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Die Erfindung betrifft eine Trägerplatte für Bremsbeläge von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, wobei an der Trägerplatte Haltebolzen fixiert sind, die zur Fixierung der Bremsbeläge dienen, wobei die Trägerplatte eine Vielzahl von Vertiefungen aufweist, dass jeweils ein Haltebolzen mit seinem Fußbereich in eine Vertiefung eingesetzt ist, und die Haltebolzen mit der Trägerplatte bleibend verbunden sind.
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Derartige Bremsbelagträgerplatten sind im Stand der Technik bekannt. Die Platten bestehen üblicherweise aus Stahl. Die Haltebolzen sind dabei als zylindrische Elemente, vorzugsweise aus Messing gefertigt und mit der Platte schmelzverbunden. Bisher werden die Haltebolzen mit ihrem Fuß an die Trägerplattenoberfläche gestoßen und durch einen Schmelzvorgang mit der Trägerplatte verbunden.
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Die Anordnung der Haltebolzen auf der Trägerplatte ist chaotisch, das heißt, es ist eine Vielzahl von Haltebolzen vorgesehen, die aber unregelmäßig über die Fläche der Trägerplatte verteilt sind.
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Nachteilig bei der bisherigen Trägerplatte ist, dass eine Schmelzverbindung der Haltebolzen mit der Trägerplatte erforderlich ist. Dies erfordert einerseits, dass die Materialien schmelzfähig sind, wobei andererseits durch den Schmelzvorgang punktuelle Beeinflussungen des Gefüges der Trägerplatte die Folge sind. Zudem kann aufgrund der Vielzahl der schmelzverbundenen Haltebolzen ein Verzug der Trägerplatte entstehen, so dass diese Trägerplatte nach der Schmelzverbindung der Haltebolzen gerichtet werden muss.
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Der eigentliche Bremsbelag wird auf die mit den Haltebolzen versehene Trägerplatte aufgebracht, beispielsweise aufgespritzt. Die Haltebolzen haben die Funktion, den Bremsbelag an der Trägerplatte zu halten, wobei zudem die Materialauswahl der Haltebolzen so getroffen ist, dass sie gemeinsam mit dem Bremsbelag verschleißen. Unbedingtes Erfordernis fur die Fertigung solcher Trägerplatten ist in dem Fertigungsbetrieb, dass einerseits entsprechende Stanz- und Umformwerkzeuge bereitgestellt werden, um die Trägerplatte beziehungsweise die Haltebolzen zu fertigen und andererseits geeignete Vorrichtungen vorhanden sind, um die Schmelzverbindung der Haltebolzen mit der Trägerplatte zu realisieren.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Trägerplatte gattungsgemäßer Art zu schaffen, die einfach lediglich mit Stanz- und Umformwerkzeugen hergestellt und mit den Haltebolzen komplettiert werden kann, also auf Einrichtungen zur Schmelzverbindung der Haltebolzen mit der Trägerplatte verzichtet werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das Material der Trägerplatte durch aktive Verformung gegen den Bolzenfuß oder über den Bolzenfuß verpresst ist, so dass der Haltebolzen mit der Trägerplatte bleibend verbunden ist.
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In einer einfachsten Ausführungsform ist die Trägerplatte lediglich mit einer Vielzahl von entsprechenden Vertiefungen versehen, in die jeweils ein Haltebolzen mit seinem Fußbereich eingesetzt wird. Zur Fixierung der Haltebolzen wird das Material der Trägerplatte gegen den Bolzenfuß oder über den Bolzenfuß verpresst, so dass der Haltebolzen mit der Trägerplatte bleibend verbunden ist. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl die Trägerplatte als auch die Haltebolzen lediglich mit Stanz- oder Umformwerkzeugen herzustellen. Auch die Verbindung der Haltebolzen mit der Trägerplatte erfolgt lediglich durch entsprechende Umformwerkzeuge. Einrichtungen zur Schmelzverbindung und/oder zur Verschweißung der Haltebolzen mit der Trägerplatte sind nicht erforderlich. Durch die entsprechende Anordnung und Ausbildung wird zudem erreicht, dass temperaturbedingte Verzugserscheinungen oder Verwerfungen bezüglich der Trägerplatte bei der Herstellung vermieden sind, so dass ein nachträgliches Richten der Trägerplatte nach der Anbringung der Haltebolzen nicht erforderlich ist.
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In an sich bekannter Weise ist zudem vorgesehen, dass die Trägerplatte aus Stahl besteht.
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Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Trägerplatte aus nicht schweißbarem Material besteht.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es möglich, die Trägerplatte aus nicht schweißbarem beziehungsweise nicht aufschmelzbarem Material herzustellen, so dass durch die erfindungsgemäße Ausbildung die Materialauswahl bezüglich der Trägerplatte erheblich vergrößert ist. Der Anwender kann also eine Vielzahl von Sondermaterialien für die Trägerplatte einsetzen.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Haltebolzen aus metallischem Material besteht, das gleiche oder geringere Reibverschleißeigenschaft hat wie oder als das Bremsbelagmaterial.
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In an sich bekannter Weise ist vorgesehen, dass der Haltebolzen aus Messing besteht.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung wird darin gesehen, dass der Haltebolzen am fußseitigen Ende einen Kragen oder einen Kragen bildende Teile aufweist und die Vertiefungen der Trägerplatte so bemessen sind, dass der Kragen oder die den Kragen bildende Teile vollständig in der Vertiefung versenkt angeordnet sind.
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Durch eine solche Ausbildung wird erreicht, dass einerseits der Haltebolzen selbst relativ schlank ausgebildet sein kann, so dass trotz der Vielzahl von Haltebolzen, die auf der Trägerplatte angeordnet sind, eine sehr große Fläche für den Bremsbelag zur Verfügung steht, da die Haltebolzen selbst das Bremsbelagmaterial zwar durchsetzen, aber nur geringe Flächenbereiche in der Reibfläche des Bremsbelages belegen. Durch den fußseitig vorgesehenen Kragen oder die den Kragen bildenden Teile wird eine relativ große Stützfläche des Haltebolzens an der Trägerplatte zur Verfügung gestellt, wobei die Vertiefung in der Trägerplatte entsprechend groß ausgebildet ist, um den Kragen oder die Kragen bildenden Teile aufzunehmen.
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Es wird damit ein besserer Halt in der Platte erreicht, was insbesondere deswegen von Bedeutung ist, weil bei bestimmungsgemäßer Benutzung der Trägerplatte bei Bremsungen des Fahrzeuges entsprechende Scherbelastungen auf den Bremsbelag und somit auf die Haltebolzen einwirken. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist eine diesen Belastungen standhaltende sichere Fixierung der Haltebolzen an der Trägerplatte realisiert.
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Bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass der Haltebolzen aus einem Drahtabschnitt besteht, dessen eines, den Fuß bildendes Ende zu einem radial vorragenden Kragen umgeformt oder angestaucht ist.
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Durch diese Ausbildung ist es sehr kostengünstig möglich, Haltebolzen mit entsprechendem Kragen auszubilden, in dem lediglich der Drahtabschnitt an einem Ende gestaucht wird, um den radial vorragenden Kragen zu erzeugen. Bei der Fertigung der Haltebolzen wird damit ein Materialverlust vermieden. Zudem wird durch das Anstauchen des Kragens eine Verfestigung des Materials im Bereich des Kragens erreicht, wodurch die Gesamtstabilität des Haltebolzens und der Verbindung des Haltebolzens mit der Trägerplatte verbessert ist.
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In an sich bekannter Weise kann vorgesehen sein, dass der Haltebolzen zylindrisch ist.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Kragen nach Art einer zylindrischen Scheibe geformt ist.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Kragen an seiner dem Bolzen zugewandten Randkante gefast oder konisch verjüngend geformt ist.
