DE2000722A1

DE2000722A1 - Reibbelag fuer Kraftfahrzeugbremse

Info

Publication number: DE2000722A1
Application number: DE19702000722
Authority: DE
Inventors: Johnson Howard Richmond
Original assignee: Kelsey Hayes Co
Current assignee: Kelsey Hayes Co
Priority date: 1969-02-14
Filing date: 1970-01-08
Publication date: 1970-09-03
Also published as: SE367468B; JPS4910822B1; CA928227A; FR2035404A5; GB1296463A

Description

Reibbelag für Kraftfahrzeugbremse

Der zunehmende Nachdruck, der auf die Sicherheit von Kraftfahrzeugen gelegt wird, hat eine Vielfalt von Konstruktionsänderungen an den Fahrgasträumen und den Fahrgestellen zur Erhöhung der Sicherheit von Fahrer und Fahrgästen im Fall des Aufpralles ebenso wie zur Verbesserung des Steuerverhaltens der Fahrzeuge veranlaßt. Eine Phase im Programm, die Sicherheit und die Handhabungseigenschaften von Kraftfahrzeugen zu verbessern, umfaßt Änderungen oder Konstruktionsänderungsvorschläge an den Bremssystemen, um die Neigung der Kraftfahrzeuge, bei Panikstops bei großer Geschwindigkeit ins Schleudern zu geraten, was gewöhnlich durch Blockieren eines oder beider Hinterräder als Folge des Aufbringens übermäßiger Bremskräfte während eines solchen Hochgeschwindigkeitsstops auftritt, zu vermindern oder völlig zu vermeiden. Den verschiedenen Bremssysteme* die im Laufe der Jahre eingesetzt oder vorgeschlagen worden sind, um gleichmäßiges Bremsen aller Räder während der Verlangsamung zu bewirken, liegen auf die Mechanik gerichtete Erwägungen zugrunde, z.B. konstruktive

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Änderungen der einzelnen Bremsvorrichtungen» Modifizierungen im System und der Art, wie kontrollierte Änderungen in der

Bremskraft, die auf jedes einzelne Bad aufgebracht wird»

-en

reguliert werd^ kontrollierte Änderungen in der relativen Bremskapazität der Bremsvorrichtungen an den einzelnen Bädern usw. Obwohl solche Konstruktionsänderungen oder Änderungsvorschläge hinsichtlich der Milderung der Schleudereigenschaften, die weiter durch Gewichtsverlagerung und duroh die Neigung, mit dem Vorderteil nach unten und mit dem Heck nach oben gedrückt zu werden» während schneller Verlangsamung des Kraftfahrzeuges verstärkt werden» erfolgreich waren, besteht das Problem des Kraftfahrzeugsohleudern nach

wie vor, insbesondere wenn verhältnismäßig ungeübte fahrer in Situationen geraten, die ein rasches Bremsen des Fahrzeuges auf glatten Straßen erforderlich machen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde» die Schwierigkeiten und Nachteile zu beseitigen, die den mechanischen Versuchen anhaften, die zur 3ehebung der Neigung der Kraftfahrzeuge,infolge Blockieims eines Rades zu schleudern, gemacht worden sind. Die Aufgabe wird gelöst durch eine verbesserte Bremsvorrichtung und eine Reibbelag" zusammensetzung, die hervorragende Reibeigenschaften / besitzt, wodurch die Bremssysteme wesentlich veränfacht werden, ferner besseres Verhalten und geringere Abnutzung bei den verschiedenartigsten Arbeitsbedingungen erfolgt und das Bremsgeräusch, wie Quietschen und dergleichen» wesentlich

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vermindert wird.

