AT234572B

AT234572B - Verfahren zur Herstellung eines Reibkörpers für Bremsen, Kupplungen od. dgl.

Info

Publication number: AT234572B
Application number: AT577261A
Authority: AT
Inventors: Hermann Hoeppli; Viktor Laburda
Original assignee: Steatit Magnesia Ag
Priority date: 1960-02-10
Filing date: 1961-07-26
Publication date: 1964-07-10
Also published as: CH415419A

Description

Verfahren zur Herstellung eines Reibkörpers für Bremsen,
Kupplungen od. dgl.

Im Stammpatent Nr. 225598 ist ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Reibkörpern für Brem- sen, Kupplungen od. dgl. erläutert, bei welchem ein trockenes Gemenge aus anorganischen Fasern, Glas- bildnern, Metallpulvern und/oder Metalloxydpulvern und gegebenenfalls Graphit-, Sulfid- und/oder Bor- nitrid-Pulver zu Formkörpern verpresst und sodann bei relativ niedrig liegenden Temperaturen gebrannt wird. Das keramische Brennen kann hiebei durch ein Heisspressverfahren ersetzt sein, bei welchem im zu pressenden Material Temperaturen erreicht werden, die im gleichen Intervall wie beim keramischen
Brennen, nämlich bis 550 oder bis etwa 650 C, liegen. Die Metallpulver können auch Metall-Legierungs- pulver sein, z. B. Bronze-oder Messing-Pulver.

Die letzte Versatzgruppe (Graphit usw.) dient laut Stammpatent dazu, ein starkes Ansteigen der
Reihzahl (auch Reibbeiwert genannt) mit abnehmender Relativgeschwindigkeit zwischen dem Reibkörper und seinem Gegenkörper, z. B. der Bremsscheibe, zu vermindern oder auszuschalten. Für die Verwen- dung erfindungsgemässer Reibkörper ist daher die Zumischung von Komponenten aus der letzten Gruppe im allgemeinen unerlässlich, will man die Gefahr des Blockierens einzelner Räder von Fahr- oder Flug- zeugen nach Möglichkeit ausschalten.

Daher wurde diese Gruppe zusammensetzungsmässig besonders intensiv untersucht. Während im
Stammpatent Graphit, Bornitrid und/oder Molybdän-, Antimon-, Blei-, Zinn-, Zink- oder Kadmium-
Sulfide als mögliche Bestandteile genannt worden sind, haben neuere, auch experimentelle Untersuchungen erfindungsgemäss ergeben, dass auch die Sulfide der Eisenmetalle, ferner des Kupfers, Titans, Wismuts und des Vanadiums als Zuschlagsstoffe geeignet sind.

Ferner hat es sich ergeben, dass es vielfach genügt, dem Versatz an Stelle der genannten Sulfide oder eines Teiles derselben Schwefel beizugeben, u. zw. in solchen Mengen, dass während der Verfahrensschritte, bisweilen bereits in der Zerkleinerungsvorrichtung, dieser Schwefel sich mit gewissen Metallen zu geeigneten Metallsulfiden verbindet, beispielsweise zu Kupfersulfid.

An Stelle des Schwefels können alle diejenigen technisch verwertbaren Schwefelverbindungen gewählt werden, die im Temperaturbereich zwischen 20 und 5500 bzw. 650 C in Gegenwart der genannten Metallpulver instabil werden und zerfallen. Der hiebei frei werdende Schwefel lagert sich an Metallatome an und es entstehen beispielsweise Kupfer-, Eisen-und/oder Molybdän-Sulfide. Selbst einige der vorstehend als Versatzkomponenten erwähnten Ausgangssulfide sind in Gegenwart stark schwefelaffiner Metalle in entsprechender Weise umlagerungsfähig, z. B. Aluminiumsulfid.

Wird dieses als Ausgangssulfid verwendet, so kann es im Versatzgemenge zusammen mit beispielsweise dem Blei aus einer Bleiglasfritte teilweise oder ganz zur Bildung von Bleisulfid Anlass geben, indem sein Schwefelgehalt sich mindestens teilweise an Bleiatome anlagert und die entsprechende Menge von Aluminiumatomen frei wird.

Verwendet man ferner beispielsweise organische und thermisch instabile Schwefelverbindungen, so werden nach erfolgter Zersetzung die entsprechenden bisherigen Verbindungspartner des Schwefels beim keramischen Brennen oder beim Heisspressen ausgetrieben. In andern Fällen darf angenommen werden,

dass die bisherigen Verbindungspartner des Schwefels in den Glasfluss aufgenommen werden, oder dass sie selbst einen Glasfluss bilden, oder dass sie als frei gewordene Bestandteile im Endprodukt verbleiben.

Zusammenfassend ist also festzustellen, dass die Art der Schwefelverbindungen von untergeordneter Bedeutung ist, wenn nur die Möglichkeit zur Bildung beständiger Sulfide, z. B. Molybdänsulfid, im fertigen Produkt geschaffen wird.

Hinsichtlich des genannten Bornitrides haben die durchgeführten Untersuchungen zu der Erkenntnis geführt, dass vermutlich die der Graphitstruktur ähnliche Kristallstruktur des Bornitrides bewirkt, dass der erzeugte Reibkörper eine gut konstant bleibendeReibzahl aufweist, auch wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen Reibkörper und Gegenkörper sich dem Werte Null nähert. Grundsätzlich sind daher alle diejenigen chemischen Verbindungen als Ersatz für Graphit oder für die genannten Sulfide oder für Bornitrid geeignet, welche im wiederabgekühlten Zustand eine der Kristallstruktur des Graphits ähnliche Struktur aufweisen.

Versatzbeispiele : Von je 100 Gew.-Teilen eines trockenen Versatzgemenges bestehen
1. 30 Gew.-Teile aus Asbest,
40 Gew.-Teile aus Glasfritte,
28 Gew.-Teile aus Bronze,
2 Gew.-Teile aus Schwefel, oder
2.30 Gew.-Teile aus Asbest,
40 Gew.-Teile, aus Glasfritte,
20 Gew.-Teile aus Bronze,
10 Gew.-Teile aus Aluminiumsulfid.

Die Weiterverarbeitung erfolgt in gleicher Weise wie im Stammpatent angegeben.

Claims

"Trocken" bedeutet in diesem Falle, dass die Pulver usw. nicht einem gesonderten Trocknungsvorgang unterworfen wurden, sondern dass sie mit soviel Wasser behaftet in den Versatz gelangen können, wie sie auf Grund ihrer eventuellen hygroskopischen Eigenschaften ungehindert aus der Umgebung haben aufnehmen können. Da einige der in Betracht kommenden Sulfide oder der sulfidbildenden Versatzanteile in ausreichendem Masse bindend zu wirken vermögen, so ist das Hinzufügen eines gesonderten Plastifizierungsmittels bisweilen überflüssig. Daher wurde im nachstehenden Patentanspruch 1 das im Patentan- spruch 1 des Stammpatentes gewählte Wort "plastifiziert" durch "zugemischt" ersetzt.

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung eines keramischen Reibkörpers nach Patent Nr. 225598, dadurch ge- EMI2.1 heiss verpresst oder nach einem Kaltpressvorgang auf keramische Verfahrensweise bei Temperaturen bis etwa 650 C gebrannt wird, wobei der Schwefel oder die genannten Schwefelverbindungen dem Versatz in solchen Mengen zugesetzt werden, dass sämtliche freie oder frei gewordene Schwefelatome als Sulfide gebunden im Endprodukt auftreten.

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass dem Versatz an Stelle der Sulfide oder eines Teiles derselben Graphit oder/und Nitride mit einer der Kristallstruktur des Graphits ähnlichen Kristallstruktur zugemischt werden, beispielsweise Bornitrid.