DE1947672C - Verfahren zum Herstellen eines Brems teils - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- Für das Ausbilden der Trennschicht kann hltzebe-

len eines Bremsteile, bei dem sum Zwecke der ständiges Material· beispielsweise Silikonharz, eine

DttmRfung oder Unterblndung von QuietschgerHu- saure Lösung pulverisierten Metalls, Aluminium,

sehen ein Dämpf ertoll mit anderer Eigenschwingung»- sowie eine Losung pulverisierten Metalls und pulfrequenz als der des Bremsteils eingegossen oder um- β verislerter Nichtmetalle in Wasserglas oder einer

gössen wird. flüchtigen Flüssigkeit benutet werden. Das Verwen-

Es ist bekannt (österreichische Patentschrift den von Schichten aus Silikaten, Talk, Wachs in

123707, USA.-Patentschrift 974549, Zeitschrift wttßriger Lösung oder beispielsweise in Petroleum

»Gießerei«, Jg. 44,1957, S. 593 bis 602), daß Brems- gelöst ist zum Auskleiden von Kokillen beim Ouß teile aus durch Gießen miteinander verbundenen ver- io von Kupferlegierungen bekannt (»Chemisches Zen-

schiedenartigen Werkstoffen nicht bzw. bedeutend tralblatt«, 1949, S. 1409).

weniger zum Quietschen neigen als Bremsteile, die In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise

aus nur einem einzigen Werkstoff bestehen. Das die dargestellt, und zwar zeigt

Dampfungseigenschaft verursachende Einlageteil be- Fig. 1 eine Draufsicht auf ein nach dem Verfahsitzt dabei infolge seiner gegenüber dem rollenden ta ren gemäß der Erfindung hergestelltes halbes gebrem-

oder gebremsten Teil anderen Abmessung und infolge stes Teil (Bremsscheibe),

seines anderen Werkstoffes zwangläufig eine andere Fig.2 einen Schnitt bei LinieA-A der Fig. 1,

Eigenschwingungsfrequenz als das rollende oder ge- F i g. 3 eine Draufsicht auf ein im gebremsten Teil

bremste Teil. Diese Eigenschaft führt zur erwünsch- (Bremsscheibe) befestigtes Dämpferteil, ten Dämpfung. ao F i g. 4 einen Querschnitt bei Linie B-B der F i g. 3,

Bei der Herstellung eines Bremsteils mit einer der- F ί g. 5 einen Längsschnitt durch eine im Verfahartigen Dämpfung von Quietschgeräuschen wird zu- ren gemäß der Erfindung verwendete Gußform für nächst ein Einlageteil hergestellt. Das fertiggestellte das gebremste Teil (Bremsscheibe), Einlageteil wird sodann in eine Gießform für das Fig.6 einen Längsschnitt durch eine andere Herstellen des gebremsten Teils eingesetzt. Darauf as Ausführungsform der für das gebremste Teil wird die Gießform mit Metallschmelze gefüllt und (Bremstrommel) bestimmten Gußform und das Einlageteil auf diese Weise umgössen. Man er- F i g. 7 eine perspektivische Ansicht eines im gehalt so ein in den gebremsten Teil eingegossenes bremsten Teil (Trommel) befestigten Dämpferteils. Einlageteil. F i g. 1 und 2 zeigen den Aufbau eines nach dem

Wird auf diese Weise ein Dämpferteil in ein 30 Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten ge-Bremsteil eingegossen, so kann es wegen der hohen bremsten Teils (Bremsscheibe) in einem Scheiben-Temperatur der bei der Herstellung des gebremsten bremsensystem. Die Anordnung umfaßt ein pe-Teiles in eine Gießform einzufüllenden Metall- bremstes Teil 1 und ein Dämpferteil 2, das ohne schmelze zu einer Schmelz- oder Diffusionsverbin- Schmelzverbindung fest in einem Flansch la des gedung des Dämpferteils mit dem gebremsten Teil 35 bremsten Teils 1 sitzt, an dem ein (nicht dargestellkommen. Die Dämpferwirkung wird dadurch ver- tes) Bremsteil in Druckanlage gelangt, mindert oder sogar ganz aufgehoben. Bei der Fertigung eines derartigen gebremsten

