CS203076B2 - Method of making the friction disc - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby třecího kotouče pro použití zejména u diskových brzd.

Je známý například z německého spisu DAS 2 050 276, způsob vytváření vrstev odolných proti opotřebení na povrchu ocelových součástí a nástrojů, u něhož se práškový materiál odolný proti opotřebení, například karbid wololframu, nasype do prstencové drážky vytvořené na nástroji, přičemž stěny této· drážky jsou povlečené mědí. Měď je pak přitlačena na vrstvu materiálu odolného proti opotřebení.

Potom se celá soustava ohřeje v peci tak, aby sé měď roztavila a napustila materiál· odolný proti opotřebení. Při ochlazení paik měď slouží k vzájemnému spojení částic materiálu odolného proti opotřebení a rovněž ke spojení s ocelí nástroje.

Nevýhodou tohoto způsobu je nutnost použití řízené atmosféry, aby nedošlo k vypadnutí třecího materiálu u drážky a nutnost použití dalšího přídavného materiálu — mědi. Dále pak běbem tepelného ohřevu vznikají podstatné tlakové spády, takže se stává, že materiál je pouze částečně slinutý.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výriOtoy třecího kotoučů sestávajícího z kovové přídržné 'desky na níž je uložena řada tře2 cích výstupků podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ise nejprve vytvoří řada slisků z třecího materiálu v požadovaných místech na přídržné desce, potom se provede odporový ohřev těchto práškových slisků, šímž dojde k jejích slinutí na požadované třecí výstupky a spojení s přídržnou deskou.

Kovová přídržná deska, se opatří středovým otvorem a stěny tohoto otvoru se opatří drážkami.

Třecí výstupek vytvořený na jedné straně přídržné desky je souosý s odpovídajícím výstupkem vytvořeným na protilehlé straně přídržné desky.

Odporový ohřev se provádí elektrodami, z nichž každá vytváří v podstatě rovinný koncový povrch tslisků.

Slisky se před odporovým ohřevem podrobí nejprve počátečnímu zahřátí .a slisování při teplotě nižší než je teplota odporového» ohřevu.

Slisky slinuté po odporovém ohřevu se znovu podrobí odporovému ohřevu za teploty nižší než byla teplota prvního ohřevu.

Slinuté slislky se dále obrábějí za účelem zmenšení jejich rozměrů.

Na nechráněných plochách třecích výstupků se vytvoří drážky.

Výhody způsobu podle vynálezu spočíva203076 jí v tom, že představuje rychlý a nenákladný postup pro výrobu třecích .kotoučů, přičemž současně není nutné použít řízenou ochrannou atmosféru, aby se zabránilo vypadnutí třecího materiálu. Použitím způsobu podle vynálezu lze třecí materiál spoijit s přídržnou deskou, aniž by se zeslabovala síla istěn otvoru a to jednoduchým a levným odporovým ohřevem.

Příkladné provedení třecího kotouče vyrobeného způsobem podl-e vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, kde:

obr. 1 je řez třecím kotoučem vyrobeným podle prvního příkladného provedení způsobu podle vynálezu, obr. 2 je půdorys třecího kotouče z obr. 1,

Obr. 3 je půdorys části třecího kotouče vyrobeného opále upraveného prvního příkladného provedení, obr. 4 je řez částí třecího kotouče vyrobeného podle druhého příkladného provedení vynálezu a ohr. 5 je řez částí třecího kotouče vyrobeného podle upraveného druhého příkladného provedení.

Podle obr. 1 a 2, třecí kotouč sestává z kruhové přídržné desky 11 vyrobené z měkké oceli o průměru asi 328,6 mm a tloušťce asi 304 mim. Na obou čelních plochách přídržné desky 11 je vytvořena řada stejnoměrně úhlově rozložených třecích výstupků 12 umístěných v blízkosti obvodu přídržné desky 11 a stejnoměrně radiálně rozložených od středu přídržné desky 11. Každý třecí výstupek 12 na jedné čelní ploše přídržné desky 11 je souosý is odpovídajícím třecím výstupkem 12 vytvořeným na protilehlé čelní ploše .přídržné desky 11. Dále, každý třecí výstupek 12 má tloušťku okolo 0,127 mm a je v podstatě v půdorysu pravoúhlý se svou kratší stranou o délce 889 mm a svou delší stranou o délce 17,78 mm a prochází v podstatě radiálně směrem dovnitř.

Třecí kotouč shora popsaný je určen pro použití u kotoučových brzd silničních vozidel a při použití je upevněn společně s dalším totožným kotoučem ve skříni (neznázorněno) spojené s pevnou částí vozidla. Otočný hřídel -(nezakireslen), který má být ovládán brzdou, prochází skříní a je nasunut ve středovém otvoru 13 vytvořeném v přídržné desce 11 každého třecího kotouče. Stěna otvoru 13 je drážkovaná a část hřídele uložená v otvoru 13 je vytvarovaná doplňkově tak, že třecí .kotouč je otočný spolu s hřídelem, ale je možno jím osově vůči hřídeli pohybovat. Uspořádání brzdy je pak takové, že je-li požadováno přenášet brzdnou sílu na hřídel, vačkové prostředky (nezobrazeny) pohybují třecími kotouči axiálně v opačných směrech vzhledem к hřídeli tak, že třecí výstupky 12 zabírají s třecími povrchy skříně.

