DE1019575B - Bremsklotz, insbesondere fuer Lastkraftwagen - Google Patents

Bremsklotz, insbesondere fuer Lastkraftwagen

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DE1019575B
DE1019575B DEW15239A DEW0015239A DE1019575B DE 1019575 B DE1019575 B DE 1019575B DE W15239 A DEW15239 A DE W15239A DE W0015239 A DEW0015239 A DE W0015239A DE 1019575 B DE1019575 B DE 1019575B
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brake
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Samuel K Wellman
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Description

  • Bremsklotz, insbesondere für Lastkraftwagen Die Erfindung bezieht sich auf Bremsklötze, die aus zwei Metallen bestehen, beispielsweise auf Bremsklötze, die aus einer gebogenen Rückplatte und einem mit dieser Rückplatte zu einem Stück verbundenen gesinterten. Bremsbelag aus pulverisiertem Metall aufgebaut sind. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf Verfahren zur Herstellung solcher Bremsklötze und anderer aus zwei Metallkörpern aufgebauter gebogener Gegenstände und bezieht sich insbesondere auf Bremsklötze von verhältnismäßig großer Dicke, wie sie gegenwärtig für schwere Kraftfahrzeuge, beispielsweise für Lastwagen, für Zugmaschinen oder Traktoren und für Lastwagenanhänger benutzt werden.
  • Bremsbeläge, die aus pulverförmigem, überwiegend metallischem Material aufgebaut sind und durch Sinterung verfestigt und mit einer metallischen Rückwand verbunden sind, sind an sich bekannt und besitzen zahlreiche Vorteile gegenüber den bekannten, aus Fasermaterial bestehenden Bremsbelägen, da die gesinterten Beläge gegen Temperaturänderungen und Feuchtigkeitseinflüsse weniger stark empfindlich sind, durch Öl, Staub und Fremdkörper weniger leicht angegriffen werden können und schließlich noch eine größere Lebensdauer besitzen. In der USA.-Patentschrift 2 178 527 (Wellman), ausgegeben am 31. 10. 39, und in der Neuausgabe dieser Patentschrift unter der Nummer 22 282 (Swartz), Ausgabedatum vom 2.3.43, z. B. sind solche gesinterten und mit einer Rückwand verbundenen Bremsbeläge beschrieben.
  • Bremsbeläge der erwähnten Art werden dadurch hergestellt, daß man ein Pulver einer geeigneten Zusammensetzung, und zwar gewöhnlich ein Pulver, welches vorwiegend, aus Metallteilchen besteht und kleine Zusätze von nichtmetallischen Bestandteilen, z. B. von Graphit, enthält, zu Körpern oder sogenannten Briketts preßt. Diese Briketts werden dann auf die Sinterungstemperatur erhitzt und werden üblicherweise mit einer Rückplatte oder Rückwand aus Stahl oder Kupfer versehen, da die gepreßtem Pulverkörper selbst nach der Sinterung ziemlich porös und brüchig sind. Üblicherweise wird ferner die Sinterung unter Anlage des gepreßten Briketts an eine gut gereinigte und geeignet präparierte Rückplatte vorgenommen. Bei der Erhitzung sintert der Pulverkörper und verbindet sich mit der Rückplatte zu einem zusammenhängenden Körper.
  • Die Notwendigkeit der Pressung des Pulvers zur Bildung eines Briketts und die Notwendigkeit des Andrückens des Briketts an die Rückplatte während des Sinterns und zur Verbindung mit der Rückplatte wurde bisher als eine Schwierigkeit für die Herstellung von gebogenen Gegenständen betrachtet, da es gewisse Schwierigkeiten bereitet, das pulverförmige Ausgangsmaterial in eine gebogene Form zu pressen und dabei ungleiche Drücke und eine ungleiche Dichteverteilung zu vermeiden. Bei dünneren, aus zwei verschiedenen Metallen bestehenden Gegenständen, beispielsweise bei Bremsklötzen für Personenkraftwagen, besteht ein geeigneter Weg zur Umgehung dieser Schwierigkeiten darin, daß man zunächst das Brikett auf einer ebenen metallischen Rückplatte. durch Pressung erzeugt, wobei die Wärmezuführung rechtwinkelig zu der Preßrichtung erfolgt, und daß man sodann die ebene Platte mit dem aufgepreßten Brikett in die gewünschte gekrümmte Form biegt. Dies ist beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 434 237 (Wellman), ausgegeben am 6. 1. 48, und in der USA.-Patentschrift 2 446 891 (Tower und Lowey), ausgegeben am 10. 8. 48, beschrieben. Dieses Verfahren hat sich jedoch für die Herstellung von Bremskörpern mit einem verhältnismäßig starken Bremsbelag, beispielsweise für Bremsbeläge von etwa 18 mm Dicke, wie sie für Lastkraftwagen, Traktoren und Lastwagenanhänger erforderlich sind, nicht bewährt. Die gesinterte Metallauflage kann nämlich bei der nachträglichen Biegung springen oder brechen, da sie für diesen Biegungsvorgamg zu dick ist.
