WO2008145206A1 - Scheibenbremsbelag mit hitzeschutz für eine staubschutzmanschette eines bremssattels - Google Patents

Scheibenbremsbelag mit hitzeschutz für eine staubschutzmanschette eines bremssattels Download PDF

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WO2008145206A1
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disc brake
pad according
insulating element
support plate
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PCT/EP2008/001593
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Peter Mauckisch
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Federal-Mogul Friction Products Gmbh
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    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/58Mechanical mechanisms transmitting linear movement

Definitions

  • Disc brake pad with heat protection for a dust cover of a caliper Disc brake pad with heat protection for a dust cover of a caliper.
  • the present invention relates to disc brake pads of the type already known in the art.
  • Known brake pads usually include a friction lining, which is arranged on a carrier plate. It is also known to apply various layers of insulation between the friction lining and the carrier plate or on the back of the carrier plate to prevent during braking at a heat transfer from the friction surface or the brake piston of the caliper to the brake fluid to counteract a loss of braking power by gas formation of the brake fluid.
  • the application unit of a brake caliper usually comprises a brake piston, which is protected against excessive wear by a circumferential sleeve against dust and abrasion can get in the region of the tread of the brake piston.
  • This dust cover is usually not exposed to any special mechanical stress.
  • the dust cover cuff may be subjected to a considerable thermal load during braking, which may damage the dust cover especially during prolonged braking or damage in such a way that the function and life of the dust cover (and thus the application of the brake caliper) is reduced.
  • a disc brake pad having a backing plate and a friction lining is provided.
  • the disc brake pad according to the invention can be connected to a caliper (or a caliper can be inserted), which is provided with a dust cover.
  • the dust cover can, for example, surround the application unit of the caliper.
  • the friction lining is arranged on the front side of the carrier plate.
  • an annular insulating element is arranged at the back of the support plate of the disc brake pad according to the invention. The annular insulating element reduces the heat transfer from the carrier plate to the dust cover.
  • annular is intended to denote a circular structure or a derivative thereof, which also comprise a plurality of annular structures fused together, an annular structure with webs, or simply a plurality of annular structures.
  • the annular insulating element is preferably shaped so that it is adapted to the shape of a dust cover of a brake application of a brake caliper.
  • the annular insulating element may in particular be circular, assume the shape of an 8 or be shaped substantially like a cylinder head gasket or like a striking ring.
  • the topological gender of the annular isolation element is greater than or equal to 1.
  • the annular insulation element has a plurality of openings.
  • the annular isolation member extends outside of the area intended to be in contact with the brake caliper application unit.
  • the annular isolation element is not claimed by the brake piston to pressure during braking. Since the annular insulating element is not mechanically stressed, an insulating element with low mechanical strength can be used.
  • the annular insulation element preferably has a layer with a total emissivity ⁇ n in the direction of the surface normal in the infrared range of less than 8.0, preferably less than 0.6 and more preferably less than 0.1 (at about 500 ° C.).
  • the annular insulation element may be designed as a lacquer layer or an area metallized, for example, with metal. In this embodiment, the isolation is achieved simply by reducing the heat radiation of the carrier plate. This embodiment can be implemented with very little cost of materials.
  • the coating with a substance with a lower total emissivity can also be applied to another insulating material, such as, for example, a fiber, hollow fiber or foam material.
  • the insulation element comprises an annular diaphragm which shields heat radiation emanating from the carrier plate from the dust protection sleeve.
  • the panel may be attached to the back panel and spaced therefrom, for example.
  • the diaphragm is preferably coated with a layer with a total emissivity ⁇ n in order to further reduce the heat transfer from the carrier plate to the dust protection sleeve of a brake piston of a brake caliper.
  • the insulation element is provided with cooling fins.
  • This embodiment may be extended, for example, a diaphragm to additionally cool the panel, and thus, to further reduce the heat transfer by heat radiation from the support plate on the dust cover.
  • the annular insulating element comprises a foam material.
  • the annular isolation element is not pressurized by the application unit (such as a brake piston), thereby making it possible in particular to use lightweight materials with low mechanical stability, such as metal, plastic, mineral or composite foams.
  • the annular insulating element has a heat conduction coefficient ⁇ which is less than 0.1 W / Km.
  • Foam glass, cellular concrete, foamed thermoset, foamed aluminum or honeycomb structures can achieve the low heat conduction coefficients with additional low weight.
  • the annular insulating element is embedded in the carrier plate.
  • the invention can be used without it being immediately obvious due to the shape.
  • the function of a brake pad can be improved without having to change the outer shape of the brake pad, which is particularly advantageous for retrofitting existing disc brakes.
  • the support plate of the disc brake pad is provided in the region which is intended to be in contact with the application unit of the caliper with a pressure-distributing structure which projects on the rear side of the brake pad.
  • the annular insulating member extends in and around the projecting portion of the pressure distributing structure.
  • the annular insulating element will have substantially the shape of a truncated cone lateral surface.
