DE19827263A1 - Granular friction lining material, e.g. for brakes - Google Patents

Granular friction lining material, e.g. for brakes

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DE19827263A1
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Kennosuke Iida
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function

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Abstract

A granular substance, for friction lining material production, consists of a friction lining raw material powder held together by a binder and core particles with projections, the core particles preferably consisting of a heat resistant resin (preferably an aromatic polyamide and/or a refractory acrylic resin) or an inorganic fibrous resin (preferably a ceramic and/or glass). Also claimed are (i) a method of producing a brake lining from the above substance; and (ii) a brake lining material consisting of the above substance.

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibbelag-Werkstoff, der in verschiedenen Fahr­ zeugen, industriellen Vorrichtungen und dgl. für Bremsen, Kupplungen und dgl. verwendet wird, Granulat-Substanzen (körnige Substanzen), die für die Herstellung des Reibbelag-Werkstoffes geeignet sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Reibbelag-Werkstoffes unter Verwendung solcher Granulat- Substanzen.The invention relates to a friction material, which in different driving witness, industrial devices and the like. For brakes, clutches and Like. Is used granular substances (granular substances) for the Production of the friction lining material are suitable, and a method for Production of the friction lining material using such granulate Substances.

Reibbelag-Werkstoffe, die in breitem Umfang in verschiedenen Fahrzeugen, industriellen Vorrichtungen und dgl. für Bremsklötze, Bremsbeläge, Kupp­ lungsbeläge und dgl. verwendet werden, werden in der Weise hergestellt, daß zuerst ein Ausgangs-Rohmaterial hergestellt wird durch Mischen eines Faser- Rohmaterials, beispielsweise wärmebeständige organische Fasern, anorgani­ sche Fasern oder Metallfasern und dgl., mit Pulver-Rohmaterialien, wozu bei­ spielsweise ein organischerlanorganischer Füllstoff, ein Reibungs- Modifizierungsmittel und ein wärmehärtbares Harz-Bindemittel und dgl. gehö­ ren. Dann wird das Ausgangs-Rohmaterial bei Raumtemperatur und unter ei­ nem vorgegebenen Druck geformt (vorgeformt) und bei einer vorgegebenen Temperatur warmgeformt, gehärtet (nachgehärtet) und schließlich fertigbear­ beitet.Friction lining materials widely used in various vehicles, industrial devices and the like for brake pads, brake pads, clutch Lung coverings and the like. Are used in such a way that first a raw material is made by mixing a fiber Raw material, for example heat-resistant organic fibers, inorganic cal fibers or metal fibers and the like. With powder raw materials, for which for example an organic inorganic filler, a friction Modifier and a thermosetting resin binder and the like  Ren. Then the starting raw material at room temperature and under egg shaped (preformed) at a given pressure and at a given pressure Temperature thermoformed, hardened (post-hardened) and finally finished works.

Im Hinblick auf die Wirksamkeit, die mechanische Festigkeit und dgl. des er­ haltenen Reibbelag-Werkstoffes ist es bevorzugt, daß die verschiedenen Rohmaterialien, die miteinander vermischt werden, in dem Reibbelag- Werkstoff gleichmäßig verteilt (dispergiert) sind. Es ist daher erforderlich, die verschiedenen Rohmaterialien gleichmäßiger miteinander zu vermischen, wenn das Ausgangs-Rohmaterial hergestellt wird. Insbesondere sollte das Fa­ ser-Rohmaterial so eingemischt werden, daß es über den gesamten Reibbe­ lag-Werkstoff gleichmäßig verteilt ist und miteinander verflochten ist, um da­ durch die mechanische Festigkeit des Reibbelag-Werkstoffes zu erhöhen. Deshalb wird das Faser-Rohmaterial besonders gleichmäßig zugemischt.In terms of effectiveness, mechanical strength and the like holding friction lining material, it is preferred that the various Raw materials that are mixed together in the friction lining Material are evenly distributed (dispersed). It is therefore necessary that to mix different raw materials more evenly, when the raw material is manufactured. In particular, the company water raw material are mixed so that it over the entire Reibbe lag material is evenly distributed and intertwined to make it by increasing the mechanical strength of the friction lining material. That is why the fiber raw material is mixed particularly evenly.

Das Faser-Rohmaterial und die Pulver-Rohmaterialien sind in ihrer Gestalt jedoch sehr unterschiedlich und die Pulver-Rohmaterialien unterscheiden sich untereinander in bezug auf die Teilchengröße und ihr spezifisches Gewicht. Daher ist eine sehr lange Zeit erforderlich, um diese Rohmaterialien gleich­ mäßig miteinander zu vermischen. Ferner variert die Haftung des Pulver- Rohmaterials an dem Faser-Ausgangsmaterial in Abhängigkeit von der Art des Pulver-Rohmaterials, so daß die Dispergierbarkeit des Ausgangs- Rohmaterials vermindert ist.The fiber raw material and the powder raw materials are in their shape however very different and the powder raw materials differ among themselves in terms of particle size and specific gravity. Therefore, a very long time is required to make these raw materials the same to mix moderately. Furthermore, the adhesion of the powder Raw material on the fiber raw material depending on the type of Powder raw material so that the dispersibility of the starting Raw material is reduced.

Außerdem liegt das Fasermaterial in der Regel in einem verdichteten (gepreßten) Zustand vor, weil ein kleineres Volumen vorteilhafter ist im Hin­ blick auf die Lagerung, den Versand, die Handhabung in einer Fabrik und dgl. Das Fasermaterial wird aus dem verdichteten Zustand freigesetzt in einer Stufe, in der es verknetet wird, nachdem es zusammen mit anderen Rohmate­ rialien in einen Mischer geworfen worden ist, so daß das Fasermaterial in dem Ausgangs-Rohmaterial verteilt (dispergiert) wird. Organische Fasern sind je­ doch im allgemeinen schlecht zerfaserbar, so daß es manchmal ungleichmä­ ßig in Form von Klumpen in dem Ausgangs-Rohmaterial verteilt wird, wodurch die Dispergierbarkeit des Ausgangs-Rohmaterials vermindert wird.In addition, the fiber material is usually in a compressed (pressed) state before, because a smaller volume is more advantageous in the rear view of storage, shipping, handling in a factory and the like The fiber material is released from the compressed state in one Stage in which it is kneaded after being mixed with other raw materials rialien has been thrown into a mixer, so that the fiber material in the Starting raw material is distributed (dispersed). Organic fibers are different  but generally difficult to fray, so that it is sometimes uneven is distributed in the form of lumps in the starting raw material, whereby the dispersibility of the starting raw material is reduced.

Ferner wird das Ausgangs-Rohmaterial durch den Typ, die Kapazität oder dgl. des Mischers zum Zeitpunkt des Vermischens beeinflußt.Furthermore, the starting raw material is determined by the type, the capacity or the like. of the mixer at the time of mixing.

Unter den derzeitigen Umständen wird bei der Herstellung eines Reibbelag- Werkstoffes die Kombination des Ausgangs-Rohmaterials in Abhängigkeit von der Art des Reibbelag-Werkstoffes immer dann geändert, wenn das Ausgangs- Rohmaterial gemischt wird. Deshalb besteht ein dringender Bedarf zur Lösung der obengenannten Probleme und zur Verkürzung der Mischzeit. Da jedoch das Faser-Rohmaterial in dem Ausgangs-Rohmaterial enthalten ist, kann da­ her dieses Bedürfnis prinzipiell nicht befriedigt werden. Außerdem ist das Fa­ ser-Rohmaterial teuer im Vergleich zu den anderen Rohmaterialien. Es wäre deshalb extrem vorteilhaft für die Rohmaterialkosten, die Zumischungsmenge an Faser-Rohmaterial zu vermindern.Under the current circumstances, the manufacture of a friction lining Material the combination of the starting raw material depending on the type of friction material used whenever the initial Raw material is mixed. Therefore there is an urgent need for a solution of the above problems and to shorten the mixing time. However, since the raw fiber material contained in the raw raw material may be there forth this need not be met in principle. In addition, the company This raw material is expensive compared to the other raw materials. It would be therefore extremely advantageous for the raw material costs, the admixing quantity to reduce fiber raw material.

