DE102011053253A1

DE102011053253A1 - Bremsscheibe

Info

Publication number: DE102011053253A1
Application number: DE102011053253A
Authority: DE
Inventors: Reiner Becker
Original assignee: Fritz Winter Eisengieserei & Co KG GmbH; WINTER FRITZ EISENGIESSEREI; Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG
Current assignee: Fritz Winter Eisengieserei & Co KG GmbH; WINTER FRITZ EISENGIESSEREI; Fritz Winter Eisengiesserei GmbH and Co KG
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-03-07
Anticipated expiration: 2031-09-06
Also published as: DE102011053253B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe, die ein Trägerteil (3) und einen von dem Trägerteil (3) getragenen Reibring (2) umfasst, wobei der Reibring (2) als der eine Verbindungspartner und das Trägerteil (3) als der andere Verbindungspartner über aus einem Stahlwerkstoff bestehende Verbindungselemente (4) miteinander verbunden sind, die in einen der Verbindungspartner (3) eingegossen sind und formschlüssig jeweils in eine in den anderen Verbindungspartner (2) eingeformte Aufnahme (8) greifen. Um bei einer solchen Bremsscheibe auf kostengünstige Weise mit erhöhter 0Zuverlässigkeit zu gewährleisten, dass sich der Reibring bei einer Bremsung weitestgehend frei verformen kann, schlägt die Erfindung vor, an der Außenumfangsfläche des in die jeweils zugeordnete Aufnahme (8) greifenden Endabschnitts der Verbindungselemente (4) oder an der Innenumfangsfläche der Aufnahmen (8), in die die Verbindungselemente (4) mit ihren Endabschnitten (4c) greifen, eine Korrosionsschutzschicht (K) vorzusehen, die ausgehend von dem Stahlwerkstoff der Verbindungselemente (4) aus einer Diffusionsschicht (D), einer Eisencarbonitride enthaltenden Verbindungsschicht (V) und einer Oxidschicht (O) besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Fahrzeugscheibenbremse, mit einem Trägerteil und einem von dem Trägerteil getragenen Reibring, wobei der Reibring als der eine Verbindungspartner und das Trägerteil als der andere Verbindungspartner über aus einem Stahlwerkstoff bestehende Verbindungselemente miteinander verbunden sind, die mit ihrem einen Endabschnitt in einen der Verbindungspartner eingegossen sind und mit ihrem anderen Endabschnitt formschlüssig jeweils in eine in den anderen Verbindungspartner eingeformte Aufnahme greifen.
Bei Bremsscheiben dieser Art sind an den zueinander gegenüberliegenden Stirnflächen des in der Regel aus einem Eisengussmaterial gegossenen Reibrings Reibflächen ausgebildet, auf die beim Bremsvorgang die Bremsbeläge der Scheibenbremse des jeweiligen Fahrzeugs mit hohem Druck wirken. Das ebenfalls aus Eisenguss oder einem anderen Material, wie beispielsweise aus einem Stahl- oder Leichtmetallblechzuschnitt, geformte Trägerteil der Bremsscheibe trägt dabei nicht nur den Reibring, sondern dient auch der Ankopplung der Bremsscheibe an das jeweils abzubremsende Bauteil.
Mit Bremsscheiben ausgerüstete Scheibenbremsanlagen werden insbesondere in leistungsfähigen Personenkraftfahrzeugen oder Nutzfahrzeugen eingesetzt, bei denen im Zuge eines Bremsvorgangs jeweils hohe kinetische Energien umgesetzt werden müssen. Die mit dem Bremsvorgang unvermeidbar einhergehende Erwärmung und die aufgrund von Restriktionen bei der Baugröße und des Gewichts in der Regel nur begrenzt mögliche Wärmeabfuhr führt dabei dazu, dass die Reibringe sehr heiß werden und sich entsprechend stark ausdehnen.
Aufgrund der vergleichbar geringen Wärmeleitfähigkeit steigt die Temperatur des Tragteils dagegen deutlich weniger. Bei Bremsscheiben, bei denen der Reibring fest an den Trägerteil angebunden ist, können daher bei einer Bremsung im Reibring erhebliche Spannungen auftreten. Diese führen nicht nur zu Verformungen des Reibrings in axialer Richtung, die vom Fahrzeugnutzer als störend wahrgenommen werden und ihn verunsichern, sondern können so weit gehen, dass im Reibring Risse entstehen und die Bremsscheibe insgesamt unbrauchbar wird.