  • Es sind auch bereits Bremsklötze:, insbesondere für Eisenbahnwagen, bekannt, die aufs Gußeisen und Kohle bestehen. Dabei: können in einem: Guß:eisenkörper, der entsprechende, senkrecht zur Angriffsfläche des Brennbackens angeordnete Kanäle enthält, mehrere voneinander getrennte Kohlenpreßlinge angeordnet sein.
  • Zur Herstellung von Preßlingen und Bremsbacken, die aus Preßlingen mit einer Rückplatte bestehen, sind verschiedene Verfahren bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, Hartmetallplättchen durch Drucksinterung auf die Weise herzustellen, daß gleichzeitig mehrere Hartmetallschichten gesintert werden, wobei eine Versinterung der übereinanderliegenden Hartmetallschichten durch entsprechende Zwischenplatten verhindert wird. Die Zwischenplatten können dabei entsprechende Vorsprünge besitzen, so daß sich die Hartmetallplättchen entlang den durch die Vorsprünge gebildeten Nuten leicht teilen lassen. Es ist weiterhin bekannt, beim Heißpressen von Sinterkörpern die Rohlinge in eine geschlossene Wärmebüchse unter Zwischenlage von entsprechenden Scheiben, die ein Zusammensintern der einzelnen Rohlinge verhindern, einzuschließen, wobei der Preßdruck dann durch die verschiedene Wärmeausdehnung der Wärmebüchse und der Sinterkörper entsteht.
  • Die bekannten gesinterten Preßbacken sind jedoch für hohe Beanspruchungen, insbesondere z. B. für Lastkraftwagen, nicht geeignet, da es bisher nicht möglich war, dicke, gekrümmte Sinterbelege herzustellen.
  • Der Zweck der Erfindung besteht also darin, einfach und billig einen aus zwei Metallen bestehenden Bremsklotz mit einem Bremsbelag von größerer Dicke, von größerer Auflagebreite auf dem Bremszylinder und von größerer Länge längs des Zylinderumfanges herzustellen, als es bisher möglich war. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sollen Bremsklötze von praktisch beliebiger Abmessung hergestellt werden können. Die Erfindung bezweckt ferner die Angabe eines Verfahrens zur Herstellung von aus zwei Metallen bestehenden, gebogenen Gegenständen, bei denen das eine Metall ein gesinterter, ursprünglich pulverförmiger Belag ist und an der Außenseite bzw. konvexen Seite einer gebogenen, metallischen Rückplatte liegt, wobei der gesinterte Belag keine Sprünge oder Bruchstellen aufweisen darf.
  • Die Erfindung betrifft einen Bremsklotz für Lastkraftwagen mit einem Bremsbelag aus gesintertem Material und einer gebogenen Rückplatte, deren Form einem Teil eines hohlen Kreiszylinders entspricht, und ist dadurch. gekennzeichnet, daß der Bremsbelag aus mehreren bogenförmigen Preßkörpern aufgebaut ist, die mit ihren senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden, ebenen Flächen aneinanderstoßen.
  • Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines gemäß der Erfindung hergestellten Gegenstandes in einem halbfertigen Fabrikationszustand; Fig.2 ist eine in kleinerem Maßstab gehaltene Darstellung eines ringförmigen Briketts aus ungesintertem Pulver, das nach einer der durch die Erfindung vorgeschlagenen Methoden zerlegt wird; Fig.3 ist eine perspektivische Darstellung eines einzigen bei der Zerlegung des ringförmigen Briketts nach. Fig.2 gewonnenen Segmentes, das auch als Flachkörper einzeln hergestellt werden kann; Fig.4 ist eine perspektivische Darstellung eines rechteckförmigen Briketts aus ungesintertem Pulver, welches zur Gewinnung gekrümmter Segmente nach Fig. 2 zersägt werden kann; Fig.5 ist ein vertikaler Schnitt durch einen zur Sinterung der Briketts und zu ihrer Verbindung mit der betreffenden Rückplatte dienenden Ofen, der mehrere gemäß der Erfindung herzustellende Bremsklötze enthält; Fig.6 ist ein Vertikalschnitt durch einen ähnlichen Ofen mit Bremsklötzen nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung; Fig.7 ist ein Vertikalschnitt durch einen Bremsklotz, wie er in dem Ofen nach Fig.6 hergestellt werden kann; Fig. 8 zeigt einen weiteren aus zwei Metallen aufgebauten Bremsbelag, wie er mit der Einrichtung nach Fig.6 hergestellt werden kann; Fig. 9 zeigt eine andere Anordnung für die Stapelung von Bremsklötzen mit dazwischenliegenden Trennkörpern, und Fig. 10 schließlich zeigt einen mit der Einrichtung nach Fig. 9 hergestellten Bremsbelag.
  • In allen Figuren tragen einander entsprechende Bestandteile die gleichen Bezugszeichen.
  • In Fig. 1 ist ein gekrümmter, aus zwei Metallen aufgebauter Bremsklotz dargestellt, welcher aus einer vorgebogenen metallischen Rückplatte 10, beispielsweise einer Stahlplatte oder Kupferplatte, und aus einem gebogenen Bremsbelag 11 aus Pulvermaterial besteht. Wie oben bereits erwähnt, besteht der Bremsbelag aus einer Mischung von Metallpulvern oder aus einer Mischung von pulverförmigen Metallen und pulverförmigen Nichtmetallen, die miteinander vermischt und zu einem Brikett gepreßt werden. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, eine Mehrzahl von gebogenen Segmenten 12 mit ebenen Seitenflächen Seite an Seite auf der Rückplatte 10 anzuordnen. Wenn die Trennfläche zwischen zwei nebeneinanderliegenden Segmenten 12 vertikal verläuft, so werden die Segmente 12 durch einen in vertikaler Richtung wirkenden Druck auf die Rückplatte aufgepreßt, und bei diesem Preßvorgang dehnen sich die Segmente in der senkrecht zur Preßrichtung liegenden Richtung, d. h. in der senkrecht zu den ebenen. Seitenflächen liegenden Richtung derart aus, daß die Trennfugen verschwinden, oder dehnen sich wenigstens derart aus, daß die Trennfugen wegen des Haftens jedes einzelnen Segmentes auf der metallischen Rückplatte nicht mehr von Bedeutung sind.
  • Der Belag, der zusammengesintert und mit der Rückplatte verbunden werden soll, besteht aus einer Mischung von Metallpulvern auf einer Kupfer- oder Eisenbasis, z. B. aus einer Mischung von Kupfer, Eisen, Zink und Blei, der eine kleine Menge von beispielsweise Graphit, Siliziumdioxyd oder anderen nichtmetallsichen Substanzen beigegeben ist. Diese Pulvermischung wird gründlich vermischt und dann unter einem Druck von beispielsweise 1,7 t je Quadratzentimeter gepreßt, so daß ein flaches Brikett entsteht. Da es verhältnismäßig einfach ist, flache Preßkörper herzustellen, jedoch schwierig, Pulver in eine gebogene Form bei an allen Stellen gleichem Preßdruck und gleicher Dichte zu pressen, werden gemäß der Erfindung die gebogenen Segmente 12 als flache Körper gepreßt. So kann, beispielsweise ein flacher Ring 13, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, in eine Reihe von gebogenen Segmenten 12 mit flachen Seiten, flächen (Fig. 3) zerlegt werden, oder man kann gewünschtenfalls auch die gebogenen Segmente 12 einzeln pressen. Schließlich kann man sie auch gemäß Fig. 4 aus einem quaderförmig begrenzten Preßkörper 14 herausschneiden. In allen Fällen ist bei jedem Segment die Stirnflächenbreeite (d. h. in Fig. 2 die Abmessung, welche senkrecht auf dem Radius des äußeren Kreisbogens und senkrecht auf der Tangente an den Kreisbogen steht) verhältnismäßig klein gegenüber der Stirnflächenbreite des fertigen Bremsklotzes, und man kann daher die gewünschten Preßkörper in der beschriebenen Weise leicht aus pulverförmigen Ausgangsmaterialien herstellen.