Die vorstehend aufgeführten Vorteile, zu denen die Erfindung führt, werden erreicht durch eine Bremsvorrichtung, "bestehend aus einem Reibkörper, der mit einem Bremskörper in Reibungseingriff zu gelangen vermag· Dem Reibkörper ist ein Belag eingearbeitet, ein im wesentlichen starrer Körper, bestehend aus einem Yerstärkungsmaterial, wie Asbest, üblichen Füllstoffen und/oder reibungsmodifizierenden Zusätzen, einem Binder und einem geregelten Anteil eines Fluorkarbonharzes, nämlich Polytetrafluorethylen oder fluoriertes Athylen-Propylen oder Mischungen davon, welcher über den ganzen Belag verteilt und in einer Menge von etwa 5 bis etwa 75 Gew.-^, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 60 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des Reibbelages, vorliegt. Reibteläge nach der Erfindung besitzen hervorragende dynamische Reibungseigenschaften, wodurch der dynamische Reibungskoeffizient dee Belages abnimmt, wenn die Gleitgeschwindigkeit zwischen | dem Reibbelag und den Bremskörpern abnimmt, die Neigung des Biookierens der Räder vermindernd Die besonderen dynamischen Reibeigeneohaften des Reibbelages können in den vorerwähnten Belagen vermindert werden, um den Reibbelag einem bestimmten Bremssystem anzupassen. Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die in Verbindung mit den Zeichnungen vorgenommen wird, hervorgehen.

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Fig. 1 ist ein bruchstückartiges senkrechtes Querschnittsbild einer typischen Scheibenbremse,
der ein Reibbelag nach der Erfindung eingearbeitet ist.

Fig. 2 ist ein perspektivisches .Bild eines gebogenen ^eibschuhes, dem der .Reibbelag eingearbeitet ist.

^ig. 3 ist ein vergröbertes s.uerschnittsbild entlang der Linie 3-3 des in Fig. 2 gezeigten Bremsschuhes,

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf einen zusammengesetzten Reitbelag, gemäü einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 ist ein vergrößertes bruchstückartiges Längsschnittbild entlang der Linie 5-5 durch den in Fig. 4 gezeigten .Reibbelag.

Fig. ο ist eine Draufsicht auf einen zusammengesetzten Reibbelag nach einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung.

Fig. 7 ist ein vergrößertes -cuerschnittsbild entlang der Linie 7-7 des Heibbelages der Fig. 6.

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Pig. 8 ist eine graphische Darstellung der dynamischen Reibeigenschaften des Belages nach der Erfindung.

Die Anteile der verschiedenen Bestandteile des verbesserten Reibbelages werden nachfolgend immer in Gew.-/o angegeben, wenn nicht ausführlich anders gesagt.

Die verbesserten Bremscharakteristiken, die durch den neuen Reibbelag der Erfindung, welchem geregelte Anteile Fluorkarbonpolymerisate eingearbeitet sind, sind auf die verschiedenen damit verträglichen Reibbelagzusammensetzungen der bisher bekannten verschiedenen Typen anwendbar. Die Zusammensetzung des Reibbelages besteht aus einer oder verschiedenen Verstärkungsmaterialien, verschiedenen Füllstoffen, die auch in gewissem Ausmaß als üeibungs-LIodifizierungsmittel dienen können, einem geeigneten Binder, um

die verschiedenen Bestandteile in einer dichten verhältnismäßig starren üasse zusammenzuhalten und dem geregelten Anteil Fluorkarbonharz in irgendeiner der verschiedenen physikalischen Formen.

Von den verschiedenen Verstärkungsmaterialien, die üblicherweise in Reibbelagzusammensetzungen verwendet werden, sind Asbestfasern, in gewebter oder nicht gewebter (non-woven) Form, vielleicht die in den sog. organischen Reibbelägen, die am häufigsten eingesetzten. Verschiedene andere faserige Materialien können ebenfalls mit Erfolg eingesetzt werden, um

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die Vorteile der Erfindung zu erreichen, z. B. andere anorganische Pasern, wie Glas- und lletall-Fasern, ebenso wie

organische Fasern, einschließlich geeignete Zellulosefasern und die verschiedensten Natur- und Synthesefasern, welche vorzugsweise zusammen mit Asbestfasern als Verstärkungsmaterial eingesetzt v/erden. Las Verstärkungsmaterial kann allgemein etwa 10 bis etwa 90 >- der Reibzusammensetzung ausmachen, obwohl Uengen im Bereich von etwa 20 bie etwa 70 Jfc,

etwa
häufiger etwa 30 bis/60 fr üblich sind.

