DE3346629C2 - Bolzenführung für den Sattel einer Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Bolzenführung für den Sattel einer Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Bolzenführung für den Sattel
einer Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu
seiner Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
11.
Eine derartige Führung zeigt beispielsweise die
DE-OS 33 23 737. Bei einer derartigen Führung, bei der
die beim Bremsen auftretenden Kräfte im wesentlichen von
einem Tragbolzen aufgenommen werden, kann es bei länger
dauerndem Betrieb zu einer Beschädigung der Führungsflächen
der Bolzenführung und damit zu einem Funktionsausfall
kommen.
In der DE-OS 27 45 327 wird eine Bolzenführung mit einer
Büchse offenbart, die in einer Bohrung des Schwimmsattels
verschieblich angeordnet ist. Die Büchse ist über einen
Gewindebolzen, der nicht mit der Bohrung im Sattel in Berührung
kommt, am Achsschenkel oder einem Flansch des Fahrzeugs
befestigt. Auf der Außenseite ist die Büchse zur Vermeidung von
Korrosion beispielsweise mit einer Cadmiumplattierung versehen
und besitzt zusätzlich eine Spiralnut, die zur Verbesserung der
Leichtgängigkeit mit Schmiermittel gefüllt ist. Nachteil dieser
Anordnung ist die Notwendigkeit der Verwendung von vielen Bauteilen
und letztenendes die nicht endgültige Vermeidung des
metallischen Kontaktes zwischen Bohrung und mit plattierter
Büchse versehenem Bolzen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten
Bolzenführungen mit geringem Aufwand dahin zu verbessern, daß auch bei
längeren Laufzeiten eine Beschädigung der Führungsflächen
und damit ein Funktionsausfall verhindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Ein Verfahren
zur Herstellung einer Bolzenführung enthält der Patentanspruch
11.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine eng tolerierte,
mit einer Langzeitschmierung ausgestattete Bolzenführung
geschaffen, die in einem weiten Temperaturbereich
von etwa -40°C bis +180°C uneingeschränkt betriebsfähig
bleibt. Um ihre Funktion, nämlich die Führung
des Sattels und die Übertragung der wesentlichen
Bremskräfte, zu erfüllen, weist die Führung entsprechend
den konstruktiven Sattelverhältnissen einen niedrig liegenden
Reibwert in der Größenordnung von max. 0,15 auf.
Mit der erfindungsgemäßen Bolzenführung wird die Bildung
von Passungsrost (Tribokorrosion) verhindert, so daß die
Führung auch bei sehr langen Betriebszeiten in jedem
Falle funktionsfähig bleibt. Als weitere Vorteile ergeben
sich dadurch ein gleichmäßiger Verschleiß der Beläge
und damit eine längere Nutzungsdauer.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen
sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden
beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Teilbelag-Scheibenbremse;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Teilbelag-Scheibenbremse
der Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Teilbelag-Scheibenbremse
der Fig. 1 entlang der Linie A-A.
Die in der Zeichnung dargestellte Teilbelag-Scheibenbremse
ist für den Einbau in ein Kraftfahrzeug vorgesehen.
Sie weist einen Bremsträger 2 auf, der mittels Befestigungsaugen
4, 6 an einem Achsschenkel, der Achse
oder einem anderen Bauteil der Radaufhängung des Kraftfahrzeuges
seitlich neben einer Bremsscheibe 8 anschraubbar
oder auf andere Weise befestigbar ist. Der
Bremsträger 2 bildet zwei im wesentlichen in einer
V-Konfiguration angeordnete Bremsträgerarme 10, 12, die
an ihren radial äußeren Enden Bohrungen aufweisen, von
denen in Fig. 3 nur eine zu sehen ist. Diese Bohrung 14
im Bremsträgerarm 10 ist dabei in einem axial verlaufenden
Ansatz 18 am äußeren Ende des Bremsträgerarmes 2 angeordnet.
Sie nimmt einen an einem Bremssattel 20 angebrachten
Tragbolzen 22 axial verschiebbar auf, wie weiter
unten näher beschrieben ist. In der anderen nicht
sichtbaren Bohrung des Bremsträgerarmes 12 ist ein (hier
nicht dargestellten) sich axial erstreckender Führungsbolzen
befestigt, der in einer axial ausgerichteten Bohrung
im Bremssattel axial verschiebbar ist. Weiterhin
kann das Bolzenführungssystem des Sattels auch so angeordnet
sein, daß der Tragbolzen 22 im Bremsträgerarm 10
aufgenommen wird, und die axial verschiebbare Bohrung 14
sich im Bremssattel 20 befindet.
Der Bremssattel 20 ist im wesentlichen schalenförmig
ausgebildet und weist einen ersten radial verlaufenden
Schenkel 28 auf, der einen Bremszylinder 30 bildet, welcher
einen (nicht dargestellten) Bremskolben aufnimmt.
An den Schenkel 28 schließt sich ein Brückenteil 34 an,
der die Bremsscheibe 8 übergreift. Auf der anderen Seite
des Brückenteils 34 geht dieses in einen weiteren radial
verlaufenden Schenkel 36 über. Seitlich neben dem Bremszylinder
30 ist im Schenkel 28 eine sich axial erstreckende
Bohrung 38 vorgesehen, in der der sich gleichfalls
axial erstreckende Tragbolzen 22 befestigt ist.