  • Somit wird eine Mehrzahl von durch ebene Flächen begrenzten gebogenen Segmenten gewonnen. Diese werden durch Aneinanderreihung ihrer ebenen Seitenflächen, so wie in Fig. 1 dargestellt, gestapelt und sodann gemäß Fig. 5 in einen Ofen zur Sinterung und zur Verbindung mit der Rückplatte 10 eingesetzt. Gemäß Fig. 5 werden sie (im Vergleich zu Fig. 1) mit ihrer Unterseite nach oben in dem Ofen gestapelt, um eine gewisse Sicherung gegen seitliche Verschiebung zu schaffen und gleichzeitig eine größere Charge zu ermöglichen, als wenn immer nur eine einzige Rückplatte in den Ofen eingesetzt würde. In dem Ofen nach Fig. 5 ist der auf der Schleiffläche 12 oder 18 senkrecht stehende Preßdruck nach dem Mittelpunkt des Kreisbogenstücks hin gerichtet.
  • Der Ofen nach Fig. 5 besteht aus einem insgesamt mit 20 bezeichneten Unterteil und einem insgesamt mit 21 bezeichneten Aufsatz. Der Unterteil enthält einen Stahlbehälter 22 mit einem wärmeisolierenden Bodenbelag 23, der in seiner Mitte eine zylindrische Erhöhung 24 trägt, auf den das ganze Behandlungsgut aufgesetzt wird. Der Aufsatz 21 enthält einen umgekehrten, becherförmigen Körper aus Stahlblech, bestehend aus einer biegsamen abdichtenden Deckplatte 25, einer Zylinderwand 26, die mit der Deckplatte 25 mittels Schraubenbolzen 27 verbunden ist, einem kreisringförmigen Boden 28, der mit der Wand 26 mittels Schraubenbolzen 29 verbunden ist und an den sich ein nach abwärts reichender Flansch 30 anfügt. Der Aufsatz 21 besitzt ferner eine innere Wand 31, die vorzugsweise aus feuerfestem und wärmeisolierendem Werkstoff bestehen soll, wobei der Zwischenraum zwischen 26 und 31 mit einem lockeren wärmeisolierenden Stoff 32 gefüllt ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 wird der Luftabachluß des Chargenkörpers zusätzlich noch durch einen zweiten Zylinder 33 aus Stahlblech gesichert.
  • Die biegsame Deckplatte 25 wird mit einem Hohlzylinder 34 und mit einem Preßkolben 35 belastet, der unter Luftdruck oder unter hydraulischem Druck stehen kann oder auf den der Druck in anderer geeigneter Weise ausgeübt wird. Die untere Kante des Flansches 30 und des Stahlblechzylinders 33 greifen in Sand oder ein anderes lockeres Material 36 ein, so, daß die Seitenwände sich nasch oben und unten bewegen können und trotz dieser Bewegung noch ein hermetischer Abschluß bei einem Arbeiten des Druckkolbens 35 vorhanden ist.
  • Der Ofen nach Fig. 5 wird aus einer geeigneten, nicht mit dargestellten Wärmequelle beheizt. Diese kann natürlich ein Glasbehälter sein, und man kann eine elektrische Heizung verwenden.
  • Ferner kann man auch in an sich bekannter Weise eine kombinierte Gasheizung und elektrische Heizung (USA.-Patentschrift 2 258 431 [Wellman], ausgegeben am 7. 10. 51) benutzen.
