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Die Erfindung betrifft eine Schichtplatte zur Schwingungstilgung, insbesondere für eine Scheibenbremse, mindestens bestehend aus einer ersten Schicht aus Metall und wenigstens einer zweiten, auf die erste Schicht aufgebrachten Schicht, nach dem Oberbegriff des ersten oder zweiten Anspruchs.
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Solche Schichtplatten werden auch „Shim” genannt. Herkömmliche geklebte Schichtplatten oder Shims bestehen aus einer oder mehreren Lagen Gummi und Metall und werden über einen Kleber auf der Rückenplatte von Bremsbelägen befestigt. Dabei entscheidet die Wahl des Klebers, ob das Shim bei hohen oder niedrigen Temperaturen seine dämpfende Eigenschaft entfaltet. Um ein Shim zu erhalten, das sowohl, bei hohen, als auch bei niedrigen Temperaturen dämpft, könnte man zum Beispiel zwei Shims aufeinander anbringen, einmal mit Kalt- und einmal mit Warmkleber als Verbindung. Diese Anhäufung von Schichten bedingt nachteilig mehr Bauraum, höheres Gewicht und höhere Kosten.
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Im Gegensatz dazu beschreibt die
DE 33 39 809 A1 eine Beilagenausbildung für Scheibenbremsbeläge, bei der ein Beilagenpuffer aus wärmebeständigem Verbundmaterial durch einen diesen überlagernden Metallbügel im Bremskolben justiert wird.
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Es ist auch üblich, wie die
DE 10 2010 004 012 A1 beschreibt, einen Kopplungshaken einer Unterlegplatte in einer Kopplungsbohrung der Bremsbelagrückenplatte zur Befestigung der Unterlegplatte einzurasten.
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Die dämpfende Wirkung entsteht bei geklebten Shims durch die Verzerrung der Kleberschicht, bei geklippten Shims durch Reibung zwischen Shim und Rückenplatte. Geklippte Shims können über eine Befettung der sich gegenüberliegenden Oberflächen von Shim und Rückenplatte einen eingestellten Reibwert haben und sie können nur bei großflächiger Anpressung ihre Wirkung erzielen. Kolbenseitige Rückenplatten haben die großflächige Anpressung oft nicht. Bei geklebten Shims ergibt sich durch den Klebstoff eine temperaturabhängige Dämpfung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine schwingungsdämpfende Schichtplatte bereitzustellen, die vorgenannte Nachteile vermeidet.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten und des zweiten Anspruchs gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.
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Nach der Erfindung besteht eine Schichtplatte zur Schwingungstilgung wenigstens aus einer ersten Schicht aus Metall und einer zweiten, auf die erste Schicht aufgebrachten Schicht. Die Schichtplatte ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht ein Magnetfeld ausbildet.
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Alternativ dazu kann eine Schichtplatte zur Schwingungstilgung wenigstens aus einer ersten Schicht aus Metall, aus einer auf die erste Schicht aufgebrachten Zwischenschicht aus einem elastomeren Werkstoff und aus einer zweiten, auf die Zwischenschicht aufgebrachten Schicht bestehen. Diese Schichtplatte ist ebenfalls dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht ein Magnetfeld ausbildet. Wenn dann die jeweilige Schichtplatte mit Hilfe der Magnetkraft der zweiten Schicht an einem schwingungsbehafteten oder schwingungsbehafteten und Wechselwärme ausgesetzten Teil angebracht ist, haben beide Gestaltungsarten der Schichtplatte zur Schwingungstilgung den Vorteil, dass eine temperaturunabhängige dämpfende Wirkung über den gesamten Temperaturbereich erzielt wird, da Magnetkraft und Reibwert temperaturunabhängig sind. Über die Stärke des Magnetfeldes, also die Stärke der Magnetkraft kann eine gewünschte Dämpfungskennlinie der Schichtplatte eingestellt werden. Durch die Magnetkraft entsteht im Reibspalt zwischen Schichtplatte und schwingungsbehaftetem Teil eine Reibkraft, die das System bei Biege- und Torsionsschwingungen dämpft, was bei einer Anwendung bei einer Scheibenbremse als Shim Bremsgeräusche beim Bremsen verhindert.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich durch verschiedene Anwendungsbereiche für die Schichtplatte. Insbesondere dort, wo Schwingungen und gleichzeitig große Temperaturunterschiede auftreten, ist die Schichtplatte von großem Vorteil. Zum Beispiel kann diese durch die Magnetkraft der zweiten Schicht an einer Bremsbelagrückenplatte eines Bremsbelags einer Scheibenbremse auf der Seite befestigt sein, die zu einem Bremssattel beziehungsweise einem Bremskolben hin gerichtet ist. Dies verhindert vorteilhafterweise das bekannte Bremsenquietschen und Bremsenknarzen über den ganzen Temperaturbereich, der sowohl kalte Bremsen vor Inbetriebnahme, als auch heiße Bremsen nach langen Bergabfahrten umfasst.
