DE9208983U1

DE9208983U1 - Bremsscheibe für Scheibenbremsen

Info

Publication number: DE9208983U1
Application number: DE9208983U
Authority: DE
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1992-07-04
Filing date: 1992-07-04
Publication date: 1992-08-27
Anticipated expiration: 2002-07-05
Also published as: FR2693246A1; FR2693246B1

Description

FICHTEL & SACHS AG, Schweinfurt

ANR 1 001 485 Reg.-Nr. 13 260

GEBRAUCHSMUSTERANMELDUNG Bremsscheibe für Scheibenbremsen

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Leichte Bremsscheiben für Scheibenbremsen sind aus den Rennsport bekannt, wo kohlefasergebundene Kunststoffscheiben mit äußerst niedrigem spezifischem Gewicht zum Einsatz kommen.

Aluminiumscheiben für Scheibenbremsen hingegen sind ohne Beschichtung nur dann bedingt verwendbar, wenn hochsi1iziumhal■ tige, evtl. übereutektisehe Legierungen verwendet werden. Beschichtete Alumimiumscheiben scheitern bisher am Verschleiß der aufgebrachten Schicht, wobei man die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium stets für die Verbesserung der Standfestigkeit bei Dauerbelastung von Fahrzeugbremsen nutzen wollte.

Mit den DE 16 21 129 und DE 16 21 131 sind Feststoffteilchen enthaltende Metallbeschichtungen bekannt geworden, die für die Beschichtung der besonders verschleißbelasteten Trochoidenbahn bei Wankelmotoren entwickelt wurde. Die Ergebnisse von Verschleißmessungen an Aluminiumgehäusen dieser Motoren waren überaus günstig, wobei es hier auf die Lebensdauer der Trochoide ^jtid der dort laufenden Dichtleisten ankam. Hauptparameter war hier die Korngröße der in die Nickel schicht eingelagerten Silizium-Karbide, die hinsichtlich des Dichtleistenverschleißes ein bestimmtes Maß nicht überschreiten durfte.

Selbst mit verminderten Korngrößen war die Lebensdauer der Trochoide noch ausreichend hoch.

Bei Bremsscheiben liegen die Verhältnisse insofern anders als man bei Bremsen allgemein mit Verschleiß rechnet. Es bietet sich nun erstmals die Möglichkeit, den Verschleiß bei Scheibenbremsen in die Bremsbeläge zuverlegen, während die Lebensdauer der Scheibe der Gesamtlebensdauer des Fahrzeuges anpaßbar wi rd.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, Leichtmetal1-Bremsscheiben für Scheibenbremsen mit einer Beschichtung zu versehen, die der Lebensdauer oder Gebrauchsdauer des Fahrzeuges in etwa entspricht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschrieben.

Als vorteilhafte Ausgestaltung ist in erster Linie die haftungsverbessernde Vorbereitung der von den Bremsbelägen bestrichenen Ringflächen des Grundteils der Leichtmetal1scheibe zu nennen. Bei der Dreh-Fertigbearbeitung des Grundteils wird die Spitze eines Drehstahles mit größerem Vorschub auf den ringförmigen Planflächen entlang geführt, wobei eine wellenförmig strukturierte Oberfläche entsteht, die der galvanisch aufgebrachten ersten Ni ekel schicht verbesserte Haftung durch Formschluß und durch Vergrößerung der Oberfläche gewährt.

Galvanisierte Oberflächen sind nicht glatt und maßstabskonform zu ihrem Untergrund, sondern weisen Unebenheiten und Perlenbildungen auf, die durch erhöhte Stromdichte im Kantenbereich, aber auch durch Fremdkörper hervorgerufen werden. Durch Läppen oder Flächenschleifen lassen sich diese Unebenheiten schnell und leicht beseitigen, wobei es nicht auf eine hundertprozentig bearbeitete Fläche ankommt. Vielmehr genügt es, die Laufbahn der Bremsbeläge zu definieren, wobei die Wellenstruktur des Untergrundes durchaus sichtbar bleiben darf.

Wegen der Materialkosten gebietet es sich fast von selbst, Oberflächenbereiche des Grundteils dort unbeschichtet zu lassen, wo an die Bremsfunktion keine Ansprüche gestellt werden. In die Aufhängung für die Werkstücke im Elektrolyten lassen sich Abdeckscheiben anbringen, die entweder den Stromfluß unterbrechen oder die elektrolytische Anlagerung von Nickel verhindern. Aus Gründen des Oxydationsschutzes der restlichen Aluminium-Oberfläche kann diese eloxiert, lackiert oder aber in einem ersten Arbeitsgang galvanisch mitvernickelt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Teilansicht einer Bremsscheibe

Fig. 2 diese Bremsscheibe kombiniert mit einer Radnabe und einer Bremseinrichtung

Fig. 3 einen Teilschnitt der Bremsscheibe mit einer

Beschichtung, die in einer Ausschnittvergrößerung separat dargestellt ist.

