Bremsbelag mit einer Rückenplatte mit erhöhter Steifigkeit

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremsbelag und insbesondere eine Rückenplatte für einen Bremsbelag.

Bremsen dienen im Allgemeinen der Verringerung bzw. Begrenzung der Geschwindigkeit von bewegten Maschinenteilen oder Fahrzeugen. Die besonders in Fahrzeugen weitaus am häufigsten verwendeten Bremsenarten sind die Klotzbremse, die Trommelbremse und die Scheibenbremse. Eine Scheibenbremse weist eine auf der Nabe des Rades mitlaufende Bremsscheibe auf, an die von einer oder von beiden Seiten Bremsbeläge gepresst werden. Trommelbremsen sind insbesondere im Kraftfahrzeug-Bereich als Innenbackenbremsen ausgelegt sind. Sie bestehen aus einer sich mit der Drehachse drehenden Bremstrommel und aus sichelförmigen Bremsbacken, die von innen am Radträger fest verbunden sind. Während des Bremsvorgangs werden die Bremsbacken und die darauf angebrachten Bremsbeläge durch einen Spreizmechanismus nach außen bewegt und durch Kraft an die Bremstrommel angedrückt. Sowohl die Scheiben- als auch die Trommelbremsen dienen dazu, an einer Drehachse abgenommene kinetische Energie in Wärme umzuwandeln.

Bremsen bestehen im Wesentlichen aus einem Bremssattel, einer Zuspanneinheit mit einem Druckteller und einem Bremsbelag. Der Bremsbelag besteht üblicherweise aus einer Rückenplatte und einem Reibbelag. Aufgrund der hohen Kräfte, die auf die Bremsen speziell bei großen Maschinen, wie z.B. Bussen und Lastwagen, einwirken, werden die Rückenplatten oftmals aus gestanztem Stahl mit einem aufgeschweißtem Gitter hergestellt. Da jedoch die Herstellung im Stanzverfahren sehr kostenintensiv ist und die Rückenplatte aufgrund der massiven Bauweise ein hohes Gewicht aufweist, finden heute mehr und mehr gegossene Rückenplatten Anwendung. Zur Anbindung des Reibbelags an die Gussrückenplatte wird die Gussrückenplatte mit Anbindeelementen, z.B. mit Noppen, versehen. Um den Reibbelag stabil, strapazierfähig und optimal gesichert gegen Scherkräfte

anzubinden, werden die Anbindeelemente mit Hinterschneidungen versehen. Damit bei Erreichen der Verschleißgrenze des Bremsbelags Verschleißerscheinungen bzw. Beschädigungen der Bremsscheibe bzw. der Bremstrommel minimieren werden, werden die Anbindeelemente in das Belagbett der Gussrückenplatten eingelassen. Aus diesem Grund ist die Biegesteifigkeit bei Gussrückenplatten im Allgemeinen geringer als bei Stahlrückenplatten. Dies ist jedoch aufgrund der beim Brems Vorgang, insbesondere bei schweren Maschinen, wie z.B. Bussen oder Lastwagen, auftretenden Kräfte nicht besonders vorteilhaft.

Daher ist es die Aufgabe dieser Erfindung eine Rückenplatte bereitzustellen, die bezüglich der Steifigkeit an die Stahlrückenplatte angepasst ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Bremsbelag gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung gelöst.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bremsbelag mit erhöhter Steifigkeit bereitgestellt. Dieser Bremsbelag umfasst eine Rückenplatte mit Belagsbett und einen Reibbelag, der auf einer Seite der Rückenplatte angebracht ist. In das dem Reibbelag zugewandte Belagbett der Rückenplatte ist mindestens ein Anbindeelement mit zumindest einer Hinterschneidung zur Anbindung des Reibbelags an die Rückenplatte eingelassen und zusätzlich ist mindestens eine Rippe zur Erhöhung der Steifigkeit angeordnet. Diese Anordnung gewährleistet, dass der Reibbelag an der Rückenplatte angebunden ist und dass die Rückenplatte eine erhöhte Steifigkeit aufweist.

