DE1780271A1

DE1780271A1 - Brake pad for vehicle disc brakes

Info

Publication number: DE1780271A1
Application number: DE19681780271
Authority: DE
Inventors: Hansdelf Dr Esch; Karl Riechers; Hans Spriegel; Volker Wyrowski
Original assignee: Jurid Werke GmbH
Current assignee: Federal Mogul Bremsbelag GmbH
Priority date: 1968-08-23
Filing date: 1968-08-23
Publication date: 1971-12-30

Description

Bremsklotz für Fahrzeu -Teilbela Scheibenbremsen Die Erfindung betrifft einen Bremsklotz für Fahrzeug-Teilbelagscheibenbremsen, bestehend aus einem auf einem Träger befestigten, organisch gebundenen Reibbelag mit sich über Teile der Reibfläche erstreckenden, Leisten-oder stopfenförmigen Einsatzelementen und Nuten.Brake pad for Fahrzeu -Teilbela disc brakes The invention relates a brake pad for vehicle partially lined disc brakes, consisting of a a carrier attached, organically bound friction lining with over parts of the Friction surface extending, strip or plug-shaped insert elements and grooves.

Bei den bekannten Teilbelagscheibenbremsen befinden sich die mit dem Reibbelag versehenen Bremsklötze in U-förmigen, die Bremsscheibe zangenartig umgreifenden Halterungen.In the known partially lined disc brakes are those with the Friction lining provided brake pads in U-shaped, the brake disc encompassing like pliers Brackets.

Die beim Bremsen auftretende Reibungswärme Wird hauptsächlich über die Bremsscheibe abgeführt, weswegen diese dem kühlenden Luftstrom ausgesetzt sein muß.The frictional heat generated during braking is mainly about the brake disc dissipated, which is why they are exposed to the cooling air flow got to.

Hierbei läßt es sich nicht vermeiden, daß sich Feuchtigkeit und Schmutz auf der Bremsscheibe absetzen. Bei entsprechender Witterung kann sich auch eine Eisschicht auf der Bremsscheibe bilden, oder die. Bremsscheiben zeigen mehr oder minder starken Rostansatz, wenn sie längere Zeit feuchter Luft ausgesetzt sind, ohne daß die Bremsen betätigt werden.It cannot be avoided that there is moisture and dirt place it on the brake disc. Depending on the weather, a Form a layer of ice on the brake disc, or the. Brake discs show more or less rust build-up if they are exposed to humid air for a longer period of time, without the brakes being applied.

Es ist nun schon bekannt, Bremsbeläge mit Nuten zu versehen, deren scharfe Kanten abstreifend wirken, wobei die Nuten das abgestreifte material aufnehmen und abführen sollen. Diese Anordnung ist jedoch nicht in der Lage, eine Rostschicht zu beseitigen.It is now known to provide brake pads with grooves, their Sharp edges have a wiping effect, with the grooves receiving the stripped material and should lead away. However, this arrangement is unable to create a layer of rust to eliminate.

Um die Bremsscheiben von Rostansatz zu reinigen, ist es bekannt, die Bremsklötze während des Reinigungsvorganges gegen Putzklötze auszuwechseln. Diese Prozedur kann im allgemeinen nur in Werkstätten durchgeführt werden und birgt außerdem-die Gefahr in sich, daß die an sich nicht zum Bremsen geeigneten Putzklötze in der Bremse belassen werden. Da nun der Rostansatz besonders schon dann auftritt, wenn die Fahrzeuge noch im neuwertigen Zustand auf dem Lager stehen oder sich auf dem Transport befinden, ist vorge- schlagen worden, die Bremsbeläge der Erstausrüstung reit Putzstreifen zu versehen. Diese Putzstreifen sind so an der Oberfläche des Bremsbelages angeordnet und derart zusammengesetzt, daß sie nach mehrmaliger Betätigung der Bremse den Rost entfernen und sich dabei von selbst auf- lösen. Eine derartige Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sie nur einmal benutzbar und daher bei wiederholtem oder öfterem Verrosten nicht mehr anwendbar ist.In order to remove rust from the brake disks, it is known to replace the brake pads with cleaning pads during the cleaning process. This procedure can generally only be carried out in workshops and also harbors the risk that the cleaning blocks that are not suitable for braking are left in the brake. Since the build-up of rust occurs especially when the vehicles are still in mint condition in the warehouse or are in transit , it has been suggested that the brake linings of the original equipment should be provided with cleaning strips. This plaster strips are arranged on the surface of the brake lining and composed so that they remove the rust and thereby loosen up after repeated operation of the brake itself. Such an arrangement, however, has the disadvantage that it can only be used once and can therefore no longer be used in the event of repeated or frequent rusting.

