DE2048510A1 - Brake disc for disc brakes - Google Patents
Brake disc for disc brakesInfo
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Description
KARL SCHMIDT GMBH 6 Frankfurt (Main), 30.9.1970KARL SCHMIDT GMBH 6 Frankfurt (Main), September 30, 1970
7107 Neckarsulm DrQ/GKp7107 Neckarsulm DrQ / GKp
Christian-Schmidt-Str, 8/12Christian-Schmidt-Str, 8/12
Prov. Nr. 6468 KSProv. No. 6468 KS
Bremsscheibe für ScheibenbremsenBrake disc for disc brakes
Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen aus gegossenem Leichtmetall vorzugsweise aus Aluminium oder dessen Legierungen, die aus einer Nabe und zwei über, Kühlluftkanäle einschließende,Ventilatorstege miteinander verbundenen auf den Bremsflächen mit einem verschleißfesten Bremsring versehenen Bremsscheibenringen besteht, von denen nur ein Bremsscheibenring unmittelbar in die Nabe übergeht.The invention relates to a brake disc for disc brakes made of cast light metal, preferably made of aluminum or its alloys, consisting of a hub and two over, cooling air ducts enclosing, fan bars interconnected there is brake disc rings provided with a wear-resistant brake ring on the braking surfaces, of which only one brake disc ring merges directly into the hub.
Scheibenbremsen bieten die besten Voraussetzungen für eine optimale Stabilität der Bremswirkung, da sie nur eine kleine "Kennung", d.h., ein geringes unter Eins liegendes Verhältnis von Umfangskraft zur Zuspannkraft der Bremsklötze besitzen, so daß die Empfindlichkeit gegen Reibwertschwankungen dementsprechend gering ist.Disc brakes offer the best conditions for optimal stability of the braking effect, since they only have a small "Identifier", i.e. have a low ratio of circumferential force to the application force of the brake pads, which is less than one, so that the sensitivity to friction coefficient fluctuations accordingly is low.
Aus der DAS 1 284 197 ist bekannt, die Bremsscheibe aus Leichtmetall herzustellen, um das Schwungmoment zu verringern und dementsprechend kleinere Momente zum Verzögern der Bremsscheiben beim Bremsen und zum Beschleunigen der Bremsscheibe beim nachfolgenden Wiederanfahren aufbringen zu müssen. Bei einer aus Aluminium oder Aluminiumlegierung bestehenden Bremsscheibenring liegt jedoch der Nachteil vor, daß diese bei unmittelbarer Beaufschlagung durch den Bremsbelag einem sehr starken Verschleiß unterliegen. Man ist daher genötigt, derartige Bremsscheibenringe mit einer verschleißfesten, die Bremsfläche bildenden Werkstoffschicht, dem sogenanntenFrom DAS 1 284 197 it is known that the brake disc is made of light metal manufacture in order to reduce the moment of inertia and correspondingly smaller moments for decelerating the brake discs to have to apply when braking and to accelerate the brake disc during the subsequent restart. at an existing aluminum or aluminum alloy brake disc ring, however, has the disadvantage that this with immediate Exposure to the brake lining is subject to very heavy wear. One is therefore compelled Such brake disc rings with a wear-resistant material layer forming the braking surface, the so-called
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Bremsring, zu versehen.Brake ring to be provided.
In bekannter Weise können derartige Verbindungen durch Aufschrauben oder Aufnieten eines verschleißfesten Bremsringes auf die Leichtmetallbremsscheibenringe erfolgen. Dadurch ergibt sich jedoch der Nachteil, daß einmal der Wärmefluß von dem verschleißfesten Bremsring zum Bremsscheibenring aufgrund des zwischen Bremsring und Bremsscheibenring bestehenden Spaltes gestört ist und örtliche Überhitzungen auftreten können und daß andererseits die ursprünglich mit der Oberfläche des Bremsringes bündigen Schrauben- bzw. Nietenköpfe den Verschleiß im Laufe ihrer Abnutzung erhöhen·In a known manner, such connections can be screwed on or riveting a wear-resistant brake ring onto the light metal brake disc rings. Through this However, there is the disadvantage that once the heat flow from the wear-resistant brake ring to the brake disc ring due to the gap between the brake ring and the brake disc ring is disturbed and local overheating can occur and that on the other hand the originally flush with the surface of the brake ring screw or Rivet heads increase wear in the course of their wear and tear
Auch ist vorgeschlagen worden, Bremsscheibenring und Brems— ring über einen wärmebeständigen und schwingungsdämpfenden Klebstoff miteinander zu verbinden (DAS 1 154 312) oder auf den Bremsscheibenring eine verschleißfeste Schicht aus Stahl, Molybdän, Gußeisen oder einer Kombination aus Stahl und einem anderen Metall im Metallspritzverfahren gegebenenfalls unter Anbringung von Vertiefungen in dem Bremsscheibenring auf diesen aufzubringen (DAS 1 284 197 und 1 200 339).It has also been proposed that the brake disc ring and brake ring over a heat-resistant and vibration-dampening Adhesive to bond together (DAS 1 154 312) or a wear-resistant layer on the brake disc ring Steel, molybdenum, cast iron or a combination of steel and another metal in the metal spraying process, if necessary to be applied to the brake disc ring by making indentations (DAS 1 284 197 and 1 200 339).