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Diese gefaste Randkante oder die konische Verjüngung kann vorzugsweise etwa über die halbe Höhe des Kragens ausgebildet sein. Diese Ausbildung dient insbesondere dazu, dass bei der Verbindung des Bolzens mit der Trägerplatte der Kragen in die entsprechende Vertiefung eingesetzt werden kann und das Material der Trägerplatte im Randbereich der Vertiefung über den verjüngten Bolzenfuß gepresst wird, so dass ein sicherer Sitz nicht allein durch Reibschluss, sondern durch Formschluss erreicht wird, da das Material der Trägerplatte, welches über die gefaste oder konische Randkante des Kragens des Bolzens gepresst wird, zu einem entsprechenden Formschluss in Verbindung mit einem Reibschluss führt.
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Zudem ist bevorzugt vorgesehen, dass die Vertiefungen der Trägerplatte zylindrisch geformt sind.
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Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Vertiefungen in die Trägerplatte eingedrückt oder eingeprägt sind, so dass im Bereich der Vertiefungen eine Verfestigung des Trägerplattenmaterials erzeugt ist.
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Die Vertiefungen sind demzufolge nicht spanabhebend erzeugt, sondern durch Einprägung oder Eindrücken ausgebildet, so dass einerseits kein Materialverlust entsteht und andererseits im Bereich der so ausgebildeten Vertiefungen eine Verfestigung des Trägerplattenmaterials erzeugt wird. In Verbindung mit der chaotischen Verteilung der entsprechenden Vertiefungen über die Trägerplatte wird hiermit eine Verfestigung der Trägerplatte insgesamt erreicht, was wiederum zu einer besseren Formhaltigkeit der Trägerplatte führt, so dass bei der bestimmungsgemäßen Benutzung der Trägerplatte nur ein geringer Wärmeverzug der Trägerplatte entsteht, wenn diese aufgrund der Bremsleistung des entsprechenden Fahrzeuges sich erhitzt.
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Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Vertiefungen im Durchmesser dem Durchmesser des Kragens angepasst sind, vorzugsweise gering größer als der Kragen sind.
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Die Vertiefungen müssen nur geringfügig größer als der Kragen des Haltebolzens sein, so dass einerseits der Haltebolzen zwar einfach in die Vertiefung eingesetzt werden kann, andererseits aber ein größeres Bewegungsspiel zwischen dem Kragen und der Vertiefung unterbunden ist. Das vorhandene Bewegungsspiel, welches zum Einsetzen des Kragens in die Vertiefung notwendig ist, wird später dadurch ausgeglichen, dass das Material der Trägerplatte um die Vertiefung herum verpresst wird, um den Kragen in der Vertiefung zu fixieren, wodurch auch das Spiel zwischen dem Kragen und der Vertiefung ausgeglichen wird.
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Besonders bevorzugt ist zudem vorgesehen, dass der Haltebolzen im Querschnitt rund ist und sich vom Bolzenkopf zum Bolzenfuß vorzugsweise stetig verjüngt.
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Bei dieser Ausbildung ist es in besonders geeigneter Weise möglich, das aufgespritzte Bremsbelagmaterial sicher zu fixieren, da durch die Verjüngung sichergestellt ist, dass auch bei einem Verschleiß der Bolzen, der Bremsbelag sicher gehalten ist. Die Formung des Bolzens in entsprechender Ausbildung ist in einfacher Weise durch einen Umformvorgang zu realisieren, bei dem einerseits die Verjüngung des Bolzens erzeugt wird und andererseits der Kragen an den Bolzen angestaucht wird.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Verjüngung konisch mit einem Konuswinkel von etwa 3° ausgebildet ist.
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Unter Konuswinkel wird dabei der Winkel verstanden, der zwischen dem Mantel des Bolzens und der lotrechten auf die Trägerplatte gebildet ist.
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Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass der Randbereich der Trägerplatte, der jeweils die Vertiefung umgibt, über den Rand des Kragens des Haltebolzens greifend verformt ist.
