DE102006060775A1 - Keilbremse für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer Keilbremse - Google Patents

Keilbremse für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer Keilbremse Download PDF

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Abstract

Die Keilbremse (2) umfasst eine Bremsscheibe (4) und einen mittels eines Aktuators (14) in Längsrichtung (10) verschiebbaren Keil (8). Der Keil (8) weist einen zu einer Seitenfläche (22) der Bremsscheibe (4) hin orientierten Reibbelag (24) auf. Bei einem Bremsvorgang wird der Keil (8) mit seinem Reibbelag (24) gegen die Seitenfläche (22) der Bremsscheibe (4) gepresst. Zur Verminderung von Verschleiß durch thermische und mechanische Überlastung weist der Reibbelag (24) einen duktilen mechanischen Grundwerkstoff (34) mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln (36) auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Keilbremse für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Keilbremse.
  • Eine Keilbremse ist aus der WO 03/036121A1 bekannt. Die Keilbremse weist im eingebauten Zustand eine mit einem Fahrzeugrad verbundene Bremsscheibe und einen mittels eines Aktuators in Längsrichtung verschiebbaren Keil auf. Der Keil umfasst einen zur Seitenfläche der Bremsscheibe hin orientierten Reibbelag. Bei einem Bremsvorgang wird der Keil mittels des Aktuators in Längsrichtung derart verschoben, dass sein Reibbelag gegen die Seitenfläche der Bremsscheibe gepresst wird. Die dabei auftretende Reibungskraft bremst die Bremsscheibe und somit letztendlich das Kraftfahrzeug ab.
  • Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Scheibenbremse weist die Keilbremse keinen hydraulischen Bremskraftverstärker und damit kein Hydrauliksystem auf. Für die Verschiebung des Keils ist der Aktuator, der einen Elektromotor und einen Spindeltrieb umfasst, ausreichend. Somit lassen sich zum einen die Kosten für das Hydrauliksystem einsparen. Weiterhin ergibt sich ein Vorteil hinsichtlich der Gewichtsersparnis. Da weniger Komponenten verbaut werden müssen, wird außerdem Einbauraum eingespart.
  • Der Bremsvorgang setzt das die Bremsscheibe und den Keil umfassende Reibsystem einer hohen thermischen und einer hohen mechanischen Belastung aus. Weiterhin ist das Reibsystem Witterungseinflüssen wie Feuchte oder Streusalz ausgesetzt, die zu Korrosion führen können.
  • Zum Standhalten auch einer sehr hohen thermischen Belastung ist die Bremsscheibe aus einem warmfesten Stahl oder aus einem keramischen Werkstoff gefertigt. Daher weist der Reibbe lag des Keils als Reibpartner eine begrenzte Lebensdauer auf und muss in regelmäßigen Abständen getauscht werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Standzeit und damit die Lebensdauer einer Keilbremse zu erhöhen und somit zu einer Kostenersparnis beizutragen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Keilbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass der Reibbelag des Keils als eine Beschichtung aus einem duktilen metallischen Grundwerkstoff als Matrix mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln ausgebildet ist.
  • Unter duktilem metallischen Grundwerkstoff wird hierbei ein vergleichsweise weicher metallischer Grundwerkstoff verstanden, der eine Vickers-Härte von maximal etwa 180–230 HV01 aufweist. Die Härtebestimmung nach Vickers ist der Norm DIN EN ISO 6507 zu entnehmen. Die eingelagerten Hartstoffpartikel weisen demgegenüber eine deutlich höhere Härte auf, beispielsweise eine um mehr als den Faktor 2 größere Härte als der Grundwerkstoff.
