SCHMELING HANS-JOACHIM (DE)
HACH KARL-HEINZ (DE)
| DE2314135A1 | 1973-10-18 | |||
| DE2919537A1 | 1980-02-21 | |||
| DE2712049A1 | 1977-09-29 | |||
| FR2312690A1 | 1976-12-24 |
| 1. | Bremsklotz (1) für eine Scheibenbremse, bei dem eine obere Schicht (8) vorgegebener Stärke (S) des auf der Rückenplatte (9) aufgebrachten Belages (2) zumindest an einem seiner Randbereiche (3,4,5) abgeschrägt ist (chamfered lining), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die obere Schicht (8) derart abgeschrägt ist, daß sie bei allen Bremsungen gleicher Kraft sowohl das gleiche Verschleißvolumen verliert als auch eine mit der Anzahl der durchgeführten Bremsungen stark abnehmende Verschleißhöhe ( «__? h) je Bremsung aufweist. |
| 2. | Bremsklotz nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Konturlinie (6,7) der Abschrägung einen hyperbolischen Verlauf hat. |
| 3. | Bremsklotz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Konturlinie der D —K Abschrägung der Gleichung xn~xι *(γn) bzw« der Gleichung γn=γ1'(§n)~K gilt, wobei Xn = die Belaglänge der augenblicklich vorhandenen Oberfläche der Schicht, gemessen von der Mittelebene des Belages in tangentialer Richtung, 1 = die Länge des Belages in tangentialer Richtung, D = Belagdicke gesamt im Neuzustand, gemessen vom Boden des Belages bzw. der Trägerplatte, Y = die augenblickliche Höhe des Belages, n = Anzahl der durchgeführten Bremsungen und k = für den Belag typische Konstante als Verschlei߬ exponent, wobei K ? O. |
| 4. | Bremsklotz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abschrägung in eine Randzone (3,4,5) des Belages (2) gelegt ist, welche bei neu eingesetzten Belägen im Betätigungsfall einem beson¬ ders großen Auflagedruck gegenüber der BremsScheibe aus¬ gesetzt ist. |
| 5. | Bremsklotz nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß die Abschrägung in Urαfangsriehtung verlaufend an den oberen Rand (3) des Bremsklotzes (1) gelegt ist. |
| 6. | Bremsklotz nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t, daß gegebenenfalls zusätzlich Abschrä¬ gungen (4,5) an dem seitlichen Rand bzw. den seitlichen Rändern des Belages (2) vorgesehen sind. |
An Teilbelag-Scheibenbremsen tritt besonders beim neuen Be¬ lag während der ersten Bremsungen (Einlaufen der Beläge) ein verstärktes Belagausheben in radialer Richtung auf. Dies kann vielfach auf eine ungünstige Toleranzsituation zurück¬ zuführen sein, indem die verwendeten Bremsen nicht (mehr) den geforderten Toleranzen genügen oder die gekauften Beläge nicht hinreichend zu den verwendeten Bremsen passen. Einen wesentlichen Einfluß am Belagausheben haben die von ihrer Größe her unterschiedlichen, sich radial und tangential über den Belag verteilenden Reibungskräfte, die aus ungleich¬ mäßiger Belaganpressung der Belagoberfläche an die Brems¬ scheibe resultieren. Das kann so weit gehen, daß nicht nur der Belag bis zu dem vorgesehenen Anschlag ausgehoben wird, sondern erhebliche Kräfte über dem Belag auf das Bremsenge¬ häuse wirken, die versuchen, dieses in radialer Richtung aus seiner Führung zu heben. In extremen Fällen kann das dazu führen, daß die Faust in die Laufkontur der darüberliegenden Radschüssel gehoben wird.
Ungleich äßigkeiten in dem Einlauf- und Auslaufbereich der Beläge unterstützen zusätzlich das Belagausheben und dies insbesondere dann, wenn der Belag sich über einen relativ großen Sektorwinkel der Bremsscheibe erstreckt.
Die Problematik wird noch detaillierter in der DE-OS 25 17 109 erörtert. Als Abhilfe ist es bereits be¬ kannt, die Beläge in einer oberen Schicht an den in tangentialer Richtung seitlichen Rändern abzuschrägen. Der¬ artige Abschrägungen wirken, wie in der DE-OS 23 14 135 näher erläutert wird, auch einer Schiefstellung der Beläge gegenüber der Bremsscheibe entgegen.
Aus der FR-OS 75 16 750 (Veröffentlichungs-Nr. 2 312 690) ist es auch bekannt, den unteren in tangentialer Richtung verlaufenden Rand zu Zwecken der Geräuschbekämpfung abzu¬ schrägen.
Im Prinzip wird also beim Einlaufen eines neu eingebauten Bremsklotzes ein ralativ kleiner Teil des Belages abge¬ schliffen, um möglichst bald einen gleichmäßig und im rich¬ tigen Winkel an der Bremsscheibe anliegenden Belag zu erhal¬ ten, der dann eine erhöhte Lebensdauer hat.