  • the support plate of the brake pad is provided outside of the insulating element with cooling fins.
  • cooling fins the heat dissipation of the brake pad in the Area can be improved, which is not covered by the annular insulating element or is isolated by the annular insulating element.
  • This embodiment can serve in particular to prevent overheating of the brake pad during braking by the heat is better dissipated at another point of the brake pad.
  • the insulating element is glued to the carrier plate. Bonding is a simple, fast and cheap process, especially for connections that do not need to be redissolved. Since the annular insulating element is renewed at the latest with the replacement of the brake pad, it is not necessary to make the connection between the carrier plate and the annular insulating element detachable. A possibly insulating effect, which results from an adhesive layer, plays no negative role in the present case and can at most improve the insulating properties of the annular insulating element.
  • the insulation element is riveted to the support plate. Riveting is fast, easy, cheap and automatable, and does not pose any problems in manufacturing.
  • the insulation element is screwed to the carrier plate.
  • Screws is a simple and particularly easily detachable connection variant, especially for small series, which can be used in the testing of the disc brake pad according to the invention.
  • the insulation element is caulked to the support plate.
  • the insulation element is cast or molded onto the carrier plate.
  • the insulating element can be cast or molded onto the carrier plate, but it is also intended to apply the carrier plate to the insulating element or to inject.
  • the carrier plate and the friction lining of the brake lining of the present invention can be made in one piece from a material (with or without incorporated stabilizing elements). However, it is also possible the brake pad at least two pieces of several materials (for carrier plate and friction lining).
  • the insulating element is fastened by positive engagement with the carrier plate.
  • This embodiment can be achieved by screws, a bayonet closure or a Schuscheidung, which is respectively formed on the support plate and or the annular insulating member.
  • the insulation element is attached by adhesion to the support plate.
  • the annular insulating element is clamped on or to the support plate or pressed-pressed or pressed for example by a press fit or into the carrier plate.
  • the annular insulating element has a modulus of elasticity of less than 5 kN / mm 2. This makes the insulation element softer than lead. Use of such a soft material precludes the use of the annular isolation element in the area where the pressure forces of the application unit (such as a brake piston) are introduced into the brake pad. It is also possible to use even softer material or even softer structures for the annular insulating element, since no mechanical stress is exerted on the annular insulating element.
  • the annular insulation element can also be designed as a composite component. It is possible to construct the annular insulating element of (for example pressed and / or glued) (hollow) fibers, which are provided on one side with a vapor-deposited plastic film. Other composite structures with foam materials are also possible.
  • the support plate is provided with (at least) one further insulation element which is arranged in the region of the support plate which is intended to be in contact with the application unit of the caliper in contact therewith.
  • the further insulation element may be surrounded by the annular insulation element.
  • the further insulation element can be arranged on the back of the brake pad.
  • the further insulation element can also be arranged between the carrier plate and the friction lining of the brake pad.
  • annular insulation element is connected to (in each case at least) one further insulation element.
  • This embodiment can be used advantageously in particular when using two different materials for the annular insulating element and the further insulating element. This embodiment makes it possible, in particular, to fasten the one insulation element to the other insulation element.
  • Figure 1 illustrates a cross section through an embodiment of a disc brake pad according to the invention.
  • Figure 2 illustrates a cross section through another embodiment of a disc brake pad according to the invention.
  • FIG. 3 shows a view of the rear side of a disc brake pad according to the invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view illustrating two different embodiments of the invention.
  • Figure 1 shows a cross section through an embodiment of an inventive Disc brake pad shown in Figure 1 (disc) brake pad 2 comprises a support plate 6 on which a friction lining 4 is arranged.
  • the friction lining 4 comprises a friction surface 5 which is designed for contact with a brake disk.
  • the support plate 6 is provided in the illustrated embodiment with an opening, which is designed as a fastening element 30 for (not shown) accessories such as temperature or wear sensors.
  • the support plate 6 has on the back of a projection on the as a contact point for a clamping unit of a (not shown) caliper serves, which is designed here as a brake piston 20.
  • the brake piston 20 is provided with a dust protection sleeve 22, which is better subject in conventional disc brake pads in about the temperature variations of the disc brake pad 2 of the support plate 6.
  • the brake lining according to the invention is provided with an annular insulating element 10 which is capable of reducing the temperature influences of the carrier plate on a dust protection sleeve. In the embodiment shown in Figure 1, this is achieved by an attached to the projection aperture which prevents direct heat radiation from the support plate from reaching the dust cover.
  • the protrusion shown can either be hollow or be provided, for example, with a further insulating element 8, which reduces a direct heat transfer from the support plate 6 aufn a brake piston 20.
  • Figure 2 illustrates a cross section through another embodiment of a disc brake pad according to the invention. In the illustrated in Figure 2
  • the support plate 6 is provided with a pressure-distributing structure 11.
  • the annular insulating element 10 forms in
  • the annular insulating member 10 is formed by a foamed plastic, which has been foamed directly to the carrier plate.
