DE29515284U1 - Bremsbacken mit einem Bremsbelag und einem Bremsbelagträger - Google Patents
Bremsbacken mit einem Bremsbelag und einem BremsbelagträgerInfo
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Description
FRIMATEC 22.09.1995
Ingenieurgesellschaft mbH
Plückersmühle 13
Plückersmühle 13
42555 Velbert u.Z. 27 481 L/O
"Bremsbacken mit einem Bremsbelag und einem Bremsbelagträger"
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsbacken mit einem Bremsbelag und einem Bremsbelagträger, bei dem der Bremsbelag
und/oder der Bremsbelagträger mit Klebstoff versehen und gegeneinandergepreßt worden sind.
Zur Herstellung von Trommelbremsbacken für Trommelbremsen werden ein Bremsbelag und ein Metallschuh dauerhaft fest
aneinander angebracht. Der Bremsbelag wird gesäubert, woraufhin ein Klebstoff automatisch auf die zur Anbringung am Metallschuh
vprgesehene Fläche des Bremsbelags aufgetragen wird. Der Metallschuh wird entfettet und danach mit einem
Klebstoff versehen. Dieser kann z.B. auch durch Eintauchen in ein Bad aus Korrosionsschutzwerkstoff mit einem
Korrosionsschutz erfolgen.
Daraufhin werden der Metallschuh und der Bremsbelag gegeneinandergepreßt
und in einer Einspannvorrichtung bis zu mehreren Stunden unter Aufrechterhaltung der Andruckspannung
fest gegeneinandergedrückt. Die Verbindung zwischen dem
Bremsbelag und dem Metallschuh wird in einem Ofen ausgehärtet. Daraufhin erfolgt eine Abkühlung des Bremsbackens
und das Entnehmen aus der Einspannvorrichtung. Danach wird der komplette Bremsbacken überschliffen und nach einer Prüfung
einem Lager oder der Montage zugeführt.
Insbesondere diejenige Stufe des Verfahrensablaufs, bei der
der Bremsbelag und der Metallschuh in der Einspannvorrichtung bis zu mehreren Stunden in Andruck aneinandergehalten
werden, um die Klebeverbindung herzustellen bzw. zu stabilisieren, erfordert einen hohen Investitionsaufwand, da
aufgrund der langen Verweildauer innerhalb der Einspannvorrichtung viele dieser Einspannvorrichtungen vorgesehen
werden müssen, um auf annehmbare Stückzahlen zu kommen. Des weiteren ergibt sich bei dem bekannten Verfahren zum Ankleben
des Bremsbelags am Metallschuh ein vergleichsweise Undefinierter Verlauf einiger die Qualität der Klebeverbindung
bestimmender Parameter, z.B. der Temperatur und des Druckes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsbacken mit einem Bremsbelag und einem Bremsbelagträger zu schaffen,
bei dem zum einen der Zeitraum, der zur Herstellung der Klebeverbindung zwischen dem Bremsbelag und dem Bremsbelagträger
benötigt wird, erheblich verringert ist und darüber hinaus diejenigen Parameter, die die Qualität der genannten Klebeverbindung
wesentlich beeinflussen, besser erfaßt und gesteuert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, wenn der
Bremsbelagträger aufgeheizt worden ist, der Bremsbelagträger
und der Bremsbelag für einen vergleichsweise kurzen vorgegebenen Zeitraum gegeneinandergespannt worden sind und der
Bremsbelagträger nach dem Aufheizen abgekühlt worden ist, bevor der Andruck zwischen dem Bremsbelagträger und dem Bremsbelag
aufgehoben worden ist. Dabei kann der Bremsbelagträger aufgeheizt werden, wenn der Bremsbelag bereits gegen ihn angedrückt
wird; es ist jedoch genausogut möglich, den Bremsbelagträger zunächst aufzuheizen und dann den Bremsbelagträger
und den Bremsbelag für den vorgegebenen vergleichsweise kurzen Zeitraum gegeneinanderzuspannen. Bei der Aufheizung des
Bremsbelagträgers kann exakt gesteuert werden, welche Wärmemenge über den Bremsbelagträger an die zwischen dem Bremsbelagträger
und dem Bremsbelag ausgebildete Klebstoffschicht gerät. Aufgrund des vergleichsweise kurzen Zeitraums, während
dem der Bremsbelagträger und der Bremsbelag zusammengedrückt werden, können die Druckverhältnisse während der Andruckphase
exakt gesteuert und bemessen werden. Auch die Abkühlung des Bremsbelagträgers bzw. der Klebstoffschicht zwischen dem
Bremsbelagträger und dem Bremsbelag kann genau geregelt werden. Die Abkühlung kann in einfacher Weise dadurch erzielt werden,
daß die Aufheizung des Bremsbelagträgers beendet wird. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, eine Kühlvorrichtung
vorzusehen. Wesentlich ist nur, daß die Abkühlung des Bremsbelagträgers und damit der Klebstoffschicht zwischen
dem Bremsbelagträger und dem Bremsbelag erfolgt, bevor der Andruck zwischen dem Bremsbelagträger und dem Bremsbelag
aufgehoben wird.
