DE19938711C1 - Carrier plate for clutch or brake pad has laser beam used for providing angled recesses in surface of carrier plate for providing adhesion key for applied mass - Google Patents

Carrier plate for clutch or brake pad has laser beam used for providing angled recesses in surface of carrier plate for providing adhesion key for applied mass

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Abstract

The carrier plate (1) for a clutch or brake pad has a number of angled recesses (4) formed in the surface of the carrier plate via a laser beam, provided by a Nd:Yag laser, before application of an under-layer mass (2) and/or a friction coating mass (3), so that part of the applied mass is pushed into the recesses.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen ei­ nes Brems- oder Kupplungsbelags, wobei auf einer Seite einer Trägerplatte Underlayermasse und/oder Reibbelagmasse aufge­ bracht wird.The invention relates to a method for producing egg Brake or clutch lining, one on one side Carrier plate underlay mass and / or friction lining mass applied is brought.

Ferner betrifft die Erfindung eine Trägerplatte für ei­ nen Brems- oder Kupplungsbelag.The invention further relates to a carrier plate for egg brake or clutch lining.

Bremsbeläge - insbesondere Scheibenbremsbeläge - weisen in der Regel einen mehrschichtigen Aufbau auf. Auf einer Seite der Trägerplatte ist Reibbelagmasse aufgebracht, wobei zwischen Trägerplatte und Reibbelagmasse eine elastische Un­ derlayermasse zur Dämpfung von beim Bremsvorgang entstehen­ den Schwingungen und den damit verbundenen Geräuschen vorge­ sehen sein kann. Auf der anderen Seite der Trägerplatte ist üblicherweise ein Dämpfungsblech aufgeklebt. Bremsbelagmas­ se, Underlayermasse, Trägerplatte und Dämpfungsblech bilden den Bremsbelag.Brake pads - especially disc brake pads - have usually a multilayer structure. On a Side of the carrier plate is applied friction lining, whereby an elastic Un between the carrier plate and the friction lining derlayermasse to dampen during braking the vibrations and the associated noises can be seen. On the other side is the backing plate Usually a damping plate is glued on. Brake pads form the underlayer, support plate and damping plate the brake pad.

Bremsen sind hochbelastete Teile an Fahrzeugen. Sie müs­ sen z. T. erhebliche Massen verzögern und innerhalb kürzester Zeit bis zum Stillstand bringen. Insbesondere Schienen- und Nutzfahrzeuge bedingen aufgrund ihres hohen Gewichts sehr hohe Bremsmomente, die von den Bremsbelägen übertragen wer­ den müssen. Wegen der hohen Scherkräfte zwischen der Under­ layermasse bzw. der Reibbelagmasse und der Trägerplatte ist deren zuverlässige Befestigung von besonderer Wichtigkeit.Brakes are highly stressed parts on vehicles. You must sen z. T. delay considerable masses and within the shortest Bring time to a standstill. In particular rail and Commercial vehicles are very demanding due to their high weight high braking torques transmitted by the brake pads have to. Because of the high shear forces between the Under layer mass or the friction lining mass and the carrier plate their reliable attachment of particular importance.

Die obigen Unterlegungen gelten gleichermaßen für Kupp­ lungsbeläge.The above considerations apply equally to Kupp coverings.