  • the annular insulating member 10 is provided with a protective coating, the prevents the foam material from being easily damaged.
  • the protective coating is also metallised to improve the radiation performance of the annular insulating element 10 (ie to reduce radiation).
  • FIG. 2 it is also optionally provided to arrange a further insulating element 8 in the region 40 in which the brake piston 20 (not shown) is to press on the brake pad 2 in order to transfer the heat directly from the back plate 6 to a brake piston 20 (not shown) to reduce.
  • Figure 3 shows a view of the back of a disc brake pad according to the invention.
  • the friction linings 4 are shown only dotted, since they are located on the front and are covered by the support plate 6.
  • the brake pad 2 is shown in a lining shaft of a caliper, which is formed by guide elements 32 and a locking element 34.
  • the brake pad 2 is held in the illustrated embodiment by a hold-down spring 36 in the lining shaft, which are secured to the support plate by tabs.
  • the support plate 6 is provided in the illustrated embodiment with two openings, which serves as fastening elements 30 for (not shown) accessories such as temperature or wear sensors.
  • the brake pad is shown as a brake pad for a two-piston caliper.
  • the area 40 is an area where a brake piston 20 (not shown) is to press on the brake pad 2 (which is not provided with another insulating member).
  • the other area 40 in which a brake piston 20 (not shown) is to press on the brake lining 2 is provided with a further insulating element 8.
  • the further insulating element 8 is intended to reduce the direct transfer of heat from the back plate 6 to a brake piston 20 (not shown).
  • the annular insulating member 10 is by the design for a double piston and. Two-piston caliper designed as a double ring, each with 40 and 8 designated areas 40 extends around. Other embodiments may include single, double, triple or multiple ring configurations.
  • Figure 4 is a cross-sectional view illustrating two different embodiments of the invention.
  • annular insulating element 10 is embedded in the support plate 6 and sunk in the support plate 6.
  • This construction makes it possible, in particular, to retrofit existing brake calipers with brake linings according to the invention.
  • a further advantage results from the fact that the brake lining according to the invention makes it possible to use a dust protection sleeve with lower temperature resistance.
  • the dust jacket with lower temperature resistance has the disadvantage that it is possible that the dust cover is destroyed by overheating when conventional brake pads are used in a caliper with such dust cover. A destroyed dust cover can reduce the life of the caliper by increased wear of the brake piston and the brake cylinder.
  • the annular insulating element 10 can be screwed into the carrier plate, riveted, pressed or even poured, injected or foamed.
  • the annular insulating member 10 is additionally provided with a surface coating having a reduced radiating coefficient (which is not shown).
  • the annular insulation element 10 is designed as a diaphragm, attached directly to a further insulation element 8.
  • the further insulation element 8 is pressed into a depression of a pressure-distributing structure 11, whereby the annular insulation element 10 designed as a diaphragm or screen is fastened to the support plate 6.
  • it is intended to combine a plurality of annular isolation members 10 (on a brake pad or in a portion 40), each recessed or surface mounted, collar or Aperture can be executed. It is explicitly envisaged, for example, diaphragm construction of Fig. 4 below additionally use in a brake pad according to Fig. 2.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheibenbremsbelag (2) mit einer Trägerplatte (6) und einem Reibbelag (4). Der Reibbelag (4) ist auf der Vorderseite der Trägerplatte (6) angeordnet und der Scheibenbremsbelag (2) ist mit einem Bremssattel verbindbar, der eine Staubschutzmanschette (22) aufweist. An der Rückseite der Trägerplatte (6) ist ein ringförmiges Isolationselement (10) angeordnet, das den Wärmeübertrag von der Trägerplatte (6) auf die Staubschutzmanschette (22) verringert.

Description

Scheibenbremsbelag mit Hitzeschutz für eine Staubschutzmanschette eines Bremssattels.
Die vorliegende Erfindung betrifft Scheibenbremsbeläge des Typs, wie sie bereits im Stand der Technik bekannt sind. Bekannte Bremsgelage umfassen üblicherweise einen Reibbelag, der auf einer Trägerplatte angeordnet ist. Es ist weiterhin bekannt, verschiedene Isolationsschichten zwischen Reibbelag und Trägerplatte oder auf die Rückseite der Tragerplatte aufzubringen, um beim Bremsen beim einen Wärmeübertrag von der Reibfläche oder den Bremskolben des Bremssattels auf die Bremsflüssigkeit zuverhindern, um einem Verlust der Bremsleistung durch Gasbildung der Bremsflüssigkeit entgegenzuwirken.
Die Zuspanneinheit eines Bremssattels umfasst üblicherweise einen Bremskolben, der zum Schutz vor erhöhtem Verschleiß durch eine umlaufende Manschette davor geschützt ist, dass Staub und Abrieb in dem Bereich der Lauffläche des Bremskolbens geraten können.