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Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Trägerplatte im verformten Randbereich neben dem Kragen des Haltebolzens eine ringförmige Verformungskontur oder eine ringförmige Eindruckrinne aufweist.
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Die Verformung kann beispielsweise mit einem Döpper oder dergleichen erfolgen, wobei bei der Verformung des Randbereiches durch die entsprechende Randkante des Döppers eine ringförmige Verformungskontur erzeugt wird. Diese ringförmige Verformungskontur dient bei der bestimmungsgemäßen Ausbildung der Trägerplatte dazu, dem Qualitätsprüfer optisch zu signalisieren, dass die Verpressung ordnungsgemäß und vollständig vorgenommen worden ist. Sofern die ringförmige Verformungskontur nicht umlaufend gleichmäßig in Erscheinung tritt, ist dies ein Signal dafür, dass die Trägerplatte nicht ordnungsgemäß mit dem Haltebolzen verbunden ist.
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Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Durchmesser der Verformungskontur oder der Eindruckrinne etwa 1/10 mm größer ist als der Durchmesser des Kragens des Haltebolzens.
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Die Erfindung stellt eine äußerst kostengünstig zu fertigende Trägerplatte mit Haltebolzen zur Verfügung, wobei die Trägerplatte selbst ohne zusätzlichen Aufwand mit den entsprechenden Vertiefungen versehen werden kann, da beim Stanzen der Trägerplatte die Vertiefungen im gleichen Arbeitsgang eingebracht werden können. Die Bolzen können lediglich als Umformteil aus einem Drahtabschnitt geformt werden und ohne zusätzlichen Energieaufwand (Schmelzen oder Schweißen) mit der Trägerplatte verbunden werden. Es ist somit möglich, die komplette Trägerplatte mit Haltebolzen in einen Fertigungsbetrieb zu fertigen, der lediglich Stanz- und Umformwerkzeuge in Betrieb nimmt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt:
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1 eine erfindungsgemäße Trägerplatte für Bremsbeläge mit daran befestigten Haltebolzen in Draufsicht;
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2 desgleichen im Schnitt II/II der 1 gesehen;
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3 einen Ausschnitt einer Trägerplatte mit Haltebolzen mit einem Verpresswerkzeug im Schnitt gesehen;
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4 eine Variante dazu in gleicher Ansicht;
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5 einen Haltebolzen gemäß 4 in Einzeldarstellung in Seitenansicht.
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In 1 und 2 ist eine Trägerplatte 1 für Bremsbeläge von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen gezeigt. An der Trägerplatte 1 sind eine Vielzahl von Haltebolzen 2 fixiert, wobei die Haltebolzen 2 in chaotischer Verteilung ungleichmäßig über die Fläche der Trägerplatte verteilt angeordnet sind. Diese Haltebolzen 2 dienen zur Fixierung eines Bremsbelages, der auf die Trägerplatte aufgebracht wird und die Haltebolzen 2 umgibt.
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Zur Anordnung der Haltebolzen 2 weist die Trägerplatte 1 eine Vielzahl von Vertiefungen 3 auf, in die jeweils ein Haltebolzen 2 mit seinem Fußbereich eingesetzt ist. Das Material der Trägerplatte 1 ist gegen den Fuß des Haltebolzens 2 oder über den Fuß des Haltebolzens 2 verpresst, so dass die Haltebolzen 2 sicher und bleibend mit der Trägerplatte 1 verbunden sind.
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Im Ausführungsbeispiel besteht die Trägerplatte 1 aus Stahl, während die Haltebolzen 2 aus Messing bestehen.
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Am fußseitigen Ende weist jeder Haltebolzen 2 einen Kragen 4 auf, der vollständig in die jeweilige Vertiefung 3 versenkt eingesetzt ist.