  • Das in den Ofen eingesetzte Behandlungsgut besteht aus einer Reihe von halbfertigen gekrümmten, aus zwei Metallen aufgebauten Körpern, z. B. aus Bremsklötzen für Lastkraftwagen, die aus gekrümmten Rückplatten 10 und aus Pulvermaterial gewonnenen, vorzugsweise aus Metallpulver hergestellten Bremsbelägen oder Segmenten 12 bestehen. Jeder Bremsbelag ist wieder aus einer Mehrzahl von Segmenten 11 gemäß Fig. 1 aufgebaut. Zwischen diesen Bremsklötzen liegen Trennkörper 15, beispielsweise aus Graphit oder aus einer Legierung mit hoher Druckfestigkeit, geringer Verformbarkeit und geringer Verschmelzbarkeit. Schließlich sind noch ein oberer und unterer Preßkörper 16 und 17 vorhanden die ebenfalls aus Graphit oder aus einer Legierung, der genannten Art bestehen können. An Stelle der Trennkörper 15 kann man auch die Außenflächen 18 der Bremsbeläge 11 mit einer dünnen Schicht von Graphit überziehen, um ein Haften dieser Außenseiten an der nächsten Rückplatte zu vermeiden.
  • Bei Benutzung der Einrichtung nach Fig. 5 können die Segmente 12, die in den Ofen eingesetzt werden, entweder schon gesinterte Körper oder auch ungesinterte Körper sein, jedoch soll für die folgende Beschreibung der Wirkungsweise angenommen werden, daß es sich um ungesinterte Körper handeln möge und daß diese. Körper lediglich vorgepreßt werden, und zwar vorwiegend aus Metallpulver bestehen sollen, welchem gewünschtenfalls ein nichtmetallisches Pulver zur Erhöhung oder zur Verminderung des Reibungskoeffizienten der fertigen Mischung beigegeben werden kann. Zum Einsetzen des Behandlungsgutes in den Ofen und gegebenenfalls der Trennkörper 15 wird der Aufsatz 21 von dem Unterteil 20 abgehoben, sodann das Behandlungsgut in die Ofenkammer eingeführt und schließlich der Ofen durch Aufsetzen des Aufsatzes wieder verschlossen. Anfänglich wird in dem Ofen das Behandlungsgut keinem Druck ausgesetzt, wenn man von dem Druck durch, sein eigenes Gewicht absieht sowie von dem Druck infolge des Eigengewichtes des Körpers 16 und des Eigengewichtes der Zwischenkörper 15.
  • Wie (nach der obengenannten USA.-Patentschrift 2 258 431) für die Herstellung von flachen Gegenständen bekannt, wird zur Entfernung von Feuchtigkeit und von Gasen aus den porösen Bremsbelägen zur Sinterung dieser Beläge und zur Verschweißung mit den Stahl-Rückplatten das Behandlungsgut gleichzeitig erhitzt, einer reduzierenden Atmosphäre ausgesetzt und einem Druck unterworfen. Bei gekrümmten zu behandelnden Körpern der beschriebenen Art kann der Druck entweder nach der Wärmeentwicklung und der Einleitung der reduzierenden Atmosphäre ausgeübt werden oder gleichzeitig mit der Wärmeeinwirkung, vorausgesetzt, daß keine Trennkörper 15 benutzt werden. Man kann auch bei Benutzung solcher Trennkörper den Druck während der Erhitzung wirken lassen, vorausgesetzt, daß dafür gesorgt wird, daß die thermischen Expansionsdifferenzen der Sinterkörper und der Trennkörper 15 kompensiert werden. In allen Fällen wird gleichzeitig mit dem Beginn der Erhitzung des Behandlungsgutes ein Schutzgas, beispielsweise Stickstoff, eingeleitet und später ein Strom eines reduzierenden Gases, beispielsweise von Wassierstoff oder Leuchtgas, um eine, Oxydation des Metallpulvers zu vermeiden. Wenn die Temperatur des Ofens steigt und einen Wert von, etwa. 650 bis 700° C erreicht, sintern die Preßkörper zusammen. Bei einer weiteren Erhitzung wird die etwa zwischen 725 und 900° C liegende Schmelztemperatur erreicht, und man kann denn mittels des Kolbens 35 auf die Deckplatte 25 einen Druck von genügender Größe auf das Behandlungsgut ausüben, z. B. einen Druck von etwa 17,5 kg/cm2, um einen innigen Kontakt zwischen, den Preßkörpern und den Rückplatten über die ganze Anlagefläche, auszuüben und dadurch die gewünschte Verbindung der Preßkörper mit den Rückplatten zu erreichen. Wenn diese V erschweißung stattgefunden bat, wird der Druck wieder gesenkt (er kann jedoch auch während des Abkühlungsvorgangs aufrechterhalten bleiben.), und nach der Abkühlung wird der Ofen geöffnet und das Behandlungsgut wieder entnommen.
