DE2218757C2

DE2218757C2 - Reibkörper für Bremsen und Kupplungen und Verfahren zur Herstellung von derartigen Reibkörpern

Info

Publication number: DE2218757C2
Application number: DE19722218757
Authority: DE
Inventors: Jacques Orry-La-Ville Seidermann
Original assignee: Abex Pagid Equipement SA
Current assignee: Abex Pagid Equipement SA
Priority date: 1971-04-26
Filing date: 1972-04-18
Publication date: 1982-08-19
Also published as: FR2135728A5; DE2218757A1

Description

Die Erfindung betrifft Reibkörper für Bremsen und Kupplungen, bestehend aus einem starren, im wesentlichen flachen Träger und aus zwei Lagen unterschiedlichen Materials, die gemeinsam in einem einzigen Arbeitsgang auf den Träger aufgesintert sind, wobei das dem Träger zunächst liegende Material mindestens eine *< > von einer Seite zur anderen hindurchgehende Öffnung des Trägers ausfüllt und das andere Material ein Reibmaterial ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung von derartigen Reibkörpern für Bremsen und Kupplungen.

Derartige Reibkörper sind beispielsweise aus der US-PS 30 37 860 bekannt, wobei dort für die beiden Lagen unterschiedlichen Materials ein pulverförmiges Reibmaterial und ein ebenfalls in pulverförmigem Zustand vorliegendes Verbindungsmaterial verwendet werden. Diese pulverförmigen Substanzen werden hohem Druck ausgesetzt, wobei die beiden Materialien sich miteinander verbinden und das Material der Verbindungsschicht in Öffnungen eines gelochten Trägers eindringt, der seinerseits an der eigentlichen Trägerplatte für den Reibkörper befestigt wird. Die Verbindungsschicht wird somit nicht direkt mit der Trägerplatte verbunden, sondern indirekt über einen gelochten Träger unter Verwendung von Nieten oder dgl. Irgendwelche Hinweise, für das dem Träger zunächst liegende Material etwas anderes als pulverförmige Substanzen zu verwenden, lassen sich der genannten Druckschrift nicht entnehmen. Eine derartige Anordnung ist jedoch insofern unzulänglich, als zusätzlich eine Befestigung des Trägers an der Trägerplatte erforderlich ist. Außerdem ist die Verbindung zwischen dem Träger und der Trägerplatte nicht sehr stark ausgebildet. Auch dient die dem Träger zunächst liegende Schicht lediglich dazu, die Verbindung zwischen dem Träger und dem Reibmaterial zu verbessern, hat jedoch keine Dämpfungsfunktion.

Aus der US-PS 34 90 563 sind Reibköiper bekannt, bei denen zwar ein Reibungsbelag und ein Dämpfungsbelag an einem Träger vorgesehen sind, jedoch ist das Verfahren zur Herstellung derartiger Reibkörper sehr aufwendig. Dabei werden nämlich ein Träger und ein Hilfsträger zunächst durch Punktschweißen oder dgl. miteinander verbunden, während anschließend eine hindurchgehende Öffnung von der einen Seite mit Dämpfungsmaterial und von der anderen Seite mit Bremsbelagmaterial gefüllt wird. Auf diese Weise ist zwischen dem eigentlichen Träger und dem Bremsbelag selbst keine Unterlagsschicht aus Dämpfungsmaterial vorhanden, was zu geringen Dämpfungseigenschaften führt

In der US-PS 33 78 116 ist ein Reibkörper beschrieben, der eine Stützplatte aufweist, welche auf der einen Seite einen Bremsbelag und auf der anderen Seite einen Dämpfungsbelag trägt Bei der Herstellung sind somit mehrere Arbeitsgänge erforderlich, um die Stützpiatfe auf beiden Seiten mit ihren Belägen zu versehen. Außerdem ist weder eine hindurchgehende Öffnung für die verwendeten Materialien in der Stützplatte noch eine Unterlagsschicht aus Dämpfungsmaterial unterhalb des Bremsbelages auf der entsprechenden Seite vorgesehen.

Allerdings ist es aus der US-PS 33 78 116 und der ihr entsprechenden DE-GM 19 62 741 an sich bekannt, in dem Träger eines Reibkörpers eine Aussparung vorzusehen, die mit Dämpfungsmaterial gefüllt ist, welches bündig mit der Unterseite des Trägers abschließt.

In der DE-AS 1179 060 ist ein Reibkörper für Bremsen und Kupplungen beschrieben, der einen Reibbelag aus ursprünglich losem, pulverförmigem metailkeraniischem Reibwerkstoff sowie Bodenschicht aus ursprünglich losem Metallpulver aufweist, wobei die beiden Schichten im pulverförmigen Zustand aufeinander geschichtet werden. Durch Druckbeaufschlagung dringen im Bereich der Grenzschicht die Bestandteile der einen Schicht in die andere Schicht ein, so daß sie sich geringfügig vermischen. Bei der Sinterung dieser aus zwei Lagen bestehenden Anordnung wird dafür gesorgt, daß Vorsprünge aus dem metallischen Werkstoff entstehen, die durch Öffnungen eines Trägers für den Reibkörper hindurchgesteckt und dann durch Schweißen oder dgl. mit diesem verbunden werden. Dabei handelt es sich um eine ähnliche Anordnung, wie sie eingangs anhand der US-PS 30 37 860 erläutert worden ist.

