DE2539361A1 - Bremsscheibe - Google Patents

Description

• Bremsscheibe Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für Kraftfahrzeuge.
• Es ist üblich Bremsscheiben einteilig aus Gußeisen herzustellen, weil Gußeisen gute Bremseigenschaften aufweist.
• Wegen der hohen dynamischen Belastung, denen eine Bremsscheibe ausgesetzt ist, muß dabei aber eine Zusammensetzung des Gußeisens gewählt werden, welche eine Festigkeit von über 22 kp/mm² (bis 30 kp/mm2) ergibt. Es wird deshalb hochfester, feinperlitischer und teilweise sogar legierter Grauguß eingesetzt. Ein solcher Grauguß erfüllt zwar die geforderten Bedingungen bezüglich der dynamischen Belastbarkeit, hat aber keineswegs optimale Eigenschaften für die beim Bremsvorgang notwendige Reibarbeit. Beim Bremsen soll eine gute Bremswirkung erzielt werden, ohne daß dabei Quietschgeräusche auftreten.
• Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Bremsscheibe so zu gestalten, daß sie einerseits die erforderliche Festigkeit aufweist und andererseits optimale Eigenschaften bezüglich der Bremswirkung hat, ohne daß dabei auf Festigkeitseigenschaften des Bremsringes Rücksicht genommen werden muß.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen inneren Stahltopf der Bremsscheibe mit einem Bremsring aus Gußeisen folgender Zusammensetzung zu umgießen C -> zu 3,5 ffi S = 1,7 bis 2,1 % Mu = 0,5 bis 0,7 ffi P -0,25 bis 0,4 ß S N 0,15 96 Der innere Stahltopf gewährleistet die erforderliche Festigkeit, insbesondere am Übergang zum Bremsring>und der Bremsring hat bei der genannten chemischen Zusammensetzung ein Gefüge, welches ausgezeichnete Bremseigenschaften aufweist.
• Durch den hohen Kohlenstoffgehalt fällt der Graphit groblamellar aus, wodurch eine gute Dämpfung erreicht wird und insbesondere die bei den üblichen Werkstoffen höherer Festigkeit auftretenden Quietschgerausche vermieden werden. Der Si-Gehalt ist so gewählt, daß bei der üblichen Wanddicke von ca. 15 mm ein perlitisches Grundgefüge mit hoher Verschleißfestigkeit entsteht. Bei extremen Wanddicken muß der Si-Gehalt nach unten bzw. oben angepaßt werden, um im perlitischen Bereich zu bleiben.
• Der P-Gehalt ist höher gewählt als er bisher für derartige Bauteile im Fahrzeugguß vorgeschrieben ist, um das harte Phosphidnetz bezüglich des Verschleißes zum Tragen kommen zu lassen.
• Insgesamt ergibt sich ein Gefüge, welches zwar geringe Festigkeit hat aber als Bremskörper besonders geeignet ist.
• Ein Gußeisen mit geringer Brinellhärte von 200 bis210 HB bei hohem Kohlenstoffgehalt und relativ hohem Phosphorgehalt gemäß vorliegender Erfindung hat nämlich günstigere Brems- und Dämpfungseigenschaften als ein Gußeisen mit einer Brinellhärte von 230 HB aber niedrigerem Kohlenstoff- und Phosphorgehalt.
• Mit vorliegender Erfindung hat man eine Möglichkeit geschaffen über eine Verbundgußlösung die an sich gegensätzlichen Anforderungen, nämlich einerseits hohe Festigkeit und andererseits gute Bremseigenschaften auf optimale Weise zu kombinieren.
• Hinzu kommt, daß das vorgeschlagene Material des Bremsringes gute Wärmeleftfähigkeit bei gleichzeitiger Warmrißunempfindlichkeit besitzt, so daß Brandrisse auf der Bremsfläche vermieden werden. Da der Bremsring auf den .tahltopf beim Erkalten der Schmelze fest aufschrumpftXgenügt eine sich mit der Gußeisenschmelze verzahnende Form des Stahltopfrandes,um einen guten Verbund zwischen dem Stahl- und Gußteil herzustellen.
• In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen Fig.1 einen Schnitt durch den fertigen Verbundgußkörper der Bremsscheibe Fig.2 einen Sektor der zu umgießenden inneren Stahltöpfe Die Bremsscheibe besteht aus dem inneren Stahltopf 1 welcher auf der Radnabe befestigt wird. An den Stahltopf 1 wird der Bremsring 2 aus dem beschriebenen Material angegossen. Der den Bremsring 2 tragende umlaufende Rand 3 der Blechnabe 2 ist nach außen konisch verjüngt und mit schwalbenschwanzförmigen Zähnen 4 versehen, um einen guten Verbund zwischen Gußeisen und Stahl zu erreichen. Die Verzahnung kann auch auf andere Weise, z.B. durch Bohrungen und Schränkungen erreicht werden.
• Wegen der hohen Festigkeit des Stahltopfes können zur Erzielung eines Wärmestaues an dessen senkrechter Fläche Öffnungen 5 vorgesehen sein. Außerdem tragen diese Öffnungen 5 zur Kühlung bei.
• Der Stahltopf kann fertig gestanzt und auf Einbaumaß geprägt sein, so daß nur noch die Bremsflächen des Bremsringes 2 und der Außendurchmesser der Bremsscheibe mechanisch bearbeitet werden muß.
• Der Stahltopf kann aus Stahlblechband hergestellt werden und wird in die Gießform eingelegt. Da die weitere Fertigung nach den in der Gießereitechnik üblichen Verfahren, z.B. in Sand-oder Kokillenguß erfolgt, erübrigt es sich hierauf näher einzugehen.

Claims (3)

1. Patentansprüche
2. 0Bremsscheibe für Scheibenbremsen von Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch einen um einen inneren Stahltopf (1) gegossenen äußeren Bremsring (2) aus Gußeisen folgender chemischer Zusammensetzung c => 3,5 5' Si = 1,9 + u,2 % Mn = 0,6 + 0,1 0% P = 0,25 bis 0,4 % S # 0,15 % 2. Bremsscheibe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der den Bremsring (2) tragende umlaufende Rand (3) des inneren Stahltopfes (1) konisch ausgebildet ist.
3. 3. Bremsscheibe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der den Bremsring (2) tragende umlaufende Rand (3) des inneren Stahltopfes (1) ein sich mit dem angegossenen Bremsring (2) verzahnendes Profil aufweist.

   Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Wandung des Stahltopfes (1) mit Öffnungen (5) versehen ist.