DE102007004002A1

DE102007004002A1 - Bremsbelaghalterung und Bremsbelag für eine Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102007004002A1
Application number: DE200710004002
Authority: DE
Inventors: Borislav Salapic; Wolfgang Pahle
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-07-31
Also published as: WO2008090171A1

Abstract

Eine Bremsbelaghalterung für eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, wobei beidseitig einer Bremsscheibe zugeordnete Bremsbeläge (2) federbelastet jeweils in einem Belagschacht eines ortsfesten Bremsträgers gelagert sind, die jeweils eine bogenförmig ausgebildete Belaghaltefeder (6) aufweisen, die verliergesichert und radial auslenkbar an einer einen Reibbelag (4) tragenden Belagträgerplatte (5) eines Bremsbelages (2) gehalten ist und die radial von der Achse der Bremsscheibe weg gegen einen in einem Bremssattel (1) gehaltenen Belaghaltebügel (3) drückt, ist so ausgeführt, dass die Belaghaltefeder (6) aus einem Draht geformt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsbelaghalterung sowie einen Bremsbelag für eine Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Bremsbelaghalterung ist aus der DE 40 20 287 A1 bekannt. Die dort gezeigte und beschriebene Konstruktion hat sich in der Praxis durchaus bewährt. Dabei ist die Bremsbelaghalterung so ausgebildet, dass die als Blattfeder ausgebildete Bremsbelagfeder an seitlichen Ausnehmungen an auskragenden Haltelaschen am Bremsbelagträger befestigt sind, durch den die Belaghaltefeder in radialer Richtung gehalten wird und zwar so, dass ein selbsttätiges Lösen in entspannter oder teilentspannter Lage ausgeschlossen ist.
Da zur Festlegung der Belaghaltefeder lediglich zwei Anbindungsstellen vorgesehen sind, die abständig zueinander angeordnet sind, wird die Belaghaltefeder auch als Griff benutzt und dabei mittig gefasst, so dass die Belaghaltefeder im Sinne eines zweiseitig eingespannten Trägers fungiert, mit der Neigung, ihn entsprechend stark durchzubiegen.
Unter Umständen kann sich durch diese Verformung die Federcharakteristik der Belaghaltefeder verändern, was sich nachteilig in der Funktion auswirken kann.
Während des Betriebs treten beim Bremsvorgang an den Bremsbelägen große Wärmemengen auf, die von dem Bremsbelagmaterial und auch der Belaghaltefeder verkraftet werden müssen. Geometriebedingt nimmt dabei die als Blattfeder ausgebildete Belaghaltefeder sehr viel Wärme auf. Auch die Reibung bei der Sattelverschiebung ist bei einer solchen Blattfeder aufgrund der großen Berührungsfläche mit dem darüber liegenden Belaghaltebügel sehr groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsbelaghalterung und einen Bremsbelag der gattungsgemäßen Art zu entwickeln, der die oben genannten Nachteile beseitigt und kostengünstig herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsbelaghalterung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einen Bremsbelag mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst.
Die Belaghaltefeder in Form eines Federdrahtes ist einfach zu fertigen und benötigt im Vergleich zu einer Blattfeder auch weniger Platz und Material, was sich in einem reduzierten Kostenaufwand bei der Herstellung des Bremsbelags niederschlägt. Berücksichtigt man die großen Stückzahlen, in denen solche Bremsbeläge hergestellt werden, ist der Einfluss des Kostenfaktors sehr bedeutend und eine Reduzierung desselben äußerst vorteilhaft.
Durch die Erfindung wird außerdem erreicht, dass die Gefahr von Federbrüchen der Belaghaltefeder aufgrund der höheren Dauerfestigkeit der robusteren Form eines Drahtes erheblich reduziert ist.
Bedingt durch ihre Geometrie reduziert sich des weiteren bei einer solchen Feder auch die Temperaturaufnahme während eines Bremsvorgangs, was zu längeren Standzeiten der Belaghaltefeder führt.
Auch die progressive Federkennlinie einer solchen Feder mit fest eingespannten Enden ist für den Einsatz in einer Umgebung mit unterschiedlich stark abzufedernden Krafteinwirkungen äußerst vorteilhaft, da dadurch Ermüdungserscheinungen des Federmaterials durch allzu große Verformungen vermieden und Belageingrabungen verringert werden.
