DE1400410C

DE1400410C - Friction pairing for brakes and clutches

Info

Publication number: DE1400410C
Authority: DE
Inventors: Warren Ross Lacroix Arthur Jacqes Bridgeport Conn Jensen (V St A )
Original assignee: Raybestos Manhattan Ine , Passaic, NJ (VStA)
Publication date: 1971-04-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibpaarung für Bremsen und Kupplungen, deren eine Komponente ein wärmeisolierender Reibbelag aus Faser-, Zusatz- und Füllstoffen und einem organischen Bindemittel und deren andere Komponente ein metallischer Reibkörper aus Kupfer oder ähnlich gut wärmeleitenden Metallen oder Metallegierungen ist, der eine Innenkühlung mit einer umlaufenden Flüssigkeit aufweist.The invention relates to a friction pairing for brakes and clutches, one component of which is a heat insulating one Friction lining made of fibers, additives and fillers and an organic binder and their the other component is a metallic friction body made of copper or similarly heat-conducting metals or metal alloys that have internal cooling with a circulating liquid.

Es sind Reibpaarungen bekannt, in denen fiüssigkeitsgekühlte Reibkörper aus Kupfer mit Reibbelägen auf Asbestgrundlage zusammenwirken. Es sind weiter Reibbeläge mit hohem Cellulosegehalt bekannt. Diese bekannten Reibpaarungen nutzen sich verhältnismäßig schnell ab.Friction pairings are known in which liquid-cooled friction bodies made of copper with friction linings cooperate on an asbestos basis. There are also known friction linings with a high cellulose content. This known friction pairings wear out relatively quickly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Reibpaarungen für Kupplungen und Bremsen so zu verbessern, daß sie sich wesentlich weniger als bekannte Reibpaarungen abnutzen.The invention is based on the object of improving friction pairings for clutches and brakes in such a way that that they wear out much less than known friction pairings.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise der Fasergehalt der für die Herstellung des wärmeisolierenden Belages verwendeten Masse von 10 bis 40 Volumprozent und wenigstens 75 Volumprozent der Fasern aus organischen Fasern besteht, wobei der metallische Reibkörper einen Schmelzpunkt über etwa 815°C und ein Wärmeleitvermögen von wenigstens 40% des reinen elektrolytischen Kupfers aufweist und nicht mehr als 10 Volumprozent der Faser- und Zusatzstoffe in an sich bekannter Weise härter als der metallische Reibkörper sind.This object is achieved according to the invention in that the fiber content is known per se the mass of 10 to 40 percent by volume and used for the production of the heat-insulating covering at least 75 percent by volume of the fibers consists of organic fibers, the metallic friction body a melting point above about 815 ° C and a thermal conductivity of at least 40% of pure has electrolytic copper and does not contain more than 10 percent by volume of the fibers and additives in an are known to be harder than the metallic friction body.

Hierdurch läßt sich nicht nur die Lebensdauer von Reibpaarungen für Kupplungen, Bremsen u. dgl. verlängern, sondern es ist im Vergleich zu den bekannten Reibpaarungen mit Belägen auf Asbestgrundlage möglich, die Reibflächen zu verringern oder die Wärmeabsorptionsfähigkeit ohne Vergrößerung der Reibflächen etwa zu verdoppeln. Diese Vorteile werden erhalten, ohne daß wesentliche Eigenschaften bekannter Reibpaarungen aufgegeben werden müssen.This not only reduces the service life of friction pairings for clutches, brakes and the like. lengthen, but it is in comparison to the known friction pairings with asbestos-based coverings possible to reduce the friction surfaces or the heat absorption capacity without enlarging to double the friction surfaces. These advantages are obtained without substantial Properties of known friction pairings have to be abandoned.

Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung besteht der metallische Reibkörper aus Silber oder einer Silber-Kupfer-Legierung.In one embodiment according to the invention, the metallic friction body consists of silver or a silver-copper alloy.

Bei einer weiteren Ausführungsform enthält der wärmeisolierende Reibbelag als Faserbestandteil wenigstens 10 Volumprozent Asbest.In a further embodiment, the heat-insulating friction lining contains as a fiber component at least 10 percent by volume asbestos.

An Hand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail with the aid of the figures.

