DE29821113U1 - Brake pad - Google Patents
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24.11.199824.11.1998
Anmelder:Applicant:
AlliedSignal Bremsbelag GmbH Glinder Weg 1 D-21509 Hamburg (DE)AlliedSignal Bremsbelag GmbH Glinder Weg 1 D-21509 Hamburg (DE)
Titel:Title:
BremsbelagBrake pad
Die Erfindung betrifft einen Bremsbelag für Teilbelag-Scheibenbremsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit Belagelementen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und 2.The invention relates to a brake pad for spot-pad disc brakes, in particular for rail vehicles, with pad elements according to the preamble of claims 1 and 2.
Ein gattungsgemäßer Bremsbelag ist aus der DE 44 36 457 A1 bekannt. Dieser hat jedoch den Nachteil eines komplizierten und kostenintensiven Aufbaus. Ferner sind auch die Belagelemente schwenkbar am Belagträger angeordnet, so dass sich durch viele mechanisch bewegliche Teile eine relativ hohe Wahrschein-A brake pad of this type is known from DE 44 36 457 A1. However, this has the disadvantage of a complicated and costly structure. Furthermore, the pad elements are arranged so that they can pivot on the pad carrier, so that there is a relatively high probability of failure due to the many mechanically moving parts.
lichkeit für Fehlfunktionen durch Materialfehler oder Materialermüdung ergibt. Um dies zu vermeiden ist ein großer Aufwand zur Qualitätssicherung der mechanisch beweglichen und damit besonders belasteten Teile erforderlich, was kostenintensiv und unwirtschaftlich ist. Zusätzlich kommt es durch die ledigliche Verschwenkbarkeit von Belagträgern und Belagelementen zu lediglich eingeschränkter Anpassungsfähigkeit des Bremsbelages an äußere Einflüsse während eines Bremsvorgangs.possibility of malfunctions due to material defects or material fatigue. In order to avoid this, a great deal of effort is required to ensure the quality of the mechanically moving and thus particularly stressed parts, which is costly and uneconomical. In addition, the fact that the pad carriers and pad elements can only be pivoted means that the brake pad has only a limited ability to adapt to external influences during braking.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Bremsbelag der oben genannten Art zur Verfügung zu stellen, welcher die oben genannten Nachteile beseitigt, einfach und kostengünstig in der Herstellung, jedoch wartungsarm und hoch anpassungsfähig ist. Des weiteren soll eine „schwimmende" Lagerung der Belagträger auf einer federnden Abstützung der Trägerplatte zur freien Verschwenkbarkeit der Belagträger in alle Raumrichtungen in Kombination mit einer axialen Beweglichkeit erreicht werden.The object of the present invention is to provide an improved brake pad of the type mentioned above, which eliminates the disadvantages mentioned above, is simple and inexpensive to manufacture, but requires little maintenance and is highly adaptable. Furthermore, a "floating" mounting of the pad carrier on a spring support of the carrier plate for the free pivoting of the pad carrier in all spatial directions in combination with axial mobility is to be achieved.
Diese Aufgabe wird durch einen Bremsbelag der o. g. Art mit den in den Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.This object is achieved by a brake pad of the above-mentioned type with the features characterized in claims 1 and 2.
Nach einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform stützt sich jeder Belagträger auf einer auf der Trägerplatte angeordneten Tellerfeder ab. Bevorzugterweise ist hierzu auf der Trägerplatte senkrecht stehend ein stiftförmiges Element mit einem T-Profil angeordnet, das von der Tellerfeder umgeben ist und gegen dessen obere kopfartige Erweiterung sich der Belagträger auf Grund des von der Tellerfeder ausgeübten Druckes abstützt, wobei sich über die Länge des stiftförmigen Elementes und die Kennung der Tellerfeder eine gewisse Vorspannung einstellen lässt.According to a first embodiment of the invention, each lining carrier is supported on a disc spring arranged on the carrier plate. Preferably, a pin-shaped element with a T-profile is arranged vertically on the carrier plate, which is surrounded by the disc spring and against whose upper head-like extension the lining carrier is supported due to the pressure exerted by the disc spring, whereby a certain preload can be set via the length of the pin-shaped element and the characteristic of the disc spring.
