CH237303A - Bremse für Fahrzeuge, insbesondere für Freilaufbremsnaben von Fahrrädern. - Google Patents

Description

  Bremse für Fahrzeuge, insbesondere für Freilaufbremsnaben von Fahrrädern.    Gegenstand der Erfindung ist eine Bremse  für Fahrzeuge, insbesondere für Freilaufbrems  naben von Fahrrädern, welche dadurch ge  kennzeichnet ist, dass, damit wenig oder nicht  geschmiert zu werden braucht, wenigstens  auf einer der Bremsflächen eine Phosphat  schicht gebildet ist, die in das     Grundmetall.     eingreift.  



  Bekannt sind bei Bremsen und     Kupplungen     Reibflächen aus mit Hilfe eines Bindemittels  hergestellten Reibmassen aus verschiedenen  Gemischen sowie durch galvanische Nieder  schläge und auch durch Befestigungsmittel  hergestellte, auf dem Grundkörper angebrachte  Überzüge aus einem Metall. Diese Schichten  können aber nur in sehr beschränktem Masse  die Reibung der     betreffenden    Grundkörper  verändern und verbessern.  



  Ferner sind Phosphatüberzüge auf Maschi  nenelementen und mancherlei Gerätschaften  nicht neu. Sie dienen aber nicht zur Erhö  hung der Reibung,     sondern    lediglich als  Rostschutz und höchstens als Schutz gegen  Abnutzung.    Es hat sich nun ergeben, dass ein Phosphat  überzug auf Metallen wegen seiner physika  lischen Eigenschaften nicht nur einen stärkeren  Reibungswiderstand     schafft,    sondern auch bei  starker Erwärmung nicht merkbar abgenutzt       wird    und selbst bei mangelnder Schmierung  nicht     frisst.    Das     Festhaften    des Überzuges  auf dem Grundmetall sichert eine lange Ge  brauchsdauer der Phosphatschicht selbst bei  starker Beanspruchung.

   Im nachfolgenden  werden Ausführungsbeispiele des Erfindungs  gegenstandes erläutert. Bevorzugte Ausfüh  rungsformen haben den Vorteil, dass sich der  Überzug durch eine einfache, an sich bekannte  chemische     Behandlung    der Oberfläche des  Grundmetalles bilden lässt. Diese Phosphat  schicht kann auf einer und bei Bedarf auch  auf beiden der miteinander     wirkenden    Reib  flächen der Bremse angeordnet sein.  



  Die Herstellung dieser Schicht auf den  Reibflächen der Bremsen kann in bekannter  Weise durch Behandeln des Grundmetalles  mit     phosphatbildenden    Phosphorsäuren, gege  benenfalls zuerst auch mit andern starken      Säuren, in einer und bei Bedarf auch meh  reren Arbeitsstufen geschehen. Zweckmässig  wird ein möglichst tiefes Ätzen ausgeführt,  damit die entstehenden Phosphatkristalle sich  in die     Oberfläche    tief einlagern, wobei stets  als letzte Stufe eine Behandlung mit Phos  phorsäure angewendet wird. Hierdurch kann  erreicht werden,     dass    die Kristalle einen  festen Sitz erhalten und wegen ihrer Härte die  Abnutzung der Schicht sehr verzögern.

   Die  Phosphatschicht hat, wie Versuche ergeben  haben, die Eigenschaft,     dass    sie auch bei un  genügender Schmierung und bei starker Er  wärmung der Bremse fest haftet und des  halb eine Beschädigung der Bremse verhütet.  Ausserdem entstehen bei manchen Herstellungs  verfahren, besonders wenn die Oberfläche  vorher in bekannter Weise mit     Sandstrahl     aufgerauht ist, bei längerem Gebrauch zwi  schen den Vertiefungen in die Bremsfläche  ragende Vorsprünge, die die Bremsfähigkeit  der Bremse erhöhen. Ferner hat es sich ge  zeigt, dass bei der Bildung der Schicht zwischen  den Kristallen     Vertiefungen    und Spalten  entstehen, in denen eine gewisse Ölmenge  sich sammelt, die eine Wärmeableitung be  günstigt.

   Diese Vorteile werden dadurch erzielt,  dass die Phosphatschicht nicht nur aufgela  gert ist und deshalb leicht abgerieben werden  kann, sondern dass das Gefüge der Reibflächen  geändert ist in     Verbindung    mit der glätten  den Eigenschaft der in die aufgeätzte Oberflä  che des Grundmetalles eingelagerten Phosphat  kristalle. Es wird dazu noch der hohe Wider  stand der Phosphate gegen     Wärme    ausgenützt,  da deren Zerstörung durch Wärme erst bei       500     beginnt. Die Folge davon ist, dass die Be  triebstemperaturen der     Bremsnaben    gegenüber  den bisher angewendeten Temperaturen hinauf  gesetzt werden können.  



  Diese Eigenschaften und Wirkungen sind  namentlich bei Nabeninnenbremsen von grosser  Bedeutung, weil die Bremse in der Nabe  eingeschlossen ist und wegen der Kleinheit  der Flächen bei längerem Bremsen hohen  Temperaturen ausgesetzt wird.  