  • Bei zahlreichen prakisch ausgeführten Versuchen wurde festgestellt, daß es recht schwierig ist, die an sich bekannten Verfahren auf die gleichzeitige Erhitzung und Verschweißung von gebogenen Bremsbelägen mit gebogenen Rückplatten anzuwenden. Als ein Beispiel für die dabei auftretenden Schwierigkeiten sei angeführt, daß bei gleichzeitiger Erhitzung und Pressung oder bei kurz aufeinanderfolgender Erhitzung und Pressung und bei gleichem Krümmungsmittelpunkt beider Flächen der Belagsegmente, d. h. bei einem wesentlichen größeren äußeren Radius der Außenfläche als der Innenfläche, die Bremsbeläge springen, da die Krümmung der aufeinanderliegenden Teile nicht gleich groß ist und daher der Druck sich ungleichmäßig verteilt. Diese Schwierigkeit hat sich schließlich dadurch überwinden lassen, daß man den aufeinanderliegenden Flächen gleiche Krümmung gab, jedoch nur dann, wenn keine Trennkörper 15 benutzt wurden. Vielfach ist es jedoch erwünscht, Trennkörper aus Graphit zu benutzen; aber es besteht dann ein wesentlich anderer thermischer Expansionskoeffizient zwischen dem Trennkörper aus Graphit und der gewünschten Pulvermischung. Diese Schwierigkeit wurde durch Abschleifen der inneren und der äußeren gebogenen Flächen auf exzentrische Radien beseitigt und bei Erhitzung von Trennkörpern 15 dadurch, daß der innere und der äußere Radius der Trennkörper um einen geeigneten Betrag von dem Radius der Segmentkörper abwichen.
  • Eine Mischung auf Eisenbasis zur Herstellung der Beläge 12 kann beispielsweise einen thermischen Expansionskoeffizienten bei 20° C von 12,5 ₧ 10-6 je Grad Celsius besitzen, während der Koeffizient eines geeigneten Graphitkörpers, der aus Graphit und einem Bindemittel besteht, 8 ₧ 10-6 je Grad Celsius beträgt, so daß mit der Erhitzung die Wanderung der Sinterkörper in der Richtung der Pfeile 37 an den beiden Enden und in der Mitte größer ist als bei dem Graphitkörper und der Bremsbelag daher seine Krümmung stärker verliert als der Graphitkörper. Wenn diese beiden Materialien alle beide auf den selben Radius gebracht werden würden und sodann die Erhitzung gleichzeitig mit der Pressung stattfindet, so würden die Bremsbeläge sich bei der Erhitzung stärker verflachen und die Graphitkörper zerstören. Gemäß der Erfindung wird als eine Möglichkeit zur Überwindung dieser Schwierigkeiten vorgeschlagen, dafür zu sorgen, daß die Sinterkörper anfänglich einen größeren Krümmungsradius besitzen, als er anfänglich bei den Trennkörpern 15 vorhanden ist. Diese Krümmungsdifferenz ist nicht annähernd so groß, wie in Fig. 5 dargestellt, sondern beträgt praktisch nur etwa. 0,25 mm. Somit ist es zweckmäßig, den Sinterkörper mit einem äußeren Radius von etwa 18,33 cm auszuführen und den Krümmungsradius an der Berührungsfläche des Sinterkörpers mit der stählernen Rückplatte ebenso groß zu wählen, während die Trennkörper an beiden Flächen einen Radius von etwa 18,35 cm erhalten.
  • Es wurde außerdem gefunden, daß vielfach das Problem der ungleichen thermischen Expansion des Graphits und des Sintermaterials dadurch gelöst werden kann, daß die Außenfläche der Sinterkörper und die anliegende Fläche des Graphitkörpers 15 mit dem gleichen Krümmungsradius ausgeführt werden kann, wie in Fig.6 dargestellt, und daß der Druck auf die Sinterkörper und die Zwischenkörper 15 erst ausgeübt wird, wenn eine gründliche Erhitzung stattgefunden hat. Man muß natürlich beachten, daß diese Schwierigkeiten bei ebenen Preßkörpern, d. h. bei Preßkörpern nach der obengenannten USA.-Patentschrift 2 258 431, überhaupt nicht bestehen, da dort die ebenen Trennkörper gegenüber den ebenen Sinterkörpern gleiten können, däß aber bei der Behandlung von gekrümmten Körpern in einem Ofen die Differenz der Expansionskoeffizienten sehr störend ist.
