CH633356A5

CH633356A5 - Reibblock fuer eine scheibenbremse, insbesondere eine fahrzeugscheibenbremse.

Info

Publication number: CH633356A5
Application number: CH820378A
Authority: CH
Inventors: Kurt Stahl
Original assignee: Kurt Stahl
Priority date: 1977-08-01
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1982-11-30
Also published as: DE2734585A1; ES472260A1; AT375742B; US4230207A; BE869432A; SE437070B; ATA557378A; GB2001719B; FR2399577A1; DE2734585C3; JPS5440972A; NL182338B; NL182338C; JPS6319737B2; GB2001719A; IT7850539A0; DE2734585B2; NL7808058A; SE7808223L; IT1109423B

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibblock für eine Scheibenbremse, insbesondere eine Fahrzeugscheibenbremse, der einen Trägerkörper aufweist, auf dem ein Reibbelag befestigt ist.

Bei Fahrzeugbremsen, insbesondere Kraftfahrzeugbremsen, tritt bei langanhaltendem oder häufigem Bremsen in einem kurzen Zeitraum ein sog. Bremsschwung auf. Durch die Erhitzung der Bremsen verändern sich vorübergehend die Reibeigenschaften des Bremsbelages, so dass die Bremswirkung erheblich vermindert wird. Diese Verminderung kann auch durch erhöhten Pedaldruck praktisch nicht mehr ausgeglichen werden. Versucht man nun, durch eine entsprechende Zusammensetzung des Reibbelages auch für hohe Temperaturen ausreichende Reibeigenschaften zu erzielen, was mit sog. «harten» Reibbelägen erreicht wird, so nimmt man damit in Kauf, dass in kaltem Zustand wegen der Härte des Reibbelages die Bremsscheiben einem erheblichen Verschleiss unterliegen, der sich erst mit zunehmender Erwärmung im Betrieb vermindert. Daher werden derartige Bremsbeläge bevorzugt bei Hochleistungsbremsen, beispielsweise bei Bremsen für Renn- und Sportwagen eingesetzt. Verwendet man dagegen sog. «weiche» Bremsbeläge, so ist im Normalbetrieb das Verschleissverhalten in Bezug auf die Bremsscheiben günstiger. Dem steht jedoch eine verminderte Standzeit der Reibbeläge gegenüber, so dass derartige Reibblöcke häufiger gewechselt werden müssen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Reibblock zu schaffen, der u.a. die Verwendung von harten Bremsbelägen auch für den Normalbetrieb gestattet, ohne dass die damit verbundenen Nachteile in Kauf genommen werden müssen.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Trägerkörper aus einem Material mit geringerer Wärmeleitfähigkeit als Stahl besteht. Durch diese Massnahme ist gewährleistet, dass bereits kurz nach Einleitung des Bremsvor-5 ganges sich der Reibbelag schon bei geringer Bremskraft auf die erforderliche Betriebstemperatur erwärmt hat und damit auch den Bedingungen für den Normalbetrieb genügt. Andererseits genügt der Wärmeabfluss über den Trägerkörper bei einer starken Erhitzung infolge langer Bremszeit, ohne dass ein entspre-lo chender Bremsschwung eintritt, da die günstigen Bremsschwundeigenschaften eines harten Bremsbelages voll ausgenutzt werden kann.

Grundsätzlich kann als Trägerkörper jedes Material mit entsprechenden Eigenschaften hinsichtlich Wärmeleitfähigkeit und 15 Festigkeit eingesetzt werden. So können beispielsweise neben Metallen mit schlechten Wärmeleiteigenschaften auch entsprechende Kunststoffe eingesetzt werden. Da es sich bei derartigen Reibblöcken jedoch um ein Verschleissteil handelt, das kostengünstig und in grossen Mengen herstellbar sein muss, ist in einer 20 besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Trägerkörper aus einem Hartporzellan besteht. Bevorzugt wird hierbei ein Hartporzellan entsprechend DIN 40 68 5 110.2 verwendet. Derartige Trägerkörper sind preisgünstig und in grossen Mengen herstellbar, besitzen die erfor-25 derlichen Wärmeleit- und Festigkeitseigenschaften, so dass mit derart ausgerüsteten Reibblöcken gute Betriebsergebnisse erzielt werden.

