umfasst:

- Bereitstellen einer Anzahl von Schrauben (11), wobei die Schrauben (11) jeweils ein Schneidelement (13) aufweisen, und

- Einschrauben der Schrauben (11) in die Sackbohrungen (3), wobei die Sackbohrungen (3) vorzugsweise Gewindebohrungen sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Sackbohrungen (3) um ein vorbestimmtes Längenmaß (IT) tiefer sind als die Länge der Schrauben (Is), so dass im eingeschraubten Zustand ein jeweils durch eine Schraube (11) innerhalb der Sackbohrung (3) verschlossener Totraum (12) gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, umfassend den Schritt:

Ausrichten des Grundkörpers (1) vor dem Schritt des Einschraubens derart, dass die Öffnung (5) weiter vom Tauchbecken entfernt ist als der Grund.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, umfassend den Schritt: Überwachen eines auf die Schrauben wirkenden Einschraubdrehmoments und/oder Drehwinkels während des Schritts des Einschraubens.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, weiterhin umfassend das Aufträgen einer festen oder flüssigen Schraubensicherung (15) auf das Außengewinde der Schrauben (11) oder auf das Innengewinde der Sackbohrungen (3) vor dem Einschrauben.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (1 ) vor dem Eintauchen derart ausgerichtet wird, dass Achsen (21) der Sackbohrungen (3) einen Winkel von 10° oder weniger zur Senkrechten aufweisen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, umfassend das Ausrichten der Sackbohrungen (3) und korrespondierender Bohrungen (8) in der Abdeckung (7) fluchtend zueinander, sodass beim anschließenden Einschrauben der Schrauben (11) die Abdeckung (7) mit dem Grundkörper verschraubt wird.

9. Verwendung einer Schraube mit einem Schneidelement zum Befestigen einer Abdeckung an einem Grundkörper eines Bremssattels einer Scheibenbremse, insbesondere einer Nutzfahrzeug-Scheibenbremse, wobei die Schraube in eine Sackbohrung eingeschraubt wird, wobei insbesondere die Schraube zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche eingerichtet ist.