Da sich die Belagträger nur auf den Tellerfedern abstützen und das stiftförmige Element auf der Trägerplatte als Niederhalter für den Belagträger fungiert, wird eine quasi „schwimmende" Lagerung der Belagträger auf den Tellerfedern erreicht, wodurch eine freie Verschwenkbarkeit in alle Raumrichtungen in Kombination mit einer axialen Beweglichkeit aufgrund der elastischen Tellerfedern erhalten wird.Since the lining carriers are only supported on the disc springs and the pin-shaped element on the carrier plate acts as a hold-down for the lining carrier, a quasi "floating" mounting of the lining carriers on the disc springs is achieved, which allows free pivoting in all spatial directions in combination with axial mobility due to the elastic disc springs.
Die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass die schwenkbare Anlenkung der Belagträger an der Trägerplatte ein stiftförmiges Element mit zwei Enden umfasst, wobei das stiftförmige Element an einem Ende mit der Trägerplatte und dem gegenüberliegenden Ende mit einem der Belagträger fest verbunden ist, wobei das stiftförmige Element derart elastisch federnd ausgebildet ist, dass dieses unter einer Krafteinwirkung während eines Bremsvorgangs mittels einer Torsionsbewegung und einer Biegebewegung ein Drehen und Schwenken des mit diesem verbundenen Belagträgers relativ zur Trägerplatte in einem vorbestimmten Dreh- und Schwenkbereich erlaubt.The second embodiment of the invention provides that the pivotable articulation of the lining carrier on the carrier plate comprises a pin-shaped element with two ends, wherein the pin-shaped element is firmly connected at one end to the carrier plate and at the opposite end to one of the lining carriers, wherein the pin-shaped element is designed to be elastically springy in such a way that, under the action of a force during a braking process, it allows a rotation and pivoting of the lining carrier connected to it relative to the carrier plate in a predetermined rotation and pivoting range by means of a torsional movement and a bending movement.
Dies hat den Vorteil, dass durch eine einfache konstruktive Anordnung eine Bewegung der Bremselemente im Raum derart realisiert ist, dass sich bei einem Bremsvorgang eine Flächenpressungen weitgehend gleichmäßig auf alle Belagelemente des Bremsbelages verteilt. Dies wird insbesondere durch die zusätzliche Verdrehbarkeit durch Torsionsbewegungen des stiftförmigen Elementes erzielt. Ferner ist in besonders vorteilhafter Weise eine gleichmäßigere Abnutzung des Bremsbelages als auch eine maximale, über den Bremsbelag einleitbare Bremskraft gewährleistet.This has the advantage that a simple structural arrangement enables movement of the brake elements in space in such a way that during braking, surface pressure is distributed largely evenly across all lining elements of the brake pad. This is achieved in particular by the additional twistability through torsional movements of the pin-shaped element. Furthermore, more even wear of the brake pad and a maximum braking force that can be introduced via the brake pad are ensured in a particularly advantageous manner.
Vorzugsweise Weitergestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferably further developments of the device are described in the subclaims.
• · I· I
Federnde Biegezonen zwischen den Belagträgern einer Trägerplatte, welche einstückig miteinander ausgebildet sind, erzielt man dadurch, dass benachbarte Belagträger über flexible Zonen miteinander verbunden sind, die beispielsweise als Bereiche mit verringerter Materialstärke ausgebildet sind.Resilient bending zones between the lining carriers of a carrier plate, which are formed in one piece with each other, are achieved by connecting adjacent lining carriers to each other via flexible zones, which are formed, for example, as areas with reduced material thickness.
Zum Erzielen einer stabilen und hochfesten Anordnung sind die Belagelemente fest mit dem jeweiligen Belagträger verbunden.To achieve a stable and high-strength arrangement, the covering elements are firmly connected to the respective covering carrier.
