-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Feder, die für einen Bremsklotz von Scheibenbremsen für Kraftfahrzeuge vorgesehen ist, wobei die Feder beispielsweise, wenn auch nicht ausschließlich, für die Verwendung an LKWs, Trucks und anderen Fahrzeugen für die Beförderung von Gütern auf der Straße ausgelegt ist.
-
Hintergrundtechnik
-
Damit die Bremsklötze richtig und fest in den entsprechenden Bremssätteln der Bremsklötze gehalten werden, ist in LKWs und Transportmitteln bekanntermaßen eine Blattfeder mit einer im allgemeinen gebogenen Form entlang der Seite, die in der montierten Stellung die Außenseite ist, in der radialen Richtung des Bremsklotzes vorgesehen. Die Funktion solcher Federn ist, den Beschleunigungen und Vorspannkräften, die während der Nutzung des Fahrzeugs auf die Bremsklötze ausgeübt werden, entgegen zu wirken, indem sie auf die Bremse des Bremssattels entspannt werden, gegen den bei bekannten Bremssätteln der zentrale gebogene Bereich der Feder lehnt.
-
Beispiele für solche Federn sind in
US 4 773 511 und
FR 2 461 161 beschrieben. Gemäß der Lehre dieser Dokumente hat die Blattfeder eine im Wesentlichen gebogene Form und weist zwei Enden auf, die etwa halbkreisförmig gebogen sind, wobei die Krümmung entgegen der Krümmung des zentralen Bereichs der Feder ist. Die Feder ist am Bremsklotz montiert, wobei die Feder selbst mehr oder weniger verformt wird und ihre zwei gebogenen Enden in die entsprechenden Aufnahmen, die an Vorsprüngen der Trägerplatte (auch Druckverteilerplatte genannt) des Bremsklotzes ausgebildet sind, eingeführt werden: die mehr oder weniger leichte Vorspannung aufgrund der Montageverformung der Feder hält die Feder am Bremsklotz in Position.
-
Solche Federn werden oft demontiert in der Verpackung des Bremsklotz-Ersatzteilkits geliefert; in Abhängigkeit der Art der Feder und des Bremsklotzes muss der Automechaniker oder in jedem Fall der Operator entweder: a) die Federn zunächst an den entsprechenden Trägerplatten und dann die Bremsklotz-Feder-Baueinheit an den Bremssätteln des Kraftfahrzeugs montieren, oder b) die Federn an den Bremsklötzen montieren, wenn letztere bereits an den Bremssätteln des Kraftfahrzeugs montiert sind. In beiden Fällen können sich die Blattfedern versehentlich lösen und den Installateur verletzen, wenn dieser Vorgang nicht richtig ausgeführt wird. Ferner wird es, je starrer die Feder ist, schwieriger und schwerer, die Feder an der Bremse zu montieren; eine hohe Steifigkeit der Feder ist jedoch wünschenswert, damit die Feder während der Nutzung des Fahrzeugs fest positioniert bleibt.
-
US 4 049 087 ,
WO 87/00896 und
EP 1 963 702 beschreiben Systeme zur Sicherung der Blattfeder, mit denen die Feder im Wesentlichen in der Mitte der Feder am Bremsklotz gehalten werden kann, während die Möglichkeit für radiale und tangentiale Bewegungen der Feder bestehen bleibt. Diese bekannten Systeme sind jedoch kompliziert und teuer herzustellen oder sie schwächen übermäßig die Konstruktion der Feder.
-
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Systems, welches für die Sicherung einer Blattfeder an einem Bremsklotz ausgelegt ist und dessen Herstellung leicht ist und keine wesentlichen Modifikationen der Federkonstruktion umfasst.
-
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Blattfeder, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und abnutzungsbeständiger ist.
-
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Bremsklotzes, der mit einer Feder ausgestattet ist, die Mittel aufweist, die für ihre Sicherung am Bremsklotz ausgelegt sind und im Wesentlichen in der Mitte der Feder angeordnet sind, wobei der Bremsklotz leicht und sicher an den Bremssätteln zu montieren sein sollte.
-
Nicht zuletzt ist ein Ziel der Erfindung die Bereitstellung eines Bremsklotzes der vorstehenden Art, der leicht und kostengünstig herzustellen ist und daher in industriellem Maßstab hergestellt werden kann.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Diese und andere Ziele werden mit einem Scheibenbremsklotz mit den in den anhängenden Ansprüchen definierten Merkmalen erreicht.