  • Durch die Kombination eines duktilen Werkstoffes mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln wird der Reibbelag mit einer Beschichtung versehen, die den extremen Belastungen standhält. Durch die Duktilität besteht im Vergleich zu einer durchgehend harten und spröden Beschichtung eine deutlich geringere Gefahr, dass im Laufe des Betriebs die Beschichtung beschädigt wird und Risse oder Mikrorisse auftreten, was aufgrund von Witterungseinflüssen wie Feuchte oder Streusalz schnell zu einer unerwünschten starken Korrosion führen würde. Auch ist die Gefahr eines Abplatzens von Teilstücken der Beschichtung bei mechanischer Belastung aufgrund der hohen Duktilität deutlich geringer als bei einer spröden Beschichtung. Zugleich wird durch die eingelagerten Hartstoffpartikel eine sehr hohe Abriebfestigkeit und damit eine quasi sehr hohe Oberflächenhärte erhalten, so dass selbst bei hohen mecha nischen Belastungen und hohen Abriebkräften eine lange Lebensdauer erreicht ist.
  • Vorteilhaft ist der Keil an einem Gegenkeil in Längsrichtung geführt. Weiterhin ist der Gegenkeil an einem Bremssattel angeordnet. Auf diese Weise bewegt sich der Keil im eingebauten Zustand in Längsrichtung in immer der gleichen Weise auf eine Seitenfläche einer Bremsscheibe zu und wird vom Gegenkeil definiert gegen die Seitenfläche der Bremsscheibe gepresst.
  • In einer Weiterbildung weist der Bremssattel einen der zweiten Seitenfläche der Bremsscheibe zugeordneten Gegenhalter mit einem dieser zweiten Seitenfläche zugewandten zweiten Reibbelag auf. Bei einem Auslösen der Keilbremse wird bei einem Betätigen des Keils die Bremsscheibe somit beidseitig an ihren Seitenflächen nach Art einer Zange umfasst. Der Keil presst die Bremsscheibe somit bei einem Bremsvorgang mit ihrer zweiten Seitenfläche gegen den Reibbelag des Gegenhalters. Der Gegenhalter ist somit Teil des Reibsystems. Der Bremsvorgang lässt sich daher besonders kontrolliert ausführen, da zwei Reibpartner mit der Bremsscheibe in Kontakt stehen.
  • Vorteilhaft umfasst der zweite Reibbelag ebenso wie der erste Reibbelag einen metallischen Grundwerkstoff mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln. Die beiden Reibbeläge weisen bevorzugt die identische Zusammensetzung auf. Durch eine Beschichtung beider Reibbeläge ist deren Lebensdauer deutlich erhöht.
  • In der Folge werden Varianten für die Beschichtungen beider Reibbeläge beschrieben. Dabei ist auch eine unterschiedliche Beschichtung beider Reibbeläge umfasst, um beispielsweise einer unterschiedlichen thermischen und mechanischen Belastung beider Reibbeläge während des Bremsvorgangs Rechnung zu tragen.
  • Zweckdienlicherweise wird als Grundwerkstoff Nickel oder eine Nickellegierung verwendet. Der besondere Vorteil der Nickelbeschichtung für derartige Bauteile ist in der sehr hohen Dichtheit der Nickelbeschichtung zu sehen, wodurch das Bauteil sehr effektiv vor Korrosion geschützt wird. Zugleich weist Nickel eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, so dass über diese Beschichtung auch ein guter gesteuerter Wärmeabfluss ermöglicht wird.
  • Zweckdienlicherweise ist die Beschichtung hierbei derart ausgebildet, dass die Nickel-Matrix eine Oberfläche definiert, über die die Hartstoffpartikel zumindest im mikroskopischen Bereich überstehen. Aufgrund dieser Ausgestaltung erfolgt der tatsächliche mechanische Kontakt über die harten und abriebfesten Hartstoffpartikel und nicht über die vergleichsweise weiche Nickelmatrixbeschichtung. Auf diese Weise wird die Wärme vom Grundkörper während und unmittelbar nach einem Bremsvorgang schnell abgeführt. Durch die rasche Abkühlung ist das Risiko der plastischen Verformung des Grundkörpers infolge Überhitzung verringert.