Außerdem müssen unterschiedliche Mischversuche und Mischverfahren durchgeführt werden und es muß täglich eine genaue Steuerung vorgenom­ men werden, was zur Erhöhung der Herstellungskosten führt.In addition, different mixing attempts and mixing processes must be carried out be carried out and precise control must be carried out daily men, which leads to an increase in manufacturing costs.

Außerdem wird das in nicht vorher festgelegter Weise gebildete Pulver (Mi­ schung) in dem Verfahren gehandhabt von dem Ende der Mischstufe für das Ausgangs-Rohmaterial über die Stufe der Abmessung (Bemessung) der Mi­ schung bis zur Stufe, in der die Mischung in eine Warmverformungs-Form ge­ worfen wird. Das pulverförmige Ausgangsmaterial umfaßt jedoch häufig feine Teilchen, deren Teilchengröße wegen der Reibungs-Eigenschaften in der Größenordnung von Bruchteilen von µm liegen und es besteht die Neigung, daß in dem Pulver-Rohmaterial Staub entsteht, wenn das Pulver-Rohmaterial in diesen Stufen gehandhabt wird. Deshalb sind Maßnahmen gegen die Staubbildung, beispielsweise die Aufstellung einer Abschirmungsplatte oder dgl. erforderlich und dies kann zur Erhöhung der Kosten führen.In addition, the powder not formed in a predetermined manner (Mi handled in the process from the end of the mixing stage for the Starting raw material on the level of dimension (dimensioning) of the Mi to the stage where the mixture is in a thermoforming mold will throw. However, the powdery starting material often includes fine ones Particles whose particle size is due to the friction properties in the Are on the order of fractions of µm and there is a tendency that dust is generated in the powder raw material when the powder raw material is handled in these stages. Therefore measures against the  Dust formation, for example the installation of a shielding plate or Like. Required and this can lead to an increase in costs.

Außerdem ist, da das Pulver-Rohmaterial feine Teilchen umfaßt, die spezifi­ sche Oberflächengröße so groß, daß das Pulver-Rohmaterial die Neigung hat, an dem gegenüberliegenden (anderen) Teil, der damit in Berührung kommt, zu haften. Deshalb haftet das Pulver-Rohmaterial an der Wand-Oberfläche der Form, wodurch es schwierig wird, das Ausgangs-Rohmaterial gleichmäßig ein­ zufüllen.In addition, since the powder raw material comprises fine particles, the speci surface area so large that the raw powder material tends to on the opposite (other) part that comes into contact with it be liable. Therefore, the powder raw material adheres to the wall surface of the Shape, which makes it difficult to evenly feed the raw material to fill.

Um die obengenannten Probleme in bezug auf die Herstellung des Ausgangs- Rohmaterials zu lösen, wird das Ausgangs-Rohmaterial granuliert. Das heißt, verschiedene Pulver-Rohmaterialien, die als Ausgangs-Rohmaterial verwendet werden, und ein Faser-Rohmaterial werden so zerkleinert (gemahlen), daß sie zu Granulat-Substanzen (körnigen Substanzen) mit einer Teilchengröße von etwa 2 bis 5 mm verarbeitet werden, während ein Bindemittel zugegeben wird. Die Granulat-Substanzen werden als Rohmaterial für den Reibbelag-Werkstoff verwendet.To overcome the above problems related to the preparation of the starting To solve raw material, the starting raw material is granulated. This means, various powder raw materials used as the starting raw material and a raw fiber material are crushed (ground) so that they to granulate substances (granular substances) with a particle size of about 2 to 5 mm are processed while adding a binder. The granulate substances are used as raw material for the friction lining material used.

Durch Überführung der Rohmaterialien in Granulat-Substanzen ist es möglich, das obengenannte Problem der Staubbildung bei der Handhabung oder das Problem der Haftung an der Wand-Oberfläche einer Form beim Einfüllen in die Form, wie oben erwähnt, zu lösen.By converting the raw materials into granulate substances, it is possible to the above-mentioned problem of dust when handling, or Problem of adhesion to the wall surface of a mold when poured into it Form, as mentioned above, to solve.

Außerdem können Granulat-Substanzen für jede Art von Pulver-Rohmaterial hergestellt werden. Daher ist es, wenn Granulat-Substanzen so angeordnet werden, daß die Zusammensetzung der Granulat-Substanzen in Richtung der Dicke eines Formkörpers (geformten Produkts) zum Zeitpunkt der Formgebung variiert, auch möglich, dem Reibbelag-Werkstoff einen Zusammensetzungs- Gradienten zu verleihen. Im allgemeinen tritt dabei das Problem auf, daß der Reibbelag-Werkstoff nicht in gleichmäßigem Kontakt steht mit der Reib- Oberfläche eines gegenüberliegenden Elements (eines Rotors im Falle einer Scheibenbremse) zu Beginn der Verwendung, so daß die Reibungskraft gering ist. Mit steigender Anzahl der Bremsvorgänge verbessert sich die Paßform der Kontaktoberflächen aufeinander, die Reibungskraft nimmt zu und es kann der ursprünglich gewünschte Bremseffekt erzielt werden. Um dieses Problem zu lösen, muß jedoch eine Spezial-Behandlung, beispielsweise ein Scorching (ein Abflammen) der Oberfläche des Reibbelag-Werkstoffes mit einem Brenner oder dgl. durchgeführt werden. Wenn Granulat-Substanzen, die aus einem vergleichsweise weichen (sich leicht abnutzenden) Rohmaterial mit einem ho­ hen Reibungskoeffizienten hergestellt worden sind, im Oberflächenabschnitt des Reibbelag-Werkstoffes angeordnet sind, kann der angestrebte Bremsef­ fekt während des Verfahrens ab Beginn der Verwendung in stabiler Weise er­ halten werden, selbst wenn eine spezielle Behandlung durchgeführt wird.In addition, granular substances can be used for any kind of powder raw material getting produced. Therefore, it is when granular substances are arranged be that the composition of the granulate substances in the direction of Thickness of a molded body (molded product) at the time of molding varies, also possible, a composition of the friction lining material Gradients. In general, the problem arises that the Friction lining material is not in even contact with the friction Surface of an opposing element (a rotor in the case of a  Disc brake) at the beginning of use, so that the frictional force is low is. With increasing number of braking operations, the fit of the improves Contact surfaces on each other, the friction force increases and it can originally desired braking effect can be achieved. To solve this problem must solve, however, a special treatment, for example a scorching (a Flame) the surface of the friction material with a burner or the like. If granule substances that come from a comparatively soft (slightly worn) raw material with a ho hen coefficients of friction have been produced in the surface section the friction lining material are arranged, the desired Bremsef fect during the process from the start of use in a stable manner even if special treatment is given.

Ursprünglich wird das Fasermaterial so zugemischt, daß es über den gesam­ ten Reibbelag-Werkstoff verteilt ist und die Fasern untereinander verflochten sind, um die mechanische Festigkeit des Reibbelag-Werkstoffes zu erhöhen. Bei einem solchen Verfahren, bei dem Granulat-Substanzen verwendet wer­ den, wird das Faser-Rohmaterial jedoch in die Granulat-Substanzen in der Weise aufgenommen, daß es durch die einzelnen Granulat-Substanzen in Teile unterteilt wird. Die Fasern in dem Fasermaterial können somit nicht mit­ einander verflochten sein und der wesentliche Verstärkungs-Effekt wird ver­ mindert oder es wird, je nach den Umständen, unmöglich, den Verstärkungs- Effekt zu erzielen.Originally, the fiber material is mixed in such a way that it covers the whole th friction material is distributed and the fibers intertwined are to increase the mechanical strength of the friction lining material. In such a process in which granulate substances are used However, the fiber raw material is converted into the granulate substances in the Recorded way that it by the individual granule substances in Parts is divided. The fibers in the fiber material can therefore not intertwined and the essential reinforcing effect is ver diminishes or, depending on the circumstances, it becomes impossible to To achieve effect.