-
Die Feder gemäß der Erfindung kann ausgehend von einem flachen Metallblech durch Schneiden oder Scheren erhalten werden. Der so erhaltene Körper kann dann entlang von Biegelinien gebogen werden, gegebenenfalls nach dem Einkerben entlang der Biegelinien, wodurch eine hakenförmige Seitennase definiert wird. Die Feder kann ferner einer Wärmebehandlung unterzogen werden, um so dem Federkörper die von der Anwendung geforderte Konvexität zu verleihen.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Seitennase um 90° entlang drei aufeinander folgender paralleler Linien derart gebogen, dass sie einen hakenförmigen Bereich der Feder definiert, der zumindest teilweise einen Bereich der Trägerplatte des Bremsklotzes umgibt. Die Form der Nase, die als ein Haken um 90° gebogen ist, ist von weiterem besonderen Vorteil, da sie verhindert, dass sich die Oberfläche der Trägerplatte des Bremsklotzes beim radialen Durchbiegen der Feder bei der Montage des Bremsklotzes an den Bremssätteln verklemmt.
-
Vorteilhafterweise ist der so erhaltene Bremsklotz viel einfacher herzustellen als die Bremsklötze des Standes der Technik, er bedarf keiner Montageschweißungen und kann manuell ohne die Verwendung irgendwelcher zusätzlicher Ausrüstung montiert werden.
-
Gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Federnase als ein Haken entlang der drei Biegelinien gebogen wird, bevor sie am Bremsklotz montiert wird (Hauptoption), oder es kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Nasenbereiche, insbesondere der distale Bereich, erst nach der Montage der Feder am Bremsklotz gebogen wird (zweite Option).
-
Vorteilhafterweise kann gemäß der Erfindung die Feder im Herstellungsstadium am Bremsklotz gesichert werden, so dass der Installateur nur den Bremsklotz an den Bremssätteln montieren muss, oder der Installateur mit einem Kit, enthaltend die zur Montage am Bremsklotz bereite Feder, ausgerüstet werden, bevor der Bremsklotz an den Bremssätteln montiert wird, oder der Installateur mit einem Kit ausgerüstet werden, bei dem die Federnase noch entlang zumindest einer Biegelinie gebogen werden muss und vom Installateur selbst als ein Haken entlang der verbleibenden Biegelinie(n) gebogen werden kann, bevor der Bremsklotz am Bremssattel montiert wird.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Weitere Vorteile, die mit der vorliegenden Erfindung erlangt werden können, werden dem Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer nicht einschränkenden Ausführungsform, die in den folgenden schematischen Zeichnungen gezeigt ist, ersichtlich, wobei:
-
1 bis 4 Draufsichten der Blattfeder in ebenso vielen Herstellungsschritten sind;
-
5 eine Teilvorderansicht des Bremsklotzes, versehen mit einer Feder gemäß der Erfindung, ist;
-
6 eine Teilrückansicht des Bremsklotzes, versehen mit einer Feder gemäß der Erfindung, ist;
-
7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII von 5 ist;
-
8 eine perspektivische Vorderansicht des Bremsklotzes von 5 ist.
-
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 wird die Feder gemäß der Erfindung, ganzheitlich mit Bezugsziffer 11 gekennzeichnet, bevorzugt durch Scheren, ausgehend von einem flachen Stahlblech oder einem Blech aus einem anderen geeigneten Material, gefertigt. Die Form, die die Feder 11 unmittelbar nach dem Scheren annimmt, ist in 1 gezeigt. Wie in 1 zu sehen ist, umfasst die Feder 11 unmittelbar nach dem Schneiden einen geradlinigen Körper 13 und einen Vorsprung oder eine Seitennase 15, die integral mit dem geradlinigen Körper 13 ausgebildet und im Wesentlichen senkrecht und koplanar bezogen auf den geradlinigen Körper 13 angeordnet ist, wobei die Seitennase der Feder 11 eine im Wesentlichen T-artige Form verleiht. Bevorzugt ist die Nase 15 in der Mitte der Länge des Körpers 13 angeordnet, diese Position kann in Abhängigkeit der Anwendungen aber auch variieren.