  • Bei der Verwendung einer Nickellegierung für den Grundwerkstoff oder die Grundmatrix liegt der Nickelanteil vorzugsweise im Bereich zwischen 65 und 95 Vol% und liegt insbesondere im Bereich von etwa 75 Vol%, bezogen jeweils auf das Gesamtvolumen der Beschichtung. Als Legierungsbestandteile sind vorzugsweise Wolfram und/oder Eisen und/oder Kobalt vorgesehen. Besonders bevorzugt wird hierbei Kobalt eingesetzt. Auch eine Beschichtung bestehend aus den Bestandteilen Nickel, Wolfram und Eisen hat sich als geeignet herausgestellt.
  • Zweckdienlicherweise liegt hierbei der Anteil der Legierungsbestandteile in einem Bereich zwischen etwa 10 und 20 Vol%. Weiterhin liegt vorzugsweise der Anteil der Hartstoffpartikel in einem Bereich zwischen 5 und 30 Vol%.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass die Hartstoffpartikel vorzugsweise eine Größe im nanoskaligen Bereich, beispielsweise im Bereich zwischen 50 und 1.000 nm oder alternativ auch im μm-Bereich, beispielsweise im Bereich von 1 und 500 μm, aufweisen. Die Verwendung wahlweise von Nano-Hartstoffpartikeln oder Mikro-Hartstoffpartikeln hängt von der jeweiligen Anwendung und dem Einsatzzweck bzw. den mechanischen Anforderungen ab.
  • Als Hartstoffpartikel werden hierbei vorzugsweise Borcarbidpartikel, Wolframcarbidpartikel oder Diamantpartikel eingesetzt. Es werden also insbesondere auch keramische Partikel wie die Borcarbidpartikel eingesetzt, die sich durch ihre extrem hohe Härte auszeichnen.
  • Zweckdienlicherweise werden als Hartstoffpartikel in einer Variante so genannte CNT-Partikel(CNT: Carbon Nano Tubes) herangezogen. Die Carbon-Nano-Tubes sind Kohlenstoffnanoröhrchen, deren Durchmesser typischerweise kleiner als 100 nm bis hin zu wenigen nm ist. Die Wände dieser röhrenförmigen Gebilde bestehen aus Kohlenstoff. Die CNT-Partikel bestehen aus einer Vielzahl derartiger Kohlenstoffnanoröhrchen. Der besondere Vorteil der Verwendung von CNT-Partikeln als Hartstoffpartikel liegt in ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit sowie in ihrer mechanischen Widerstandsfähigkeit. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit ist hier daher eine besonders rasche Abkühlung des Reibbelages sicher gestellt. Damit ist das Risiko einer plastischen Verformung des Grundkörpers besonders gering.
  • Die Dicke der Beschichtung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 0,7 bis etwa 6 mm und liegt insbesondere im Bereich zwischen etwa 2 und 3 mm. Es hat sich gezeigt, dass die Beschichtung mit einer derartigen Schichtdicke den hohen Anforderungen besonders genügt.
  • Um eine qualitativ hochwertige, gut und dauerhaft haftende Beschichtung auszubilden, ist die Beschichtung zweckdienlicherweise elektrolytisch aufgebracht. Zur Ausbildung der Beschichtung wird daher das zu beschichtende Bauteil in ein oder mehrere Galvanikbäder eingetaucht. Als Elektrode wird eine Elektrode bestehend aus dem Grundwerkstoff, beispielsweise eine Nickel- oder eine Nickellegierung-Elektrode verwendet. Die Hartstoffe werden hierbei dem Galvanikbad zugegeben, so dass sie mit den Metallionen der Nickelelektrode zu dem zu beschichtenden Bauteil wandern und sich dort gemeinsam mit den die Matrix bildenden Nickelionen ablagert.
