Warning: fopen(111data/log202008110204.log): failed to open stream: No space left on device in /home/pde321/public_html/header.php on line 107

Warning: flock() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 108

Warning: fclose() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 113
Aus Blöcken bestehender Bremsbelag mit verbesserter Befestigung dieser Blöcke - Dokument DE69403122T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69403122T2 28.08.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0615074
Titel Aus Blöcken bestehender Bremsbelag mit verbesserter Befestigung dieser Blöcke
Anmelder Le Carbone Lorraine, Courbevoie, Hauts-de-Seine, FR
Erfinder Themelin, Luc, F-95540 Mery/Oise, FR;
Cornillon, Georges, F-93320 Les Pavillons-sous-Bois, FR;
Altmeyer, Michel, F-75001 Paris, FR
Vertreter Beetz und Kollegen, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69403122
Vertragsstaaten AT, DE, ES, IT
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 08.03.1994
EP-Aktenzeichen 944200773
EP-Offenlegungsdatum 14.09.1994
EP date of grant 14.05.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.08.1997
IPC-Hauptklasse F16D 69/04
IPC-Nebenklasse F16D 65/092   

Beschreibung[de]
BEREICH DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft den Bereich der Bremsen und insbesondere den der Bremsschuhe (auf englisch disc brake pad), die von Reibungsklötzen gebildet sind, die auf einem insgesamt ebenen Träger montiert sind, wobei die Schuhe dazu bestimmt sind, nach der Abnutzung der Klötze ausgetauscht zu werden.

STAND DER TECHNIK

Man kennt bereits zahlreiche Ausbildungen von Bremsklötzen.

So beschreibt einerseits das europäische Patent EP-B1-106 782 mehrere Arten von Anbringungsweisen der Reibungsklötze auf einem Träger. In diesem Patent sind die Reibungsklötze von einem Reibungsblock aus gesintertem Metall und einem Montageelement gebildet: einer Stange mit einem Querschnitt, der kleiner ist als der des genannten Blocks. Wie in den Fig. 1 bis 11 dieses europäischen Patents EP-B1- 106 782 dargestellt, erfolgt die Montage der Blöcke und des Trägers auf drei Arten:

- gemäß einer ersten Art, die alleine beansprucht ist, sind die Klötze auf einer weichen Platte montiert, die mit regelmäßig beabstandeten Öffnungen mit einem Querschnitt versehen ist, der im wesentlichen dem der genannten Stange nahekommt, wobei die Befestigung dadurch bewirkt wird, daß man die genannten Stangen in die genannten Öffnungen einführt und den Kopf der genannten Stange verformt, um ein Äquivalent einer Niete zu bilden. Die weiche Platte wird ihrerseits auf eine starre Platte aufgenietet, die mit einer Befestigungsklaue versehen ist.

In dieser Befestigungsweise, die in Fig. 6 dargestellt ist, können sich die Klötze unter der Wirkung einer mechenischen Spannung einzeln dank der Flexibilität der genannten, weichen Platte biegen.

- Gemäß einer zweiten Art und Weise, die in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist, sind die Klötze auf einer starren Platte montiert, die mit regelmäßig beabstandeten Öffnungen mit einem Querschnitt versehen ist, der im wesentlichen dem der genannten Stange nahekommt, wobei die Befestigung dadurch bewirkt wird, daß man die genannten Stangen in die genannten Öffnungen einführt und den Kopf der genannten Stange verformt, um das Äquivalent einer Niete zu bilden.

Die starre Platte ist mit einer Befestigungsklaue versehen.

- Gemäß einer dritten Art und Weise, die in den Fig. 9 und 11 dargestellt ist, sind die Klötze an einer starren Platte dadurch befestigt, daß man den Kopf der genannten Stangen auf der starren Platte anschweißt oder anlötet, die ihrerseits mit einer Befestigungsklaue versehen ist.

Andererseits kennt man durch die europäische Anmeldung EP- A1-428 191 bereits einen Bremsschuh, der in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist und durch die Montage (analog einer Vernietung) der Reibungsklötze erhalten ist, die von einem Reibungsblock gebildet sind, der in einer Metallmuffe enthalten ist, die fest mit einer Stange mit bearbeitetem Kopf und einem Durchmesser verbunden ist, der kleiner ist als der des genannten Blockes, wobei diese Kopfmuffe ein Element zur Montage auf einer starren Platte bildet, die mit kegelstumpfförmigen Öffnungen versehen ist.

Schließlich ist es durch das deutsche Gebrauchsmuster Nr. DE 8514 607 bekannt, Reibungsklötze mit Hilfe zweier ebener Platten zu halten, die mit Hilfe von Nieten zusammenmontiert sind, von denen die eine starr ist und Befestigungsmittel aufweist, die andere mit Öffnungen mit einer Form versehen ist, die der der genannten Klötze entspricht. Die Reibungsklötze sind von einem Reibungsblock gebildet, der in einer Muffe enthalten ist, die fest mit einer Tragscheibe verbunden ist, auf welcher eine kreisförmige Feder befestigt ist. Die genannten Klötze bewegen sich frei in den genannten Öffnungen mit einem Federweg, der durch die genannten Platten begrenzt ist, und werden elastisch gegen die Bremsscheiben mittels der genannten Federn angedrückt.