Wird mit 1 die Bremsscheibe bezeichnet, so ist diese mit einer Nabe 4 eines Laufrades fest verbunden und wird von einem rahmenfesten Bremskörper 2 umgriffen, der einen ersten Bremsbelag 3a trägt und einen zweiten Bremsbelag 3b beeinhaltet, der in die Richtung zum ersten Bremsbelag 3a verschiebbar ist und die zwischen diesen Bremsbelägen 3a und 3b rotierende Bremsscheibe zangenartig festklemmen kann. Hierbei kann die Verschiebung der Bremsbeläge 3a und b im Bremskörper 1 mechanisch oder hydraulisch gegeneinander vorgenommen werden. Beim Bremsvorgang berühren die Bremsbeläge 3a und 3b eine auf die Bremsscheibe 1 aufgebrachte ringförmige Reibschicht 5, die in bekannter Weise galvanisch auf das Leichtmetal1-Grundtei1 der Bremsscheibe 1 aufgebracht ist. Die zu galvanisierende Oberfläche des Leichtmetal1-Grundtei1s der Bremsscheibe 1 wird während des Drehprozesses mit spiralenförmigen Riefen in Wellenstruktur 7 versehen, die der Reibschicht Halt und Haftung

verleihen. In die Reibschicht 5 sind Feststoffpartikel von definierter Korngröße eingelagert, die der Reibschicht die nötige Verschleißresistenz verleihen. Die Feststoffpartikel werden in die galvanisch aufgebrachte Ni ekel schicht dadurch eingelagert, daß sie dem Elektrolyten beigemischt und während der Galvanisierung durch Bewegung des Bades in Schwebe gehalten werden. Nickel selbst ist relativ weich und wird erst durch die richtige Wahl der Feststoffpartikel verschleißfest: Es sind Silizium-Karbide von definierter Korngröße, die der Nickelschicht sozusagen ein Gerüst verleihen und mit ihrer hohen Verschleißfestigkeit den Nickelabtrag wirkungsvoll verhindern.

Aus Kostengründen werden die Scheiben beim Galvanisierungsprozeß im Gehänge innerhalb der ringförmigen Reibschicht 5 mittels Abdeckungen 6 vor galvanischen Anlagerungen geschützt, weshalb dort später eine der vorgeschriebenen oxydationsverhin· dernden Beschichtungen aufgetragen werden werden muß.

Bremsscheiben sind in ihrer Wirkung umso besser, je höher die Wärmeleitfähigkeit des Materials ist, aus dem sie gefertigt sind. Leichtmetall, insbesondere Aluminium erfüllt diese Forderung besonders gut und transportiert die Wärme in Richtung Nabe, wozu zusätzliche Oberfläche zur Kühlung verfügbar ist. Darüber hinaus ergibt der Vorteil des geringen spezifischen Gewichtes von Leichtmetall ideale Voraussetzungen für Bremsscheiben, insbesondere an Zwei radfahrzeugen, wo geringes Gewicht erste Priorität hat.

FRP Ro/Tr2
04.06.92

Claims

FICHTEL & SACHS AG, SCHWEINFURT ANR 1 001 485 Reg.Nr. 13 260 ANSPRÜCHE

1. Bremsscheibe für Scheibenbremsen an Fahrzeugen, deren
Gesamtgewicht durch die Auswahl leichter Komponenten
niedrig gehalten werden muß, dadurch gekennzeichnet, daß

* die Bremsscheibe (1) aus Leichtmetall besteht,

* die Bremsscheibe (1) im Bereich der beiden von den
Bremsbelägen (3a und 3b) bestrichenen Ringflächen Reibschichten (5) aufweisen,

* die ringförmigen Reibschichten (5) aus feststoffhaltendem Nickel bestehen,

* in das Nickelmaterial der Reibschichten (5) Siliziumkarbide als Feststoffe eingelagert sind.

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der eingelagerten Feststoff-Partikel unterhalb
von 1 u/m liegt.

3. Bremsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Reibschichten (5) 0,2 bis
0,5 mm beträgt.

4. Bremsscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil der Bremsscheibe (1) im Bereich der Reibschichten oberflächenvergrößernde Wellenstrukturen (7) aufweisen, die die Haftung der galvanischen Beschichtung durch Oberflächenvergrößerung und FormSchluß an der Materialgrenze erhöhen.

5. Bremsscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der galvanisch aufgebrachten Reibschichten (5) durch läppen, schleifen o.a. von Unebenheiten befreit sind.

6. Bremsscheibe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (1) radial innerhalb der Reibschichten (5) durch Abdeckungen (6) von Nickelbeschichtung frei bleibt und einen oxydhemmenden Überzug aufwei st.

FRP
03.06.92 Ro/Hl