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Ver- Teils 1 wird zuerst mit Hilfe einer Presse oder einer

bindung zwischen Dämpferteil und Bremsteil beim anderen geeigneten Vorrichtung ein Dämpferteil 2

Gußvorgang zu verhindern. 40 gemäß den F i g. 3 und 4 hergestellt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß daa Das Dämr*eneil 2 hai die Form eines Rings, der Dämpferteil vor dem Einsetzen in diw nicßform mit ungefähr der Ausbildung de- Flansches la de« gei-i. ■ c^: · Sviuvci' )(k T'lifusionsbindung mit dem bremsten Teils entspricht. An der Außenseite des Metall des Bremsteils verhütenden Trennschicht ver- Dämpferteils sind mehrere unter Abstand voneinsehen wird. In einer Abänderung dieses Verfahrens 45 ander angeordnete Haitevorsprünge 2 a vorgesehen, kann auch so vorgegangen werden, daß das Dämpfer- die das Dämpferteil in einer nachstehend noch beteil aus einem hitzebeständigen Werkstoff mit höhe- schriebenen Gußform für das gebremste Teil 1 in rem Schmelzpunkt als dem des Bremsteils hergestellt seiner Stellung blockieren. An der Innenseite des und unbeschichtet in die Gießform eingesetzt und mit Dämpferteils sind mehrere unter Abstand angeorddem Metall des Bremsteils umgössen wird. Durch die 50 nete Schlitze Zb vorgesehen, die zum Aufnehmen Verwendung einer Trennschicht oder die Ausbildung von Verformungen dienen, die beim Eingießen dei des Dämpferteils aus einem hitzebeständigen Werk- Metallschmelze in die Form gegebenenfalls entstehen, stoff mit einem den des Bremsteils übersteigenden Das Dämpferteil hat vorzugsweise eine andere Schmelzpunkt wird erreicht, daß beim Eingießen des Eigenschwingungsfrequenz als das gebremste Teil schmelzflüssigen Materials für das Bremsteil in die 55 und besteht aus einem Material geeigneter Wärme-Gießform ein Aufschmelzen der Oberfläche des beständigkeit. Die Form der Haitevorsprünge 2a dei Dämpferteils nicht erfolgen kann. Dadurch wird eine Dämpferteils 2 ist nicht auf die Ausfuhrungsform dei Schmelzverbindung des Dämpferteils mit dem Brems- F i g. 3 und 4 beschränkt. Der Außendurchmessei teil wirkungsvoll vermieden. Die Trennschichten ver- des Dämpferteils kann derart vergrößert werden, dai hindern überdies auch die Diffusionsverbindung. ⁶° sein gesamter Umfang zu einem Haltevorsprung wird Durch dieses Verfahren erhält man demnach ein in Vorzugsweise wird jedoch sowohl Breite als aucl das Bremsteil eingelagertes Dämpferteil, zwischen Länge der Haitevorsprünge soweit wie möglich ver dem und dem Bremsteil ein äußerst kleiner Zwischen- ringen, so daß die Spannung auf Grund der Tempe raum in der Größenordnung von 1 Mikron vorhanden raturunterschiede zwischen dem inneren und der ist. Das Dämpferteil ist so befähigt, seiner von der 65 äußeren Umfang, die auf der Hitze der Metall Schwingfrequenz des Bremsteils abweichenden Eigen- schmelze zum Formen des gebremsten Teils beruh schwingfrequenz zu folgen, und so eine wirksame auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.
Dämpfung von Quietsehgcräuschen sicherzustellen. Anschließend wird eine Form 3 gemäß F i g.