  • Der Radius eines fertigen Sinterkörpers, d. h. der Radius eines aus dem Ofen entnommenen Sinterkörpers, ist gewöhnlich nicht so kritisch, obwohl wegen des harten Belagmaterials dieser Radius etwas kritischer ist als bei Bremsbelägen aus Fasermaterial, z. B. aus Asbest, das sich im Gebrauch schnell einschleift. Gewünschtenfalls kann der fertige Bremsklotz an seiner Außenfläche und/oder seiner Innenfläche noch abgeschliffen werden. Somit kann, wie in Fig. 7 dargestellt, in der ein fertiger Bremsklotz 10, 12 einen inneren Radius von etwa 18,4 cm hat und einen äußeren Radius von ebenfalls 18,4 cm, aber bei einer Bremstrommel mit dem durch die punktierte Linie 38 dargestellten Innenumfang benutzt werden soll, d. h. mit einem inneren Bremstrommelradius von. etwa 20,3 cm, nur eine geringe Abweichung zwischen der Bremstrommel und dem Bremsklotz bestehen. So geringe Abweichungen werden gewöhnlich zugelassen und sind manchmal sogar vorteilhaft.
  • In Fig.8 ist ein Bremsklotz dargestellt, der zunächst nach dem an Hand der Fig. 5 oder 6 erläuterten Verfahren hergestellt wurde, d. h. mit exzentrischem innerem und äußerem Radius, wobei der äußere Radius zunächst dem punktiert gezeichneten Bogen in Fig. 8 entsprach und wobei der Radius sodann bis auf den Bogen 39 abgeschliffen wude, der konzentrisch zu dem inneren Kreisbogen verläuft, so daß also bei dem fertigen Bremsklotz der innere und der äußere Radius konzentrisch waren. Diese letztere Form ist beispielsweise erwünscht, wenn die äußere Bremstrommel (nicht mit dargestellt) und der innere Bremsklotzträger (ebenfalls nicht mit dargestellt) um einen gemeinsamen Drehpunkt drehbar sein müssen.
  • Gewünschtenfalls kann man auch, statt die thermischen Expansionskoeffizienten durch anfänglich nicht aufeinanderpassende Kreisbögen der Bremsbeläge und der Trennkörper zu berücksichtigen (Fig. 5) oder statt den Druck erst wirken zu lassen, wenn eine vollständige Erhitzung des Behandlungsgutes stattgefunden hat (wie bei der Beschreibung der Fig.6 angenommen), die thermischen Expansionskoeffizienten dadurch berücksichtigen, daß Trennkörper verwendet werden, deren Expansionskoeffizient dicht an demjenigen des Belagmaterials und der Rückplatte liegt und die doch noch die anderen für die Trennkörper erforderlichen Eigenschaften besitzen, nämlich die Eigenschaft, nicht an dem Belagmateriäl zu haften, eine hohe Druckfestigkeit zu besitzen und sich nur in "eischwindend geringem Maße zu verformen. Als solche Trennkörper eignen sich verschiedene Nickel-Chrom-Legierungen, z. B. eine Legierung aus 50 Gewichtsprozent Eisen, 35 Gewichtsprozent Nickel und 15 Gewichtsprozent Chrom oder auch eine Legierung, die 85 Gewichtsprozent Nickel und 15 Gewichtsprozent Chrom enthält. In beiden Fällen ist der Chromgehalt hoch genug, um dem Trennkörper eine genügende Festigkeit zu verleihen und seine Haftung an dem Sintermaterial zu verhindern. Diese Legierung sei in Fig. 9 sowohl für die Trennkörper 15' als für den oberen und unteren Druckkörper 16' und 17' angenommen. In Fig. 9 ist auch dargestellt, daß die Bremsklötze anfänglich, einen konzentrischen inneren und äußeren Radius besitzen, so daß nach der Entnahme aus dem Ofen kein Abschleifen mehr nötig ist, da nämlich in Fig.9 die Trennkörper 15' exzentrische innere und äußere Radien besitzen, d. h. in der Mitte dicker sind als an ihren Enden und somit die nötigen. Paßflächen bilden, um einen Bruch zu vermeiden, wenn der ganze Stapel zur Verbindung des Sintermaterials mit den Rückplatten gepreßt wird.