Es Wird als Aufgabe der Erfindung angesehen, diese Schwierigkeiten zu beheben und eine Anordnung anzugeben, die die erwähnten Nachteile nicht aufweist und mit der man während des Betriebes Feuchtigkeit, Schmutz, Eis und Rost von der Bremsscheibe beseitigen kann, so deß sich die Bremsscheibe immer in einem betriebssicheren Zustand befindet. ` Gemäß der Erfindung wird dieses bei einem Bramsklotz der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß die aus einem milde schmirgelnd wirkenden material bestehenden Elsmente'derart in die Reibbelagmasse eingesetzt sind, daß sie bis zum Träger herunterreichen und zwischen mindestens einem Teil ihrer Seitenflächen und der Reibbelagmasse ein hutförmiger Zwischenraum vgrbleibt. -In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Lösung der Aufgabe dadurch gekannzeichnet, daß d$e , Nut sich innerhalb des leistenförmigen Einsatzelementes befindet. Erfindungswesentlich ist die Schmirgelwirkung der Einsatzelemente im Zusammenhang mit deren Anordnung und Befestigung auf dem Bremsbelagträger und innerhalb der Bremsbelagmasse. Die Schmirgelwirkung muß dabei. in be- stimmter Weise dosiert sein, denn@üblicherweise dürfen Reibbeläge keinen Gegenangriff an der Bremstrommel oder Bremsscheibe zeigen.It is seen as the object of the invention to overcome these difficulties and to provide an arrangement that does not have the disadvantages mentioned and with which you can remove moisture, dirt, ice and rust from the brake disc during operation, so that the brake disc is always in is in an operationally safe state. 'According to the invention this is achieved in a Bramsklotz of the initially described type in that the group consisting of a mildly-abrasive acting material Elsmente'derart are inserted in the friction lining that they reach down up to the vehicle and between at least a portion of their side surfaces and the friction lining a hat-shaped space vgr remains. In another advantageous embodiment of the invention, the object is achieved in that the groove is located within the strip-shaped insert element. The emery effect of the insert elements in connection with their arrangement and fastening on the brake lining carrier and within the brake lining compound is essential to the invention. The emery effect must be there. be dosed in a certain way, because @ usually friction linings must not show any counter-attack on the brake drum or brake disc.

Die erfindungsgemäßen Einsatzelemente brauchen aber nur die oberflächlich anhaftenden Schmutz- und Rostschichten abzunehmen, wobei die Zeit, die dieser Vorgang beansprucht, nicht in Betracht gezogen werden muß, weil die Elemente ständig im Bremsbelag enthalten sind und nicht nur vtirübergehend eingesetzt werden wie zum Beispiel Putzklötze oder -streifen. Die Einsatzelemente sollen deshalb eine milde schmirgelnde-Wirkung ausüben, die für die Beseitigung oberflächlich haftender Schmutz- und Rostschichten ausreicht. Sowie diese Schicht entfernt ist und das Element mit der eigentlichen Bremsscheibenoberfläche in Berührung kommt, sind größere Energien nötig; um den Gegenangriff auf diese Fläche zu bewirken, was sich als Temperaturerhöhung im schmirgelnden Element und als Beanspruchung seiner inneren Bindung bemerkbar macht. Bei einer gewissen Beanspruchungsgrenze verschleißt daher das Element, bevor ein Gegenangriff auftritt, und die Partikel_wgrden durch die Nut abgeführt. Die Beanspruchungsgrenze ist dabei temperaturabhängig . Die Temperaturverhältnisse sind wiederum von dem Aufbau und der Zusammensetzung des Elementes sowie von der Art seiner Befestigung auf dem Träger und im Belag abhängig.The insert elements according to the invention only need to remove the superficially adhering layers of dirt and rust, whereby the time this process takes need not be taken into account, because the elements are always contained in the brake lining and are not only used temporarily, such as cleaning blocks or -strip. The insert elements should therefore exert a mild abrasive effect that is sufficient to remove layers of dirt and rust adhering to the surface. As soon as this layer is removed and the element comes into contact with the actual brake disc surface, greater energies are required; to cause the counterattack on this surface, which is noticeable as a temperature increase in the abrasive element and as a stress on its internal bond. At a certain stress limit, the element wears before a counter-attack occurs and the particles are removed through the groove. The stress limit is temperature-dependent. The temperature conditions are in turn dependent on the structure and composition of the element as well as on the way it is attached to the carrier and in the covering.