PROBLEMSTELLUNG

Um den tatsächlichen Anforderungen des Marktes zu genügen, hat die Anmelderin versucht, gleichzeitig mehrere Arten von Problemen zu lösen:

- einerseits hat sie nach einer zuverlässigen Lösung für das Problem des Verlustes von Reibungsklötzen während des Bremsvorganges gesucht, ein Problem, das bei den schon bekannten Produkten oft auftrifft, und für deren Durchführung die Notwendigkeit erkannt, einen Schuh mit drehgesperrten Klötzen zu erhalten.

- Andererseits hat sie nach einem einfachen und wirtschaftlichen Mittel gesucht, um diese Schuhe mit drehgesperrten Klötzken zu erhalten, sowie mit einer raschen Indexierung, um ihre Montage zu erleichtern, und dieses, ohne auf eine kompakte Stapelung sechseckiger Klötze oder auf eine Befestigung durch Verlötung/Verschweißung zurückgreifen zu müssen, wie sie in der EP 106 782 beschrieben ist. Tatsächlich ist es einerseits vorzuziehen, daß die Reibungsklötze beabstandet sind, um auf diese Art die thermographische Abbildung des Schuhs gegenüber der Scheibe während der Bremsung zu verbessern, deren Kühlung zu erleichtern und die Beseitigung der Abnutzungsprodukte zu erleichtern.

Andererseits bietet die Befestigung durch Verlötung/Verschweißung Nachteile (Versteifung der montierten Teile, das Problem der Steuerung des Schweiß-/Lötvorganges).

- Schließlich erfordern die modernen Qualitätsanforderungen mehr und mehr solche Kontrollen, sodaß dem Kunden die Qualität des ausgelieferten Produktes garantiert wird und für diesen letztgenannten kostspielige Versuche bei der Annahme vermieden werden.

Nun ist die nichtzerstörende Prüfung von Schweiß-/Lötstellen, die ihrerseits zwar bekannt ist, kein vernachlässigbarer Kostenfaktor, und ist auch nicht leicht durchzuführen, soweit sehr zahlreiche Schweißteile auf ein und demselben Bauteil mit kleiner Abmessung vorliegen.

Die Anmelderin hat demnach nach einem Befestigungsmittel für die Reibungsklötze auf einem Träger gesucht, bei denen sie nicht auf die bekannten Techniken der Schweißung/Lötung zurückgreifen muß, gleichzeitig aber eine erhöhte Zuverlässigkeit des Montagesystems garantieren kann.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Der erfindungsgemäße Bremsschuh ist durch Reibungsklötze gebildet, die auf einem Träger montiert sind und eine Reibungsfläche bilden, wobei jeder der genannten Reibungsklötze einen Reibungsblock mit einem über seine gesamte Höhe konstanten Querschnitt aufweist, der fest mit einem Montageelement für den genannten Klotz auf dem genannten Träger verbunden ist, wobei der genannte Träger eine starre Metallplatte aufweist, die mit einer Befestigungsklaue versehen ist und einer Montageplatte, die Öffnungen aufweist, und dadurch gekennzeichnet ist, daß

a) das genannte Montageelement mit einem Sockel für den genannten Reibungsklotz versehen ist, der eine axial asymmetrische Randleiste aufweist, die außerhalb der rechtwinkligen Projektion des genannten Blocks auf dem genannten Träger liegt,

b) die genannte Randleiste zwischen der Gesamtheit oder dem Teil einer kranzförmigen Einfassung der genannten Montageplatte, die jede genannte Öffnung umgrenzt, und der genannten starren Platte dank mechanischer Verbindungsmittel zwichen diesen beiden Platten eingeklemmt ist, mit der Zusammenwirkung von Vaterelementen der einen Platte mit entsprechenden Mutterelementen der anderen Platte, wobei jede Öffnung einen Querschnitt aufweist, der dem des genannten Blocks nahekommt, und

c) mindestens eine der genannten Platten eine örtliche Verformung in der Nähe der genannten Öffnungen mit der Tiefe E aufweist, die mit der Gesamtheit oder einem Teil der genannten Randleiste mit der Dicke E' (E' > E) zusammenwirkt, um auf diese Weise die genannte Randleiste festzuklemmen und so die Drehsperrung des genannten Reibungsklotzes zu erzielen. Die Lösung, die von der Anmelderin gefunden wurde, löst in wirtschaftlicher Weise die Gesamtheit der gestellten Probleme, gleichgültig, ob es sich um das Biegen der Klötze, ihre drehfeste Blockierung oder die Qualitätsforderung angeht.

Tatsächlich wird der erfindungsgemäße Schuh sehr einfach erhalten, wie sich das unmittelbar aus der Prüfung des erfindungsgemäßen Schuhes gibt:

- Herstellung von Reibungsklötzen, die von einem Reibungsblock aus an sich bekanntem Reibungsmaterial gebildet ist, der fest mit einem Sockel mit der für die Erfindung eigentümlichen Form verbunden ist.

- Herstellung von Montage- und Trägerplatten durch bekannte und automatisierbare Verformungsvorgänge für Metall-Bandmaterialien (Ziehen, Prägen, Zuschneiden usw.), und zwar derart, daß die genannten, mechanischen Verbindungsmittel (Vater- und Mutterelemente) gebildet werden und die genannte örtliche Verformung es gestattet, die genannte Randleiste einzuklemmen.