Bei derartigen Ausführungsformen, insbesondere bei der Dauerbeanspruchung in Hochleistungskraftfahrzeugen, ist jedoch nicht auszuschließen, daß infolge der großen Wärmeentwicklung die Temperaturen an der Verbindungsschicht zwischen verschleißfestem Bremsring und Leichtmetallbremsscheibenring so hoch werden, daß die Klebeverbindungen zerstört werden. Bei der Verwendung von dünnen aufgespritzten Stahl- oder Molybdänschichten werden die Temperaturen des Leichtmetalls so hoch, daß sich diese Schichten vom Bremsscheibenring ablösen. Ferner ist das Aufbringen von Stahl- und Molybdänschichten nur in relativ dünnen Schichten möglich, so daß nur einIn such embodiments, especially in the case of continuous stress in high-performance vehicles, however, it cannot be ruled out that as a result of the large amount of heat generated the temperatures at the connection layer between the wear-resistant brake ring and the light metal brake disc ring become so high that the adhesive bonds are destroyed. When using thin sprayed steel or Molybdenum layers make the temperatures of the light metal so high that these layers become detached from the brake disc ring. There is also the application of steel and molybdenum layers only possible in relatively thin layers, so only one
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geringer Verschleißweg zur Verfügung steht. Außerdem sind die Unterschiede in den Ausdehnungskoeffizienten von Leichtmetall einerseits und Stahl bzw. Molybdän andererseits derart groß, daß aufgrund der beim Bremsen auftretenden hohen Temperaturen vergleichsweise große Wärmespannungen in den Bindeschichten auftreten, die zu einem Ablösen des verschleißfesten Bremsringes von dem Bremsscheibenring führen können.low wear path is available. In addition, there are differences in the expansion coefficients of Light metal on the one hand and steel or molybdenum on the other hand so large that due to the occurring during braking high temperatures comparatively large thermal stresses occur in the tie layers, which lead to the peeling of the wear-resistant brake ring can lead from the brake disc ring.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, den auf dem Bremsscheibenring befindlichen Bremsring so mit dem Bremsscheibenring zu verbinden, daß die Gefahr des Ablösens oder Ausbrechens des Bremsringes nicht mehr gegeben ist.The invention has therefore set itself the task of using the brake ring located on the brake disc ring to connect the brake disc ring that the risk of detachment or breaking of the brake ring is no longer given is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bremsring mit dem Bremsscheibenring metallisch verbunden ist. Auf diese Weise wird die Spannungsverteilung zwischen Bremsring und Bremsscheibenring so beeinflußt, daß die bei nicht beanspruchter Bremsscheibe durch das Herstellungsverfahren in der Bindezone zwischen Bremsscheibenring und Bremsring vorhandenen Spannungen mit zunehmender Erwärmung während des Bremsens abgebaut werden.According to the invention, this object is achieved in that the brake ring is metallically connected to the brake disk ring. In this way, the tension distribution between the brake ring and the brake disc ring is influenced in such a way that the at not stressed brake disc due to the manufacturing process in the binding zone between the brake disc ring and the brake ring existing tensions are reduced as the temperature increases during braking.
Zweckmäßigerweise besteht der Bremsring aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere aus Grauguß, oder aus einem austenitisehen Werkstoff vorzugsweise aus austenitisehern Gußeisen mit einem an den Ausdehnungskoeffizienten des Leichtmetalls angepaßten Ausdehnungskoeffizienten.The brake ring is expediently made of an iron material, in particular of gray cast iron, or of an austenite look Material preferably made of austenitic cast iron with a expansion coefficient adapted to the expansion coefficient of the light metal.