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hergestellt. Die Form 3 besteht aus einer Oberform äußeren Umfaogsstlrnseite des gebremsten Teile X

3e und einer Unterform 3f», die derart unterteilt aind, fluchtet, können auch die HaltevoreprUnge la des

daß das Dämpferteil 2 ungefähr auf der halben DBmpferteih abgetrennt werden, well die anderen

Dicke dee über den Umfang verlaufenden Flansches Teile vom Flansch ία des gdbremsten Teils I um- Xa, desgebremsten Teils 1 zu liegen kommt. Ein S schlossen sind. Träger 3c, auf dem die Haltevorsprünge la des Beispiel Dämpferteils J aufliegen, 1st in der Unterform 36 ^H

ausgebildet. Diese Form kann entweder eine Sand- Ein Dämpferteil 2 mit einem Außendurchmesser

form oder ein Metallmodell sein. von 240 mm, einem Innendurchmesser von 197 mm

Die Form von Fig.5 hat weiterhin eine Guß- io und einer Stärke von 2mm, das Haltevorsprünge2« Öffnung 3d, einen Gußverteller 3e und eine Steig- einer Breite von 20 mm und einer Länge von 17 mm

leitung 3/. sowie Schlitze 2 b einer Breite von 4 mm und einer

Anschließend wird ein· Inhibitor für eine Schmelz- Länge von 15 mm aufweist, wird in ein gebremstes verbindung, ζ. B. ein Silikonharz oder ein hitzebe- Teil 1 eines Gesamtinhalts von etwa 600 cm^a eingeständiger Anstrich, auf die Oberfläche des Dämpfer- xs gössen, dessen Umfang la einen Außendurchmesser teils 2 aufgebracht oder aufgesprüht, oder man von 243 mm, einen Innendurchmesser von 140 mm taucht das Dämpferteil 2 in eine solche hitzebestän- und eine Stärke von 16 mm hat. Das Dämpferteil 2 dige Farbe ein, so daß man auf der Oberfläche des wird mit Silikonharz beschichtet. Nach ausreichen-Dämpferteils einen Beschichtungsfilm erhält. dem Trocknen wird das Dämpferteil 2 entsprechend

Andere Schmelzverbindungs-Inhibitoren enthalten «o F i g. 5 in eine Form 3 eingebracht, und in diese aneine saure Lösung, die durch Lösen von metallischen schließend Metallschmelze einer Temperatur von Pulvern, z.B. Aluminium in Salpetersäure, oder 1300 bis 135O⁰C durch eine Gußöffnung 3d mit solnichtmetallischen Pulvern, wie Silikon, Graphit, eher Geschwindigkeit eingegossen, daß die Form in Pflanzenruß oder Talk in Wasserglas, erhalten ist, 6 bis 8 Sekunden gefüllt ist.

oder aber eine Lösung, die durch Lösen dieser metal- »5 Ungefähr 12 Minuten nach dem Eingießen der

lischen oder nichtmetallischen Pulver in einer fluch- Metallschmelze wird die Form abgehoben, um den

tigen Flüssigkeit, wie Alkohol, erzielt ist. Gießling zu entnehmen.

Nachdem das Dämpferteil 2 an seiner Oberfläche Bei dem gefertigten Gegenstand wies das Dämpfermit einem Überzug aus einem Schmelzverbindungs- teil 2 überhaupt keine Verformungen auf, wie sie beim Inhibitor versehen ist, wird er in die Form 3 des ge- 3° Gießen gegebenenfalls auf Grund einer Flotierung bremsten Teils 1 eingebracht. Dabei legt man zuerst oder durch die Hitze der Metallschmelze auftreten, die Haltevorsprünge la des Dämpferteils 2 auf den und er war vom Flansch la des gebremsten Teils 1 Träger 3 c in der Unterform 3 b auf und hält dabei umgeben. Da die Oberfläche des Dämpferteils 2 das Dämpferteil 2 in seiner vorbestimmten Stellung durch einen Beschichtungsfilm aus Silikonharz gefest und bringt anschließend die Oberform 3 a genau 35 schützt war, war er ohne Schmelzverbindung unter in Eingriff mit der Unterform 36. dichter Anlage im Flansch la des gebremsten Teils 1