Zusätzlich zu dem verstärkenden LIaterial enthält der Reibbelag ein geeignetes Bindemittel, um die verschiedenen Bestandteile in einer im wesentlichen dimensionsstabilen liasse zusammenzuhalten, welche ausreichende Scherfestigkeit hat, um den Kräften, die während des Gebrauches auf sie aufgebracht werden, standzuhalten. Die üblicherweise eingesetzten Bindemittel sind organische Binder, nämlich irgendeines der zahlreichen hitzebeständigen hitzehärtenden Harze oder Elastomeren.

Der Binder wird in !«!engen von etwa 5 bis etwa 60 i», meistens von etwa 10 bis etwa 50 °/>_f und vorzugsweise von etwa 15 bis etwa 30 ^c/ö_t bezogen auf die iceibbelagzusammensetzung, eingesetzt. In Übereinstimmung mit der heutigen Bremstechnologie sind hitzehärtende Harze, wie Phenolharze und rolyimidharze, die zähe Bindung zwischen den Bestandteilen bilden, für besonders geeignet befunden worden; Phenol-Formaldehydharz ist ein bevorzugtes und übliches Bindemittel aus der großen Klasse der hitzehärtenden Aldehyd-Kondensationsharze.

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Elastomere Eindemittel werden auch allgemein eingesetzt, von denen die hitsebeständigen iiatur- und Kunstkautschuke, wie 2. B. Butadien-Styrol-Copolynerisate, Putadien-Acrylnitril-Copolymerisate, Polychloroprene, von denen PoIychlorbutadien ein Beispiel ist, und ähnliche Uaterialien im Hinblick auf ihre gute Hitzebeständigkeit und ihre Fähigkeit, unter Bildung einer zähen bindenden Matrix mit dem Keibmaterial zu härten, mit Erfolg eingesetzt werden können. Modifizierte elastomere Materialien, denen bestimmte !!engen ä von Syntheseharzen eingearbeitet sind, Können mit Vorteil als Reifrbelagzueammensetzungen nach der Erfindung eingesetzt werden. Solche modifizierten Harae können in unterschiedlichen Mengen eingearbeitet werden, um eine geeignete Verstärkung

oder Versteifung des resultierenden Elastomeren zu bewirken, wodurch die Bindereigenschaften ebenso .vie die physikalischen Eigenschaften des resultierenden Heibsaterials verbessert werden.

Susätzlich zu den üblichen Binaecitteln, die zur Zeit in Reibbelagmaterialien eingesetzt werden, können auch Bindemittel der verschiedenen lypen, wie sie früher verwendet wurden, heute aber durch die nodernen Bindemittel verdrängt sind, mit dem Reibmaterial dieser Erfindung vermischt werden. Solche veralteten Bindemittel besitzen jedoch im allgemeinen nicht die ausgezeichneten Bindeeigenschaften wie die modernen, und deshalb werden sie nicht bevorzugt in den

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erfindungsgemäßen Reibbelägen eingesetzt. Beispiele fur solche Bindemittel sind verschiedene pflanzliche trocknende Öle, zu denen Leinsamöl und Tunköl gehören, Steinkohlenteerharz, Naturharze, hoch schmelzende Asphalte, Stärkeprodukte einschließlich Kasein und andere Stärkederivate und dergleichen, δin besonderer Nachteil dieser alten Bindemittel besteht darin, daß sie gewöhnlich thermoplastische Eigenschaften haben, was zu einem Erweichen in der Y/ärme führt, wenn sie den Temperaturen ausgesetzt sind, die häufig im Gebrauch der .Reibbeläge auftreten, was die Festigkeit und den Zusammenhalt des Reibmaterials unter solchen Temperaturen verschlechtert.