Unter Berücksichtigung dieser Umstände besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Granulat-Substanz (körnige Substanz) bereitzustellen, die geeignet ist als Rohmaterial für einen Reibbelag-Werkstoff und die inner­ halb einer kurzen Misch/Granulier-Zeit erhalten werden kann, und einen Reib­ belag-Werkstoff bereitzustellen, der den gewünschten Effekt ergibt, durch die Verwendung der Granulat-Substanzen als Ausgangs-Rohmaterial, und wo­ durch nicht nur die mechanische Festigkeit des Reibbelag-Werkstoffes gegen­ über einem konventionellen erhöht werden kann, sondern auch die Herstel­ lungskosten und die Kosten für das Rohmaterial vermindert werden können, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Reibbelag-Werkstoffes zur Verfügung zu stellen.Taking these circumstances into account, there is an aim of the present Invention to provide a granular substance (granular substance) which is suitable as a raw material for a friction lining material and the inner half a short mixing / granulating time, and rubbing Provide covering material that gives the desired effect by Use of the granulate substances as raw material, and where due to not only the mechanical strength of the friction lining material can be increased over a conventional one, but also the manufac  production costs and raw material costs can be reduced, and a method for producing such a friction lining material for To make available.

Erfindungsgemäß wird daher eine Granulat-Substanz (körnige Substanz) be­ reitgestellt, die für die Herstellung eines Reibbelag-Werkstoffes verwendet wird, die umfaßt Kern-Teilchen mit einer Vielzahl von Erhebungen (Vorsprüngen, Spitzen); ein Bindemittel; und ein Pulver-Rohmaterial für den Reibbelag-Werkstoff, wobei das Pulver-Rohmaterial durch die Kernteilchen zusammen mit dem Bindemittel zusammengehalten wird.According to the invention, therefore, a granular substance (granular substance) be provided that is used for the production of a friction lining material which comprises core particles with a multitude of elevations (Protrusions, tips); a binder; and a powder raw material for the Friction lining material, the powder raw material through the core particles is held together with the binder.

Die erfindungsgemäße Granulat-Substanz (körnige Substanz), in der anstelle eines Faser-Rohmaterials Kernteilchen mit einer Vielzahl von Vorsprüngen (Erhebungen) verwendet werden, die radial oder in vielen Richtungen über die Kernteilchen hinaus vorstehen, wird so hergestellt, daß sie ein Pulver-Rohma­ terial, das ein Reibungsmodifizierungsmittel und einen Füllstoff und dgl. um­ faßt, mit einem Bindemittel zusammenhält. Dadurch werden nicht nur die Pro­ bleme in bezug auf die Staubbildung, die Haftung an der Wandoberfläche ei­ ner Form und dgl. auf die gleiche Weise gelöst wie bei den konventionellen Granulat-Substanzen, sondern es tritt auch nicht das Problem der Verminde­ rung der Verstärkungs-Wirkung als Folge eines Zerschneidens des Faser- Rohmaterials auf, wie es bei den konventionellen Granulat-Substanzen der Fall ist. Außerdem kann, weil es nicht erforderlich ist, das Faser-Rohmaterial zu zerfasern, die Mischstufe oder die Granulierstufe innerhalb einer kurzen Zeit beendet werden, was auch im Hinblick auf die Herstellungskosten vorteil­ haft ist.The granulate substance (granular substance) according to the invention in the place a fiber raw material core particles with a plurality of protrusions (Elevations) are used that are radial or in many directions across the Protruding core particles is made to be a powder raw material material containing a friction modifier and a filler and the like summarizes, holds together with a binder. This will not only make the Pro problems with dust formation, adhesion to the wall surface ner form and the like. Solved in the same way as in the conventional Granular substances, but it does not occur the problem of the people reinforcement effect as a result of cutting the fiber Raw material, as is the case with conventional granulate substances Case is. In addition, because it is not required, the fiber raw material can to defibrate, the mixing stage or the granulation stage within a short Time will be ended, which is also advantageous in terms of manufacturing costs is imprisoned.

Ferner sind dann, wenn erfindungsgemäße Granulat-Substanzen als Aus­ gangs-Rohmaterial für den Reibbelag-Werkstoff verwendet werden, die Vor­ sprünge (Erhebungen) der Kernteilchen von benachbarten Granulat- Substanzen miteinander verflochten, so daß der erhaltene Reibbelag- Werkstoff eine verbesserte mechanische Festigkeit aufweist. Furthermore, when granule substances according to the invention are out gangs raw material can be used for the friction lining material, the pre cracks (elevations) of the core particles from neighboring granules Substances intertwined so that the friction lining obtained Material has improved mechanical strength.  

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstel­ lung eines Reibbelag-Werkstoffes für eine Bremse, das die folgenden Stufen umfaßt:
Abmessen der Kernteilchen, die eine Vielzahl von Vorsprüngen (Erhebungen) aufweisen, eines Bindemittels und eines Pulver-Rohmaterials für den Reibbe­ lag-Werkstoff als Ausgangs-Rohmaterial;
Durchmischen des Ausgangs-Rohmaterials zur Herstellung von Granulat- Substanzen; und
Warmverformen der Granulat-Substanzen zur Herstellung des Reibbelag- Werkstoffes.The present invention also relates to a method for the manufacture of a friction lining material for a brake, which comprises the following stages:
Measuring the core particles, which have a plurality of projections (elevations), a binder and a powder raw material for the Reibbe lag material as the starting raw material;
Mixing the raw raw material for the production of granulate substances; and
Thermoforming of the granulate substances to produce the friction lining material.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Reibbelag-Werkstoff für eine Bremse, der umfaßt:
Kernteilchen, die jeweils eine Vielzahl von Vorsprüngen (Erhebungen) aufwei­ sen;
ein Bindemittel; und
ein Pulver-Rohmaterial für den Reibbelag-Werkstoff, bei dem das Pulver- Rohmaterial durch die Kernteilchen zusammen mit dem Bindemittel zusam­ mengehalten wird, wobei die Kernteilchen durch ineinander verflochtene Vor­ sprünge (Erhebungen) miteinander verbunden sind.The present invention also relates to a friction lining material for a brake, which comprises:
Core particles each having a plurality of projections (bumps);
a binder; and
a powder raw material for the friction lining material, in which the powder raw material is held together by the core particles together with the binder, the core particles being interconnected by interlocking projections (elevations).

Der erfindungsgemäße Reibbelag-Werkstoff ist so aufgebaut, daß Kernteil­ chen, die jeweils eine Vielzahl von Vorsprüngen (Erhebungen) aufweisen, die radial oder in vielen Richtungen überstehen, anstelle eines Faser-Rohma­ terials verwendet werden und jedes der Kernteilchen so hergestellt wird, daß verschiedene Arten von Pulver-Rohmaterial, z. B. Füllstoff und dgl., mit einem Bindemittel zusammengehalten und zu einer vorgegebenen Form geformt werden. Die Vorsprünge von zueinander benachbarten Kernteilchen werden miteinander verflochten und das Pulver-Rohmaterial wird durch die Vorsprün­ ge zusammengehalten, während es gleichmäßig dispergiert wird, so daß der Reibbelag-Werkstoff verbesserte Reib-Eigenschaften und eine verbesserte mechanische Festigkeit aufweist. Da es nicht erforderlich ist, das Faser- Rohmaterial zu entwirren (zu zerfasern) kann außerdem die Mischstufe inner­ halb eines kurzen Zeitraums beendet werden, was vorteilhaft ist im Hinblick auf die Herstellungskosten. Ferner können die Kosten für das Rohmaterial herabgesetzt werden.The friction lining material according to the invention is constructed so that the core part chen, each having a plurality of projections (elevations), the protrude radially or in many directions, instead of a fiber raw material terials are used and each of the core particles is made so that different types of powder raw material, e.g. B. filler and the like, with a Binder held together and shaped into a predetermined shape will. The protrusions of adjacent core particles are intertwined and the powder raw material is through the protrusions ge held together while being evenly dispersed so that the Friction lining material improved friction properties and an improved has mechanical strength. Since it is not necessary to  Unraveling (defibrating) raw material can also be done internally in the mixer be completed in a short period of time, which is advantageous in view on manufacturing costs. Furthermore, the cost of the raw material be reduced.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will now be described with reference to the accompanying Drawings explained. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für ein in der erfin­ dungsgemäßen Granulat-Substanz verwendetes Kernteilchen erläutert; Fig. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a core particle used in the granule substance according to the invention;

Fig. 2 eine schematische Darstellung, die ein anderes Beispiel für ein in der erfindungsgemäßen Granulat-Substanz verwendetes Kernteilchen er­ läutert; Fig. 2 is a schematic representation which he explains another example of a core particle used in the granule substance according to the invention;

Fig. 3 eine schematische Darstellung, die ein weiteres Beispiel eines in der erfindungsgemäßen Granulat-Substanz verwendeten Kernteilchens er­ läutert; Fig. 3 is a schematic illustration which he explains another example of a core particle used in the granule substance according to the invention;

Fig. 4 eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für eine erfindungsge­ mäße Granulat-Substanz erläutert; und Fig. 4 is a schematic illustration which explains an example of a granulate substance according to the invention; and

Fig. 5 eine schematische Darstellung (teilweise in vergrößerter Ansicht), die ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Reibbelag-Werkstoff erläu­ tert. Fig. 5 is a schematic representation (partially in an enlarged view) which tert an example of a friction lining material according to the invention.