Nachdtfüi die Vorbereitungen für den Form- festgelegt.

arbeitsgang getroffen sind, wird Metallschmelze mit Die Beurteilung, ob das Dämpierteil 2 mit dem ge-

den geeigneten Eigenschaften zum Formen des ge- bremsten Teil sehmebbü; verbunden ist oder nicht,

bremsen Teils von der Gußöffnung 3d her in die 40 ist beispielsweise durch dn Ultraschall- oder ein

Form 3 eingegossen. Diese Metallschmelze läuft Osmose-RiSpnifverfahren, ein Rontgen-Fo*^.· öfter -

durch den GuPverteiler ie und füllt den in der Form ve·.fahren oder auch ein Verfahren möglich, bei der;

gebildeter K»üri Da die Oberfläche des Dätnr fertsiii. ^: gcl.r«,iuste Teil von einem Hammer angeschlagen

durch den Beschichtungsfilm aus Schmelzverbin- und seine innere Beschaffenheit nach dem Klang be-

dungs-Inhibitor geschützt ist, wird das Dämpferteil 45 urteilt wird.

auch bei Erhitzung durch die Metallschmelze nicht Das Dämpferteil kann im gebremsten Teil auf

schmelzverbunden. folgende Weise in einem eng anliegenden Zustand

Nach dem Einfüllen der Metallschmelze in die ohne Schmelzverbindung befestigt werden:

Form 3 und nach Absenken ihrer Temperatur wird Gemäß einem ersten Verfahren wird die Oberfläche

das Dämpferteil 2 in dicht anliegendem Zustand 5° des Dämpferteils mit einem Metall mit hohem Schmelz-

ohne Schmelzverbindung im gebremsten Teil 1 von punkt, beispielsweise Chrom oder Molybdän, plattiert,

innen her abgeschreckt. so daß man einen Beschichtungsfilm erhält. Dieses

In diesem Fall wird jede Spannungsbeanspruchung Verfahren beruht auf der Tatsache, daß die Tempe-

im Dämpferteil 2 auf Gund der Hitze der Metall- ratur der Metallschmelze bei Eingießen in die Form

schmelze durch die Schlitze 2 b im Dämpferteil 2 ab- 55 1300 bis 135O°C beträgt, jedoch auf 1200 bis

sorbiert, und dadurch ist eine Verformung des Dämp- 1250⁰C abgefallen ist, wenn sie das Dämpferteil

ferteils 2 vermieden. erreicht. Wenn also die Oberfläche des Dämpferteils

Das so gegossene gebremste Teil 1 wird dann wie mit einem Plattierungsüberzug aus einem Metall mit

im Fall der herkömmlichen Gußrohlinge vom Sand hohem Schmelzpunkt, wie Chrom oder Molybdän,

gereinigt und anschließend maschinell nachbearbeitet, 60 beschichtet ist, das bei 1200 bis 1250° C nicht

um die Kanten am äußeren Umfang des gebremsten schmilzt,· dann findet keine Schmelzverbindung des

Teils sowie die Haltevorsprünge la des im gebrem- Dämpferteils statt, sondern dieses liegt lediglich eng

ston Teil 1 befestigten Dämpferteils 2 zu beseitigen an der Innenseite des gebremsten Teils an.

und dadurch dem gebremsten Teil die gewünschte Das Dämpferteil kann auch aus einem hitzebc-

Form und Größe zu geben. 65 ständigen Werkstoff, wie rostfreiem Stahl, bestehen,

Obgleich es für einen besseren Dämpfeffekt giin- der bei einer Temperatur von 1200 bis 1250° C nicht

stiger ist, die gesamte äußere Umfangsstirnfläche des schmilzt. Auch in diesem Fall findet keine Schmelz-

Damnferteils 2 derart zu bearbeiten, daß sie mit der verbindung des Dämpferteils statt, sondern dieses

kann eng an der Innenseite des gebremsten Teils festgehalten werden.