Die Reibbelagzusammensetzung kann ferner außer dem verstärkenden LIaterial und dem Bindemittel ein oder mehrere oder !«lischungen von verschiedenen allgemein bekannten Füllstoffen enthalten, welche als inertes Streckmittel dienen und auch zu einer Modifizierung und/oder Regulierung des Reibungskoeffizienten des Reibbelages beitragen. Füllstoffe dieses Typs werden allgemein in Mengen von etwa 80 $ des Reibbelagmaterials eingesetzt, üblicher im Bereich van etwa 5 bis 60 yo, insbesondere von etwa 10 bis etwa 50 ^c/>» Beispiel-gebend für die verschiedenen gebräuchlichen Füllstoffe, die entweder in erster Linie als Streckmittel

oder in erster Linie zur Modifizierung der Reibeigenschaften eingesetzt werden, sind» Bleiglätte, Baryt, Tone, Zinkoxyd,

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Graphit, Molybdensulfid, kohlenstoffhaltige Füllstoffe, wie Thermalruß, Lampenruß, Koks usw., metallische Partikel, wie Blei-, Kupfer-, Messing-, Bronze-, Jäisen-, Aluminium-Pulver usw.j feuerfeste Substanzen, die allgemein einen hohen Eeibungskoeffizienten besitzen, wie z.B. Aluminiumoxyd, Siliziumdioxyd, Feldspart, Titandioxyd, Msenbaryt, Zirkon oder dergleichen; verschiedene anorganische Materialien, wie Holzmehl, Ledermehl, Kokosnußschalenmehl,

Korkpartikel usw.} ebenso organische Materialien, im allgemeinen in faseriger Form, wie Baumwolllinters, Zellulose- ' fasern und dergleichen, die auch als verstärkende Materialien klassifiziert werden können, um andere fein zerteilte Füllstoffe, wie Glimmer, Magnesiumsulfat, Magnesiumoxyd, Natriumborat, Calciumsulfat, Bariurnehrοmat, Bisenoxyd, Diatomeenerde, harzförmige Rückstände aus der Terpentindestillation, Gilsonite usw.

Außer dem vorstehend aufgeführten verstärkenden Material, den Füllstoffen und Bindemitteln enthält das Reibbelagmaterial i nach der Erfindung eine geregelte Menge eines Fluorcarbonharzes, das vorzugsweise in feinteiliger Form und durch die ganze Zusammensetzung gleichmäßig verteilt vorliegt, so daß die Angriffsfläche des Belages ein im wesentlichen konstantes Oberflächengebiet des Fluorkarbonharzes während der Dauer der Benutzung des Belages ausgesetzt haben wird. Die hervorragenden reibungsmodifizierenden Charakteristiken des .Reibbelages gemäß der Erfindung sind, wie gefunden wurde, nur

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erreichbar, wenn Polytetrafluoräthylen (PTFA) und/oder fluoriertes Äthylen-Propylen (FÄP) eingesetzt wird; letzteres ist ein Polymerisat von Hexafluorpropylen und Tetrafluoräthylen.

Das Fluorcarbonharz kann dem Reibbelag in einer Menge von etwa 5 bis etwa 75 >·>, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 60 ^, eingearbeitet werden. Die jeweils bestimmte üenge des zu verwendenden Fluorcarbonharzes hängt ab von der Art und den tteibungseigenschaften der anderen Komponenten des Reibbelages, der besonderen Form, in welcher das Fluorcarbonharz zugefügt wird, dem besonderen Zweck, für welchen Reibbelag verwendet wird und die vom Reibbelag erwünschten, dem Verwendungszweck entsprechenden Eigenschaften. Die Einarbeitung von Fluorcarbonharz in Mengen unter etv/a 5 $ bewirken im allgemeinen keine genügende Modifizierung der Reibungseigenschaften des Belages, um einen merkbaren Vorteil zu erreichen. Andererseits führt etwa eine Uenge von wesentlich mehr als 75 i° Fluorcarbonharz im Reibmaterial im allgemeinen zu Schwierigkeiten mit den meisten Bindern, die dann keine festgebundene zusammenhängende Reibbelagmatrix bilden. Deshalb wird das Fluorcarbonharz im allgemeinen in einer Menge von etwa 5 bis 75 $>* gewöhnlich von etwa 10 bis etwa 60 °/o des Belagmaterials eingesetzt.