Bei der Untersuchung der Temperatureinflüsse auf die Bremswirkung wurde nun überraschend festgestellt, dass die 30 Leistungsfähigkeit einer Scheibenbremse auch in erheblichem Masse von der zwangsläufig unterschiedlichen Temperaturverteilung auf der Bremsscheibe und dem zugehörigen Reibblock in radialer Richtung beeinflusst wird. Überraschend hat sich nun gezeigt, dass in einer Ausgestaltung der Erfindung die Bremslei-35 stung erheblich verbessert wird, wenn die an der Bremsscheibe zur Anlage kommende Fläche des Reibbelages mit Ausnehmungen versehen ist, die nur zur Bremsscheibe hin offen sind und jeweils nur im Bereich der Auflauf seite und der Ablaufseite angeordnet sind, und dass im Einbauzustand und bezogen auf 40 die Hauptdrehrichtung der Bremsscheibe die auflaufseitigen Ausnehmungen in einem grösseren Abstand zur Drehachse angeordnet sind als die ablaufseitigen Ausnehmungen. Derartige Ausnehmungen im Reibbelag, die beispielsweise in Form von zylindrischen Ausnehmungen gestaltet sein können, haben zur 45 Folge, dass beispielsweise bei Automobilbremsen, im Vergleich zu einer Bremse mit den bisher üblichen Reibblöcken, die gleiche Bremskraft mit sehr viel geringerem Pedaldruck sich erzielen lässt. Ausserdem wird die Neigung zum Bremsschwund erheblich verringert, was vermutlich auf die gleichmässigere Tem-50 peraturverteilung zurückzuführen ist, die durch die angegebene asymmetrische Anordnung der Ausnehmungen im Reibbelag bewirkt wird. Auch hier scheint nach den Versuchsergebnissen die Beeinflussung der Wärmeabfuhr über den Trägerkörper eine wesentliche Rolle zu spielen.

55 In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Trägerkörper auf seiner dem Reibbelag abgekehrten Rückseite mit einer Schutzabdeckung verbunden ist. Eine derartige Schutzabdeckung ist insbesondere bei der Verwendung von Trägerkörpern aus einem zähharten Material, wie beispielswei-60 se Kunststoff oder Hartporzellan, von Bedeutung, da hierdurch örtliche Druckspitzen im Bereich der Anlage der Bremszylinder angebaut werden. Gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Schutzabdeckung aus Metallblech bestehen, wobei jedoch die Rückseite des Trägerkörpers nur teilweise abgedeckt 65 ist, um einen zu starken Wärmeabfluss zu verhindern.

In Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Schutzabdeckung, die quer zur Umfangsrichtung der Bremsscheibe weisenden Schmalseiten des Trägerkörpers wenigstens

3 633 356

teilweise abdeckt. Durch diese teilweise Abdeckung der bei, wie im Beispiel dargestellt, aus fertigungstechnischen Grün-

Schmalseiten wird ein hervorragender Kantenschutz für den den zweiteilig oder aber auch aus einem Stück hergestellt sein. Trägerkörper in den Bereichen erzielt, in denen die in Umfangs- Wenn die Schutzabdeckung aus einem Material hergestellt ist,

richtung der Bremsscheibe wirkende Bremskraft vom Sattel der das ebenfalls eine geringere Leitfähigkeit als Stahl aufweist,

Scheibenbremse aufgenommen werden muss. Kantenpressun- 5 dann kann die Schutzabdeckung auch die ganze Rückseite des gen und Druckspitzen, die zu örtlichen Verformungen, wie bei Trägerkörpers 1 überdecken.

Trägerkörpern aus Kunststoff oder Ausbrüchen, wie bei Trägerkörpern aus Hartporzellan entstehen könnten, werden hier- An einer Seite der Schutzabdeckung ist diese mit einer La-durch vermieden. sehe 9 versehen, die den Trägerkörper 1 seitlich überragt. An Der Reibbelag einerseits und die Schutzabdeckung anderer- 10 dieser Lasche sind Sicherungsmittel 10 befestigt, durch die der seits werden durch Verkleben mit dem Trägerkörper in üblicher Reibblock an den Sicherungsbolzen 11 des Bremssattels festge-Weise verbunden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der legt werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Trägerkörper wenigstens eine Ausnehmung aufweist, in der ein bestehen die Sicherungsmittel aus Klemmlaschen, die an der Vorsprung der Schutzabdeckung gehalten ist, so dass die Ver- Lasche 9 schwenkbar befestigt sind und die jeweils mit einer bindung zwischen Trägerkörper und Schutzabdeckung zusätz- 15 Raste 12 versehen sind, die in eine Ausnehmung 12' in der lieh zu der Klebverbindung formschlüssig bewirkt wird. Lasche in geschlossenem Zustand einrasten. Hierbei umgreift In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen die am Ende der Lasche 10 angeordnete Klemmspange 13 den sein, dass die Schutzabdeckung eine den Trägerkörper seitlich j eweiligen Sicherungsbolzen 11.