Als weiteren Vorteil ist zu nennen, dass sich die Sattelverschiebekraft verringert, da eine Drahtfeder im Vergleich zu einer Blattfeder geometriebedingt einer deutlich geringeren Reibung mit einem auf die Drahtfeder drückenden Haltebügel ausgesetzt ist.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die Enden der Belaghaltefeder in Ausstülpungen mit je einem Längsschlitz untergebracht. Sie lassen sich ebenfalls sehr einfach und kostengünstig herstellen und bieten der Belaghaltefeder einen äußerst kippsicheren Halt gegen seitliche Verkippungen während der Federbelastung.
Zusätzlich ist die Belaghaltefeder an ihren Enden um Bolzen oder Nieten in Richtung der Drahtachse gewunden. Dadurch wird eine etwaige Kippneigung der Belaghaltefeder weiter reduziert.
In einer weiteren besonderen Ausgestaltung ist die Belaghaltefeder durch eine oder mehrere Halterungsnasen, die zwischen den Ausstülpungen auf der Belagträgerplatte angeordnet sind, in Richtung der Normalen auf die Stirnlängsseite der Belagträgerplatte und in Richtung der Normalen auf die Reibfläche des Bremsbelags geführt.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Drahtfeder teilweise gewellt ausgebildet. Dieser gewellte Bereich dient im wesentlichen als Toleranzausgleich in Federlängsrichtung, beispielsweise infolge einer Längenausdehnung aufgrund von Temperaturdifferenzen. Auch einer Stauchung infolge einer Überdehnung der Feder wird so entschärft.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine prinzipielle Anordnung einer Scheibenbremse und deren Belaghaltesystem mit erfindungsgemäßen Bremsbelägen versehene Scheibenbremse in einer perspektivischen Ansicht,
2 eine Vorderansicht des Bremsbelages,
3a eine geschnittene Seitenansicht des Bremsbelages,
3b eine geschnittene Seitenansicht eines Details von 3a,
4a eine perspektivische Ansicht des Bremsbelages,
4b eine perspektivische Ansicht des Details von 4a,
5 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform des Bremsbelages,
6a eine geschnittene Seitenansicht des Bremsbelages auf Höhe der Halterungsnase,
6b eine geschnittene Seitenansicht eines Details von 6a,
7 eine perspektivische Ansicht des Bremsbelages von 5.
Die prinzipielle Anordnung einer Scheibenbremse und deren Belaghaltesystem ist in der 1 erkennbar. Die Scheibenbremse weist einen Bremssattel 1 auf, der eine Bremsscheibe (nicht gezeigt) umfasst, an die beidseitig Bremsbeläge 2 anpressbar sind, wobei einer der Bremsbeläge oder auch beide mittels einer nicht dargestellten Zuspanneinrichtung im Funktionsfall gegen die Bremsscheibe gedrückt wird bzw. werden. Die Bremsbeläge 2 sind in an dem Bremsträger vorgesehenen Belagschächten vorzugsweise zu beiden Seiten der Bremsscheibe eingesetzt und bestehen aus einem Reibbelag 4 sowie einer Belagträgerplatte 5. Zur radialen Sicherung der Bremsbeläge 2 ist ein Belaghaltebügel 3 quer über den beiden Bremsbelägen 2 befestigt, an dem sich als Drahtfedern ausgebildete Belaghaltefedern 6 der Bremsbeläge 2 abstützen.
In den 2 bis 4b ist ein Bremsbelag 2 in einer ersten Ausführungsform mit einer als bogenförmige Drahtfeder ausgebildeten Belaghaltefeder 6 dargestellt. Wie in 2 und 4a zu sehen ist, ist die Belaghaltefeder 6 oberhalb und entlang der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte 5 angeordnet. Dabei erstreckt sich die Belaghaltefeder 6 zentriert etwa über die halbe Belagträgerplatte. Der Querschnitt des für die Drahtfeder verwendeten Drahtes ist vorzugsweise rund, wie in 3b gezeigt, kann aber auch rechteckig, vieleckig, halbrund oder elliptisch ausgebildet sein. Der Durchmesser des Drahtes beträgt bevorzugt etwa 3 ± 1 Millimeter.
In einer besonderen Ausführungsform ist ein Teil der Belaghaltefeder wellenförmig ausgebildet, wobei die Wellen der Belaghaltefeder 6 in der Ebene der Stirnlängsseite der Belagträgerplatte 5 und quer zur Drahtachsenrichtung mit einer maximalen Auslenkung von etwa 45 Grad ausgebildet sind.