Um diese Probleme zu umgehen, ist vorgeschlagen worden, den Reibring an das Trägerteil der Bremsscheibe anzubinden, dass er sich unabhängig vom Trägerteil ausdehnen kann. Hierzu sind bei beispielsweise aus der EP 1 092 889 B1 oder der EP 1 900 962 B1 bekannten Kraftfahrzeug-Bremsscheiben der eingangs angegebenen Art in das Trägerteil in radialer Richtung von dem Trägerteil abstehende Verbindungselemente eingegossen, die in entsprechend geformte Aufnahmen des Reibrings formschlüssig greifen. Die Verbindungselemente übertragen so einerseits die Bremsmomente vom Reibring auf das Trägerteil. Anderseits ist der Reibring auf ihnen in radialer Richtung nach Art eines Schiebesitzes gehalten, so dass sich der Reibring bei Erwärmung unabhängig vom Tragteil ungehindert ausdehnen kann.
Wie beispielsweise aus der DE 102 27 529 54 bekannt, kann ein präziser formschlüssiger Sitz der Endabschnitte des Verbindungselements in den ihnen jeweils zugeordneten Aufnahmen des Reibrings dadurch gewährleistet werden, dass in die Aufnahmen zusätzlich formschlüssig jeweils ein aus Stahl hergestellter Ringeinsatz sitzt, in dessen Ringöffnung das jeweilige Verbindungselement mit seinem Endabschnitt greift. Der Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die Ringeinsätze vorgefertigt und damit einhergehend die Aufnahmen des Reibrings mit größerer Exaktheit erzeugt werden können, als dies bei einer rein gießtechnischen Erzeugung der Aufnahmen möglich ist.
Im Fall, dass das Tragteil in konventioneller Weise topfförmig mit einer umlaufenden Umfangswand ausgebildet ist, in der die Verbindungselemente mit ihrem dem Tragteil zugeordneten Endabschnitt sitzen, und dass in den Reibring zur Innenbelüftung luftführende, sich von der Innen- zur Außenumfangsfläche des Reibrings erstreckende Kanäle eingeformt sind, können die Verbindungselemente auch als Röhrchen ausgebildet sein. Durch die Verbindungselemente kann dann Luft vom in diesem Fall vom Tragteil umschlossenen Raum in die Belüftungskanäle des Reibrings strömen.
Um Korrosion im Bereich der Aufnahme, in den das jeweilige Verbindungselement mit seinem einen Endabschnitt greift, zu vermeiden, bestehen bei den bekannten Bremsscheiben die Verbindungselemente in der Regel aus einem hochlegierten und entsprechend teuren Edelstahl. Gleiches gilt für die Ringeinsätze, die gegebenenfalls in den Aufnahmen sitzen.
Beim praktischen Einsatz von Bremsscheiben der voranstehend erläuterten Art ist festgestellt worden, dass trotz der konstruktionsbedingten Möglichkeit einer unabhängigen radialen Ausdehnung die beim Bremsvorgang auftretenden Verformungen des Reibrings nicht in einem den Erwartungen entsprechenden Maße minimiert sind. So kommt es zu ruckartigen, sprunghaften Ausdehnungen der Bremsscheibe, die Geräusche und Vibrationen auslösen, welche vom Fahrzeugnutzer als beunruhigend oder zumindest den Fahrkomfort deutlich störend wahrgenommen werden.
Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik bestand daher die Aufgabe der Erfindung darin, eine Bremsscheibe zu schaffen, die kostengünstig hergestellt werden kann und bei der mit erhöhter Zuverlässigkeit gewährleistet ist, dass sich der Reibring bei einer Bremsung weitestgehend frei verformen kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Bremsscheibe mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst worden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.
Eine erfindungsgemäße Bremsscheibe für eine Scheibenbremse weist in Übereinstimmung mit dem eingangs angegebenen Stand der Technik ein Trägerteil und einen von dem Trägerteil getragenen Reibring auf. Dabei sind der Reibring als der eine Verbindungspartner und das Trägerteil als der andere Verbindungspartner über aus einem Stahlwerkstoff bestehende Verbindungselemente miteinander verbunden. Die Verbindungselemente sind mit ihrem einen Endabschnitt in einen der Verbindungspartner eingegossen und greifen mit ihrem anderen Endabschnitt formschlüssig jeweils in eine in den anderen Verbindungspartner eingeformte Aufnahme.