Zweckmäßigerweise sind die Belagelemente in Gruppen zu zwei oder drei Belagelementen je Belagträger zusammengefasst.It is advisable to group the covering elements into groups of two or three covering elements per covering support.
Das stiftförmige Element ist beispielsweise zylinder- oder rohrförmig ausgebildet und insbesondere aus elastischem Stahl hergestellt.The pin-shaped element is, for example, cylindrical or tubular in shape and is made in particular of elastic steel.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Trägerplatte und einem jeweiligen Belagträger eine Tellerfeder angeordnet, welche beispielsweise die Tellerfeder das stiftförmige Element umgibt.In a particularly preferred embodiment, a disc spring is arranged between the carrier plate and a respective lining carrier, which, for example, the disc spring surrounds the pin-shaped element.
Zweckmäßigerweise sind die Belagelemente als körbchenartige Elemente mit
darin enthaltenem Reibwerkstoff ausgebildet, wobei die körbchenartigen Elemente
beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sind.The covering elements are expediently designed as basket-like elements with
friction material contained therein, whereby the basket-like elements
for example, made of a metallic material.
Eine in einem Mittelpunkt eines Belagträgers liegende Drehachse erzielt man dadurch, dass das stiftförmige Element an einem Mittelpunkt eines jeweiligen Belagträgers an diesem befestigt ist.An axis of rotation located at a center point of a lining carrier is achieved by the pin-shaped element being attached to a center point of a respective lining carrier.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. These show
Fig. 1 teils in Ansicht, teils in einem senkrechten Schnitt einen mittels einerFig. 1 partly in elevation, partly in a vertical section, a
Tellerfeder auf einer Trägerplatte schwimmend gehaltenen Belagelemente tragenden Belagträger,Disc spring on a support plate floatingly held lining elements bearing lining carrier,
Fig. 2 in einer Draufsicht einen Bremsbelag mit mehreren BelagelementeFig. 2 in a plan view a brake pad with several pad elements
tragende Belagträgern,load-bearing deck supports,
Fig. 3 teils in Ansicht, teils in einem senkrechten Schnitt eine weitere Ausführungsform eines Bremsbelages mit auf der Trägerplatte angeordneten Belagträgern undFig. 3 partly in view, partly in a vertical section, another embodiment of a brake pad with pad carriers arranged on the carrier plate and
Fig. 4 teils in Ansicht, teils in einem senkrechten Schnitt eine weitere Ausführungsform eines Bremsbelages mit elastisch miteinander verbundenen Belagträgern.Fig. 4 partly in view, partly in a vertical section, another embodiment of a brake pad with elastically connected pad carriers.
Der Bremsbelag 100 gemäß einer ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 besteht aus einer Trägerplatte 10, auf der mehrere Blagträger 12 schwenkbar angelenkt sind, die Belagelemente 14 tragen. Die schwenkbare Anlenkung der Belagträger 12 wird vermittels Tellerfedern 22 erreicht. Jeder Belagträger 12 stützt sich auf einer auf der Trägerplatte 10 angeordneten Tellerfeder 22 ab, wobei anstelle von Tellerfedern 22 auch andere Einrichtungen eingesetzt werden können, wenn mit diesen die gleiche Wirkung wie mit Tellerfedern erreicht wird. Jede Tellerfeder 22 ist einendseitig in die Trägerplatte 10 eingelassen, wobei auch andere Befestigungseinrichtungen zur Anwendung gelangen können.The brake pad 100 according to a first embodiment according to Fig. 1 and 2 consists of a carrier plate 10 on which several pad carriers 12 are pivotably linked, which carry pad elements 14. The pivotable linkage of the pad carriers 12 is achieved by means of disc springs 22. Each pad carrier 12 is supported on a disc spring 22 arranged on the carrier plate 10, whereby other devices can also be used instead of disc springs 22 if they achieve the same effect as disc springs. Each disc spring 22 is embedded in the carrier plate 10 at one end, whereby other fastening devices can also be used.