Die besondere Form, in welcher das Fluorcarbonharz der Reibbelagzusammensetzung eingearbeitet wird, bewirkt in gewissem

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Ausmaß die nutzbare Modifizierung der Reibcharakteristiken des resultierenden Belages, Nach einer bevorzugten Aus-

führungsform der Erfindung wird das FIuorcarbonharz in Form eines Pulvers einer Partikelgröiie zwischen etwa 3,327 bis hinunter zu etwa 0,44 mm (6 bis 325 mesh) oder noch kleiner, vorzugsweise von etwa 0,833 bis etwa 0,246 mm (20 bis 60 cesh) eingesetzt. Die Partikel sind vorzugsweise von irregulärer Gestalt, um das mechanische Eingreifen in und Verstärken mit der Matrix des Reibbelages und ihre Zurückbehaltung in der ausgesetzten Arbeitsfläche zu erhöhen, wodurch der Widerstand gegenüber Herauslösen bei Reibungskontakt mit dem Bremskörper, der Bremstrommel oder Scheibe, verbessert wird. Während Partikel eines Durchmessers über dem oberen gewünschten durchschnittlichen irartikelgröJiendurchmesser an sich verwendet werden können, ist jedoch gefunden worden, daß in manchen fällen Partikel dieses Durchmessers schwieriger in der Reibzusammensetzung zu verteilen sind, was zu Reibbelagflächen führt, die in ihrem Iluorearbonoberflächengebiet, das der Reibung im Gebrauch des Belages ausgesetzt ist, {

variieren. Aus diesen Gründen sollen die PIuorcarbonharz-

partikel überwiegend kleiner als etwa 3,327 mm (6 mesh) sein. Wenn andererseits die Harzpartikel wesentlich unter 0,044 mm (325 mesh) sind, treten Schwierigkeiten auf, eine gleichmäßige Mischung aus den verschiedenen Bestandteilen vor dem Härten der Belagmatrix zu bekommen, und solche kleineren Teilchen machen eine größere Menge Binder erforder-

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lieh, um eine zusammenhängende Reibbelagmatrix zu bekommen. Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen werden die besten Ergebnisse mit Fluorcarbonpartikeln einer Größe im Bereich von etwa 0,437 mm und etwa 0,178 mm (20 bis 60 mesh) erhalten.

Es fällt auch mit in den Rahmen der Erfindung, daß der Fluorcarbonharzbestandteil in die Reibbelagzusammensetzung in Form von Fasern oder Fäden, entweder allein oder in Verbindung mit Fluorcarbonpartikeln, eingesetzt wird. Ganz oder teilweise in Form von Fasern oder Fäden eingesetzt, haben sie vorzugsweise eine Länge im Bereich von etwa 0,794 bis etwa 12,7 mm (1/32 bis 1/2 inch), vorzugsweise von 1,587 bis 6,35 mm (1/16 bis 1/4 inch), und einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,127 bis 1,587 mm (0,005 bis 1/16 inch). Fasern im vorgenannten Größenbereich lassen sich leicht einmischen und gleichmäßig durch die ganze Zusammensetzung vor dem Aushärten verteilen.

Die riuorcarbonkomponente kann auch in Form von offenliegenden Oberflächenabschnitten eingearbeitet werden, die von innen zur Stirnfläche des Belages reichen, wie in Form von ineinandergreifenden Einlagen, Kocken oder Knöpfen, die nachstehend in Verbindung mit den Fig. 4 bis 7 beschrieben werden wird! auch sie bewirken eine Modifizierung der Reibungseigenschaften.

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Die Reibbelagzusammensetzung, die so geregelte Mengen des Fluorcarbonharzes enthält, kann schnell in Bremsblöcke oder Beläge der gewünschten Größe und Form verarbeitet werden durch Herstellen einer geeigneten trockenen Mischung, der das Bindemittel entweder in trockener oder flüssiger Form zugesetzt wird, und Formen, Extrudieren oder dergleichen der resultierenden Zusammensetzung zu ausgehärteten Reibkörpern oder größeren Reibflächen* von denen einzelne Reibkörper dann herausgeschnitten werden können.