  • In einer anderen Variante wird die Beschichtung mit einem so genannten Kaltgas-Spritzverfahren, auch als Cold-Spray-Verfahren bezeichnet, aufgebracht. Beim Kaltgasspritzen wird der Beschichtungswerkstoff für die aufzubringende Beschichtung in Pulverform mit sehr hoher Geschwindigkeit auf den Grundkörper aufgebracht. Hierzu wird üblicherweise ein Prozessgas mit Hilfe einer Lavaldüse auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. In diesen Gasstrahl des Prozessgases werden anschließend die Pulverpartikel injiziert und auf eine ausreichend hohe Geschwindigkeit beschleunigt, so dass sie beim Aufprall auf den Grundkörper aufgrund der hohen Energie zumindest zum Teil aufschmelzen und eine dichte und fest haftende Schicht bilden. Im Unterschied zu anderen thermischen Spritzverfahren, beispielsweise dem Flammspritzen, erfolgt hierbei daher kein vorangehendes An- oder Aufschmelzen der einzelnen Partikel.
  • Der besondere Vorteil des Spritzverfahrens, insbesondere des Kaltgasspritzens, ist darin zu sehen, dass es vergleichsweise einfach und kostengünstig durchführbar ist und beispielsweise durch mehrfaches Überstreichen der zu beschichtenden Oberfläche eine ausreichende Schichtdicke erzeugbar ist. Insbesondere das Kaltgasspritzen zeichnet sich hierbei dadurch aus, dass es bei niedrigen Temperaturen und insbesondere unter Atmosphärendruck durchgeführt wird. Dadurch lassen sich vielfältige Materialien problemlos aufspritzen. Außerdem lassen sich ein Metallpulver und zugesetzte Hartstoffpartikel in einem beliebigen Verhältnis miteinander mischen, so dass in einfacher Weise eine nahezu beliebige Schichtzusammensetzung erreichbar ist.
  • Im Vergleich zu anderen Auftragsverfahren, wie beispielsweise dem sogenannten Plattierverfahren mittels Aufsprengen, bei dem üblicherweise dünne Metallplatten auf ein Substrat aufgesprengt werden, ist dieses Verfahren deutlich kostengünstiger bei vergleichbaren oder verbesserten thermischen Eigenschaften.
  • Typische Verfahrensparameter für die Beschichtung mit einem Nickelpulver mittels Kaltgasspritzen liegen bei einer Korngröße der Nickelpartikel zwischen 500 nm bis 50 μm, bei einer Temperatur des Pulver-Gas-Gemischs vor dem Beschichten zwischen 180°C und 300°C und bei einer Partikelgeschwindigkeit zwischen 600 m/s und 900 m/s.
  • Eine bevorzugte Beschichtung umfasst eine Nickel-Kobalt-Legierung mit Borcarbidpartikeln als Hartstoffpartikeln. Eine derartige Beschichtung hat sich als besonders geeignet für den Reibbelag der Keilbremse herausgestellt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 19. Die im Hinblick auf die Keilbremse angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren zu übertragen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen und stark vereinfachten Darstellungen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Keilbremse im eingebauten Zustand in ihrer Außerbetriebsstellung
  • 2 die Keilbremse aus 1 während eines Bremsvorgangs
  • 3 ein vereinfachtes Schnittbild durch einen Reibbelag, der mit einer Beschichtung versehen ist, sowie
  • 4 ein weiteres Schnittbild durch einen zweiten Reibbelag, der mit einer zweiten Beschichtung versehen ist.
  • In den einzelnen Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Gemäß 1 weist eine Keilbremse 2 eine Bremsscheibe 4 auf, die fest mit einem in den FIG nicht dargestellten Fahrzeugrad verbunden ist und sich mit dem Fahrzeugrad dreht. Die Bremsscheibe 4 ist von einem Bremssattel 6 beidseitig nach Art einer Zange umgriffen. An einer Seite des Bremssattels 6 ist ein Keil 8 in Längsrichtung 10 an einem Gegenkeil 12 beweglich angeordnet. Die Bewegung des Keils 8 in Längsrichtung 10 geschieht mittels eines Aktuators 14, der einen Elektromotor 16 und einen Spindeltrieb 18 umfasst. Auf der anderen Seite des Bremssattels 6 ist ein Gegenhalter 20 angeordnet.
