DE2048510A1

DE2048510A1 - Bremsscheibe fur Scheibenbremsen

Info

Publication number: DE2048510A1
Application number: DE19702048510
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Karl Schmidt GmbH
Current assignee: Karl Schmidt GmbH
Priority date: 1970-10-02
Filing date: 1970-10-02
Publication date: 1972-04-06
Also published as: FR2109888A5; IT938859B

Description

KARL SCHMIDT GMBH 6 Frankfurt (Main), 30.9.1970

7107 Neckarsulm DrQ/GKp

Christian-Schmidt-Str, 8/12

Prov. Nr. 6468 KS

Bremsscheibe für Scheibenbremsen

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen aus gegossenem Leichtmetall vorzugsweise aus Aluminium oder dessen Legierungen, die aus einer Nabe und zwei über, Kühlluftkanäle einschließende,Ventilatorstege miteinander verbundenen auf den Bremsflächen mit einem verschleißfesten Bremsring versehenen Bremsscheibenringen besteht, von denen nur ein Bremsscheibenring unmittelbar in die Nabe übergeht.

Scheibenbremsen bieten die besten Voraussetzungen für eine optimale Stabilität der Bremswirkung, da sie nur eine kleine "Kennung", d.h., ein geringes unter Eins liegendes Verhältnis von Umfangskraft zur Zuspannkraft der Bremsklötze besitzen, so daß die Empfindlichkeit gegen Reibwertschwankungen dementsprechend gering ist.

Aus der DAS 1 284 197 ist bekannt, die Bremsscheibe aus Leichtmetall herzustellen, um das Schwungmoment zu verringern und dementsprechend kleinere Momente zum Verzögern der Bremsscheiben beim Bremsen und zum Beschleunigen der Bremsscheibe beim nachfolgenden Wiederanfahren aufbringen zu müssen. Bei einer aus Aluminium oder Aluminiumlegierung bestehenden Bremsscheibenring liegt jedoch der Nachteil vor, daß diese bei unmittelbarer Beaufschlagung durch den Bremsbelag einem sehr starken Verschleiß unterliegen. Man ist daher genötigt, derartige Bremsscheibenringe mit einer verschleißfesten, die Bremsfläche bildenden Werkstoffschicht, dem sogenannten

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Bremsring, zu versehen.

In bekannter Weise können derartige Verbindungen durch Aufschrauben oder Aufnieten eines verschleißfesten Bremsringes auf die Leichtmetallbremsscheibenringe erfolgen. Dadurch ergibt sich jedoch der Nachteil, daß einmal der Wärmefluß von dem verschleißfesten Bremsring zum Bremsscheibenring aufgrund des zwischen Bremsring und Bremsscheibenring bestehenden Spaltes gestört ist und örtliche Überhitzungen auftreten können und daß andererseits die ursprünglich mit der Oberfläche des Bremsringes bündigen Schrauben- bzw. Nietenköpfe den Verschleiß im Laufe ihrer Abnutzung erhöhen·

Auch ist vorgeschlagen worden, Bremsscheibenring und Brems— ring über einen wärmebeständigen und schwingungsdämpfenden Klebstoff miteinander zu verbinden (DAS 1 154 312) oder auf den Bremsscheibenring eine verschleißfeste Schicht aus Stahl, Molybdän, Gußeisen oder einer Kombination aus Stahl und einem anderen Metall im Metallspritzverfahren gegebenenfalls unter Anbringung von Vertiefungen in dem Bremsscheibenring auf diesen aufzubringen (DAS 1 284 197 und 1 200 339).

Bei derartigen Ausführungsformen, insbesondere bei der Dauerbeanspruchung in Hochleistungskraftfahrzeugen, ist jedoch nicht auszuschließen, daß infolge der großen Wärmeentwicklung die Temperaturen an der Verbindungsschicht zwischen verschleißfestem Bremsring und Leichtmetallbremsscheibenring so hoch werden, daß die Klebeverbindungen zerstört werden. Bei der Verwendung von dünnen aufgespritzten Stahl- oder Molybdänschichten werden die Temperaturen des Leichtmetalls so hoch, daß sich diese Schichten vom Bremsscheibenring ablösen. Ferner ist das Aufbringen von Stahl- und Molybdänschichten nur in relativ dünnen Schichten möglich, so daß nur ein

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geringer Verschleißweg zur Verfügung steht. Außerdem sind die Unterschiede in den Ausdehnungskoeffizienten von Leichtmetall einerseits und Stahl bzw. Molybdän andererseits derart groß, daß aufgrund der beim Bremsen auftretenden hohen Temperaturen vergleichsweise große Wärmespannungen in den Bindeschichten auftreten, die zu einem Ablösen des verschleißfesten Bremsringes von dem Bremsscheibenring führen können.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, den auf dem Bremsscheibenring befindlichen Bremsring so mit dem Bremsscheibenring zu verbinden, daß die Gefahr des Ablösens oder Ausbrechens des Bremsringes nicht mehr gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bremsring mit dem Bremsscheibenring metallisch verbunden ist. Auf diese Weise wird die Spannungsverteilung zwischen Bremsring und Bremsscheibenring so beeinflußt, daß die bei nicht beanspruchter Bremsscheibe durch das Herstellungsverfahren in der Bindezone zwischen Bremsscheibenring und Bremsring vorhandenen Spannungen mit zunehmender Erwärmung während des Bremsens abgebaut werden.

