CZ270893A3 - Friction lining and process for producing thereof - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se které sestává z z bezazbestového týká třecího obložení, zejména pro brzdy, třecího elementu tvaru vrstvy, provedeného materiálu, a z brusného elementu tvaru vrstvy, provedeného z brusného materiálu s termosetickým pohybem na bází přírodní nebo syntetické pryskyřice. Dále se vynález týká způsobu výroby tohoto třecího obložení, při němž se bezazbestový.třecí materiál lisuje do tvaru třecí vrstvy..

Dosavadní stav techniky /

Z DE 21 33 455 AI a DE 23 62 190 AI jsou známa třecí obložení, na jejichž volném povrchu je uspořádána abrazivní neboli brusná vrstva, která slouží pro vyrovnání variací povrchu, zejména tvorby rýh, vznikajících abrazí neboli obrušováním na protikusu třecího obložení.

Předpokládá se, že tvorba těchto rýh je vyvolána nedostatečnými možnostmi odstranění třísek při povrchovém kontaktu součástí, které se o sebe třou.

Známé brusné vrstvy jsou provedeny z brusných částic, například karborunda, oxidu hlinitého, pemzy apod., které jsou pojeny jedním nebo více pojivý na bázi modifikovaných fenolových pryskyřic nebo jejich derivátů, jako jsou kresolformaldehydové pryskyřice apod.

Pojivová činidla na bázi přírodních nebo syntetických pryskyřic vykazují termosetické vlastnosti a tepelnou stálost, které odpovídají vlastnostem třecího materiálu.

Z DE-A-23 62 190 je známo zpracování brusné vrstvy na povrchu třecího obložení do vlnovitého tvaru, což má sloužit ke spolehlivému odstraňování třísek v jakémkoliv pracovním stavu brzdy. Tloušťka vrstvy brusného materiálu bývá přibližné 0,3 až 0,6 mm.

Známých brusných vrstev se až dosud používalo s brzdovým obložením, obsahujícím azbest.

Vzhledem k zákonem regulované povinnosti zavést bezazbestové brzdové obložení vznikají v praxi nové problémy při provozu takto upravených brzd.

Zkoušky takových brzdových systémů ukázaly, že jejich opotřebení za nízkých teplot je mnohem méně příznivé,/než je tomu v případě brzd s obložením, obsahujícím azbest, to je opotřebení brzdového kotouče je vyšší při brzdění za nízkých teplot brzdy. To je zejména nevýhodné u vozidel, která slouží k provozu na krátké vzdálenosti, u nichž brzdy nedosáhnou zvýšené pracovní teploty, ale též u vozidel, provozovaných na dlouhé vzdálenosti, u nichž se mohou brzdy úplně ochladit mezi dvěma brzděními.

Kvantitativní hodnoty opotřebení V brzdového kotouče v závislosti na teplotě, jednak pro případ brzdového obložení obsahujícího azbest (a) a jednak v případě bezazbestového brzdového obložení (b) jsou porovnány na obr. 1. Různé hodnoty opotřebení závisí zejména na pracovní teplotě brzdy.

Bezazbestové brzdové obložení má sklon k nerovnoměrnému opotřebení, totiž ke vzniku rozdílů v tloušťce obložení na brzdovém kotouči. Tyto rozdíly v tloušťce mají za následek takzvané drhnutí brzd, to jest velké změny brzdné síly v průběhu brzdění. Tím vznikají vibrace s nízkou frekvencí, které se mohou přenášet na část celého vozidla a tak zhoršovat jízdní jistotu a životnost brzdy.

Podle dosavadních znalostí vznikají tyto rozdíly v tlouštce periodickým stykem obložení s rotujícím kotoučem v nebrzděném stavu. K tomuto styku může například docházet v důsledku tolerancí rozměrů brzd, odtahovacích momentů brzdových válečků kol a částí nápravy.

Z DE 28 21 323 Al je známa třecí brzdová destička, u níž je v třecím obložení uspořádána mezivrstva, která slouží jako tepelná bariéra.

Úkolem tohoto vynálezu je vyvinout třecí obložení s brusnými elementy, které ; také umožňuje v ; průběhu pokračujícího opotřebení třecího obložení regenerovat protikus.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje třecí obložení, zejména pro brzdy, sestávající z třecího elementu tvaru vrstvy, provedeného z bezazbestového materiálu, a z brusného elementu tvaru vrstvy, provedeného z brusného materiálu s termosetickým pohybem na bází přírodní nebo syntetické pryskyřice, podle vynálezu, jehož podstatou je, že brusný element je uspořádán jako vložená vrstva mezi za sebou následujícími vrstvami třecího elementu.

Uspořádání brusných elementů ve formě vrstev má výhodu v tom, že třecí obložení může působit jako třecí element, a že brusný element není použit do té doby, dokud nenastane určitý stav opotřebení třecího obložení, takže regenerování třecího protikusu třecího obložení se pravidelně provádí v předem stanovených časech.