Eine günstige Zusammensetzung eines Einsatzelementes , daß die erwünschte milde schmirgelnde Wirkung aufweist, so daß Schmutz- und Rostschichten beseitigt aber die Gegenreibfläche nicht nennenswert angegriffen wird, ist dadurch ge- kennzeichnet, daß in ihr die folgenden Bestandteile enthalten sind. Stahlwolle _ 30 bis 35 Gewichts Si C 30 bis 40 Gewichts ,% in der Körnung 0-100 Maschen pro Zoll Phenolharz rein 2,5 bis 4,5 Gewichts oder mit Melaminharz verschnitten Perbunan N (NBR) 5,0 bis 0,0 Gewichts min. Füllstoffe (z.B. Zn0, Rost ülg0,F 0 3 0 4, Asbest, Schlackonwolle) Die im Harz gebundenen Teile Stahlwolle unl Siliziumkarbid werden in eine elastische Trägermischung aus Perbunan N, eine Qualität der Firma aus Butadien-Acryl-Nitril-Kautschuk ( internationale Bezeichnung NBR Nitril-Butadien-Rubber)"und mineralischen Füllstoffe_n gingebettet. Der Grad der Putz- und Polierwirkung kann über die Körnung des Siliziumkarbides und die Wahl derArt und Menge der Metalloxide verändert werden. Die Härte der Trägermischung, die man durch den Acryl-Nitril-Gehalt im Perbunan beeinflussen kann, ist, wie vorher bereits erwähnt, ebenfalls von Bedeutung für eine Putzwirkung ohne Gegenangriff.A favorable composition of an insert element that has the desired mild abrasive effect so that dirt and rust layers eliminated but the counter friction surface is not attacked appreciably, is characterized in that in it the following components are included. Steel wool _ 30 to 35 weight Si C 30 to 40 weight% in grain size 0-100 Meshes per inch Phenolic resin pure 2.5 to 4.5 weight or with melamine resin blended Perbunan N (NBR) 5.0-0.0 weight min. fillers (e.g. Zn0, rust ülg0, F 0 3 0 4, asbestos, slag wool) The resin-bound parts of steel wool and silicon carbide are embedded in an elastic carrier mixture made of Perbunan N, a quality made by the company made of butadiene-acrylic-nitrile rubber (international name NBR nitrile-butadiene rubber) and mineral fillers. and the polishing effect can be changed via the grain size of the silicon carbide and the choice of the type and amount of metal oxides Cleaning effect without counterattack.

Noch eine vorteilhafte Zusammensetzung für ein Einsatzelement, das reinigend wirkt, aber keinen Gegenangriff' verursacht, besteht aus den folgenden Anteilen, die als Ausgangsstoffe in pulverisierter Form vorliegen: Cu Bronze oder Fe 75 bis 98 Gewichts% Körnung kleiner als 0,5 mm maschenweite) Graphit 2 bis 25 Gewichts% Körnung kleiner als 1,0 mm Maschenweite) .Nicht-metallische, mineralische Stoffe 0 bis 10 Gewicht's% (Körnung kleiner als 1,0 mm Maschenweite) Der zuletzt genannte Anteil kann zu r. Verbesserung der Polier-Wirkung zugesetzt werden.Another advantageous composition for an insert element that has a cleaning effect, but does not cause a counter-attack, consists of the following components, which are present as raw materials in powdered form: Cu bronze e or Fe 75 to 98% by weight Grain size smaller than 0.5 mm mesh size) Graphite 2 to 25% by weight Grain size smaller than 1.0 mm mesh size) . Non-metallic, mineral substances 0 to 10 weight% (Grain size smaller than 1.0 mm mesh size) The last-mentioned part can lead to r. Improvement of the polishing effect can be added.

Die Einsatzelemente werden nach bekannten pulvermetallurgischen Verfahren formgepreßt und gesintert.The insert elements are made according to known powder metallurgical processes compression molded and sintered.

Je nach der Zusammensetzung lassen sich mit den gesinterten Elementen neben der Reinigungswirkung aber auch noch Schutzwirkungen erzielen, wobei nach Abstreifung der Feuchtigkeits-, Schmutz- und Rostschichten durch die kantige Form und die enthaltenen Putzmittel die Gegenfläche durch das in den Elementen enthaltene Graphit infiziert und ein immer wieder erneuerter Rostschutzfilm gebildet wird. Es hat sich aber auch gezeigt, daß eine derartige Schutzschicht das Auftreten von lästigen Geräuschen verhindern kann. Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung, insbesondere die Anordnung und Befestigung der Einsatzelemente betreffend, sind aus den Zeichnungen ersichtlich.Depending on the composition can be with the sintered elements in addition to the cleaning effect but also achieve protective effects, whereby after The angular shape removes the layers of moisture, dirt and rust and the cleaning agent contained the mating surface by the contained in the elements Graphite becomes infected and a continuously renewed anti-rust film is formed. But it has also been shown that such a protective layer the occurrence of prevent annoying noises. Other advantageous features the invention, in particular relating to the arrangement and fastening of the insert elements, can be seen from the drawings.