Diese Staubschutzmanschette ist üblicherweise keinen besonderen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Die Staubschutzmanschette kann jedoch beim Bremsvorgang einer beträchtlichen thermischen Belastung unterworfen sein, was insbesondere bei längeren Bremsvorgängen die Staubschutzmanschette beschädigen oder in einer Weise vorschädigen kann, dass die Funktion und die Lebensdauer der Staubschutzmanschette (und damit auch der Zuspanneinheit des Bremssattels) herabgesetzt ist.
Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, die entweder an dem Bremssattel oder and dem Bremskolben angebracht sind und die die Staubschutzmanschette im Wesentlichen gegen Wärmestrahlung abschirmen soll, die beim Bremsvorgang von dem Scheibenbremsbelag ausgeht. Bei Beschädigungen können diese Wärmeschutzvorrichtungen für Staubschutzmanschetten nur sehr schlecht ausgetauscht werden. Weiterhin ist es gemeinhin nicht möglich, bestehende Bremssättel mit derartigen Wärmeschutzvorrichtungen für Staubschutzmanschetten nachzurüsten.
Er ist erstrebenswert eine Lösung für diese bestehenden Probleme zur Verfügung zu stellen.
Es ist weiterhin wünschenswert, eine Alternative zu den bekannten Ausfuhrungsformen von Wärmeschutzvorrichtungen für Staubschutzmanschetten, die an dem Bremssattel oder dem Bremskolben befestigt sind, bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Scheibenbremsbelag mit einer Trägerplatte und einem Reibbelag bereitgestellt. Der erfindungsgemäße Scheibenbremsbelag kann mit einem Bremssattel verbunden werden (bzw. kann ein einen Bremssattel eingesteckt werden), der mit einer Staubschutzmanschette versehen ist. Die Staubschutzmanschette kann beispielsweise die Zuspanneinheit des Bremssattels umgeben. Bei dem erfindungsgemäßen Scheibenbremsbelag ist der Reibbelag auf der Vorderseite der Trägerplatte angeordnet. An der Rückseite der Trägerplatte des erfindungsgemäßen Scheibenbremsbelags ist ein ringförmiges Isolationselement angeordnet. Das ringförmige Isolationselement verringert dabei den Wärmeübertrag von der Trägerplatte auf die Staubschutzmanschette.
Der Ausdruck „ringförmig" soll dabei eine kreisähnliche Struktur oder eine Ableitung davon bezeichnen, die auch als mehrere miteinander verschmolzene ringförmige Strukturen, eine ringförmige Struktur mit Stegen, oder einfach mur mehrere ringförmige Strukturen umfassen.
Das ringförmige Isolationselement ist bevorzugt so geformt, dass es der Form einer Staubschutzmanschette einer Zuspanneinheit eines Bremssattels angepasst ist. Das ringförmige Isolationselement kann dabei insbesondere kreisförmig sein, die Form eine 8 annehmen oder im Wesentlichen wie eine Zylinderkopfdichtung oder wie ein Schlagring geformt sein. Man könnte auch sagen, das topologische Geschlecht des ringförmigen Isolationselements ist dabei größer gleich 1. Bevorzugt weist das ringförmige Isolationselement mehrere Durchbrüche auf.
Vorzugsweise erstreckt sich das ringförmige Isolationselement außerhalb des Bereichs, der dazu bestimmt ist, mit der Zuspanneinheit des Bremssattels in Kontakt zu stehen. In dieser Ausführungsform wird beim Bremsvorgang das ringförmige Isolationselement nicht von dem Bremskolben auf Druck beansprucht. Da das ringförmige Isolationselement nicht mechanisch beansprucht wird, kann auch ein Isolationselement mit geringer mechanischer Festigkeit verwendet werden.
Bevorzugt weist das ringförmige Isolationselement eine Schicht mit einem Gesamtemissionsgrad εn in Richtung der Flächennormale im Infrarotbereich von unter 8,0, bevorzugt von unter 0,6 und bevorzugter von unter 0,1 (bei ca. 500 0C) auf. In einer einfachen Ausführungsform kann das ringförmige Isolationselement als eine Lackschicht oder ein beispielsweise mit Metall bedampfter Bereich ausgeführt sein. In dieser Ausführungsform wird die Isolation einfach durch eine Verringerung der Wärmeabstrahlung der Trägerplatte erreicht. Diese Ausführungsform kann mit sehr geringem Materialaufwand umgesetzt werden. Es ist hier insbesondere zu bemerken, dass beim ringförmigen Isolationselement die Beschichtung mit einem Stoff mit geringerem Gesamtemissionsgrad auch auf ein anderes isolierendes Material aufgebracht sein kann, wie beispielsweise ein Faser-, Hohlfaser- oder Schaummaterial.
Vorzugsweise umfasst das Isolationselement eine ringförmige Blende, die Wärmestrahlung, die von der Trägerplatte ausgeht, von der Staubschutzmanschette abschirmt. Die Blende kann beispielsweise an der Rückenplatte und beabstandet von dieser an dieser befestigt sein. Vorzugsweise ist die Blende mit einer Schicht mit einem Gesamtemissionsgrad εn beschichtet, um den Wärmeübertrag von der Trägerplatte zur Staubschutzmanschette eines Bremskolbens eines Bremssattels weiter herabzusetzen.