Typische verschiedene Formen, in welchen der Reibbelag der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, sind in den Fig. 1 bis 7 gezeigt« In der in Fig«. 1 dargestellten Ausführungsform ist eine ventilartige Scheibenbremse bruchstückartig gezeigt mit einem Rotor 10 mit ringförmigen Stirnflächen 12 und 14, die mit den Bremsschuhen 16 bzw. 18, welche auf den gegenüberliegenden Flächen Belagsegmente 20 aufgeklebt haben, in Reibungsgleitkontakt gelangen können. Die Bremsbelagsegmente 20 können die Form eines durchgehenden ringförmigen Streifens haben oder eine Reihe von über den Kreisumlauf verlaufenden, im Abstand angeordneten Belagsegmente. Der Reibbelag kann an dem Bremsschuh nach irgendeiner der bekannten Methode befestigt werden, einschließlich mechanischer Befestigungsmittel, wie nieten oder hochfeste Kleber, wie die in Fig. 1 gezeigte Klebschicht 22.

Eine weitere beispielsweise Anbringungsart des Reibbelages ist

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der Reibbelag 24 auf einem gebogenen Bremsschub 26, wie in den Pig. 2 und 3 gezeigt. In der besonderen dargestellten Ausführungsform ist der Bremsbelag 24 auf der Stirnfläche des gebogenen Bremsschuhes 26 mit nieten 2ö, deren Köpfe unter die Oberfläche des Belages vertieft sind, befestigt. Der Belag, wie in der vergrößerten Darstellung in Fig. 3 gezeigt, ist dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Matrix aus üblichen Verstärkern, Füllstoff und Binder besteht, durch die eine Vielzahl von einzelnen Teilchen von Fluorcarbonpartikeln 30 verstreut ist.

Die Fig. 4 bis 7 veranschaulichen einen zusammengesetzten Reibbelag, bei welchem Fluorcarbonharzabschnitte in Kombination mit Abschnitten üblicher Bremsbeläge vorgesehen sind. In der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform ist ein zusammengesetzter Belag auf einem gebogenen ochuh 32 befestigt, bestehend aus sich abwechselnden Abschnitten eines Reibbelagmaterials 34 und quer verlaufenden Abschnitten oder Einsätzen 36 des Fluorcarbonharzes. Die Reibbelagabschnitte 34 können ein üblicher Reibbelag der weiter vorn aufgezählten Typen zur Bildung der Matrix, der aus Fluorcarbonharz zugesetzt ist, sein, oder es kann ein Reibbelagmaterial des Typs sein, wie in Verbindung mit den Fig. 1 bis beschrieben, der Partikel oder Fasern de3 Fluorcarbonharzes über die ganze LIatrix verteilt enthält. Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, sind die Fluorcarbonharzeinsätze 36 fest auf dem Gurt des Bremsschuhes mittels Nieten 38, deren Köpfe unter der Oberfläche des Heibbelagmaterials sind, verankert.

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Eine weitere Ausführungsform des zusammengesetzten lieibbelages zeigen die Fig. 6 und 7. Sin gebogener Reibbelag 40 ist mit einer Vielzahl von gestuJten runden Lochen; h2, in welchen Einsätze 44 eines Pluorcarbonhar^es verteilt und mechanisch eingeklemmt sind, versehen. Die Verteilung der Löcher 42 und der Einsätze 44 ist vorzugsweise so, aai: sie sich in querrichtung überschneiden, wie in Längsrichtung gesehen zu erkennen ist. Wie am besten aus Fig. 7 zu erkennen, sind die Löcher 42 im Reibbelag mit einer größeren Schulter 46 versehen, welche den Kopfteil 46 aufnehmen können und ä

damit unerwünschte Bewegung dee-Einsatzes nach außen relativ zum Reibbelag begrenzen. Der Reitbelag 40 kann ebenfalls eine übliche Zusammensetzung haben oder nach der Erfindung durch. eine geregelte !«!enge Fluorcarbonharzpartikel darin modifiziert sein, um die reibungsmodifizierenden Charakteristiken, die die Einsätze 44 verleihen, zu verstärken. Der Reibbelag 4o kann an dem gebogenen Bremsschuh durch Kleber oder durch Nieten befestigt sein, wie weiter vorn erörtert, die Einsätze 44 in Eingreifbeziehung gegen den Haltegurt des gebogenen Bremsschuhes haltend.