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Oder die Schichtplatte kann durch die Magnetkraft der zweiten Schicht an einem Schwingungen und/oder Wechselwärme ausgesetzten Fahrzeugteil befestigt sein und dort Schwingungen dämpfen. Dies kann vorteilhafterweise auch ein Karosserieblech sein. Aufgrund der Sonnenbestrahlung gibt es hier auch sehr große Temperaturunterschiede, wobei die Schwingungen des Karosserieblechs dann temperaturunabhängig von der Schichtplatte gedämpft werden.
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Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die zweite Schicht und dem schwingungsbehafteten Teil oder der Bremsbelagrückenplatte oder dem Karosserieblech ein Schmiermittel eingebracht ist. Das hat den Vorteil, dass die von der Magnetkraft bedingte Reibung noch besser beeinflusst werden kann. Hierbei kann durch die Wahl des Schmiermittels der jeweils auftretende Temperaturbereich beim Erhalt der Temperaturunabhängigkeit berücksichtigt werden. Im Vorfeld sind dazu mit verschiedenen Schmiermitteln Versuche zu fahren.
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Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung auf das Wesentliche beschränkt dargestellt. Es zeigen:
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1: eine Metallplatte nach dem Stand der Technik zur Anlage an eine Bremsbelagrückenplatte, an deren zu einem Bremskolben oder Bremssattel hin gerichteten Seite, im Querschnitt,
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2: eine erfindungsgemäße Schichtplatte, zur Anlage an eine Bremsbelagrückenplatte entsprechend 1,
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3: eine weitere erfindungsgemäße Schichtplatte, zur Anlage an eine Bremsbelagrückenplatte entsprechend 1 und
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4: eine Ansicht einer Bremsbelagrückenplatte von hinten, mit einer aufgebrachten, erfindungsgemäßen Schichtplatte nach 3, im Schnitt.
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Im Allgemeinen ist eine Scheibenbremse so konstruiert, dass sie eine Bremskraft erzeugt, indem beide Oberflächen einer Bremsscheibe, die sich zusammen mit einem Fahrzeugrad dreht, von fest stehenden Bremsbelägen zusammen gedrückt werden.
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Nicht dargestellt in den Figuren sind eine solche Scheibenbremse mit Kolben und Bremssattelgehäuse zum Drücken einer in 4 dargestellten Bremsbelagrückenplatte 1 mit daran befestigtem, nicht sichtbarem Bremsbelag (in die Zeichenebene hinein gerichtet) gegen eine wiederum nicht dargestellte Bremsscheibe. Die Bremsbelagrückenplatte 1 trägt auf einer Seite den Bremsbelag. Auf einer gegenüber liegenden Seite der Bremsbelagrückenplatte 1 ist eine Schichtplatte 3 entsprechend der 1 bis 3 auf der Oberfläche der Bremsbelagrückenplatte 1 angebracht, die beim Bremsvorgang von dem Kolben oder dem Bremssattelgehäuse gedrückt wird. Die Schichtplatten 3 dienen dazu, zu verhindern, dass Wärme und Vibrationen, also Schwingungen, die während des Bremsens erzeugt werden, auf den Kolben und das Bremssattelgehäuse übertragen werden und sie dienen auch dazu, eventuell auftretendes Vibrationsgeräusch zu reduzieren oder zu verhindern.
