Bremstrommel: neuen Ring einsetzen??

[klaus wg]

Ich stehe momentan vor dem Problem, dass eines der Räder meiner Maschine zwar noch sehr gut ist, was
- Felge + Speichen
- Radnabe
- Lagersitze
- Mitnehmerverzahnung anbelangt,

jedoch der eingeschrumpfte Innenring (also die "Bremsfläche")  nicht mehr wirklich gut aussieht. Ausdrehen hilft, nach mehrmaligem Überdenken und Überschlafen  , meines Erachtens nicht mehr weiter . Zudem ich nicht sicher bin, ob sich an einer Stelle der Beginn eines winzigen Haarrisses bemerkbar macht.
Zwar dreht es sich um die R50-Nabe, aber ich denke das Thema ist hier trotzdem einer Diskussion wert, da sich die Naben in ihrer grundsätzlichen Bauart nicht allzu sehr unterscheiden.

Nun meine Frage:

Gibt es eine Firma, die diesen Brems-Innenring heraustrennt und einen passgenauen neuen einschrumpft?

Hat das schon mal jemand machen lassen? Meine eigenen Möglichkeiten reichen dazu nicht hin, so dass ich den Auftrag an eine verlässliche Firma fremdvergeben müsste.
Neue Nabe ist zurzeit keine Thema, da als Neuteil sicherlich zu teuer und als Gebrauchtteil auf Märkten meist ebenfalls fehlerhaft und zudem überteuert.

k.

[klaus wg]

[axel69]

Hallo Klaus,

leider bist Du nicht der Erste mit diesem Problem.

Der offizielle Weg ist, einen kompletten Nachguß der Brenstrommel mit Lagersitz einzusetzen (Petersmeier / Rabenbauer ...)
Der andere Methode - nur den Bremsring zu erneuern wird von den üblichen Verdächtigen nicht angeboten - ich unterstelle mal aus Haftungsgründen.

Da ich nicht von gebrochenen nach dieser Methode reparierten Naben gehört habe, ist sie für mich und evtl. andere Trotzdem ^(TM)   interessant und ich starte mal mit ein paar mir bekannten Details dazu:

Ich hatte mich länger mit einem Berliner unterhalten, dessen Bruder seinerzeit Bremsringe erneuerte.
Ausgangsmaterial waren Bremstrommeln des alten Passat oder Opel Corsa - angeblich greifen die Bremsen bei diesen Materialien sogar besser. (kann auch sein, dass sie erstmals plan anliegen.)
Die Nabe wurde ausgedreht (Bremsring und Aluoxid) und ein neuer Ring mit Pressitz eingeschrumpft.
Damit die Ringe sich bei langen Bergabfahrten nicht in den Naben drehen, können sie mit heftigem Pressitz eingeschrumpft werden, oder - wie bei WIWO - zusätzlich mit Stiften gesichert werden.
Das Einschrumpfen muß beim jeweils ersten Versuch klappen - hier müsste wohl ein Werkzeug gebastelt weren um es schnell und zentrisch hinzubekommen.

Um den Pressitz auszurechnen: Wie heiß wird die Gesamtnabe bei einer längeren Passabfahrt?

Wenn Du einen Dreher findest, dem wir unsere Naben anvertrauen können, bin ich auch mit 2-3 Naben dabei.
Rolf hatte wohl auch noch eine in der Hinterhand.

Viele Grüße

Axel

[Stefan]

Ein zu heftiger Preßsitz würde womöglich die Nabe sprengen. Evtl. kann man auch kleben, die Scher- und Wärmebelastung sollte nicht höher sein als bei geklebten Belägen.

Wobei die Wärmeübertragung von Ring zu Nabe in beiden Fällen schlechter sein wird als im gegossenen Urzustand.

Gruß
Stefan

[berndr253]

Ich bin ja auch ein Fan von geklebten Verbindungen aber bei der Bremstrommel sehe ich doch einige Probleme - die Temperatur halt. Normalerweise halten die Kleber 100 Grad ja auch aus - wenn es aber länger bergab geht und die Bremse richtig heiss wird werden die Temperaturen sicherlich eher bei 160 bis 200 Grad liegen. Ich habe hier aber noch nichts gemessen.

