DE10319426A1

DE10319426A1 - Reibbelagmischung für Brems- und Kupplungsbeläge

Info

Publication number: DE10319426A1
Application number: DE2003119426
Authority: DE
Inventors: Reinhard Mowka
Original assignee: Mowka Reinhard Dipl-Ing-Chem
Current assignee: Mowka Reinhard Dipl-Ing-Chem
Priority date: 2003-04-29
Filing date: 2003-04-29
Publication date: 2004-11-25

Abstract

Es wird eine Reibbelagmischung für Brems- und Kupplungsbeläge, umfassend ein Gemisch aus Metalloxyden sowie gegebenenfalls Metallen, organischen Verbindungen sowie Reib- und Füllstoffen, vorgeschlagen. Erfindungsgemäß enthält die Mischung elementaren Schwefel in ihrer in Brems- und Kupplungsbelägen kompaktierten Endform.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibbelagmischung für Brems- und Kupplungsbeläge, umfassend ein Gemisch aus Metallsulfiden sowie gegebenenfalls Metallen, organischen Verbindungen sowie Reib- und Füllstoffen.
Eine Reibbelagmischung dieser Art ist bekannt (DE-A-198 15 992). Im Stand der Technik sind viele unterschiedliche Reibbelaggemische bekannt, denen allen mehr oder weniger identisch die Aufgabe zugrunde liegt, den Reib- wertverlauf der aus den Gemischen hergestellten Bremsund Kupplungsbeläge und den Belagverschleiß gegenüber bis dahin bekannten Reibbelagmischungen zu verbessern.
Bekannt ist, daß z. B. moderne Automobile, bei denen die Brems- und Kupplungsbeläge aus den besagten Reibbelagmischungen hergestellt verwendet werden, Geschwindigkeiten von über 150 km/h erreichen mit der Folge, daß beim Bremsen der Automobile bei dieser und höherer Geschwindigkeit als 150 km/h Temperaturen von weit oberhalb 350° C erreichen, so daß die Brems- und Kupplungsbeläge zwingend diesen Temperaturen standhalten müssen, ohne dabei Einbußen beim Reibwert und über den zu erwartenden Belagverschleiß hinaus verzeichnen zu müssen.
Beim Bremsen von Automobilen bei hoher Geschwindigkeit über 150 km/h treten zudem aufgrund unterschiedlichen Belagverschleißes an den Bremseinrichtungen der Räder der Automobile unterschiedliche Bremswirkungen auf, was bei Bremsvorgängen bei niedrigen Geschwindigkeiten nicht signifikant in Erscheinung tritt, bei höheren Geschwindigkeiten aber bisweilen starke Vibrationen der Bremsen und deren Aufhängung zur Folge hat, was nicht nur subjektiv für den Fahrzeugführer als störend empfunden wird, sondern auch in erheblichem Maße bei hohen Geschwindigkeiten des Automobils, von denen aus der Bremsvorgang eingeleitet wird, negative Einflüsse in bezug auf die Sicherheit des Automobils hat.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Bremsund Kupplungsbeläge aus einer Reibbelagsmischung der eingangs genannten Art zu schaffen, die im Vergleich zu bisherigen Reibbelagmischungen in zu Brems- und Kupplungsbelägen kompaktierter Endform auch bei Belastungen oberhalb einer Temperatur 350° C und beispielsweise einer Geschwindigkeit eines damit ausgerüsteten Fahrzeugs von mehr als 150 km/h derart zu stabilisieren, daß der Reibwert daraus hergestellter Brems- und Kupplungsbeläge verbessert wird, eine höhere Standzeit derartiger Bremsund Kupplungsbeläge gegenüber bisherigen Erzeugnissen dieser Art erreicht wird und dennoch eine Reibbelagmischung für die angesprochenen Produkte bereitgestellt wird, die gegenüber bisherigen Produkten dieser Art ausgesprochen umweltfreundlich ist und einfach und kostengünstig bereitgestellt werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Mischung elementaren Schwefel in ihrer zur Bremsund Kupplungsbelägen kompaktierten Endform enthält.
Elementarer Schwefel bedeutet in diesem Zusammenhang, daß der Schwefel, anders als bei den bisher im Stand der Technik bekannten Reibbelagmischungen, nicht als Metallsulfid vorliegt, sondern in elementarer Form. In ihrer zu Brems- und Kupplungsbelägen kompaktierten Endform soll bedeuten, daß die erfindungsgemäße Reibbelagmischung dann, wenn sie zu Brems- und Kupplungsbelägen geformt worden ist, den Schwefel dennoch in elementarer Form enthält.
Der Nachteil der bisher als Komponente der Reibbelagmischung beim Stand der Technik verwendeten Metallsulfide ist einerseits der hohe Preis (wenn beispielsweise Zinnsulfid verwendet wird, der ein Vielfaches so hoch wie beispielsweise Antimontrisulfid ist). Zudem haben die bekannten Metallsulfide im Reibbelaggemisch nicht ausreichend gute Schmiereigenschaften bei hohen Belastungen. Es wurde bei den voraufgeführten bekannten Zusammensetzungen der Reibbelagmischung beobachtet, daß in dem Belastungsbereich beim Abbremsen eines Automobils beispielsweise von Geschwindigkeiten oberhalb 150 km/h ein sehr starker Reibwertabfall und ein hoher Verschleiß auftrat.
Mittels der erfindungsgemäßen Lösung kann hingegen eine bei Brems- und Kupplungsbelägen aus der erfindungsgemäßen Reibbelagmischung hergestellt eine hohe Stabilität beobachtet werden, und zwar auch bei hohen Temperaturen oberhalb 350° C und Geschwindigkeiten oberhalb von 150 km/h, wobei der bei Metallsulfiden oder sonstigen Ersatzsulfiden beobachtete Verschleiß erfindungsgemäß nicht mehr auftritt und auch aufgabengemäß ein umweltfreundliches Produkt zur Verfügung steht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt der Anteil elementaren Schwefels in der Mischung im Bereich von 1,5 % bis 10 %, vorzugsweise 3–6 %.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Begriff "elementarer Schwefel" auch dessen beständige Modifikationen umfaßt.
Mittels der vorangehend aufgeführten Mischung, d.h. Schwefel im Bereich von 5 % bis 10 %, kann die Reibwertstabilität für den gesamten Anwendungsbereich derartig zusammengesetzter bzw. aufgebauter Brems- und Kupplungsbeläge nochmals verbessert werden. Auch ist unter Zugrundelegung dieses Mischungsbereichs eine deutlich reduzierte Vibration der Bremsen und deren Aufhängung während der Abbremsung von hohen Geschwindigkeiten oberhalb 150 km/h beobachtet worden.
Zusätzlich zum elementaren Schwefel kann die Reibbelagmischung auch Graphit enthalten, um beispielsweise die Schmiereigenschaften der aus der erfindungsgemäßen Reibbelagmischung hergestellten Brems- und Kupplungsbeläge zu verbessern. Gleiches gilt sinngemäß für den vorteilhaften Zusatz von Phosphaten zur Reibbelagmischung.
Zum Verständnis der Erfindung wird noch ergänzend auf nachfolgende Figuren Bezug genommen. Darin zeigens
1 das Verhalten des Reibwertes über die Temperatur der erfindungsgemäßen Reibbelagmischung und einer Reibbelagmischung ohne elementaren Schwefel,
2 in Form einer Tabelle das Reibwertverhalten in Abhängigkeit der Temperatur bei ausgewählten Temperaturwerten bei der erfindungsgemäßen Reibbelagmischung und einer Reibbelagmischung ohne elementaren Schwefel,
3 der Verlauf des Verschleißes eines mit der erfindungsgemäßen Reibbelagmischung aufgebauten Belages sowie eines Belages, der keinen elementaren Schwefel enthält, gemessen über eine bestimmte Zeit, und
4 der Belagverschleiß gem. 3, jedoch in Form einer Tabelle dargestellt.
Aus den 1 und 2 ist deutlich das verbesserte Reibwerteverhalten der erfindungsgemäßen Reibbelagmischung gegenüber einer Reibbelagmischung ohne elementaren Schwefel im Bereich hoher Temperaturen ersichtlich. Daraus ist die erfindungsgemäß erreichte Lösung der Aufgabe, nämlich bei Belastungen oberhalb einer Temperatur von 350° C den Reibwert gegenüber im Stand der Technik bekannten Reibwerten ohne den erfindungsgemäß verwendeten elementaren Schwefel zu verbessern, ersichtlich.
Aus den 3 und 4 ist ebenfalls ersichtlich, daß erfindungsgemäß ebenfalls die Aufgabe gelöst wird, den Verschleiß eines aus der erfindungsgemäßen Reibbelagmischung hergestellten Belages gegenüber dem Belagverschleiß bisheriger Reibbelagmischungen, die den elementaren Schwefel nicht enthalten, zu vermindern.

Claims

Reibbelagmischung für Brems- und Kupplungsbeläge, umfassend ein Gemisch aus Metallsulfiden sowie gegebenenfalls Metallen, organischen Verbindungen sowie Reib- und Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung elementaren Schwefel in ihrer zu Brems- und Kupplungsbelägen kompaktierten Endform enthält.
Reibbelagmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil elementaren Schwefels in der Mischung im Bereich von 1,5 % bis 10 % liegt.
Reibbelagmischung nach einem oder beidem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung Graphit enthält.
Reibbelagmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung Phosphat enthält.