- Die Montage der Reibungsklötze und der Platten, die ihren Träger bilden, dadurch, daß man die genannten Vater- und Mutterelemente zusammenwirken läßt, was es nicht erforderlich macht, auf andere Mittel (beispielsweise Nieten) zurückzugreifen, und zwar derart, daß die Randleisten der Schuhe zwischen der genannten Montageplatte und der genannten Trägerplatte unter Spannung eingeklemmt werden.

Es ergibt sich aus dieser einfachen Herstellung der erfindungsgemäßen Bremsschuhe ein wirtschaftlicher Vorzug infolge ihrer verhältnismäßig geringen Kosten.

Ein wesentliches Merkmal für die erfindungsgemäßen Schuhe liegt in der Tatsache, daß die Reibungsklötze ohne starre Verbindung fest an ihrem Träger gehalten sind, da ja die Randleiste eines jeden Reibungsklotzes lediglich zwischen zwei Platten eingeklemmt ist.

Tatsächlich haben Versuche gezeigt, daß es zum Erhalten einer erhöhten Lebensdauer (mindestens zwei Jahre) des Bremsschuhes sehr wesentlich war, daß die Reibungsklötze gleichzeitig vollkommen fest mit ihrem Träger verbunden waren und ganz gewiß keine Neigung hatten, sich zu biegen oder zu drehen, gleichzeitig aber einen gewissen Freiheitsgrad aufwiesen, eine gewisse Flexibilität in Bezug auf den Träger, um Stöße während einer harten Bremsung abzustützen.

Ein anderes wesentliches Merkmal der Erfindung ergibt sich aus der Tatsache, daß es der erfindungsgemäße Schuh gestattet, die Randleiste des Reibungsklotzess mehr oder weniger kräftig einzuklemmen, und zwar durch geeignete, gleichzeitige Auswahl der mechanischen Eigenschaften der Materialien, insbesondere der Flexibilität, und der mehr oder weniger starken Beaufschlagung der Platten während der endgültigen Montage mit einer Spannung, indem man die Platten dank der genannten mechanischen Verbindungsmittel mehr oder weniger annähert.

So ist es ein großer Vorteil der Erfindung, getrennt einerseits die Flexibilität der Klötze in Bezug auf ihren Träger und andererseits die Flexibilität des Trägers selbst derart einstellen zu können, daß man den Bremsschuh an die Benutzungsbedingungen anpassen kann.

Schließlich ergibt sich die Verbesserung der Fertigungsqualität, wobei das Wort "Qualität" hier im Sinne der Abwesenheit von Herstellungsfehlern verwendet wurde, wie dies deutlich aus der Beschreibung des Herstellungsverfahrens erkennbar wird (siehe beispielsweise die Fig. 4a bis 4c), und aus der Tatsache, daß die spezifischen Vorgänge in der Anzahl begrenzt sind (Herstellung der Klötze, der beiden Platten, die den Träger und den Zusammenbau dieser Elemente bilden), daß sie mit wenigen Fehlergefahren ausführbar sind (gegebenenfalls automatisierte Folgen), und daß zusätzlich die hergestellten Schuhe leicht kontrollierbar sind, inbesondere durch Sichtkontrolle.

BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Alle Figuren bilden die Beispiele der Erfindung.

Die Fig. 1a bis 1c stellen einen Schnitt längs der Achse (24) des Reibungsblocks (4) dar, verschiedene Arten der Verformung der Platten (6, 7), die es gestatten, eine örtliche Verformung mit der Dicke E zu erzielen, und unterschiedliche Arten der Montage der beiden Platten (6) und (7).

In Fig. 1a weist alleine die Montageplatte (6) eine örtliche Verformung mit der Dicke E auf, während die Trägerplatte (7) die Verbindungs-Vaterelemente (21) trägt.

In Fig. 1b weist alleine die Trägerplatte (7) eine örtliche Verformung mit der Dicke E auf und trägt die Verbindungs- Vaterelemente (21).

In Fig. 1c weisen die beiden Platten (6) und (7) eine örtliche Verformung mit der Dicke E auf, wobei die Montageplatte (6) die Verbindungs-Vaterelemente (21) trägt.

Die Fig. 2a und 2b stellen Reibungsklötze dar, von unten gesehen und im Schnitt längs der Achse (24) des Reibungsblocks, um die verschiedenen Arten von Randleisten (13) darzustellen, die durch Zusammenwirkung mit einer örtlichen Verformung einer Montageplatte (6) und/oder Trägerplatte (7) die Sperrung des Reibungsklotzes gegenüber Drehung gestatten.

In Fig. 2a ist die Randleiste nicht durchgehend und weist eine Folge von drei erhabenen ringförmigen Abschnitten (14) und drei hohlen ringförmigen Abschnitten (Abwesenheit der Randleiste) auf.

In Fig. 2b ist die Randleiste (130) durchgehend, aber axial asymmetrisch.

Die Fig. 3a und 3b stellen einen Bremsschuh mit Schuhen dar (Schuhe der Art wie die, die in Fig. 2a dargestellt sind).

Fig. 3a ist eine Draufsicht und Fig. 3b ein Schnitt längs der Achse I-I der Fig. 3a.