Es sind Bremsbeläge bekannt, deren Underlayer- bzw. Reibbelagmasse auf einer planen Trägerplatte aufgepreßt ist. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß die Verbindung zwischen der Underlayer- bzw. Reibbelagmasse und der Trägerplatte den hohen Scherkräften nicht standhält. Dies führt u. U. zu ei­ ner Abscherung der Reibbelagmasse und damit zu einer Zerstö­ rung des Bremsbelags.Brake pads are known whose underlayer or Friction lining mass is pressed onto a flat carrier plate. However, there is a risk that the connection between the underlayer or friction lining mass and the carrier plate does not withstand high shear forces. This leads u. U. to egg  ner shearing of the friction lining mass and thus to a destruction brake pad.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Haftung zwischen der Trägerplatte und der Underlayer- bzw. Reibbelagmasse zu verbessern.The object of the invention is therefore the liability between the carrier plate and the underlayer or friction lining compound improve.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Ver­ fahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der Underlayermasse und/oder der Reibbelagmasse eine Mehrzahl von Vertiefungen durch Laserstrahlen in der Trägerplatte erzeugt wird und daß mindestens ein Teil des aus den Vertiefungen austretenden Materials als Ablagerung im wesentlichen um die Vertiefungen herum aufgeworfen wird.To solve this problem is the Ver drive according to the invention, characterized in that before Application of the underlayer mass and / or the friction lining mass a plurality of depressions by laser beams in the Carrier plate is generated and that at least part of material emerging from the depressions as a deposit essentially posed around the wells.

Zwar ist es aus der DE-AS 20 25 826 und der DE 197 24 188 A1 bereits bekannt, vor dem Aufbringen der Reibbelagmasse Vertiefungen in der Trägerplatte zu erzeugen. Hierzu wird jedoch körniges Material verwendet, das auf die Trägerplatte aufgestrahlt wird. Ein derartiges Verfahren ist aufwendig und erzeugt darüber hinaus keine Aufwerfungen.It is from DE-AS 20 25 826 and DE 197 24 188 A1 already known, before applying the To produce friction lining masses in the carrier plate. For this, however, granular material is used, which on the Carrier plate is blasted. One such method is elaborate and also does not produce any posing.

Aus der DE 198 60 166 A1 ist es ferner bekannt, bei der Herstellung von Reibbelägen einen Laser zu verwenden. Der Laser erzeugt die Vertiefungen jedoch nicht in der Trägerplatte, wie es die Erfindung vorschlägt, sondern in der Reibbelagmasse mit dem Ziel, die thermische Beständigkeit der Reibbelagmasse im Betrieb zu erhöhen. Die Haftung zwischen der Reibbelagmasse und der Trägerplatte wird durch das bekannte Verfahren verschlechtert.From DE 198 60 166 A1 it is also known in the Manufacture of friction linings using a laser. The However, the laser does not produce the depressions in the Carrier plate as proposed by the invention, but in the friction lining with the aim of thermal Increase the resistance of the friction lining in operation. The Adhesion between the friction lining mass and the carrier plate is worsened by the known method.

Das erfindungsgemäße Verfahren hingegen verbessert die Haftung zwischen der Trägerplatte und der darauf aufgebrachten Masse erheblich. Zum einen wird durch die Vertiefungen und den Aufwurf die Oberfläche und damit die wirksame Haftfläche zwischen dem Reib- oder dem Underlayermaterial und der Trägerplatte vergrößert; zum anderen wird die Oberfläche der Trägerplatte durch die Vertiefungen und die den Aufwurf bildenden Erhebungen profiliert, was zu einer formschlüssigen Verbindung und damit zu einer besseren Haftung vor allem parallel zur Oberfläche der Trägerplatte führt. Während das Reib- oder Underlayermaterial in die Vertiefungen eingreift, bildet der Aufwurf eine wulstartige Barriere. Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt also den bei üblichem Einsatz eines Lasers störenden Aufwurf bewußt zur Herstellung der Barrieren und schafft dadurch zusätzliche Verankerungen für die Underlayer- oder Reibbelagmasse im Übergangsbereich zur Trägerplatte.The method according to the invention, however, improves the Adhesion between the carrier plate and the one on it applied mass considerably. For one thing, the Depressions and the throw up the surface and thus the effective adhesive surface between the friction or Underlayer material and the carrier plate enlarged; to the the surface of the carrier plate is replaced by the other Depressions and the elevations forming the upturn profiled, resulting in a positive connection and thus to better liability, especially parallel to  Surface of the carrier plate leads. While the friction or Underlay material engages in the depressions, forms the Raising a beaded barrier. The invention The method therefore uses that when a laser is used normally disruptive throw consciously to the manufacture of the barriers and thereby creates additional anchorages for the Underlayer or friction lining mass in the transition area to Carrier plate.

