Drerasklotz mit gesintertem Reibkörper Die Erfindung betrifft einen
gegen die hydraulischen Betätigungsorgane wärmeisolierten Bremsklotz mit gesintertem
Reibkörper, insbesondere für `feilbelagsclieibenbremsen*an Kraftfahrzeugen. Die
aus anorganischen Stoffen, hauptsächlich Metallpulvern oder Metalloxydpulvern, durch
Formpressen und Sintern hergestellten Reibwerkstoffe sind den organisch gebundenen
Reibwerkstoffen durch ihre hohe Wärmebeständigkeit so überlegen, daß man durch ihren
Einsatz zu sehr vorteilhaften, raumsparenden Konstruktionen gelangen kann. Nachteilig
ist jedoch in vielen Anwendungsfällen die gute Wärmeleitfähigkeit der im wesentlichen
metallischen, gesinterten Reibwerkstoffe, weil die bei der Umwandlung. der lcinetischen
Energie entstehende Wärme möglichst nicht auf die meist hydraulischen Betätigungsorgane
der Bremse übergehen soll. Da diese Schwierigkeiten unter Umständen auch schon bei
Bremsen mit organisch gebundenen Reibwerkstoffen auftreten, sind bereits eine Reihe
von Konstruktionen bekannt geworden, bei denen zwischen dem an der Brems-Scheibe
o:nliegenden Bremsbelag und den hydraulischen Betätigungsorganen Wärmeisolationsmittel
eingeschaltet sind, welche gewöhnlich entweder an dem lieil)helagträger oder an
dem Betätigungskolben befestigt sind. Als Nachteil der bekannten Konstruktionen
wird angesehen, daß die Wärmeisolationsmittel und ihre Befestigung entweder der
mechanischen oder der Wärmebeanspruchung nicht gewachsen sind. Beisliielsweise ist
ein Bremsklotz mit gesintertem Reibkörper bekannt geworden,-bei dem dieser unter
Einfügung einer dünnen Zwischenlage aus dem üblichen organisch gebundenen Reibwerkstoff
an einem Reibbelagträger vermaitlich durch Verkleben befestigt ist. Diese an sich
gute Konstruktioa
,-4äßt sich jedoch nur schwer verwirklichen, weil die Verbindung
des
Sinterkix@peics mit dem organischen Reibwerkstoff den Wärmebeanspruchungen
,durch die hohen Temperaturen vielfach nicht gewachsen ist,
so da sich
;ider Sin$t'rkörper während des Betriebes von der
Trägerflüche ablöst. .
93 wird daher als Aufgabe der Erfindung angesehen, eine
solche Raumform
'@ eines Bromsklotzts mit gesintertem Reibwerkstoff für
Teilbelagscheiben-
' @remsen,anzugeben, bei dem die vorher genannten Schwierigkeiten
ver-.
il eilen worden.
Der, erfindungsgemäße Bremsklotz ist dadurch gekennzeichnet,
daß der
,gi,.:fuxerte Reibkörper auf wenigstens drei von der Reibungsflüche
abge-
kolirten Sßiteuflächen von dem wärmeisolierenden Material
formschlüssig
'umgeben ist.
i Während die bekannten Ausführungen nur Isolationsmittel
zwischen dem
Kfatzriicken -- das ist die der Itßibungsfläche entgegengesetzte
Seiten-
fIiiche -.und dem ihn beaufschla;;enden llydruulikkolben
vorsehen, sollen
gtn:üß der( #rfindung noch mindestens zwei weitere
Seitenflächen des eigent-
lichen Ileibkörpers von dem wärmeisolierenden Material bedeckt
sein.
