DE1259515B - Einteilige Bremsscheiben - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B22d

Deutsche Kl.: 31 b2- 25/00

Nummer: 1259 515

Aktenzeichen: B 89931VI a/31 b2

Anmeldetag: 22. November 1966

Auslegetag: 25. Januar 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einteiligen Bremsscheiben für Scheibenbremsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, unter Verwendung einer kugelgraphitischen Gußeisenlegierung.

Es ist allgemein bekannt, Bremsscheiben aus Stahlguß herzustellen, wobei diese Bremsscheiben in einem Stück gegossen werden und auf einer Achse oder Nabe aufgepreßt werden können. Der Stahlguß besitzt einerseits die Festigkeit, um als Reibkörper für Bremsen zu dienen, und andererseits weist der Stahlguß eine so hohe Dehnung auf, daß die an der Nabe auf die Achse aufgepreßte Bremsscheibe sich mit Sicherheit nicht während des Fahrbetriebes lösen kann.

In zunehmendem Maße wird heute aber auch schon Gußeisen als Reibkörper bei Bremsscheiben verwendet, weil dieser Werkstoff im allgemeinen so verschleißfest ist, wie es für langlebige Bremsscheiben notwendig ist. Dem Gußeisen fehlt aber die notwendige Dehnungsmöglichkeit, um einteilige Bremsscheiben auf der Achse aufpressen zu können. Es wurde daher vorgeschlagen, Bremsscheiben aus perlitischem Gußeisen zu fertigen. Aber auch dieser Werkstoff besitzt nicht die notwendige Dehnung, obwohl er nicht so spröde wie normales Gußeisen ist. In beiden Fällen muß bei der Verwendung dieser Werkstoffe für Bremsscheiben eine aufwendige Konstruktion geschaffen werden, um die Scheibe fest auf der Achse anzuordnen. Da es sich hierbei um zusammengesetzte Vorrichtungen handelt, muß gleichzeitig noch dafür gesorgt werden, daß die Dehnung der Bremsringe durch die Erwärmung beim Bremsen in irgendeiner Form von der Befestigungskonstruktion aufgenommen werden kann, ohne daß eine konzentrische Dehnung der Bremsscheibe erfolgt.

Beispielsweise wurde die Verwendung von radial angeordneten Dehnschrauben oder die Anordnung von sogenannten Paßsteinen, welche das Wandern des Bremsringes in radialer Richtung ermöglichen, vorgeschlagen, wobei aber gleichzeitig der Bremsring in konzentrischer Richtung festgelegt wird.

Die Erfindung soll die Aufgabe lösen, diese Nachteile zu beseitigen, und eine Bremsscheibe zu schaffen, welche die guten Eigenschaften eines Bremsringes aus perlitischem Gußeisen mit Kugelgraphit mit der guten Dehnbarkeit einer Stahlgußnabe zu einer in einem Stück angegossenen Bremsscheibe vereinigt. Die Vorteile sind klar. Es lassen sich derartige Bremsscheiben in einem Stück aus einem relativ billigen Werkstoff herstellen, wobei einerseits Einteilige Bremsscheiben

Anmelder:

Bergische Stahl-Industrie, 5630 Remscheid

die notwendige Verschleißfestigkeit am Bremsring und andererseits die Aufpreßmöglichkeit auf die Achse oder Welle vorhanden ist.

Demgemäß besteht die Erfindung aus einem Verfahren zur Herstellung von einteiligen Bremsscheiben unter Verwendung einer kugelgraphitischen Gußeisenlegierung und ist dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung der Abkühlungsgeschwindigkeit einzelner Zonen der Bremsscheibe gegenüber den übrigen Zonen die gewünschten mechanischen Eigenschaften erzielt werden.

Zweckmäßig wird durch die Anordnung von Wärmespeichern oder exothermen Massen die Abkühlung in der Nähe der Nabe so verzögert, daß sich ein ferritisch-perlitisches Gefüge bildet, welches der Nabe eine zum Aufpressen auf die Welle ausreichende Dehnung verleiht.

Beispielsweise kann in die Form, in welcher die Bremsscheibe abgegossen werden soll, im Bereich der Bremsringe Kühleisen angeordnet werden. Dadurch wird eine vergrößerte Abkühlungsgeschwindigkeit in diesem Bereich erhalten, wodurch in den Bremsringen ein rein perlitischer Gefügezustand erzielt wird. Die Verschleißfestigkeit erhält dadurch ihren optimalen Wert. Der Nabenteil der Bremsscheibe erhält in diesem Falle durch Abstimmung der Legierung mit graphitisierend wirkenden Elementen ein ferritisch-perlitisches Gefüge, welches diesem • Teil die zum Aufpressen auf die Achse oder Welle notwendige Dehnung verleiht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von einteiligen Bremsscheiben für Scheibenbremsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, unter Verwendung einer

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kugelgraphitischen Gußeisenlegierang, bestehend dadurch gekennzeichnet, daß durch

aus Veränderung der Abkühlungsgeschwindigkeit ein-

^zelner Zonen ^der Bremsscheibe beim Abgießen . gegenüber den ubngen Zonen die mechanischen

Eigenschaften eingestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Nabe Wärmespeicher oder exotherme Massen angeordnet sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Bremsringe

Kühleisen angeordnet sind und im Bereich der Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen, Nabe Wärmespeicher angeordnet sind.

3,25 ; bis 2,6% I Kohlenstoff, 2,0 bis Silizium, 0,5 bis 0,6% 5™ I Nickel, 0,2 bis 0,5% ¹Jj Mangan, 0,1 bis 0,16% Kupfer, bis 0,05% Phosphor, bis Schwefel,

709 720/412 1.68 © Bundesdruckerei Berlin