Vorteilhafterweise werden die Laserstrahlen von einem Nd:Yag-Laser erzeugt. Ein derartiger Laser wird in der Praxis für Beschriftungen beispielsweise von Schildern oder Etiketten eingesetzt und erreicht hohe "Schreibgeschwindigkeiten". Eine komplette DIN-A-4-Fläche ist innerhalb weniger Sekunden beschriftet. Im Pulsmodus können Spitzenwerte von mehreren Kilowatt erreicht werden. The laser beams are advantageously emitted by one Nd: Yag laser generated. Such a laser is used in the Practice for labeling, for example, of signs or Used labels and achieved high "Write speeds". A complete DIN-A-4 area is labeled within a few seconds. In pulse mode peak values of several kilowatts can be achieved.  

Eine schnelle lokale Aufschmelzung von Metall ist daher ohne weiteres möglich. Als hervorragend geeignet hat sich ein im Pulsmodus (bei mittlerer bis hoher Pulsleistung) betriebener 1 KW Nd:Yag-Laser erwiesen.Rapid local melting of metal is therefore without further possible. An im Pulse mode (with medium to high pulse power) operated 1 KW Nd: Yag laser proven.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Bremsbelags er­ folgt schnell und ohne Erzeugung störender Späne. Außerdem kann üblicherweise eine Einspannung des Werkstücks unter­ bleiben, da der Laser berührungslos arbeitet. Die Träger­ platte braucht lediglich ausgerichtet zu werden.The manufacture of the brake pad according to the invention follows quickly and without generating disruptive chips. Moreover can usually be clamped under the workpiece remain because the laser works without contact. The bearers plate only needs to be aligned.

Vorzugsweise werden in der Trägerplatte Sacklöcher er­ zeugt. Dies bietet vor allem den Vorteil eines großen Auf­ wurfs. Zwar ist es prinzipiell möglich, Durchgangslöcher in die Trägerplatte zu schießen, jedoch besteht die Gefahr, daß das Material durch die Durchgangslöcher auf die andere Seite der Trägerplatte gelangt und die Größe und Wirkung des Auf­ wurfs mindert, ganz abgesehen davon, daß Unebenheiten auf der anderen Seite der Trägerplatte nachteilig sein können und gegebenenfalls beseitigt werden müssen.Blind holes are preferably made in the carrier plate testifies. Above all, this offers the advantage of a large opening litter. In principle, it is possible to have through holes in to shoot the carrier plate, but there is a risk that the material through the through holes to the other side the carrier plate arrives and the size and effect of the on throws down, not to mention that bumps on the other side of the carrier plate can be disadvantageous and may need to be eliminated.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vertiefungen schräg, vorzugsweise in einem Winkelbereich von 30° bis 80°, zur Oberfläche der Trägerplatte erzeugt werden. Dies trägt zur Erhöhung der Kontaktfläche bei.It is particularly advantageous if the depressions obliquely, preferably in an angle range from 30 ° to 80 °, to the surface of the carrier plate. This carries to increase the contact area.

Dabei werden die Vertiefungen vorteilhafterweise gegen die Belastungsrichtung geneigt erzeugt. Die beim Bremsen auf die Reibbelagmasse und die Trägerplatte einwirkende, aus Druck- und Schubspannungen zusammengesetzte Belastung preßt die Underlayermasse oder die Reibbelagmasse in die schrägen Vertiefungen hinein, so daß die Reibbelagmasse auch bei ho­ hen Bremsmomenten zuverlässig auf der Trägerplatte haftet.The wells are advantageously against the direction of loading is inclined. The brake on the friction lining mass and the carrier plate acting out Compressive and shear stresses composite load presses the underlay mass or the friction lining mass in the oblique Wells into it, so that the friction lining mass even at ho hen braking torque sticks reliably to the carrier plate.

In Weiterbildung der Erfindung wird schließlich vorge­ schlagen, daß die Vertiefungen in vorzugsweise versetzt zu­ einander angeordneten Reihen erzeugt werden. Dies gestattet eine gleichmäßige und dichtgepackte Anordnung der Vertiefun­ gen über der Gesamtfläche der Trägerplatte und führt zu ei­ ner erhöhten Haftung zwischen der Underlayer- oder der Reib­ belagmasse und der Trägerplatte. Für PKW-Trägerplatten haben sich 5-15 Reihen mit jeweils 15-45 Vertiefungen als gün­ stig erwiesen. LKW-Trägerplatten benötigen eine entsprechend höhere Anzahl von Reihen und Vertiefungen. Der Abstand der Vertiefungen beträgt vorzugsweise 2-5 mm.In a further development of the invention is finally featured suggest that the wells are staggered in preferably arranged rows are generated. This allows an even and tightly packed arrangement of the wells gene over the entire surface of the carrier plate and leads to egg ner increased liability between the underlayer or the friction lining mass and the carrier plate. Have for car backing boards  5-15 rows with 15-45 wells each as green proven. Truck carrier plates need one accordingly higher number of rows and recesses. The distance of the Wells is preferably 2-5 mm.

Die gestellte Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Trä­ gerplatte, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch
The stated object is further achieved by a carrier plate which is characterized by the invention

  • - eine Mehrzahl von durch einen Laserstrahl eingebrach­ ten Vertiefungen und- a plurality of broken by a laser beam deepenings and
  • - im wesentlichen um die Vertiefungen herum angeordneten Aufwurf von mindestens einem Teil des Materials aus den Ver­ tiefungen.- arranged essentially around the wells Raising at least part of the material from Ver deepening.

Die Vorteile einer derartigen Trägerplatte sind in Ver­ bindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Trägerplatte sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The advantages of such a carrier plate are in Ver bond described with the inventive method. Further advantageous designs of the carrier plate are characterized in the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Bremsbelags.In the following the invention will be explained in connection with the accompanying drawing. The drawing shows in Fig. 1 a sectional view of a brake pad according to the invention.

Der Bremsbelag gemäß Fig. 1 weist eine Trägerplatte 1, auf die Trägerplatte aufgepreßte Underlayermasse 2 und dar­ auf aufgebrachte Reibbelagmasse 3 auf. In der Trägerplatte 1 sind erfindungsgemäß mit einem Nd:Yag-Laser Vertiefungen 4 erzeugt worden. Das bei der Erzeugung der Vertiefungen ge­ schmolzene Material ist im wesentlichen um die Vertiefungen herum als Aufwurf 5 abgelagert. Der Aufwurf 5 verhindert ein Abscheren der Underlayermasse 2 von der Trägerplatte 1 auch bei hohen Bremsmomenten.The brake pad according to Fig. 1 comprises a support plate 1, pressed onto the support plate underlayer composition 2 is applied and friction lining 3. According to the invention, depressions 4 were produced in the carrier plate 1 using an Nd: Yag laser. The ge melted in the production of the wells is substantially deposited around the wells as a throw 5 . The throwing 5 prevents the underlayer mass 2 from shearing off the carrier plate 1 even at high braking torques.