Erfindungsgemäß ist nun an der Außenumfangsfläche des in die jeweils zugeordnete Aufnahme greifenden Endabschnitts der Verbindungselemente oder an der Innenumfangsfläche der Aufnahmen, in die die Verbindungselemente mit ihren Endabschnitten greifen, eine Korrosionsschutzschicht vorhanden, die aus einer an den Stahlwerkstoff der Verbindungselemente grenzenden Diffusionsschicht, einer darauf liegenden Eisencarbonitride enthaltenden Verbindungsschicht und einer auf der Verbindungsschicht liegenden Oxidschicht besteht.
Demnach ist bei einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe im Bereich des Kontakts zwischen der Umfangsfläche der Verbindungselemente und den Innenumfangsflächen der Aufnahmen, in die sie mit ihren Endabschnitten greifen, eine Schutzschicht vorhanden, die einen maximalen Schutz der jeweils mit ihr belegten Fläche vor Korrosion gewährleistet.
Bei den heute im Einsatz befindlichen Bremsscheiben der hier in Rede stehenden Art sind die Verbindungselemente fest mit dem Tragteil verbunden und greifen in Aufnahmen, die in die Innenumfangsfläche des Reibrings eingeformt sind. Die Aufnahmen werden dabei in der Regel vom Gussmaterial des Reibrings selbst begrenzt, so dass das Material des Reibrings im Bereich der Aufnahmen in unmittelbaren Kontakt mit den in die Aufnahmen greifenden Endabschnitten der Verbindungselemente kommt. Insbesondere bei dieser für die Praxis wichtigen Ausgestaltung ist es zweckmäßig, wenn die Korrosionsschutzschicht an den Verbindungselementen vorgesehen ist. Dabei hat es sich aus herstellungstechnischer Sicht als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn das Verbindungselement insgesamt mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Korrosionsschutzschicht überzogen ist.
Erweist es sich als zweckmäßig, zur Optimierung der Anbindung von Reibring und Tragteil in den Aufnahmen des jeweiligen Verbindungspartners jeweils einen aus einem Stahlwerkstoff bestehenden Ringeinsatz formschlüssig einzusetzen, in dessen Ringöffnung der Endabschnitt des jeweils zugeordneten Verbindungselements greift, so können alternativ oder ergänzend zu einer Beschichtung der Verbindungselemente auch die betreffenden Ringeinsätze mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Korrosionsschutzschicht versehen sein.
Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, dass das beim Stand der Technik festgestellte Problem der im Fall einer Erwärmung unzureichenden Ausdehnung und der damit einhergehenden Verformung des Reibrings dadurch entsteht, dass der Reibring auf den Stiften haftet. So muss davon ausgegangen werden, dass die jeweilige Aufnahme, in der das jeweilige Verbindungselement steckt, sich bei einer Erwärmung des jeweiligen Verbindungspartners nicht linear, sondern ungleichförmig verformt, so dass es lokal zu Pressungen zwischen dem Verbindungselement und den Innenumfangswänden der Aufnahme kommt. Beispielsweise wird eine im kalten Zustand im Querschnitt kreisförmige Aufnahme, im Querschnitt elliptisch und verliert auch in axialer Richtung gesehen ihre zylindrische Form, wird also in axialer Richtung ballig.