Die hervorragenden dynamischen Heibeigenschaften der Reibbeläge nach der Erfindung sind in Fig. 8 graphisch dargestellt. Die in Pig. 8 eingetragenen ./er te wurden an einem Bremsdynamometer erhalten unter Verwendung einer Bremse mit einem Seibbelag gemäß Beispiel 1. Die Versuche

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wurden durchgeführt mit einem Hydraulikdruck in der Bremsleitung von 56, 42 und 28 kg/cm² (800, 600 und 400 psi) bei einer Radgeachwindigkeit entsprechend einer Anfangsfahrzeuggeschwindigkeit von 96»56 kg/std. (60 miles/std) und unter Aufrechterhaltung eines konstanten Hydraulikdruckes in der Bremsleitung während der Verlangsamung des Rades bis zum vollständigen Halten. Wie festzustellen ist, nimmt das Bremsmoment in m kg bei konstanter Bremskraft ab, da die Fahrgeschwindigkeit entsprechend einer fortschreitend abnehmenden Bremswirkung durch die Reibungsmaterialien in Gegenwirkung zu einer Verminderung der relativen Gleitgeschv.'indigkeit zwischen Reibmaterial und Bremstrommel abnimmt. Diese Reduktion in der Bremswirkung, selbst bei einem konstanten Hydraulikdruck in der Bremsleitung, setzt die neigung, die Räder zu blockieren, herab, was besonders auf die Hinterräder angewendet wirksam ist, das Schleudern des Fahrzeuges während rapider Verlangsamung auf glitschiger Straße zu vermindern. Die üblichen bisher bekannten Reibflächen schaffen eine progressive Zunahme des Bremsmomentes als Gegenwirkung auf die progressive Verlangsamung der Pahrzeuggeschv.indigkeit bei konstantem Kydraulikdruck in der Bremsleitung, was kennzeichnenderweise zu einem Blockieren der Räder führt, insbesondere eines oder beider Hinterräder eines Kraftfahrzeuges; dies löst ein schleudern und den Verlust der Kontrolle während der Verlangsamung auf glitschigen Straßen aus. Die vorstehend beschriebenen Bremsdynamooeterteste

lassen auch eine größere Abnutzungsbeständigkeit der Reibbeläge

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nach der Erfindung erkennen, ebenso die üliminierung der üblichen Bremsgeräusche, einschließlich des Quietschens, Berstens und Ächzens.

Um die verbesserte .Reibbelagzusammensetzung der Erfindung noch besser zu veranschaulichen, werden die folgenden Beispiele gebracht. Diese Beispiele dienen jedoch nur zur Yeranschaulichung und stellen keine Begrenzung bezüglich der Bestandteile, aus denen der Reibbelag hergestellt werden kann, dar. ™

BEISPIEL I

Ein geformter Reibbelag wurde nach den Lehren der Erfindung hergestellt durch Bereiten eines Gemisches aus den nachfolgend aufgeführten Bestandteilen:

Bestandteil G-ew. -?j

Asbestfasern 15 ä

Phenolharz 25

Polytetrafluoräthylen 60

Als Asbestfasern wurden solche des Typs 5Ä563 eingesetzt. Das Phenolharz war pulverförmig und von einer Partikelgröße unter 0,0375 mm (300 mesh U.S. Standard Sieve Size). Die Polytetrafluoräthylenpartikel waren in der Gestalt ungleich-

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mäßig und hatten einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,42 mm (40 mesh).

Die erhaltene Llischung wurde in eine übliche Reibbelagform gebracht, unter einem Druck von etwa 70 leg/cm

(1000 psi) bei 204'⁰G (400 ⁰F) etwa 4 Stunden lang gepreßt. 3s wurde ein Belag erhalten, der dem in Fig. 8 gezeigten entsprach.

BEISPIEL II

Es wurde ein geformter Bremsbelag hergestellt, wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei aber die einzelnen Bestandteile in den nachstehend aufgeführten Mengenverhältnissen vorlagen.