-
Gemäß der Erfindung wird die Seitennase 15 um 90° entlang drei paralleler Biegelinien gebogen. Die Biegelinien können sich mit optionalen Einkerbungen, die in die Feder 11 eingedrückt sind, decken, was das Biegen erleichtert. Die erste Biegelinie, gekennzeichnet mit Bezugsziffer 17a, deckt sich im Wesentlichen mit der Umfangslinie des geradlinigen Körpers 13, die zweite und die dritte Biegelinie, gekennzeichnet mit Bezugsziffern 17b bzw. 17c, verlaufen entlang der Nase 15. Die Biegelinien definieren einen proximalen Bereich 15a der Nase, einen Zwischenbereich 15b und einen distalen Bereich 15c. Nach dem Biegen verläuft der proximale Bereich 15a ebenso senkrecht zu der Verlaufsebene des Abschnitts des Körpers 13 der Blattfeder 11, von dem die Nase 15 ausgeht.
-
Gemäß der Erfindung hat der proximale Bereich 15a eine sich verjüngende Form, die mit seiner Befestigung am geradlinigen Körper 13 beginnt. Die sich verjüngende Form ist bevorzugt die eines gleichseitigen Trapezes, wobei die Grundlinie des Trapezes der Biegelinie 17a entspricht und die kleinere Linie der Biegelinie 17b entspricht. Überdies sind die schrägen Schenkel des Trapezes um etwa 30° geneigt. Der Zwischenbereich 15b und der distale Bereich 15c der Nase 15 haben beide bevorzugt eine rechteckige Form.
-
Nunmehr umfasst unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 der geradlinige Körper 13 der Blattfeder 11 bevorzugt an seinen Enden ferner Kopplungsmittel, die für eine Kooperation mit den entsprechenden Kopplungsmitteln, die auf der Seite der Trägerplatte des Bremsklotzes vorgesehen sind, die so angeordnet ist, dass sie die Blattfeder 11 aufnehmen kann, ausgelegt sind. In der gezeigten Ausführungsform sind die an der Feder vorgesehenen Kopplungsmittel zwei Schlitze 19a, 19b, die so ausgelegt sind, dass sie die entsprechenden Vorsprünge 20a, 20b, die an der Flanke 21 der Trägerplatte 23 des Bremsklotzes 25 vorgesehen sind, aufnehmen können. Die Schlitze 19a, 19b können gleichzeitig mit dem Schneiden des Körpers 13 der Blattfeder 11 oder danach durch Scheren ausgebildet werden.
-
Der Körper 13 kann nahe seinen gegenüberliegenden Enden und nahe den Schlitzen 19a, 19b, wo vorgesehen, ferner einen entsprechenden geneigten Bereich 13a, 13b zur Versteifung der Konstruktion des Körpers 13 der Blattfeder 11 umfassen.
-
Nunmehr wird unter genauerer Bezugnahme auf die 5 bis 8 gemäß der Erfindung ein mit einer Blattfeder 11 versehener Bremsklotz 25 der oben unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschriebenen Art veranschaulicht. Gemäß der Erfindung ist der Körper 13 der Blattfeder mit der Trägerplatte 23 des Bremsklotzes 25 verbunden, wobei die Trägerplatte mit Hilfe einer bekannten Technik mit einer Schicht aus einem Reibungsmaterial 27 bedeckt wird. Vorteilhafterweise ist der Körper 13 der Blattfeder 11 mit der Flanke 21 der Trägerplatte 23 nicht nur mittels der vorstehenden optionalen Kopplungsmittel, sondern auch mittels der Seitennase 15 verbunden. Zu diesem Zweck umfasst die Trägerplatte 23 eine Bohrung 29, die ein entsprechendes Segment 31 definiert, das zumindest teilweise von der als ein Haken gebogenen Nase 15 umgeben ist. Gemäß der Erfindung werden bei der Montage der Feder 11 am Bremsklotz 25 bevorzugt drei Seiten des Segments 31, Flanken und Unterseite, von der Nase 15 umgeben. Überdies ist die Bohrung 29 in der Mitte der Länge der Flanke 21 in einem derartigen Abstand von der Oberfläche der Flanke 21 vorgesehen, dass sie eine Dicke für das Segment 31 von einigen mm, üblicherweise 2–5 mm, definiert und einen Querschnitt von etwa 5–10 mm aufweist, so dass der Durchgang der Nase 15 mit einem gewissen Spiel sowohl in axialer Richtung als auch tangentialer Richtung möglich ist. Durch dieses Spiel kann sich die