Bei diesen Temperaturen kann man das Fügen mit Kleber vergessen.

Wichtig beim Pressen wäre die Kenntnis der EXAKTEN Maße fürs Anpassen von Bremsring und Nabe. Ob man das irgendwie aus der Literatur herauslesen kann?? Möglich, aber nicht sicher. Alternativ dazu könnte man ja mal versuchen mit einer "Zerstörungsprüfung" einer Nabe an die Werte heranzukommen.
Nabe in die Drehbank spannen - den Ring halb ausdrehen - und zwar soweit, dass noch "ein Hauch von Material" auf der Alunabe verbleibt. Den sollte man dann schon herausbekommen. Dann hätte man schon mal den Solldurchmesser der Nabe. Den Solldurchmesser des Rings würde man bekommen, wenn man den Rest der Nabe um den Ring abdreht.

Ob das machbar ist oder ob man hier eine Menge Arbeit und jede Menge Späne produziert - Versuch macht kluch!

Bernd

[axel69]

Hallo Bernd - wir müssen doch keine Nabe opfern,

der Grund für die Risse besteht wie so oft in der Elektrokorrosion. Normalerweise sind nicht nur Risse im Bremsring, sondern zwischen gesundem Alu der Nabe und dem Bremsring hat sich eine "Blase" aus Aluminiumoxid und evtl. etwas Rost gebildet , die den Bremsring nach innen wölbt.
Damit muß der Ring ohnehin mindestens 1/2mm über das ursprüngliche Maß ausgedreht werden.

Mit ca 200° hätte ich spontan auch gerechnet, wobei bei dieser Temperatur das Fett im Radlager schon lange raucht. Hier sollten wir also bereits etwas Sicherheit haben.

Annahmen:
Trommeldurchmesser innen 200mm
Bremsringstärke ca 5mm
Temperaturkoeffizient Guß ca 12*10^-6
Temperaturkoeffizient Alu ca 23*10^-6
Einbautemperatur Nabe 200°C
Einbautemperatur Bremsring 10°C
Pressitz 4/10 mm


Wenn man jetzt etwas mit den Zahlen spielt kommen folgende lustige Werte zustande:

0,49mm Einbauspiel bei den genannten Einbautemperaturen.

0,1 mm Presssitz bei 150°C (gleichmäßige Nabentemperatur)

0,01mm Spiel bei 200°C (gleichmäßige Nabentemperatur)

0,23 mm Presspassung bei Bremsring 200°C und Aluminiumnabe 150°C


Wir können den Pressitz erhöhen, wenn wir auf Einbauspiel verzichten. Dann braucht es aber ein Werkzeug um den Bremsring schnell und zielsicher einzusetzen. Natürlich kann zum Einbau auch der Bremsring stärker gekühlt oder die Nabe stärker erhitzt werden aber ich denke 0,4-0,5mm Presspassung (bei 20°C) sind nicht übertrieben.

Die Zahlen beruhen auf linearer Ausdehnung. Ein Bremsring, bzw die Alustruktur einer Nabe, in der noch der Stahlkern eingenietet ist können davon abweichen, weshalb ich 0,5 mm Einbauspiel für eine beherrschbare Größe halte.


@Stefan: Original ist der Einsatz (mit Bremsring und Lagersitz) eingenietet und stabilisiert die Nabe.



Viele Grüße

Axel

[Tino]

Lustig 
Ich hatte mir eben unabhängig von deinem Beitrag eine kleine Excell-Tabelle für verschiedene Temperaturen erstellt und bin auf ähnliche Werte gekommen.
Da sage noch einer so ein bisschen Physikkentnisse sind für Oldischrauber nicht sinnvoll  
Gruß Tino

[Rütz]

Dieser Betrieb (http://www.metalltechnik-kuehne.de/porsche356b/bremstrommel/index.html) macht ja seit einiger Zeit in der Oldtimermarkt Werbung, daß er dieses Verfahren für alle Bremstrommeln (nicht nur Porsche) anbietet.
Auf der Webseite steht da jetzt nichts von... 