Die Erfindung geht daher aus von einem Bremsklotz der sich aus dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ergebenden Gattung. Aufgabe der Erfindung ist es, die Lebensdauer der Brems¬ klötze zu verlängern und den Einlaufvorgang möglichst ab¬ zukürzen.
Die Erfindung wird durch die in dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Merkmalskombination gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, die Abschrägung derart auszugestalten, daß eine sehr starke degressive Ab¬ nutzung des abgeschrägrten Belagteils erreicht wird. Vorteil-
haft ist dabei, daß schon nach wenigen Bremsvorgängen eine recht gleichmäßige Belagoberfläche erreicht wird, so daß die folgenden Teile der abgeschrägten Schicht eine rasch wach¬ sende Oberfläche haben können, was zu einer Verlängerung der Nutzungsdauer der Beläge führt. Umgekehrt läßt sich der mit der Erfindung zu erzielende technische Erfolg so beschrei¬ ben, daß bei den ersten Bremsungen die Höhe des jeweils ab¬ geschliffenen Belaganteils gegenüber den bekannten abge¬ schrägten Belägen relativ groß ist, so daß schnell eine Korrektur der Belagoberfläche erreicht wird, während die Verschleißhöhe bei den folgenden Bremsbetätigungen gegenüber den bekannten abgeschrägten Belägen stark abnimmt. Insgesamt kommt man somit zu einem erheblich reduzierten Abriebvolumen für die abgeschrägte Schicht, so daß sich die Lebensdauer für den erfindungsgemäßen Bremsklotz erheblich vergrößert.
Die Merkmalskombination nach Anspruch 2 beschreibt eine be¬ stimmte geeignete Form der Abschrägung, die sich maschinell relativ leicht herstellen läßt.
Eine weitere Präzisierung hierzu ergibt die Merkmalskom¬ bination nach Anspruch 3. Eine besonders vorteilhafte Ausge¬ staltung der Erfindung ergibt sich durch die Anwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 4, bei der die erfindungs¬ gemäße Abschrägung gleichzeitig noch dazu ausgenutzt wird, Toleranzen oder die nachteilige Wirkung ungleichmäßiger Auf¬ lagekräfte auf den Bremsklotz (z.B. Schrägstellung des Bremsklotzes) zu beseitigen. Dabei läßt sich dieses Merkmal gemäß den Ansprüchen 5 und 6 auch an dem tangentialen oberen Rand und/oder den beiden seitlichen Rändern gezielt einzeln
oder in Kombination anwenden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an¬ hand der Zeichnung erläutert.
Darin zeigt
Fig. 1 einen Bremsklotz mit einem an drei Bereichen abge¬ schrägten Belag,
Fig. 2 einen Schnitt durch den Bremsklotz in Höhe der
Strichlinie B-B in Fig. 1, wobei die den Schnitt andeutende Strichelung bei dem Belag zur besseren Nachstellung weggelassen wurde und
Fig. 3 eine geschnittene Darstellung entsprechend Fig. 2 längs der Linie A-A in Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen Bremsklotz 1 mit einem Belag 2 auf der Rückenplatte 9, der in den beiden seitlichen Randzonen 4 und 5 und in der oberen in ümfangsrichtung verlaufenden Randzone 3 abgeschrägt wurde.
Aus Fig. 2 ist die Kontur 6 der Abschrägung in den Seiten¬ bereichen 4,5 zu erkennen, wobei diese hyperbolisch geformt ist. In Fig. 2 ist auch die bei einem einmaligen Bremsvor¬ gang durch Abrieb sich ergebende Verschleißhöhe <] h ange¬ deutet, die zusammen mit der zugehörigen Länge x und der zugehörigen Höhe zl das bei dem jeweiligen Bremsvorgang ab¬ geriebene Volumen ergeben.
Zur Vereinfachung der Verhältnisse wird angenommen, daß bei gleicher aufgewendeter Kraft jeweils auch das gleiche Volumen durch die Bremsscheibe am Belag abgerieben wird. Ge¬ genüber den bekannten linearen Abschrägungen ist bei der er¬ finderischen Abschrägung am oberen Ende der abgeschrägten Schicht 8 die Kontur stark geneigt und im Extremfall senk¬ recht, während am unteren Ende der Schicht die Kontur 6 sehr viel weniger geneigt ist und im Extremfall in eine parallel zur Trägerplatte verlaufende Linie übergeht. Dementsprechend sind die Verschleißhöhen __a h am oberen Ende der Schicht 8 sehr groß, während sie am unteren, längs der gestrichelten Linie G verlaufenden Ende der Schicht 8 sehr klein sind, gleiche Bremskräfte jeweils vorausgesetzt.
Fig. 3 zeigt in entsprechender Weise einen Schnitt längs der Linie A-A, in der ebenfalls eine hyperbolisch verlaufende Kontur 7 der Abschrägung in radialer Richtung gezeigt ist, die dem abgeschrägten Randbereich 3 entspricht.