Die Befestigungsklaue (12) ist dargestellt, die die Befestigung des Schuhes auf den Transportmitteln gestattet.

Die Fig. 4a bis 4c stellen schematisch im Schnitt längs der Achse (24) des Reibungsblocks die Herstellung eines erfindungsgemäßen Klotzes dar.

Fig. 4a stellt die drei zusammenzumontierenden Elemente dar: den Reibungsklotz (2) mit einem Rand (13), die Montageplatte (6) und die Trägerplatte (7), wobei die Montageplatte (6) eine kranzförmige Einfassung (11) mit einem erhaben verformten Abschnitt aufweist, sowie Befestigungsöffnungen (22), die Trägerplatte (7) zwei Stutzen (21) aufweist und diese beiden Platten durch Verformung eines Metallbandes erhalten wurden.

Fig. 4b stellt die gleichen drei Elemente in der Montagelage dar.

Fig. 4c stellt die Montage dadurch dar, daß man einen Druck von beiderseits der Platten (6) und (7) ausübt und die Stutzen (21) aufweitet.

Die Fig. 5a und 5b stellen im Längsschnitt längs der Achse (24) unterschiedliche Arten von Reibungsklötzen gemäß der Erfindung dar, die sich durch die geometrische Form des Sockels (9) unterscheiden, und zwar mit geringer relativer Höhe in Fig. 5a und mit derselben Höhe wie der Reibungsblock in Fig. 5b.

Die Fig. 6a bis 6e stellen im Maßstab 1 : 1 das erfindungsgemäße Beispiel dar.

Die Fig. 6a ist eine Draufsicht des nach dem Beispiel hergestellten Schuhes.

Fig. 6b ist ein Axialschnitt längs der Achse I-I der Fig. 6a, und die Fig. 6c stellt eine Vergrößerung des mit einem Kreis in Fig. 6b umrundeten Abschnitts dar.

Die Fig. 6d ist eine Ansicht desselben Schuhes von unten her, und Fig. 6e ist ein Axialschnitt längs der Achse II-II der Fig. 6d.

Die Fig. 7a bis 7c stellen im Axialschnitt die Herstellung eines Reibungsklotzes (2) durch Herstellung eines Sockels (9) (Fig. 7a), eines gesinterten Reibungsblocks (4) (Fig. 7b) und der Montage dieser beiden Elemente (Fig. 7c) dar.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung kann auf mehrere Arten verwirklicht werden, die es alle gestatten, die Ziele der Erfindung zu erreichen.

Gemäß einer ersten Art des erfindungsgemäßen Schuhes, die in der schematischen Fig. 1a dargestellt ist, können die genannte Montageplatte (6), die die genannte örtliche Verformung aufweist, und die Sperrung des Reibungsklotzes (2) gegenüber Drehung gemäß dreier unterschiedlicher Varianten erreicht werden.

Gemäß einer ersten Variante ist die genannte Randleiste (13) nicht durchgehend und weist mindestens eine Folge aus einem ringförmigen, erhabenen Abschnitt (14) und einem ringförmigen hohlen Abschnitt (15) auf. Die genannte kranzförmige Einfassung (11) weist gemäß der gleichen, genannten Folge erhaben verformte Abschnitte (16) und ebene Abschnitte (17) auf. Jeder genannte hohle ringförmige Abschnitt (15) greift in jeden genannten ebenen Abschnitt (17) derart ein, daß die Sperrung des genannten Schuhs gegenüber Drehung sichergestellt ist. Jeder genannte erhabene ringförmige Abschnitt (14) ist zwischen jedem verformten Abschnitt (16) der genannten kreisförmigen Einfassung (11) und die genannte starre Trägerplatte (7) derart eingeklemmt, daß der genannte Klotz (2) und der genannte Träger (3) zusammengebaut sind.

Diese Variante ist in Fig. 2a dargestellt.

Gemäß einer zweiten Variante bieten die genannte Randleiste (130) einen durchgehenden Vorsprung, während die genannte kranzförmige Einfassung (11), die axial asymmetrisch ist, einen erhaben verformten Abschnitt (160) darbietet, der an die genannte Randleiste (130) angepaßt ist. Die genannte Randleiste (130) ist zwischen die genannte kranzförmige Einfassung (11) und die genannte starre Trägerplatte (7) derart eingeklemmt, daß gleichzeitig die Sperrung des genannten Klotzes (2) gegenüber Drehung und sein Zusammenbau mit dem Träger (3) sichergestellt sind.

Diese Variante ist in Fig. 2b dargestellt.

Gemäß einer dritten Variante, die ihrerseits evident ist, ergibt sich die Sperrung gegenüber Drehung aus der Tatsache, daß der Reibungsblock (4) seinerseits keine axiale Symetrie aufweist, und daß die Öffnungen (10) der Montageplatte (6) einen Querschnitt aufweisen, der dem des Reibungsblocks nahekommt. Diese axial asymmetrischen Blöcke scheinen jedoch gegenüber den axial symmetrischen Blöcken und der typisch zylindrischen Form keine Vorzüge zu bieten.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schuhes weist die Trägerplatte (7) die genannte örtliche Verformung auf, wobei die Sperrung des Reibungsklotzes (2) gegenüber Drehung gemäß der vorangehend beschriebenen, drei Varianten erreicht werden kann.

Diese zweite Ausführungsform ist in Fig. 1b dargestellt.

Schließlich weisen gemäß einer dritten Ausführungsform, die in Fig. 1c dargestellt ist, die genannte Montageplatte (6) und die genannte starre Trägerplatte (7) die genannte örtliche Verformung auf.

Wie dies bereits im einzelnen dargestellt ist, sind die Reibungsklötze (2) mit dem Träger (3) lediglich dadurch fest verbunden, daß die Randleisten (13) zwischen zwei Platten (6) und (7) eingeklemmt sind, die den Träger bilden, und von denen mindestens eine der beiden für jeden Klotz eine örtliche Verformung aufweist, die einen Querschnitt darbietet, der ein wenig größer ist als der der Randleiste, wobei diese örtliche Verformung (16, 160, 18) dazu bestimmt ist, den Sockel (9) des Reibungsklotzes (2) einzuklemmen und zu sperren.

Diese örtliche Verformung weist eine Höhe E auf (Abstand längs der Achse (24) zwischen dem ebenen und dem verformten Anlageabschnitt) auf. Es ergibt sich, daß, wenn die genannte örtliche Verformung auf den beiden Platten (6) und (7) vorliegt, die Höhe E der Summe der Höhen einer jeden der beiden örtlichen Verformungen entspricht. Siehe Fig. 1a bis 1c. Der Abstand zwischen den Platten (6) und (7) ist während der örtlichen Verformung kleiner als 0,5.E'. Dieser Abstand ist im wesentlichen gleich E'-E.

Er ist bevorzugt kleiner als 0,1.E', um derart die genannte Randleiste (13, 130) wirksam einzuklemmen.

Wenn dieser Abstand zu groß ist, ist die Sperrung gegenüber Drehung unzureichend. Es ist dagegen notwendig, E'> E zu haben, um die Platten (6) und (7) ausreichend unter Spannung zu setzen und demnach einen angemessenen Druck auf die Randleiste (13) sicherzustellen.

Wie schon unterstrichen, liegt ein wesentliches Merkmal der Erfindung, um gleichzeitig eine Fertigung mit konstanter Qualität sicherzustellen und einen Schuh mit hoher Leistung zu erhalten, der auch an die Bedürfnisse der Kunden anpaßbar ist, in der Wahl der Mittel zur Verbindung der beiden Platten, nämlich der Montageplatte (6) und der Trägerplatte (7).

Die mechanischen Verbindungsmittel (8) der Montageplatte und der Trägerplatte weisen Metallstutzen (21)auf, die durch Verformung (Ziehen, Prägen) entweder der Montageplatte oder der Trägerplatte erreicht wurden, welche nach dem Durchgang durch die Befestigungsöffnungen (22) der anderen der Platten, nämlich der Trägerplatte oder der Montageplatte, derart aufgeweitet sind, daß die Wirkung einer Vernietung erhalten wird, die die Platten zueinander unter Spannung setzt, ohne sie dagegen vollkommen starr in Bezug aufeinander zu verbinden, wie dies bei einer mechanischen Verbindung durch eine Schweißung oder sogar durch eine Vernietung der Fall sein könnte.

Die beiden Platten, die Montageplatte (6) und die Trägerplatte (7), bewahren infolge dieser Tatsache zueinander eine gewisse Flexibilität, insbesondere in axialer Richtung.

Diese mechanische Verbindungsweise kann wunschgemäß über die Trägeranordnung (3) verteilt werden. Es ist demnach möglich, eine Zusammendrückung der Randleiste (Spannung zwischen den Platten, die den Träger bilden) zu wählen, die entsprechend der Lage des Reibungsklotzes auf seinem Träger unterschiedlich sein könnten, beispielsweise nicht dieselbe Zusammendrückung in der Mitte oder am Rande des Trägers.

Indessen sind im allgemeinen die genannten mechanischen Verbindungsmittel (8) (Stutzen (21) der einen Platte und Befestigungsöffnungen (22) der anderen Platte) in einer im wesentlichen regelmäßigen Weise auf der Baugruppe des genannten Trägers (3) verteilt, und zwar auf eine solche Weise, daß jeder Reibungsklotz (2) bevorzugt von 2 bis 4 genannten mechanischen Verbindungsmitteln umrundet ist.

Diese bevorzugte Verbindung schließt nicht die Möglichkeit aus, die Schweißung am Umfang des Trägers zu benutzen. Tatsächlich hat es die Anmelderin beobachtet, daß es dort insbesondere zum Abschwächen von Schwingungen von Vorteil wäre, daß zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Verbindungsmitteln die Ränder der beiden Platten, nämlich der Montageplatte (6) und der Trägerplatte (7), verschweißt sind oder Schweißpunkte (23) am Umfang des genannten Schuhes aufweisen.

Was die Wahl der Materialien angeht, die den Schuh bilden, muß man das Material, das die Platten (6) und (7) bildet, das Material, das den Reibungsblock (4) bildet, und das Material, das den Sockel (9) bildet, unterscheiden.

Das Material, das die genannten Platten (6, 7) bildet, ist stets unter den Metalllegierungen ausgewählt, bevorzugt Stahl. Diese Platten haben eine Dicke, die im allgemeinen zwischen 1 und 4mm liegt.

