DE102009030428A1 - Foam body for a brake disc of a vehicle, comprises a foam body area for connecting the foam body with a corresponding friction ring of the brake disc, and a further foam body area - Google Patents
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- F16D2250/0007—Casting
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schaumkörper für ein Gussverbundbauteil nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Gussverbundbauteil und ein Verfahren zum Herstellen eines Gussverbundbauteils.The The invention relates to a foam body for a Cast composite component according to the preamble of claim 1 and a cast composite component and a method for producing a cast composite component.
Die
Durch
die
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Schaumkörper für ein Gussverbundbauteil sowie ein Gussverbundbauteil und ein Verfahren zum Herstellen eines Gussverbundbauteils bereit zu stellen, welche eine besonders feste Verbindung zwischen dem Schaumkörper und einem Gussteil ermöglichen.The Object of the present invention is therefore a foam body for a cast composite component as well as a cast composite component and a method for manufacturing a cast composite component to provide a particularly strong connection between the Allow foam body and a casting.
Diese Aufgabe wird durch einen Schaumkörper für ein Gussverbundbauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Gussverbundbauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 und durch ein Verfahren zum Herstellen eines Gussverbundbauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is by a foam body for a Gussverbundbauteil with the features of claim 1 and by a cast composite component having the features of the patent claim 4 and by a method for producing a cast composite component solved with the features of claim 6. advantageous Embodiments with appropriate and non-trivial Further developments of the invention are in the dependent claims specified.
Ein erfindungsgemäßer Schaumkörper für ein Gussverbundbauteil, insbesondere eine Bremsscheibe eines Fahrzeugs, mit wenigstens einem Schaumkörperbereich zur Verbindung des Schaumkörpers mit einem korrespondierenden Gussteils, insbesondere einem Reibring der Bremsscheibe, und mit wenigstens einem weiteren Schaumkörperbereich ist dadurch geschaffen, dass zwischen dem wenigstens einen Schaumkörperbereich und dem wenigstens einen weiteren Schaumkörperbereich eine Sperrschicht vorgesehen ist, mittels welcher beim angießen des korrespondierenden Gussteils an den wenigstens einen Schaumkörperbereich ein Übertreten von Gusswerkstoff in den wenigstens einen weiteren Schaumkörperbereich zumindest bereichsweise verhinderbar ist.One Inventive foam body for a Gussverbundbauteil, in particular a brake disc of a vehicle, with at least one foam body area for connection the foam body with a corresponding casting, in particular a friction ring of the brake disc, and with at least one other Foam body area is created by that between the at least one foam body region and the at least a further foam body area provided a barrier layer is, by means of which when casting the corresponding Casting to the at least one foam body area trespassing of cast material in the at least one further foam body area is at least partially preventable.
Zum einen ermöglicht der Schaumkörper eine besonders feste Verbindung zwischen dem Schaumkörper und dem korrespondierenden Gussteil, da bei einem umgießen des Schaumkörpers insbesondere in dem wenigstens einen Schaumkörperbereich neben einem Stoffschluss insbesondere ein Formschluss zwischen dem Gusswerkstoff und dem Schaumkörper ausbildbar ist. Der Formschluss kommt dabei derart zu Stande, dass der Gusswerkstoff in Poren des Schaumkörpers eindringen und diese ausfüllen kann, wodurch es zu einem besonders festen Formschluss auch auf Grund von vielen Hinterschneidungen kommt. Somit ist eine besonderes feste Verbindung zwischen dem Schaumkörper und dem Gussteil durch den erfindungsgemäßen Schaumkörper ausbildbar, welche auch hohe Belastungen stand hält insbesondere bei einem Einsatz des Schaumkörpers bei besagter Bremsscheibe des Fahrzeugs.To the one enables the foam body a special firm connection between the foam body and the corresponding Casting, as in a pour over the foam body in particular in the at least one foam body region in addition to a material connection in particular a positive connection between the Cast material and the foam body can be formed. Of the Form fit comes about so conditions that the casting material penetrate into pores of the foam body and fill it can, which makes it a particularly tight fit too Reason of many undercuts comes. Thus, a special one firm connection between the foam body and the casting by the foam body according to the invention can be formed, which withstands high loads in particular when using the foam body in said brake disc of the vehicle.
Zum anderen ist eine Ausbildung dieser besonders festen Verbindung besonders kostengünstig darstellbar, da der Schaumkörper zur Ausbildung der festen Verbindung lediglich umgossen werden muss. Weitere Verfahrensschritte wie beispielsweise ein aufschmelzen oder ein anderweitiges Verbinden des Schaumkörpers mit dem Gussteil sind nicht von Nöten.To the others are particularly trained in this particular bond inexpensive representable, since the foam body must be poured to form the solid compound only. Further Process steps such as a melt or a otherwise connecting the foam body to the casting are not needed.