Při výrobě třecích kotoučů zobrazených na obrázku, se nejprve připraví práškový třecí materiál mající následující složení váhové: 60 % mědi, 12 % cínu, 2 % olova, 9 proč, zinku, 4 °/o uhlíku a 13 °/o křemíku.

Třecí materiál se připraví míšením složek dohromady v mixéru po dobu asi 30 minut, načež se materiál vyndá z mixéru a potom se přemixuje po dobu dalších 30 minut, aby se zajistilo jednotné rozložení složek. Směs je určena pro výrobu třecích výstupků 12 a pro každý třecí výstupek 1,1 g směsi se umístí do vhodně tvarované dutiny formy a stlačí do polohy při tlaku 103,4 MPa.

Po vyndání z dutiny formy se pár slisovaných pelet položí na přídržnou desku 11 do požadované polchy, aby se vytvořil pás souosých třecích výstupků 12 na protilehlých stranách přídržné desky 11, celá přítlačná deska 11 je předtím plátovaná 0,0254 mm silnou vrstvou pájecího materiálu, jako je měď, mosaz, bronz, cín, cín/zinek nebo nikl. Talk je přídržná deska 11 opatřena pájecím materiálem ve všech místech, kde mají být upevněny třecí výstupky 12. Dále se do styku s peletami přitlačí pár elektrod, každá elektroda má molybdenový hrot tvořící v podstatě rovinnou volnou plochu, která se dotýká к ní přidružené pelety. Používají se elektrody pro vyvinutí síly 1866 N na peletu a proudu o 5i200 A prochází elektrodou к Odporovému ohřevu pelety. Ohřívací operace trvá 11 s, během nichž ,se pelety spekou do požadovaných třecích výstupků a současně se spojí s přídržnou dětskou 11 pomocí pájecího materiálu. Tato operace se opakuje pokud všechny třecí výstupky 12 nejsou na přídržné desce 11 vytvořeny.

Během odporového ohřevu pelet, prvkové složky třecího materiálu vytvoří slitinu, která se speče do třecích výstupků 12. Použitím třecího materiálu shora popsaného, je zjištěno, že během odporového ohřevu pelet nastává tendence, vzhledem к úzkému bodu tání jednotlivých prvků v třecím materiálu, к jeho· tání a vyloučení z pelet než nastane slití. Proto je výhodné provést počáteční ohřívací a stlačovaní operaci pelet při nižší teplotě než se použije při následujícím odporovém ohřevu takže bod tání prvků vytvoří slitinu před .provedením odporového ohřevu. Nebo třecí materiál použitý pro výrobu pelet může být složen ze slitin prvků.

Byloi rovněž zjištěno, že, v peletách během tepelného ohřevu vznikají podstatné tepelné spády takové, že koncová poloha každé pelety odstraněné z přídržné desky 11 je pouze částečně spečena. Proto, aby se odstranil tento problém, je vhodné vytvořit pelety větších rozměrů a po odporovém ohřevu obrobit výsledné třecí výstupky 12 tak, aby se odstranili jejich částečně spečené koncové části. Nebo tomuto problému lze předejít provedením konečného ohřevu á stlačovací operace třecích výstupků 12 po hlavním odporovém ohřevu a při snížené teplotě a tlaku tak, aby bylo dokončeno spečení koncové části třecích výstupků 12.

Je nutno poznamenat, že ve shora uvedeném příkladu může řada pásu třecích výstupků 12 na opačných stranách přídržné desky 11 být spečena a spájena současně nebo postupně použitím řady samostatných párů elektrod.

Jak je zobrazeno na obr. 3 třecí kotouč vyrobený podle upraveného prvního příkladného provedení vynálezu má přídržnou desku 11 opatřenou na obou velkých plochách řadou kruhových třecích výstupků 14 místo pravoúhlých třecích výstupků 12 prvního příkladu. V tomto provedení přídržná deska 11 má průměr 223,5 mm a tloušťka 304 mm a radiálně do přídržné desky 11 od jejího obvodu procházejí stejnoměrně úhlově rozložené drážky 15 (jenom čtyři jsou zobrazeny na obr. 3) o délce 1,574 mm a šířce 3,04 mm. Třecí výstupky 14 jsou vyrovnány na opačných čelních plochách přídržné desky 11 procházejí plynule okolo přídržné desky 11 vedle jejího obvodu v první a druhé kruhové řadě 16, 17. Třecí výstupky 14 jsou uspořádány tak, že je jich šestnáct v první řadě 1.6 a dvacet čtyři v druhé řadě 17 a pět třecích výstupků 14 je mezi drážkami 15.