Der Zeitraum, während dem der Bremsbelagtrager und der Bremsbelag
gegeneinandergespannt werden, kann vorteilhaft etwa zwei Minuten betragen. Während dieser zwei Minuten ist es
möglich, sowohl die Aufheiz- als auch die Abkühlphase durchzuführen. Darüber hinaus können während dieser zwei Minuten
die Parameter, die im wesentlichen die Qualität der Klebeverbindung bestimmen, exakt erfaßt und gesteuert werden, so
daß hinsichtlich der Qualität der Klebeverbindungen exakte Bereiche eingehalten werden können. Darüber hinaus kann die
Anzahl derjenigen Vorrichtungen, in denen der Bremsbelag und der Bremsbelagträger gegeneinandergepreßt werden, aufgrund
des im Vergleich zum Stand der Technik erheblich geringeren Zeitraums, in dem der Bremsbelag und der Bremsbelagträger
gegeneinanderverspannt werden, erheblich reduziert
werden.
Wenn der Druck, mit dem der Bremsbelagträger und der Bremsbelag gegeneinandergespannt werden, konstant gehalten wird,
ist es möglich, mit vergleichsweise geringfügigem Aufwand den Druck jeweils so auszuwählen, daß der für die Qualität der
Klebeverbindung optimale Druck eingestellt wird.
Bei der Verwirklichung der Erfindung hat es sich als besonders zweckmäßig und vorteilhaft herausgestellt, wenn
der Bremsbelagträger auf eine Temperatur von 200 bis 240 Grad C aufgeheizt wird.
Hinsichtlich des für die Gegeneinanderspannung auszuwählen-
den Druckes und der Aufheiztemperatur des Bremsbelagträgers sei darauf hingewiesen, daß diese je nach Eigenschaften des
verwendeten Klebstoffs variieren können. Die für jeden Klebstoff optimalen Temperatur- und Druckverhältnisse lassen
sich jeweils vergleichsweise einfach ermitteln.
Die Aufheizung des Bremsbelagträgers kann in konstruktiv wenig aufwendiger und exakt steuerbarer Weise erfolgen,
indem der Bremsbelagträger direkt in Form einer Widerstandsheizung mit Temperatur beaufschlagt wird.
Die Abkühlung des Bremsbelagträgers kann ohne großen Aufwand durchgeführt werden, wenn der Bremsbelagträger abgekühlt
wird, indem eine den Bremsbelagträger erwärmende Heizeinrichtung, beispielsweise in Form einer Widerstandsheizung,
nach Beendigung der Aufheizphase abgeschaltet wird. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, eine Kühleinrichtung
vorzusehen, die während der Abkühlphase auf den Bremsbelagträger einwirkt.
Zur Gewährleistung konstanter Druckverhältnisse während der Andruckphase, in der der Bremsbelag und der Bremsbelagträger
bei dazwischen angeordnetem Klebstoff gegeneinandergedrückt werden, ist es vorteilhaft, wenn der Andruck für
Trommelbremsbeläge zum Gegeneinanderspannen des Bremsbelagträgers und des Bremsbelags mittels eines hydraulisch
druckbeaufschlagten Spannbandes erzeugt wird.