Des Weiteren erlaubt das Vorsehen der Sperrschicht ein kontrolliertes eingießen des Gusswerkstoffs bzw. umgießen des Schaumkörpers mit dem Gusswerkstoff und eine Aussparung des wenigstens einen weiteren Schaumkörperbereichs von Gusswerkstoff, was eine aufgabengerechte Herstellung eines Gussverbundbauteils mit einem derartigen Schaumkörper auf unaufwendige und damit kostengünstige Art und Weise erlaubt. Zusätzliche Vorrichtungen zur Verhinderung eines Übertretens des Gusswerkstoffs in ungewünschte Schaumkörperbereiche des Schaumkörpers sind obsolet.Furthermore, the provision of the barrier layer allows a controlled pouring of the casting material or pouring of the foam body with the casting material and a recess of the at least one further foam body region of Cast material, which allows a task-oriented production of a cast composite component with such a foam body in an inexpensive and thus cost-effective manner. Additional devices for preventing a violation of the casting material in unwanted foam body areas of the foam body are obsolete.
Vorteilhafter Weise ist der Schaumkörper als Keramikschaumkörper ausgebildet, wodurch er besonders hitzebeständig und verzugsarm bei hohen Temperaturen ist. Dies birgt insbesondere im Zusammenhang mit einem Einsatz des erfindungsgemäßen Schaumkörpers bei einer Bremsscheibe den Vorteil einer hohen Belastbarkeit bei hohen Temperaturen, wie sie bei Bremsvorgängen auftreten können.Favorable Way is the foam body as a ceramic foam body trained, whereby he is particularly heat resistant and low distortion at high temperatures. This is particularly related with an insert of the foam body according to the invention at a brake disc the advantage of a high load capacity high temperatures, such as occur during braking can.
Die Erfindung betrifft zudem ein Gussverbundbauteil mit zumindest einem Gussteil und mit einem erfindungsgemäßen Schaumkörper, welcher über den wenigstens einen Schaumkörperbereich mit dem Gussteil verbunden ist, wobei mittels der Sperrschicht zwischen den wenigstens einen Schaumkörperbereich und den wenigstens einen weiteren Schaumkörperbereich ein Übertreten des Gusswerkstoffs in den wenigstens einen weiteren Schaumkörperbereich zumindest bereichsweise verhindert ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gussverbundbauteils sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des Schaumkörpers und umgekehrt anzusehen. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Schaumkerns ist das erfindungsgemäße Verbundbauteil aufgabengerecht und kostengünstig herstellbar bei gleichzeitiger Realisierung einer besonders festen Verbindung des zumindest einen Gussteils des Gussverbundbauteils mit dem Schaumkörper, insbesondere in Folge des Formschlusses über die hohe Anzahl an Poren des Schaumkörpers, welche von dem Gusswerkstoff aufgefüllt bzw. durchdrungen sind.The The invention also relates to a cast composite component with at least one Casting and with a foam body according to the invention, which with the at least one foam body area with the casting is connected, wherein by means of the barrier layer between the at least one foam body region and the at least another foaming body area trespassing of the casting material into the at least one further foam body region is at least partially prevented. Advantageous embodiments of the cast composite component are advantageous embodiments of the Foam body and vice versa. Because of the engagement the foam core according to the invention is the invention Composite component task-appropriate and inexpensive to produce with simultaneous realization of a particularly strong connection the at least one cast part of the cast composite component with the foam body, especially as a result of the positive fit over the high number at pores of the foam body, which of the casting material are filled or penetrated.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Gussverbundbauteil als Bremsscheibe ausgebildet, wobei der Schaumkörper über einen ersten Körperbereich mit einem ersten Reibring und über einen zweiten Schaumkörperbereich mit einem zweiten Reibring der Bremsscheibe verbunden ist, zwischen welchen ein dritter Schaumkörperbereich vorgesehen ist, wobei zwischen dem ersten und dem dritten und zwischen dem zweiten und dem dritten Schaumkörperbereich jeweils zumindest eine Sperrschicht vorgesehen ist, mittels welcher ein übertreten des Gusswerkstoffs des jeweiligen Reibrings von dem ersten in den dritten Schaumkörperbereich bzw. von dem zweiten in den dritten Schaumkörperbereich verhindert ist. Dies bedeutet also, dass die entsprechenden Schaumkörperbereiche mit dem jeweiligen Reibring umgossen sind, wobei bei einem Gießprozess zum Umgießen ein Übertreten von Gusswerkstoff in den dritten Schaumkörperbereich verhindert ist. Dies erlaubt eine Aussparung des dritten Schaumkörperbereichs von Gusswerkstoff, was also bedeutet, dass die Poren des dritten Schaumkörperbereichs nicht von Gusswerkstoff durchdrungen und mit diesem ausgefüllt sind.at an advantageous embodiment of the invention is that Cast composite component designed as a brake disc, wherein the foam body via a first body area with a first friction ring and over a second foam body region with a second friction ring the brake disk is connected, between which a third foam body area is provided, wherein between the first and the third and between the second and the third foam body area, respectively at least one barrier layer is provided, by means of which a transgress of the casting material of the respective friction ring from the first into the third foam body region or from the second in the third foam body area is prevented. this means So that the corresponding foam body areas with the respective friction ring are encapsulated, wherein in a casting process for overmolding a violation of cast material is prevented in the third foam body area. This allows a recess of the third foam body area of cast material, which means that the pores of the third Foam body area not penetrated by casting material and filled out with this.