lrfe Wahl dieser zwei Seitenflächen hängt von der Bauart
der Bremszange
au und mug so vorgenommen werden, daß sich dort Isoliermaterial
befindet,
wo eine Berührung zu der Zange und damit
eine Wärmefortleitung auftreten
kann, -'s wird hierdurch erreicht, daß selbst eine
Teilummantelung eine
zusrxmmeiiliüngende Isolationsfläche bildet. Da die Ummantelung
formschlüssig
attin,soll und immer auch senkrecht zur Reibungsfläche befindliche
Seiten-
tlöchsn einbezogen sind, ist hierdurch eine Verklammerung
zwischen Reib-
ltiirper und Isolationsschicht gegeben. Diese Verklammerung
wird durch das
Beratellungsverfahren dann noch verbessert, wenn die Isolation
aus Kunst-
I
stoffpreriawasgen besteht, weil durch den Preß.,vorgang
die Porositüt und
normale Oberfläehenrauhigkeit des Sintermaterials zur innigen
Verbindung
in vIrteilheftee Weise mit herangezo.-;en'wird. Durch den
Preßvorganb wird
aUerdem der FormsahluB ohne weiteres erreicht.
Eine vorteilhafte Ausbildung eines solchen Bremsklotzes entsteht
da-
durch, daß der gesinterte Iteibkärper und das wärmeisolierende
Material.
an mindestens zwei zu der Reibungsfläche senkrechten Ebenen
durch
Profilierungen miteinander verzahnt sind. Durch eine derartige
Profi-
lierung wird die Haftfläche vergrößert und die Verklammerung.verbessert,
so tlaß sich die unterschiedliche Wärmeausdehnung von lsolations-
und
:int.ermaterial nicht so nachteilig auswirken kann. Damit es
bei der im
Laufe der Zeit durch das Bremsen auftretenden Abnutzung
des Reibkörpers
sticht zu zu grollen Änderungen der Reibfläche
kommt, wird man die Profilierung nicht zu grob wählen. Gewindeähnliche
Profile wie Trapez und
Sägezahn werden bevorzugt.
Eine weitere bevorzugte
Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch gegeben,
daß der Bremsklotz
durch ein den gesinterten Reibkörper tragendes Blechelement verstärkt
ist. Der Reibkörper wird beispielsweise durch Lötung mit dem Verstärkungsblech
verbunden. Hierbei ist es günstig, wenn das
ferstiirkungsblech den gesinterten
Reibkörper wenigstens teilweise überragt°odaß es von dem wäraeisoliernden
Material an mindestens zwei
Seäi.enflächen des Reibkörpers umgriffen
werden kann.
Weiter ist es -sehr vorteilhaft, wenn das Verstfrkuugsblech
Ausnelunungen aufweist, die mit dem wärmeisolierenden Material ausgefüllt
sind. Es
t:c: init hierdurch in günstiger Weise, eine Verklammerung des
in drei zueinander senkrechten Richtungen zu erreichen Wenn der gesinterte
Reibverkstoff eine genügende Festigkeit besitzt oder das
Isoliermaterial
den Sinterkörper derart ummantelt, daß er wie in einem
einseitig'offeneu
Behälter aufgenommen ist, und dabei ebenfalls eine
ausreichende
Festigkeit aufweist, benötigt man kein Verstärkungsblech
mehr.
In solchem Falle ist es von besonderen Vorteil, wenn das wärmeisolierende
Material
ein organisch gebundener Reibverkstoff ist. Dieser kann vort.cilhafterweise
einen ähnlichen Reibbeiwert haben wie der gesinterte Reibhärper,
so daß die bis zur Reibungsfläche reichende Ummantelung zttr
Lrc-iuswirlcung
des gesinterten Reibkörpers beiträgt. Außerdem hat die thnmantelung
bei stark abgenutztem, gesintertem Reibkörper noch eine
ausreichende
Bremswirkung. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es
vorteilhaft, den
äinterkörper so zu formen, daß er nicht nur Profi-
lierun.en
an den zu der Reibungsfläche senkrechten Seitenflüchen, son-(lern
auch Ausnehmungen oder Profilierungen an der Seiten- oder Rückenfläche
aufweist,' die der Reibungsfläche parallel ist.
lein weiterer Vorteil bei
der Anwendung von organisch gebundenem Reibwerl;stoff als Wärmeisolation
ergibt sich dadurch, daß die Übertragung
an Gf-r:iuscli verursachenden
Reibschwingungen auf die Bremszange erbclti:ert,, wenn nicht ganz verhindert,
wird.
Iii der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
schematisch
darge@f.ellt; es zeigen:
Figur 1) eine Draufsicht
auf die Reibungsfläche eines Brems-
klotzes, der längs einer Symmetrieebene
abgeschnitten
ist
Figur 2) einen Querschnitt des in Figur i) dargestellten
Bremsklotzes
Figur 3) eine Draufsicht auf die Iteibungafläche einer weiteren
vorteilhaften
Ausgestaltung eines Bremsklotzes, der
ebenfalls längs einer Symmetrieebene
abgeschnitten ist
Figur 11) einen Querschnitt des in Figur 3) dargestellten
üremsklotzes
Figur 5) eine Draufsicht auf die lteibungafläche einer bevor-
zugten
Auafülirungsform eines Bremsklotzes mit ver-
stärkendem Blechelement
Pigur
G) einen Querschnitt des in Figur 5) dargestellten
Dremsklotzes
in der durch die strichpunktierte Linie
angegebenen Fläche.
`i;>»
erkennt in den Figuren 1 und 2 eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Bremsklotzes
mit gesintertem Reibkörper 1, der an drei zu der Reibiir;sflüche 2 senkrechten Flächen
und an der der Reibungsflüche 2 gaigtenüberliegenden Fläehe'von einer Wärmeisolation
3 bedeckt ist. Zur Verbes::erung der Verbindung von Reibkörper 1 und Wärmeisolation
3 ist dürlleibkörper 1 an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen 4 mit er
Profilierung 5 versehen, die ein gewindeförmiges Profil hat. Für ,-in eine ausreichende
Verklammerung genügt es, wenn etwa nur die Hälfte der "ce:.teri:lächen 4 die Profilierung
5 zeigt, die wan beispielsweise durch :clilei:c:Ji herstellen könnte, wobei die
Profiltiefe bis zu einigen Zehntel ':ij.linietern betragen kann. Bei dieser Art
der Verbindung von Reibkörper. ;i.iil Isolation treten nur geringe Schwankungen
der Bremskräfte auf, selbst 4f11111 der Bromsklotz bis in den Bereich der Profilierung
abgenutzt wird, llei d@@r# Ausführungsform nach den Figuren 3 und li ist der Sinterkörper
11 an allen von der Reibungsfläche 21 abgelegenen Seiten von der Wärme-.isolation
31 umgeben. Der Sinterkörper ist in diesem Fall in seinem ..ntf#rei: feil 51 sich
verbreiternd treppenförmig abgestuft. Dies ist eine ";4.nstige Form, die zwar etwas
mehr Material beansprucht, die aber .'.:#ic'i durch Pressen hergestellt worden kann
und keinen besonderen @i@et.;;ang verlangt. Die Abstufungen können in der Größe
von mehreren Zehutei bis zu einem Millimeter betra-en. 1..enu das wärmeisolierende
Material 3 beziehungsweise 31 erfindungsgemäß organisch gebundener Reibwerkstoff
ist, dessen Reibbeiwert etwa eerselbe wie der des Sinterkörpers ist,
wird man bei der Abnutzung des
Drems:clotzes selbst bis in den Bereich
der Profilierung keine wesentli-Suhwankungen der Bremskräfte wahrnehmen können.
l:ei
der Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6 ist der Sinterreib-
körüex 12
auf einem Verstärkungsblech 62 befestigt. Das Verstärkungs.> L1,--h weist
an einander gegenüberliegenden Seiten profilierungsartigt, in die:@@in Fall
schwalbenschwanzförmige, erste Ausnehmungen 72 auf und überragt den- interkörper
an Stellen 82. Außerdem sind an dem Verstärkungs-
blech 62 weitere
zweite Ausnehmungen 92 vorgesehen.,Wenn der Sinter-
orper 12 von der Wärmeisolation 32 umpreßt wird, tritt die
Masse in-die
Ausnehmungen hinein, so daß der Sinterkörper und die Wärmeisolation
in-
-i zueinander senkrechten Richtungen miteinander verankert
sind.
t 'e
Die am Verstärkungsblech 62 noch vorgesehenen Breitlöcher
l0,dienen zur
Aufhängung und Führung des Bremsklotzes.-
Wenn das Sinter- und das Wärmeisolationsmaterial eine
genügende mechani-
Selce Festigkeit aufweisen, so daß man auf ein besonderes
Verstärl;ungs-
Lleeh 62 verzichten kann, wie bei den Ausführungen nach
den Figuren 1
,.,.. e, lassen sich den Ausnehmungen 92 ähnliche durch
entsprecheade
,stisiührutcg der Preßform auch bei den Sinterkörpern 1
und 11 vorsehen.
Dreras block with sintered friction body The invention relates to a brake block with sintered friction body, which is thermally insulated from the hydraulic actuators, in particular for `` filing disc brakes '' on motor vehicles. The friction materials produced from inorganic materials, mainly metal powders or metal oxide powders, by compression molding and sintering are so superior to the organically bound friction materials due to their high heat resistance that they can be used to achieve very advantageous, space-saving constructions. However, the disadvantage in many applications is the good thermal conductivity of the essentially metallic, sintered friction materials, because they are during the conversion. The heat generated by the lcinetic energy should, if possible, not be transferred to the mostly hydraulic actuating elements of the brake. Since these difficulties may also occur with brakes with organically bound friction materials, a number of constructions have become known in which heat insulation means are switched on between the brake pad on the brake disc and the hydraulic actuators, which is usually either on the lieil) helmet support or are attached to the actuating piston. It is considered a disadvantage of the known constructions that the thermal insulation means and their fastening are not able to cope with either the mechanical or the thermal stress. For example, a brake pad with a sintered friction body has become known, in which it is possibly attached to a friction lining carrier by gluing with a thin intermediate layer made of the usual organically bound friction material. This in itself good construction , -4 is difficult to achieve because the connection of the
Sinterkix @ peics with the organic friction material counteracts the thermal stresses
, has often not grown due to the high temperatures, so there
; i the S in the body separates from the carrier curses during operation. .
93 is therefore seen as the object of the invention to provide such a three-dimensional shape
'@ of a bromine block with sintered friction material for partial facing disc
' @ remsen to indicate where the aforementioned difficulties arise.
il been rushing.
The brake pad according to the invention is characterized in that the
, gi,.: fuxed friction bodies on at least three of the friction surfaces
The heat-insulating material creates a positive fit between the sweet surfaces
'is surrounded.
i While the known versions only provide insulation between the
Kfatzriicken - that is the side opposite the friction surface
fIiiche -. and the end of the llydruulik flask should be provided
gtn: ü ß der ( #rfindung at least two more side surfaces of the
be covered by the heat-insulating material.
The choice of these two side surfaces depends on the type of brake calliper
au and must be made in such a way that there is insulating material there,
where contact to the forceps, and thus a heat conduction occur
can, -'s is achieved in that even a partial cladding a
Forms a collapsing isolation surface. Because the sheathing is form-fitting
attin, should and always also perpendicular to the friction surface
tlöchsn are included, this is a connection between friction
Oil and insulation layer given. This bracketing is made possible by the
Consultation process is improved if the isolation from art
I.
stoffpreriawasgen exists because the press., process the porosity and
normal surface roughness of the sintered material for an intimate connection
in a multi-part booklet manner. Through the Preßvorganb is
In addition, the form sahluB easily achieved.
An advantageous design of such a brake pad arises from the fact that the sintered integral body and the heat-insulating material. are interlocked with one another by profiling on at least two planes perpendicular to the friction surface. Such a profiling enlarges the adhesive surface and improves the clamping , so that the different thermal expansion of the insulation and internal material cannot have such a disadvantageous effect. The profiling should not be chosen too coarse so that the friction surface is subject to large changes in the course of the wear of the friction body caused by braking. Thread-like profiles such as trapezoidal and sawtooth are preferred. Another preferred embodiment of the invention is given in that the brake pad is reinforced by a sheet metal element carrying the sintered friction body. The friction body is connected to the reinforcement plate, for example by soldering. It is favorable here if the reinforcement plate at least partially projects beyond the sintered friction body or so that the heat-insulating material can encompass at least two surface surfaces of the friction body . It is also very advantageous if the reinforcing plate has recesses which are filled with the heat-insulating material. It t: c: init thereby in a favorable manner, a clamping of the reach in three mutually perpendicular directions When the sintered Reibverkstoff has sufficient strength or the insulating material surrounds the sintered body such that it is accommodated in a einseitig'offeneu container, and also has sufficient strength, there is no longer any need for a reinforcement plate. In such a case it is of particular advantage if the heat-insulating material is an organically bound friction material. This can advantageously have a coefficient of friction that is similar to that of the sintered friction element, so that the casing that extends up to the friction surface contributes to the circulation of the sintered friction element. In addition , the thn jacket still has a sufficient braking effect when the sintered friction body is badly worn. In such a configuration, it is advantageous to shape the outer body in such a way that it not only has profiles on the side surfaces perpendicular to the friction surface, but also recesses or profiles on the side or back surface . friction surface is parallel lein further advantage in the use of organically bound Reibwerl; material as heat insulation results from the fact that the transmission to Gf-r: erbclti iuscli causing friction vibrations to the brake caliper: ert ,, if not entirely prevented, III. drawing exemplary embodiments of the invention darge@f.ellt schematically, and it shows 1) a plan view of the friction surface of a brake pad, of a plane of symmetry is cut along Figure 2) a cross-sectional view of the in figure i) illustrated brake pad 3) a Top view of the Iteibunga surface of a further advantageous embodiment of a brake pad, which is also cut off along a plane of symmetry nitten is Figure 11) a cross section of üremsklotzes figure shown in Figure 3) 5) is a plan view of the lteibungafläche of a preferred Auafülirungsform a brake pad with comparable fortifying plate member Pigur G) a cross section of Dremsklotzes shown in Figure 5) in the by the dash-dotted line indicated area. 1 and 2 recognize an embodiment of a brake pad according to the invention with a sintered friction body 1, which is covered by thermal insulation 3 on three surfaces perpendicular to the friction surfaces 2 and on the surface lying above the friction surfaces 2. To improve the connection between the friction body 1 and the thermal insulation 3, the hollow body 1 is provided with a profile 5 on two opposite side surfaces 4, which has a thread-like profile. For, -in sufficient bracketing, it is sufficient if only half of the "ce: .teri: surfaces 4 shows the profile 5, which wan could produce, for example, by: clilei: c: Ji, the profile depth being up to a few tenths' With this type of connection of friction bodies.; i.iil insulation, only slight fluctuations in the braking forces occur, even 4f11111 the bromine block is worn down to the area of the profile, llei d @@ r # embodiment according to the 3 and 1, the sintered body 11 is surrounded by the thermal insulation 31 on all sides remote from the friction surface 21. In this case, the sintered body is stepped step-like in its extension 51. ; 4.common shape, which requires a little more material, but which. '.: # Ic'i can be produced by pressing and does not require any special @ i @ et. ;; ang. The gradations can range in size from several tens to one millimeter. 1..enu the heat insulating material 3 and 31 according to the invention organically bound friction material, the friction coefficient approximately eerselbe as that of the sintered body, it will be in the wear of the Drems: clotzes themselves can not perform wesentli-Suhwankungen of the braking forces into the region of the profiling . 1: In the embodiment according to FIGS. 5 and 6, the sintered friction body 12 is attached to a reinforcement plate 62. . The gain> L1, - h has profilierungsartigt on opposite sides, in which: @@ dovetailed in case, first recesses 72 and surmounted nevertheless sintered body at points 82. In addition, on the reinforcing sheet 62 more second recesses 92 provided. If the sintering orper 12 is pressed around by the thermal insulation 32, the mass enters the
Recesses into it, so that the sintered body and the thermal insulation
-i mutually perpendicular directions are anchored to one another.
t 'e
The wide holes l0 still provided on the reinforcement plate 62 are used for
Suspension and guidance of the brake pad.
If the sintering and thermal insulation material have sufficient mechanical
Selce have strength, so that a special reinforcement
Lleeh 62 can be dispensed with , as in the case of the embodiments according to FIGS
,., .. e, can be similar to the recesses 92 by corresponding ade
Provide stisiührutcg of the mold also for the sintered bodies 1 and 11.