Man könnte unterschiedliche Stahlsorten für jede der Platten benutzen, entsprechend der angestrebten Flexibilität und der Eignung zur Verformung (das Verformen, um die genannten Stutzen und die genannte örtliche Verformung zu erhalten). Mindestens eine der genannten Platten ist bevorzugt ein Stahl mit hoher Streckgrenze.

Bevorzugt benutzt man entweder zwei Platten aus Stahl mit hoher Streckgrenze oder eine Kombination aus einer Platte aus Stahl mit hoher Steifigkeit und einer Platte aus Stahl mit hoher Streckgrenze. Die Sorten, die erfindungsgemäß benutzt werden können, sind bevorzugt unter den Sorten zu wählen, die einerseits von E240C bis E355C und andererseits von E315D bis E690D reichen, das sind Bezeichnungen gemäß der französischen Normen NF A36-231 und NF A36-232.

Was das Material angeht, das den gesamten Reibungsblock (4) bildet, ist es an sich bekannt und besteht im allgemeinen aus gesintetem Material (Metallpulver, keramische Pulver) oder aus Kohlenstoff.

Was das Material angeht, das den Sockel (9) bildet, so ist es im allgemeinen ein Stahl mit höheren mechanischen Eigenschaften, guter Wärmestandfestigkeit und geringer Empfindlichkeit gegenüber Temperaturabweichungen - eine Notbremsung könnte zu einem raschen Temperaturanstieg des Sockels um 800ºC führen.

Als Beispiel eines zur Bildung eines Sockels geeigneten Materials kann man einen Stahl des Typs 15CDV6 benennen, eine Bezeichnung gemäß der Norm AIR 9160/C.

BEISPIELE

Die Fig. der Zeichnungsblätter 1 bis 9 bilden erfindungsgemäße Beispiele. Eine Einzelheit einer Herstellung von Bremsschuhen gemäß der Erfindung, die in den Fig. 6a bis 6e dargestellt sind, ist im folgenden erläutert.

A) Herstellung der Reibungsklötze (2):

Sie ist schematisch in den Fig. 7a bis 7c dargestellt und umfaßt die Herstellung eines Sockels (9) mit Sandstrahlen und einer Auftragung einer Schweiß-Lötschicht auf seiner Innenoberfläche, eines Reibungsblocks (4) durch Sintern und den Zusammenbau bei erhöhter Temperatur und unter Druck von Sockel und Reibungsblock, um einen Reibungsklotz (2) zu bilden.

B) Herstellung der Montageplatte (6) und der Trägerplatte (7):

B1: Die Montageplatte (6) die in Fig. 6c dargestellt ist, wurde aus einem Stahlband (Sorte E355C nach der bereits genannten NF-Norm) mit 1,5mm Dicke nach einem Ziehvorgang mit der Presse erhalten.

Die Formgebung weist die folgenden Schritte auf:

- Die Formung von 9 Öffnungen (10), die zum Durchtritt des Reibungsblocks (4) bestimmt sind, mit 40mm Durchmesser.

- Die örtliche Verformung einer jeden der 9 kranzförmigen Einfassungen (11), die diese Öffnungen (10) umgeben: für jede kranzförmige Einfassung (11) die Bildung dreier erhabener Randleistenabschnitte (16) mit 2mm Höhe E und 3mm Breite, die abwechseln mit drei nichtverformten Randleistenabschnitten (17) der kranzförmigen Einfassung, und

- die Bildung von 16 Befestigungsöffnungen (22) mit einem Durchmesser von 7,5mm.

B2: Die Trägerplatte (7), die in Fig. 6c dargestellt ist, wurde aus einem Stahlband (Sorte E280C gemäß der bereits genannten NF-Norm) mit 2mm Dicke nach dem Ziehvorgang auf der Presse erhalten.

Die Formgebung weist die Bildung von 16 Stutzen mit einer Höhe von 4,8mm und einem Außendurchmesser von 7,5mm auf.

C) Der Zusammenbau der Reibungsklötze und der beiden Platten, die den Träger bilden, wird auf die folgende Weise durchgeführt:

Man hat die Klötze in die Sitze oder Öffnungen (10) der Montageplatte (6) eingeführt. Man hat die beiden Platten, die Montageplatte (6) und die Trägerplatte (7), überlagert und man hat sie durch Druck auf der Presse zusammengedrückt, um die Reibungsklötze (2) durch die Randleisten (13) in Spannung zu versetzen. Man hat dann die Enden der Stutzen (21) umgeschlagen, um die gesamte Anordnung der beiden Platten, der Montageplatte (6) und der Trägerplatte (7), unbeweglich festzulegen. Die Montage wurde durch 6 Punktschweißungen am Umfang des Schuhes fertiggestellt, was die Balligkeit zwischen den beiden Platten und die Schwingungen des Bremsschuhes verringert.

Man erhält so einen Bremsschuh (1) mit neun Klötzen (2), wobei diese Klötze spielfrei zwischen den beiden Platten (6, 7) eingeklemmt und ausgerichtet sind, die den Träger (3) bilden, was gleichzeitig eine individuelle Nachgiebigkeit der Klötze sowie eine solide Montage sicherstellt.