  • Ein fertiger Bremsklotz, der mit der Einrichtung nach Fig. 9 hergestellt ist, ist in Fig. 10 dargestellt. Gemäß der Erfindung werden also Verfahren und Einrichtungen zur Lösung der eingangs erwähnten Probleme beschrieben. Durch die Erfindung wird das zunächst unlösbar erscheinende Problem der Herstellung von dicken. Bremsbelägen aus Sintermaterial für Lastkraftwagen gelöst, und es wird ein homogener oder annähernd homogener Bremsklotz geschaffen, der selbst einem rauhen Fahrbetrieb gewachsen ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Bremsklotz, insbesondere für Lastkraftwagen, mit einem Bremsbelag aus gesintertem Material und einer gebogenen Rückplatte, deren Form einem Teil eines hohlen Kreiszylinders entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbelag aus mehreren bogenförmigen Preßkörpern aufgebaut ist, die mit ihren senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden ebenen Flächen aneinanderstoßen. z. Bremsklotz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine für Lastkraftwagen geeignete verhältnismäßig große radiale Abmessung und eine im Verhältnis zur ganzen Breite des Bremsbelages geringe Breite der mit ihren ebenen Flächen aneinanderliegenden Preßkörpern. 3. Bremsklotz nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen gleich großen Krümmungsradius auf der Außenfläche (konvexen Fläche) und auf der Innenfläche (konkaven Fläche) der Preßkörper. 4. Bremsklotz nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine an der Innenfläche der Preßkörper befindliche Rückplatte und durch konzentrische Krümmungsradien der Außenfläche und der Innenfläche. 5. Verfahren zur Herstellung von aus einer gebogenen Rückplatte und aus einer Metallpulvermischung bestehenden Bremsklötzen nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen, nebeneinander auf der gebogenen Rückplatte angeordneten Preßkörper unter in der Radialrichtung wirkendem Druck der Preßkörper gesintert und mit der Rückplatte verbunden werden. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkörper als scheibenförmiger Ring unter einem senkrecht zur Ringebene wirkenden Druck gepreßt werden und der Ring sodann durch radiale Schnitte in bogenförmige Segmente zerlegt wird (Fig. 2). 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpulvermischung als rechtwinkelige Platte gepreßtwird, aus der dann bogenförmige Segmente herausgeschnitten werden (Fig.4). B. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gebogene Rückplatten je mit einer Anzahl von nebeneinander angeordneten bogenförmigen Segmenten übereinander in einen Ofen eingesetzt und dort unter in der Radialrichtung wirkendem Druck gesintert und mit der Rückplatte verbunden werden. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die freie Seite jeder Rückplatte und die Außenseite der angrenzenden Segmente ein Zwischenkörper aus Graphit eingesetzt wird (Fig. 5 und 6) oder daß die Außenseite der Segmente mit einer Graphitschicht überzogen wird. 10. Verfahren nach Anspruch 8 unter Benutzung von Zwischenkörpern aus Graphit, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßkörper an ihrer an die Graphitkörper anliegenden Seite stärker gekrümmt sind als diese und daß die Pressung gleichzeitig mit der Erhitzung stattfindet (Fig. 5). 11. Verfahren nach Anspruch 8 unter Benutzung von Zwischenkörpern aus Graphit, dadurch, gekennzeichnet, daß die Preßkörper an ihrer an den Graphitkörpern anliegenden Seite den gleichen Krümmungsradius besitzen wie die Graphitkörper und daß die Pressung erst nach der Erhitzung stattfindet (Fig.6). 12. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die freie Seite jeder Rückplatte und die Außenseite der angrenzenden Segmente ein Zwischenkörper aus einem mit den Preßkörpern nicht verschmelzenden Material von gleichem thermischem Expansionskoeffizienten wie die Preßkörper eingesetzt wird und daß die Zwischenkörper in der Mitte dicker sind als am Rande (Fig.9). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 807 950, 871312, 876 509, 843 930, 916 609, 870185, 901023; USA.-Patentschriften Nr..9-434-2-3e, 1930 287, 2 434 237, 2 258 431, 2 178 527, 2 446 891, 22 282.
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