DE1750846C2 - Gegossene Bremsscheibe für Scheibenbremsen, insbesondere für Teilbelagscheibenbremsen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine gegossene, vorzugsweise aus einer topfförmigen Nabe und einem Bremsring bestehende einstückige Bremsscheibe für Scheibenbremsen, insbesondere Teilbelagscheibenbremsen.

Bei Verwendung von Bremsscheiben der obengenannten Art, insbesondere bei Teilbelagscheibenbremsen, ist es unangenehm, daß die Bremse zu einem Bremsrattern oder Pulsieren neigt, das sich bei Fahrzeugen unter Umstanden derart bemerkbar machen kann, daß beim Bremsen ein Lenkradflattern eintritt, wenn die Vorderräder mit derartigen Bremsen ausgerüstet sind.

Eine Untersuchung dieses Problems ergab, daß das Bremsrattern dadurch verursacht wird, daß die Bremr- is scheibe über ihren Umfang keine gleichmäßige Dicke aufweist. Diesem Umstand ist es zuzuschreiben, daß das Bremsmoment über den Umfang gesehen sich verändert, was das nachteilige Bremsrattern mit den Folgeerscheinungen verursacht.

Entsprechende Untersuchungen haben gezeigt, daß zwischen dem Anschnittsystem beim Gießen der Bremsscheibe, der sich daraus ergebenden Härteverteilung und der Ungleichdicke über dem Scheibenumfang ein Zusammenhang besteht. Dies kann man sich durch die langsamere Erstarrung bzw. Abkühlung der Scheibe im Bereich der Anschnitte erklären. Es bilden sich demnach je nach Anzahl der Anschnitte weiche Stellen über dem Scheibenumfang aus, die sich später im Fährbetrieb durch eine stärkere Abnutzung bemerkbar machen. Selbst bei der Bearbeitung ergeben sich bereits geringfügige Dickenunterschiede in Abhängigkeit von der Härteverteilung, so oiaß las Bremsrattern bereits bei neuen Bremsscheiben auftreten kann.

Es ist in der Gießereitechnik bekannt, durch die Art und Weise des Anschneidens der Formen, also auch durch die Anzahl der Anschnitte, die Ausbildung des Gußgefüges und damit Festigkeit und Härte des Gußstückes zu beeinflussen. Ausschlaggebend für die Anwendung entsprechender Maßnahmen ist jedoch immer die Größe des Gußstückes. So werdei; z. B. scheibenförmige Gußstücke mit zwei Anschnitten gegosssen, wenn deren Durchmesser es aus gießereitechnischen Gründen zweckmäßig erscheinen lassen. Bei Gußstücken mit kleinerem Durchmesser, wie beispielsweise bei gewissen Bremsscheiben, sieht man jedoch nur einen Anschnitt für das Gießen vor, da es vor allem dem dafür verantwortlichen Gießereifachmann auf keine anderen Probleme als auf den Erhalt eines gleichmäßigen Gußgefüges ankommt.

Die vorliegende F.rfindung schlägt daher auf Grund der weiter oben genannten Erkenntnis vor, daß eine Bremsscheibe der eingangs gekennzeichneten Art, deren Größe aus gießereitechnischen Gründen an sich nur einen Anschnitt erfordert, zur Änderung der Schwingungscharakteristik mit wenigstens zwei gleichmäßig auf den äußeren Umfang der Bremsscheibe verteilten Anschnitten gegossen wird und so an diesen Stellen eine geringere Härte aufweist als an ihren übrigen Umfangsbereichen.

Bei den in der Gießereitechnik bekannten Maßnahmen liegen andere Überlegungen zugrunde, so daß darin keine Anregung zur vorliegenden Erfindung zu sehen ist. Es ist das Verdienst der vorliegenden Erfindung, auf einfache Weise das Bremsrattern zu beseitigen bzw. diesem vorzubeugen.