Die Erfindung ist unabhängig davon durchführbar, ob der Bremsbelagträger der Metallschuh eines Bremsbackens einer
Trommelbremse oder die Belagträgerplatte einer Scheibenbremse ist. Wesentlich für die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist die vorstehend geschilderte Erwärmung und Abkühlung des Bremsbelagträgers sowie die Aufrechterhaltung
eines vorzugsweise konstanten Andrucks zwischen dem Bremsbelagträger und dem Bremsbelag während des Übergangs von der
Aufheiz- zur Abkühlphase sowie während der Abkühlphase.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ankleben eines Bremsbelags
an einen Bremsbelagträger, bei der eine Spanneinrichtung vorgesehen ist, in der der Bremsbelag und der
Bremsbelagträger gegeneinanderpreßbar sind, hat eine Heizeinrichtung, mittels der der Bremsbelagträger aufheizbar
ist, und eine Kühlvorrichtung, mittels der der aufgeheizte Bremsbelagträger abkühlbar ist. Hierdurch kann während eines
vergleichsweise kurzen Zeitraums, in dem der Bremsbelag und der Bremsbelagträger mittels der Spanneinrichtung gegeneinandergepreßt
werden, die Temperatur des Klebstoffs, der zwischen dem Bremsbelag und dem Bremsbelagträger angeordnet
ist, exakt den gewünschten Verlauf einnehmen, wobei darüber hinaus der Andruck, der auf den Klebstoff wirkt, exakt regelbar
ist.
In besonders einfacher Weise läßt sich ein konstanter Andruck zwischen dem Bremsbelag und dem Bremsbelagträger erzielen,
wenn ein Spannband vorgesehen ist, mittels dem der
Bremsbelag mit konstantem Druck gegen den Bremsbelagträger andrückbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein Blockdiagramm, in dem die einzelnen Verfahrensschritte beim Aufkleben eines
Bremsbelags auf einen Bremsbelagträger angegeben sind;
Figur 2 eine erfindungsgemäSe Vorrichtung zur automatischen
Herstellung einer Klebeverbindung zwischen Bremsbelag und Bremsbelagträger; und
Figur 3 eine Ausführungsform einer Station des erfindungsgemäßen
Verfahrens, wobei diese Station zur Anbringung bzw. zum Ankleben von Bremsbelägen
an Bremsbelagträgern dient.
In Figur 1 ist der grundsätzliche Ablauf der Verfahrensschritte,
die im Zusammenhang mit dem Ankleben von Reibbzw. Bremsbelägen an den Metallschuhen von Trommelbremsbacken
erfolgen, dargestellt. Zunächst werden die Metallschuhe in einer Anlage 1 vorbehandelt, wobei sie gereinigt
und mit Sandstrahlen beaufschlagt werden. Somit gelangen die Metallschuhe entfettet und gesandstrahlt in die Anlage
2, in die sie beispielsweise von Hand eingegeben werden.
In Anlage 2 werden die Metallschuhe mit einem Korrosionsschutz und/oder einem Klebstoff versehen. Die Aufgabe der
Metallschuhe in Anlage 2 erfolgt, wie bereits erwähnt, von Hand. Bei der Aufgabe von Hand kann geprüft werden, ob eine
Muldensandbestrahlung mit einbezogen werden soll. Die Metallschuhe werden in ein temperiertes Kleberbad getaucht
oder mit Klebstoff versehen. Die Zuführung des Klebstoffes erfolgt automatisch aus Gebinden. Nach der Entnahme der Metallschuhe
aus dem Kleberbad werden diese in einen Ofen eingeführt, in dem sie bei ca. 70 Grad C bis 80 Grad C über
einen Zeitraum von zehn bis zwanzig Minuten zur Trocknung des Klebstoffes verbleiben. Danach werden die entsprechend
behandelten Metallschuhe zwischengelagert.
In Anlage 3 wird beispielsweise als aufgerolltes Material eingesetztes Reibmaterial zwecks Konfektionierung vorbehandelt.
In Anlage 4 wird der Klebstoff auf die durch die Konfektionierung des Reibmaterials entstandenen Bremsbeläge aufgebracht.
Bei der Konfektionierung wurde das als Rollenware anfallende Reibmaterial maschinell bearbeitet und auf Maß
geschnitten. Die hierdurch entstehenden fertigen Bremsbeläge werden in einem Universalmagazin gestapelt und aus diesem
Universalmagazin heraus der Anlage 4 zugeführt. Darauf folgt das Aufwalzen des Klebstoffs auf den Bremsbelag, beispielsweise
in einer Hestica-Anlage. Die Schichtstärke, in der der
Klebstoff auf den Bremsbelag aufgebracht wird, kann vorteil-
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haft etwa 0,2 mm oder weniger betragen. Daraufhin erfolgt ein Abtrocknen des Klebstoffs für zwei bis drei Minuten bei einer
Temperatur von 70 Grad C bis 90 Grad C. Hierbei ist darauf zu achten, daß nach dem Abtrocknen des Klebstoffes das Lösungsmittel
oder das Wasser aus diesem entfernt sein muß.
Hinter der Anlage 2, in der die Metallschuhe durch Eintauchen in das Kleberbad mit einem Korrosionsschutz versehen
werden, und der Anlage 4, in der der Klebstoff automatisch auf die vorher konfektionierten Bremsbeläge aufgebracht wird,
werden die Metallschuhe und die Bremsbeläge in einer Stufe 5 einander zugeführt.
In Anlage 6 werden jeweils ein Metallschuh und ein Bremsbelag automatisch aneinandergeklebt. Nach dem Auflegen des
aus der Anlage 4 stammenden Bremsbelags auf den aus der Anlage 2 stammenden Metallschuh werden der Metallschuh und der
Bremsbelag mittels eines unter hydraulischem Druck stehenden Spannbandes in Anlage 6 aneinander angedrückt. Der Metallschuh
wird in Form einer Widerstandsheizung auf die vorgegebene Temperatur gebracht und auf dem entsprechenden
Temperaturniveau gehalten. Die Aufnahme bzw. die Lagerung des Metallschuhs erfolgt mittels zweier Klemmhalter,
die eine universelle Aufnahmeeinrichtung ausbilden. Hierbei ist auf einer Seite des Metallschuhs
zur Fixierung von dessen Position ein Anschlag ausgebildet. Zwecks Erwärmung über Widerstandsheizung werden
an einem Bandagenblech Kontakte angelegt. Die Aushärtung
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des Klebstoffes erfolgt während einer Zeit von einer bis zwei"Minuten und einer Temperatur von 2 00 Grad C bis
240'Grad C bei Konstanthaltung des Anpreßdruckes. Vor
Beendigung der Druckbeaufschlagung erfolgt eine Abkühlung des Metallschuhs durch Abschaltung der induktiven
Heizeinrichtung für ca. eine Minute. Danach wird ein den Metallschuh und den angeklebten Bremsbelag aufweisender
fertiger Bremsbacken aus der Anlage 6 entnommen.
Sie geraten wahlweise, je nach eingesetztem Klebermaterial, nacheinander in die als Durchlaufofen ausgebildete
Anlage 7 und die als Abkühleinrichtung ausgebildete Anlage 8. Die Aushärtung des Klebstoffs erfolgt im Durchlaufofen
der Anlage 7 für max. ca. eine Stunde bei 180 Grad C. Es sei darauf hingewiesen, daß sich diese Werte auf einen
als Umluftofen ausgebildeten Durchluftofen beziehen. Bei
anderen Ofentypen müssen die genannten Angaben entsprechend umgerechnet werden.
Alternativ können auch Klebersysteme eingesetzt werden, welche ohne eine zusätzliche Ofenhärtung funktionieren.
In solchen Fällen kann eine Ofenaushärtung entfallen.