[Gert]

Nicht zu vergessen, daß am Metallinnenring beim Bremsen die Temperatur entsteht und damit immer höher ist, als im umgebenden Alu.
Bis die Wärme in die Umgebung abgeflossen und halbwegs Temperaturgleichheit zwischen Alu und Ring herrscht, ist man eh schon fast wieder zuhause.
Zumal der Wärmefluß im Alu ungleich schneller vonstatten geht, als im Stahl.

Das heißt, der Ring verpresst sich beim Bremsen temporär zusätzlich noch von selbst.

[berndr253]

Wenn ich das richtig verstanden habe soll ein kalter Stahlring mit einem Übermaß von 0,1 mm in eine 200 Grad heisse Alupassung gepresst werden!??

Da taucht die bekannte Frage auf - Fressen beim Pressen??

Der Grund dafür ist:
Wenn der Stahlring in Kontakt mit der Nabe kommt fliesst augenblicklich Wärme aus der Nabe in den Ring ab - Folge der Ring dehnt sich aus, damit verändert sich das Pressmaß innerhalb von Sekunden! Wenn der Ring nicht absolut zentrisch mit hoher Pressgeschwindigkeit und -kraft in die Nabe gefahren wird hat man meiner Meinung nach auch nicht den Hauch einer Chance erfolgreich zu sein.
Zudem muss der Ringe exakt in der Mitte und GERADE angesetzt werden - eine wirklich heisse Sache die da ansteht!

Bernd

[axel69]

Hallo Bernd,

zum Glück hast Du es nicht richtig verstanden.

Der Pressitz soll in der Beispielrechnung bei 20°C 0,4mm betragen. 

Zum Einbau wird die Alunabe mit 210mm Innendurchmesser auf 200°C erhitzt und wächst dadurch um 0,87 mm
(210x180x23x10^-6)

Der Ring mit 210,4mm Aussendurchmesser wird auf 10° abgekühlt und schrumpft  um 0,03mm.
(210,4x10x12x10^-6)

Wir haben damit ein rechnerisches Einbauspiel von knappen 0,5mm das lässt sich wesentlich leichter handhaben, als die 0,1mm. Wie richtig bemerkt, gibt es beim Einsetzen nur einen Versuch und er muß schnell und akkurat geschehen. Z.B. zentrieren des Rings per Achse und gedrehtem Adapter und schnellem Absenken in die Alunabe.

Axel

[berndr253]

Hallo Axel,

so wie beschrieben - also mit ausreichend "Luft" (ein halber Millimeter ist ja mehr als reichlich!) könnte das tatsächlich gehen. Gut finde ich den Vorschlag das "schnelle Einsetzen" mittels Positionsvorrichtung vorzunehmen. Das erspart feuchte Hände und Angsschweiss auf der Stirn.

Bestünde zur "Positionssicherung" der Rings in der Nabe nicht auch die Möglichkeit den Ring zusätzlich zu vestiften? Ich muss mit noch mal eine Nabe genau anschauen ob es nicht möglich ist den Ring mit einem "Hemd" zu versehen welches an der Nabeninnseite anliegt und hier diese Möglichkeit bietet. Ich habe allerdings nur 25/3 Naben auf Lager - grundsätzlich sollte es da aber funktionstechnisch keinen Unterschied zur Nabe einer R50 geben. Könnte man sicherlich auch mal rechnen wie hoch die Kräfte bei einer Vollbremsung wären die bei "durchrutschendem" Ring von einer Nietverbindung gehalten werden müsste.

Spannend ist das Thema auf jeden Fall und wäre sicherlich mal einen Versuch wert - ich glaube meine Drehbank ist groß genug für die Aufnahme der R26-Nabe! und der Backofen geht bis 250 Grad ....

Was sagt denn unser Aluminiumexperte zu dem Vorhaben die Nabe auf 200 Grad hochzufahren? Knut?? Knut??? KNUT!!! - sach was

Bernd

[peter63]

Ich bin zwar nicht Knut, aber das erhitzen auf 200°C sollte kein Problem sein. Die Trommel ist bestimmt aus einer AlSiMg legierung. Der tut das nichts. Meine Zylinderköpfe erwärme ich auch immer auf ca. 180°C um die Sitzringe einzuschrumpfen.
Ist mit entsprechendem Führungswerkzeug völlig problemlos. Die Sitzringe haben 0,15mm Übermaß bei ca. 40mm Durchmesser.
Das geht so einfach, das man Sorge hat, das es vielleicht noch zu lose ist 

LG Peter

[carlos]

Hallo Klaus,

hast Du in der Oldtimer_Markt 5/2010 mal den Artikel "Trommelbremsen" gelesen?

Carlos

(wirklich lesen kannst Du die nicht - nur mal so als Überblick über den Artikel   )

[klaus wg]

Hallo Klaus,

hast Du in der Oldtimer_Markt 5/2010 mal den Artikel "Trommelbremsen" gelesen?

Carlos

(wirklich lesen kannst Du die nicht - nur mal so als Überblick über den Artikel  )

Nein Carlos, die Zeitung habe ich nicht. Hilft uns der Artikel weiter, wie ist Deine Meinung?

Die bisherige Diskussion finde ich bislang sehr spannend und aufschlussreich  (dickes Lob).

@ axel 69: Ich dachte mir schon, dass auch andere das Problem kennen. Leider bin ich selbst weder Metallhandwerker, noch kenne ich irgend jemanden, den ich davon überzeugen könnte, sowas in Angriff zu nehmen. Daher meine Anfrage, ob da jemand Erfahrung hat, bzw. selbst Hand anlegen könnte.

Meine Nabe ist noch nicht so schlecht, dass ich sie zu Versuchszwecken zerstören möchte, aber ich sehe das Problem halt kommen und würde sie einem wirklichen Fachbetrieb /Fachmann auch jetzt bereits anvertrauen.

Am Ende sollte dann aber keine zerstörte, sondern eine betriebstüchtige Nabe stehen.
Bei der R50 (und bei einer R69 noch viel mehr) wirken ja gerade bei einer Vollbremsung mittels Duplex aus hoher Geschwindigkeit auf das Vorderrad erhebliche Kräfte.


Noch ein Gedanke: der Bremsring hat doch vorne, also eingangs der Trommel, ohnehin einen Kragen. Böte sich dort eine Möglichkeit der oben diskutierten zusätzlichen Vernietung?

k.

[rolf]

Soviel ich weiß, wird/wurde gerne der Kragen benutzt um den neuen Ring mittels Madenschrauben zu sichern.
Davon ab...da würde ich keine (Selbst) Experimente machen, Rabenbauer macht das für knapp 300€ (incl. Ring).

Tino, das hat auch noch nie einer behauptet...das einzige was behauptet wurde, ist das man ohne Physikalische Kenntnisse nicht mal eine Schraube festdrehen darf...was immer noch Unsinn ist.
Rolf

[† Knut]

Was sagt denn unser Aluminiumexperte zu dem Vorhaben die Nabe auf 200 Grad hochzufahren? Knut?? Knut??? KNUT!!! - sach was

Bernd

Was!



200°C - Nabe?? ==> Geht

Da fallen bloß alle anderen Lager 'raus 

Knut (sorry for being late!)

[Tino]

...
Tino, das hat auch noch nie einer behauptet...das einzige was behauptet wurde, ist das man ohne Physikalische Kenntnisse nicht mal eine Schraube festdrehen darf...was immer noch Unsinn ist.
Rolf

Material der Schraube?Material des Bauteils?Welcher Schraubentyp?Wie warm ist die Schraube beim Einbau?Wie warm das Bauteil beim Einbau?Sind die Gewindegänge geschmiert?Ist die Schraubverbindung statisch oder dynamisch belastet?Wie hoch ist die BelastungWie sind die klimatischen Umgebungsbedingungen der Schraubverbindung? usw.usf.
Ja,Schrauben kann so einfach sein   
Gruß Tino