Bestandteil Gew.-fe Asbestfasern 45

Phenolharz 25

Polytetrafluoräthylen 30

BSIS?IEL III

Ein geformter Erensbelag wurde wie in Beispiel I beschrieben hergestellt, wobei die nachstehend aufgeführten Bestandteile eingesetzt wurden;

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Bestandteil	ü ew.-%
Asbestfasern	30
Phenolharz	25
Polytetrafluoräthylen	45

In diesem besonderen Beispiel wurden Asbestfasern vom Typ 5RO4 eingesetzt, während Phenolharzbinder und Polytetrafluoräthylenpartikel die gleichen waren wie in Beispiel I beschrieben.

Wie weiter vorn gesagt, können andere Binder, Verstürkungsmaterialien und Füllstoffe, welche sich in üblichen Bremsbelag-Formvorrichtungen verarbeiten lassen, zusammen mit dem Fluorcarbonharz verwendet werden. Wenn Phenolharzbinder eingesetzt werden, liegt die Formtemperatur tei etwa 204 bis

₀ (400 bis etwa 450 ⁰F)
232 C/j während die Formdrücke im allgemeinen im Bereich von etwa 35 bis etwa 211 kg/cm (500 psi bis etwa 3000 psi) liegen.

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Claims

- 20 Patentansprüche

1. Reibmaterial, bestehend aus 10 bis 90 $ eines Verstärkungsmaterials, bis zu 80 Gew.-^ Füllstoffe, 5 bis 60 % Binder und 5 bis 75 1° Fluorcarbonharz, nämlich Polytetrafluoräthylen oder fluoriertes Äthylen-Propylen.

2. Eeibmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorcarbonharz in einer Menge von 10 bis 60 Gew.-ji anwesend ist.

3. Reibmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorcarbonharz in Form einer Vielzahl von kleinen, weitgehend gleichmäßig durch das Harzmaterial verteilten Partikeln vorliegt.

4. Reibmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorcarbonharz in Form von weitgehend gleichmäßigen

ρ durch das ganze Material verteilten Fasern vorliegt.

5. Reibmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluorcarbonharz in Partikeln einer Größe unter 0,915 mm (6 mesh) vorliegt.

6. Reibmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel unregelmäßige Gestalt haben.

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7. Reibmaterial nach Anspruch. 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern eine Länge von 0,794 Ms 12,7 mm (1/32 bis 1/2 inch) und einen Durchmesser von 0,127 bis 1,587 mm (0,005 bis 1/16 inch) haben.

8. Reibmateria}, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel eine Größe von 0,833 "bis 0,415 mm (20 bie 40 mesh) und unregelmäßige Gestalt haben.

9. Bremse, bestehend aus einem Bremskörper und einem Reibkörper, ä welcher mit dem Bremskörper beim Bremsen in Reibungseingriff gelangt, gekennzeichnet durch einen Reibbelag gemäß den Ansprüchen 1, 3, 4, 6 und 8.

10. Bremse nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkörper ein zusammengesetztes Reibelement aufweist, bestehend aus einem ersten Abschnitt aus einem Reibmaterial, das sich zusammensetzt aus 10 bis 90 ^α/Ό eines Verstärkungsmaterials, bis zu 80 $> Füllstoffen und 5 bis 60 fr Bindemittel, und einem zweiten Abschnitt, bestehend aus einem Fluoroarbonharz, nämlich einem Polytetrafluoräthylen oder fluoriertem Äthylen-Propylen, wobei der erste und der zweite Abschnitt eine zusammengesetzte Oberfläche bilden, die in Kontakt mit dem Bremskörper gelangt.

11. Bremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibmaterial des ersten Abschnittes 5 bis 75 Gew.-$ Fluorcarbonharz gleichmäßig verteilt enthält.

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12. Bremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt des Reibmaterials mit einer Vielzahl von Hohlräumen darin geformt ist und der zweite Abschnitt in den Hohlräumen in Form einer Vielzahl von Einsätzen vorgesehen ist.

13ο Bremse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet! daß der erste und zweite Abschnitt des zusammengesetzten Reibelementes sich von der Stirnfläche nach innen bis zu einer Tiefe, die mindestens der geeigneten Dicke des Reibmaterials entspricht, erstrecken.

14. Bremse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze mechanisch in den Hohlräumen des ersten Abschnittes eingeklemmt sind.

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