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Verfahren zur Herstellung von Bremstrommeln Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Bremstrommeln aus verschleißfestem Gußeisen mit
angeschweißtem stählernem Rücken.
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Es ist bisher bekannt,. Bremstrommeln ganz aus Gußeisen herzustellen.
Diese haben den Vorteil der guten Laufeigenschaft zwischen Bremsbelag und Trommel.
Ebenso ist die Ableitung der Bremswärme sehr gut, da die Außenoberfläche durch Anbringen
von Rippen vergrößert werden kann. Der Nachteil dieser Bremstrommel liegt in dem
großen Gewicht, so daß diese Trommelausführung nur bei wenigen Lastwagen und Omnibussen
Anwendung findet.
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Die verbreiteste Trommel ist heute noch die Stahlblechtrommel, die
infolge ihres leichten Gewichtes vorzugsweise bei Personenwagen Anwendung findet.
Der Nachteil dieser Trommel liegt vor allem in der schlechten Laufeigenschaft zwischen
Bremsbelag und Trommel. Ein weiterer Nachteil ist der, daß sie unter starker Belastung
auseinandergeht und unrund wird, was die Bremswirkung sehr heruntersetzt. Ferner
ist die Abführung der Bremswärme sehr schlecht, da eine Vergrößerung der Außenoberfläche
durch Aufsetzen von Rippen technisch schwierig ist und neben schlechter Wirkung
eine erhebliche Verteuerung bringt.
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Um die Vorteile der beiden oben angeführten Trommelsysteme zu vereinigen,
wurden Verfahren bekannt, bei denen der zylindrische Teil einer mit Umfangsrippen
versehenen Stahltrommel mit Gußeisen ausgegossen wird. Hierbei muß der zylindrische
Teil oder Mantel zuerst auf eine für das Verschweißen günstige Temperatur erhitzt
werden, d. h. auf etwa 6oo° C, und wird dann in den Kopf einer Schleudergießmaschine
eingesetzt. Die Maschine wird eingeschaltet, und bei Erreichung einer bestimmten
Drehzahl wird das flüssige Eisen eingebracht und verschweißt so mit dem Mantel.
Nunmehr wird der zylindrische Teil durch Nieten, Schrauben oder Schweißen mit einem
Befestigungsflansch verbunden, und erst dann kann die Bremstrommel fertiggestellt
werden. Diese Trommel hat den Nachteil, daß die Anfertigung sehr umständlich und
teuer ist und daß die Ableitung der Bremswärme trotz der Umfangsrippen nicht einwandfrei
ist. Es kann hierbei nicht auf die erwähnte Vorwärmung des Stahlblechmantels verzichtet
werden, weil das flüssige Eisen nicht den ganzen profilierten Stahlblechmantel so
schnell erhitzen kann, daß eine wirkliche Verschweißung eintritt.
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Im Gegensatz hierzu wird bei der vorliegenden Erfindung das zur Bildung
des Bremszylinders bestimmte heiße Gußeisen in Form eines geschlossenen Gießstrahles
so auf den flanschartigen Randteil des stählernen Rückens geleitet, daß der Randteil
auf Schweißtemperatur erhitzt wird und sich direkt mit dem eingegossenen Eisen flüssig
verschweißt.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird als Schleuderform eine Sandform
benutzt, in die der Stahlflansch eingesetzt wird. Die Sandform
besteht;
dabei zweckmäßig aus einem aus Ölsand gepreßtezx:: ürd.' nach Art von kerngetrockneten,
in der Schleudermaschine einsetzbaren Teil, 'in welchen dann der Stahlflansch eingesetzt
wird. Je nach Bedarf kann dieser ölsandteil Rippenvorsprünge usw. besitzen, die
die fertige Trommellauffläche zur Erhöhung der Wärmeableitung u. dgl. aufweisen
soll. Diese Ausführung ist für die Durchführung des Verfahrens deshalb von Bedeutung,
weil der auftreffende Eisenstrahl hierdurch fast seine ganze ihm innewohnende Schmelzwärme
an den flanschartigen Randteil abgibt und dadurch bei diesem Verfahren neuartige,
auf den Randteil konzentrierte Erhitzung =bewirkt. Es ist klar, daß eine gleichartige
Wirkung der Flanscherhitzung nicht möglich ist, wenn das flüssige Eisen in eine
Metallform eingegossen wird, oder wenn, wie bei den bekannten Verfahren, die ganze
Stahlblechummantelung der vorgepreßten Bremstrommeln selbst zur Aufnahme des eingeschleuderten,
flüssigen Eisens dient.