  • Der Keil 8 weist einen zur ersten Seitenfläche 22 der Bremsscheibe hin orientierten ersten Reibbelag 24 auf. Der Gegenhalter 20 weist einen zur zweiten Seitenfläche 26 hin orientierten zweiten Reibbelag 28 auf.
  • Zur Einleitung eines Bremsvorganges wird gemäß 2 der Keil 8 vom Spindeltrieb 18 durch eine Aktuatorkraft FA in Längsrichtung 10 bewegt. Dabei gleitet der Keil 8 am Gegenkeil 12 entlang, bis er mit seinem Reibbelag 24 mit der ersten Seitenfläche 22 der Bremsscheibe 4 in Kontakt kommt. Ab diesem Zeitpunkt wirkt eine normal zur Bremsscheibe 4 gerichtete Normalkraft FN sowie eine in Umfangsrichtung der rotierenden Bremsscheibe wirkende Reibkraft FR. Die Bremsscheibe 4 wird sukzessive vom Keil 8 mit dessen Reibbelag 24 gegen den Reibbelag 28 des Gegenhalters 20 gepresst. Dabei wird die Bremsscheibe 4 mit ihren beiden Seitenflächen 22, 26 eingeklemmt und durch die Reibkraft FR an einer Weiterbewegung gehindert. Der Keil 8 wird dabei vom Gegenkeil 12 abgestützt, wobei auf den Keil 8 eine Haltekraft FH wirkt.
  • Beim Bremsvorgang werden die Reibbeläge 24, 28 aufgrund der Reibungskraft FR erhitzt und sind somit einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt. Weiterhin werden die Reibbeläge 24, 28 in Umfangsrichtung einer Scherung ausgesetzt. Sie sind daher auch einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt. Ebenfalls einer hohen mechanischen und thermischen Belastung ist als Reibpartner der beiden Reibbeläge 24, 28 die Bremsscheibe 4 ausgesetzt. Dabei nimmt die mechanische und thermische Belastung der Bremsscheibe 4 und der beiden Reibbeläge 24, 28 während des Bremsvorgangs sukzessive zu. Zusätzlich ist das Reibsystem Witterungseinflüssen wie Nässe oder, speziell im Winter, Streusalz ausgesetzt.
  • Um ihre Lebensdauer zu erhöhen, ist die Bremsscheibe 4 aus einem zunderungsbeständigen, warmfesten Edelstahl oder aus einem keramischen Werkstoff gefertigt.
  • Für die beiden Reibbeläge 24, 28 ist eine Beschichtung bzw. ein Beschichtungssystem vorgesehen, welches an die speziellen Anforderungen angepasst ist und für jedes dieser Bauteile deren Standzeit und Lebensdauer im Vergleich zu Bauteilen ohne Beschichtung teilweise erheblich verbessert. Der Aufbau und die Zusammensetzung der Beschichtung bzw. des Beschichtungssystems wird nachfolgend anhand der 3 und 4 erläutert.
  • Beide Reibbeläge 24, 28 sind auf einem Grundkörper 30 des Keils 8 bzw. des Gegenhalters 20 aufgebracht. Der Grundkörper 30 bildet also zusammen mit dem Reibbelag 24 den Keil 8. Der Grundkörper 30 besteht aus einem warmfesten Stahl, der hohen Temperaturbelastungen und hohen mechanischen Belastungen standhält, ohne sich zu verformen. Auf diesen Grundkörper 30 wird jeweils eine im Folgenden als Grundbeschichtung 32 bezeichnete Beschichtung auf Nickelbasis elektrolytisch aufgebracht. Die Grundbeschichtung 32 umfasst neben einer als Grundwerkstoff 34 bezeichneten Nickelmatrix einen Anteil an Hartstoffpartikeln 36, insbesondere Borcarbidpartikel. Durch die Verwendung von Nickel als Matrixwerkstoff in Kombination insbesondere von Borcarbid für die Hartstoffpartikel 36 wird eine sehr gasdichte und damit korrosionsbeständige sowie eine thermisch sehr gut leitende Beschichtung 32 mit zugleich sehr hoher Oberflächenhärte und geringem Abrieb erzeugt. Die hohe thermische Leitfähigkeit sorgt für einen raschen Abtransport der Wärme und damit für ein schnelles Abkühlen des Grundkörpers 30, sobald der Bremsvorgang abgeschlossen ist.