Verursacht wird dies durch die in axialer Richtung der Aufnahme ungleichförmigen Abkühlbedingungen. So herrscht bei einer in den Reibring eingeformten Aufnahme im Bereich ihrer am Innenumfang des Reibrings angeordneten Austrittsöffnung eine niedrigere Temperatur als in den tiefer im Bremsscheibenmaterial liegenden Schichten. Infolgedessen verformt sich der Reibring im Bereich der Austrittsöffnung weniger stark als im Bereich des Bodens der in der Regel als Sackloch in den Reibring geformten Aufnahme. Somit entstehen Deformationen der Aufnahme, welche wiederum zu einem Verklemmen des mit den Aufnahmen versehenen Verbindungspartners auf den Verbindungselementen führen. Übersteigen die beim Abkühlen oder Erwärmen entstehenden Spannungen diese Klemmkraft, so löst sich der betreffende Verbindungspartner und es kommt plötzlich zum Gleiten, was mit einer deutlich hörbaren Geräuschentwicklung verbunden ist. Im Bereich der Aufnahme vorhandene Ablagerungen, wie Korrosionsprodukte oder andere Rückstände, verstärken die Gefahr eines Verklemmens zusätzlich. Indem erfindungsgemäß die Verbindungselemente in erfindungsgemäßer Weise beschichtet sind, ist einerseits die Gefahr von Korrosion minimiert und andererseits ein optimales Gleitverhalten der Verbindungselemente in den ihnen jeweils zugeordneten Aufnahmen auch dann gewährleistet, wenn sich die Bremsscheibe während eines Bremsvorgangs in Folge ihrer Erwärmung verformt. Der Schichtaufbau der erfindungsgemäß vorgesehenen Korrosionsschutzschicht ist an sich bekannt und kann mit dem im Einzelnen in der EP 0 753 599 B2 beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Gemäß diesem Verfahren wird in einem ersten Schritt zur Bildung der auf dem Werkstoff des jeweiligen Bauteils liegenden Diffusionsschicht und der darauf liegenden, aus Eisenkarbonitriden bestehenden Verbindungsschicht ein Nitrocarburieren des Bauteils unter Normaldruck durchgeführt. Daran anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt ein Aktivieren der Oberfläche des Werkstoffs in einem plasmagestützten Unterdruckverfahren. Schließlich wird in einem dritten Schritt eine Oxidation des Werkstoffs unter Normaldruck zur Bildung einer geschlossenen, auf der Verbindungsschicht liegenden Oxidschicht durchgeführt.
Die Verbindungsschicht und die Diffusionsschicht der auf diese Weise erhaltenen und erfindungsgemäß vorgesehenen Korrosionsschutzschicht tragen zur Erhöhung der Festigkeit und zur Verbesserung des Reibverhaltens bei. Das kontrollierte Wachstum der Verbindungsschicht aus reinem ε-Nitrid führt zu einer definierten Porenstruktur. Die nach dem Nitriercarburieren durchgeführte plasmagestützte Aktivierung verändert die Oberfläche der Verbindungsschicht und ermöglicht so den Aufbau einer weitestgehend geschlossenen Oxidschicht. Die abschließende Oxidation erzeugt eine 2–3 μm starke, sehr dichte Oxidschicht, die für den überlegenen Korrosionsschutz sorgt. Derzeit werden Schalthebel, Pumpengehäuse, Kugelzapfen und vergleichbare Maschinenteile in dieser Weise beschichtet (s. Artikel "Hart, korrosionsfest, reibungsmindernd", von Jörg Vetter und Gerard Barbezat, erschienen in SULZER TECHNICAL REVIEW 1/2007, herausgegeben von der Sulzer Management AG, 8401 Winterthur, Schweiz). Der sich bei diesem Verfahren ergebende Schichtaufbau geht aus dem Artikel "IONIT OX® – Universell einsetzbar – zum Beispiel in der Hydraulikindustrie", erschienen in "Layer 1/2006", Seite 4, herausgegeben von der METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik GmbH, hervor.
Der besondere Vorteil der in der voranstehend erläuterten Weise erzeugten und beschaffenen, erfindungsgemäß vorgesehenen Korrosionsschutzschicht besteht darin, dass sie sich auf Bauteilen erzeugen lässt, die aus einem ausreichend oxidierbaren Eisenwerkstoff bestehen, und dabei einen hocheffektiven Korrosionsschutz durch die auf dem Bauteil gebildete Oxidschicht gewährleisten.
Dementsprechend sieht eine praxisgerechte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Verbindungselemente oder die optional in den Aufnahmen sitzenden Ringeinsätze aus einem niedrig legierten oder unlegiertem Stahl bestehen. Aufgrund ihrer geringen Gehalte an nur begrenzt verfügbaren, teuren Legierungselementen sind diese Stahlwerkstoffe vergleichbar preisgünstig. Gleichzeitig eröffnet die erfindungsgemäß verwendete, hoch wirksame Korrosionsschutzschicht die Möglichkeit, den für die Herstellung der Verbindungselemente oder der Ringeinsätze verwendeten Stahlwerkstoff ohne Rücksicht auf seine Korrosionsbeständigkeit alleine im Hinblick auf die von ihm zu erfüllenden mechanischen Eigenschaften auszulegen.