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Der Haltebolzen 2 besteht vorzugsweise aus einem Drahtabschnitt, dessen eines, den Fuß bildendes Ende zu einem radial vorragenden Kragen 4 gestaucht ist. Der Kragen 4 ist dabei nach Art einer zylindrischen Scheibe geformt. Der Kragen 4 kann über seine gesamte Höhe gefast oder konisch verjüngt geformt sein, wie im Ausführungsbeispiel gemäß 3 ersichtlich oder aber, was bevorzugt ist, der Kragen weist an seinem der Trägerplatte 1 zugewandten Endbereich einen zylindrischen Bereich 4' und in seinem dem Haltebolzen 2 zugewandten Bereich eine konische Verjüngung 4'' auf. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Haltebolzen 2 mit dem Kragen 4 sicher und passend in die Vertiefung 3 eingesetzt werden kann und durch den zylindrischen Bereich 4' in der richtigen orthogonalen Lage gehalten ist, bevor die Verpressung des Materials der Trägerplatte 1 über den oberen Bereich des Kragens 4'' vorgenommen wird. Die konische Verjüngung beziehungsweise die Fase des Kragens 4 dient dazu, das entsprechendes Material der Trägerplatte 1 beim Verpressen in den so gebildeten Freiraum verdrängt werden kann, so dass der Kragen 4 nicht nur reibschlüssig, sondern formschlüssig durch das verpresste Material der Trägerplatte 1 fixiert ist.
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Die Vertiefungen 3 werden vorzugsweise in die Trägerplatte 1 eingedrückt oder eingeprägt, so dass im Bereich der Vertiefungen eine Verfestigung des Trägerplattenmaterials erreicht wird. Hierdurch wird eine Verfestigung der Trägerplatte insgesamt erreicht, was zu besserer Formhaltigkeit der Platte führt und ebenso zu einem geringeren Wärmeverzug der Trägerplatte 1.
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Wie insbesondere aus 3 bis 5 ersichtlich, ist der Haltebolzen 2 im Querschnitt rund und verjüngt sich vom freien Ende des Bolzens zum Bolzenfuß 4 hin stetig nach Art eines Konus. Die Ausbildung des Konuswinkels beträgt etwa 3°. Dies ist die Winkelstellung zwischen dem Mantel des Haltebolzens 2 und der Mittelachse 5 des Haltebolzens 2.
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Zur Fixierung des Haltebolzens 2 an der Trägerplatte 1 ist der Randbereich der Trägerplatte 1, der jeweils die Vertiefung 3 umgibt, über den Rand des Kragens 4 des Haltebolzens 2 greifend verformt. Die 3 und die 4 ist anhand eines Werkzeuges 6 in Form eines Döppers verdeutlicht, wie der Umformungsvorgang abläuft. In den Zeichnungen ist gezeigt, dass der Haltebolzen 2 mit dem Kragen 4 in die Vertiefung 3 eingesetzt ist. Anschließend wird das Werkzeug 6 aufgesetzt und in Richtung der Trägerplatte 1 bewegt, so dass hierdurch die Stirnrandkante des Werkzeuges 6 das Material der Trägerplatte 1 umlaufend der Vertiefung 3 nach radial innen verformt und über die konische Mantelfläche des Kragens 3 sowie geringfügig über die Stirnfläche des Kragens 3 verformt, so dass eine sichere Fixierung des Haltebolzens 2 an der Trägerplatte 1 erreicht ist. Bei dieser Umformung entsteht neben dem Kragen 4 des Haltebolzens 2 eine ringförmige Verformungskontur 7, wie in 1 veranschaulicht ist. Hierdurch wird eine optische Erkennungshilfe zur Verfügung gestellt, die dem Qualitätsprüfer signalisiert, ob die Verpressung des Materials der Trägerplatte 1 ordnungsgemäß, das heißt, ringförmig, um die Vertiefung 3 herum erfolgt ist.
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Der Durchmesser der Verformungskontur 7 ist etwa 1/10 mm größer als der Durchmesser des Kragens 4 des Haltebolzens 2.
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Die Erfindung stellt eine kostengünstig zu fertigende und hochleistungsfähige Trägerplatte mit Haltebolzen für Bremsbeläge zur Verfügung.
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Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