Die erfindungsgemäßen Granulat-Substanzen, der unter Verwendung solcher Granulat-Substanzen hergestellte erfindungsgemäße Reibbelag-Werkstoff und auch das Verfahren zur Herstellung dieses Reibbelag-Werkstoffes werden nachstehend näher beschrieben. The granulate substances according to the invention, the use of such Granular substances produced friction lining material according to the invention and also the process for producing this friction lining material described in more detail below.  

Eine erfindungsgemäße Granulat-Substanz (körnige Substanz) enthält in ih­ rem Zentrum ein Kernteilchen mit einer Vielzahl von Erhebungen (Vorsprün­ gen), die radial oder in vielen Richtungen vorstehen (überstehen) und das Kernteilchen wird verwendet, um das Pulver-Rohmaterial einschließlich eines Reibungs-Modifizierungsmittels, eines Füllstoffs und dgl. mit einem Bindemittel zusammenzuhalten.A granulate substance according to the invention (granular substance) contains in it center a core particle with a multitude of elevations (projections gen) that protrude radially or in many directions and that Core particle is used to make the powder raw material including one Friction modifier, a filler and the like with a binder hold together.

Die Kernteilchen haben die Funktion, dann, wenn die Kernteilchen in Form von Granulat-Substanzen zu einem Reibbelag-Werkstoff verarbeitet werden, die Vorsprünge (Erhebungen) der Kernteilchen von zueinander benachbarten Granulat-Substanzen miteinander zu verflechten, um dadurch die mechani­ sche Festigkeit des Reibbelag-Werkstoffs zu erhöhen.The core particles have the function when the core particles are in the form of Granulate substances are processed into a friction lining material that Projections (elevations) of the core particles from adjacent to each other Intertwine granulate substances to thereby mechani to increase the mechanical strength of the friction lining material.

So hat beispielsweise ein Kernteilchen 1 eine äußere Gestalt im wesentlichen wie ein Seeigel mit einer Vielzahl von nadelförmigen Vorsprüngen (Erhebungen) 1a, die radial dicht herausragen, wie in Fig. 1 dargestellt, ob­ gleich die Gestalt des Kernteilchens keinen spezifischen Beschränkungen unterliegt, so lange es Vorsprünge (Erhebungen) aufweist. Alternativ kann das Kernteilchen 1, wie in Fig. 2 dargestellt, eine äußere Gestelt mit säulenförmi­ gen Vorsprüngen (Erhebungen) 1b aufweisen, die in vielen Richtungen vor­ stehen und unter vorgegebenen Winkeln verzweigt sind. Ferner kann das Kernteilchen 1, wie in Fig. 3 dargestellt, eine äußere Gestelt mit Vorsprüngen (Erhebungen) 1c aufweisen, die unterschiedlich lang sind und eine unter­ schiedliche Form haben und die in vielen Richtungen frei verzweigt sind, im wesentlichen wie die Zweige eines Baums.For example, a core particle 1 has an outer shape substantially like a sea urchin with a plurality of needle-shaped projections (elevations) 1 a, which protrude radially tight, as shown in Fig. 1, although the shape of the core particle is not subject to any specific restrictions, so as long as it has protrusions. Alternatively, the core particle 1 , as shown in Fig. 2, have an outer frame with pillar-shaped projections (elevations) 1 b, which are in many directions and are branched at predetermined angles. Furthermore, the core particle 1 , as shown in Fig. 3, have an outer shape with projections (elevations) 1 c, which are of different lengths and have a different shape and which are freely branched in many directions, essentially like the branches of one Tree.

Obgleich das Verfahren zur Herstellung eines Kernteilchens 1 mit einer Ge­ stalt, wie vorstehend beschrieben, keinen spezifischen Beschränkungen un­ terliegt, ist es beispielsweise zur Herstellung des Kernteilchens 1, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, das wie ein Seeigel aussieht, bevorzugt, ein Verfahren zur Herstellung eines Sternpolymers anzuwenden, bei dem es sich um eines von Verzweigungsmodell-Hochpolymeren handelt, wie sie bereits hergestellt wurden (wie beispielsweise unter "Molecular weight of high polymer" auf S. 64 bis 75 im zweiten Abschnitt "Production of high polymer and control of molecu­ lar weight", publiziert von Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., 1992, beschrieben) oder ein sogenanntes Pfropf-Verbindungs-Verfahren anzuwenden, bei dem ein Po­ lymer auf der Oberfläche eines anorganischen Pulvers wie Siliciumdioxid und dgl. polymerisiert wird.For example, although the method for manufacturing a core particle 1 having a shape as described above is not specifically limited, it is preferable for manufacturing the core particle 1 as shown in FIG. 1, which looks like a sea urchin To use a method for the production of a star polymer, which is one of branching model high polymers as have already been produced (as for example under "Molecular weight of high polymer" on pages 64 to 75 in the second section "Production of high polymer and control of molecular weight ", published by Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., 1992, described) or to use a so-called graft-connection method in which a polymer is polymerized on the surface of an inorganic powder such as silicon dioxide and the like.

Außerdem wird ein Polymer verschäumt zu einer Art Schwamm und dieses geschäumte Polymer wird auf eine vorgegebene Größe zugeschnitten, um da­ durch das Kernteilchen 1 mit den Vorsprüngen (Erhebungen) 1c zu erhalten, die verzweigt sind wie die Zweige eines Baums, wie in Fig. 3 dargestellt.In addition, a polymer is foamed into a kind of sponge and this foamed polymer is cut to a predetermined size in order to obtain 1 c through the core particle 1 with the projections (elevations), which are branched like the branches of a tree, as in FIG. 3 shown.

Außerdem kann ein Polymer extrudiert oder gezogen werden unter Verwen­ dung einer Düse mit einer sternförmigen Öffnung zur Herstellung eines stabförmigen Körpers mit einem sternförmigen Querschnitt und dieser stabförmige Körper wird zu runden Scheiben zerschnitten, so daß diese sternförmigen Scheiben als Kernteilchen 1 verwendet werden können. In die­ sem Fall sind die Kernteilchen, wenn sie zu Granulat-Substanzen verarbeitet werden, ebene Teilchen. Aber auch in einem solchen Fall hat jedes Teilchen eine Gestalt mit Vorsprüngen (Erhebungen) in der gleichen Weise wie vorste­ hend beschrieben, so daß der gleiche Verstärkungseffekt erzielt werden kann wie bei jedem anderen Kernteilchen 1 mit einer davon verschiedenen Gestalt.In addition, a polymer can be extruded or drawn using a nozzle with a star-shaped opening for producing a rod-shaped body with a star-shaped cross section and this rod-shaped body is cut into round disks, so that these star-shaped disks can be used as core particles 1 . In this case the core particles, when processed into granulate substances, are flat particles. But even in such a case, each particle has a shape with protrusions (protrusions) in the same manner as described above, so that the same reinforcing effect can be obtained as with any other core particle 1 with a different shape.

