Werkstoff für Reibkörper und -belüge, insbesondere für Bremsen und Kupplungen, und Verfahren zum Herstellen desselben. Mit den steigenden Geschwindigkeiten der Fahrzeuge, insbesondere den steigenden Zuggeschwindigkeiten. und Zuggewichten, werden an das Bremsmaterial immer höhere Anforderungen gestellt, denen die bisher be kannten Werkstoffe in vielen Fällen nicht mehr genügen.
Es ist bekannt, dass die Bremsklötze aus Metall, vorzugsweise aus Gusseisen, bei sehr hohen Geschwindigkeiten nicht mehr genü gend .angreifen und die Bremswirkung sehr gering wird.
Bremsklötze aus mehr oder weniger ela stischen Stoffen, z. B. Kunststoffen auf Kunstharzbasis, Leder, Gummi usw., deren Bremswickung nicht. in so starkem Masse bei hohen Geschwindigkeiten abnimmt wie bei Metallbremsklötzen, haben den grossen Nach teil, bei den sehr hohen Temperaturen, die am Bremsbelag durch die Reibung entstehen, zu verbrennen. Bremsbeläge aus elastischen Materialien reichen, wie die Erfahrung lehrt, für die hochbeanspruchten Bremsklötze für hohe Geschwindigkeiten nicht aus.
Es ist bekannt, für Bremsklötze, Brems- Beläge und KupplungsmateTiailien Kunst kohle zu verwenden. Der besondere Vorteil dieses Materials liegt in der Tatsache, dass der Reibwert nicht mit steigenden Geschwin digkeiten abnimmt wie bei den Bremsbelägen aus Metall. Weiterhin ist die hohe Tempera turbeständigkeit besonders erwünscht, da ein Verbrennen bei den auftretenden Temperatu ren ausgeschlossen ist, da die Kunstkohle üblicherweise bei Temperaturen von 1000 bis <B>1500'</B> hergestellt wird.
Es wurde auch vorgeschlagen, der Kohle bei der Herstellung mineralische Stoffe zur Erhöhung der Reibung beizumischen, um die für einen Bremswerkstoff gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Dieses Beimischen in. Mengen, die eine merkliche Beeinflussung des Werkstoffes in gewünschter Richtung auf die Bremseigenschaften zur Folge haben, beeinträchtigt aber erstens die Festigkeit der Kunstkohle, die eine Voraussetzung für die Verwendung für Bremsklötze ist, und zwei tens die Wärmeleitfähigkeit. Die entstehende Wärme soll jedoch nicht gestaut, sondern nach Möglichkeit abgeleitet werden.
Bei dem Werkstoff für Reibkörper und -beläge, insbesondere für Bremsen und Kupp lungen gemäss der Erfindung, sind die ge nannten Nachteile dadurch vermieden, dass er aus Kunstkohle besteht, in welcher Metallteile eingebettet sind. Das Verfahren zum Herstellen des Werkstoffes wird gemäss der Erfindung in der Weise durchgeführt, dass plastische Kunstkohle mit darin einge betteten Metallteilen gepresst und darauf bei üblichen Temperaturen der Kunstkohlefabri kation (1000-1500' C) geglüht wird.
Die Form und die Menge, in welsche das Metall in die Kohle eingepresst wird, richtet sieh nach den Bedingungen, die der Reib körper oder -belag erfüllen soll. Es können z. B. Drähte, Drahtstücke oder Stahldreh späne feinster Beschaffenheit, aber auch Drehspäne von mehreren Millimetern Stärke, ebenso Metall-, Hobel-, Feil- oder Sägespäne in verschiedenen Grössen oder Gemischen der einzelnen Grössen und Beschaffenheiten ver wendet werden. Ebenso können Metallge flechte, z. B. Metallgewebe, Metallschnüre und Kordeln oder Bänder in die plastische Masse eingepresst werden, die beim Glüh- prozess sich vollkommen mit den keramischen Kohlekörpern verbinden und verschmelzen.
Die Vorteile des neuen Werkstoffes für Bremsbeläge sind sehr mannigfacher Art: 1. Die Bremseigenschaften von Kohle und Metall werden kombiniert. Durch die ver schiedene Härte der beiden kombinierten Werkstoffe wird eine Politur vermieden, die bei hohen Geschwindigkeiten nicht mehr an- greifen. lässt. 2. Die Wärmeleitfähigkeit des Materials wird durch die Zugabe von Metall erhöht. Die entstehende Wärme wird daher bedeu tend besser abgeleitet als bei reinen Kohle klötzen oder solchen mit mineralischen Zu schlägen.
B. Die Festigkeit und die Elastizität des neuen Werkstoffes kann höher sein als die von reiner Kunstkohle. Bei geeigneter Form gabe der eingepressten Metallteile können sich diese ineinander verklammern und da durch dem Material ein äusserst festes und elastisches Gefüge geben. Bei den Glüh temperaturen verschweissen und verschmelzen die sich berührenden Metallteile, so dass ein Metallskelett entstehen kann, das völlig in den Kohlekörpern eingebettet ist.
Material for friction bodies and linings, in particular for brakes and clutches, and processes for producing the same. With the increasing speeds of the vehicles, especially the increasing train speeds. and train weights, the braking material is subject to ever higher demands, which the previously known materials no longer meet in many cases.
It is known that the brake pads made of metal, preferably made of cast iron, no longer attack sufficiently at very high speeds and the braking effect is very low.
Brake pads made of more or less ela tical materials, such. B. Resin-based plastics, leather, rubber, etc., whose brake winding is not. decreases to such an extent at high speeds as with metal brake blocks, they have the major disadvantage of burning at the very high temperatures that occur on the brake lining due to friction. As experience shows, brake pads made of elastic materials are not sufficient for the highly stressed brake pads for high speeds.
It is known to use carbon for brake pads, brake pads and clutch materials. The particular advantage of this material lies in the fact that the coefficient of friction does not decrease with increasing speeds as it does with metal brake linings. Furthermore, the high temperature resistance is particularly desirable, since burning at the temperatures occurring is ruled out, since the charcoal is usually produced at temperatures of 1000 to 1500 '.
It has also been proposed to add mineral substances to the carbon during manufacture in order to increase friction in order to achieve the properties desired for a brake material. This admixture in. Quantities, which have a noticeable effect on the material in the desired direction on the braking properties, but firstly affects the strength of the carbon, which is a prerequisite for use for brake pads, and secondly the thermal conductivity. However, the resulting heat should not be accumulated, but instead be dissipated if possible.
In the case of the material for friction bodies and linings, in particular for brakes and clutches according to the invention, the disadvantages mentioned are avoided in that it is made of carbon in which metal parts are embedded. The method for producing the material is carried out according to the invention in such a way that plastic charcoal with metal parts embedded therein is pressed and then annealed at the usual temperatures of the charcoal factory (1000-1500 ° C).
The shape and the amount in which the metal is pressed into the coal depends on the conditions that the friction body or lining should meet. It can e.g. B. wires, pieces of wire or steel turning chips of the finest quality, but also turnings of several millimeters thick, as well as metal, plane, filing or sawdust in different sizes or mixtures of the individual sizes and textures are used ver. Likewise, Metallge can braid such. For example, metal mesh, metal cords and cords or ribbons can be pressed into the plastic mass, which during the annealing process combine and fuse completely with the ceramic carbon bodies.
The advantages of the new material for brake pads are manifold: 1. The braking properties of carbon and metal are combined. The different hardness of the two combined materials avoids a polish that no longer corrodes at high speeds. leaves. 2. The thermal conductivity of the material is increased by adding metal. The resulting heat is therefore dissipated significantly better than with pure coal blocks or those with mineral additives.
B. The strength and elasticity of the new material can be higher than that of pure charcoal. If the pressed-in metal parts are given a suitable shape, they can interlock and give an extremely solid and elastic structure due to the material. At the annealing temperatures, the touching metal parts weld and fuse, so that a metal skeleton can arise that is completely embedded in the carbon bodies.