Dadurch ist eine innenbelüftete Bremsscheibe geschaffen, welche eine besonders feste Verbindung zwischen dem Schaumkörper und dem jeweiligen Reibring aufweist, wodurch die Bremsscheibe besonders belastbar und langlebig ausgebildet ist. Darüber hinaus ist die Bremsscheibe äußerst kostengünstig herstellbar.Thereby is an internally ventilated brake disc created which a particularly strong connection between the foam body and the respective friction ring, whereby the brake disc particularly is designed resilient and durable. Furthermore the brake disc is extremely inexpensive produced.
Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Herstellen eines Gussverbundbauteils, insbesondere eines erfindungsgemäßen Gussverbundbauteils, mit zumindest einem Gussteil und mit zumindest einem erfindungsgemäßem Schaumkörper, wobei der wenigstens eine Schaumkörperbereich des Schaumkörpers mit dem Gussteil umgossen wird, und wobei die Sperrschicht zwischen dem wenigstens einen Schaumkörperbereich und dem wenigstens einen weiteren Schaumkörperbereich vorgesehen wird, mittels welcher ein Übertreten des Gusswerkstoff in den wenigstens einen weiteren Schaumkörperbereich zumindest bereichsweise verhindert wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Schaumkörpers und des Gussverbundbauteils sind dabei als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens anzusehen.to Invention also includes a method for producing a Cast composite component, in particular an inventive Cast composite component, with at least one casting and at least a foam body according to the invention, wherein the at least one foam body region of the foam body is encapsulated with the casting, and wherein the barrier layer between the at least one foam body region and the at least a further foam body area is provided by means of which is a violation of the casting material in the at least a further foam body area at least partially is prevented. Advantageous embodiments of the foam body and the cast composite component are as advantageous embodiments of the proceedings.
Wie bereits angedeutet, ist durch das Verfahren eine besonders feste Verbindung zwischen dem Gussteil und dem Schaumkörper ausbildbar bei gleichzeitig niedrigen Kosten für das Verfahren, da aufwendige, zusätzliche Schritte zur Verbindung des Gussteils mit dem Schaumkörper sowie zusätzliche, kostenverursachende Vorrichtungen zum Verhindern eines unerwünschten Übertretens von Gusswerkstoff in den zumindest einen weiteren Schaumkörperbereich nicht von Nöten sind.As already indicated, is by the method a particularly solid Connection formed between the casting and the foam body with low costs for the process, since additional steps to connect the casting to the casting Foam body and additional, cost-causing Devices for preventing unwanted transgressions of cast material in the at least one further foam body area are not needed.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehenden in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of two preferred embodiments as well as from the drawings. The above in the description mentioned features and feature combinations and the following in mentioned in the description of the figures and / or in the figures alone shown features and feature combinations are not only in the each specified combination, but also in other combinations or used alone, without the scope of the invention to leave.
Die Zeichnungen zeigen in:The Drawings show in:
Die
Dadurch
ist ein kontrolliertes Umgießen des Schaumkörperbereichs
Die
Zur
Verhinderung eines Übertretens von Gusswerkstoff des jeweiligen
Reibrings beim Umgießen von dem ersten Schaumkörperbereich
Durch
die Sperrschichten
Gleichzeitig
ist eine Verbindung zwischen den Reibringen und dem Schaumkörper
- 1010
- Schaumkörperfoam body
- 1212
- SchaumkörperbereichFoam body area
- 1414
- SchaumkörperbereichFoam body area
- 1616
- Sperrschichtjunction
- 2020
- Bremsscheibebrake disc
- 2222
- SchaumkörperbereichFoam body area
- 2424
- SchaumkörperbereichFoam body area
- 2626
- SchaumkörperbereichFoam body area
- 2828
- Schaumkörperfoam body
- 3030
- Sperrschichtjunction
- 3232
- Sperrschichtjunction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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