Für jeden Belagträger 12 ist auf der Trägerplatte 10 mindestens ein senkrecht stehendes stiftförmiges Element 120 angeordnet, das ein T-förmiges Profil aufweist. Die Tellerfeder 22 umgibt das stiftförmige Element 120 das mittig durch dieFor each lining carrier 12, at least one vertical pin-shaped element 120 is arranged on the carrier plate 10, which has a T-shaped profile. The disc spring 22 surrounds the pin-shaped element 120, which is centrally connected by the
ft « · ·ft « · ·
Tellerfeder 22 hindurchgeführt ist. Jeder Belagträger 12 kann sich auf mehrere Tellerfedern 22 abstützen. Es ist dann eine der Anzahl der Tellerfedern 22 entsprechende Anzahl von stiftförmigen Elementen 120 auf der Trägerplatte 10 angeordnet. Disc spring 22 is passed through. Each lining carrier 12 can be supported on several disc springs 22. A number of pin-shaped elements 120 corresponding to the number of disc springs 22 is then arranged on the carrier plate 10.
Der Belagträger 12 stützt sich von unten her gegen die obere kopfartige Erweiterung, was vermittels der Tellerfeder 22 erreicht wird. Über die Länge des stiftförmigen Elementes 120 und die kennung der Tellerfeder 22 ist eine gewisse Vorspannung einstellbar.The lining carrier 12 is supported from below against the upper head-like extension, which is achieved by means of the disc spring 22. A certain preload can be set via the length of the pin-shaped element 120 and the design of the disc spring 22.
Das stiftförmige Element 120 ist mit der Trägerplatte 10 vernietet, verschweißt oder verschraubt.The pin-shaped element 120 is riveted, welded or screwed to the carrier plate 10.
Nach Fig. 2 umfasst der Bremsbelag 100 eine Trägerplatte 10, auf der mehrere Belagträger 12 angelenkt sind, die jeweils zwei oder drei Belagelemente 14 tragen, welche fest mit dem Belagträger 12 verbunden sind. Die schwenkbare Anlenkung der Belagträger 12 ist dabei derart ausgebildet, dass diese zusätzlich in Pfeilrichtung 16 um eine Achse 18 relativ zur Trägerplatte 10 bzw. gegeneinander verdrehbar sind.According to Fig. 2, the brake pad 100 comprises a carrier plate 10, on which several pad carriers 12 are hinged, each of which carries two or three pad elements 14, which are firmly connected to the pad carrier 12. The pivotable articulation of the pad carriers 12 is designed in such a way that they can also be rotated in the direction of the arrow 16 about an axis 18 relative to the carrier plate 10 or against each other.
Wie sich aus Fig. 3 ergibt, umfasst die Verbindung zwischen Trägerplatte 10 und einem jeweiligen Belagträger 12 ein stiftförmiges Element 20, beispielsweise in Form eines elastischen Stahlstiftes oder eines biegbaren Befestigungsbolzens, welcher dem Belagträger 12 durch eine elastische Biegebewegung zwei Freiheitsgrade zum Verschwenken bezüglich der Trägerplatte 10 und durch eine elastische Torsionsbewegung einen Freiheitsgrad zum Verdrehen um die Drehachse 18 zur Verfügung stellt. Hierbei sind die Trägerplatte 10 und ein jeweiliger Belagträger 12 an gegenüberliegenden Enden des stiftförmigen Elementes fest mit die-As can be seen from Fig. 3, the connection between the carrier plate 10 and a respective lining carrier 12 comprises a pin-shaped element 20, for example in the form of an elastic steel pin or a flexible fastening bolt, which provides the lining carrier 12 with two degrees of freedom for pivoting with respect to the carrier plate 10 through an elastic bending movement and one degree of freedom for twisting about the axis of rotation 18 through an elastic torsional movement. The carrier plate 10 and a respective lining carrier 12 are firmly connected to the pin-shaped element at opposite ends.
sem verbunden. Zusätzlich ist im das stiftförmige Element 20 herum eine Tellerfeder 22 angeordnet. Durch entsprechende Ausbildung der Tellerfeder ist auf einfache Weise eine entsprechende Schwenkcharakteristik einstellbar, so dass der erfindungsgemäße Bremsbelag in seiner Anpassungsfähigkeit an äußere Einflüsse einfach an jeweilige Einsatzgebiete bzw. -Umgebungen anpassbar ist.sem. In addition, a disc spring 22 is arranged around the pin-shaped element 20. By designing the disc spring accordingly, a corresponding pivoting characteristic can be easily set, so that the brake pad according to the invention can be easily adapted to the respective areas of use or environments in terms of its adaptability to external influences.