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Die so hergestellte Bremstrommel; die aus einem stählernen Rücken
oder Befestigungsflansch und einem daran angegossenen Bußeisernen Bremszylinder
besteht, hat den großen Vorteil, daß die Bremswärme viel besser abgeleitet wird
als in den Fällen, wo es sich @ um Bremstrommeln handelt, bei denen der Stahlblechmantel
mit Gußeisen ausgefüttert ist. Erfahrungsgemäß bilden sich zwischen Gußeisen und
Stahlblech oft Zwischenräume, die dann isolierend wirken. Ferner ist der Durchgang
der Wärme bei Wänden aus einem Material günstiger als bei Wänden, die aus mehreren
Materialien gebildet werden. - Der zur Verwendung kommende, angeschweißte stählerne
Rücken oder Befestigungsflansch gibt der Bremstrommel neben großer Leichtigkeit
außerdem eine erhöhte Festigkeit, so daß bei dieser Erfindung sämtliche Vorteile
der Gußeisen- und Stahlblechtrommel übernommen, während alle Nachteile vermieden
wurden.
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Nach der Erfindung ist es möglich, Stahlflansche, die gleichzeitig
den Rücken der Bremstrommel bilden, in einer Stärke von i o mm und mehr zu benutzen
-und an diese die Trommellauffläche derartig zuverlässig anzugießen, daß ein vollkommen
glatter und kontinuierlicher Übergang der Gußeisenschicht in die Stahlschicht erfolgt.
Derartige Trommeln können ohne jede Schwierigkeit bis zu beliebigen Durchmessern
hergestellt werden. Die Durchmesser können 8oo mm und mehr betragen.
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Wie aus Abb. i hervorgeht, besteht die nach dem neuen Verfahren ausgebildete
Bremstrommel aus einem stählernen Rücken oder Befestigungsflansch a und einem gußeisernen
Bremszylinder b, der auf der Zeichnung mit einem vorderen Verstärkungsrand und zwei
Kühlrippen versehen ist, aber ohne weiteres zur Vergrößerung der Außenoberfläche
auch mit weiteren Kühlrippen ausgeführt werden kann. Der Befestigungsflansch ist
aus Stahl gedrückt und trägt am Außendurchmesser einen umgebogenen Rand von geringer
Breite, der mit dem Gußeisenzylinder verschweißt wird. Der Rand kann zur Erhöhung
der Verbindung zwischen Gußeisen und Stahlrücken mit Aussparungen c versehen werden,
um die Verbindung zwischen dem flanschartigen Randteil und dem Bremszylinder zu
begünstigen. Der Rücken a wird in kaltem Zustand in eine Sandform d eingesetzt,
die in dem Kopf einer hier nicht dargestellten Schleudergießmaschine untergebracht
ist. Hierauf wird die Maschine eingeschaltet, und nach Erreichung der erforderlichen
Drehzahl erfolgt das Eingießen des flüssigen Eisens in der für die Herstellung des
Bußeisernen Bremszylinders erforderlichen Menge in die Gießrinne e. Diese hat eine
Auslaufschnauze f, die in so geringer Entfernung vom Innendurchmesser des Randes
steht, daß das auf diesen Rand auftreffende heiße Eisen eine innige Verschweißung
zwischen dem flanschartigen Randteil des Stahlrückens und dem Bußeisernen Bremszylinder
bewirkt. Die Bremstrommel kann nunmehr ohne weitere Zwischenarbeiten durch Bearbeiten
des Innendurchmessers und Herstellung der Befestigungslöcher fertiggestellt werden.
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Das in Abb. 2 wiedergegebene Schliffbild veranschaulicht die Innigkeit
der erzielten flüssigen Verschweißung, zwischen Gußeisen und Stahl. Die eigentliche
Schweißnaht liegt zwischen den beiden Pfeilen, links davon der Stahlrücken, rechts
davon das Gußeisen. Die dunkle Schicht links der Schweißnaht ist Kohle, die durch
den Schweißprozeß sich vom Gußeisen freigemacht und bis zu einer beträchtlichen
Tiefe in den Stahl eingedrungen ist. Nach der Tiefe des eingedrungenen Kohlenstoffs
wird die Güte der Schweißung beurteilt. Wenn andererseits kein Kohlenstoff eingedrungen
wäre, so wäre dies ein Zeichen, daß mangelhafte Schweißung vorliegt, daß also das
Eisen sich sozusagen nur an den Stahlrücken eingelegt hätte, wie in einer Kokille.