Es zeigen Figuren 1,4,7,10,13,15 die Hauptansichten, Figuren 2,5,8,11,14,16 die Auerschnitte der Hauptansichten-in Sei- tenansicht, Figuren 3,6,9,12 die Draufsicht auf ver- schiedene Ausgestaltungen des Bremsklotzes gemäß der Erfindung. ma_n erkennt in den Figuren 1,2 und 3 einen Bremsklotz für Teilbelagscheibenbremsen mit einem. Träger 11, einem Reibbelag 12 und einem leistenförmigen Einsatzelement 13. Der Bremsklotz wird in einer nichtgezeichneten Bremszange mit Hilfe von Augen 14 derart geführt, daß er sich mit seiner Reibfläche 15 an eine ebenfalls nicht gezeichnete Bremsscheibe anlegen kann.Show it Figures 1,4,7,10,13,15 the main views, Figures 2,5,8,11,14,16 the cutouts of the Main Views -in Side- ten view, Figures 3, 6, 9, 12 show the top view of different configurations of the brake pad according to Invention. ma_n recognizes in Figures 1, 2 and 3 a brake pad for partially lined disc brakes with a. Carrier 11, a friction lining 12 and a strip-shaped insert element 13. The brake pad is guided in a brake caliper, not shown, with the aid of eyes 14 in such a way that it can rest with its friction surface 15 against a brake disc, also not shown.

Aus Figur 3 ist ersichtlich, daß das Element 13 einen ungefähr trapezförmigen Querschnitt hat; dieses erleichtert die Entfurmung der Elemente bei ihrer .Herstellung und'ergibt ohne weiteres die erfindungsgemäßen Nuten zwischen Seitenflächen 16 und dem anliegenden Teil des Bremsbelages 13.From Figure 3 it can be seen that the element 13 is approximately trapezoidal Cross-section has; this makes it easier to deform the elements during their manufacture and 'results in the grooves according to the invention between side surfaces 16 and the adjacent part of the brake lining 13.

Der Winkel, den die Fläche 16 mit der Senkrechte bildet, be-@-t-tägt-vo'rte-ilhafterweis$ 5 bis 10 Grad. Die breitere Grundfläche des trapezoiden Elementes 13 ist günstigerweise.in eine nutenförmige Vertiefung 17 des Trägers 11 eingelassen. Wenn die symmetrische Anordnung des Einsatzelementes auch für Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb am günstigsten ist, so sind doch Anwendungsfälle denkbar, bei denen die Strecke a nicht gleich der halben Breite des Bremsklotzes ist, sondern einen anderen Wert hat. Auch der Winkel ß muß nicht rechtwinklig sein; die dargestellte Ausführung ist jedoch auch am einfachsten herzustellen. Die Erfindung muß auch nicht auf die Anordnung nur eines leistenförmigen Elementes in The angle which the surface 16 forms with the vertical is - @ - t-t-days-in-front-of-5 to 10 degrees. The wider base area of the trapezoidal element 13 is expediently let into a groove-shaped recess 17 in the carrier 11. If the symmetrical arrangement of the insert element is also most favorable for forward and reverse operation, applications are conceivable in which the distance a is not equal to half the width of the brake pad, but has a different value. The angle β does not have to be right-angled either; however, the embodiment shown is also the easiest to manufacture. The invention does not have to be limited to the arrangement of only one strip-shaped element in

Claims

PATENT APPLICATION 1.) Brake pad for vehicle partially lined disc brakes, consisting of an organically bound friction lining attached to a carrier with strip or plug-shaped insert elements and grooves that extend over parts of the friction surface, characterized in that they are made of a mildly abrasive material existing elements are inserted into the friction lining in such a way that they reach down to the carrier and a groove-shaped gap remains between at least part of their side surfaces and the friction lining. 2.) Brake pad for vehicle partially lined disc brakes, consisting of one on one. Carrier-attached, organically bound friction lining with strips or plug-shaped insert elements and grooves that extend over parts of the friction surface, thereby k. This indicates that the elements consisting of a 'mildly abrasive material are inserted into the friction lining in such a way that they reach down to the carrier and that the groove - s-I - is located within the strip-shaped insert element. 3.) brake pad .according to claims 1 or 2, characterized in that the insert elements contain the following components: Steel wool 30 to 35% by weight Silicon carbide 30 to 40% by weight in grit 40 to 100 (tabs per inch Phenolic resin, pure 2.5 to 4.5 weight percent or blended with melamine resin

Butadiene-Acryl-Nitrile- 590 to 0.8% by weight Rubber . mineral fillers rest

4.) Brake pad according to claims 1. Or 2, dadurchgeken nz eichnet, since 0 the insert elements contain the following components: Cu, bronze, brass, F8 - 5 to 98 weight Graphite 2 to 25 weight Non-metallic, mineral. Fabrics 0 to 10% by weight