DE7005015U - Bremse und/oder kupplung. - Google Patents

Description

Die Erfindung "betrifft Bremsen und/oder Kupplungen mit wenigstens zwei aneinanderdrückbaren Reibflächen (Bremsbzw. Kupplungsflächen), die mit einem Brems- bzw. Kupplungsbelag versehen sind.

Es sind die verschiedensten Versuche bekanntgeworden, bei Bremsen die Bremsflächen so auszubilden, daß sie optimale Eigenschaften gegenüber den mechanischen und thermischen Beanspruchungen besitzen. Besonders erwähnenswert ist hier der Vorschlag aus der DAS 1 026 644, die Bremsfläche bei Bremstrommeln aus Leichtmetall mit einer Molybdänschicht zu versehen. Diese Molybdänschicht soll bei dem bekannten Vorschlag durch Aufspritzen oder Aufdampfen auf die Bremsfläche aufgebracht werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine neuartige Ausbildung der Reibflächen (Brems- bzw. Kupplungsflächen) die Beanspruchbarkeit, Haltbarkeit und Einsatzmöglichkeit von Bremsen und Kupplungen weiter zu verbessern.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Reibflächen durch Borieren mit einer Boridschicht versehen ist.

Das Borieren von Metallen ist grundsätzlich bereits bekannt. Üblicherweise werden Metalle dann durch Borieren behandelt, wenn besonders harte Oberflächen der jeweiligen Werkstücke erwünscht sind. Demgegenüber ist die Erkenntnis überraschend, daß borierte Flächen mit besonderen Vorteilen als Reibflächen an Bremsen und Kupplungen geeignet sind. Dieser neuartigen Anwendung liegt wiederum die unerwartete Feststellung zugrunde, daß borierte Metallflächen, und zwar insbesondere bei Werkstükken aus Eisenmetallen, einen für Brems- und Kupplungsflächen besonders günstigen Reibungsbeiwert aufweisen. Dieses überraschende Ergebnis ist, wie Untersuchungen ergeben haben, offenbar auf die besondere Kristallstruktur der Eisenboridschicht auf der Metallfläche zurückzuführen. Die Boridkristalle sind nämlich derart auf dem Trägerwerkstoff ausgebildet, daß die einzelnen Kristalle mit unterschiedlicher Höhe aus der Oberfläche des Werkstückes heraustreten. Dies hat zurFolge, daß eine abgestufte, nämlich mit Erhöhungen und Vertiefungen ausgebildete Oberfläche geschaffen wird, die einen besonders günstigen Reibungsbeiwert aufweist.

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Es wurde weiterhin festgestellt, daß die einzelnen Boridkristalle zahnförmig in den Trägerwerkstoff eintreten und so in diesem besonders haltbar verankert sind, was gerade für die neuartige Anwendung der borierten Oberfläche von erheblichem Vorteil ist. Es kommt hinzu, daß die aufgebrachre, nämlich eindiffundierte Boridschicht besonders wärmebeständig, verschleißfest und hart ist, also Eigenschaften aufweist, die für Brems- und Kupplungsflächen wünschenswert sind.

Die Boridschicht kann gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung auf Brems- bzw. Kupplungsteilen aus vergießbaren Metallegierungen, z. B. Temperguß, Grauguß oder dergleichen aufgebracht sein oder auch auf Teilen aus Sintermetallen. Aus dieser Gruppe der vorteilhaften Metalle sind besondersgünstig niedriglegierte bzw. unlegierte Vergütungsstähle, die gute Wärmeleitfähigkeit haben und deshalb die auftretende Wärme schnell ableiten können. Hier kommt ein v/eiterer Vorteil zum Tragen, nämlich der, daß der thermische Ausdehnungskoeffizient der Boridschicht dem von un- oder niedriglegiertem Stahl so ähnlich ist, daß auch bei starker Erwärmung ein Abplatzen der Boridschicht infolge von Ausdehnungsunterschieden nicht zu befürchten ist.

Nachfolgend werden weitere Einzelheiten anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Teile einer Trommelbremse im Schnitt als Anwendungsbeispiel,

Fig. 2 einen Ausschnitt einer Reibfläche gemäß der Erfindung in vergrößertem Maßstab.