Vorzugsweise werden die Kernteilchen 1 kleiner gemacht, so daß die Fül­ lungsdichte erhöht werden kann, wenn sie zu dem Reibbelag-Werkstoff verar­ beitet werden. Wenn jedoch das Kernteilchen 1 zu klein ist, wird es unmöglich, das Pulver-Rohmaterial zusammenzuhalten oder es wird schwierig, es zu der obengenannten Gestalt weiterzuverarbeiten.Preferably, the core particles 1 are made smaller so that the filling density can be increased if they are processed into the friction lining material. However, if the core particle 1 is too small, it becomes impossible to hold the powder raw material together or it becomes difficult to process it into the above shape.

Es ist deshalb bevorzugt das Kernteilchen 1 so groß zu machen, daß seine Teilchengröße in einem Bereich von etwa 0,5 bis mehreren mm, insbesondere von 0,5 mm bis 2 mm liegt, gemessen an seinen Vorsprüngen (Erhebungen) als äußerer Größe.It is therefore preferred to make the core particle 1 so large that its particle size is in a range from about 0.5 to several mm, in particular from 0.5 mm to 2 mm, measured on its projections (elevations) as the outer size.

Außerdem unterliegt das Material zur Bildung der Kernteilchen keinen spezifi­ schen Beschränkungen, so lange es zu der obengenannten Gestalt verarbeitet werden kann und so lange es die Warmverformungs-Temperaturen aushält, wenn die Kernteilchen zu dem Reibbelag-Werkstoff verarbeitet werden. Es braucht nicht erwähnt zu werden, daß das konventionelle Material zur Herstel­ lung des Faser-Rohmaterials für diesen Zweck verwendet werden kann und daß insbesondere ein wärmebeständiges Kunstharz, beispielsweise ein aro­ matisches Polyamid, ein feuerbeständiges Acrylharz und dgl., vorzugsweise verwendet werden kann im Hinblick auf die Anwendung in dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren.In addition, the material for forming the core particles is not specifically restrictions as long as it processes into the above shape and as long as it can withstand the thermoforming temperatures when the core particles are processed into the friction lining material. It need not be mentioned that the conventional material for the manufacture fiber raw material can be used for this purpose and that in particular a heat-resistant synthetic resin, for example an aro matic polyamide, a fire-resistant acrylic resin and the like, preferably can be used with regard to the application in the above described manufacturing process.

Es kann auch ein anorganisches Fasermaterial, beispielsweise aus Keramik, Glas und dgl., verwendet werden. In diesem Falle wird es hauptsächlich als Pulver-Material bei der obengenannten Pfropf-Verzweigung verwendet.An inorganic fiber material, for example made of ceramic, Glass and the like can be used. In this case it is mainly called Powder material used in the above graft branching.

Das Pulver-Rohmaterial für den Reibbelag-Werkstoff wird mit einem Bindemit­ tel in dem Kernteilchen 1 zusammengehalten.The powder raw material for the friction lining material is held together with a binder in the core particle 1 .

Das Pulver-Rohmaterial wird üblicherweise als Rohmaterial für den Reibbelag- Werkstoff verwendet. Zu spezifischen Beispielen für das Pulver-Rohmaterial gehören Reibmaterial-Teilchen, z. B. Cashew-Staub, Kautschuk-Staub und dgl.; ein Reibungs-Modifizierungsmittel aus Metall, wie Kupfer, Schwefel, Aluminium, Zink und dgl., oder aus einem Metalloxid, wie Aluminiumoxid, Sili­ ciumdioxid, Zirkoniumoxid und dgl.; ein festes Schmiermittel, wie Graphit, Mo­ lybdändisulfid und dgl.; ein flockiges anorganisches Material, wie Vermiculit, Glimmer und dgl.; und ein Füllstoff, wie Bariumsulfat, Calciumcarbonat und dgl. The powder raw material is usually used as raw material for the friction lining. Material used. For specific examples of the raw material powder include friction material particles, e.g. B. cashew dust, rubber dust and the like; a friction modifier made of metal, such as copper, sulfur, Aluminum, zinc and the like., Or from a metal oxide such as aluminum oxide, sili cia, zirconia and the like; a solid lubricant such as graphite, Mo lybdenum disulfide and the like; a flaky inorganic material like vermiculite, Mica and the like; and a filler such as barium sulfate, calcium carbonate and the like  

Auch als Bindemittel können diejenigen, wie sie üblicherweise in dem Reibbe­ lag-Werkstoff verwendet werden, eingesetzt werden. Zu Beispielen für das Bindemittel gehören wärmehärtbare Harze, wie Phenolharz (einschließlich des reinen (nicht-modifizierten) Phenolharzes und des mit Kautschuk modifizierten Phenolharzes oder dgl.), Melaminharz, Epoxyharz, Cyanesterharz und dgl.Also used as binders are those which are customarily used in rubbers lag material are used. Examples of that Binders include thermosetting resins, such as phenolic resin (including the pure (unmodified) phenolic resin and rubber-modified Phenol resin or the like), melamine resin, epoxy resin, cyanester resin and the like.

Diese Bindemittel können fest (ein Pulver) oder flüssig sein.These binders can be solid (a powder) or liquid.

Nach dem Abmessen spezifischer Mengen werden die obengenannten Kern­ teilchen 1, das Pulver-Rohmaterial und das Bindemittel in einen bekannten Granulator gegeben und darin vermengt, wodurch erfindungsgemäße Granu­ lat-Substanzen erhalten werden.After measuring specific amounts, the above-mentioned core particles 1 , the powder raw material and the binder are placed in a known granulator and mixed therein, whereby granulat substances according to the invention are obtained.

Das Mischungs-Verhältnis zwischen den Kernteilchen 1, dem Pulver-Rohma­ terial und dem Bindemittel zu diesem Zeitpunkt unterliegt keinen spezifischen Beschränkungen, es wird jedoch zweckmäßig so gewählt, daß es der Zusam­ mensetzung des gewünschten Reibbelag-Werkstoffes entspricht. Zu diesem Zeitpunkt wird das Compoundier-Verhältnis erhalten durch Ersatz des konven­ tionellen Fasermaterials durch die Kernteilchen 1. So ist beispielsweise das Mischungs-Verhältnis eines konventionellen generellen Reibbelag-Werk­ stoffes so, daß das Reibungs-Modifizierungsmittel innerhalb eines Bereiches von 5 bis 10 Gew.-%, der Füllstoff innerhalb eines Bereiches von 50 bis 60 Gew.-%, das Bindemittel innerhalb eines Bereiches von 20 bis 30 Gew.-% und das Faser-Rohmaterial innerhalb eines Bereiches von 10 bis 20 Gew.-% vor­ liegen. Erfindungsgemäß wird das Faser-Rohmaterial direkt ersetzt durch die Kernteilchen 1, wobei man körnige Substanzen (Granulat-Substanzen) erhält. Außerdem kann eine geringe Menge des Faser-Rohmaterials verwendet wer­ den entsprechend den Leistungsanforderungen des Reibbelag-Werkstoffes.The mixing ratio between the core particles 1 , the powder raw material and the binder at this time is not subject to any specific restrictions, but it is expediently chosen so that it corresponds to the composition of the desired friction lining material. At this time, the compounding ratio is obtained by replacing the conventional fiber material with the core particles 1 . For example, the mixing ratio of a conventional general friction lining material is such that the friction modifier within a range of 5 to 10 wt .-%, the filler within a range of 50 to 60 wt .-%, the binder within a range of 20 to 30% by weight and the fiber raw material are within a range of 10 to 20% by weight. According to the invention, the fiber raw material is replaced directly by the core particles 1 , whereby granular substances (granulate substances) are obtained. In addition, a small amount of fiber raw material can be used according to the performance requirements of the friction material.

Dieses Mischen ist innerhalb eines kurzen Zeitraums beendet, weil kein Faser- Rohmaterial darin enthalten ist oder, selbst wenn es darin enthalten ist, die Menge gering ist. This mixing is completed in a short period of time because there is no fiber Raw material is contained therein or, even if contained therein, the Amount is small.  