Bevorzugt ist das Isolationselement mit Kühlrippen versehen ist. Diese Ausführungsform kann beispielsweise eine Blende verlängert sein, um die Blende zusätzlich zu kühlen, und somit den Wärmeübertrag durch Wärmestrahlung von der Trägerplatte auf die Staubschutzmanschette weiter zu verringern.
Vorteilhafterweise umfasst das ringförmige Isolationselement einen Schaum Werkstoff. Das ringförmige Isolationselement wird nicht von der Zuspanneinheit (wie beispielsweise ein Bremskolben) mit Druck beaufschlagt, dadurch ist es möglich insbesondere leichte Werkstoffe mit geringer mechanischer Stabilität, wie Metall-, Kunststoff-, Mineral- oder Verbundschäume zu verwenden.
Bevorzugt weist das ringförmige Isolationselement einen Wärmeleitungskoeffizient λ auf, der geringer als 0,1 W/Km ist. Schaumglas, Porenbeton, aufgeschäumter Duroplast, aufgeschäumtes Aluminium oder Wabenstrukturen können die geringen Wärmeleitungskoeffizienten bei zusätzlich geringem Gewicht erreichten.
Vorzugsweise ist das ringförmige Isolationselement in die Trägerplatte eingelassen. Durch das Einlassen oder Versenken des ringförmigen Isolationselements in die Trägerplatte kann die Erfindung verwendet werden, ohne dass es aufgrund der Form sofort offensichtlich ist. Die Funktion eines Bremsbelages kann verbessert werden, ohne die äußere Form des Bremsbelags ändern zu müssen, was insbesondere für die Nachrüstung bestehender Scheibenbremsen von Vorteil ist.
Vorteilhaft ist die Trägerplatte des Scheibenbremsbelags in dem Bereich, der dazu bestimmt ist, mit der Zuspanneinheit des Bremssattels in Kontakt zu stehen mit einer druckverteilenden Struktur versehen, die an der Rückseite des Bremsbelags vorsteht. In dieser Ausführungsform erstreckt sich das ringförmige Isolationselement in und um den vorstehenden Bereich der druckverteilenden Struktur. Bei einer im Wesentlichen kegelstumpfförmigen druckverteilenden Struktur wird das ringförmige Isolationselement im Wesentlichen die Form einer Kegelstumpfmantelfläche aufweisen.
Bevorzugt ist die Trägerplatte des Bremsbelags außerhalb des Isolationselements mit Kühlrippen versehen. Durch Kühlrippen kann die Wärmeableitung des Bremsbelags in dem Bereich verbessert werden, der nicht von dem ringförmigen Isolationselement bedeckt ist oder durch das ringförmige Isolationselement isoliert wird. Diese Ausführung kann insbesondere dazu dienen, ein überhitzen des Bremsbelags beim Bremsvorgang zu verhindern, indem die Wärme an einer anderen Stelle des Bremsbelags besser abgeführt wird.
Vorzugsweise ist das Isolationselement mit der Trägerplatte verklebt. Kleben ist insbesondere für Verbindungen, die nicht wieder gelöst werden müssen, ein einfaches, schnelles und billiges Verfahren. Da das ringförmige Isolationselement spätestens mit dem Austausch des Bremsbelags erneuert wird, ist es nicht notwendig, die Verbindung zwischen Trägerplatte und ringförmigen Isolationselement lösbar zu gestalten. Ein eventuell isolierender Effekt, der durch eine Klebeschicht entsteht, spielt im vorliegenden Fall keine negative Rolle und kann die Isolationseigenschaften des ringförmigen Isolationselements höchstens verbessern.
Bevorzugt ist das Isolationselement mit der Trägerplatte vernietet. Nieten ist schnell, einfach, billig und automatisierbar, und stellt bei der Herstellung keinerlei Probleme dar.
Vorzugsweise ist das Isolationselement mit der Trägerplatte verschraubt. Schrauben ist insbesondere für Kleinserien eine einfache und insbesondere leicht lösbare Verbindungsvariante, die bei der Erprobung des erfindungsgemäßen Scheibenbremsbelags eingesetzt werden kann.
Vorzugsweise ist das Isolationselement mit der Trägerplatte verstemmt.
Bevorzugt ist das Isolationselement an die Trägerplatte angegossen oder angespritzt. Es sei hier explizit darauf hingewiesen, dass das Isolationselement an die Trägerplatte angegossen oder angespritzt werden kann, es aber auch vorgesehen ist, die Trägerplatte an das Isolationselement anzugießen oder anzuspritzen. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Trägerplatte und der Reibbelag des Bremsbelags der vorliegenden Erfindung einstückig aus einem Material (mit oder ohne eingearbeitete Stabilisierungselemente) bestehen kann. Es ist jedoch auch möglich den Bremsbelag zumindest zweistückig aus mehreren Materialien (for Trägerplatte und Reibbelag) zusammenzusetzen.