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Um die Schichtplatte 3 der 1 aus Metall mit der Oberfläche der Bremsbelagrückenplatte 1 zu koppeln, wird nach dem Stand der Technik ein Verfahren zum Anbringen der Schichtplatte 3 an der Oberfläche der Bremsbelagrückenplatte 1 verwendet, das einen Klebstoff benutzt. So besteht jede Schichtplatte 3 nach dem Stand der Technik wenigstens aus einer ersten Schicht aus Metall und einer nicht dargestellten zweiten, auf die erste Schicht aufgebrachten Schicht aus Klebstoff. Alternativ kann die Metallplatte 3 auch durch Clipse an der Bremsbelagrückenplatte 1 befestigt sein. Sie kann dann natürlich nicht als Schichtplatte bezeichnet werden, erfüllt aber denselben Zweck, nur uneffektiver. Nach dem Stand der Technik (1) werden Klebstoffe mit unterschiedlichen Temperatureigenschaften verwendet. Zum Beispiel acrylbasiert für Kaltanwendung und Silikon- oder Phenolbasiert für Heißanwendung. Da der Klebstoff in Verbindung mit der ersten Schicht aus Metall, die Schwingungsdämpfung bewirkt, können daher nach dem Stand der Technik mit zweischichtigen Platten 3 nur entweder im Bereich von Umgebungstemperaturen oder im Bereich von hohen Temperaturen die Schwingungen und Geräusche zufriedenstellend gedämpft werden, indem die durch die Schwingungen erzeugte Biegung der Bremsbelagrückenplatten 1 nicht auf die Metallschicht übertragen wird, da Schubspannungen im Klebstoff erzeugt werden, die den Schwingungen entgegen wirken.
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Um die Schwingungs- und Geräuschdämpfung auf oben beschriebene Weise nun sowohl bei hohen, als auch bei Umgebungstemperaturen zu verwirklichen, sieht die Erfindung vor, dass für die zweite Schicht kein Klebstoff verwendet wird, sondern, dass diese ein Magnetfeld ausbildet, das durch seine Anziehungskraft für eisenhaltige Werkstoffe zwischen Bremsbelagrückenplatte 1 und Metallschicht 2 der Schichtplatte 3 eingebracht, diese beiden magnetisch aneinander festlegt.
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So zeigen die 2 und 3 jeweils einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Schichtplatte 3 zum Einbringen zwischen Bremsbelagrückenplatte 1 und Bremskolben oder Bremssattelgehäuse. Die Schichtplatte 3 der 2 besteht aus der ersten Schicht aus Metall 2, einer auf die erste Schicht aufgebrachten Zwischenschicht aus einem elastomeren Werkstoff 4 und der zweiten, auf die Zwischenschicht aufgebrachten Schicht 5, die das Magnetfeld ausbildet. 3 stellt einen Querschnitt einer Schichtplatte 3 zur Schwingungstilgung dar, die aus der ersten Schicht aus Metall 2 und der zweiten, auf die erste Schicht aufgebrachten Schicht 5 besteht, die ein Magnetfeld ausbildet.
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4 zeigt eine Ansicht der Bremsbelagrückenplatte 1 von hinten, der dem Bremsbelag abgekehrten Seite, mit einer aufgebrachten Schichtplatte 3, geschnitten in der zweiten, magnetischen Schicht 5. Dies ist durch die Schraffur dargestellt. Deshalb sind die weiteren Schichten der Schichtplatte 3, die elastomere Zwischenschicht 4 und die Schicht aus Metall 2 in dieser Figur nicht sichtbar.
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Eine Schichtplatte 3 kann auch an einem Schwingungen und/oder Wechselwärme ausgesetzten anderen Fahrzeugteil als der Bremsbelagrückenplatte 1 befestigt sein, zum Beispiel an einem Karosserieblech.
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Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, wäre es den Fachleuten auf dem Gebiet klar, dass Änderungen bei diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass von den Prinzipien und dem Erfindungsgedanken der Erfindung abgewichen wird, deren Schutzumfang in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist. So können zum Beispiel Schichtdicken variiert und/oder weitere Schichten unterschiedlichsten Werkstoffs hinzu genommen werden. Auch mehrere Schichten desselben Werkstoffs sind denkbar, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Einzelne oder mehrere Schichten können auch durchbrochen oder anderweitig verändert sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3339809 A1 [0003]
- DE 102010004012 A1 [0004]