Beim Aufpressen auf die Trägerplatte 1 wird die warme und formbare Underlayermasse 2 in die Vertiefungen 4 hinein­ gepreßt. Im erkalteten Zustand ist sie sicher in den Vertie­ fungen 4 verankert, wobei die gezeigte schräge Anordnung der Vertiefungen den Verankerungseffekt insbesondere bei hohen Bremsmomenten noch steigert, da die Underlayermasse 2 bei hohen Brems- und Reibkräften (in der Zeichnung als Pfeile 6, 7 dargestellt) schräg in die Vertiefungen verspannt wird. When pressed onto the carrier plate 1 , the warm and mouldable underlayer mass 2 is pressed into the depressions 4 . In the cooled state, it is securely anchored in the indentations 4 , the inclined arrangement of the depressions shown further increasing the anchoring effect, in particular at high braking torques, since the underlayer mass 2 at high braking and frictional forces (shown in the drawing as arrows 6 , 7 ) is clamped obliquely into the recesses.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungen mög­ lich. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Verwendung eines Nd:Yag-Lasers beschränkt. Zwar hat sich dieser als besonders geeignet erwiesen, jedoch sind auch andere Laser (z. B. CO2-Laser) einsetzbar. Die Vertie­ fungen können in willkürlicher Anordnung oder in Reihen, vorzugsweise versetzt gegeneinander, positioniert sein.Within the scope of the invention, modifications are possible. In particular, the method according to the invention is not restricted to the use of an Nd: Yag laser. Although this has proven to be particularly suitable, other lasers (e.g. CO 2 lasers) can also be used. The recesses can be arranged in an arbitrary arrangement or in rows, preferably offset from one another.

Claims (11)

1. Verfahren zum Herstellen eines Brems- oder Kupp­ lungsbelags, wobei auf einer Seite einer Trägerplatte Under­ layermasse und/oder Reibbelagmasse aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Aufbringen der Underlayermasse und/oder der Reibbelagmasse eine Mehrzahl von Vertiefungen durch Laser­ strahlen in der Trägerplatte erzeugt wird und
daß mindestens ein Teil des aus den Vertiefungen austre­ tenden Materials als Ablagerung im wesentlichen um die Ver­ tiefungen herum aufgeworfen wird.1. A method for producing a brake or clutch lining, wherein underlayer mass and / or friction lining mass is applied to one side of a carrier plate, characterized in that
that before the application of the underlayer mass and / or the friction lining mass, a plurality of depressions are generated by laser beams in the carrier plate and
that at least part of the material emerging from the wells is thrown up as a deposit substantially around the wells. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlen von einem Nd:Yag-Laser erzeugt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that that the laser beams are generated by an Nd: Yag laser. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Trägerplatte Sacklöcher erzeugt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that blind holes are generated in the carrier plate. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen schräg, vorzugsweise in einem Winkelbereich von 30° bis 80°, zur Oberfläche der Trä­ gerplatte erzeugt werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the depressions are inclined, preferably in an angular range of 30 ° to 80 ° to the surface of the door be generated. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen gegen die Belastungsrichtung geneigt erzeugt werden.5. The method according to claim 4, characterized in that the recesses are inclined against the direction of loading be generated. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen in vorzugsweise ver­ setzt zueinander angeordneten Reihen erzeugt werden. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the wells in preferably ver sets of rows arranged to each other are generated.   7. Trägerplatte für einen Brems- oder Kupplungsbelag, gekennzeichnet durch
  • - eine Mehrzahl von durch einen Laserstrahl eingebrach­ ten Vertiefungen und
  • - im wesentlichen um die Vertiefungen herum angeordneten Aufwurf von mindestens einem Teil des Materials aus den Ver­ tiefungen.
7. Carrier plate for a brake or clutch lining, characterized by
  • - A plurality of indentations introduced by a laser beam and
  • - Essentially arranged around the wells raising of at least part of the material from the wells.
8. Trägerplatte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vertiefungen als Sacklöcher ausgebildet sind.8. carrier plate according to claim 7, characterized net that the wells are designed as blind holes. 9. Trägerplatte nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vertiefungen schräg zur Oberfläche der Trägerplatte, vorzugsweise in einem Winkelbereich von 30° bis 80°, ausgebildet sind.9. carrier plate according to claim 7 or 8, characterized records that the depressions obliquely to the surface of the Carrier plate, preferably in an angular range of 30 ° up to 80 °. 10. Trägerplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vertiefungen gegen die Belastungsrichtung ge­ neigt sind.10. Carrier plate according to claim 9, characterized net that the wells ge against the direction of loading are inclined. 11. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen in vorzugsweise zueinander versetzten Reihen angeordnet sind.11. Support plate according to one of claims 7 to 10, characterized in that the depressions in preferably staggered rows are arranged.
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