Die Belaghaltefeder 6 ist verliergesichert und radial auslenkbar an einer den Reibbelag 4 tragenden Belagträgerplatte 5 eines Bremsbelages 2 formschlüssig befestigt. Wie in 4b besonders gut zu sehen ist, sind die Enden der Belaghaltefeder 6 an Bolzen 8 oder Nieten 7 gehaltert, welche durch Bohrungen in Ausstülpungen 11 mit je einem Längsschlitz 12 an der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte 5 gesteckt sind. Die Ausstülpungen 11 sind in den Guss der Belagträgerplatte 5 integriert. Die Breite der Ausstülpungen 11 ist so ausgelegt, dass sie die gesamte Windung der Belaghaltefeder 6 überdeckt. Der Längsschlitz 12 hat eine Breite von etwas mehr als dem Durchmesser des Drahtfederquerschnitts. Die Bolzen 8 sind in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform an einer oder auch beiden Stirnseite verstemmt.
Die Belaghaltefeder 6 ist an ihren Enden um den jeweiligen Bolzen 8 oder die Niete 7 herum gewunden, wobei die Windungsachse quer zur Drahtfederachse verläuft. Wie in 4c zu sehen ist, ist die Drahtfeder eng um den Bolzen 8 oder die Niete 7 gewickelt. Die Windung 9 beschreibt wenigstens zwei drittel eines vollständigen Kreises, insbesondere einen Winkel von ca. 270 Grad.
Wie in 4c außerdem besonders deutlich zu sehen ist, beginnt die Windung 9 der Belaghaltefeder 6, von der Mitte der Belaghaltefeder 6 nach außen betrachtet, am freien Ende jeweils mit einer leichten Biegung nach unten zur Stirnlängsseite der Belagträgerplatte 5 hin und führt von dort zwischen der Stirnseite der Belagträgerplatte 5 und unter dem jeweiligen Bolzen 8 oder der Niete 7 hindurch und anschließend weiter dicht um den Bolzen 8 oder die Niete 7 herum.
In einer besonderen Ausführungsform ist der Draht 6 an seinem freien Ende mit der Belagträgerplatte 5 kraft- oder stoffschlüssig gehaltert, bevorzugt durch Kleben, Löten oder Schweißen, um eine weitere Federwirkung zu erzielen.
Die Länge der Ausstülpungen 11 entlang der Stirnlängsseite der Belagträgerplatte 5 ist etwas größer als der Durchmesser der Drahtfederwindung. Durch diese Anbringungsart der Belaghaltefeder 6 auf den Bremsbelag 2 sind weitere Arretiervorrichtungen für die Belaghaltefeder 6 an anderen Positionen der Stirnseite des Bremsbelags 2 wie Ösen, Klammern oder Klemmen nicht mehr notwendig, so dass die Herstellung des Bremsbelags 2 dadurch vereinfacht wird.
Die 5 bis 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der Bremsbelaghalterung bzw. des Bremsbelags, bei der anstelle der Bolzen im Bereich der Ausstülpungen 11 eine oder mehrere Halterungsnasen 13 an der Stirnlängsseite der Belagträgerplatte 5 in einem Bereich zwischen den Ausstülpungen vorgesehen ist bzw. sind. Wie in den 6a und zu sehen ist, ragen die Halterungsnasen 13 aus einer Seitenkante der Oberfläche der Belagträgerplatte 5 heraus und führen zunächst senkrecht von der Oberfläche der Belagträgerplatte 5 weg und sind dann um einen etwa rechten Winkel über die Oberfläche der Belagträgerplatte 5 umgebogen.

1: Bremssattel
2: Bremsbelag
3: Belaghaltebügel
4: Reibbelag
5: Belagträgerplatte
6: Belaghaltefeder
7: Niete
8: Bolzen
9: Windung
10: Vorsprung
11: Ausstülpung
12: Längsschlitz
13: Halterungsnasen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 4020287 A1 [0002]

Claims

Bremsbelaghalterung für eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, wobei beidseitig einer Bremsscheibe zugeordnete Bremsbeläge (2) federbelastet jeweils in einem Belagschacht eines ortsfesten Bremsträgers oder Bremssattels (1) gelagert sind, die jeweils eine Belaghaltefeder (6) aufweisen, die verliergesichert und radial auslenkbar an einer einen Reibbelag (4) tragenden Belagträgerplatte (5) eines Bremsbelages (2) gehalten sind und die radial von der Achse der Bremsscheibe weg gegen einen in einem Bremssattel (1) gehaltenen Belaghaltebügel (3) drückt, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) aus einem Draht geformt ist.
Bremsbelaghalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) bogenförmig ausgebildet ist.
Bremsbelaghalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) an ihren Enden in Drahtachsenrichtung eine Windung (9) aufweist.
Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) mindestens teilweise wellenförmig quer zur Drahtachsenrichtung und parallel zur Oberfläche der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) gebogen ist.
Bremsbelaghalterung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Auslenkung der wellenförmigen Biegungen der Belaghaltefeder (6) aus einer Geraden zwischen den Befestigungspunkten der Belaghaltefeder (6) etwa 45 Grad beträgt.
Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtdurchmesser der Belaghaltefeder (6) etwa 3 ± 1 mm beträgt.
Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) an der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) formschlüssig gehaltert ist.
Bremsbelaghalterung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) zwei Ausstülpungen (11) mit je einem Längsschlitz (12) aufweist, wobei die gewundenen Enden der Belaghaltefeder (6) in den Längsschlitzen (12) untergebracht sind.
Bremsbelaghalterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstülpungen eine Bohrung in Richtung der Bremsscheibenachse aufweisen, in der ein Bolzen (8) aufnehmbar ist, um den ein Ende der Belaghaltefeder (6) gewunden ist.
Bremsbelaghalterung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (8) an einer oder beiden Stirnseiten verstemmt ist.
Bremsbelaghalterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstülpungen (11) eine Bohrung in Richtung der Bremsscheibenachse aufweisen, in der eine Niete (7) aufnehmbar ist, um die ein Ende der Belaghaltefeder (6) gewunden ist.
Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ausstülpungen (11) auf der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) mindestens eine Halterungsnase (13) vorgesehen ist, die die Belaghaltefeder in Richtung der Normalen auf die Stirnlängsseite der Belagträgerplatte und in Richtung der Normalen auf die Reibfläche des Bremsbelags führt.
Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen mehreckigen Querschnitt aufweist.
Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen runden Querschnitt aufweist.
Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen halbrunden Querschnitt aufweist.
Bremsbelaghalterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen elliptischen Querschnitt aufweist.
Bremsbelag für eine Scheibenbremse, insbesondere für Nutzfahrzeuge, die aufweist: eine Belagträgerplatte (5), einen Reibbelag (4) und eine Belaghaltefeder (6), die verliergesichert und radial auslenkbar an der Belagträgerplatte (5) des Bremsbelages (2) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) aus einem Draht geformt ist.
Bremsbelag nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) bogenförmig ausgebildet ist.
Bremsbelag nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) an ihren Enden in Drahtachsenrichtung gewunden ist.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) mindestens teilweise wellenförmig quer zur Drahtachsenrichtung und parallel zur Oberfläche der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) gebogen ist.
Bremsbelag nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Auslenkung der wellenförmigen Biegungen der Belaghaltefeder (6) aus einer Geraden zwischen den Befestigungspunkten der Belaghaltefeder (6) etwa 45 Grad beträgt.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Drahtdurchmesser der Belaghaltefeder (6) etwa 3 ± 1 mm beträgt.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Belaghaltefeder (6) an der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) formschlüssig gehaltert ist.
Bremsbelag nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) zwei Ausstülpungen (11) mit je einem Längsschlitz (12) aufweist, wobei die gewundenen Enden der Belaghaltefeder (6) in den Längsschlitzen (12) untergebracht sind.
Bremsbelag nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstülpungen eine Bohrung in Richtung der Bremsscheibenachse aufweisen, in der ein Bolzen (8) aufnehmbar ist, um den ein Ende der Belaghaltefeder (6) gewunden ist.
Bremsbelag nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (8) an einer oder beiden Stirnseiten verstemmt ist.
Bremsbelag nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstülpungen (11) eine Bohrung in Richtung der Bremsscheibenachse aufweisen, in der eine Niete (7) aufnehmbar ist, um die ein Ende der Belaghaltefeder (6) gewunden ist.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ausstülpungen (11) auf der zur Belagschachtöffnung gerichteten Stirnlängsseite der Belagträgerplatte (5) mindestens eine Halterungsnase (13) vorgesehen ist, die die Belaghaltefeder in Richtung der Normalen auf die Stirnlängsseite der Belagträgerplatte und in Richtung der Normalen auf die Reibfläche des Bremsbelags führt.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen mehreckigen Querschnitt aufweist.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen runden Querschnitt aufweist.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen halbrunden Querschnitt aufweist.
Bremsbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (6) einen elliptischen Querschnitt aufweist.