Vorzugsweise ist das Isolationselement durch Formschluss an der Trägerplatte befestigt. Diese Ausführungsform kann durch Schrauben bzw. ein Gewinde, einen Bajonettverschluss oder eine Hinterscheidung erreicht werden, die jeweils auf der Trägerplatte und oder dem ringförmigen Isolationselement ausgebildet ist.
Bevorzugt ist das Isolationselement durch Kraftschluss an der Trägerplatte befestigt. In dieser Ausführungsform ist das ringförmige Isolationselement auf oder an die Trägerplatte angeklemmt oder beispielsweise durch eine Presspassung auf- bzw. eingepresst auf oder in die Trägerplatte angepresst.
Vorzugsweise weist das ringförmige Isolationselement ein Elastizitätsmodul von unter 5 kN/mm2 auf. Damit ist das Isolationselement weicher als Blei. Ein Einsatz eines derart weichen Materials ist es ausgeschlossen, das ringförmige Isolationselement in dem Bereich einzusetzen an dem die Druckkräfte der Zuspanneinheit (wie beispielsweise eines Bremskolbens) in den Bremsbelag eingeleitet werden. Es ist ebenfalls möglich noch weicheres Material oder noch weichere Strukturen für das ringförmige Isolationselement einzusetzen, da keine mechanische Belastung auf das ringförmige Isolationselement ausgeübt wird.
Das ringförmige Isolationselement kann auch als Verbundbauteil ausgeführt sein. Es ist möglich das ringförmige Isolationselement aus (beispielsweise gepressten und oder verklebten) (Hohl-) Fasern aufzubauen, die auf einer Seite mit einer bedampften Kunststofffolie versehen sind. Andere Verbundaufbauten mit Schaumwerkstoffen sind ebenfalls möglich.
Bevorzugt ist die Trägerplatte mit (mindestens) einem weiteren Isolationselement versehen, das in dem Bereich der Trägerplatte angeordnet ist, der dazu bestimmt ist, mit der Zuspanneinheit des Bremssattels in Kontakt zu stehen auf dieser angeordnet ist. Durch das weitere Isolationselement kann zusätzlich der Wärmeübergang von dem Bremsbelag auf die Zuspanneinheit eines Bremssattels verringert werden. Das weitere Isolationselement kann von dem ringförmigen Isolationselement umgeben sein. Das weitere Isolationselement kann auf der Rückseite des Bremsbelags angeordnet sein. Das weitere Isolationselement kann auch zwischen der Trägerplatte und dem Reibbelag des Bremsbelags angeordnet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist (mindestens) ein ringförmiges Isolationselement mit (jeweils mindestens) einem weiteren Isolationselement verbunden. Diese Ausführungsform kann insbesondere bei Verwendung von zwei verschiedenen Materialien für das ringförmige Isolationselement und das weitere Isolationselement vorteilhaft verwendet werden. Diese Ausführungsform ermöglicht es insbesondere, das eine Isolationselement mit dem anderen Isolationselement zu befestigen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beispielhafter, erfindungsgemäßer Ausführungsformen von Bremsbelägen veranschaulicht.
Figur 1 stellt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheibenbremsbelag dar.
Figur 2 stellt einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheibenbremsbelags dar.
Figur 3 stellt eine Ansicht auf die Rückseite eines erfindungsgemäßen Scheibenbremsbelags dar.
Figur 4 stellt eine Querschnittsansicht dar, die zwei verschiedene, erfindungsgemäße Ausführungsformen veranschaulicht.
Sowohl in den Figuren als auch in den die Figuren erläuternden Textabschnitten werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche oder ähnliche Elemente zu bezeichnen.
Figur 1 stellt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheibenbremsbelag dar. Der in Figur 1 dargestellte (Scheiben-) Bremsbelag 2 umfasst eine Trägerplatte 6 auf die ein Reibbelag 4 angeordnet ist. Der Reibbelag 4 umfasst eine Reibfläche 5 die für den Kontakt mit einer Bremsscheibe ausgelegt ist. Die Trägerplatte 6 ist in der dargestellten Ausführung mit einem Durchbruch versehen, der als Befestigungselement 30 für (nicht dargestelltes) Zubehör wie Temperatur- oder Verschleißsensoren ausgeführt ist. Die Trägerplatte 6 weist auf der Rückseite einen Vorsprung auf der als Kontaktstelle für eine Zuspanneinheit eines (nicht dargestellten) Bremssattels dient auf, die hier als Bremskolben 20 ausgeführt ist.
Der Bremskolben 20 ist mit einer Staubschutzmanschette 22 versehen, die bei herkömmlichen Scheibenbremsbelägen in etwa den Temperaturschwankungen des Scheibenbremsbelags 2 besser der Trägerplatte 6 unterworfen ist.