Die durch die erfindungsgemäß vorgesehene Korrosionsschutzschicht bewirkte Minimierung von Korrosion in der Kontaktzone zwischen Verbindungselement und Aufnahme und die damit einhergehend im Fall der Erwärmung gewährleistete ungehinderte Ausdehnung des Reibrings in radialer Richtung können zusätzlich dadurch verbessert werden, dass die Verbindungselemente zumindest im Bereich ihrer in die Aufnahmen mit Schiebesitz greifenden Endabschnitte poliert sind, so dass an der Oberfläche der betreffenden Endabschnitte der Verbindungselemente im Neuzustand eine möglichst geringe Rauhigkeit vorliegt.
Erfindungsgemäße Bremsscheiben sind speziell für Fahrzeuge geeignet, die im praktischen Einsatz hohen Belastungen ausgesetzt sind. Solche Bremsscheiben sind typischerweise innenbelüftet. Zu diesem Zweck können auch bei einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe in den Reibring in bekannter Weise luftführende Kanäle eingeformt sein, die sich in radialer Richtung von der Innenumfangsfläche zur Außenumfangsfläche des Reibrings erstrecken.
Die Verbindungselemente einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe können in ebenfalls an sich bekannter Weise als Rohre oder als massive Stifte ausgebildet sein. Massive Stifte lassen sich im Bereich des Endabschnitts, der fest in den jeweiligen Verbindungspartner eingesetzt wird, auf einfache Weise so formen, dass der betreffende Endabschnitt vollständig unbeweglich fest in dem jeweiligen Verbindungspartner sitzt. Besonders günstig erweist sich dies dann, wenn das Tragteil gießtechnisch hergestellt ist und die Verbindungselemente mit ihrem einen Endabschnitt in das Tragteil eingegossen sind, während sie mit ihrem anderen Endabschnitt in jeweils eine Aufnahme des Reibrings greifen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
1 eine Bremsscheibe in frontaler Ansicht;
2 die Bremsscheibe gemäß 1 in einem Schnitt entlang der in 1 eingetragenen Schnittlinie X-X;
3 ein in der Bremsscheibe zum Einsatz kommendes Verbindungselement in seitlicher Ansicht;
4 den Schichtaufbau einer auf dem Verbindungselement vorgesehenen Korrosionsschutzschicht.
Die Bremsscheibe 1 weist jeweils einen innenbelüfteten, aus einem Eisengusswerkstoff gegossenen Reibring 2 und ein aus einem Aluminiumwerkstoff ebenfalls gegossenen, nach Art eines konventionellen Bremsscheibentopfs ausgebildetes Trägerteil 3 auf, das über massive, stiftförmige Verbindungselemente 4 mit dem Reibring 2 verkoppelt ist.
Die Verbindungselemente 4 stehen sternförmig in regelmäßigen Winkelabständen β um die zentrale Achse A der Bremsscheibe 1 verteilt von der seitlichen Außenumfangsfläche 5 des Trägerteils 3 ab.
Die Verbindungselemente 4 bestehen aus einem niedrig legierten, kaltformbaren Stahl mit einer den im praktischen Einsatz der Bremsscheibe 1 angepassten Festigkeit und Zähigkeit. An ihrem dem Trägerteil 3 zugeordneten Endabschnitt 4a sind die Verbindungselemente 4 durch eine Kaltformgebung mit einem nach Art eines Nagelkopfes umlaufenden Absatz 4b versehen.
Mit dem so geformten Endabschnitt 4a sind die Verbindungselemente 4 in die Umfangswand 6 des Trägerteils 3 eingegossen, so dass sie dort unbeweglich fest sitzen. Mit ihrem dem Reibring 2 zugeordneten gleichmäßig zylindrisch geformten Endabschnitt 4c greifen die Verbindungselemente 4 dagegen jeweils in eine in die Innenumfangsfläche 7 des Reibrings 2 eingeformte Aufnahme 8, in der sie in radialer Richtung RR gesehen mit Schiebesitz in ihrer Längsrichtung beweglich sitzen. Auf diese Weise kann sich der Reibring 2 bei Erwärmung in radialer Richtung RR ausdehnen, ohne dass es dabei zu übermäßigen, Verformungen in axialer Richtung RA nach sich ziehenden Spannungen im Reibring 2 kommt.