Außerdem können einzelne Sorten von Pulver-Rohmaterialien jeweils mit den Kernteilchen 1 granuliert werden, um so kernige Substanzen (Granulat-Sub­ stanzen) herzustellen, die aufgrund der Art des Pulver-Rohmaterials vonein­ ander verschieden sind, oder die durch Kombination beliebiger Arten des Pul­ ver-Rohmaterials voneinander verschieden sind. Diese Granulat-Substanzen 1, die sich durch die Art des Pulver-Rohmaterials voneinander unterscheiden, werden verwendet und eingeführt in eine Form zur Herstellung von Schichten aus den unterschiedlichen Granulat-Substanzen 1 so daß es möglich ist, ei­ nen Reibbelag-Werkstoff mit einem Zusammensetzungs-Gradienten in Rich­ tung der Dicke zu erhalten.In addition, individual grades of powder raw materials can each be granulated with the core particles 1 , so as to produce pithy substances (granulate substances) which differ from one another due to the nature of the powder raw material, or by combining any type of powder -Raw material are different from each other. These granulate substances 1 , which differ from one another in the type of powder raw material, are used and introduced into a mold for producing layers from the different granulate substances 1 so that it is possible to use a friction lining material with a composition - Obtain gradients in the direction of the thickness.

Die Fig. 4 stellt eine schematische Darstellung dar, welche das äußere Ausse­ hen eines Beispiels für eine Granulat-Substanz erläutert, die durch Verwen­ dung eines Kernteilchen 1, ähnlich einem Seeigel, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, erhalten wurde. Diese Granulat-Substanz 3 hat ein äußeres Aussehen, bei dem das Pulver-Rohmaterial 2 an dem Kernteilchen 1 so haftet, daß es dieses umgibt und die Spitzen der Vorsprünge (Erhebungen) 1a des Kernteilchens 1 stehen aus der Oberfläche des Pulver-Rohmaterials 2 hervor. Bei der Herstel­ lung des Reibbelag-Werkstoffs werden diese Vorsprünge (Erhebungen) 1a mit Vorsprüngen (Erhebungen) 1a einer anderen Granulat-Substanz 3, die zu der erstgenannten Granulat-Substanz 3 benachbart sind, verflochten (verwoben) (vgl. Fig. 5), wodurch die mechanische Festigkeit des Reibbelag-Werkstoffes erhöht wird. FIG. 4 is a diagram showing the outer appearance of an example of a granular substance obtained by using a core particle 1 similar to a sea urchin as shown in FIG. 1. This granular substance 3 has an external appearance in which the powder raw material 2 adheres to the core particle 1 in such a way that it surrounds it and the tips of the projections (elevations) 1 a of the core particle 1 are from the surface of the powder raw material 2 forth. In the manufacture of the friction lining material, these projections (elevations) 1 a are interwoven (interwoven) with projections (elevations) 1 a of another granulate substance 3 , which are adjacent to the first-mentioned granulate substance 3 (see FIG. 5), which increases the mechanical strength of the friction lining material.

Da das Pulver-Rohmaterial 2 mittels eines Bindemittels an dem Kernteilchen 1 fixiert ist, tritt außerdem nicht der Fall auf, daß bei der Handhabung Staub entsteht, wenn diese Granulat-Substanzen zu dem Reibbelag-Werkstoff verar­ beitet werden, und es besteht keine Gefahr, daß sie an der Wand-Oberfläche einer Form haften.In addition, since the powder raw material 2 is fixed to the core particle 1 by means of a binder, there is no occurrence of dust during handling when these granulate substances are processed into the friction lining material, and there is no danger of that they stick to the wall surface of a mold.

Die Verarbeitungs-Bedingungen in bezug auf die Granulierung werden zweckmäßig ausgewählt unter Berücksichtigung der Arten und Mengen der Kernteilchen 1, des Pulver-Rohmaterials 2 und des Bindemittels, der Teilchen­ größe der gewünschten Granulat-Substanzen 3 und dgl. Außerdem tritt je nach Art des Bindemittels, der Fall auf, daß dann, wenn die Granulierung be­ schleunigt wird, falls das Durchmischen unter Erwärmen durchgeführt wird, eine Reaktion (Aushärtung) bis zu einem gewissen Grade hervorgerufen wird.The processing conditions with respect to the granulation are appropriately selected taking into account the types and amounts of the core particles 1 , the powder raw material 2 and the binder, the particle size of the desired granulate substances 3 and the like. In addition, depending on the type of binder , the case that if the granulation is accelerated, if the mixing is carried out under heating, a reaction (curing) is caused to a certain extent.

Alle Komponenten, welche die erfindungsgemäße Granulat-Substanz 3 auf­ bauen, sind Teilchen. Daher ist ein Verfahren zur Entwirrung (Entflechtung) des Faser-Rohmaterials, das im verdichteten Zustand vorliegt, nicht erforder­ lich, obgleich es in einem konventionellen Fall, bei dem Faser-Rohmaterialien darin enthalten sind, erforderlich war. Daher sind die Mischstufe und die Gra­ nulierstufe leicht durchführbar und beide Stufen sind innerhalb einer kurzen Zeit beendet.All components which build up the granulate substance 3 according to the invention are particles. Therefore, a method for disentangling (unbundling) the fiber raw material which is in the compacted state is not necessary, although it was required in a conventional case in which fiber raw materials are contained therein. Therefore, the mixing stage and the granulation stage are easy to carry out, and both stages are completed in a short time.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag- Werkstoff hergestellt wird unter Verwendung der obengenannten körnigen Substanzen (Granulat-Substanzen) 3 als Ausgangs-Rohmaterial. Das Verfah­ ren zur Herstellung wird nachstehend näher beschrieben.The present invention is characterized in that the friction lining material is produced using the above-mentioned granular substances (granulate substances) 3 as the starting raw material. The manufacturing process is described in more detail below.

Zuerst werden die Kern-Teilchen 1, das Pulver-Rohmaterial 2 und das Bin­ demittel abgemessen und in einen Granulator eingeführt, um die körnigen Substanzen (Granulat-Substanzen) 3 wie vorstehend beschrieben herzustel­ len. Dann wird das Ausgangs-Rohmaterial, das diese Granulat-Substanzen 3 umfaßt, in eine Form gegeben und vorgeformt und außerdem wärmegeformt. Zu diesem Zeitpunkt wird gleichzeitig auch eine Druckplatte (ein Niederhalter) in die Form gegeben und integral damit verbunden. Der Reibbelag-Werkstoff wird dann durch Nachhärten und Fertigbearbeitung fertiggestellt.First, the core particles 1 , the powder raw material 2 and the binder are measured and introduced into a granulator to produce the granular substances (granule substances) 3 as described above. Then, the raw raw material comprising these granular substances 3 is put in a mold and preformed, and also thermoformed. At this time, a pressure plate (holding-down device) is simultaneously placed in the mold and integrally connected to it. The friction lining material is then finished by post-hardening and finishing.

Es kann eine Reihe von Stufen auf die übliche Weise durchgeführt werden. So erfolgt beispielsweise die Vorformung unter einem Oberflächendruck in dem Bereich von 100 bis 500 kgf/cm2, die Warmverformung wird bei einer Tempera­ tur in dem Bereich von 130 bis 180°C unter einem Oberflächendruck in dem Bereich von 200 bis 1000 kgf/cm2 für etwa 3 bis 15 min durchgeführt und das Nachhärten wird bei einer Temperatur in dem Bereich von 150 bis 300°C für etwa 1 bis 15 h durchgeführt.A number of stages can be carried out in the usual way. For example, the preforming is carried out under a surface pressure in the range from 100 to 500 kgf / cm 2 , the hot deformation is carried out at a temperature in the range from 130 to 180 ° C. under a surface pressure in the range from 200 to 1000 kgf / cm 2 for about 3 to 15 minutes and the post-curing is carried out at a temperature in the range of 150 to 300 ° C for about 1 to 15 hours.