Diese Klötze sind in Koordinaten in mm in Bezug auf den Ursprung 0 der Achsen X-Y angeordnet wie folgt (siehe Fig. 6a):

Die Leistungen des Schuhes wurden auf zweierlei Weise gewertet:

- einerseits durch Prüfung der Haltbarkeit der Stutzen:

man beobachtet ein Abreißen bei einer Kraft, die größer ist als 800 daN pro Stutzen - was einen großen Sicherheitsrahmen sicherstellt, wenn man der Anzahl von Stutzen pro Schuh Rechnung trägt.

Tatsächlich weist eine Bremsscheibe in typischer Weise zwei Schuhe pro Stirnseite auf und ist einer Scherkraft ausgesetzt, die im allgemeinen kleiner ist als 3000 daN, das bedeutet 750 daN pro Schuh, sodaß auf diese Weise ein einziger Stutzen pro Schuh schon ausreichen würde, um die Platten (6, 7), die den Träger (3) bilden, zusammenmontiert zu halten.

- Andererseits durch einen Prüfstandversuch, der 300 000 km simuliert - einen Versuch, der 6 000 Bremsungen aufweist: alle durchgeführten Versuche haben einerseits die vollständige Abwesenheit des Verlustes von Klötzen gezeigt, im Gegensatz zu dem, was bei den Klötzen auf dem Stand der Technik beobachtet wurde, und andererseits eine vollständige Bewahrung des Schuhes, abgesehen von der normalen Abnutzung der Reibungsblöcke.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Wie bereits erwähnt, gestattet es die Erfindung gleichzeitig, das Problem des Verlustes von Klätzen im Verlauf der Lebensdauer der Bremsschuhe, das Problem der wirtschaftlichen und zuverlässigen Herstellung dieser Schuhe und das Problem der Qualitätsgarantie zu lösen.

Tatsächlich hat die Anmelderin die Montagedauer durch Ausschweißen der Klötze und gemäß der Erfindung verglichen und hat eine Montagedauer gefunden, die im Fall eines Zusammenbaus durch Schweißung etwa fünfmal größer ist als im Fall eines Zusammenbaus gemäß der Erfindung.

Im übrigen ist es mit dem mechanischen Verbindungsmitteln der beiden Platten (6) und (7) gemäß der Erfindung, und, wie dies bei einem Vergleich einer Herstellung von Schuhen durch Nietung der Platten und mit der erfindungsgemäßen Verbindung bestätigt wurde, unmöglich, einen Verbindungspunkt "zu vergessen", wie dies häufig bei einer Verbindung durch Verschweißung oder Vernietung vorkommt. Tatsächlich sind die Herstellung der Stutzen ebenso wie das Aufweiten des Endes eines jeden Stutzens während des Zusammenbaus gleichzeitig mit Hilfe einfacher Vorrichtungen durchführbar, während dasselbe Ergebnis im Fall der Vernietung oder der Verschweißung im allgemeinen den Einsatz automatischer, ausgeklügelter und kostspieliger Vorrichtungen beinhaltet.

Außerdem ist die Qualitäts-Endkontrolle im Fall der vorliegenden Erfindung viel einfacher und verläßlicher: eine einfache Überprüfung durch Betrachten geübt, während das Bewerten der Qualität einer Schweißung ein Problem ist, das gleichzeitig schwierig ist und kostspielig.

Es ist auch wesentlich, zu unterstreichen, daß die Tatsache, ein Verbindungsmittel aus demselben Material wie den Träger (Platten (6) und (7)) zu benutzen, die demnach dieselben elektrochemischen Eigenschaften aufweisen (beispielsweise das Potential der Oxidierung/Reduktion (oxydo-reduction)) ein großer Vorteil ist, bezogen auf ein Verbindungsmittel nach Art einer Niete oder Verschweißung, was die Haltbarkeit bei Korrosion angeht (elektrochemische Korrosion), was dazu beiträgt, die Lebensdauer des Schuhes zu erhöhen.

Schließlich bietet die Erfindung, wie schon erwähnt, große Variationsmöglichkeiten:

- Variationen geometrischer Art, wie in den verschiedenen Figuren dargestellt,

- Variationen in der Wahl der Materialien, insbesondere Wahl der Stahlsorten mit ausgewählter Elastizität,

- Varianten der Spannung zwischen den Platten und der Randleiste eines jeden Klotzes, und

- Varianten dieser Spannung entsprechend der Lage eines jeden Klotzes auf dem Schuh.

Alle diese Varianten gestatten es, die Bremsschuhe an die speziellen Anforderungen und Betriebsbedingungen für jeden Kunden anzupassen.

ANWENDUNG

Die Erfindung findet ihre Anwendung in allen Bremsvorrichtungen, die Schuhe mit Bremsschuhen benutzen, d.h. in erster Linie bei Eisenbahntransportmitteln, worin die Hochgeschwindigkeitszüge umfaßt sind.