Der erfindungsgemäße Bremsbelag ist mit einem ringförmigen Isolationselement 10 versehen das in der Lage ist Temperatureinflüsse der Trägerplatte auf eine Staubschutzmanschette herabzusetzen. In der in Figur 1 dargestellten Ausfuhrungsform wird dies durch eine auf den Vorsprung aufgesteckte Blende erreicht die direkte Wärmestrahlung von der Trägerplatte davon abhält, die Staubschutzmanschette zu erreichen.
Der dargestellte Vorsprung kann entweder hohl sein oder beispielsweise mit einem weiteren Isolationselement 8 versehen sein, das einen direkten Wärmeübergang von der Trägerplatte 6 aufn einen Bremskolben 20 verringert.
Figur 2 stellt einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheibenbremsbelags dar. In der in Figur 2 dargestellten
Ausfuhrungsform ist die Trägerplatte 6 mit einer druckverteilenden Struktur 11 versehen. In der dargestellten Ausführungsform bildet das ringförmige Isolationselement 10 im
Wesentlichen eine Kegelstumpfmantelfläche auf der druckverteilenden Struktur 11. In dieser
Ausführungsform ist das ringförmige Isolationselement 10 durch einen aufgeschäumten Kunststoff gebildet, der direkt an die Trägerplatte angeschäumt wurde. Zusätzlich ist (nicht dargestellt) das ringförmige Isolationselement 10 mit einem Schutzüberzug versehen, der verhindert, dass der Schaumwerkstoff leicht beschädigt werden kann. Der Schutzüberzug ist ebenfalls metallisiert, um das Abstrahlungsverhalten des ringförmigen Isolationselements 10 zu verbessern (d. h. die Abstrahlung zu verringern).
Auch in Fig. 2 ist es optional vorgesehen, in dem Bereich 40, in dem der Bremskolben 20 (nicht dargestellt) auf den Bremsbelag 2 drücken soll, ein weiteres isolierendes Element 8 anzuordnen, um den direkten Wärmeübertrag von der Rückenplatte 6 auf einen Bremskolben 20 (nicht dargestellt) zu verringern.
Figur 3 stellt eine Ansicht auf die Rückseite eines erfindungsgemäßen Scheibenbremsbelags dar. In der Figur 3 sind die Reibbeläge 4 lediglich gepunktet dargestellt, da sie sich auf der Vorderseite befinden und durch die Trägerplatte 6 verdeckt sind. Der Bremsbelag 2 ist in einem Belagschacht eines Bremssattels dargestellt, der durch Führungselemente 32 und einem Verriegelungselement 34 gebildet wird. Der Bremsbelag 2 wird in der dargestellten Ausfuhrungsform durch eine Niederhaltefeder 36 in dem Belagschacht gehalten, die an der Trägerplatte durch Laschen befestigt sind.
Die Trägerplatte 6 ist in der dargestellten Ausführung mit zwei Durchbrüchen versehen, die als Befestigungselemente 30 für (nicht dargestelltes) Zubehör wie Temperatur- oder Verschleißsensoren dient.
Der Bremsbelag ist als Bremsbelag für einen Zweikolben-Bremssattel dargestellt. Der Bereich 40, ist ein Bereich, in dem einer Bremskolben 20 (nicht dargestellt) auf den Bremsbelag 2 drücken soll (der nicht mit einem weiteren isolierenden Element versehen ist). Der andere Bereich 40, in dem einer Bremskolben 20 (nicht dargestellt) auf den Bremsbelag 2 drücken soll ist mit einem weiteren isolierenden Element 8 versehen. Das weitere isolierende Element 8 soll den direkten Wärmeübertrag von der Rückenplatte 6 auf einen Bremskolben 20 (nicht dargestellt) verringern.
Das ringförmige isolierende Element 10 ist durch die Auslegung für einen Doppelkolbenbzw. Zweikolben-Bremssattel als Doppelring ausgeführt, der sich jeweils um die mit 40 und 8 bezeichneten Bereiche 40 herum erstreckt. Andere Ausfuhrungsformen können Einzelringe, Doppel-, Dreifach- oder Mehrfachringkonfigurationen umfassen.
Figur 4 stellt eine Querschnittsansicht dar, die zwei verschiedene, erfindungsgemäße Ausführungsformen veranschaulicht.
In dem oberen Teil des in Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der das ringförmige Isolationselement 10 in die Trägerplatte 6 eingelassen bzw. in der Trägerplatte 6 versenkt ist.
Durch diese Konstruktion wird es ermöglicht, insbesondere bestehende Bremssättel mit erfindungsgemäßen Bremsbelägen nachzurüsten. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, dass es der erfindungsgemäße Bremsbelag ermöglicht, eine Staubschutzmanschette mit geringerer Temperaturfestigkeit zu verwenden. Die Staubschutzmanschette mit geringerer Temperaturfestigkeit bringt jedoch den Nachteil mit sich, möglich ist, dass die Staubschutzmanschette durch Überhitzung zerstört wird, wenn herkömmliche Bremsbeläge in einem Bremssattel mit derartiger Staubschutzmanschette verwendet werden. Eine zerstörte Staubschutzmanschette kann durch erhöhten Verschleiß der Bremskolben und der Bremszylinder die Lebensdauer des Bremssattels herabsetzen.