Durch ein Anschnittsystem mit mehreren auf den Umfang verteilten Anschnitten wird erreicht, daß die geringste Härte an mindestens zwei Stellen auftritt. Dadurch erhält die Dicke der Scheibe über den Umfang gesehen mehr als ein Maximum und ein Minimum. Durch diese größere Anzahl von ausgeprägten Maxima und Minima über den Scheibenumfang ergibt sich, daß beim Bremsvorgang eine wesentlich höherfrequente Schwingung entsteht. Dadurch macht sich das Bremsrattern nicht mehr oder höchstens in stark abgeschwächter Form bemerkbar, in der es nicht mehr als störend empfunden wird.

Der Momentenverlauf der z.B. zweifach angeschnittenen Scheibe ist wesentlich unruhiger als der Verlauf des Bremsmomentes über den Umfang der Scheibe bei normalerweise einfach angeschnittenen Scheiben, bei denen es nur ein Maximum und ein Minimum gibt. Dies bedeutet eine höhere Frequenz der beim Bremsvorgang erzeugten Schwingung und eine geringere Neigung zum RatfPi/i. Bei diesen Scheiben stimmt der Momentenverlauf nicht immer mit der Ungleichdicke überein, was mit der Überdeckung eines in sich unterschiedlich verhaltenden Bereiches durch den Bremsbelag in Zusammenhang stehen kann. Als besonders vorteilhaft hat sich die ungerade Zahl von drei gleichmäßig über den Umfang verteilten Anschnitten erwiesen.

Für die Herstellung einer >,ratterfreien« Bremsscheibe ist es notwendig, daß das Anschnitt- und Speisersystem richtig abgestimmt ist. Eine frühzeitige Erstarrung der Anschnitte ist in jedem Falle zu vermeiden, einerseits um die Entstehung von Lunkern zu verhindern, andererseits um die Abkühlungsverhältnisse in der Scheibe gezielt steuern zu können.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispicle der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Teilbelagscheibenbremse,

F i g. 2 eine Bremsscheibe mit zwei Anschnitten und

F i g. 3 eine Bremsscheibe mit drei Anschnitten,

F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch die Gießform.

Die mit 1 bezeichnete Bremsscheibe ist fest mit dem umlaufenden Rad verbunden, das der Einfachheit halber jedoch nicht dargestellt wurde. Der Bremssattcl 2 ist an einem nicht umlaufenden Träger befestigt. Der Bremssattel 2 enthält die hydraulischen Betätigungsvorrichtungen, durch die in bekannter Weise die Bremskissen gegen die Bremscheibe 1 gedrückt werden.

Die gegossene Bremsscheibe 1 in F i g. 2 ist eine sogenannte Topfscheibe. Sie ist mit zwei Anschnitten 3 versehen, die in der Gießform entsprechend ausgespart sind. In diese Anschnitte münden Gießtrichter bzw. Speiser 4, die in Fig. 4 zu erkennen sind. In F i g. 2 werden sich in der Nähe der Anschnitte 3 die Zonen der geringeren Härte ausbilden.

In F i g. 3 sind drei Anschnitte 3 vorgesehen. Es bilden sich an dieser Scheibe daher drei Zonen geringerer und drei Zonen größerer Härte aus. Die Anschnitte 3 haben untereinander in etwa den gleichen Querschnitt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gegossene, vorzugsweise aus einer topfförmigen Nabe und einem Bremsring bestehende einstückige Bremsscheibe für Scheibenbremsen, ins-

besondere Teilbelagscheibenbremsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe(1), deren Größe aus gießereitechnischen Gründen an sich nur einen Anschnitt erfordert, zur Änderung der Schwingungscharakteristik mit wenigstens zwei gleichmäßig auf den äußeren Umfang der Bremsscheibe verteilten Anschnitten (3) gegossen ist und so an diesen Stellen eine geringere Härte aufweist als an ihren übrigen Umfangsbereichen.

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Anschnitte (3) gleichmäßig über den Umfang der Scheibe (1) verteilt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen