Die Erfindung betrifft eine beschichtete Bremsscheibe für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen beschichteten Bremsscheibe für ein Fahrzeug.

Aus dem Stand der Technik sind beschichtete Bremsscheiben bekannt, bei denen ein Grundkörper, der beispielsweise aus einem Grauguss besteht, mit einer Reibschicht aus Hartstoff und/oder einem ähnlichen Material beschichtet wird. Die Reibschicht dient dann als Reibfläche, an der ein Bremsmittel beim Bremsen des Fahrzeugs berührend anlegbar ist.

Die Reibschichtdicken der beschichteten Bremsscheiben sind sehr gering und umfassen ca. 100-300 pm.

Aufgrund der sehr geringen Reibschichtdicke ist es umständlich festzustellen, ob diese Reibschicht abgenutzt ist und die Bremsscheibe ausgetauscht oder aufgearbeitet werden muss oder ob die Bremsscheibe noch weiter verwendet werden kann. Hierzu ist ein sehr genaues Messwerkzeug, wie beispielsweise eine Mikrometerschraube oder ein ähnlich genaues Messwerkzeug, zu verwenden. Dies erweist sich als zeitaufwändig und umständlich.

Wenn die Reibschicht in Gänze abgetragen ist, liegt das Bremsmittel unmittelbar am Graukörper an, wodurch das Bremsverhalten der Bremsscheibe unvorteilhaft verändert ist.

Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, eine beschichtete Bremsscheibe für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen beschichteten Bremsscheibe für ein Fahrzeug vorzuschlagen, bei der ein Überprüfen, ob eine ausreichende Reibschichtdicke vorliegt, vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine beschichtete Bremsscheibe für ein Fahrzeug, die um eine Drehachse drehbar ist, mit mindestens einem Grundkörper, mit mindestens einer Verschleiß unterliegenden Reibschicht, die am Grundkörper als zusätzliche Beschichtung festgelegt ist und die auf der dem Grundkörper abgewandten Seite eine Bremsfläche aufweist, an der beim Bremsen des Fahrzeugs ein Bremsmittel berührend und Verschleiß erzeugend anliegt, und mit mindestens einer Verschleißanzeige, die in der Bremsfläche der Reibschicht angeordnet ist, die bis zu einem Erreichen oder Unterschreiten einer kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht, bei der die Reibschicht nahezu abgetragen ist, optisch wahrnehmbar ist und die ab Erreichen oder Unterschreiten der kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht abgerieben ist.

Dadurch, dass die beschichtete Bremsscheibe eine Verschleißanzeige umfasst, die in der Bremsfläche der Reibschicht angeordnet ist und die bis zum Erreichen oder Unterschreiten einer kritischen Reibschichtdicke optisch wahrnehmbar ist, ist schnell und einfach erfassbar, ob auf der beschichteten Bremsscheibe noch ausreichend Reibschicht vorhanden ist.

Hierdurch kann auf ein umständliches Ausmessen der ohnehin sehr dünnen Reibschicht verzichtet werden.

Bei einer beschichteten Bremsscheibe umfassen Grundkörper und Reibschicht miteinander gefügte Bauteile. Die Reibschicht ist beispielsweise mittels Laserauftragsschweißen auf den Grundkörper aufgebracht. Die kritische Reibschichtdicke kann bei beschichteten Bremsscheiben 20 pm umfassen.

Wenn die Reibschicht in Gänze abgetragen ist, verändert sich das Bremsverhalten des Fahrzeugs unvorteilhaft.

Die Verschleißanzeige kann technisch beliebig ausgebildet sein, sofern sie der Funktion nachkommt, optisch wahrnehmbar zu sein. Die Verschleißanzeige lässt sich einfach und kostengünstig ausbilden, wenn mindestens eine der mindestens einen Verschleißanzeige zumindest eine Ausnehmung in der Reibschicht umfasst.

Hierdurch ist die Verschleißanzeige einfach und bauteilreduziert ausbildbar.

Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn sich die mindestens eine Ausnehmung von der Bremsfläche der Reibschicht parallel zur Drehachse in Richtung Grundkörper erstreckt und auf der dem Grundkörper abgewandten Seite nach außen hin geöffnet ist.

Dadurch, dass die Ausnehmung von der Bremsfläche der Reibschicht durch die Reibschicht hindurch in Richtung Grundkörper erstreckt und von außen her zugänglich ist, ist die Ausnehmung fertigungstechnisch einfach herstellbar. Solchenfalls kann die Ausnehmung beim Herstellen der Reibschicht, beispielsweise bei einem Laserauftragsschweißen, bereits dadurch erzeugt werden, dass im Bereich der Ausnehmung kein Material der Reibschicht aufgetragen, insbesondere laserauftragsgeschweißt, wird oder im Zuge einer nachträglichen Bearbeitung, bei der Material von der Reibschicht entfernt wird.

Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens eine der mindestens einen Ausnehmung in Richtung parallel zur Drehachse durch eine die Ausnehmung begrenzende Bodenfläche begrenzt ist, die in der Reibschicht angeordnet und zum Grundkörper berührungsfrei beabstandet ist und die parallel und versetzt zur Bremsfläche der Reibschicht verläuft.

Dadurch, dass die Ausnehmung der Verschleißanzeige mit ihrer Bodenfläche zum Grundkörper berührungsfrei beabstandet ist, ist die Verschleißanzeige dann vollends abgetragen, solange noch eine verbleibende Restschichtdicke der Reibschicht am Grundkörper angeordnet ist. Hierdurch ist optisch erfassbar, dass die Bremsscheibe ausgetauscht oder wieder aufgearbeitet werden muss, wobei gleichzeitig der Grundkörper durch die verbliebene Rest-Reibschichtdicke der Reibschicht vor Korrosion geschützt ist. Dadurch, dass die Ausnehmung parallel und versetzt zur Bremsfläche der Reibschicht verläuft, ist bis zum Erreichen oder Unterschreiten der kritischen Reibschichtdicke die Verschleißanzeige optisch unverändert wahrnehmbar. Die die Verschleißanzeige bildende Ausnehmung kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Es werden Ausführungsformen der Bremsscheibe bevorzugt, bei denen die die Verschleißanzeige bildende Ausnehmung, die in der Reibschicht angeordnet ist, nutartig ausgebildet ist und quer zur Drehachse betrachtet einen mit Reibschichtmaterial gefüllten Bereich umfänglich abschnittsweise oder in Gänze umgibt oder dass die die Verschleißanzeige bildende Ausnehmung, die in der Reibschicht angeordnet ist, eine materialfreie Vertiefung umfasst.

Wenn die Ausnehmung nutartig ausgebildet ist, ist die zum Bremsen zur Verfügung stehende Reibschicht maximal.

Wenn die Ausnehmung eine materialfreie Vertiefung umfasst, ist die Gefahr eines Zusetzens und dadurch eines optisch nur erschwerten Wahrnehmens der Ausnehmung reduziert.

Um das optische Erfassen der Verschleißanzeige der Bremsscheibe zu verbessern, erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens eine der mindestens einen Verschleißanzeige einen mehr-eckigen, insbesondere dreieckigen oder viereckigen, einen verrundeten, insbesondere kreisförmigen oder elliptischen, einen punktartigen, einen strichartigen oder einen pfeilartigen Querschnitt umfasst oder wenn mindestens eine der mindestens einen Verschleißanzeige der Verschleißanzeigeeinheit im Querschnitt eine Darstellung, wie Logo, umfasst.

Durch das Ausbilden der Verschleißanzeige für eine optisch wahrnehmbare geometrische Form, ist ein Erfassen der Verschleißanzeige vereinfacht.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass an der Bremsscheibe lediglich eine einzige Verschleißanzeige angeordnet ist. Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn auf, an oder in jeder Reibschicht mindestens drei Verschleißanzeigen angeordnet sind.

Dadurch, dass mindestens drei Verschleißanzeigen vorgesehen sind, kann die Gefahr reduziert sein, dass aufgrund von Verschmutzungen oder eines Zusetzens der Ausnehmung mit Staub oder Schmutz eine unzutreffende Beurteilung der Bremsscheibe erfolgt. Durch das Vorsehen mehrere Verschleißanzeigen ist die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass zumindest eine der Verschleißanzeigen bei einer Inspektion optisch wahrnehmbar ist.

Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Verschleißanzeigen bezüglich der Drehachse in gleichen oder voneinander abweichenden Winkeln zueinander gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt in der Reibschicht angeordnet sind.

Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Verschleißanzeigen zueinander be- abstandet und an unterschiedlichen Positionen ein und derselben Oberfläche der Reibschicht angeordnet sind.

Bei einer Weiterbildung der Bremsscheibe ist vorgesehen, dass an jeder quer zur Drehachse verlaufende Oberfläche des Grundkörpers eine Reibschicht mit mindestens einer Verschleißanzeige angeordnet ist.

Solchenfalls sind an dem Grundkörper an dem quer oder schräg zur Drehachse verlaufenden Oberflächen des Grundkörpers jeweils eine Reibschicht angeordnet. Da es nie ganz vermieden werden kann, dass die Oberflächen der Reibschichten beim Bremsen unterschiedlich abgenutzt werden, ist es durch das Vorsehen mindestens einer Verschleißanzeige an jeder Oberfläche gewährleistet, dass die beiden Reibschichten der Bremsscheibe voneinander unabhängig überprüfbar sind.

Es sind Ausführungsformen der Bremsscheibe denkbar, bei denen der Grundkörper einen Grauguss und/oder bei denen die Reibschicht einen nicht rostenden Stahl, ein Oxid, wie Keramik-Metall-Verbundwerkstoff, oder ein Karbid mit einer Reibschichtdicke von 100 pm bis 300 pm oder einen Edelstahl mit einer Reibschichtdicke von 100 pm bis 1 ,5 mm umfasst.

Wenn der Grundkörper einen Grauguss umfasst, kann auf ein kostengünstig herstellbares Material zurückgegriffen werden. Wenn die Reibschicht einen Hartstoff, wie Karbid oder Oxid oder einen rostfreien Stahl, wie Edelstahl, umfasst, können Reibschichten mit besonders abriebfesten Reibschichten gewährleistet werden, deren Reibschichtdicke besonders gering ausgewählt werden kann. Hierdurch ist ein im Zuge des Lebenszyklus der Bremsscheibe anfallender Verschleiß reduziert, was insbesondere unter Umweltaspekten vorteilhaft ist. Ferner kann die auf den Grundkörper aufgetragene Reibschicht eine Reibschichtdicke von 100 pm bis 300 pm umfassen und die Verschleißanzeige ab einem Unterschreiten einer kritischen Schichtdicke von 20 pm abgerieben sein.

Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer beschichteten Bremsscheibe für ein Fahrzeug, mit mindestens einen der zuvor genannten Merkmale, bei dem mindestens eine Reibschicht auf einen reibschichtfreien Grundkörper oder auf den reibschichtfreien Abschnitt eines Grundkörpers bis Erreichen einer vorgebbaren oder vorgegebenen Reibschichtdicke, insbesondere mittels Laserauftragsschweißen, aufgetragen wird, wobei eine in der Reibschicht angeordnete Verschleißanzeige beim Aufträgen der Reibschicht, insbesondere durch Materialfreilassung gebildet wird oder wobei eine in der Reibschicht angeordnete Verschleißanzeige nach dem Aufträgen der Reibschicht auf den Grundkörper durch Materialentfernen, wie Drehen, Fräsen, Erodieren, Lasern oder Schleifen, gebildet wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsformen der Bremsscheibe.

In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 Eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer beschichteten Bremsscheibe für ein Fahrzeug;

Figur 2 Eine Schnittansicht entlang der Linie AA gemäß Figur 1.

Die Figuren zeigen eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehene beschichtete Bremsscheibe für ein Fahrzeug. Die beschichtete Bremsscheibe 2 ist um eine Drehachse 4 drehbar. Die beschichtete Bremsscheibe 2 umfasst einen Grundkörper 6 sowie beim dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Verschleiß unterliegende Reibschichten 8. Die Reibschichten 8 sind jeweils auf quer zur Drehachse 4 verlaufenden Oberflächen des Grundkörpers 6 aufgetragen. Sie umfassen zusätzliche Beschichtungen. Die Reibschichten 8 umfassen jeweils auf ihrer dem Grundkörper 6 abgewandten Seite eine Bremsfläche 10, an der beim Bremsen des Fahrzeugs ein Bremsmittel berührend und verschleißerzeugend anliegt.

Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Bremsscheibe 2 zudem mehrere Verschleißanzeigen 12, die in der Bremsfläche 10 der Reibschicht 8 angeordnet sind, die bis zum einem Erreichen oder Unterschreiten einer kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht 8, bei der die Reibschicht nahezu abgetragen ist, optisch wahrnehmbar ist und die ab Erreichen oder Unterschreiten der kritischen Reibschichtdicke der Reibschicht 8 abgeblieben ist.

Die Reibschichtdicke einer Bremsscheibe 2, zu Beginn ihres Lebenszyklus umfasst 100-350 pm. Die kritische Reibschichtdicke ist erreicht, wenn die Reibschicht 8 nur noch eine Reibschichtdicke von 20 pm umfasst.

Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verschleißanzeige 12 durch eine nutartige Ausnehmung 14 gebildet, die auf Seiten der Bremsfläche 10 in der Reibschicht 8 nach außen hin geöffnet ist.

Die Ausnehmung 14 ist durch eine Bodenfläche 16 begrenzt, wobei die Bodenfläche 16 innerhalb der Reibschicht 8 verläuft und zum Grundkörper 6 berührungsfrei be- abstandet ist.

Die durch die Ausnehmung 14 gebildete Verschleißanzeige 12 ist bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel nutartig ausgebildet und umgibt einen mit Reibschichtmaterial gefüllten Bereich der Reibschicht 8 in Gänze. Die in den Figuren ersichtliche Geometrie der Ausnehmung 14 umfasst quer zur Drehachse 4 eine dreieckige Kontur, bzw. einen dreieckigen Querschnitt.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Bremsscheibe 2, bei der drei Verschleißanzeigen 12 an einer ersten Oberfläche des Grundkörpers 6 in der Reibschicht 8 angeordnet sind. Die drei Verschleißanzeigen 12 sind bezüglich der Drehachse 4 in gleichen Winkeln zueinander gleichmäßig in der Reibschicht 8 angeordnet.

Figur 2 zeigt einen Schnitt des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 entlang der Schnittlinie AA. Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass die Bremsscheibe 2 auf beiden Seiten des Grundkörpers 6 jeweils eine Reibschicht 8 umfasst, wobei jede Reibschicht 8 Verschleißanzeigen 12 aufweisen. Hierdurch kann eine ungleichmäßige Abnutzung der Bremsscheibe unabhängig von der Verschleißanzeige 12 der anderen Reibschicht 8 identifiziert werden.

Bei den Bremsscheiben 2 kann es sich um Bremsscheiben 2 handeln, die ihren ersten Lebenszyklus durchlaufen oder um Bremsscheiben 2, die bereits einen weiteren Lebenszyklus durchlaufen. In beiden Fällen ist die Reibschicht 8, die einen Hartstoff, wie Karbid oder Oxid oder einen rostfreien Stahl, wie Edelstahl, umfasst, auf den Grundkörper 6 aufgetragen, beispielsweise durch Laserauftragsschweißen. Die durch die Ausnehmung 14 gebildete Verschleißanzeige 12 kann solchenfalls im Zuge des Laserauftragsschweißens durch Materialfreilassungen gebildet sein oder durch einen Materialabtrag einer eine geschlossene Oberfläche umfassenden Reibschicht 8.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination bei der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

2 beschichtete Bremsscheibe

4 Drehachse 6 Grundkörper

8 Reibschicht

10 Bremsfläche

12 Verschleißanzeige

14 Ausnehmung 16 Bodenfläche