Anspruch[de]

1. Bremsschuh (1), der durch Reibungsklötze (2) gebildet ist, die auf einem Träger (3) montiert sind und eine Reibungsfläche (19) bilden, wobei jeder der genannten Reibungsklötze (2) einen Reibungsblock (4) mit einem über seine gesamte Höhe konstanten Querschnitt aufweist, der fest mit einem Montageelement für den genannten Klotz auf dem genannten Träger verbunden ist, und wobei der genannte Träger eine starre Metallplatte (7) aufweist, die mit einer Befestigungsklaue (12) versehen ist und einer Montageplatte (6), die Öffnungen (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das genannte Montageelement mit einem Sockel (9) für den genannten Reibungsblock (4) versehen ist, der eine axial asymmetrische Randleiste (13) aufweist, die außerhalb der rechtwinkligen Projektion des genannten Blocks (4) auf den genannten Träger (3) liegt,

b) die genannte Randleiste (13) zwischen der Gesamtheit oder dem Teil einer kranzförmigen Einfassung (11) der genannten Montageplatte (6), die jede genannte Öffnung (10) umgrenzt, und der genannten starren Platte (7) dank mechanischer Verbindungsmittel (8) zwischen diesen beiden Platten (6, 7) eingeklemmt ist, mit der Zusammenwirkung von Vaterelementen (21) der einen Platte mit entsprechenden Mutterelementen (22) der anderen Platte, wobei jede Öffnung (10) einen Querschnitt aufweist, der dem des genannten Blocks (4) nahekommt, und

c) mindestens eine der genannten Platten (6, 7) eine örtliche Verformung (in der Nähe der genannten Öffnungen) mit der Tiefe E aufweist, die mit der Gesamtheit oder einem Teil der genannten Randleiste (13) mit der Dicke E' (E' > E) zusammenwirkt, um auf diese Weise die genannte Randleiste festzuklemmen und so die Drehsperrung des genannten Reibungsklotzes (2) zu erzielen.

2. Schuh nach Anspruch 1, worin die genannte Montageplatte (6) die genannte örtliche Verformung aufweist.

3. Schuh nach Anspruch 2, worin die genannte Randleiste (13) nicht durchgehend ist und mindestens eine Folge aus einem erhabenen ringförmigen Abschnitt (14) und einem hohlen ringförmigen Abschnitt (15) aufweist, wobei die genannte kranzförmige Einfassung (11) gemäß derselben genannten Folge erhabene verformte Abschnitte (16) und ebene Abschnitte (17) aufweist, wobei jeder genannte ringförmige hohle Abschnitt (15) in jedem genannten ebenen Abschnitt (17) derart eingreift, daß die Drehsperrung des genannten Klotzes sichergestellt ist, und worin jeder genannte ringförmige erhabene Abschnitt (14) zwischen jeden genannten verformten Abschnitt (16) der genannten kranzförmigen Einfassung (11) und die genannte starre Trägerplatte (7) derart eingeklemmt ist, daß der genannte Klotz (2) und der genannte Träger (3) zusammenmontiert sind.

4. Klotz nach Anspruch 2, worin die genannte Randleiste (130) eine durchgehende Randleiste (130) bildet, die genannte kranzförmige, axial asymmetrische Einfassung (11) einen erhabenen, verformten Abschnitt (160) aufweist, der an die genannte Randleiste (130) angepaßt ist, und die genannte Randleiste (130) zwischen die genannte kranzförmige Einfassung (11) und die genannte starre Trägerplatte (7) derart eingeklemmt ist, daß gleichzeitig die Drehsperrung des genannten Klotzes (2) und ein Zusammenbau mit dem genannten Träger (3) sichergestellt sind.

5. Schuh nach Anspruch 1, worin die genannte starre Trägerplatte (7) die genannte örtliche Verformung aufweist.

6. Schuh nach Anspruch 1, worin die genannte Montageplatte (6) und die genannte starre Trägerplatte (7) die genannte örtliche Verformung aufweisen.

7. Schuh nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin auf eine Art und Weise, um wirksam die genannte Randleiste (13, 130) einklemmen zu können, der Abstand zwischen den Platten (6) und (7) außerhalb der örtlichen Verformung kleiner ist als 0,5.E'.

8. Schuh nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, worin die genannten mechanischen Verbindungmittel (8) der Montageplatte und der Trägerplatte Metallstutzen (21) aufweisen, die durch Verformung (Ziehen, Prägen) einer von Montage- oder Trägerplatte erhalten werden, mit aufgeweitetem Ende nach dem Durchtritt durch Befestigungsöffnungen (22) in der anderen von Montage- oder Trägerplatte derart, daß eine Vernietungswirkung erzielt wird, die die Platten zueinander in Zugspannung versetzt.

9. Schuh nach Anspruch 8, worin die genannten mechanischen Verbindungsmittel (8) über die Gesamtanordnung des genannten Trägers (3) derart verteilt sind, daß jeder Reibungsklotz (2) im wesentlichen bevorzugt von mindestens drei der genannten mechanischen Verbindungsmittel umgeben ist.

10. Schuh nach Anspruch 9, worin die genannten mechanischen Verbindungsmittel (8) Schweißpunkte (23) am Umfang des genannten Schuhs aufweisen.

11. Schuh nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, worin das Material, das die genannten Platten (6, 7) bildet, unter den Metalllegierungen ausgewählt ist, bevorzugt Stahl.

12. Schuh nach Anspruch 11, worin das Material mindestens eine der genannten Platten bevorzugt Stahl mit hoher Streckgrenze ist.

13. Schuh nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Reibungsklotz einen Reibungsblock aus gesinterem Material (Metallpuder, keramischer Puder) oder aus Kohlenstoff aufweist.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com