DE807950C - Brake block, in particular for braking railway vehicle wheels - Google Patents

Description

Bremsklotz, insbesondere zum Bremsen von Eisenbahnfahrzeugrädern Die auf Eisenbahnwagenräder einwirkenden Bremsbacken werden im allgemeinen aus Guß hergestellt. Dieser Baustoff hat den Nachteil, daß sein Reibungskoeffizient gegen Ende der Bremswirkung zunimmt. Wird die Kurve der Bremswirkung in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit aufgezeichnet, so steigt diese Kurve plötzlich gegen ihr Ende zu an; in diesem Augenblick klemmen die Bremsbacken die Räder fest, die dann auf den Schienen schleifen, was eine Abnutzung von Schienen und Rädern hervorruft, so daß auf letzteren Flächen gebildet und dieselben unrund werden.Brake block, in particular for braking railway vehicle wheels Die Brake shoes acting on railroad car wheels are generally made of cast iron. This building material has the disadvantage that its coefficient of friction towards the end of the braking effect increases. The curve of the braking effect as a function of the relative speed recorded, this curve suddenly rises towards its end; at this moment the brake shoes clamp the wheels, which then drag on the rails, what causes wear on rails and wheels, so that on the latter surfaces formed and they become out of round.

Um diesem Übel abzuhelfen, verNvendet man aus Kohle ausgeführte Brems- oder Gleitbacken, bei denen die Reibung eine gleichmäßigere ist. In diesem Falle weist die Schaulinie des Reibungskoeffizienten die beim Guß sich ausbildende Spitze nicht auf. Die Kohlebacken haben jedoch andererseits den Nachteil, daß sie sich glätten und daß deren Reibungskoeffizient um so mehr abnimmt, als die Kohle glatter wird. Außerdem sind diese Bremsbacken ziemlich zerbrechlich.In order to remedy this evil, braking devices made of carbon are used. or sliding blocks, where the friction is more even. In this case the visual line of the coefficient of friction shows the peak that forms during casting not on. However, the coal jaws on the other hand have the disadvantage that they smooth and that their coefficient of friction decreases all the more as the carbon is smoother will. In addition, these brake shoes are quite fragile.

Zwecks Vermeidung der Abnahme des keibungskoeffizienten ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Herstellung von Gleitbacken der Kohle Schleifmittel oder Gußfeilspäne zuzusetzen. Auf diese Weise wird das Glattwerden der Kohleoberfläche vermieden. Um jedoch die gewünschte Wirkung zu erzielen, müssen diese Späne ziemlich grobkörnig sein. Die Feilspäne enthaltenden Gleitbacken aus Kohle nutzen sich schneller ab, da die groben Feilspänekörner unter der Wirkung der Bremskräfte die benachbarten Teile lockern. Endlich ist die Herstellung solcher Gleitbacken schwierig. Die Erfindung gestattet die Verwendung von Kohlebremsbacken, ohne daß der Kohle von vornherein Schleifmittel oder metallische Feilspäne zugesetzt werden, wobei trotzdem der Reibungskoeffizient konstant gehalten wird. Die Erfindung besteht im Wesen darin, daß neben den eigentlichen Gleitbacken Hilfsgleitbacken aus Guß oder einem ähnlichen Werkstoff angeordnet werden, die im Drehsinn des Rades in bezug auf die Kohlebacken derart vorstehen, .daß die durch Berührung der Hilfsbacken mit dem Rade gebildeten Abnutiungs-oder Verschleißspäne zwischen die Kohlebacken und das genannte Rad gelangen. Diese äußerst kleinen Werkstoffteilchen, die von zwei aufeinander schleifenden Oberflächen abgerissen werden, werden nämlich sehr hart, und zwar härter, als es die Werkstoffe sind, aus denen die beiden Oberflächen bestehen. Diese Metallteilchen werden durch das Rad mitgerissen und setzen sich auf der Oberfläche der Kohlebacke fest, deren Glattwerden sie verhindern und die Unveränderlichkeit des Reibungskoeffizienten sichern; sie vermeiden gleichzeitig den Verschleiß sowohl des Rades wie auch denjenigen der Gleitbacke.In order to avoid a decrease in the friction coefficient is already has been proposed in the manufacture of sliding blocks of carbon abrasives or to add cast filings. In this way, the surface of the coal becomes smooth avoided. However, in order to achieve the desired effect, these chips have to be quite be grainy. The carbon slide jaws containing filings wear out faster as the coarse filings under the effect of the braking forces the neighboring ones Loosen parts. Finally, the manufacture of such sliding blocks is difficult. the Invention allows the use of carbon brake shoes without the coal of Abrasives or metallic filings are added from the outset, but anyway the coefficient of friction is kept constant. The essence of the invention is that in addition to the actual sliding jaws auxiliary sliding jaws made of cast or similar Material are arranged in the direction of rotation of the wheel with respect to the carbon jaws so protrude, .that the formed by touching the auxiliary jaws with the wheel Wear or wear chips get between the carbon jaws and said wheel. These extremely small particles of material, caused by two surfaces rubbing against each other that are torn off become very hard, namely harder than the materials that make up the two surfaces. These metal particles are through dragged the wheel and settle on the surface of the coal jaw, whose Smooth they prevent and the invariability of the coefficient of friction to back up; at the same time they avoid the wear of both the wheel and the one the sliding jaw.

Nun hat es sich aber herausgestellt, daß das ge wöhnliche geschmolzene Gußeisen gewisse Nachteile aufweist. Wenn man es langsam abkühlen läßt, scheidet sich der Graphit in Gestalt großer Lamellen aus, wodurch die mechanische Festigkeit des Werkstoffes stark beeinträchtigt wird; die derart hergestellten Bremsbacken laufen Gefahr, im Betrieb zu brechen. Wenn man im Gegenteil, um das soeben erwähnte Übel zu vermeiden, die Gußstücke plötzlich abkühlt, erhält man einen Werk-Stoff mit Zementitstruktur: das Metall wird hart und hat einen zu hohen Reibungskoeffizienten. Es erscheint daher von Vorteil, den Metallteil des Bremsklotzes statt durch Schmelzen im Wege des Sinterns herzustellen. Zu diesem Zwecke werden die massiven Kohleklötze in entsprechend zu-_bereitete Gemische von Eisen- und Kohle- bzw. Graphitpulver #eingebettet und gepreßt, derart, daß 1>remsklotzähn ic-he Formstücke entstehen. Der metallische Teil dieser Verbundkörper wird dann dadurch fest und widerstandsfähig gemacht, daß man das Ganze der Einwirkung einer entsprechenden Hitze aussetzt, z. B. indem man dieselben in einem reduzierenden oder neutralen Medium auf eine Temperatur von 95o bis io5o° C bringt. Nach Abkühlung des VVer c ces genügt eine leichte Oberflächenbearbeitung.But now it has been found that the usual molten Cast iron has certain disadvantages. If you let it cool down slowly, parting the graphite takes the form of large lamellae, which increases the mechanical strength the material is severely impaired; the brake shoes produced in this way run the risk of breaking during operation. If, on the contrary, one just mentioned To avoid evils that suddenly cool the castings, one obtains a work material with cementite structure: the metal becomes hard and has too high a coefficient of friction. It therefore seems advantageous to melt the metal part of the brake pad instead of by melting it to be produced by sintering. For this purpose the massive coal blocks are used in appropriately prepared mixtures of iron and carbon or graphite powder # Embedded and pressed in such a way that 1> remsklotzähnic shaped pieces are created. The metallic part of this composite body then becomes solid and resistant made that the whole thing is exposed to the action of an appropriate heat, z. B. by placing the same in a reducing or neutral medium at a temperature from 95o to io5o ° C. After the VVerce has cooled down, a light surface treatment is sufficient.

Bei der Herstellung von synthetischem Gußeisen im Wege des Sinterverfahrens kann man die Hitze auf eine Höhe bringen, die nach Belieben ober-oder unterhalb des eutectoiden Punktes liegt; demzufolge kann man entweder den Kohlenstoff im Eisen auflösen oder umgekehrt den Graphit mehr oder minder unverändert belassen.In the production of synthetic cast iron by means of the sintering process you can bring the heat to a level that is above or below as you like of the eutectoid point; consequently one can either use the carbon in iron dissolve or, conversely, leave the graphite more or less unchanged.

Im ersteren Falle, wenn der Graphit aufgelöst wird, nimmt diese Auflösung immer viel Zeit in .\nspruch und bleibt immer unvollständig; es verbleiben immer Graphitkristallreste, die während der Abkühlung das Ausscheiden von Graphit hervorrufen. Folgerichtig wäre es falsch, durch Anwendung solcher Verfahren zu Weißguß mit allen seinen schlechten Reibungseigenschaften zu gelangen.In the former case, when the graphite is dissolved, this dissolution decreases always a lot of time in. \ nsample and always remains incomplete; it always remains Graphite crystal residues that cause graphite to precipitate during cooling. It would consequently be wrong to use such procedures to whitewash with everyone its poor frictional properties.

Vorteilhafterweise wird man Kunstgraphite oder Abarten von amorphem Kohlenstoff verwenden, bei denen die Tendenz, in den Lamellarzustand überzugehen, weniger ausgeprägt ist und die demzufolge zu einem Gußeisen mit einem Höchstausmaß an Festigkeit führen. Man kann beispielsweise dem Gemisch Kohlenpulver zusetzen, deren Tendenz, in Graphit überzugehen, nicht so sehr betont ist; es sind dies beispielsweise alle Arten von gebranntem Ruß oder von Holzkohle oder auch Gemische von zwei oder mehreren technischen Kohleabarten; schließlich ist auch amorpher technischer Kohlenstoff zu verwenden nach seiner besonderen Graphitierung durch Ausbrennen bei ungefähr 2000° C: betragenden Hitzen.It is advantageous to use artificial graphite or a variety of amorphous one Use carbon, which has a tendency to change into the lamellar state, is less pronounced and which consequently results in a cast iron of the highest degree lead to strength. For example, you can add coal powder to the mixture, whose tendency to turn into graphite is not so much emphasized; these are for example all kinds of burnt soot or charcoal or mixtures of two or several technical coal varieties; after all, amorphous technical carbon is also to use after its special graphitization by burning out at approx 2000 ° C: amount of heat.