Zweckmäßigerweise besteht der Bremsring aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere aus Grauguß, oder aus einem austenitisehen Werkstoff vorzugsweise aus austenitisehern Gußeisen mit einem an den Ausdehnungskoeffizienten des Leichtmetalls angepaßten Ausdehnungskoeffizienten.

Zur Herstellung des zwischen Bremsring und Bremsscheibenring bestehenden metallischen Verbundes wird der Bremsring mit seiner an das Leichtmetall vorzugsweise an Aluminium oder dessen Legierungen anzugießenden Fläche kurzzeitig in eine

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überhitzte Leichtmetalle vorzugsweise Aluminiumschmelze getaucht und anschließend das Leichtmetall vorzugsweise Aluminium bzw. dessen Legierungen in der Bremsscheibengießform an diese Fläche angegossen.

Weiterhin ist es möglich, Bremsring und Bremsscheibenring mit Hilfe von Ladungsträgerstrahlen insbesondere Elektronenstrahlen miteinander zu verschweißen. Auch können Bremsring und Bremsscheibenring über einen Stahl/Leichtmetallvorzugsweise Stahl/Aluminium-Plattierwerkstoff mit Hilfe von Ladungsträgerstrahlen in der Weise miteinander verschweißt werden, daß der Bremsring mit der Stahlseite und der Bremsscheibenring mit der Leichtmetallseite des Plattierwerkstoffs verbunden werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und ist im folgenden anhand von zwei ,Ausführungsbeispielen näher erläutert.

1. Ausführungsbeispiel

Die aus einer AlSiI2-Legierung gegossene Bremsscheibe besteht aus einer topfförmigen Nabe 1 und zwei über radiale, Kühlluftkanäle einschließende, Ventilatorstege 2 miteinander verbundenen Bremsscheibenringen 3>3^l. Die Bremsscheibenringe 3>3^l, von denen nur der eine Bremsscheibenring 3 unmittelbar in die Nabe 1 übergeht, sind auf ihren Bremsflächen jeweils mit einem aus einer GG26-Legierung gefertigten Bremsring 4, der intermetallisch über eine im Verbundgußverfahren erzeugte Fe Al -Schicht mit den BremsScheibenringen 3,3' verbunden ist, versehen.

2. Ausfünrungsbeispiel

Bei einer konstruktionsmäßig ebenso wie beim Ausführungs-

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"beispiel 1 aufgebauten aus einer AlCuMg-Legierung gegossenen Bremsscheibe sind die Bremsflächen der Bremsscheibenringe 3,3' jeweils mit einem aus austeni ti schein Gußeisen bestehenden Bremsring 6 über einen Stahl/Aluminium-Plattierwerkstoff 5, der mit den Bremsringscheiben 3»3* und den Bremsringen 6 über Elektronenstrahlen verschweißt ist, verbunden.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht einen ungestörten Wärmefluß vom Bremsbelag über den Bremsring zur Nabe der Bremsscheibe. Ferner wird der Verschleiß des Bremsbelages durch keine Befestigungshilfsmittel negativ beeinflußt.

Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

/1)jBremsscheibe für Scheibenbremsen aus gegossenem Leicht- ^"metall vorzugsweise aus Aluminium oder dessen Legierungen, die aus einer Nabe und zwei über, Kühlluftkanäle einschließende, Ventilatorstege miteinander verbundenen auf den Bremsflächen mit einem verschleißfesten Bremsring versehenen Bremsscheibenringen, von denen nur ein Bremsscheibenring unmittelbar in die Nabe übergeht, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsring mit dem Bremsscheibenring metallisch verbunden ist_o
2) Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsring aus einem Eisenwerkstoff vorzugsweise aus Grauguß oder einem austenitisehen Werkstoff insbesondere aus austenitischem Gußeisen besteht.
3) Verfahren zur Herstellung der Bremsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsring mit seiner an den Bremsscheibenring anzugießenden Fläche kurzzeitig in eine überhitzte Leichtmetall- vorzugsweise Aluminiumschmelze getaucht und als-dann an diese Fläche in der Bremsscheibengießform das Leichtmetall vorzugsweise das Aluminium oder dessen Legierungen angegossen werden.
4) Verfahren zur Herstellung der Bremsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bremsring und Bremsscheibenring über Ladungsträgerstrahlen vorzugsweise Elektronenstrahlen miteinander verschweißt werden.
5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Bremsring und Bremsscheibenring über einen Stahl/Leichtmetallvorzugsweise Stahl/Aluminium-Plattierwerkstoff mit Hilfe

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von Ladungsträgerstrahlen in der Weise miteinander verschweißt werden, daß der Bremsring mit der Stahlseite und der Bremsscheibenring mit der Leichtmetallseite des Plattierwerkstoffs verbunden werden.

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