Das ringförmige Isolationselement 10 kann in die Trägerplatte eingeschraubt, eingenietet, eingepresst oder gar eingegossen, eingespritzt oder eingeschäumt sein. Vorzugsweise ist das ringförmige Isolationselement 10 zusätzlich mit einer Oberflächenbeschichtung mit verringertem Abstrahlungskoeffizienten versehen (die jedoch nicht dargestellt ist).
In der unten in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist das ringförmige Isolationselement 10 als eine Blende ausgeführt, direkt an ein weiteres Isolationselement 8 angebracht ist. In der speziellen Ausführungsform ist das weitere Isolationselement 8 in eine Vertiefung einer druckverteilenden Struktur 11 eingepresst, wodurch auch das als Blende oder Schirm ausgebildete ringförmige Isolationselement 10 and der Trägerplatte 6 befestigt ist. Nur zur Vollständigkeit wird darauf hingewiesen, dass (obgleich es nicht explizit in den Figuren dargestellt ist) es vorgesehen ist, mehrere ringförmige Isolationselemente 10 (an einem Bremsbelag oder in einem Bereich 40) zu kombinieren, die jeweils die eingelassen oder als Oberflächenbeschichtung, Kragen oder Blende ausgeführt sein können. Es ist explizit vorgesehen, beispielsweise Blendenkonstruktion von Fig. 4 unten zusätzlich bei einem Bremsbelag nach Fig. 2 einzusetzen.
Es ist zudem vorgesehen weitere Isolationselemente oder Isolationsschichten 8 beispielsweise zwischen dem Reibbelag 4 und der Trägerplatte 6 vorzusehen, wie sie durch das gestrichelte Rechteck angedeutet ist.

Claims

Ansprüche
1. Scheibenbremsbelag (2) mit einer Trägerplatte (6) und einem Reibbelag (4), wobei der Reibbelag (4) auf der Vorderseite der Trägerplatte (6) angeordnet ist, und der Scheibenbremsbelag (2) mit einem Bremssattel verbindbar ist, der eine
Staubschutzmanschette (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite der Trägerplatte (6) ein ringförmiges Isolationselement (1 1) angeordnet ist, das den Wärmeübertrag von der Trägerplatte (6) auf die Staubschutzmanschette (22) verringert.
2. Scheibenbremsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das ringförmige Isolationselement (10) außerhalb des Bereichs erstreckt, der dazu bestimmt ist, mit der Zuspanneinheit (22) des Bremssattels in Kontakt zu stehen.
3. Scheibenbremsbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Isolationselement (10) eine Schicht mit einem Gesamtemissionsgrad εn in Richtung der Flächennormale im Infrarotbereich von unter 0,8, bevorzugt von unter 0,6 und bevorzugter von unter 0,1 (bei 500 °C) aufweist.
4. Scheibenbremsbelag nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Isolationselement (10) eine ringförmige Blende umfasst, die Wärmestrahlung von der Trägerplatte (6) abschirmt.
5. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Isolationselement (10) mit Kühlrippen versehen ist.
6. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Isolationselement (10) einen Schaum Werkstoff umfasst.
7. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Isolationselement (10) einen Wärmeleitungskoeffizient λ, kleiner als 0,1 W/Km aufweist.
8. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Isolationselement (10) in die Trägerplatte (6) eingelassen ist.
9. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (6) in dem Bereich (40), der dazu bestimmt ist, mit der Zuspanneinheit (22) des Bremssattels in Kontakt zu stehen mit einer druckverteilenden Struktur (11) versehen ist, die an der Rückseite der Trägerplatte (6) vorsteht, wobei sich das ringförmige Isolationselement (10) in und um den vorstehenden Bereich der druckverteilenden Struktur (11) erstreckt.
10. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (6) außerhalb des Isolationselements mit Kühlrippen versehen ist.
11. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (10, 8) mit der Trägerplatte (6) verklebt ist.
12. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (10, 8) mit der Trägerplatte (6) vernietet ist.
13. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (10, 8) mit der Trägerplatte (6) verschraubt ist.
14. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (10, 8) mit der Trägerplatte (6) verstemmt ist.
15. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (10, 8) an die Trägerplatte (6) angegossen oder angespritzt ist.
16. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (10, 8) durch Formschluss an der Trägerplatte (6) befestigt ist.
17. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationselement (10, 8) durch Kraftschluss an der
Trägerplatte (6) befestigt ist.
18. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Isolationselement (10) ein Elastizitätsmodul von unter 5 kN/mm2 aufweist.
19. Scheibenbremsbelag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Isolationselement (8) auf der Trägerplatte (6) in dem Bereich (40) der Trägerplatte (6) angeordnet ist, der dazu bestimmt ist, mit der Zuspanneinheit (20) des Bremssattels in Kontakt zu stehen.
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