So kann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung das Dämpferteil, das eine andere Eigenschwingungsfrequenz hat als das gebremste Teil, in dicht anliegendem Zustand ohne Schmelzverbindung im gebremsten Teil befestigt werden, so daß zwar die beim Bremsvorgang auftretenden, auf Selbsterregung beruhenden Schwingungen der Bremsanordnung eines Fahrzeugs auf das gebremste Teil übertragen werden können, dabei aber zwischen dem gebremsten Teil und dem Dämpferteil eine außerordentlich wirksame Friktionsdämpfung erzielt ist, weil diese Teile nicht miteinander schmelzverbunden sind und zwischen ihnen ein außerordentlich kleiner Raum vorhanden ist. Diese Dämpfwirkung trägt dazu bei, die Resonanz des gebremsten Teils zu stören, den Resonanzpegel abzusenken und dadurch das »Quietschen« im gebremsten Teil auszuschalten. Auch die Tatsache, daß das gebremste Teil und das Dämpferteil aus Materialien unterschiedlicher Eigenschwingungsfrequenzen bestehen, trägt dazu bei, daß die Resonanz des Bremsteils gestört und somit das »Quietschen« vollkommen beseitigt wird.

Da nach dem Verfahren gemäß der Erfindung das Dämpferteil in die Form des gebremsten Teils eingearbeitet und in dieses eingegossen wird, brauchen keine ohnehin sehr schwer formbaren Nuten vorgesehen zu werden, die zum Eingießen oder Einsetzen des Dämpferteils in das gebremste Teil notwendig sind. Dadurch sind nach dem Verfahren gemäß der Erfindung die Bremsen viel leichter herstellbar, und es sind dazu weniger Verfahrensschritte notwendig als bei den herkömmlichen Verfahren. Die Fertigungskosten sind also niedrig, und es ist eine Serienherstellung möglich.

F i g. 6 und 7 zeigen eine Gußform für das gebremste Teil bzw. ein Dämpferteil, wie sie für die erfindungsgemäße Herstellung eines gebremsten Teils (Bremstrommel) für eine Trommelbremse verwendet werden. F i g. 6 zeigt eine Form 4 für das gebremste Teil (Bremstrommel), bestehend aus einer Oberform Aa und einer Unterform 4 6. Die Unterform Ab hat Ringnuten Ac für die Tragvorsprünge, die zum Festhalten des Dämpferteils dienen und nachstehend noch näher beschrieben sind.

Die Form umfaßt weiterhin eine Gußöffnung Ad, einen Gußverteiler Ae und eine Steigleitung Af.

F i g. 7 zeigt ein Dämpferteil 5. das im gebremsten Teil (Bremstrommel) festgelegt ist. An einem Rand dieses ringförmigen Teils sind einige Schlitze 5 a vorgesehen und am anderen Rand eine Einfassung 5 b.

Zwar ist das Dämpferteil 5 in dieser Ausführungsform einteilig ausgebildet, doch kann es für eine bequeme Herstellung auch in zwei oder mehr Teile unterteilt sein.

Bei der Herstellung des gebremsten Teils (Bremstrommel) für eine Trommelbremse nach dem Verfahren gemäß der Erfindung fertigt man zuerst maschinell das ringförmige Dämpferteil 5, bringt anschließend auf dessen Oberfläche einen Schmelzverbindungs-lnhibitor auf, der — wie im oben beschriebenen Fall der Herstellung einer Bremsscheibe — einen Beschichtungsfilm bildet, und »etzt dann in die Ringnut Ac in der Unterform 4 ft der Form 4 die Einfassung Sb des Dämpferteils 5 ein, um letzteres in seiner entsprechenden Stellung zu blockieren. Endlich wird die Obcrfurnt 4<i fc-st in die Unterform Ab eingepaßt, so daß alle Vorbereitungen für das Gießen getroffen sind.