  Es können nicht nur die oben genannten       Massnahmen    angewendet werden, die in erster    Linie auf den Korrosionsschutz aufgebaut  sind und deren Aufgabe es in erster Linie  ist, Phosphatkristalle an der Oberfläche des  Gründmetalles zu bilden, sondern es können  auch andere geeignete     Massnahmen    angewandt  werden, bei denen eine möglichst feingeglie  derte Ätzung der Oberfläche des Grund  metalles erzielt wird und durch die in die  möglichst starken Ätzvertiefungen Phosphate  eingelagert werden. Es     können    nicht allein  die bekannten Doppelsalze der Metaphosphor  säure auf Zn-, 3111- und Fe-Basis benutzt  werden, sondern auch andere Phosphate.

   Die  Schicht auf der     Bremsfläche    kann     auch    aus  der Verbindung mehrerer Phosphorsäuren mit  dein Grundmetall gebildet sein. Es können  hierzu zum Beispiel Ortho- und Metaphosphor  säure, unter Umständen auch Salze der     Pyro-          phosphorsäure    verwendet werden.  



  Als besonders günstig hat sich heraus  gestellt die chemische Vorbehandlung der  Reibflächen durch Ätzen, zum Beispiel mit  HC1, um eine möglichst feine Aufteilung der  Oberfläche des Grundmetalles zu erhalten und  um ein möglichst gleichmässiges Angreifen  der Oberfläche bei der Phosphatbehandlung  zu erreichen, was durch eine     entsprechende     Härtebehandlung unterstützt werden kann.  Es ist auch möglich, eine feine Oberflächen  rauhigkeit durch mechanische Verfahren, wie  Sandstrahl, vor der Phosphatbehandlung zu  ei-zielen.

   Durch die Auswahl eines Grund  metalles von besonderer Feinkörnigkeit, zum  Beispiel von mit Aluminium, Chrom und der  gleichen Metallen legierten Stählen, lässt sich  ebenfalls eine sehr feine     Aufteilung    der Reib  flächen erzielen, unter     Umständen    unter Weg  lassung jeder     besonderen    Wärmebehandlung.  



  Die Vorteile dieser     Massnahme    sind eine  bessere Ausnützungsfähigkeit der so behandel  ten Bremsteile, da die Bremstemperaturgrenzen       gegenüber    allen andern üblichen     Reibstoffen     wesentlich erhöht sind. Die obersten Grenzen  sind durch die Temperaturen gegeben, bei  denen eine chemische Veränderung der     Phos-          pliatschicht,    zum Beispiel Eisenphosphat, auf  tritt, und     acich    durch die Temperatur, die'       bereits    eine     wesentliche        Clefügeänderung    der      Bremskörper verursachen würde.

   Es hat sich  bei praktischen Versuchen tatsächlich auch bei  hohen Temperaturen und bei grossem Schmier  mittelmangel eine nahezu vollkommene     Fress-          sicherheit    auch im Dauerbetrieb gezeigt. Ein  weiterer Vorteil ist die Ersparnis an teuren  Rohstoffen, wie sie Kupfer und dessen Legie  rungen, gegebenenfalls auch Asbest darstellen.  



  Vorteilhaft ist auch noch die     Möglichkeit     einer einfacheren     Gestaltung    der Bremsteile  und die Möglichkeit einer Stahlauswahl, die so  wohl in der Beschaffenheit wie in der Behand  lung Ersparnisse bringt, zum Beispiel Ersatz  der bisher üblichen Einsatzstähle durch Ver  gütungsstähle sowie Ersatz des bisherigen  Einsatzhärteverfahrens durch das einfachere  der Vergütungshärtung. Es kann auch eine       Wärmebehandlung    vollkommen weggelassen  werden. Es ist auch möglich, an Stelle der  stählernen Bremsteile solche aus gegossenem  Eisen, zum Beispiel Grau-, Temper- oder  Stahlguss, zu verwenden.  



  Es ist nicht nötig, dass auf beiden Reib  flächen eine Phosphatschicht gebildet wird,  es genügt vielmehr, wenn nur eine der Reib  flächen behandelt wird, während die gegenüber  liegende in ihrem bisherigen Zustande bleiben  kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Bremse für Fahrzeuge, insbesondere für Freilaufbremsnaben von Fahrrädern, dadurch gekennzeichnet, dass, damit wenig oder nicht geschmiert zu werden braucht, wenigstens auf einer der Bremsflächen eine Phosphat schicht gebildet ist, die in das Grundmetall eingreift. UNTERANSPRÜCHE: 1. Bremse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphatschicht aus einem Phosphat des Grundmetalles besteht und die Kristalle des Phosphates in Vertie fungen der aufgerauhten Bremsfläche einge lagert sind. z. Bremse nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphatschicht aus einem Phosphat eines Metalles der Eisengruppe besteht. 3.

   Bremse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphatschicht aus der Verbindung mehrerer Phosphorsäuren mit dem Grundmetall gebildet ist. 4. Bremse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmetall der Bremsfläche aus einer Metallegierung und die Phosphatschicht aus Phosphaten der die Legie rung bildenden Metalle besteht.