überragende Lasche aufweist, mit der wenigstens ein Siehe- Bei einer angenommenen Hauptdrehrichtung der zugehöri-rungsmittel zur Festlegung des Reibblocks am Sicherungsbolzen 20 gen Bremsscheibe (nicht dargestellt) in Richtung des Pfeiles 14 des Bremssattels verbunden ist. sind auf der Reibfläche des Bremsbelages 2 Ausnehmungen 15 Die Erfindung wird anhand einer schematischen Zeichnung angeordnet, die beispielsweise als zylindrische Bohrungen ausfür ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung gebildet sind. Diese Ausnehmungen 15 sind lediglich auf der der sind die Einzelteile des erfindungsgemässen Reibblockes in ei- Bremsscheibe zugekehrten Seite offen. Die Bohrungen erstrek-ner sog. Sprengdarstellung gezeichnet. Der dargestellte Reib- 25 ken sich nur über einen Bereich der Reibfläche und zwar so, block ist folgendermassen aufgebaut: Auf einen Trägerkörper 1 dass ein Teil der Bohrungen im Bereich der Auflaufseite 16 und aus einem Material mit geringerer Wärmeleitfähigkeit als Stahl, der andere Teil im Bereich der Ablaufseite 17 des Reibkörpers beispielsweise aus Hartporzellan, ist auf der einen Seite ein angeordnet sind. Bei einem Reibblock mit einer Reibbelagdicke Reibbelag 2 üblicher Zusammensetzung aufgeklebt. Auf der an- von etwa 9 bis 13 mm, einer Breite von 50 mm und einer Länge deren Seite ist der Trägerkörper 1 mit einer Schutzabdeckung 3, 30 von 90 mm beträgt der Durchmesser der Ausnehmungen 15 beispielsweise aus Stahlblech versehen, die ebenfalls durch Kle- beispielsweise etwa 8 mm. Die Dicke des Trägerkörpers kann je bung mit dem Trägerkörper 1 verbunden ist. nach Typ 4,5 bis 6 mm betragen, während die Dicke der Schutz-

Der Trägerkörper 1 weist Ausnehmungen 4 in Form von abdeckung 0,5 bis 1 mm beträgt. Die vorgeschlagene Anord-

durchgehenden Bohrungen auf, in die Vorsprünge 5 der Schutz- nung der Ausnehmungen 15 hat bei Versuchen eine nahezu abdeckung 3 hineinragen. 35 gleichmässige Temperaturverteilung in radialer Richtung auf

Die Schutzabdeckung 3 weist Abkantungen 6 auf, die einen der Bremsscheibe und dementsprechend auch auf der Reibflä-

Teil der in Umfangsrichtung der Bremsscheibe weisenden che des Reibblockes ergeben. Darüber hinaus liessen sich auch

Schmalseiten 7 umfassen. Zweckmässigerweise sind an den An- mit einem sog. «harten» Reibbelag bereits in kaltem Zustand lagestellen der Abkantungen 6 an den Stirnseiten 7 entspre- hervorragende Bremsleistungen erzielen, ohne dass nach langer chende Absätze 8 angeordnet, deren Tiefe geringer als die Dik- 40 Bremszeit ein mit herkömmlichen Reibblöcken vergleichbarer ke der Abkantungen 6 ist. Die Schutzabdeckung 3 besteht bei Bremsschwund auftrat. Dies dürfte neben der besonders günsti-

dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Stahlblech mit einer gen Wärmeverteilung durch die vorgeschlagenen Bohrungen

Stärke von etwa 0,5 bis 1 mm. Die Schutzabdeckung 3 sowie auch daran liegen, dass in sehr viel geringerem Masse als bisher deren Abkantungen 6 ergeben einen Schutz des vorzugsweise aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Trägerkörpers aus Hartporzellan gefertigten Trägerkörpers gegen punktförmi- 45 Wärme auf den Bremszylinder und damit auf die Bremsflüssig-

ge Belastungen durch die Bremszylinder bzw. durch die Anlage- keit übertragen wird. Selbst bei starker Erhitzung konnte ein flächen am Bremssattel, auf denen sich der Trägerkörper 1 über Bremsschwund infolge von Dampfblasenbildung im Bremszy-

die Abkantungen 6 abstützt. Die Schutzabdeckung 3 kann hier- linder nicht festgestellt werden.

C

1 Blatt Zeichnungen

Claims

633 356 PATENTANSPRÜCHE

1. Reibblock für eine Scheibenbremse, insbesondere eine Fahrzeugscheibenbremse, der einen Trägerkörper aufweist, auf dem ein Reibbelag befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (1) aus einem Material mit geringerer Wärmeleitfähigkeit als Stahl besteht.

2. Reibblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (1) aus Hartporzellan besteht.

3. Reibblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Bremsscheibe zur Anlage kommende Fläche des Reibbelages (2) mit Ausnehmungen (15) versehen ist, die nur zur Bremsscheibe hin offen sind und jeweils nur im Bereich der Auflaufseite (16) und der Ablaufseite (17) angeordnet sind, und dass die Ausnehmungen (15) auf der einen Seite in einem grösseren Abstand zur Drehachse angeordnet sind als die Ausnehmungen (15) auf der anderen Seite.

4. Reibblock nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (1) auf seiner dem Reibbelag (2) abgekehrten Rückseite mit einer Schutzabdeckung (3) verbunden ist.

5. Reibblock nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung aus Metallblech besteht und die Rückseite des Trägerkörpers (1) nur teilweise abdeckt.

6. Reibblock nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (3) die quer zur Umfangs-richtung der Bremsscheibe weisenden Schmalseiten (7) des Trägerkörpers (1) wenigstens teilweise abdeckt.

7. Reibblock nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (1) wenigstens eine Ausnehmung (4) aufweist, in der ein Vorsprung (5) der Schutzabdeckung (3) gehalten ist.

8. Reibblock nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (3) eine den Trägerkörper (1) seitlich überragende Lasche (9) aufweist, mit der wenigstens ein Sicherungsmittel (10) zur Festlegung des Reibblocks am Sicherungsbolzen (11) des Bremssattels verbunden ist.