Wie immer auch die Ausführungsart des Erfindungsgegenstandes sein möge, man erhält schließlich immer viel festere Werkstücke als auf dein Wege der Verwendung von geschmolzenem Gußeisen, ohne dabei die Lebensdauer der Bremsklötze zu vermindern. Wenn man nun dieselben mit solchen aus gewöhnlichem Gußeisen vergleicht, so findet man, daß die Reibungseigenschaften nahezu genau dieselben sind.Whatever the embodiment of the subject matter of the invention may, after all, you always get workpieces that are much stronger than on your way Use of molten cast iron without affecting the life of the brake pads to diminish. If one now compares them with those made of ordinary cast iron, so the frictional properties are found to be almost exactly the same.

Erfindungsgemäß können dem Gemisch, das dem Sintern zu unterziehen ist, andere Elemente zugesetzt werden, die sich mit Eisen legieren lassen, um dem Ergebnis besondere Eigenschaften zu verleihen. Man kann auch die Festigkeit durch Legierung des Eisens mit einem oder mehreren graphitisierenden Metallen, beispielsweise mit Nickel oder 1\Iangan erhöhen. Ein Gußeisen mit ungefähr .4% Gehalt an Graphit und mit o,5 bis 3% Nickel, dein man nach Belieben eventuell noch etwa o,i bis zu i % Mangan zusetzen könnte, zeitigt ungefähr die gleichen Eigenschaften beim Sintern, wobei sein mechanisches Verhalten wie auch seine Abnutzungswiderstandsfähigkeit merklich verbessert erscheinen.According to the invention, the mixture can be subjected to sintering is, other elements are added, which can be alloyed with iron to the Give the result special properties. You can also get the strength through Alloy of iron with one or more graphitizing metals, for example increase with nickel or 1 \ langan. A cast iron with about .4% graphite content and with 0.5 to 3% nickel, you can add around 0.5 to 3% nickel if you like i% manganese could add approximately the same properties during sintering, its mechanical behavior as well as its wear resistance appear noticeably improved.

Diese im Sinterverfahren hergestellten Metallteile der Bremsklötze lassen sich durch Verwendung von mit Kohlenstoff übersättigtem gesintertem Gußmaterial weiter vervollkommnen; der Gesamtgehalt an Kohlenstoff übersteigt dann stark denjenigen im Wege der Verwendung bekannten Schmelzverfahren erzeugten Gußstücke, d. h. derselbe übersteigt im ganzen 5%. Vorteilliafterweise verwendet man erfindungsgemäß Gußmaterial, das einen zwischen 6 und 8% Gewichtsteilen liegenden Gehalt an Kohlenstoff aufweist.These metal parts of the brake pads produced in the sintering process can be achieved by using sintered cast material that is oversaturated with carbon perfect further; the total carbon content then greatly exceeds that castings produced using known melting processes; d. H. same exceeds 5% in total. According to the invention, casting material is advantageously used, which has a carbon content between 6 and 8% by weight.

Die Verwendung von mit Kohlenstoff übersättigtem Gußmaterial ist insbesondere in bezug auf die Beeinflussung des Reibungskoeffizienten von Vorteil, wobei dadurch gleichzeitig ein besseres Festhalten der von einem der sich reibenden Teile abgelösten Teile auf dem anderen dieser Teile gesichert erscheint. Die Erfahrung zeigt jedenfalls, daß es nicht von Vorteil ist, den Kohlenstoffgesamtgehalt ungefähr io% im Sintermaterial übersteigen zu lassen, da sonst der Reibungskoeffizient an Stetigkeit einbüßt und die Festigkeit des Werkstückes fühlbar zurückgeht.The use of cast material supersaturated with carbon is particular in terms of influencing the coefficient of friction is advantageous, thereby at the same time a better hold on the part that has been detached from one of the rubbing parts Parts appear secured on the other of these parts. In any case, experience shows that it is not advantageous to keep the total carbon content about 10% in the sintered material exceed to leave, otherwise the coefficient of friction becomes less continuous loses and the strength of the workpiece noticeably decreases.

Das mit Kohlenstoff übersättigte Gußmaterial wird durch Sintern eines innigen Gemisches von Eisen-, Stahl- oder Gußeisenpulver mit der entsprechend berechneten Menge an feinst zerkleinertem Graphit erhalten. Zum Sintern kann man allerart, sogar unreines Graphit verwenden; doch der Stetigkeit des Reibungskoeffizienten willen empiielilt es sich, Graphite zu verwenden, die nicht mehr als i bis 2% an Mineralstoffen enthalten. .andererseits beeinträchtigen Naturgraphite mit Lamellenstruktur im allgemeinen die mechanische Widerstandsfähigkeit der Bremsklötze. Für laufende Verwendungsarten wählt man daher entweder sogeiiannte amorphe Naturgraphite oder Kunstgraphite, die im Wege einer geeigneten Wärmebehandlung von Kohlenstoff bei Temperaturen, die etwas oberhalb von iooo ° C liegen, erzeugt werden. 1)as Sintern kann dadurch erleichtert werden, daß genügend feine Metallpulver gewählt werden, vorzugsweise solche, die zur Gänze durch ein Sieb von 160o Maschen/cm2 oder noch besser durch ein solches von einer Dichte von 4ooo Maschen/cm2 4indurchgehen.The cast material supersaturated with carbon is made by sintering a intimate mixture of iron, steel or cast iron powder with the calculated accordingly Amount of finely ground graphite obtained. You can do all sorts of sintering, even use impure graphite; but for the sake of the continuity of the coefficient of friction It is advisable to use graphites which do not contain more than 1 to 2% of minerals contain. On the other hand, natural graphites with a lamellar structure generally impair the mechanical resistance of the brake pads. For current types of use one therefore chooses either so-called amorphous natural graphite or synthetic graphite which by means of a suitable heat treatment of carbon at temperatures that are somewhat above 100 ° C are generated. 1) This can make sintering easier be that sufficiently fine metal powders are selected, preferably those that completely through a sieve of 160o mesh / cm2 or even better through one with a density of 4,000 meshes / cm2.

Es erscheint vorteilhaft, das Graphitpulver noch feiner als (las -Metallpulver zu wählen, wobei man beispielsweise auf ein solches, das ein Sieb mit 6400 Alasclien/em2 durchläßt, greifen kann.It seems advantageous to use the graphite powder even finer than (las metal powder to choose, for example one that has a sieve with 6400 Alasclien / em2 lets through, can grab.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar bedeutet die Abb. i einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Bremsklotz in vereinfachter Form, die Abb. 2 und 3 solche, die tatsächlichen Ausführungsformen entsprechen, während die Abb.4 eine Vorderansicht der Bremsfläche darstellt.In the drawing are some embodiments of the subject matter of the invention Illustrates, namely the Fig. i means a schematic cross section through a brake pad according to the invention in a simplified form, Figs. 2 and 3 such, the actual embodiments correspond, while Fig.4 is a front view represents the braking surface.

Wie in der Abb. i gezeigt, können die beiden ini vorstehenden beschriebenen Bremsbacken unmittelbar nebeneinander oder mit einem gewissen kleinen Abstand voneinander angeordnet werden; die Hauptgleitbacke P ist aus Kohle und eine Hilfsbacke p aus Gußeisen. Beide Backen können von der gleichen Halterung 111 getragen werden. Bei der praktischen Ausführung ist es von Vorteil, die Kohlegleitbacken innerhalb der Gußbacken anzuordnen, wie die nbb. 2 zeigt, insbesondere wenn das Rad beide Drehsinne annehmen kann. In diesem Falle werden jene Hilfsbremsbacken von der Halterung :l1 gebildet, deren Vorderwände in genügen-(lein Maße verstärkt sein können.As shown in Fig. I, the two ini can be described above Brake shoes next to each other or with a certain small distance from each other to be ordered; the main sliding jaw P is made of carbon and an auxiliary jaw p is made of Cast iron. Both jaws can be carried by the same bracket 111. at the practical execution, it is advantageous, the carbon sliding jaws within the To arrange cast jaws, like the nbb. 2 shows, especially when the wheel rotates in both directions can accept. In this case those auxiliary brake shoes are removed from the bracket: l1 formed, the front walls of which can be reinforced to a sufficient extent.

In (lein einen wie in dem anderen Falle ist die erzielte Wirkung die gleiche. Werden die Bremsbacken an das Rad R gelegt, reißt dieses beim Drehen Werkstoffteilchen von den Gußbacken ab. 1)a der Guß Kohlenstoff enthält, entstehen in diesen Teilchen Eisenkarbide, die eine große Härte aufweisen. Die Radoberfläche nimmt diese Teilchen finit und führt sie unter die Kohlebacke P, deren Reibungskoeffizienten sie verbessern.In both cases, the effect obtained is the same. If the brake shoes are placed on the wheel R, this tears material particles when turning from the cast jaws. 1) a cast contains carbon, are formed in these particles Iron carbides, which are very hard. The wheel surface picks up these particles finite and leads them under the carbon jaw P, whose coefficient of friction they improve.

Wiewohl der Kohleklotz in die Halterung mechanisch eingesetzt werden kann, ist es für die praktische Ausführung bequemer, das Gußeisen um die Kohle herum zu vergießen. Dann kann dem Kohlekörper eine Form gegeben werden, die ihn in der Gußhalterung unbedingt festhält. Abb. 3 zeigt eine der zahlreichen Ausführungsformen dieser Art, die verwirklicht werden können.Although the carbon block is mechanically inserted into the holder it is more convenient for practical execution to put the cast iron around the coal to shed. Then the carbon body can be given a shape that puts it in the Cast bracket holds firmly. Fig. 3 shows one of the numerous embodiments of this kind that can be realized.

Ein und dieselbe Halterung kann mehrere Kohlehacken i, 2, 3 ... einschließen, wie die Abb. 4 zeigt. Wenn das Gußeisen um die Kohle herum vergossen wird, ist es zweckmäßig, die Oberfläche der hohle zwecks Vermeidung irgendwelcher Beschädigung derselben zu schützen. Hierzu kann die Oberfläche der Kohlebacken verkupfert oder mit einem anderen Metall plattiert werden.One and the same holder can enclose several coal picks i, 2, 3 ... , as Fig. 4 shows. When the cast iron is poured around the coal, it is convenient to protect the surface of the hollow in order to avoid any damage to the same. For this purpose, the surface of the carbon jaws can be copper-plated or clad with another metal.

Diese Verfahrensart hat außerdem den Vorteil, daß beide Materialien inniger untereinander vereinigt werden.This type of process also has the advantage that both materials be more intimately united with one another.

Die Kohlemasse der Backen P kann mit Hilfe irgendwelcher in dieser Technik angewandten Mittel zusammengefügt werden, insbesondere dadurch, (laß die Backen aus einem Gemisch von Kohlepulver mit unvollständig polymerisiertem Kunstharz gebildet werden, das .dazu beiträgt, die Feilspäne festzuhalten. Der Klotz aus Kohle kann auch mit einem solchen Harz und durch Anwendung eines bekannten Lösungsmittels imprägniert werden. Die Kohle und das Gußeisen können ganz allgemein durch irgendwelche andere Werkstoffe mit gleichen Eigenschaften ersetzt werden.The carbon mass of the jaws P can with the help of any in this Technique used, in particular by (let the Baking from a mixture of carbon powder with incompletely polymerized synthetic resin that helps to hold the filings in place. The block of coal can also be done with such a resin and by using a known solvent are impregnated. The coal and the cast iron can in general by any other materials with the same properties are replaced.

Außerdem können sämtliche Einzelheiten in der Ausführung in jedem Falle geändert werden, ohne daß man das Gebiet der Erfindung verließe.In addition, all details in the execution in each Trap can be changed without departing from the field of the invention.

In fernerer Vervollkommnung des Erfindungsgegenstandes kann der beispielsweise auf die in Abb. 4 dargestellte Art erzeugte Bremsklotz Kohlestücke enthalten, die durch Wände aus gesintertem Gußmaterial zusammengehalten werden, wobei auch die Außenwände des Werkstückes aus gleichem Werkstoff ausgeführt sind. Die Kohlestücke werden in eine Form eingelegt, deren Gestalt derjenigen des Bremsklotzes entspricht; die Bremsoberfläche kommt dabei nach unten, um die Kohlestücke so legen zu können, wie sie später im Klotz angeordnet sein sollen. Die Zwischenräume zwischen denselben werden mit einem Pulvergemisch aufgefüllt, das beispielsweise 96,5% technischen entoxydierten Eisenpulvers und 3,5% an Kunstgraphit in einer Körnung enthält, die durchwegs durch ein Sieb Nr. 230, io ooo Maschen im cm2, durchgegangen ist.In a further perfecting of the subject matter of the invention, the brake pad produced, for example, in the manner shown in Fig. 4 can contain pieces of carbon which are held together by walls made of sintered cast material, the outer walls of the workpiece also being made of the same material. The coal pieces are placed in a mold, the shape of which corresponds to that of the brake pad; the braking surface comes down in order to be able to place the coal pieces as they are to be arranged later in the block. The spaces between them are filled with a powder mixture that contains, for example, 96.5% technical deoxidized iron powder and 3.5% artificial graphite in a grain size that has passed through a sieve no. 230, 10,000 meshes in cm2.

Das Ganze wird nun gepreßt; nach Herausnehinen aus der Form wird der Preßling während zwei Stunden bei iooo° C gesintert und nachher im Ofen abgekühlt, bis der Graphitisierungspunkt erreicht ist; das nachfolgende Abkühlen kann dann finit beliebiger Geschwindigkeit erfolgen, ohne daß man die Eigenschaften des Erzeugnisses dadurch beeinträchtigen würde. Durch Abkühlung schrumpft das Gußmaterial zusammen, so daß die Kohlestücke fest im Innern des Klotzes gefaßt werden. Eine leichte Oberflächenbearbeitung zum Schluß erlaubt es, die Reiboberfläche den Gebrauchsbedürfnissen anzulassen und gegebenenfalls auch andere Abmessungen des Stückes auf die gewünschten Maße zu bringen.The whole thing is now pressed; after taking it out of the form, the Pressed part sintered for two hours at 100 ° C and then cooled in the oven, until the graphitization point is reached; the subsequent cooling can then finite speed without affecting the properties of the product would affect it. The casting material shrinks when it cools down, so that the coal pieces are firmly gripped inside the block. A light surface treatment Finally, it allows the friction surface to meet the needs of use to start and optionally other dimensions of the piece to the desired dimensions bring to.

Es ist naheliegend, Verbundkörper herzustellen, bei denen nicht nur die Reibfläche, sondern auch die anliegenden Oberflächenteile, die während des Betriebes einer Abnutzung unterworfen sein könnten, aus gesintertem Gußmaterial hergestellt sind; derjenige Teil dann, der nur als einfache Halterung zu dienen hat und dessen Festigkeit demzufolge hoch sein muß, kann dann aus weniger Kohlenstoff enthaltendem Metall bestehen, wobei man stetig voll einem gesinterten Gußmaterial zu einem gesinterten wirklichen Stahl von außerordentlich hoher Festigkeit überzugehen vermag. Zu diesem Zwecke führt man in die Form Gemische von Eisen- und Kohlenstoffpulvern ein, die, dem Bedarf entsprechend, an letzterem mehr oder weniger reich sind, wobei die weniger Kohlenstoff enthaltenden an Stellen, die gegenüber den künftigen Reibflächen liegen, eingebracht werden; das Ganze wird dann einheitlich zusammengesintert.It is obvious to produce composite bodies, in which not only the friction surface, but also the adjacent parts of the surface that are in operation during operation may be subject to wear and tear, made from sintered cast material are; then that part that only has to serve as a simple holder and its Strength must therefore be high, can then consist of less carbon Consist of metal, whereby one is steadily full of a sintered cast material to a sintered one real steel of extraordinarily high strength can pass. To this Purposes are introduced in the form of mixtures of iron and carbon powders, which, according to need, are more or less rich in the latter, the less Containing carbon at points that are opposite the future friction surfaces, be brought in; the whole thing is then uniformly sintered together.

Bei den Ausführungsformen, die die mit Kohlenstoff übersättigten Gußmaterialien verwenden, mischt man Graphit und Metall im berechneten Verhältnis, nachher bildet man aus dem Gemisch Preßlinge, die die in die Formen eingelegten Kohlebremsl>acken vollständig umgeben, wie es wieder aus der Abb. 4 hervorgeht. Zu diesem Zwecke legt man die Kohlestücke auf den Boden der Form. Die Zwischenräume zwischen den Kohlestücken sowie die den Außenwänden entsprechenden Hohlräume in der Preßform* werden mit dem Eisen-Graphitpulver-Gemisch angefüllt, worauf man noch eine solche Menge dieses Gemisches zuschüttet, die erforderlich ist, damit nach erfolgter Pressung ein guter metallischer Sitz auf der Höhe der Kohlestückerücken sich ergibt. Es erfolgt darauf die Pressung und das Ausbrennen in nichtoxydierender Atmosphäre, bei einer Temperatur, die unterhalb des Lösungspunktes von Graphit im Eisen liegt.In the embodiments using the cast materials supersaturated with carbon use, one mixes graphite and metal in the calculated ratio, then forms the mixture is made into pellets which open the carbon brake blocks placed in the molds completely surrounded, as can be seen again from Fig. 4. To this end, lays down place the coal pieces on the bottom of the mold. The spaces between the pieces of coal as well as the cavities corresponding to the outer walls in the mold * are with the Iron-graphite powder mixture filled, whereupon you have such an amount of this Mix in, which is necessary for a good one after pressing metallic seat at the level of the coal pieces. It is done on it pressing and burning out in a non-oxidizing atmosphere at a temperature which is below the solution point of graphite in iron.

Im allgemeinen erfolgt das Sintern bei einer Temperatur zwischen ungefähr 85o bis 112o° C, wobei die Dauer des Ausbrennens sich zwischen 30 Minuten und 3 Stunden bewegen kann. Nach Abkühlung in nichtoxydierender Atmosphäre werden die erhaltenen Verbundstücke nach Bedarf noch bearbeitet, um deren Außenmaße zu berichtigen und Grate zu entfernen.In general, the sintering takes place at a temperature between approximately 85 ° to 112 ° C., the duration of the burnout being between 30 minutes and 3 hours. After cooling in a non-oxidizing atmosphere, the composite pieces obtained are processed as required in order to correct their external dimensions and remove burrs.

Einer anderen Ausführungsart zufolge kann man vorerst das Graphit-Metall-Gemisch sintern, nachher die enthaltenen Blöcke zerschneiden und bearbeiten, um derart Bremsklötze herzustellen, in denen man mehrere Höhlungen vorsehen kann, in die man die Kohlebremsstücke einfügt.According to another embodiment, the graphite-metal mixture can be used for the time being sinter, then cut up the blocks contained and process them to make such brake pads manufacture, in which you can provide several cavities in which you can put the carbon brake pieces inserts.

Dem mit Kohlenstoff übersättigten gesinterten Gußmaterial kann man auch gewisse Metalle zusetzen, die mit Eisen Legierungen bilden und keinerlei gar zu harte oder 'abschleifende Karbide ergeben; es sind dies beispielsweise Nickel, Kobalt, Kupfer, Zinn usw., und zwar einzeln oder gemeinschaftlich. Diese Zusätze können entweder in Gestalt von in feinem Pulver verteilten Metallen erfolgen, die dem zum Sintern bestimmten Gemisch zugesetzt werden, oder, indem man vorher Legierungen dieser Metalle mit Eisen herstellt, dieselben dann pulverisiert und das Pulver dem Gemisch zusetzt. Man kann in das Gemisch gleichzeitig eines oder mehrere dieser legierten Metalle in praktisch re'iiem Zustande zugeben, während andere Hilfsmetalle in Gestalt von Legierungen mit Eisen mit zumindest einem von den besagten Metallen in Pulverform zugesetzt werden können.The sintered cast material oversaturated with carbon can be used also add certain metals that form alloys with iron and none at all too hard or abrasive carbides result; these are, for example, nickel, Cobalt, copper, tin, etc., individually or collectively. These additions can either be in the form of metals distributed in fine powder, the be added to the mixture intended for sintering, or by adding alloys beforehand who makes metals with iron, then pulverizes them, and demolishes the powder Mixture adds. One or more of these can be added to the mixture at the same time add alloyed metals in practically pure condition, while other auxiliary metals in the form of alloys with iron with at least one of said metals can be added in powder form.

Um einige Beispiele von @letall-Graphit-MischungUli dieser Art anzuführen, wird im nachfolgenden auf einige Zusammenstellungen hingewiesen, die sich insbesondere vom Standpunkte des Reibungskoeffizienten sowie von jenem des Anliaftvermögens der Abnutzungsspäne an den Bremsflächen als günstig erweisen. I 1I 111 Eisen . . . . . . 93 93,1 92,5 Graphit . . . . . 6 6,4 Nickel . . . . . 1 - 0,5 Kupfer . . . . . - 0,5 - Das obenerwähnte Eisen kann entweder rein sein c)d gr die üblichen Anteile an Mangan, Silicium, SeRwefel, Phosphor usw. enthalten.In order to cite some examples of this kind of @letall-graphite-mixtureUli, a few compilations are pointed out in the following, which prove to be favorable in particular from the point of view of the coefficient of friction as well as that of the ability of the wear chips to adhere to the braking surfaces. I 1I 111 Iron. . . . . . 93 93.1 92.5 Graphite. . . . . 6 6.4 Nickel. . . . . 1 - 0.5 Copper. . . . . - 0.5 - The above-mentioned iron can either be pure c) d gr contain the usual proportions of manganese, silicon, sulfur, phosphorus, etc.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Bremsklotz, insbesondere zum Bremsen von Eisenbahnfahrzeugrädern, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe zwei Teile aufweist, die nacheinander am Rad angreifen, wobei von demjenigen, der zuerst das Rad berührt, Abnutzungsspäne abgehoben werden, die sich an der Oberfläche des anderen festsetzen und dieselbe in einen Zustand bringen, der in bezug auf Wahrung eines stetigen Reibungskoeffizienten vorteilhaft erscheint. z. Bremsklotz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil aus Guß und der zweite aus Kohle besteht. 3. Bremsklotz nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Teile von einer einzigen Halterung getragen werden. 4. Bremsklotz nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Kohle bestehende Teil in einer Halterung aus Gußeisen eingebettet ist, deren ein oder mehrere Teile vor dem Kohleteil am Rade schleifen. 5. Bremsklotz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Guß bestehende Halterung um den Kohleteil herum vergossen wird. 6. Bremsklotz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohleteil mit einer Schicht eines Metalls wie Kupfer überzogen ist, um dessen Oberfläche zu schützen. Bremsklotz nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohleteil mit Hilfe eines unvollständig polymerisierten bzw. kondensierten Kunstharzes zusammengefügt oder mit einem solchen durchtränkt ist. B. Bremsklotz nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Metallteile zumindestens teilweise aus gesintertem Gußeisen bestehen. 9. Bremsklotz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Sintern unterzogene Stoff eine oder mehrere der technischen Abarten von Kohlenstoff, der vorher graphitiert wurde oder auch nicht, oder Natur- bzw. Kunstgraphit enthält. io. Bremsklotz nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallteil desselben kleine Mengen an fremden Metallen enthält, und zwar insbesondere Nickel in einem .Anteil bis zu 3% und/oder Mangan in einem Anteil bis zu i %. i i. Bremsklotz nach einem der Ansprüche i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe Abnutzungsteile aus gesintertem Gußeisenmaterial sowie Tragteile aus gesintertem Stahlmaterial aufweist. 12. Bremsklotz nach einem der Ansprüche i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe Kohleteile sowie solche aus gesintertem Gußeisenmaterial aufweist. 13. Bremsklotz nach einem der Ansprüche i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe Bremskohlestücke in einem bremsenden, aus gesintertem Gußeisen bestehenden Gerippe enthält. 14. Bremsklotz nach einem der Ansprüche i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe aus einem Gerippe aus gesintertem Stahl besteht, an welchem Bremsteile aus gesintertem Gußeisen sowie solche aus Kohle vorgesehen sind. 15. Bremsklotz nach einem der Ansprüche i bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne seiner Metallteile aus mit Kohlenstoff übersättigtem Gußeisenmaterial bestehen. 16. Bremsklotz nach einem der Ansprüche i bis 15, insbesondere dem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Bestandteile aus durch Sintern eines Gemisches hergestelltem Metall bestehen, welches durch Hinzufügen von Natur- oder Kunstgraphit enthaltenden Pulvern erzeugt wurde. 17. Bremsklotz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß seine Metallteile aus gesintertem, mit Kohlenstoff übersättigtem Gußeisen bestehen, das von 5 bis io%, vorzugsweise 6 bis 8%, an Kohlenstoff enthält. 18. Bremsklotz nach Ansprüchen 1, 5 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die aus mit Kohlenstoff übersättigtem Material hergestellten Metallteile desselben Zusätze enthalten, deren Karbide keine Schleifwirkungen ausüben, insbesondere Nickel, Kobalt, Kupfer und Zinn, und zwar einzeln oder zusammen, wobei der Anteil eines jeden dieser Zusätze unterhalb der Grenze von zwei Gewichtsprozenten liegt, während deren Gesamtgewichtsanteil die Grenze von 3% nicht übersteigt, insofern es sich um mehrere gleichzeitig eingetragene Zutaten handelt. i9. Bremsklotz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zutaten zu dem zum Sintern bestimmten Pulvergemisch in Gestalt von pulverisierten reinen Metallen zugesetzt werden. 20. Bremsklotz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Zusatzmetalle in Gestalt seiner Eisenlegierung dem zum Sintern bestimmten Pulvergemisch zugesetzt wird.PATENT CLAIMS: i. Brake block, especially for braking railway vehicle wheels, characterized in that the same has two parts, one after the other on the wheel attack, taking away wear chips from whoever touches the wheel first that attach themselves to the surface of the other and the same into one Bring a state that is advantageous in terms of maintaining a constant coefficient of friction appears. z. Brake pad according to claim i, characterized in that the first Part is made of cast iron and the second is made of coal. 3. Brake pad according to claim i and 2, characterized in that both parts are carried by a single holder will. 4. Brake pad according to claims i to 3, characterized in that the from Coal existing part is embedded in a bracket made of cast iron, whose one or grind several parts in front of the coal part on the wheel. 5. brake pad according to claim 4, characterized in that the bracket made of cast around the coal part being shed around. 6. Brake pad according to claim 5, characterized in that the carbon part is covered with a layer of a metal such as copper, around which Protect surface. Brake pad according to one of Claims 1 to 6, characterized in that that the coal part with the help of an incompletely polymerized or condensed Synthetic resin is joined together or impregnated with such. B. Brake pad according to one of Claims i to 7, characterized in that its Metal parts at least partially consist of sintered cast iron. 9. Brake pad according to claim 8, characterized in that the sintered material is a or more of the technical varieties of carbon that has been graphitized beforehand or not, or contains natural or artificial graphite. ok Brake pad according to claim 8 or 9, characterized in that the metal part of the same small amounts of Contains foreign metals, in particular nickel in a proportion of up to 3% and / or manganese in a proportion of up to i%. i i. Brake pad according to one of the claims i to io, characterized in that the same wear parts are made of sintered cast iron material as well as supporting parts made of sintered steel material. 12. Brake pad after one of claims i to i i, characterized in that the same coal parts as well as such made of sintered cast iron material. 13. Brake pad according to one of the claims i to 12, characterized in that the same pieces of brake carbon in a braking, Contains framework made of sintered cast iron. 14. Brake pad after one of claims i to 13, characterized in that the same consists of a framework Sintered steel consists of which brake parts are made of sintered cast iron as well those made of coal are provided. 15. Brake pad according to one of claims i to 14, characterized in that some of its metal parts are made of carbon supersaturated cast iron material. 16. Brake pad according to one of the claims i to 15, in particular claim 8, characterized in that its components consist of metal produced by sintering a mixture, which by adding from powders containing natural or artificial graphite. 17. Brake pad according to claim 15, characterized in that its metal parts are made of sintered, cast iron supersaturated with carbon, which is from 5 to 10%, preferably 6 to 8%, of carbon. 18. Brake pad according to claims 1, 5 and 17, characterized characterized in that those made of material supersaturated with carbon Metal parts of the same contain additives, the carbides of which have no grinding effects, in particular nickel, cobalt, copper and tin, individually or together, whereby the proportion of each of these additives below the limit of two percent by weight while their total weight does not exceed the limit of 3%, insofar there are several ingredients entered at the same time. i9. Brake pad after Claim 18, characterized in that the individual ingredients to that for sintering added certain powder mixture in the form of powdered pure metals will. 20. Brake pad according to claim 18, characterized in that at least one the additional metals in the form of its iron alloy to the powder mixture intended for sintering is added.