Zur Herstellung des zwischen Bremsring und Bremsscheibenring bestehenden metallischen Verbundes wird der Bremsring mit seiner an das Leichtmetall vorzugsweise an Aluminium oder dessen Legierungen anzugießenden Fläche kurzzeitig in eineTo produce the metallic composite between the brake ring and the brake disc ring, the brake ring is also used its surface to be cast onto the light metal, preferably onto aluminum or its alloys, for a short time into a
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überhitzte Leichtmetalle vorzugsweise Aluminiumschmelze getaucht und anschließend das Leichtmetall vorzugsweise Aluminium bzw. dessen Legierungen in der Bremsscheibengießform an diese Fläche angegossen.Overheated light metals, preferably molten aluminum immersed and then the light metal, preferably aluminum or its alloys in the brake disc mold cast onto this surface.
Weiterhin ist es möglich, Bremsring und Bremsscheibenring mit Hilfe von Ladungsträgerstrahlen insbesondere Elektronenstrahlen miteinander zu verschweißen. Auch können Bremsring und Bremsscheibenring über einen Stahl/Leichtmetallvorzugsweise Stahl/Aluminium-Plattierwerkstoff mit Hilfe von Ladungsträgerstrahlen in der Weise miteinander verschweißt werden, daß der Bremsring mit der Stahlseite und der Bremsscheibenring mit der Leichtmetallseite des Plattierwerkstoffs verbunden werden.It is also possible to use a brake ring and a brake disc ring to weld together electron beams in particular with the aid of charge carrier beams. Also can brake ring and brake disc ring over a steel / light metal, preferably steel / aluminum clad material with the aid welded together by charge carrier beams in this way that the brake ring with the steel side and the brake disc ring with the light metal side of the plating material get connected.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und ist im folgenden anhand von zwei ,Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is shown by way of example in the drawing and is explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments.
1. Ausführungsbeispiel1st embodiment
Die aus einer AlSiI2-Legierung gegossene Bremsscheibe besteht aus einer topfförmigen Nabe 1 und zwei über radiale, Kühlluftkanäle einschließende, Ventilatorstege 2 miteinander verbundenen Bremsscheibenringen 3>3l. Die Bremsscheibenringe 3>3l, von denen nur der eine Bremsscheibenring 3 unmittelbar in die Nabe 1 übergeht, sind auf ihren Bremsflächen jeweils mit einem aus einer GG26-Legierung gefertigten Bremsring 4, der intermetallisch über eine im Verbundgußverfahren erzeugte Fe Al -Schicht mit den BremsScheibenringen 3,3' verbunden ist, versehen.The cast from an alloy AlSiI2 brake disc consists of a pot-shaped hub 1 and two radial cooling air channels inclusive, fan struts 2 interconnected brake disc rings 3> 3 l. The brake disc rings 3> 3 l , of which only the one brake disc ring 3 merges directly into the hub 1, are each provided with a brake ring 4 made of a GG26 alloy, which is intermetallically connected to the Fe Al layer by means of a composite casting process Brake disk rings 3,3 'is connected, provided.
2. Ausfünrungsbeispiel2nd example
Bei einer konstruktionsmäßig ebenso wie beim Ausführungs-In a constructional as well as in the execution
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"beispiel 1 aufgebauten aus einer AlCuMg-Legierung gegossenen Bremsscheibe sind die Bremsflächen der Bremsscheibenringe 3,3' jeweils mit einem aus austeni ti schein Gußeisen bestehenden Bremsring 6 über einen Stahl/Aluminium-Plattierwerkstoff 5, der mit den Bremsringscheiben 3»3* und den Bremsringen 6 über Elektronenstrahlen verschweißt ist, verbunden."Example 1 constructed from an AlCuMg alloy cast Brake discs are the braking surfaces of the brake disc rings 3,3 'each with a brake ring 6 consisting of austenitic cast iron over a steel / aluminum plating material 5, the one with the brake ring discs 3 »3 * and the brake rings 6 is welded via electron beams, connected.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht einen ungestörten Wärmefluß vom Bremsbelag über den Bremsring zur Nabe der Bremsscheibe. Ferner wird der Verschleiß des Bremsbelages durch keine Befestigungshilfsmittel negativ beeinflußt.The present invention enables an undisturbed flow of heat from the brake lining via the brake ring to the hub of the brake disc. Furthermore, the wear of the brake lining is not adversely affected by any fastening aids.
PatentansprücheClaims
2 0 9 B 1 Fj / ■') 'I I ?2 0 9 B 1 F j / ■ ')' I I?
Claims (5)
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