Der Tragbolzen 22 greift mit seinem freien, aus der Bohrung
38 herausragenden Ende, wie oben bereits angedeutet,
in die Bohrung 14 des Bremsträgers 10 ein und ist
darin axial verschiebbar. Das freie Ende des Tragbolzens
22 kann wahlweise mit einer spiralförmig umlaufenden
Schmiernut 23 versehen werden. Die Abstimmung der Durchmesser
des Tragbolzens 22 und der Bohrung 14 ist dabei
so vorgenommen, daß der Tragbolzen 22 mit der Bohrung 14
ein Festlager bildet. Infolgedessen sind für die Bolzenführung
sehr enge Toleranzen erforderlich.
Zwischen der durch den Tragbolzen und die Bohrung 14 gebildeten
Führung ist eine aus wenigstens zwei übereinander
angeordneten Teilschichten bestehende Zwischenschicht
40 vorgesehen, die im vorliegenden Fall auf den
Tragbolzen 22 aufgebracht ist, die jedoch in ähnlicher
Weise auch auf die Wandung der Bohrung 14 aufgetragen
sein kann. Mit dieser Zwischenschicht wird ein metallischer
Kontakt zwischen den Teilen der Führung dauerhaft
verhindert. Die Zwischenschicht weist eine haftungsaktive
Teilschicht auf, die unmittelbar auf der metallischen
Oberfläche vorgesehen ist und die vorteilhaft als 3-5 µm
starke Zinkphosphatschicht ausgeführt ist. Auf diese
Zinkphosphatschicht ist als zweite Teilschicht eine
Gleitlackschicht aufgebracht, die eine Schichtdicke im
Bereich von 5 bis 20 µm, zweckmäßig 12±4 µm, aufweist.
Die Gleitlackschicht beinhaltet ein Trockenschmierstoffsystem,
das Molybdändisulfit und Graphit in einem wärmehärtbaren
Kunstharz enthält. Alternativ kann anstelle
von Molybdändisulfit und Graphit auch Fluorkohlenstoff
vorgesehen sein. Zusätzlich kann eine Befettung mit
einem Spezialfett vorgesehen sein.
Das Verfahren zur Herstellung der Bolzenführung sieht
vor, daß auf ein Teil der Führung, d. h. auf den Tragbolzen
22 oder die Wandung der Bohrung 14 zunächst in einem
Vorbehandlungsschritt eine haftungsaktive Teilschicht
aus Zinkphosphat aufgetragen wird. In einer weiteren
Schicht wird dann die Gleitlackschicht aufgetragen,
worauf sich ein Aushärtungsschritt, zweckmäßig bei einer
Temperatur von 180°C, während einer Stunde anschließt.
In einem letzten Schritt kann schließlich eine zusätzliche
Befettung mit einem Spezialfett aufgetragen werden.
Claims (13)
1. Bolzenführung für den Sattel einer Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse,
die einen Bremsträger aufweist
sowie einen dazu axial verschiebbaren, eine Bremsscheibe
und Bremsbacken umgreifenden Sattel, wobei der
Bremsträger bzw. der Sattel zumindest einen Bolzen
aufweist, der in einer Bohrung des Sattels bzw. des
Bremsträgers geführt ist, und wobei zwischen den metallischen
Flächen des Bolzens und der Bohrung eine
Zwischenschicht vorgesehen ist,
die aus einer dünnen Beschichtung der Oberfläche des
Bolzens oder der Innenfläche der Bohrung besteht, wobei
die Beschichtung an einer dieser Flächen fest haftet
und an der anderen gleitet, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenschicht (40) nichtmetallisch ist,
einen metallischen Kontakt dauerhaft verhindert und
eine haftungsaktive Teilschicht aufweist, die insbesondere
Zinkphosphat enthält, und daß zusätzlich auf die
haftungsaktive Teilschicht eine Gleitlackschicht aufgebracht
ist.
2. Bolzenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Bolzen (22) der Haupttragbolzen
der Bremse ist, der die im wesentlichen beim Bremsen
auftretenden Kräfte aufnimmt.
3. Bolzenführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichtdicke der
haftungsaktiven Teilschicht im Bereich von
3-5 µm liegt.
4. Bolzenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gleitlackschicht
eine Schichtdicke im Bereich von
5-20 µm, insbesondere 12±4 µm, aufweist.
5. Bolzenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gleitlackschicht
Molybdändisulfit enthält.
6. Bolzenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gleitlackschicht
Graphit enthält.
7. Bolzenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gleitlackschicht
Fluorkohlenstoff enthält.
8. Bolzenführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gleitlackschicht
einen wärmehärtbaren Kunstharzbinder aufweist.
9. Bolzenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der
Zwischenschicht (40) eine zusätzliche Befettungsschicht
vorgesehen ist.
10. Bolzenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die haftungsaktive
Teilschicht unmittelbar auf die metallische
Oberfläche von Bolzen oder Bohrung aufgebracht ist.
11. Verfahren zur Herstellung einer Bolzenführung für den
Sattel einer Schwimmsattel-Teilbelagscheibenbremse,
die einen Bremsträger aufweist sowie einen dazu axial
verschiebbaren, eine Bremsscheibe und Bremsbacken umgreifenden
Sattel, wobei der Bremsträger bzw. der Sattel
zumindest einen Bolzen aufweist, der in einer Bohrung
des Sattels bzw. des Bremsträgers geführt ist,
insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die metallische
Oberfläche des Bolzens (22) oder der Bohrung (14) in
einem ersten Verfahrensschritt mit einer haftungsaktiven
Teilschicht beschichtet wird, auf die in einem
zweiten Schritt eine Gleitlackschicht aufgebracht wird
und daß danach eine Aushärtung erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aushärtung bei einer Temperatur
von etwa 180°C vorgenommen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aushärtungszeit etwa eine
Stunde beträgt.
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