Rady 16, 17 spojují první a druhý kruhový soustředný prstenec na obou čelních plochách přídržné desky 11, kde vnější průměr prvního prstence je menší než vnější průměr druhého prstence, který naopak je menší než vnější průměr přídržné desky 11 o 0,635 mm až 0,76 mm. Vnější průměr prvního· -prstence je však větší než vnitřní průměr druhého prstence, takže prstence se překrývají tak, že radiální vzdálenost mezi vnitřním obvodem prvního prstence a vnějším obvodem druhého prstence je větší než

20,3 mm a menší než 30,4 mm a s výhodou je 24,38 mm. Dále změnou překrytí mezi řadami 16, 17 uvnitř těchto mezí, je možno měnit brzdnou charakteristiku kotoučových brzd.

Každý třecí výstupek 14 je o průměru asi 15,2 mm a tloušťce 1,27 mm a je vyroben stlačením do pelety 1,3 g práškového třecího materiálu shora popsaného při 117,4 MPa. Odporový ohřev výsledné pelety do požadovaného třecího výstupku se provádí shora popsanou technikou při použití proudu o 4000 A a působením tlaku 75 MPa.

Podle obr. 4, druhé příkladné provedení třecího kotouče a způsobu jeho výroby je v podstatě stejné jako první provedení, ale zde vyčnívající část každé pelety je zasunuta do a odpovídá odpovídajícím vybráním 18 vytvořeným v přídržné desce 11, takže peleta je umístěna v požadované poloze na přídržné desce 11. Dále, stěny a dno jednotlivých vybrání 18 jsou plátovány vhodným pájecím materiálem, tak jak bylo shora popsáno, takže po odporovém ohřevu výsledný třecí výstupek 12 je spojen v tomto místě ve vybrání 18. Je nutno poznamenat, že v druhém případě v každém vybrání 18 může být zasunut celý průměr odpovídající pelety, která může být kotoučového tvaru jako v prvním případě, spojení je pak uskutečněno se dnem každého vybrání 18.

Jak je znázorněno na obr. 5, v pozměněném druhém příkladném provedení, vybrání 18 do něhož se zasunuje odpovídající pár pelet souosých na opačných stranách přídržné desky 11 tak uspořádaných, že procházejícím přídržnou deskou 11, kde pelety odpovídají svým odpovídajícím vybráním 18 a otvoru 19 tak, že se setkají uvnitř otvoru 19.

Uspořádání je pak takové, že jsou-li pelety spečeny do požadovaných třecích výstupků 14 odporovým ohřevem, jsou vzájemně spojeny pomocí otvoru 19 vytvořeného v přídržné desce 11 spečením celé soustavy přídržné desky 11 a třecího materiálu v peci. Dále je nutno poznamenat, že je-li použita tato technika s přídržnou deskou .mající otvor drážkovaný, takový jako je použit u shora popsaného způsobu, vyvstává problém, že spékáním v peci má sklon ztenčovat stěny drážek otvoru. Avšak použitím odporového ohřevu shora popsaného způsobu bylo zjištěno, že třecí materiál lze spojit s přídržnou deskou 11 bez žádných záporných účinků na sílu drážek.

Dále je nutno poznamenat, že ve shora uvedených příkladech se po spojení třecích výstupků 14 s přídržnou deskou 11, vytvoří na nechráněných volných koncích ploch výstupků 14 drážky pomocí nářadí, kterým se pohybuje vzhledem к výstupkům 14 ve spirálové dráze nebo soustředných kruzích jejichž střed je přesazen ze středu desky 11. Dále, další drážky o šířce větší než je šířka spirálových nebo soustředných drážek a normálně nazývané „dopravní dráhy“ vytvořit na volných koncích povrchu třecích výstupků 14 jak přídavné drážky к drážkám spirálovým, nebo soustředným.

Claims (8)

1. Způsob výroby třecího kotouče, sestávajícího z kovové přídržné desky, na níž je uložena řada třecích výstupků, vyznačující se tím, že se nejprve vytvoří rady slisků z třecího materiálu v požadovaných místech na přídržné desce, potom se provede odporový ohřev těchto- práškových slisků v řadách a slinutí na požadované třecí výstupky a spojení s přídržnou deskou.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že kovová přídržná deska se opatří středovým otvorem a stěny tohoto otvoru se opatří drážkami.

3. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že třecí výstupek, na jedné straně přídržné desky, se vytvoří souose s odpovídajícím výstupkem, vytvořeným na protilehlé straně přídržné desky.

4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že odporový ohřev se provádí - elektrodami, z nichž každá vytváří v podstatě rovinný koncový povrch slisků.

5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že se slisky před odporovým ohřevem podrobí nejprve počátečnímu zahřátí a - slisování při teplotě nižší, než je teplota odporového ohřevu.

6. Způsob podle bodů 1 až 5 vyznačující se tím, že se slisky slinuté po odporovém ohřevu znovu podrobí odporovému ohřevu za teploty nižší, než byla teplota prvního ohřevu.

7. Způsob podle bodů 1 až 6 vyznačující se tím, že se slinuté slisky dále obrábějí za účelem zmenšení jejich rozměrů.

8. Způsob podle bodů 1 až 7 vyznačující se tím, že se na nechráněných plochách třecích výstupků vytvoří drážky.