Die Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die einen (unter Verwendung der Kernteilchen 1, wie sie in der Fig. 1 dargestellt sind), erhaltenen Reibbelag- Werkstoff erläutert. In einem Reibbelag-Werkstoff 4, wie er in einer teilweise vergrößerten Ansicht desselben gezeigt ist, stehen die Granulat-Substanzen 3 miteinander in Verbindung, indem man dafür sorgt, daß die Vorsprünge (Erhe­ bungen) 1a ihrer jeweiligen Kernteilchen 1 sich miteinanderverflechten, wäh­ rend die Pulver-Rohmaterialien 2 als das Ausgangsmaterial für den Reibbelag- Werkstoff in dem Zustand gehärtet werden, in dem sie miteinander verbunden sind. Dementsprechend wird die mechanische Festigkeit dieses Reibbelag- Werkstoffes 4 durch Verflechten der Vorsprünge 1a der jeweiligen Kernteil­ chen 1 miteinander erhöht. Außerdem ist das Ausgangsmaterial für den Reib­ belag-Werkstoff gleichmäßig dispergiert, so daß der Reibbelag-Werkstoff 4 in bezug auf die Reib-Eigenschaften verbessert ist. Die Bezugsziffer 5 in der Fig. 5 steht für eine Druckplatte (einen Niederhalter). FIG. 5 is a schematic illustration explaining a friction lining material obtained (using the core particles 1 as shown in FIG. 1). In a friction lining material 4 , as shown in a partially enlarged view of the same, the granulate substances 3 are connected to one another by ensuring that the projections (elevations) 1 a of their respective core particles 1 intertwine, while rend the powder raw materials 2 as the starting material for the friction lining material in the state in which they are connected. Accordingly, the mechanical strength of this friction lining material 4 is increased by intertwining the projections 1 a of the respective core part 1 with one another. In addition, the starting material for the friction material is evenly dispersed, so that the friction material 4 is improved in relation to the friction properties. The reference number 5 in FIG. 5 stands for a pressure plate (a hold-down device).

In dem obengenannten Herstellungsverfahren werden mehrere Arten von Gra­ nulat-Substanzen 1, die aus einzelnen Arten von Pulver-Rohmaterialien 2 her­ gestellt sind, in eine Form eingeführt zur Ausbildung von Schichten aus unter­ schiedlichen Granulat-Substanzen 1 in der Form, so daß es möglich ist, einen Reibbelag-Werkstoff 4 mit einem Zusammensetzungs-Gradienten in Richtung der Dicke zu erhalten.In the above-mentioned manufacturing method, several kinds of granulate substances 1 , which are made of individual kinds of powder raw materials 2 , are introduced into a mold to form layers of different granulate substances 1 in the mold, so that it is possible is to obtain a friction lining material 4 with a composition gradient in the direction of the thickness.

Obgleich die vorliegende Erfindung nachstehend anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher beschrieben wird, ist sie keineswegs auf diese Beispiele beschränkt.Although the present invention is illustrated below by examples and Comparative examples is described in more detail, it is by no means on this Examples limited.

Beispiele und VergleichsbeispieleExamples and comparative examples

70 Gew.-% eines Pulver-Rohmaterial, bestehend aus 5 Gew.-% Graphit, 25 Gew.-% Bariumsulfat, 20 Gew.-% Calciumcarbonat und 10 Gew.-% Reib- Teilchen; 20 Gew.-% Kernteilchen, hergestellt aus einem aromatischen Po­ lyamid und geformt wie in Fig. 1 dargestellt; und 10 Gew.-% Phenolharz wur­ den in einen Granulattor eingeführt zur Herstellung von Granulat-Substanzen A.70% by weight of a powder raw material consisting of 5% by weight of graphite, 25% by weight of barium sulfate, 20% by weight of calcium carbonate and 10% by weight of friction particles; 20 wt% core particles made from an aromatic polyamide and shaped as shown in Fig. 1; and 10% by weight of phenolic resin were introduced into a granulate gate to produce granulate substances A.

Diese Granulat-Substanzen A wurden zusammen mit einer Druckplatte (einem Niederhalter) in eine Warmpresse gegeben und bei einer Temperatur von 150°C unter einem Oberflächendruck von 500 kgf/cm2 10 min lang warmver­ formt. Danach wurde dieses warmverformte Produkt 3 h bei 200°C nachgehär­ tet zur Herstellung eines Reibbelag-Werkstoffes A.These granulate substances A were placed together with a pressure plate (a hold-down device) in a hot press and thermoformed at a temperature of 150 ° C. under a surface pressure of 500 kgf / cm 2 for 10 minutes. Then this thermoformed product was post-cured for 3 h at 200 ° C to produce a friction lining material A.

Zu Vergleichszwecken wurde die gleiche Menge Aramidfasern in den Granu­ lator anstelle der obengenannten Kernteilchen gegeben zur Herstellung von Granulat-Substanzen B. Dann wurden die Granulat-Substanzen B auf die glei­ che Weise wie die Granulat-Substanzen A behandelt zur Herstellung eines Reibbelag-Werkstoffes B.For comparison purposes, the same amount of aramid fibers was added to the granules lator instead of the above core particles given for the production of Granulate substances B. Then the granulate substances B were applied to the same che way as the granulate substances A treated to produce a Friction lining material B.

Es wurden Biegetests und Komponenten-Analysen mit den erhaltenen Reibbe­ lag-Werkstoffen A und B durchgeführt. Als Ergebnis der Biegetests zeigte sich, daß der mit dem Reibbelag-Werkstoff A erhaltene Wert besser war als derje­ nige, der mit dem Reibbelag-Werkstoff B erhalten wurde. Außerdem wurden zur Durchführung der Komponenten-Analysen Proben an einer Vielzahl von gewünschten Abschnitten der jeweiligen Reibbelag-Werkstoffe entnommen und sie wurden in einem Mikroskop betrachtet. In jedem der Reibbelag- Werkstoffe A und B waren die jeweiligen Aufbau-Materialien gut dispergiert, unabhängig von den Abschnitten, aus denen die Proben entnommen wurden. Andererseits war bei dem Reibbelag-Werkstoff B, obgleich die Fasern und anderen Ausgangsmaterialien ebenso gut wie in dem Reibbelag-Werkstoff A dispergiert waren, der Wert beim Biegetest viel niedriger als bei dem Reibbe­ lag-Werkstoff A. Dies wird interpretiert als Ergebnis des Umstandes, daß die Verflechtung der Fasern in Granulat-Einheiten zerteilt wurde. In dem Reibbe­ lag-Werkstoff A wurde, wie angenommen, die Festigkeit erhöht durch Verflech­ tung der Vorsprünge der Kernteilchen.Bending tests and component analyzes were carried out with the friction components obtained lag materials A and B. The result of the bending tests showed that the value obtained with the friction material A was better than that nige, which was obtained with the friction material B. In addition, to perform component analysis on a variety of samples desired sections of the respective friction lining materials and they were viewed in a microscope. In each of the friction lining Materials A and B the respective build-up materials were well dispersed, regardless of the sections from which the samples were taken. On the other hand, the friction lining material was B, although the fibers and other starting materials as well as in the friction material A were dispersed, the value in the bending test was much lower than in the Reibbe lag material A. This is interpreted as the result of the fact that the  Intertwining of the fibers was divided into granulate units. In the Reibbe lag material A was, as assumed, the strength increased by interlacing the protrusions of the core particles.

Wie vorstehend beschrieben, wird ein Kernteilchen mit einer Vielzahl von Vor­ sprüngen, die radial oder in mehreren Richtungen überstehen, anstelle eines Faser-Rohmaterials verwendet und das Kernteilchen ist so hergestellt, daß es das Pulver-Rohmaterial, beispielsweise ein Reibungs-Modifizierungsmittel, einen Füllstoff und dgl., mit einem Bindemittel zusammenhält zur Bildung eines Reibbelag-Werkstoffes. Dadurch werden nicht nur die Probleme beispielswei­ se in bezug auf die Staubbildung, die Haftung an der Wand-Oberfläche einer Form und dgl. auf die gleiche Weise wie bei den konventionellen Granulat- Substanzen gelöst, sondern es tritt außerdem nicht das Problem auf, daß die Verstärkungswirkung vermindert wird durch Zerschneiden des Faser-Rohma­ terials, wie bei den konventionellen Granulat-Substanzen gezeigt. Außerdem ist die Mischstufe oder die Granulierstufe innerhalb einer kurzen Zeit beendet, weil es nicht erforderlich ist, das Faser-Rohmaterial zu entflechten, und dies ist auch vorteilhaft im Hinblick auf die Herstellungskosten. Außerdem können die Kosten für das Rohmaterial vermindert werden.As described above, a core particle having a plurality of pre jumps that protrude radially or in multiple directions instead of one Fiber raw material used and the core particle is made so that it the powder raw material, for example a friction modifier, a filler and the like, held together with a binder to form a Friction lining material. This will not only solve the problems, for example se in terms of dust formation, adhesion to the wall surface of a Shape and the like in the same manner as in the conventional granule Substances solved, but there is also not the problem that the Reinforcing effect is reduced by cutting the fiber raw material terials, as shown with the conventional granulate substances. Furthermore the mixing stage or the granulation stage has ended within a short time, because it is not necessary to unbundle the fiber raw material, and it is also advantageous in terms of manufacturing costs. In addition, the Raw material costs can be reduced.