Nach der Aushärtung im Durchlaufofen werden die Bremsbacken
in der Abkühleinrichtung der Anlage 8 auf unter 80 Grad C abgekühlt, um sie auf den SchleifVorgang bzw. auf eine manuelle
Entnahme vorzubereiten.
Alternativ kann statt der Abkühleinrichtung auch oder aber zusätzlich das Aufbringen eines Decklackes als Korrosionsschutz
in Anlage 8 erfolgen.
Aus der Abkühleinrichtung der Anlage 8 werden die Bremsbacken in die Anlage 9 abgegeben, in der die Bremsbacken
überschli f fen werden.
Die eine Schleifvorrichtung aufweisende Anlage 9 wird mittels eines Manipulators beschickt. In die Schleifvorrichtung
gerät immer ein Bremsbacken zum Überschleifen. Das Überschleifen des Bremsbackens erfolgt mittels Längsschliff
oder Querschliff. Während des Schleifvorgangs erfolgt eine automatische Maßkontrolle. Der Schleifvorgang wird zwecks
Qualitätssicherung dokumentiert. Es erfolgt eine 100%ige Kontrolle aller Bremsbacken. Aufgrund dieser Kontrolle wird
die Schleifvorrichtung gesteuert.
Es ist somit sichergestellt, daß aus der Anlage 9 nur Bremsbacken entnommen werden, die den gewünschten Qualitätsanforderungen
genügen. Hierdurch wird sichergestellt, daß die gesamte Vorrichtung mit den auf den Anlagen durchgeführten Verfahrensschritten
erstausrustungsfahig ist.
In der Stufe 10 werden die fertiggestellten und kontrollierten Bremsbacken der weiteren Verwendung zugeführt. Die hergestellten
Bremsbeläge sind erstausrustungsfahig.
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Die gesamte Vorrichtung ist explosionsgeschützt ausgestaltet, da wahlweise neben wasserlöslichen Klebersystemen auch
ein lösungsmittelhaltiger Klebstoff eingesetzt werden kann.
Die Klebstoffe werden vorzugsweise durch Aufwalzen aufgetragen.
In Figur 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform für die
Anlage 6, in der automatisch die Klebeverbindung zwischen dem Metallschuh und dem Bremsbelag hergestellt wird, dargestellt.
Auf einer Stützeinrichtung 11 sind Halterungen 12, 13, 14 vorgesehen, die zur Fixierung und Positionierung eines Metallschuhs
15 dienen. An den Metallschuh ist bereits mittels einer nicht dargestellten Kleberschicht ein Bremsbelag 16
vorläufig angebracht. Der Bremsbelag 16 wird mittels eines mit einem hydraulischen Druck beaufschlagten Spannbandes 17
gegen den Metallschuh 15 angedrückt. Zur Positionierung des Spannbandes 17 ist ein räumlich in bezug auf die Stützeinrichtung
11 bzw. die Halterungen 12, 13, 14 versetzbares Andruckjoch 18 vorgesehen. Das Spannband 17 ist mit einem
konstanten Druck beaufschlagbar. Hierdurch kann der Bremsbelag 16 während des vorgegebenen Zeitraums mit konstantem
Andruck gegen den Metallschuh 15 gedrückt werden.
In die Stützeinrichtung 11 bzw. die Halterungen 12, 13, 14 ist eine Heizeinrichtung integriert, mittels der der Me-
tallschuh 15 auf die gewünschte Temperatur in dem gewünschten Zeitraum aufheizbar ist. Des weiteren kann in die Stützeinrichtung
11 bzw. in die Halterungen 12, 13, 14 eine Kühleinrichtung integriert sein, mittels der der erhitzte Metallschuh
15 in gewünschter Zeit auf eine vorgebbare Temperatur abgekühlt werden kann.