Die Belagelemente 14 umfassen in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ein körbchenartiges Element 24, in dem ein Reibwerkstoff 26 angeordnet ist. Dieser Reibwerkstoff ist beispielsweise ein üblicher, bei Bremsbelegen verwendeter Reibwerkstoff.In the preferred embodiment shown, the lining elements 14 comprise a basket-like element 24 in which a friction material 26 is arranged. This friction material is, for example, a conventional friction material used in brake pads.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform eines Bremsbelages 200 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern wie in den Fig. 2 und 3 versehen, sodass zu deren Beschreibung auf die voranstehenden Erläuterungen bezüglich der Fig. 2 und 3 verwiesen wird. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform 100 gemäß der Fig. 2 und 3 sind die Belagträger 12 dieses Bremsbelages 200 einstückig miteinander in der Art mehrerer Belagträgerabschnitte 12 ausgebildet, wobei zwischen benachbarten Belagträgern 12 Zonen 28 mit verminderter Materialstärke vorgesehen sind. Dies bilden entsprechende federnd-elastische Zonen 28, welche ein Verschwenken der Belagträger 12 gegeneinander und bezüglich der Trägerplatte 10 erlauben.In the embodiment of a brake pad 200 shown in Fig. 4, the same parts are provided with the same reference numbers as in Figs. 2 and 3, so that for their description, reference is made to the above explanations with regard to Figs. 2 and 3. In contrast to the first embodiment 100 according to Figs. 2 and 3, the pad carriers 12 of this brake pad 200 are formed integrally with one another in the manner of several pad carrier sections 12, with zones 28 with reduced material thickness being provided between adjacent pad carriers 12. These form corresponding spring-elastic zones 28, which allow the pad carriers 12 to pivot relative to one another and relative to the carrier plate 10.
Dadurch, dass einzelne, ein hohe Eigensteifigkeit aufweisende Belagträgerabschnitte 12 mit jeweils zwei oder drei Belagelementen 14 mit anderen Belagträgerabschnitte 12 über federnde Biegezonen 28 verbunden sind, besteht die Möglichkeit, dass auch bei unterschiedlichem Anpressdruck des Bremsbelags, der an einem nicht dargestellten Bremssattel befestigt ist, eine gewisse Anpassung möglich ist, da durch die federnde Verbindung der einzelnen Belagträgerabschnitte 12 sich diese jeglichen Druckverschiebungen anpassen können (Pfeile 30).Because individual pad carrier sections 12, each with a high degree of inherent rigidity, are connected to other pad carrier sections 12 via resilient bending zones 28, it is possible to achieve a certain degree of adjustment even if the brake pad, which is attached to a brake caliper (not shown), has different contact pressures, since the resilient connection of the individual pad carrier sections 12 allows them to adjust to any pressure shifts (arrows 30).
Sofern die federnd-elastische Zonen 28 aus einem Werkstoff gefertigt sind, welcher nicht nur biegeelastische sondern auch druck- bzw. zugelastische Eigenschaften aufweist, ist auch in dieser Ausführungsform eine gewisse Drehung jeweiliger Belagträgerabschnitte 12 im die Längsachse 18 des stiftförmigen Elementes 20 möglich.If the spring-elastic zones 28 are made of a material which has not only flexurally elastic but also compressive or tensile elastic properties, a certain rotation of the respective lining carrier sections 12 in the longitudinal axis 18 of the pin-shaped element 20 is also possible in this embodiment.
Claims (16)
dadurch gekennzeichnet,3. Brake pad according to claim 1,
characterized,
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19990401 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20011025 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20050215 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20070202 |
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| R071 | Expiry of right |