F i g. 1 zeigt eine graphische Darstellung der Abnutzung zusammengesetzter Reibbeläge einiger Reibpaarungen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Energieabsorption;F i g. Figure 1 shows a graph of the wear and tear of composite linings for some Friction pairings as a function of the speed of energy absorption;

F i g. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Abnutzung eines llüssigkeitsgekühlten Kupferreibkörpers zweier Reibpaarungen in Abhängigkeit von der Absorptionsgeschwindigkeit der Energie.F i g. 2 shows a graphical representation of the wear of a liquid-cooled copper friction body two friction pairings depending on the rate of absorption of the energy.

Die bei dein Eingriff des nichtmetallischen wärmeisolierenden zusammengesetzten Reibbelags und des metallischen Reibkörpers miteinander an der Kontaktfläche erzeugte Wärme wird durch den metallischen Körper abgeleitet und auf die Kühlflüssigkeit übertragen, die ihn an der Rückseite berührt.The non-metallic heat insulating composite friction lining and the metallic friction body with each other at the contact surface generated heat is dissipated through the metallic body and transferred to the coolant, that touches him on the back.

Die zusammengesetzten Reibbeläge bestehen im wesentlichen aus faserverstärkten, gehärteten, organischen Bindemitteln. Sie weisen nach Bedarf noch organische oder anorganische Zusätze auf, die die Reibung vermehren oder in ihrer Art abändern oder bloße Füllstoffe sind.The composite friction linings consist essentially of fiber-reinforced, hardened, organic Binders. If required, they also have organic or inorganic additives that the Increase or change the type of friction or are mere fillers.

Die Bindemittel sind im allgemeinen wärmehärtbare Harze, wie z. B. übliche oder ölmodifizierte Phenolaldehydharze, Epoxydharze, oder Polyesterharze, trocknendes Öl, vulkanisierbarer natürlicher oder synthetischer Kautschuk, oder alle die Mischungen dieser Stoffe, die durch Wärmeeinwirkung in einen gehärteten Zustand übergeführt werden können.The binders are generally thermosetting resins such as e.g. B. conventional or oil-modified phenol aldehyde resins, Epoxy resins, or polyester resins, drying oil, natural or vulcanizable synthetic rubber, or all the mixtures of these substances, which by the action of heat into a hardened state can be transferred.

Bei den Zusätzen kann es sich bei den Füllstoffen z. B. um Permanentweiß, das die Härte 3 nach MohsIn the case of additives, the fillers can be, for. B. Permanent white, which has a hardness of 3 according to Mohs

ίο Härteskala aufweist, Lehm oder Talk und bei den Schmiermitteln z. B. um Graphit, Bleiglätte, Bleiteilchen oder Schwefel handeln. Als organische Substanzen, die die Reibung erhöhen, sind z. B. vorvulkanisierter Kautschuk oder Gardolit-Teilchen bekannt. Die letzteren sind ein ForrVialdehyd-Reaktionsprodukt des Cashew-Nußschalenöls, ein Phenolharzmaterial und anorganische Reibstoffe, wie z. B. Kieselerde mit einer Härte von 3 bis 4, Eisenoxyd mit einer Härte von etwa 4,5 bis 5,5 und Pyrite (Kies) mit einer Härte von etwa 6.ίο has hardness scale, clay or talc and at the Lubricants e.g. B. graphite, black lead, lead particles or sulfur. As organic Substances that increase friction are, for. B. pre-vulcanized rubber or Gardolit particles are known. The latter are a formaldehyde reaction product of cashew nut shell oil, a phenolic resin material and inorganic friction materials, such as. B. silica with a hardness of 3 to 4, iron oxide with a hardness of about 4.5 to 5.5 and pyrite (gravel) with a hardness of about 6.