Die Erfindung kann bei allen Bremsen und Kupplungen mit Reibflächen Anwendung finden. Als Beispiel ist in Fig. 1 im Schnitt eine Trommelbremse dargestellt mit einer Bremstrommel 10 sowie einer in dieser Bremstrommel 10 angeordneten Bremsbacke 11. Die einander zugekehrten Flächen von Bremstrommel 10 und Bremsbacke 11 sind als Bremsflächen12 und 13 aneinanderdrückbar. Wenigstens eine dieser Bremsflächen 12 und 13 ist gemäß der Erfindung ausgebildet, nämlich mit einer Boridschicht 14- versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bremsfläche 12 der Bremstrommel 10 mit der Boridschicht 14 ver— sehen, während die Bremsbacke 11 einen üblichen, geeigneten Bremsbelag 15 zur Bildung der Bremsfläche 13 aufweist.

Die Boridschicht 14- (siehe insbesondere auch Fig. 2) wird durch Eindiffusion auf den Trägerwerkstoff, nämlich auf das betreffende Brems- bzw. Kupplungsteil 16 aufgebracht, derart, daß senkrecht zur Bremsfläche gerichtete Boridkristalle 17 entstehen. Diese Boridkristalle 1? sind durch zahnförinige Enden 18 in dem Trägerwerkstoff, nämlich in dem Brems- bzw. Kupplungsteil 16 verankert, so daß die Boridschicht 14 eine besonders haltbare Verbindung mit, dem Trägerwerkstoff aufweist.

Eine weitere Besonderheit besteht darin, daß die Boridkristalle 17 keine glatte, bündig geschlossene Oberfläche, nämlich Bremsfläche 12 bilden. Die Boridkristalle weisen vielmehr abgestufte Höhenunterschiede auf, die sich in der Größenordnung von etwa 2 um bewegen. Es kommt dadurch reibungsgünstige Oberflächenstruktur zustande, die aus Fig. 2 ersichtlich ist. Diese ergibt einen besonders günstigen Reibungsbeiwert und erleichtert das Abführen der auftretenden Wärme infolge der großen Oberfläche.

Als Trägerwerkstoff, nämlich als Brems- bzw. Kupplungsteil 16 können vorteilhafterweise in Fornguß vergießbare Metallegierungen, z.B. Temperguß, Grauguß, Kugelgraphitguß oder dergleichen oder· auch Sintermetalle Verwendung finden. Besonders vorteilhaft sind die niedriglegieröen bzw. unlegierten Vergütungsstähle, da diese eine besonders günstige Wärmeableitung ermögliehen.

Es kann bei der Erfindung auch so vorgegangen werden, wie in Fig. 1 dargestellt. Hier kann die Bremstrommel 10 aus irgendeinem geeigneten Werkstoff z.B. Aluminium bestehen. In die Bremstrommel 10 ist ein Trägerring 1? eingesetzt, z.B. eingeschrumpft. Die der Bremsbacke 11 zugekehrte Fläche des Trägerringes 17 dient als Bremsfläche 12 und ist mit der Boridschicht 14 versehen. Demgemäß besteht der Trägerring 17 aus einem der vorgenannten, als Trägerschicht in Betracht kommenden Metalle.

Claims (5)

Ansprüche

1.) Bremse und/oder Kupplung mit wenigstens zwei aneinanderdrückbaren Reibflächen (Brems- bzw. Kupplungsflächen.) , die mit einem Brems- bzw. Kupplungsbelag versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Reibflächen (Bremsfläche 12) durch Borieren mit einer Boridschicht (14) versehen ist.

2.) Bremse und/oder Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Boridschicht (14) auf Brems- bzw. Kupplungsteile (16) aus im Formguß vergießbaren Metallegierungen, z.B. Temperguß, Grauguß, Kugelgraphitguß oder dergleichen aufgebracht ist.

3.) Bremse und/oder Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Boridschicht (14) auf Brems- bzw. Kupplungsteilen aus Sintermetallen aufgebracht ist. I

4.) Bremse und/oder Kupplung nach Anspruch 1, sowie gegebenenfalls Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Boridschicht (14) auf Brems- bzw. Kupplungstexlen (16) aus niedriglegier"oen bzw. unlegierten Vergütungsstählen aufgebracht ist.

5.) Bremse und/oder Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsbzw. Kupplungsteil z.B. die Bremstrommel (10) oder die Bremsscheibe, überwiegend aus einem Leichtmetall, z.B. Aluminium, "besteht, auf dem eine die Boiidschicht (14) aufweisende TrägerwJandung, z.B. ein Trägerring (17) ι eine Scheibe oder dergleichen aus einem der Metalle gemäß Anspruch 2 t,is h- angebracht ist.