DE29515284U1 - Bremsbacken mit einem Bremsbelag und einem Bremsbelagträger - Google Patents

Description

FRIMATEC 22.09.1995

Ingenieurgesellschaft mbH
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-

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teter Klebeverbindung an die Anlage 7 abgibt, der für die Herstellung der Klebeverbindung benötigten Verweildauer entspricht.

Claims (11)

ANSPRUCHE :

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.

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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

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(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.