Wenn erfindungsgemäße körnige Substanzen (Granulat-Substanzen) als Aus­ gangs-Rohmaterial des Reibbelag-Werkstoffes verwendet werden, sind au­ ßerdem die Vorsprünge (Erhebungen) der Kernteilchen von benachbarten Granulat-Substanzen miteinander verflochten und das Pulver-Rohmaterial wird zwischen den Vorsprüngen (Erhebungen) zusammengehalten, während es gleichmäßig dispergiert ist, so daß der erhaltene Reibbelag-Werkstoff eine verbesserte mechanische Festigkeit und verbesserte Reib-Eigenschaften auf­ weist.If granular substances according to the invention (granulate substances) as Aus gangs raw material of the friction lining material are used also the protrusions (elevations) of the core particles from neighboring Granulate substances intertwined and the powder raw material is held together between the protrusions (bumps) while it is evenly dispersed so that the friction lining material obtained is a improved mechanical strength and improved friction properties points.

Claims (19)

1. Granulat-Substanz (körnige Substanz) für die Verwendung zur Herstel­ lung eines Reibbelag-Werkstoffes, gekennzeichnet durch Kernteilchen mit einer Vielzahl von Vorsprüngen (Erhebungen); ein Bindemittel und ein Pulver-Rohmaterial für den Reibbelag-Werkstoff, das durch die Kern­ teilchen mit dem Bindemittel zusammengehalten wird.1. Granulate substance (granular substance) for use in the manufacture of a friction lining material, characterized by core particles with a multiplicity of projections (elevations); a binder and a powder raw material for the friction lining material, which is held together by the core particles with the binder. 2. Granulat-Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (Erhebungen) radial überstehen.2. Granulate substance according to claim 1, characterized in that the Project projections (elevations) radially. 3. Granulat-Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (Erhebungen) in vielen Richtungen überstehen.3. Granulate substance according to claim 1, characterized in that the Survive protrusions (elevations) in many directions. 4. Granulat-Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Kernteilchen in einem Bereich von 0,5 bis 2 mm liegt, gemessen mit den Vorsprüngen (Erhebungen) als äußerer Größe.4. Granulate substance according to claim 1, characterized in that the The size of the core particles is in a range from 0.5 to 2 mm, measured with the projections (elevations) as an external quantity. 5. Granulat-Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteilchen ein wärmebeständiges Harz umfassen.5. Granulate substance according to claim 1, characterized in that the Core particles include a heat-resistant resin. 6. Granulat-Substanz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteilchen mindestens ein aromatisches Polyamid und/oder ein feuerbe­ ständiges Acrylharz umfassen.6. Granulate substance according to claim 5, characterized in that the Core particles at least one aromatic polyamide and / or a fiery one permanent acrylic resin. 7. Granulat-Substanz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteilchen ein anorganisches Faserharz umfassen.7. granulate substance according to claim 1, characterized in that the Core particles comprise an inorganic fiber resin. 8. Granulat-Substanz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteilchen mindestens einen Vertreter aus der Gruppe Keramik und Glas umfassen. 8. granulate substance according to claim 7, characterized in that the Core particles at least one representative from the group ceramics and glass include.   9. Verfahren zur Herstellung eines Reibbelag-Werkstoffes für eine Brem­ se, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Stufen umfaßt:
Abmessung der Kernteilchen mit einer Vielzahl von Vorsprüngen (Erhebungen), eines Bindemittels und eines Pulver-Rohmaterials für den Reibbelag-Werkstoff als Ausgangs-Rohmaterial;
Durchmischen des Ausgangs-Rohmaterials zur Herstellung von körnigen Substanzen (Granulat-Substanzen); und
Warmverformen der körnigen Substanzen zur Herstellung des Reibbelag- Werkstoffes.9. A method for producing a friction lining material for a brake se, characterized in that it comprises the following stages:
Dimensioning the core particles with a plurality of projections (elevations), a binder and a powder raw material for the friction lining material as the starting raw material;
Mixing the raw material for the production of granular substances (granulate substances); and
Hot forming of the granular substances for the production of the friction lining material. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es außer­ dem die folgenden Stufen umfaßt:
Vorformen der Granulat-Substanzen vor der Warmverformung; und
Aushärten des erhaltenen Reibbelag-Werkstoffes nach dem Warmverformen.10. The method according to claim 9, characterized in that it further comprises the following steps:
Preforming the granulate substances prior to hot forming; and
Hardening of the friction lining material obtained after hot forming. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor­ formen unter einem Oberflächendruck in dem Bereich von 100 bis 500 kgf/cm2, das Warmverformen bei einer Temperatur in dem Bereich von 130 bis 180°C unter einem Oberflächendruck in dem Bereich von 200 bis 1000 kgf/cm2 für 3 bis 15 min und das Härten bei einer Temperatur in dem Bereich von 150 bis 300°C und für 1 bis 15 h durchgeführt werden.11. The method according to claim 10, characterized in that the pre-forming under a surface pressure in the range of 100 to 500 kgf / cm 2 , the thermoforming at a temperature in the range of 130 to 180 ° C under a surface pressure in the range of 200 to 1000 kgf / cm 2 for 3 to 15 minutes and curing at a temperature in the range of 150 to 300 ° C and for 1 to 15 hours. 12. Reibbelag-Werkstoff für eine Bremse, gekennzeichnet durch Kernteilchen, die jeweils eine Vielzahl von Vorsprüngen (Erhebungen) aufwei­ sen;
ein Bindemittel; und
ein Pulver-Rohmaterial für den Reibbelag-Werkstoff, das durch die Kernteil­ chen und das Bindemittel zusammengehalten wird,
wobei die Kernteilchen durch Verflechten der Vorsprünge (Erhebungen) mit­ einander verbunden sind. 12. Friction lining material for a brake, characterized by core particles, each of which has a multiplicity of projections (elevations);
a binder; and
a powder raw material for the friction lining material, which is held together by the core particles and the binder,
wherein the core particles are interconnected by intertwining the projections (elevations). 13. Werkstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ sprünge (Erhebungen) radial überstehen.13. Material according to claim 12, characterized in that the pre Survive jumps (elevations) radially. 14. Werkstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ sprünge (Erhebungen) in mehreren Richtungen überstehen.14. Material according to claim 12, characterized in that the pre Survive jumps (elevations) in several directions. 15. Werkstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kern­ teilchen eine Größe in dem Bereich von 0,5 bis 2 mm haben, gemessen mit den Vorsprüngen als äußerer Größe.15. Material according to claim 12, characterized in that the core particles have a size in the range of 0.5 to 2 mm, measured with the protrusions as an outer size. 16. Werkstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kern­ teilchen ein wärmebeständiges Harz umfassen.16. Material according to claim 12, characterized in that the core particles include a heat-resistant resin. 17. Werkstoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kern­ teilchen mindestens einen Vertreter aus der Gruppe aromatisches Polyamid und feuerbeständiges Acrylharz umfassen.17. Material according to claim 16, characterized in that the core particles at least one representative from the group aromatic polyamide and fire-resistant acrylic resin. 18. Werkstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kern­ teilchen ein anorganisches Faserharz umfassen.18. Material according to claim 12, characterized in that the core particles comprise an inorganic fiber resin. 19. Werkstoff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kern­ teilchen mindestens einen Vertreter aus der Gruppe Keramik und Glas umfas­ sen.19. Material according to claim 18, characterized in that the core particles includes at least one representative from the group of ceramics and glass sen.
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