Vorzugsweise weist die mindestens eine Rippe auch zumindest eine Hinterschneidung auf. Eine Verrippung zum Zweck einer Steifigkeitserhöhung der Rückenplatte geht zu Lasten der Belaganbindung, da dadurch einige Anbindeelemente entfallen müssen. Bei einer Hinterschneidung der Verrippung wird zu der erhöhten Steifigkeit auch die Belagsanbindung beibehalten.

Vorzugsweise wird die Rückenplatte aus einem Gusswerkstoff gegossen. Dadurch kann die Rückenplatte kostengünstig hergestellt werden und weist auch ein geringeres Gewicht auf als gestanzte Stahlrückenplatten. Jedoch weist die Gussrückenplatte durch die Verrippung eine ähnliche Steifigkeit wie die Stahlrückenplatte auf, bei gleichzeitiger Gewährleistung der Belaganbindung mittels Hinterscheidungen an den Rippen.

Vorzugsweise sind die Anbindeelemente als im Wesentlichen noppenförmige, runde, zylindrische oder eckige Erhebungen ausgebildet. Sie können aber auch als im Wesentlichen rechteckige Erhebung ausgebildet sein. Der Reibbelag wird auf die Rückenplatte aufgepresst und verklammert sich mit den Anbindeelementen. Durch die Hinterschneidung der Anbindeelemente wird die Haftung zwischen Reibbelag und Rückenplatte erhöht.

Vorzugsweise wird die Rückenplatte mit dem mindestens einen Anbindeelement und der mindestens einen Rippe aus dem gleichen Material einstückig ausgebildet. Dies vereinfacht den Herstellungsprozess, da sowohl die Rückenplatte, die Anbindeelemente als auch die Rippen in einem Arbeitsgang gegossen werden können. Ein manuelles Anbringen der einzelnen Anbindeelemente und Rippen an den Belagträger, z.B. durch Schweißen, ist nicht mehr notwendig. Zudem wird hierdurch eine ausreichend hohe Stabilität und Festigkeit der Anbindeelemente erreicht.

In einer weiteren Ausführungsform werden das mindestens eine Anbindeelement und/oder die mindestens eine Rippe mit der Rückenplatte genietet, vergossen, verschweißt, verschraubt oder mittels einer weiteren Fügetechnik miteinander befestigt.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von beispielhaften Ausführungsformen veranschaulicht.

Figur Ia zeigt eine Draufsicht einer Rückenplatte eines Bremsbelags gemäß Stand der Technik.

Figur Ib zeigt eine Schnittansicht A-A der Rückenplatte von Figur Ia.

Figur Ic zeigt eine perspektivische Ansicht der Rückenplatte von Figur Ia.

Figur 2a zeigt eine Draufsicht einer Rückenplatte eines Bremsbelags gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 2b zeigt eine Schnittansicht A-A der Rückenplatte von Figur 2a.

Figur 2c zeigt eine perspektivische Ansicht der Rückenplatte von Figur 2a.

Figur 3 a zeigt eine Draufsicht einer Rückenplatte eines Bremsbelags gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 3b zeigt eine Schnittansicht A-A der Rückenplatte von Figur 3a.

Figur 3 c zeigt eine perspektivische Ansicht der Rückenplatte von Figur 3 a.

Figur 4a zeigt eine Draufsicht einer Rückenplatte eines Bremsbelags gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 4b zeigt eine Schnittansicht A-A der Rückenplatte von Figur 4a.

Figur 4c zeigt eine perspektivische Ansicht der Rückenplatte von Figur 4a.

Figur 1 zeigt eine Rückenplatte 2 eines Bremsbelags gemäß Stand der Technik. Die Figuren Ia bis Ic zeigen die Rückenplatte 2 jeweils als Draufsicht (Figur Ia), als Schnittansicht zwischen A-A (Figur Ib) und als perspektivische Ansicht (Figur Ic). Die Rückenplatte 2 umfasst ein in die Rückenplatte 2 eingelassenes Belagbett 6 in dem sich noppenförmige, zylindrische Anbindeelemente 4 erheben. Die Anbindeelemente weisen Hinterschneidungen 8 auf, damit die Haftung zwischen Reibbelag und Rückenplatte erhöht wird.