Der einstückig gegossene Reibring 2 weist zwei Reibringscheiben 9, 10 auf, auf deren äußeren seitlichen Stirnflächen jeweils eine Reibfläche 11, 12 für die Bremsbacken einer hier nicht gezeigten Bremse ausgebildet ist. Die Reibringscheiben 9, 10 sind über Rippen 13 miteinander verbunden, die zwischen sich jeweils Belüftungskanäle 14 des Reibrings 3 begrenzen. Die Belüftungskanäle 14 erstrecken sich dabei jeweils von ihrer in die Innenumfangsfläche 7 eingeformten Eintrittsöffnung 15 in radialer Richtung RR bis zu ihrer an der Außenumfangsfläche 16 des Reibrings 2 angeordneten Austrittsöffnung 17.
Die Außenumfangswand 6 des Trägerteils 3 geht in einen nach Art einer Kegelscheibe geformten Abschnitt 18 einer Stirnwand 19 des Trägerteils 3 über, an den sich ein normal zur Achse A ausgerichteter, ringförmiger Abschnitt 20 der Stirnwand 19 anschließt. Die freien Stirnseiten der Stirnwand 19 sind eben und dienen zur Anlage an ein Radlagerteil eines nicht dargestellten Radträgers und zum Anlegen des ebenfalls nicht gezeigten, mittels der Bremsscheibe 1 zu bremsenden Fahrzeugrades. In den Abschnitt 20 der Stirnwand 19 sind dabei in regelmäßigen Winkelabständen um die Achse A verteilte Durchgangsöffnungen 21 eingeformt, durch die beispielsweise ein hier nicht gezeigter Schraubenbolzen zum Befestigen des jeweiligen Rads an dem Radlagerteil geführt werden kann. Der ringförmige Abschnitt 20 umgibt gleichzeitig eine zentrale Öffnung 22 der Stirnwand 19, über die beispielsweise eine Zentrierung der Bremsscheibe 1 an einem entsprechend geformten Zentrierabsatz des Radlagerteils vorgenommen werden kann.
Die Innenumfangsfläche 7 und die Umfangswand 6 des insgesamt einstückig gegossenen Trägerteils 3 begrenzen einen um die Achse A umlaufenden Ringspalt 23.
Die Verbindungselemente 4 sind jeweils mittels des aus der EP 0 753 599 B2 bekannten Verfahrens mit einer Korrosionsschutzschicht K überzogen worden. Die so gebildete Schutzschicht K weist dementsprechend eine auf dem Stahlsubstrat der Verbindungselemente 4 aufliegende, ca. 200–500 μm dicke, Diffusionsschicht D auf, die eine optimale Anbindung der auf ihr aufliegenden, 15–30 μm dicken Verbindungsschicht V an das Stahlsubstrat gewährleistet. Die aus Eisenkarbonitriden bestehende Verbindungsschicht V gewährleistet die hohe Verschleißbeständigkeit der Korrosionsschutzschicht K. Auf der Verbindungsschicht V liegt wiederum eine 1–3 μm dicke, dicht geschlossene Eisen-Oxidschicht, die den eigentlichen Korrosionsschutz bewirkt.