Sowohl der Andruck, der mittels des Spannbandes 17 auf den Bremsbelag 16 ausgeübt wird, als auch die Erhitzung und die
Abkühlung des Metallschuhs 15 können in der vorstehend geschilderten
Vorrichtung exakt geregelt und überwacht werden. Der Andruck zwischen dem Bremsbelag 16 und dem Metallschuh
15 wird aufgehoben, nachdem die Abkühlung des Metallschuhs 15 erfolgt ist und die vorgegebene Temperatur für den gewünschten
Zeitraum eingehalten worden ist. Nach Verlassen der vorstehend geschilderten Vorrichtung wird der aus dem
Metallschuh und dem Bremsbelag bestehende Bremsbacken in die als Durchlaufofen ausgebildete Anlage 7 eingeführt.
In Figur 3 ist eine Ausführungsform für eine Anlage 6 gemäß
Figur 1 dargestellt. Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform hat die Anlage 6 mehrere der in Figur 2 gezeigten
Vorrichtungen, diese Vorrichtungen laufen auf einer kreisförmigen Bahn endlos um. Die Laufzeit einer dieser Vorrichtungen
zwischen einer Position, in der die genannte Vorrichtung einen Metallschuh 15 mit vorläufig angeklebtem
Bremsbelag 16 übernimmt, und einer Position, in der sie diese Einheit aus Metallschuh 15 und Bremsbelag 16 mit gehär-
- 14 -
teter Klebeverbindung an die Anlage 7 abgibt, der für die Herstellung der Klebeverbindung benötigten Verweildauer
entspricht.
Claims (11)
1. Bremsbacken mit einem Bremsbelag (16) und einem Bremsbelagträger
(15), bei dem der Bremsbelag (16) und/oder der Bremsbelagträger (15) mit Klebstoff versehen und gegeneinandergepreßt
worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbelagträger (15) aufgeheizt worden ist, daß der Bremsbelagträger
(15) und der Bremsbelag für einen vorgegebenen vergleichsweise kurzen Zeitraum gegeneinandergespannt worden
sind und daß der Bremsbelagträger (15) nach dem Aufheizen abgekühlt worden ist, bevor der Andruck zwischen dem Bremsbelagträger
(15) und dem Bremsbelag (16) aufgehoben worden ist.
2.· Bremsbacken nach Anspruch 1, bei dem der Zeitraum, während dem der Bremsbelagträger (15) und der Bremsbelag
(16) gegeneinandergespannt worden sind, ca. zwei Minuten
beträgt.
3. Bremsbacken nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Druck, mit dem der Bremsbelagträger (15) und der Bremsbelag (16)
gegeneinandergespannt worden sind, konstant ist.
4. Bremsbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Bremsbelagträger (15) auf eine Temperatur von 200 bis 240
Grad C aufgeheizt worden ist.
2 -
5. Bremsbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Bremsbelagträger (15) direkt in Form einer Widerstandsheizung
beheizt worden ist.
6. Bremsbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der
Bremsbelagträger (15) abgekühlt worden ist, indem eine den Bremsbelagträger (15) erwärmende Heizeinrichtung abgeschaltet
worden ist.
7. Bremsbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Andruck zum Gegeneinanderspannen des Bremsbelagträgers (15)
und des Bremsbelags (16) mittels eines hydraulisch druckbeaufschlagten Spannbandes (17) oder eines Andruckstempels
erzeugt worden ist.
8. Bremsbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Bremsbelagträger (15) der Metallschuh (15) des Bremsbackens
einer Trommelbremse ist.
9. Bremsbacken nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Bremsbelagträger die Belagträgerplatte einer Scheibenbremse
oder ein ähnlich geformtes Teil ist.
10. Vorrichtung zum Ankleben eines Bremsbelags (16) an einen Bremsbelagträger (15), mit einer Spanneinrichtung (11, 12,
13, 14, 17, 18), in der der Bremsbelag (16) und der Bremsbelagträger
(15) gegeneinanderpreßbar sind, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung, mittels der der Bremsbelagträger
3 -
(15) aufheizbar ist, und eine Kühleinrichtung, mittels der der aufgekühlte Bremsbelagträger (15) abkühlbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, mit einem Spannband (17) oder einem Andruckstempel, mittels dem der Bremsbelag (16)
mit konstantem Druck gegen den Bremsbelagträger (15) andrückbar ist.
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