  • Die hohe Gasdichtheit wird durch die Nickelmatrix bereits bei einer sehr geringen Schichtdicke von etwa 10 μm erreicht. Aufgrund der guten thermischen Leitfähigkeit des Nickel-Grundwerkstoffs 34 weist die Beschichtung insgesamt auch eine hohe thermische Leitfähigkeit auf, so dass ein schneller Wärmeabtransport gewährleistet ist.
  • Die mechanische Belastbarkeit der Beschichtung wird insbesondere durch die eingelagerten Hartstoffpartikel 36 erreicht, die teilweise auch über der durch die Nickelmatrix 34 gebildete Oberfläche 38 überstehen, so dass lediglich die Hartstoffpartikel 36 mit der Bremsscheibe 4 in Kontakt kommen.
  • In bevorzugten Ausgestaltungen ist zusätzlich die Aufbringung einer Diamantschicht 40 auf der Grundbeschichtung 32 vorgesehen, wie dies in 4 dargestellt ist. Auf diese Weise kann die Verschleißfähigkeit der beiden Reibbeläge 24, 28 weiter verbessert werden. Die Reibbeläge 24, 28 weisen eine noch höhere Temperaturbeständigkeit und mechanische Beständigkeit auf. Eine derartige Keilbremse 2 eignet sich für Einsatzgebiete mit hohen thermischen und mechanischen Belastungen, beispielsweise für den Einsatz bei einem Sportwagen. Die zusätzliche Diamantschicht 40 sorgt für eine nochmalige deutliche Erhöhung der Standzeit gegenüber der Variante aus 3.
  • Ist auf dem Reibbelag 24, 28 nur eine Grundbeschichtung 32 aufgebracht, so ist als Grundwerkstoff 34 eine Nickel-Kobalt-Legierung oder auch eine Nickel-Eisen-Wolfram-Legierung vorgesehen, wobei hierbei jeweils der Nickelanteil insbesondere im Bereich von etwa 75 Vol% liegt. Der Anteil des Kobalts bzw. von Eisen und Wolfram liegt etwa zwischen 10 und 20 Vol%. Den Restanteil bilden die Borcarbidpartikel 36, deren Größe im Mikrometerbereich liegt. Die Dicke D1 der Grundbeschichtung liegt hierbei etwa im Bereich zwischen 2 und 3 mm.
  • Zur Verbesserung des mechanischen Abriebs kann aber auch ein höherer Anteil an Hartstoffpartikeln 36 vorgesehen sein.
  • Insbesondere für den Fall, dass die Reibbeläge 24, 28 lediglich mit der Grundbeschichtung 32 versehen sind, werden Nano-Hartstoffpartikel 36 verwendet, um eine hohe Oberflächenqualität zu erzielen. Auch liegt der Anteil der Hartstoffpartikel 36 für derartige Reibbeläge 24, 28 im oberen Bereich zwischen 15 und 25 Vol%. Eine Beschichtung auf Basis einer Nickel-Kobalt-Legierung weist hierbei beispielsweise eine Zusammensetzung von etwa 63 Vol% Nickel, 12 Vol% Kobalt und 25 Vol% Borcarbidpartikel 40 auf.