Bezugszeichenliste

1: Bremsscheibe
2: Reibring
3: Trägerteil
4: Verbindungselemente
4a: in der Umfangswand 6 des Trägerteils 3 sitzender Endabschnitt der Verbindungselemente 4
4b: umlaufende Absatz der Verbindungselemente 4
4c: in die zugeordnete Aufnahme 8 des Reibrings 2 greifender Endabschnitt der Verbindungselemente 4
5: seitliche Außenumfangsfläche des Trägerteils 3
6: Umfangswand des Trägerteils 3
7: Innenumfangsfläche des Reibrings 2
8: Aufnahme des Reibrings 2
9, 10: Reibringscheiben des Reibrings 2
11, 12: Reibflächen des Reibrings 2
13: Rippen
14: Belüftungskanäle des Reibrings 3
15: Eintrittsöffnung der Belüftungskanäle 14
16: Außenumfangsfläche des Reibrings 2
17: Austrittsöffnung der Belüftungskanäle 14
18: Abschnitt der Stirnwand 19
19: Stirnwand des Trägerteils 3
20: Abschnitt der Stirnwand 19
21: Durchgangsöffnungen
22: zentrale Öffnung der Stirnwand 19
23: Ringspalt
β: Winkelabstände
A: zentrale Achse der Bremsscheibe 1
D: Diffusionsschicht der Korrosionsschutzschicht K
K: Korrosionsschutzschicht
O: Oxidschicht der Korrosionsschutzschicht K
RR: radiale Richtung
RA: axiale Richtung
V: Verbindungsschicht der Korrosionsschutzschicht K

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1092889 B1 [0005]
EP 1900962 B1 [0005]
DE 1022752954 [0006]
EP 0753599 B2 [0019, 0038]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

”Hart, korrosionsfest, reibungsmindernd”, von Jörg Vetter und Gerard Barbezat, erschienen in SULZER TECHNICAL REVIEW 1/2007, herausgegeben von der Sulzer Management AG, 8401 Winterthur, Schweiz [0020]
”IONIT OX® – Universell einsetzbar – zum Beispiel in der Hydraulikindustrie”, erschienen in ”Layer 1/2006”, Seite 4, herausgegeben von der METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik GmbH [0020]

Claims

Bremsscheibe für eine Scheibenbremse, mit einem Trägerteil (3) und einem von dem Trägerteil (3) getragenen Reibring (2), wobei der Reibring (2) als der eine Verbindungspartner und das Trägerteil (3) als der andere Verbindungspartner über aus einem Stahlwerkstoff bestehende Verbindungselemente (4) miteinander verbunden sind, die mit ihrem einen Endabschnitt (4a) in einen der Verbindungspartner (3) eingegossen sind und mit ihrem anderen Endabschnitt (4c) formschlüssig jeweils in eine in den anderen Verbindungspartner (2) eingeformte Aufnahme (8) greifen, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenumfangsfläche des in die jeweils zugeordnete Aufnahme (8) greifenden Endabschnitts der Verbindungselemente (4) oder an der Innenumfangsfläche der Aufnahmen (8), in die die Verbindungselemente (4) mit ihren Endabschnitten (4c) greifen, eine Korrosionsschutzschicht (K) vorhanden ist, die aus einer an den Stahlwerkstoff der Verbindungselemente (4) grenzenden Diffusionsschicht (D), einer darauf liegenden, Eisencarbonitride enthaltenden Verbindungsschicht (V) und einer auf der Verbindungsschicht liegenden Oxidschicht (O) besteht.
Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzschicht (K) an den Verbindungselementen (4) vorgesehen ist.
Bremsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (4) aus einem unlegierten oder niedrig legierten Stahl bestehen.
Bremsscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (8), in die die Endabschnitte (4c) der Verbindungselemente (4) greifen, in den Reibring (2) eingeformt sind.
Bremsscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (8), in die die Endabschnitte (4c) der Verbindungselemente (4) greifen, vom Material des jeweiligen Verbindungspartners (2) umgeben sind.
Bremsscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Aufnahmen (8) des jeweiligen Verbindungspartners (2) jeweils ein aus einem Stahlwerkstoff bestehender Ringeinsatz formschlüssig sitzt, in dessen Ringöffnung der Endabschnitt des jeweils zugeordneten Verbindungselements (4) greift.
Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzschicht (K) an den Ringeinsätzen vorgesehen ist.
Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringeinsätze aus einem unlegierten oder einem niedrig legierten Stahl bestehen.
Bremsscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Reibring (2) zur Innenbelüftung luftführende Kanäle (14) eingeformt sind, die sich in radialer Richtung (RR) von der Innenumfangsfläche (7) zur Außenumfangsfläche (16) des Reibrings (2) erstrecken.
Bremsscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (4) als Rohre ausgebildet sind.
Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (4) als massive Stifte ausgebildet sind.
Bremsscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (3) gießtechnisch hergestellt ist und die Verbindungselemente (4) mit ihrem einen Endabschnitt (4a) in das Trägerteil (3) eingegossen sind, während sie mit ihrem anderen Endabschnitt (4c) in jeweils eine Aufnahme (8) des Reibrings (2) greifen.