Feder 11 bezogen auf den Körper des Bremsklotzes unter dem von den radialen Kräften, die auf die Feder 11 einwirken, wenn letztere an den Bremssätteln eines Fahrzeugs montiert wird, ausgeübten Druck radial durchbiegen. Bevorzugt weist die Bohrung 29 einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt oder in jedem Fall bevorzugt einen derartigen Querschnitt auf, dass sie eine Innenfläche 33a des Segments 31 definiert, wobei die Innenfläche im Wesentlichen eben und parallel zur Flanke 21 ist. Die ebene Fläche definiert eine entsprechende Trägerfläche für die Nase 15, insbesondere für den Zwischenbereich 15b der Nase 15, wenn die Feder 11 vollständig radial in der distalen Richtung bezogen auf die Flanke 21 der Trägerplatte 23 verläuft. Diese Anordnung entspricht im Wesentlichen der in den 5 bis 8 veranschaulichten Anordnung, bei der der Bremsklotz 25 zur Montage an den Bremssätteln bereit ist. Im Gebrauch kann sich der Zwischenbereich 15b der Nase 15 radial innerhalb der Bohrung 29 während der Durchbiegungen der Feder bewegen, bis er an der Anschlagfläche 33b gegenüber der Fläche 33a anschlägt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden der proximale Bereich 15a, der Zwischenbereich 15b und der distale Bereich 15c der Nase 15 um 90° gebogen, bevor die Nase 15 mit der Trägerplatte 23 des Bremsklotzes 25 verbunden wird. Gemäß dieser Ausführungsform werden der distale Bereich 15c und der Zwischenbereich 15b der Nase 15 – üblicherweise nach dem Ebnen des Federkörpers 13, wenn dieser beispielsweise durch Wärmebehandlung konvex gemacht worden ist – bereits gebogen in die Bohrung 29 des Bremsklotzes 25 eingeführt. Wird die Feder 11 anschließend gelöst, umgeben die drei Bereiche 15a, 15b und 15c zumindest teilweise das Segment 31 der Trägerplatte, und der Zwischenbereich 15b der Nase 15 steht im Wesentlichen in Anschlag mit der Innenfläche 33a des Segments 31 der Trägerplatte.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung werden nur der proximale Bereich 15a und der Zwischenbereich 15b der Nase 15 um 90° gebogen, bevor die Feder 11 und die Nase 15 mit der Trägerplatte 23 des Bremsklotzes 25 verbunden werden. Zudem wird gemäß dieser alternativen Ausführungsform der Erfindung der distale Bereich 15c der Nase 15 so gebogen, dass die Nase 15 zumindest teilweise das Segment 31 umgibt, nachdem der Zwischenbereich 15b in die Bohrung 29 eingeführt worden ist. So wird gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung nur der distale Bereich 15c der Nase 15 entlang der Linie 17c gebogen, nachdem die Feder 11 mit dem Bremsklotz 25 verbunden worden ist, wohingegen die verbleibenden zwei Biegungen entlang der Linien 17a, 17b im Voraus bewirkt werden, d. h., wenn die Feder noch von dem Bremsklotz getrennt ist.
-
In anderen Ausführungsformen können auch einer oder mehrere Bereiche 15a, 15b, 15c der Nase 15, bevor die Nase 15 in die Bohrung 29 eingeführt wird, und der/die verbleibende(n) Bereich(e) erst anschließend gebogen werden. Einer oder mehrere der Bereiche 15a, 15b, 15c der Nase 15 können um einen anderen Winkel als 90° gebogen werden, bevor die Feder 11 mit dem Bremsklotz 25 verbunden wird, und der Winkel kann auf 90° erhöht werden, nachdem die Nase 15 in die Bohrung 29 eingebracht worden ist.
-
Gemäß der Erfindung hat das Metallblech, aus dem die Feder 11 erhalten wird, bevorzugt eine einheitliche Dicke zwischen 1 und 2 mm, und bevorzugt hat es eine einheitliche Dicke von etwa 1,5 mm. Überdies wird die Feder 11 bevorzugt einer Wärmebehandlung unterzogen, um dem Federkörper die von der Anwendung geforderte Konvexität zu verleihen.
-
Die Erfindung, wie beschrieben und veranschaulicht, ist offen für mehrere Modifikationen und Variationen, die in dasselbe erfinderische Prinzip fallen.