Nun wird die Metallschmelze zum Formen des gebremsten Teils von der Gußöffnung Ad aus in die Form 4 eingegossen. Die Metallschmelze läuft durch den Gußverteiler 4 e und füllt den in der Form vorgesehenen Hohlraum. Da die Oberfläche des Dämpferteils 4 mit einem Beschichtungsfilm, bestehend aus einem Schmelzinhibitor, versehen ist, schmilzt es

ίο nicht einmal dann, wenn es durch die Metallschmelze erhitzt wird.

Nach Einfüllen der Metallschmelze in die Form 4 und Absenken der Temperatur wird das Dämpferteil 5 ohne Schmelzverbindung an der Innenseite des

1.S gebremsten Teils eng anliegend gegossen.

Der erhaltene Gießling des gebremsten Teils (Bremstrommel) wird auf gleiche Weise maschinell nachbearbeitet wie die oben beschriebene Bremsscheibe, um die Einfassungen 5 b des Dämpferteils 5

ao zu entfernen und diesem die gewünschte Form und Größe zu geben. Man erhält so das gewünschte gebremste Teil (Bremstrommel) für eine Trommelbremse, in dem eng anliegend ein Dämpferteil befestigt ist, ohne daß dieses schmelzverbunden ist.

as Beim Verfahren zum Festlegen des Dämpferteils in einem dicht anliegenden Zustand im gebremsten Teil, ohne daß eine Schmelzverbindung stattfindet, ist es vorteilhaft, zum Erzielen eines Beschichtungsfilms das Dämpferteil entweder mit einem Metall mit hohem Schmelzpunkt, wie z. B. Chrom oder Molybdän, zu plattieren oder das Dämpferteil aus einem Werkstoff mit hohem Schmelzpunkt, z. B. rostfreiem Stahl, herzustellen, wie oben in Verbindung mit der Herstellung der Bremsscheibe beschrieben.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Bremsteils, bei dem zum Zwecke der Dämpfung oder Unterbindung von Quietschgeräuschen ein Dämpferteil mit anderer Eigenschwingungsfrequenz als der des Bremsteils eingegossen oder umgössen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpferteil vor dem Einsetzen in die Gießform mit einer eine Schmelz- oder Diffusionsbindung mit dem Metall des Bremsteils verhütenden Trennschicht versehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Dämpferteils mit einem Metall mit hohem Schmelzpunkt, beispielsweise Chrom oder Molybdän, plattiert wird.

3. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpferteil aus einem hitzebesüindigen Werkstoff mit höherem Schmelzpunkt als dem des Bremsteils hergestellt und unbeschichtet in die Gießform eingesetzt und mit dem Metall des Bremsteils umgössen wird.

4. Verwendung von beständigem Material, beispielsweise Silikonharz, zum Beschichten des Dämpferteils bei der Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1.

5. Verwendung von saurer Lösung aus pulverisiertem Metall, beispielsweise Aluminium, zum Beschichten des Dämpferteils bei der Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1.

6. Verwendung einer Lösung eines pulverisier-

ten Metalls,, wie Aluminium, und pulverisierter Nichtmetalle, wie Silikon oder Talk, in Wasserglas zum Bisschichten des Dämpferteils bei der Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. 7. Verwendung einer Lösung eines pulverisier-

ten Metalls, wie Aluminium, und pulverisierter Nichtmetalle, wie Silikon oder Talk, in einer flüchtigen Flüssigkeit, wie Alkohol, zum Beschichten des Dämpferteils bei der Durchführung des Verfahrens nach Ansprach 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen