DE1575939B1 - FRICTION LINING ARRANGEMENT - Google Patents

FRICTION LINING ARRANGEMENT

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DE1575939B1
DE1575939B1 DE19671575939 DE1575939A DE1575939B1 DE 1575939 B1 DE1575939 B1 DE 1575939B1 DE 19671575939 DE19671575939 DE 19671575939 DE 1575939 A DE1575939 A DE 1575939A DE 1575939 B1 DE1575939 B1 DE 1575939B1
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Bernhard Huettermann
Georg Mueller
Juergen Ziolkowski
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Federal Mogul Bremsbelag GmbH
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Jurid Werke GmbH
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D2069/002—Combination of different friction materials

Description

3 43 4

günstigere Wärmeverteilung bei Reibungsbremsen zu einem Reibbelagträger 12 befinden, und einem die sorgen, um die Leistungsfähigkeit derartiger Einrich- Sinterelemente 11 ringsum umgebenden organisch ge-more favorable heat distribution in the case of friction brakes to a friction lining carrier 12, and a die ensure the performance of such furnishing sintered elements 11 all around organically created

tungen beträchtlich zu steigern. bundenen Reibbelag 13. Der Reibbelagträger 12 weist Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung teilweise in Richtung zur Reibfläche durchgerissene eine Reibbelaganordnung der eingangs erwähnten S Ausnehmungen 14 auf, die in entsprechende Vertie-to increase performance considerably. bonded friction lining 13. The friction lining carrier 12 has To solve this problem, according to the invention it is partially torn in the direction of the friction surface a friction lining arrangement of the aforementioned S recesses 14, which in corresponding recesses

Art durch die folgenden, teilweise an sich bekannten fungen 15 in den Sinterelementen 11 eingreifen.Art through the following, partially known fungs 15 engage in the sintered elements 11.

Merkmale gekennzeichnet: Nietlöcher zur Befestigung des Belages auf einemFeatures marked: rivet holes for attaching the covering to a

a) Der Reibbelag besteht aus organisch gebunde- Backen sind mit 16 bezeichnet.a) The friction lining consists of organically bound jaws are denoted by 16.

nem Material, in das aus gesintertem, metallisch Die Sinterreibelemente 11 sind derartig in Staffegebundenem Material bestehende Reibelemente 10 lung in dem Reibbelag der Fig. 1 angeordnet, daß eingebettet sind, von denen jedes sich von der vor den beiden Zwischenräumen der drei in der Mitte Reibfläche bis zu einer gut wärmeleitenden Ver- des Belages befindlichen Sinterelemente je ein weitebindung mit dem metallischen Reibbelagträger res Sinterreibelement zu beiden Seiten eingesetzt ist. erstreckt· F i g. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Brems-nem material, in which from sintered, metallic Di e sintering friction elements 11 are such existing in Staffegebundenem material friction elements 10 ment arranged in the friction lining of Fig. 1 that are embedded, each of which is different from the front of the two spaces of the three in the middle Friction surface up to a well heat-conducting Ver of the lining located sintered elements a wide binding with the metallic friction lining carrier res sintered friction element is used on both sides. extends · F i g. 2 shows a section from a brake

b) das Flächenverhältnis der Reibfläche der aus ge- l5 backen a"s Stegteil 31 und Flanschteil 32. Dieser sintertem, metallisch gebundenem Material be- d*ent als Tf ^Γ^Γ einen Reibbelag, bei dem Sinterstehenden Reibelemente zu der aus dem orga- elemente 33 gehalten und umgeben von organisch nisch gebundenen Material bestehenden Reib- gebundenen Reibwerkstoff 34 m gut wärmeleitender fläche beträgt 0,15 bis 0,25; Berührung mit dem Flanschteil 32 stehenb) the area ratio of the friction surface composed of overall l 5 bake a "s web portion 31 and flange portion 32. This sintertem, metallic bound material loading d * ent than Tf ^ Γ ^ Γ a friction lining, in the sintering standing friction elements to that of the Organizational elements 33 held and surrounded by friction-bound friction material 34 consisting of organically bound material, with a surface that conducts heat well, is 0.15 to 0.25; they are in contact with flange part 32

x , n-uT.·· -JT-I i-i. ·ι j 30 Der Flanschteil 32 weist an diesen Beruhrungs- x , n-uT. ·· -JT-I ii. · Ι j 30 T he flange part 32 has on this contact

c) der metallische Trager ist der Flanschte der steUen warzenartige Vorsprünge 35 auf, welche in dasc) the metallic support is the flange of the steUen wart-like projections 35, which in the

Bremsbacke. kegelstumpfformige Sinterreibelement 33 derart ein-Brake shoe. frustoconical sintered friction element 33 such a

Bei der erfindungsgemäßen Reibbelaganordnung greifen, daß dieses wärmegünstig angepaßt und beiIn the friction lining arrangement according to the invention, that this is adapted to be beneficial in terms of heat and at

wird dosiert Wärme aus der Reibfläche auf die Trä- der Montage an seinem Platz festgehalten wird. Durchis dosed heat from the friction surface on the wheel assembly is held in place. By

gereinrichtung abgeführt, wobei die aus gesintertem 25 die Kegelstumpfform des Sinterelementes und dieGeinrichtung discharged, the sintered 25 the truncated cone shape of the sintered element and the

Material bestehenden Reibelemente für den zusatz- warzenartigen Vorsprünge 35 wird die Berührungs-Material existing friction elements for the additional lug-like projections 35 is the contact

lichen Abzug von Wärme sorgen. Gleichzeitig wer- fläche für den Wärmeübergang in vorteilhafter Weiseensure that heat is extracted. At the same time, surfaces are advantageously used for the transfer of heat

den die günstigen Reibeigenschaften des gesinterten vergrößert.which increases the favorable frictional properties of the sintered material.

Reibmaterials in Kombination mit den Reibeigen- Die Kegelstumpfform hat weitere Vorzüge für dieFriction material in combination with the grater- The truncated cone shape has other advantages for the

schäften des organisch gebundenen Materials ausge- 30 Herstellung der Beläge sowohl beim Preßvorgang derShafts of the organically bound material from 30 production of the coverings both during the pressing process of the

nutzt. Diese Kombination von Wärme- und Reibungs- Sinterelemente als auch beim Verpressen der Masseuses. This combination of heat and friction sintered elements as well as when pressing the mass

Verhältnissen sorgt dafür, daß erfindungsgemäße für den organischen Reibwerkstoff. Ebenfalls ausConditions ensures that according to the invention for the organic friction material. Also off

Reibbelaganordnungen äußerst leistungsfähig sind. preßtechnischen Gründen kann es vorteilhaft sein,Friction lining assemblies are extremely powerful. For technical reasons it can be advantageous to

Besonders vorteilhaft können erfindungsgemäße Reib- flache Nuten 36 in der Oberfläche des organischenFriction grooves 36 according to the invention can be particularly advantageous in the surface of the organic

belaganordnungen für Lastkraftwagen und deren An- 35 Reibwerkstoff angrenzend an die Sinterreibelementelining arrangements for trucks and their friction material adjacent to the sintered friction elements

hängef ahrzeuge verwendet werden, die häufig in bela- vorzusehen.Suspended vehicles are used, which are often to be provided in Bela-.

denem Zustand über längere Gefällestrecken mit an- Ferner kann man zwischen Trägern und ReibbelagThis condition over longer gradients with an- Furthermore, you can move between the carrier and the friction lining

gezogenen Bremsen fahren müssen. von dem einen zum anderen Teil vorspringende Ab-must drive with the brakes on. protruding from one part to the other

Die Erfindung führt zu einer besonders einfachen schnitte vorsehen, denen entsprechende Ausnehmun-The invention leads to provide a particularly simple cuts, which corresponding recesses

und billigen Konstruktion, da die von dem orga- 40 gen gegenüberliegen. Hierdurch wird die Kontakt-and cheap construction as those of the organs are opposite. This is the contact

nisch gebundenen Reibbelag umgebenen Sinterele- fläche zwischen dem Sinterelement und dem TrägerNically bound friction lining surrounded sintered surface between the sintered element and the carrier

mente direkt auf dem den Belag haltenden Flanschteil vergrößert, die Halterung der Sinterelemente ver-elements are enlarged directly on the flange part holding the lining, the mounting of the sintered elements

des Bremsbackens aufsitzen. Günstig ist es, wenn der bessert und der Zusammenbau vereinfacht. Dieseof the brake shoe. It is beneficial if it improves and simplifies assembly. These

den Belag tragende Backen aus dem gut leitenden Vorsprünge und Ausnehmungen können gleichzeitigthe lining supporting jaws from the highly conductive projections and recesses can simultaneously

Aluminium besteht. 45 als Verdrehsicherungen ausgestaltet werden.Made of aluminum. 45 are designed as anti-rotation devices.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele zur Durch Auswahl der Materialien und geeignete AbErläuterung des Prinzips der Erfindung schematisch Stimmung aufeinander kann man sich allen Aufgaben dargestellt. Es zeigt hinsichtlich der Wärmeverteilung und der zu fordern-In the drawings are exemplary embodiments for the selection of materials and suitable explanations the principle of the invention schematically mood one another can be all tasks shown. It shows with regard to the heat distribution and the

F i g. 1 einen teilweise geschnittenen, konvex ge- den Lebensdauer der Beläge anpassen. Es ist hierbeiF i g. 1 Adapt a partially cut, convex shape to the service life of the coverings. It is here

bogenen Reibbelag auf die Reibfläche gesehen, 50 günstig, wenn das Bindemittel des organisch gebun-curved friction lining seen on the friction surface, 50 favorable if the binding agent of the organically bound

F i g. 2 einen Teilschnitt eines Reibbelages auf denen Reibbelages eine möglichst große Wärmebe-F i g. 2 a partial section of a friction lining on which the friction lining has the greatest possible heat

einem Backen im Bereich eines Sintereiementes. ständigkeit aufweist und deswegen aus vernetzbarena baking in the area of a sintered element. has consistency and therefore consists of networkable

Fig. 1 zeigt einen Reibbelag zur Verwendung in Duroplasten und/oder Elastomeren besteht. DieFig. 1 shows a friction lining for use in thermosets and / or elastomers. the

Innenbacken-Trommelbremsen. Oberflächenform der Sinterelemente wird hauptsäch-Inner-shoe drum brakes. The surface shape of the sintered elements is mainly

Der Bremsbelag besteht aus Sinterreibelementen 55 lieh durch die Forderung einer guten HerstellbarkeitThe brake lining consists of sintered friction elements 55 borrowed by the requirement of good manufacturability

11, welche sich in gut wärmeleitender Berührung mit des Belages und seiner Teile bestimmt.11, which is determined in good heat-conducting contact with the covering and its parts.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

COPYCOPY

Claims (4)

organischen Bindemittel bei Temperaturen von über Patentansprüche: 300° C auf die Dauer nicht mehr beständig sind. Die seit langem bekannten Reibelemente, welcheorganic binders at temperatures of over patent claims: 300 ° C are no longer stable in the long term. The long-known friction elements, which 1. Reibbelaganordnung für Trommelbremsen, hauptsächlich aus Metallen bestehen und beispielsbestehend aus einem Reibbelag und einem metal- 5 weise durch Gießen oder Sintern hergestellt werden, lischen Träger, gekennzeichnet durch weisen bei einem dem organischen Material ähnlichen folgende, teilweise an sich bekannte Merkmale: Reibverhalten oftmals einen zu hohen Verschleiß1. Friction lining arrangement for drum brakes, mainly made of metals and existing as an example can be made from a friction lining and a metal 5 by casting or sintering, Lischen carrier, characterized by have a similar to the organic material the following features, some of which are known per se: Frictional behavior, often excessive wear a) Der Reibbelag besteht aus organisch gebun- oder einen Gegenangriff auf. Ihr an sich gutes denem Material, in das aus gesintertem, me- Wärmeleitvermögen bei jedoch vergleichsweise getallisch gebundenem Material bestehende lo ringer Wärmekapazität führt aber immer dort zu Reibelemente eingebettet sind, von denen Schwierigkeiten, wo die Betätigungselemente des Reijedes sich von der Reibfläche bis zu einer gut bungsmechanismus vor zu starker Wärmeeinwirkung wärmeleitenden Verbindung mit dem metal- geschützt werden müssen.a) The friction lining consists of organically bound or a counter attack. Their inherently good denem material, in which there is sintered, me- thermal conductivity with, however, comparatively tallically bound material lo ringer heat capacity but always leads to friction elements are embedded there, of which difficulties are where the actuating elements of the Reijedes from the friction surface to one good exercise mechanism against excessive exposure to heat, heat-conducting connection with the metal must be protected. liehen Reibbelagträger erstreckt; Es ist bekannt, den Anteil an Füllstoffen aus me-borrowed friction lining extends; It is known to determine the proportion of fillers from me- b) das Flächenverhältnis der Reibfläche der aus 15 Plüschen Pulvern oder Spänen zu vergrößern um gesintertem, metallisch gebundenem Material die Wärmeleitfähigkeit der organisch gebundenen bestehenden Reibelemente zu der aus dem Beläge zu verbessern. Bei starken Beanspruchungen organisch gebunden Material bestehenden <**» Jedofh Überhitzungen an den vom Metall und Reibfläche beträgt 0,15 bis 0,25· Bindemittel gebildeten Grenzflachen und damit Zer-b) from 15 plushing powders or chips to enlarge sintered metal bonded material to improve the area ratio of the friction surface of the thermal conductivity of the organically bound friction elements to the existing G from the Bela e. In the case of heavy loads, organically bound material existing <** »J edo f h overheating at the interfaces formed by the metal and friction surface amounts to 0.15 to 0.25 · binding agent and thus disintegration \ j ,„. , φ. . . , „, ,. ., , 2° störungen an den Belägen ein, weil die Wärmeleit-\ j, ". , φ. . . , ",,. . ,, 2 ° disturbances on the surfaces, because the heat conduction c) der metallische Trager ist der Flanschteil der f ^^ nicht ausreicht s c metallic exchanger), the flange portion of the f ^^ insufficient s f ^^ nicht ausreicht .Bremsbacke. Es igt wdter he.y.ajmti in oberflächlichen Ausneh- f ^^ not enough . brake shoe. It igtter he .y. ajmti in superficial exceptional 2. Reibbelag nach Anspruch 1, dadurch ge- mungen der organisch gebundenen Reibkörper oder kennzeichnet, daß die Sinterreibelemente kegel- neben diesen auf dem Reibbelagträger Elemente aus stumpfförmig oder zylindrisch mit vergrößertem 25 Metall oder Metallkeramik anzuordnen. Diese EIe-Durchmesser zum Träger hin ausgeführt sind. mente, deren Anteil an der Gesamtreibfläche meistens2. Friction lining according to claim 1, characterized in that the organically bound friction bodies or indicates that the sintered friction elements are conical next to these on the friction lining elements to be arranged in a truncated or cylindrical shape with enlarged metal or metal-ceramic. This egg diameter are carried out towards the carrier. ments, their share of the total friction surface mostly 3. Reibbelag nach Anspruch 1, dadurch ge- zu gering ist, um an der Übertragung des Bremskennzeichnet, daß die Sinterelemente in Form momentes und damit an der Energieumsetzung länglicher Körper mit abgerundeten Enden und wesentlich beteiligt zu sein, sollen jedoch nur Oberkonischem Querschnitt ausgeführt sind. 30 flächeneffekte erzielen und sind deshalb auch nicht 3. Friction lining according to claim 1, characterized in that it is too low to be able to take part in the transmission of the brake that the sintered elements are in the form of moments and thus in the energy conversion of elongated bodies with rounded ends and to be significantly involved, but should only be designed with an upper conical cross-section. 30 achieve surface effects and are therefore not 4. Reibbelag nach Anspruch 1, dadurch ge- in der Lage, einen wesentlichen Teil der entstehenden kennzeichnet, daß die Sinterreibelemente und Wärme abzuleiten.4. Friction lining according to claim 1, characterized in that a substantial part of the resulting indicates that the sintered friction elements and dissipate heat. Reibbelagträger an den Berührungsflächen durch Es ist bereits seit langem bekannt, in BremsbelägeIt has long been known in brake linings Ausnehmungen oder Vorsprünge ineinander- aus organisch gebundenem Material Drähte einzugreifen. 35 betten, die sich von der Reibfläche bis zum TrägerRecesses or projections interlocking made of organically bound material wires. 35 beds extending from the friction surface to the carrier des Bremsbelages erstrecken und die beim Bremsen an der Reibfläche erzeugte Reibungswärme auf dieof the brake pad and the frictional heat generated during braking on the friction surface on the Bremsbacke übertragen sollen. Versuche haben erwiesen, daß dieser Vorschlag praktisch nicht aus-40 führbar ist. Die Drähte greifen vielfach die Gegen-Brake shoe should be transferred. Tests have shown that this proposal is practically ineffective is feasible. The wires often grip the opposite Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibbelagan- reibfläche, die eigentlich gegen übermäßigen Verordnung für Trommelbremsen, bestehend aus einem schleiß geschützt werden soll, besonders stark an. Ein Reibbelag und einem metallischen Reibbelagträger. großer Teil der freien Drahtenden verbindet sich In mechanischen Reibungsbremsen ist die Um- durch Reibungsschweißung mit der Gegenreibfläche, setzung der kinetischen in Wärmeenergie immer noch 45 Diese an der Gegenreibfläche angeschweißten Drähte mit großen Schwierigkeiten verbunden, besonders reißen wegen der raschen Verfestigung der Schweißdeswegen, weil an diese, an sich einfachen und bil- verbindung und der Zugfestigkeit des Materials völlig ligen Bremsen und damit an den Reibbelag immer oder zu einem erheblichen Teil aus dem organisch höhere Anforderungen gestellt werden. Die bekann- gebundenen Reibbelag heraus und schließen damit ten, hoch entwickelten, organisch gebundenen Reib- 5° aus, daß tatsächlich auf diesem Wege Wärme von der materialien, welche gewöhnlich aus anorganischen Reibfläche auf den Bremsbelagträger in erhöhtem Fasern, wie Asbest, sowie Metallen und Metall- Maße übertragen werden kann. Die herausgerissenen oxyden oder -hydroxyden als Füllstoff und wärmehär- Drahtteile geraten zwischen die Reibflächen und betenden Harzen oder Kautschuken als Bindemittel be- schleunigen die Zerstörung der Bremse, stehen, lassen sich zwar für die Lösung vieler Reib- 55 Eine bekannte Bremse weist als Reibteil becherprobleme verwenden, haben jedoch den schweren oder ringförmige Halterungen aus Sinterreibmaterial Nachteil, schlechte Wärmeleiter zu sein. Dieses be- auf, die Reibelemente aus organisch gebundenem Madeutet, daß bei der Energieumsetzung fast die gesamte terial enthalten. Die aus Sinterreibmaterial bestehen-Wärme von der Gegenreibfläche, d. h. der Brems- den Becher oder Ringe, deren Außenkanten frei trommel, aufgenommen werden muß. Unter beson- 60 liegen, können während des Einsatzes leicht zerstört ders ungünstigen Umständen, die beispielsweise an werden, da das Sintermaterial zum Abbröckeln an den Anhängerbremsen schwerer Lastzüge bei Tal- den freien Kanten neigt. Die bekannte Anordnung ist fahrten auftreten, also bei Dauerbremsbetrieb, kann nicht geeignet, die Verteilung der Bremswärme günes, wenn die Wärme nicht schnell genug abgeführt stiger zu gestalten, da hierfür die vorgesehene wird, zu Zerstörungen der Bremstrommeln durch 65 Flächenverteilung und die dadurch bedingte schlechte Wärmerisse und infolgedessen zum Versagen der Ankopplung abträglich ist und eher noch das EntBremsen kommen. Auch der Bremsbelag selbst wird stehen von Brandflecken begünstigt, diesen Beanspruchungen nicht gewachsen sein, da die Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eineThe invention relates to a Reibbelagan- rubbing surface that is actually against excessive regulation for drum brakes, consisting of a wear protection, particularly strong. A Friction lining and a metallic friction lining carrier. large part of the free wire ends connect In mechanical friction brakes, friction welding with the counter friction surface is The kinetic energy is still converted into thermal energy. 45 These wires are welded to the counter friction surface associated with great difficulties, especially tearing due to the rapid solidification of the sweat, because of this, in itself simple and bilateral connection and the tensile strength of the material completely ligen brakes and thus to the friction lining always or to a considerable extent from the organic higher demands are made. The well-known friction lining out and close with it th, highly developed, organically bound friction 5 ° that actually in this way heat from the materials, which usually consist of inorganic friction surface on the brake lining in increased Fibers such as asbestos, as well as metals and metal dimensions can be transferred. The torn out Oxides or hydroxides as fillers and thermosetting wire parts get between the friction surfaces and praying Resins or rubbers as binders accelerate the destruction of the brake, can be used to solve many friction problems use, but have the heavy or ring-shaped brackets made of sintered friction material Disadvantage of being a poor conductor of heat. This on, the friction elements made of organically bound Madeutet, that contain almost the entire material in the energy conversion. Which consist of sintered friction material - heat from the counter friction surface, d. H. the braking cup or rings, the outer edges of which are free drum, must be recorded. Under 60 can easily be destroyed during use These unfavorable circumstances, for example, because the sintered material is about to crumble the trailer brakes of heavy trucks tend to be inclined at valleys with free edges. The known arrangement is journeys occur, i.e. with continuous braking, may not be suitable for günes the distribution of the brake heat, if the heat is not dissipated quickly enough to make it stiger, as this is the intended becomes, to destruction of the brake drums by 65 surface distribution and the resulting bad Heat cracks and, as a result, the failure of the coupling is detrimental and even more the deceleration come. The brake lining itself is also favored by burn marks, not be able to cope with these stresses, since the invention is based on the object for a
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