  • Mit der Verwendung eines Schichtsystems, wie es in 4 dargestellt ist, wird die Standzeit noch einmal erheblich erhöht. Die Dicke D1 der Grundbeschichtung 32 liegt in diesem Fall im unteren Bereich zwischen 0,5 und 2 mm. Gleichzeitig beträgt die Dicke D2 der Diamantbeschichtung etwa 0,5 mm.
  • Bereits durch die zur 3 beschriebene Grundbeschichtung 32 wird die Lebensdauer der Keilbremse 2 erheblich verlängert, so dass die Reibbeläge 24, 28 seltener getauscht werden müssen und somit für die Wartung der Keilbremse 2 deutlich geringere Kosten anfallen.

Claims (18)

  1. Keilbremse (2) für ein Kraftfahrzeug mit einem mittels eine Aktuators (14) in eine Längsrichtung (10) verschiebbaren Keil (8), der mit einem ersten Reibbelag (24) zum Bremsen einer Bremsscheibe (2) versehen ist, wobei der Reibbelag (24) einen duktilen metallischen Grundwerkstoff (34) mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln (36) umfasst.
  2. Keilbremse (2) nach Anspruch 1, wobei der Keil (8) an einem Gegenkeil (12) in Längsrichtung (10) verschiebbar ist, und wobei der Gegenkeil (12) an einem Bremssattel (6) angeordnet ist.
  3. Keilbremse (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bremssattel (6) einen Gegenhalter (20) mit einem zweiten Reibbelag (28) aufweist, der unter Freilassung eines Freiraums für die Bremsscheibe (4) gegenüberliegend zum ersten Reibbelag (24) angeordnet ist, so dass im montierten Zustand der Keil (8) und der Gegenhalter (20) die Bremsscheibe (4) zangenartig umgreifen.
  4. Keilbremse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Reibbelag (28) des Gegenhalters (20) einen metallischen Grundwerkstoff (34) mit darin eingelagerten Hartstoffpartikeln (36) umfasst.
  5. Keilbremse (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Grundwerkstoff (34) Nickel oder eine Nickellegierung ist.
  6. Keilbremse (2) nach Anspruch 5, bei der der Nickelanteil des Reibbelags (24, 28) etwa zwischen 65 Vol% und 95 Vol% und insbesondere im Bereich von etwa 75 Vol% liegt.
  7. Keilbremse (2) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei der als Legierungsbestandteile Wolfram und/oder Eisen und/oder Kobalt vorgesehen sind.
  8. Keilbremse (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der der Anteil der Legierungsbestandteile an der Beschichtung (32) etwa zwischen 10 Vol% und 20 Vol% liegt.
  9. Keilbremse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Anteil der Hartstoffpartikel (36) an der Beschichtung (32) im Bereich zwischen 5 Vol% und 30 Vol% liegt.
  10. Keilbremse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Hartstoffpartikel (36) eine Größe im Nanometerbereich oder im Mikrometerbereich aufweisen.
  11. Keilbremse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der als Hartstoffpartikel (36) Borcarbidpartikel und/oder Wolframcarbidpartikel und/oder Diamantpartikel verwendet werden.
  12. Keilbremse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. bei der als Hartstoffpartikel (36) CNT-Partikel vorgesehen sind.
  13. Keilbremse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Dicke (D1) der Beschichtung (32) im Bereich zwischen etwa 0,7 mm bis etwa 6 mm, insbesondere im Bereich zwischen etwa 2 mm und 3 mm liegt.
  14. Keilbremse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Beschichtung (32) elektrolytisch aufgebracht ist.
  15. Keilbremse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Beschichtung (32) durch Kaltgasspritzen aufgebracht wird.
  16. Keilbremse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Beschichtung (32) aus einer Nickel-Kobalt-Legierung mit Borcarbidpartikeln als Hartstoffpartikel (36) besteht.
  17. Verfahren zum Herstellen einer Keilbremse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Beschichtung (32) elektrolytisch aufgebracht wird.
  18. Verfahren zum Herstellen einer Keilbremse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Beschichtung (32) durch Kaltgasspritzen aufgebracht wird.
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