Figur 2 zeigt eine Rückenplatte 2 eines Bremsbelags gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wieder zeigen die Figuren 2a bis 2c die Rückenplatte 2 jeweils als Draufsicht (Figur 2a), als Schnittansicht zwischen A-A (Figur 2b) und als perspektivische Ansicht (Figur 2c). Neben dem in die Rückenplatte 2 eingelassenen Belagbett 6 und den noppenförmigen, zylindrischen, sich erhebenden Anbindeelementen 4 umfasst die Rückenplatte 2 hier zusätzlich Rippen 10, zur Erhöhung der Steifigkeit der Rückenplatte 2. Diese Rippen können entsprechend ihrem Anwendungsbereich an jeder Stelle in dem Belagbett 6 gebildet sein. Eine Möglichkeit besteht in der Ausbildung von Längs- und Querrippen wie in Figur 2 gezeigt, aber auch z.B. diagonale Rippen wären denkbar. Die Anbindeelement 4 zeigen wieder Hinterschneidungen 8, zur besseren Anbindung des Reibbelags an die Rückenplatte 2.

Figur 3 zeigt eine Rückenplatte 2 eines Bremsbelags gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wieder zeigen die Figuren 3a bis 3c die Rückenplatte 2 jeweils als Draufsicht (Figur 3a), als Schnittansicht zwischen A-A (Figur 3b) und als perspektivische Ansicht (Figur 3 c). Die sich aus dem in die Rückenplatte 2 eingelassenen Belagbett 6 erhebenden Anbindungselemente 4 sind in diesem Fall als im Wesentlichen rechteckig ausgebildet und verlaufen längs der Rückenplatte 2. Auch hier sind die Anbindungselemente 4 mit Hinterschneidungen 8 versehen. Die Rippen 10 sind in dieser Ausführungsform im Wesentlichen Querrippen, welchen an Kreuzungsstellen 14 mit den Anbindeelementen verbunden sind. Zusätzlich sind auch die Rippen 10 mit Hinterschneidungen 12 versehen. Dadurch bleibt die Haftbarkeit des Reibbelags an der Rückenplatte 2 gewährleistet, obwohl einige der Anbindeelemente entfallen.

Figur 4 zeigt eine Rückenplatte 2 eines Bremsbelags gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auch in diesem Fall zeigen die Figuren 4a bis 4c die Rückenplatte 2 jeweils als Draufsicht (Figur 4a), als Schnittansicht zwischen A-A (Figur 4b) und als perspektivische Ansicht (Figur 4c). Bei dieser Ausführungsform sind die sich aus dem eingelassenen Belagbett 6 erhebenden Anbindeelemente sowohl als noppenförmigen, zylindrischen Anbindeelemente 4 als auch als im Wesentlichen rechteckig ausgebildete Anbindeelemente 16 ausgebildet. Die Anbindeelemente weisen jeweils Hinterschneidungen 8

bzw. 18 auf. Die im Wesentlichen rechteckigen Anbindeelemente 16 sind durch kreuzförmige Rippen 10 miteinander verbunden. Diese Verrippung führt zu einer Erhöhung der Steifigkeit der Rückenplatte bei gleichzeitiger Gewährleistung der Belagsanbindung mittels Hinterschneidungen an den Rippen.

Die jeweiligen in den Figuren gezeigten Rückenplatten können vorzugsweise aus einem Gusswerkstoff oder jedem anderen geeigneten Material gegossen werden. Dazu kann die gesamte Rückenplatte mit allen Anbindeelementen und Rippen aus einem Material einstückig gegossen werden. Es ist jedoch auch möglich, die Anbindeelemente und/oder die Rippen mit der Rückenplatte zu vernieten, zu vergießen, zu verschweißen oder zu verschrauben.