Die verstärkenden Fasern sind hauptsächlich Asbeste, die eine Härte von etwa 5 aufweisen, welchen manchmal kleinere Anteile von Cellulosefasern zugefügt sind, um die Reibung zu erhöhen. Solche asbestfaserverstärkten zusammengesetzten Reibbeläge, die mit üblichen luftgekühlten Stahl- oder Eisentrommeln zusammenwirken, haben im Kraftfahrzeugbau und bei ähnlichen Einrichtungen mit einer Energiebelastung von maximal 163 Watt/cm² eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa 40 000 km. Bei Flugzeugen, deren Reibbeläge einer durchschnittlichen Energiebelastung von 500 bis 800 Watt/cm² ausgesetzt sind, wurden bisher 100 Landurigen als annehmbare Lebensdauer angesehen. Wenn die asbestfaserverstärkten Reibbeläge zusammen mit den flüssigkeitsgekühlten Gegenreibkörpern der beschriebenen Art für diese Flugzeuge verwendet werden, reicht dagegen die Lebensdauer des Belags wenigstens für 1000 Landungen.The reinforcing fibers are mainly asbestos, which have a hardness of about 5, to which sometimes smaller amounts of cellulose fibers are added in order to increase the friction. Such asbestos-fiber-reinforced composite friction linings, which interact with conventional air-cooled steel or iron drums, have an average service life of about 40,000 km ^{in motor vehicle construction and in similar facilities with an energy load of a maximum of 163 watts / cm 2.} In aircraft, the friction linings of which ^{are exposed to an average energy load of 500 to 800 watts / cm 2} , 100 landers have so far been regarded as an acceptable service life. If the asbestos fiber-reinforced friction linings are used together with the liquid-cooled counter friction bodies of the type described for these aircraft, however, the service life of the lining is sufficient for at least 1000 landings.

Bei dem Versuch, dieselben asbestfaserverstärkten Beläge mit flüssigkeitsgekühlten Gegenreibkörpern in den vorher beschriebenen Fahrzeugen, d. h. bei niederer oder mittlerer Bremsleistung zu verwenden, wurde gefunden, daß eine lOfache Verringerung der Abnutzung nicht mehr gegeben war. Sowohl der metallische flüssigkeitsgekühlte Gegenreibkörper, der eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, als auch der asbestfaserverstärkte Belag haben sich wirtschaftlich ungünstig abgenutzt, wie es aus der Fig. 1 zu ersehen ist.When trying to use the same asbestos-fiber-reinforced coverings with liquid-cooled counter friction bodies in the vehicles described above, d. H. to be used with low or medium braking power, it was found that there was no longer a 10-fold reduction in wear. Both the metallic liquid-cooled counter friction body, which has a high thermal conductivity, as well as the Asbestos-fiber-reinforced coverings have worn out in an economically unfavorable manner, as can be seen from FIG. 1 is.

In F i g. 1 ist die Abnutzung von faserverstärkten Reibbelägen pro 1000 Abbremsungen in Abhängigkeit von der Energieabsorption pro einmaligem Anhalten aufgetragen. Die Meßwerte sind das Ergebnis von Vergleichsversuchen mit Reibbelägen mit verschieden zusammengesetzten Faserverstärkungen an flüssigkeitsgekühlten Bremsbacken.In Fig. 1 is the wear and tear of fiber-reinforced friction linings per 1000 braking operations applied from the energy absorption per stopping. The measured values are the result of Comparative tests with friction linings with differently composed fiber reinforcements on liquid-cooled ones Brake shoes.

Die untersuchten J^eibbeläge bestanden aus Mischungen, die annähernd 20 Volumprozent verstärender Fasern, 42 Volumprozent wärmehärtbares organisches Bindemittel und als Rest Füllstoffe enthielten. Bei einer Mischung bestanden sämtliche Fasern aus Asbest und bei einer anderen aus Cellulose.The jib coverings examined consisted of mixtures, the approximately 20 volume percent reinforcing fibers, 42 volume percent thermoset organic Contains binders and the remainder fillers. When mixed, all of the fibers consisted of Asbestos and another cellulose.

Bei den Versuchen wurden Beläge von 323 cm² verwendet, mit denen ein Schwungrad von 1000 kg aus einer Umfangsgeschwindigkeit von 80,5 kg/Stunde an der Reibfläche mit einer Verzögerung von 4,57 m/ see² abgebremst wurde.In the tests, coverings of 323 cm ^{2 were} used, with which a flywheel of 1000 kg was braked from a circumferential speed of 80.5 kg / hour on the friction surface with a deceleration of 4.57 m / sec ^2.

In der Kurve A sind die Werte aufgetragen, die sich beim Abbremsen des asbestfaserverstärkten Belages auf einer wassergekühlten Bremsbackenfläche aus Elektrolytkupfer ergeben haben. Die Kurve zeigt, daß die Verringerung der Abnutzung dieses Bremsbelags gegenüber der Abnutzung auf einer üblichen Eisentrommel, wie sie in Kurve B dargestellt ist, nicht so groß ist, daß sie in wirtschaftlicher Hinsicht ins Gewicht fällt. Die Abnutzung eines nur Cellulosefasern enthaltenden Reibbelages auf den üblicherweise angeordneten luftgekühlten Eisenbremstrommeln liegt, wie in Kurve C dargestellt, höher als bei Kurve B. Curve A shows the values that resulted from braking the asbestos-fiber-reinforced lining on a water-cooled brake shoe surface made of electrolytic copper. The curve shows that the reduction in the wear of this brake lining compared to the wear on a conventional iron drum, as shown in curve B, is not so great that it is of economic importance. The wear of a friction lining containing only cellulose fibers on the usually arranged air-cooled iron brake drums is, as shown in curve C, higher than in curve B.

Im Hinblick auf den Unterschied zwischen den Kurven B und A wäre nun zu erwarten gewesen, daß ein cellulosefaserverstärkter Reibbelag bei einer Bremsung auf einem wassergekühlten Gegenreibkörper aus Kupfer sich entsprechend- der Kurve D verhalten würde. Überraschenderweise ist jedoch die Abnutzung des mit Cellulosefasern verstärkten Belages an flüssigkeitsgekühlten Backen gering, wobei eine Energieabsorption bis zu etwa 245 bis 326 Watt/ cm² beobachtet worden ist. Gleichzeitig wurde die Lebensdauer des Kupferkörpers erhöht.With regard to the difference between curves B and A, it would have been expected that a cellulose fiber-reinforced friction lining would behave according to curve D when braking on a water-cooled counter friction body made of copper. Surprisingly, however, the wear of the cellulose fiber-reinforced covering on liquid-cooled jaws is low, with energy absorption of up to approximately 245 to 326 watts / cm ^{2 being} observed. At the same time, the service life of the copper body was increased.

Die Versuche, in denen Reibbeläge mit Cellulosefasern mit denen mit Asbestfasern verglichen worden sind, sind an Bremsflächen durchgeführt worden, die eine wirksame Fläche von 323 cm² aufwiesen, wobei die mit einer Kupferschiene ausgestatteten Bremsbacken auf ihren Innenflächen mit Wasser gekühlt worden sind, das mit einer Fördermenge von 95 1 pro Minute umgepumpt wurde. Die Bremse wurde an einem Schwungrad von 1000 kg unter lOOmaligem Anhalten bei 480 Umdrehungen pro Minute, was einer Geschwindigkeit von 64,5 km/Stunde entspricht, eingefahren. Hierauf wurde die Bremse zusätzlich lOOmal angehalten aus einer Geschwindigkeit von 600 Umdrehungen pro Minute, was einer Geschwindigkeit von 80,5 km/Stunde entspricht, oder es wurde weitergefahren bis zur Anlage der gesamten Reibfläche. Die Bremse wurde dann auseinandergenommen und an vier Punkten der Kupferschiene und an zwölf Punkten des zusammengesetzten Reibbelags Messungen vorgenommen. Hierauf wurde die Bremse wieder zusammengesetzt und mit 600 Umdrehungen pro Minute laufengelassen und nach 500maIigem Abbremsen jeweils in Abständen von 2 Minuten mit 4,57 m/sec² Verzögerung erneut auseinandergenommen und die Abnutzung wie zuerst gemessen.The tests, in which friction linings with cellulose fibers were compared with those with asbestos fibers, were carried out on braking ^{surfaces which had an effective area of 323 cm 2} , the inner surfaces of the brake shoes equipped with a copper rail being cooled with water that was mixed with a flow rate of 95 1 per minute was pumped. The brake was applied to a flywheel of 1000 kg while stopping 100 times at 480 revolutions per minute, which corresponds to a speed of 64.5 km / hour. The brake was then stopped 100 times from a speed of 600 revolutions per minute, which corresponds to a speed of 80.5 km / hour, or the drive was continued until the entire friction surface was in contact. The brake was then disassembled and measurements taken at four points on the copper bar and at twelve points on the composite friction lining. The brake was then reassembled and allowed to run at 600 revolutions per minute and, after braking 500 times, was disassembled again at intervals of 2 minutes with a ^{delay of 4.57 m / sec 2} and the wear was measured as first.

Die durchschnittliche Abnutzung pro 1000 Abbremsungen wurde mit 0,00178 cm sowohl für den Gegenreibkörper aus Kupfer als auch für den Reibbelag auf Cellulosegrundlage gemessen im Vergleich zu 0,01118 cm für den Gegenreibkörper aus Kupfer und den Reibbelag auf Asbestgrundlage. Die kinetische Energie betrug in jedem Fall 25 400 m kg. Damit ergibt sich eine Energieabsorption von etwa 158 Watt/ cm².The average wear per 1000 brakes was measured to be 0.00178 cm for both the counter friction body made of copper and for the cellulose-based friction lining, compared to 0.01118 cm for the counter friction body made of copper and the asbestos-based friction lining. The kinetic energy was 25,400 m kg in each case. This results in an energy absorption of around 158 watt / cm ² .

Es wurde ein ähnlicher Versuch durchgeführt, um die Abnutzung dt-; cellulosefaserhaltigen Reibbelags mit "dem wassergekühlten Gegenreibkörper aus Kupfer bei der doppelten Energieabsorption zu prüfen. Ausgehend von einer kinetischen Gesamtenergie von 50,000 mkg mit einer Geschwindigkeit die 112,5 km/ Stunde, was einer Energieabsorption von ungefähr 228 Watt/cm² entsprach, wurde eine Abnutzung von 0,00864 cm für den Reibbelag auf Cellulosegrundlage und 0,0114 cm für den Gegenreibkörper aus Kupfer festgestellt. Im Vergleich dazu betrugen .die Abnutzung für den Reibbelag auf Asbestgrundlage 0,0406 cm und für den flüssigkeitsgekühlten Gegenreibkörper aus Kupfer 0,0330 cm.A similar attempt was made to determine the wear dt-; Cellulose fiber-containing friction lining with "the water-cooled counter friction body made of copper to test with double energy absorption. Starting from a total kinetic energy of 50,000 mkg at a speed of 112.5 km / hour, which corresponded to an energy absorption of approximately 228 watt / cm ² , a wear and tear of 0.00864 cm for the cellulose-based friction lining and 0.0114 cm for the copper counter-friction body, compared to 0.0406 cm for the asbestos-based friction lining and 0.0330 cm for the liquid-cooled copper counter-friction body.

Ein weiterer Versuch mit einer kinetischen Gesamtenergie von 83 000 m kg bei einer Geschwindigkeit, die 145 km/Stunde entsprach, bei der eine Energieabsorption von annähernd 285 Watt/cm² vorlag, wurde vorgenommen. Es ergab sich eine Abnutzung von 0,0382 cm für den Reibbelag auf Cellulosefasergrundlage und 0,0305 cm für den flüssigkeitsgekühlten Gegenreibkörper aus Kupfer. Im Vergleich hierzu wurde für den Reibbelag auf Asbestfasergrundlage eine Abnutzung von 0,056 cm und für den flüssigkeitsgekühlten Gegenreibkörper aus Kupfer eine Abnutzung von 0,0783 cm gemessen.Another test was carried out with a total kinetic energy of 83,000 m kg at a speed corresponding to 145 km / hour, at which there was an energy absorption of approximately 285 watt / cm ² . There was a wear of 0.0382 cm for the cellulose fiber-based friction lining and 0.0305 cm for the liquid-cooled counter friction body made of copper. In comparison, a wear of 0.056 cm was measured for the friction lining based on asbestos fibers and a wear of 0.0783 cm for the liquid-cooled counter friction body made of copper.

F i g. 2 zeigt in einem Schaubild die Abnutzung eines flüssigkeitsgekühlten Gegenreibkörpers aus Kupfer für 1000 Eingriffe in Abhängigkeit der Energieabsorption pro einmaligem Abbremsen auf Grund der vorangegangenen Versuchsreihen. In dieser Figur sind beide Kurven A und B auf die Werte bezogen, die sich bei Verwendung von flüssigkeitsgekühlten Gegenreibkörpern aus Kupfer zusammen mit asbestfaserverstärktem Reibbelag bzw. mit cellulosefaserverstärktem Reibbelag ergeben haben. Die Kurven zeigen, daß in den betrachteten Energiebereichen, die günstigen, in F i g. 1 dargestellten Abnutzungsverhältnisse der Reibbeläge nicht auf Kosten einer übermäßig großen Abnutzung des Gegenreibkörpers aus Kupfer beruhen.F i g. 2 shows in a diagram the wear and tear of a liquid-cooled counter friction body made of copper for 1000 interventions as a function of the energy absorption per one-time braking based on the previous series of tests. In this figure, both curves A and B are related to the values that resulted when using liquid-cooled counter friction bodies made of copper together with asbestos-fiber-reinforced friction lining or with cellulose-fiber-reinforced friction lining. The curves show that in the energy ranges considered, the favorable ones shown in FIG. 1 shown wear conditions of the friction linings are not based on the expense of excessive wear of the counter friction body made of copper.

Nachfolgend werden Zusammensetzungen für faserverstärkte, gehärtete, organisches Bindemittel enthaltende Reibbeläge angegeben, wie sie in den vorstehend beschriebenen Versuchen verwendet worden sind. In dem einen Fall besteht der Faserzusatz ausschließlich aus kurzen Asbestfasern, in dem anderen ausschließlich aus Cellulosefasern, wie z. B. Baumwollflocken, gebleichte Sulfit-Baumwollbrei-Linters oder Fasern oder Mischungen von Fasern aus gewebter oder nicht gewebter regenerierter Cellulose. Die Prozentanteile sind auf das Volumen bezogen, da die Verteilung der Teilchen von größerem Einfluß als ihr relatives Gewicht ist.The following are compositions for fiber-reinforced, hardened, organic binder-containing compositions Friction linings indicated as used in the experiments described above are. In one case the fiber additive consists exclusively of short asbestos fibers, in the other made exclusively of cellulose fibers, such as. B. cotton flakes, bleached sulfite cotton pulp linters or Fibers or blends of fibers made from woven or non-woven regenerated cellulose. the Percentages are based on volume, since the distribution of the particles has a greater influence than you do relative weight is.

B e i s ρ i e 1 IB e i s ρ i e 1 I

Fasern 20,52%Fibers 20.52%

Bindemittelbinder

ölmodifiziertes Phenolharz .. 21,40oil-modified phenolic resin .. 21.40

Phenolharz 7,70 , ._Phenolic resin 7,70, ._

Latexkautschukfeststoffe 10,33 1 ⁴²>^4/ /0Latex rubber solids 10.33 1 ⁴² > ^{4 /} / 0

Schwefel 3,04Sulfur 3.04

Füllstoffe Cardolite, Korngröße, bis zuFillers cardolite, grain size, up to

0,84 mm 11,380.84 mm 11.38

Graphit 7,56Graphite 7.56

Baryt-Pulver 5,46Barite powder 5.46

18 7o Bleiglätte, Korngröße bis \ 37,01 °/₀ 18 7o black lead, grain size up to \ 37.01 ° / ₀

zu 0,044 mm 6,80to 0.044 mm 6.80

Pyrit, Korngröße bis zuPyrite, grain size up to

0,42 mm 4,710.42 mm 4.71

Weichmacher 1,10Plasticizer 1.10

100,00 °/₀ 100.00 ° / ₀

Die folgenden Beispiele stellen weitere geeignete Zusammensetzungen von faserverstärkten Reibungselementen entsprechend der vorliegenden Erfindung dar. ■The following examples provide further useful compositions of fiber reinforced friction elements in accordance with the present invention represents. ■

Beispiel II Fasern
Baumwoll-Linters 10,52 %Example II Fibers
Cotton linters 10.52%

Bindemittelbinder

Phenolharz 10,4 1Phenolic resin 10.4 1

Harz-Härtebeschleuniger .... 1,19Resin hardening accelerator .... 1.19

Kautschuk 10,1Rubber 10.1

Schwefel 3,5Sulfur 3.5

flüssiges Cashew-Nußschalen-liquid cashew nutshell

harz 15,1resin 15.1

FüllstoffeFillers

Ruß 5,05Carbon black 5.05

Baryt 5,23Barite 5.23

Talkum 10,31Talc 10.31

Bleiglätte . 8,76Black lead. 8.76

Kieselerde 7,53Silica 7.53

Autoreifenabfall 12,31Waste car tires 12.31

40,29 %40.29%

49,19%49.19%

Beispiel III FasernExample III fibers

Sulfitzellstoff* 29,51Sulphite pulp * 29.51

Asbestfasern 9,68Asbestos fibers 9.68

Bindemittelbinder

Phenolharz 25,26Phenolic resin 25.26

flüssiges Cordolite-Harz .... 7,64liquid cordolite resin .... 7.64

Latex-Kautschukfeststoffc ... 11,55Latex rubber solids c ... 11.55

Schwefel 3,71Sulfur 3.71

FüllstoffeFillers

Graphitflocken 4,30Graphite flakes 4.30

Bleistaub, Korngröße bis zuLead dust, grain size up to

0,149 mm 5,210.149 mm 5.21

Talkum 3,15Talc 3.15

100,00%100.00%

39,19%39.19%

48,16%48.16%

12,65%12.65%

100,00%100.00%

* Cellulosefascrn, die durch Aufschluß von zerkleinertem Holz nach dem in der Papierindustrie gebräuchlichen SulfitaufschluDverfahren hergestellt sind.* Cellulose fiber obtained by digesting crushed Wood according to the sulphite digestion process common in the paper industry are made.

härter als der metallische Gegenreibkörper sind. In diesem Zusammenhang ist ein Anteil an Asbestfasern als reibungsmodifizierender Füllstoff zu betrachten, der unterhalb der angegebenen Grenze verwendet werden kann, ohne sich ungünstig auf die Abnutzung des metallischen Gegenreibkörpers auszuwirken. are harder than the metallic counter-friction body. In this context, there is a proportion of asbestos fibers to be considered as a friction-modifying filler that is used below the specified limit can be without adversely affecting the wear and tear of the metallic counter-friction body.

Der Faseranteil sollte wenigstens etwa 10 Volumprozent sein, um die notwendige Festigkeit zu gewährleisten, jedoch soll er etwa 40 Volumprozent nicht überschreiten, da sich ein Überschuß über diese 40 Volumprozent ungünstig auf die Abnutzung auswirkt, und die Fasern sollten weiter wenigstens 75 Volumprozent aus organischem Fasermaterial, wie z. B. Baumwoll- oder Holzbrei, bestehen.The fiber content should be at least about 10 percent by volume to ensure the necessary strength, however, it should not exceed about 40 percent by volume, as there is an excess over this 40 percent by volume has an adverse effect on wear and tear, and the fibers should continue to be at least 75 percent by volume of organic fiber material, such as B. cotton or wood pulp exist.

Obgleich die Zusammensetzung aus 40 Volumprozent Fasern und 60 Volumprozent Bindemittel bestehen kann, ist die Verwendung von wenigstens 10 Volumprozent Füllstoffen wünschenswert, um die Abnutzung niedrig zu halten. Die Füllstoffe können bis zu etwa 60 Volumprozent betragen. Die festen Bindemittel sollten wenigstens volumengleich den Fasern sein.Although the composition of 40 percent by volume fibers and 60 percent by volume binder can exist, the use of at least 10 volume percent fillers is desirable in order to reduce the To keep wear and tear low. The fillers can be up to about 60 percent by volume. The firm ones Binders should be at least equal in volume to the fibers.

Die Brauchbarkeit der Cellulosefaser als einzige oder hauptsächliche Faserverstärkung des Reibbelags und der Ausschluß von wirksamen Anteilen von Stoffen, die härter als der flüssigkeitsgekühlte metallische Gegenreibkörper sind, ermöglicht die Verwendung von Metallen für den Gegenreibkörper, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzen und die naturgemäß weicher als die üblicherweise verwendeten Eisen- und Stahltrommeln oder Scheiben sind. Gleichzeitig ist eine geringe Abnutzung sowohl der Reibbeläge als auch der metallischen Gegenreibkörper der Reibpaarung gesichert. Andersereits hat die schnelle Wärmeabführung aus der Berührungsfläche der Reibkörper bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung relativ niedriger Temperaturen, insbesondere bei durchschnittlichen Belastungen von bis zu etwa 326 Watt/cm², es möglich gemacht, Cellulosefasern als wesentlichen oder einzigen faserverstärkenden Bestandteil zu verwenden. Unter diesen Bedingungen ist die Wärmebeständigkeit des Reibbelags kein ausschlaggebender Faktor mehr. Auch die Fliissigkeitskühlung ist bei diesen mittleren Energiebedingungen gänzlich ausreichend, da die Verkohlungstemperatur der Cellulose in der Zusammensetzung über 2O5°C beträgt.The usefulness of the cellulose fiber as the sole or main fiber reinforcement of the friction lining and the exclusion of effective proportions of substances that are harder than the liquid-cooled metallic counter-friction body enables the use of metals for the counter-friction body which have a high thermal conductivity and which are naturally softer than the usual used iron and steel drums or discs. At the same time, low wear of both the friction linings and the metallic counter-friction bodies of the friction pairing is ensured. On the other hand, the rapid dissipation of heat from the contact surface of the friction bodies while maintaining relatively low temperatures, especially at average loads of up to about 326 watts / cm ² , has made it possible to use cellulose fibers as the essential or sole fiber-reinforcing component. Under these conditions, the heat resistance of the friction lining is no longer a decisive factor. Liquid cooling is also entirely sufficient under these medium energy conditions, since the carbonization temperature of the cellulose in the composition is above 205 ° C.

Die wie vorstehend zusammengesetzten Gemische werden zu Streifen oder Blättern von gewünschter Stärke und Dichte nach den für die Herstellung von Reibbelägen bekannten Methoden geformt. Zum Beispiel werden alle Bestandteile, mit Ausnahme der Kautschukmilch (Latex), zunächst trocken gemischt und mit der Kautschukmilch dann weitergemischt, so daß sich eine plastische Masse ergibt, die dann in Streifenform ausgepreßt wird. Danach werden die Streifen auf die gewünschte Länge geschnitten und die Stücke mit einer Presse etwa 15 Minuten lang bei einer Temperatur von 173'C gepreßt, um das Harz zu härten und den Kautschuk zu vulkanisieren.The mixtures composed as above become strips or sheets of a desired one Thickness and density shaped according to the methods known for the manufacture of friction linings. To the For example, all ingredients, with the exception of the rubber milk (latex), are first mixed dry and then further mixed with the rubber milk, so that a plastic mass results, which is then in Strip shape is squeezed out. After that, the strips are cut to the desired length and the Pieces pressed with a press for about 15 minutes at a temperature of 173'C to make the resin to harden and vulcanize the rubber.

Obgleich die beigemengten Fasern zur Verminderung der Abnutzung Cellulosefasern sind und die durchschnittliche Härte der Reibbeläge nicht erheblich größer als die des flüssigkcitsgekühlten, metallischen Gegenreibkörpers sein soll, kann bis etwa 10 Volumprozent des Gemisches aus Füllstoffen bestehen, dieAlthough the added fibers to reduce wear and tear are cellulose fibers and the average Hardness of the friction linings is not significantly greater than that of the liquid-cooled, metallic one Should be Gegenreibkörpers, up to about 10 percent by volume of the mixture of fillers consist of

Claims

Patent claims:

1. Friction pairing for brakes and clutches, one component of which is a heat insulating one Friction lining made of fibers, additives and fillers and an organic binder and their the other component is a metallic friction body made of copper or a similarly good heat conductor Metals or metal alloys that have internal cooling with a circulating liquid has, characterized in that the fiber content in a known manner the mass used for the production of the heat-insulating covering of 10 to 40 percent by volume and at least 75 percent by volume of the lasers consists of organic fibers, wherein the metallic friction body has a melting point above about 815 ° C and a thermal conductivity

of at least 40 "/" of the pure clektrolytic copper and not more than 10 percent by volume of the fibers and additives are harder than the metallic friction body in a known manner.

2. friction pairing according to claim 1, characterized gc-

indicates that the metallic friction body is made of silver or a silver-copper alloy.

3. friction pairing according to claim 1 or 2, characterized in that the organic fibers in the heat-insulating friction body contain less than 10 percent by volume of asbestos.

1 sheet of drawings