U tohoto uspořádání třecího obložení je však zapotřebí, aby koeficient tření brusného elementu byl přizpůsoben koeficientu tření třecího elementu, aby se zabránilo vzniku rozdílů těchto koeficientů tření.

Další provedení podle vynálezu spočívá v alternativní kombinaci řešení podle nároku 1 s brusným elementem, rozkládajícím se napříč ke směru pohybu třecího protikusu třecího elementu, a to v části třecího elementu po celé jeho šířce a, počínaje povrchovou plochou třecího elementu, zasahujícího do hloubky, a/nebo u třecího elementu provedeného ze směsi třecího materiálu a brusného materiálu, které, slisované společně, tvoří kombinovanou třecí a brusnou vrstvu.

do hloubky, protikusu,

Vzhledem ke skutečnosti, že brusný element se rozkládá napříč ke směru pohybu třecího protikusu třecího elementu v části třecího elementu po celé jeho šířce, a počínaje povrchovou plochou třecího elementu, zasahuje dochází ke kontinuálnímu obrušování třecího například brzdového kotouče, takže se zabrání vzniku nerovností na povrchu tohoto třecího protikusu. Výhodné provedení brusného elementu ve formě pásu v třecím elementu má royněž výhodu v tom, že má rovnoměrný vliv na koeficient tření třecího obložení,.takže brusný, element nemusí mít nutně stejný koeficient tření jako třecí element.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je brusný element vyztužen vlákny, jejichž hmotnost/objem činí s výhodou 1 až 30 t, zejména 5 až 20 %.

Jako výztužná vlákna je možno použít všechna minerální, syntetická minerální a/nebo organická vlákna, jako jsou čedičová vlákna, aramidová vlákna, uhlíková vlákna, skleněná nebo keramická vlákna.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu obsahuje brusný element výztužná vlákna ze směsi aramidových, skleněných a/nebo uhlíkových vláken, přičemž přizpůsobení koeficientu tření třecího elementu je dosaženo směšovacím poměrem těchto vláken. V případě použití těchto vláken způsobují například aramidová vlákna měkčí brusný účinek a skleněná vlákna tvrdší brusný účinek.

Uvedený úkol dále splňuje způsob výroby třecího obložení, zejména pro brzdy, lisováním bezazbestového třecího materiálu do tvaru třecí vrstvy, podle vynálezu, jehož podstatou je, že brusné elementy tvaru vrstvy se vyrobí odděleně protlačováním, lisováním nebo ražením a potom se lisuje brusný element, jako vložená vrstva, spolu s několika již předlisovanými vrstvami třecího elementu nebo s práškovým třecím materiálem. >·

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje porovnání opotřebení brzdových kotoučů v závislosti na teplotě brzdového kotouče, obr. 2 první provedení třecího obložení podle vynálezu, obsahujícího integrované vrstvy brusného elementu, obr. 3 druhé provedení třecího obložení podle vynálezu s brusným elementem ve formě pásu, rozkládajícího se axiálně po celé šířce třecího obložení, obr. 4 toto druhé provedení třecího obložení z obr. 3 při pohledu zepředu, obr. 5 brzdovou destičku s třecím obložením, provedeným ze směsi třecího materiálu a brusného materiálu a obr. 6 brzdovou destičku s kombinací různých brusných elementů.

Příklady provedení vynálezu

Jak již bylo uvedeno, je na obr. 1 znázorněno porovnání opotřebení V brzdových kotoučů v závislosti na teplotě brzdového kotouče, jednak pro případ brzdového obložení obsahujícího azbest (a) a jednak v případě bezazbestového brzdového obložení (b). Různé hodnoty opotřebení závisí zejména na pracovní teplotě brzdy.

Na óbř. 2 je’ znázorněno”třecí obložení 1 s integrovanými brusnými elementy 6 ve formě několika vrstev.

Tyto různé vrstvy brusného elementu 6 je možno snadno vyrobit. Je možné je vložit, ve formě tenkého listového materiálu, do lisovací formy nebo je možno tuto vrstvu vyrobit známým způsobem nasypáním a lisováním brusného materiálu. Při nasypání a lisování brusného materiálu do tenké vrstvy má tato tenká vrstva výhodu v tom, že její tlouštka může být v třecím obložení stanovena přesně, a může být vždy konstantní. Výhodou vzniklé brzdové destičky je to, že třecí protikus, v tomto případě brzdový kotouč, se regeneruje pravidelně podle přesné definovaných stavů opotřebení, a to vrstvou brusného elementu 6, vždy po opotřebení určité vrstvy třecího elementu 4.

U tohoto provedení je podstatné, že koeficient tření vrstvy brusného elementu 6 je přesně přizpůsoben koeficientu tření vrstvy třecího elementu 4, takže v různých stavech opotřebení příslušných brzdových destiček nevznikají žádné rozdíly mezi koeficienty tření třecího elementu 4 a brusného elementu 6.

Na obr. 3 a 4 je znázorněno druhé provedení brzdové destičky podle vynálezu, kde se brusný element 6 ve formě pásu rozkládá axiálně od povrchu třecího obložení 1 do hloubky a radiálně po celé šířce třecího obložení 1, a ve skutečnosti kolmo ke směru pohybu třecí plochy třecího protikusu, kterým je u tohoto provedení brzdový kotouč. Brusný element 6 se rozkládá až k nosné destičce 2, avšak nedotýká se jí. Toto třecí obložení 1 zaručuje plynulé obrušování třecího protikusu.

Na obr. 5 je znázorněno třetí provedení brzdové destičky podle vynálezu, kde materiál brusného elementu 6. je upraven do formy granulí a smísen v přesně stanoveném množství s materiálem třecího obložení : 1 a slisován s ním do jediného kusu. Toto třecí obložení 1 má výhodu v tom, že brousicí účinek, podobně jako u provedení podle obr. 3, působí plynule při celé době životnosti brzdové destičky a udržuje tak třecí protikus, to jest brzdový kotouč, v optimálním stavu. Brusný účinek může být snadno nastaven návodem na postup výroby, to znamená, že mohou být pro různé požadavky různých brzd a odpovídajících brzdových destiček vytvořeny jednotlivé ideální třecí podmínky.

Vyztužení materiálu brusného elementu 6 aramidovými vlákny způsobuje poněkud měkčí brusný účinek a vyztužení skleněnými vlákny zase poněkud tvrdší brusný účinek.

Vyztužení směsí z různých vláken, například aramidových vláken, skleněných vláken a uhlíkových vláken a provedením jejich vhodného vzájemného poměru, umožňuje předem stanovit různý brusný účinek a optimálně jej přizpůsobit koeficientu tření třecího obložení.

Na obr. 6 je znázorněno čtvrté provedení brzdové destičky podle vynálezu, kde brusný element 6 je částečně uspořádán jako vrstvy vložené mezi za sebou uspořádanými vrstvami třecího elementu 4 a částečně jako pás, začínající u povrchu třecího elementu 4. a rozkládající se po celé jeho šířce kolmo ke směru pohybu třecího protikusu třecího elementu 4, to jest brzdového kotouče, do hloubky třecího elementu 4, a/nebo jeho přidáním k materiálu třecího obložení 1 je částečně slisován v kombinaci s ním do formy třecí/brusné vrstvy.

Brusný element 6, ve formě vložené vrstvy může být rovněž zkombinován se směsí brusné přísady a materiálu třecího obložení 1.

Claims (8)

1. *. ) -J — ^;

   - 9 PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Třecí obložení, zejména pro brzdy, sestávající z třecího elementu tvaru vrstvy, provedeného z bezazbestového materiálu, a z brusného elementu tvaru vrstvy, provedeného z brusného materiálu s termosetickým pohybem na bází přírodní nebo syntetické pryskyřice, vyznačující se tím, že brusný element (6) je uspořádán jako vložená vrstva mezi za sebou následujícími vrstvami třecího elementu (4).
2. 2. Třecí obložení podle nároku 1, vyznačující se tím, že přídavný brusný element (6) se rozkládá ve formě pásu, počínaje od povrchové plochy třecího elementu (4) po celé jeho šířce, kolmo ke směru pohybu třecího protikusu třecího elementu (4), do hloubky třecího elementu (4).
3. 3. Třecí obložení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že brusný element (6) je vyztužen vlákny, jejichž hmotnost/objem činí 1 až 30 %, zejména 5 až 20 %.
4. 4. Třecí obložení podle nároku 3, vyznačující se t í m, že vlákny vyztužený brusný element (6) obsahuje ařamidová vlákna.
5. 5. Třecí obložení podle nároku 3, vyznačující se t í m, že vlákny vyztužený brusný element (6) obsahuje skleněná nebo keramická vlákna.
6. 6. Třecí obložení podle nároku 3, vyznačující se t í m, že vlákny vyztužený brusný element (6) obsahuje uhlíková vlákna.
7. 7. Třecí obložení podle jednoho z nároků 3 až 6, vyznačující se tím, že vlákny vyztužený brusný element (6) obsahuje směs aramidových vláken, čedičových vláken, přírodních minerálních vláken, syntetických minerálních vláken, skleněných vláken, keramických vláken a/nebo uhlíkových vláken, přičemž přizpůsobení koeficientu tření třecího elementu (4) je dosaženo směšovacím poměrem těchto vláken.
8. 8. Způsob výroby třecího obložení, zejména pro brzdy, lisováním bezazbestového třecího materiálu do tvaru třecí vrstvy, vyznačující se tím, že brusné elementy tvaru vrstvy se vyrobí odděleně protlačováním, lisováním nebo ražením a potom se lisuje brusný element, jako vložená vrstva, spolu s několika vrstvami třecího elementu.