Aus der US-PS 29 73 842 ist schließlich ein Reibkörper bekannt, der eine metallene Unterschicht sowie eine obere Schicht aus Reibungsmaterial aufweist, die unter Druckeinwirkung zwischen zwei Stempeln zusammengepreßt werden. Ein in dieser Weise hergestellter Reibkörper wird anschließend mit eingesenkten Nieten auf einer Bremsbacke befestigt, um einen fertigen Bremskörper zu erhalten, wobei die Verbindung des Reibkörpers mit seinem Träger lediglich über Nieten erfolgt, ohne daß eine innige Verbindung mit dem Träger vorgesehen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Reibkörper für Bremsen und Kupplungen anzugeben, der eine verbesserte Verbindung seiner Bestandteile gewährleistet und sich gleichwohl in einfacher Weise herstellen läßt. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein

Verfahren zur Herstellung derartiger Reibkörper anzugeben.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, einen Reibkörper der eingangs genannten Axt so auszubilden, daß die dem Träger zunächst liegende Lage auf dessen '· Unterseite zumindest teilweise bedeckt und aus einem Dämpfungsmaterial besteht, das ve r dem Sintervorgang plastisch ist Damit werden in vorteilhafter Weise innige Verbindungen zwischen Träger und Dämpfungsmaterial einerseits sowie Dämpfungsmaterial und Reibmaterial andererseits gewährleistet, wobei gleichzeitig auch zwischen Reibmaterial und Träger eine Dämpfungsschicht im fertigen Reibkörper vorhanden ist

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Reibkörpers ist das Dämpfungsmaterial auf der einen Seite des f» Trägers vom Reibmaterial glockenförmig umgeben. Damit erreicht man in vorteilhafter Weise, daß das Reibmaterial selbst eine Form für das Dämpfungsmateria! bildet, so daß letzteres nicht seitlich ausweichen kann, sondern in der gewünschten Weise durch die j;· Öffnungen des Trägers hindurchdringt und diesen auch an seiner Unterseite bedeckt.

Wenn in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Reibmaterials das Dämpfungsmaterial in einer Aussparung des Trägers angeordnet ist und mit seiner Unterseite bündig mit der des Trägers abschließt, so stellt dies in vorteilhafter Weise einen Reibkörper mit glatter Unterseite dar, ohne daß seine Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt ist

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich w dadurch aus, daß für das dem Träger zunächst liegende Material ein plastisches Dämpfungsmaterial verwendet wird, das die öffnungen des Trägers übergreifend angeordnet wird, daß innerhalb einer Form auf dem plastischen Dämpfungsmaterial eine Schicht aus pulver- « förmigem Reibmaterial angeordnet wird und daß auf die Reibmaterialien Druck ausgeübt wird, so daß das plastische Dämpfungsmaterial die Öffnungen im Träger durchdringt und diesen von beiden Seiten bedeckt, so daß sich der Reibkörper in einem Vorgang herstellen läßt.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem Aufbringen von Druck aus dem pulverförmigen Reibmaterial eine glockenförmige Umhüllung des plastischen Dämpfungsmaterials in der Form gebildet, wobei es bereichsweise direkt mit dem Träger in Kontakt gebracht wird.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ein Träger mit einer Aussparung in seiner Unterseite sowie eine mit der Unterseite des Trägers glatt abschließende Form verwendet, so daß sich Reibkörper herstellen lassen, bei denen das Dämpfungsmaterial bündig mit der Unterseite des Trägers abschließt

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Be-Schreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 bis 4 Darstellungen im Schnitt durch eine Form zur Erläuterung der aufeinanderfolgenden Phasen zur Herstellung von Reibkörpern für Bremsen und Kupplungen;

F i g. 5 einen Schnitt durch einen mit einem derartigen Verfahren hergestellten Reibkörper;

F i g. 6 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform eines derartigen Reibkörpers; und in

Fig.7 und 8 eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform eines derartigen Reibkörpers.

Gemäß F i g. 1 verwendet man bei dem Verfahren einen starren Träger 1, z. B. aus Stahl, der mit hindurchgehenden Öffnungen 2 versehen ist die sich zwischen Oberseite la und Unterseite \b erstrecken. Dieser Träger 1 wird in einer zweiteiligen Gießform 3 befestigt deren Unterteil so ausgehöhlt ist daß zwischen ihm und der Unterseite \b des Trägers I eine Aussparung 4 freibleibt

Wie in F i g. 2 dargestellt, wird dann auf die Oberseite la des Trägers 1 ein Dämpfungsmaterial 5 aus reibungsarmem Material in plastischem Zustand so aufgebracht daß das Dämpfungsmaterial 5 die öffnungen 2 abdeckt, so daß ein Raum 6 durch das Oberteil der Gießform 3, die Oberseite la des Trägers 1 und das plastische Dämpfungsmaterial 5 begrenzt wird. Das Volumen des plastischen Dämpfungsmaterials 5 wird dabei größer als der von der Aussparung 4 und den Löchern 2 gebildete Raum gewählt.

Beim nächsten Schritt, der in Fig.3 dargestellt ist, wird dieser Raum 6 mit Reibmaterial 7 ausgefüllt, das sich in pulvrigem Zustand befindet, wobei das Volumen des Reibmaterials 7 etwas größer als das des Raumes 6 ist.

Beim letzten Verfahrensschritt, der in Fig.4 dargestellt ist, wird die gesamte Anordnungmit dem Träger 1, dem plastischen Dämpfungsmaterial 5 und dem pulverförmigen Reibmaterial 7 z. B. durch Einbringen der Gießform 3 unter einen Stempel 8 einer Presse so lange und so stark zusammengepreßt, bis einerseits das plastische Dämpfungsmaterial 5 unter plastischer Verformung in die Öffnungen 2 und die Aussparung 4 eindringt sie ausfüllt und gegebenenfalls nach Erwärmung aushärtet und andererseits das Reibmaterial 7 ggfs. nach Erwärmung zu einer Fritte verdichtet wird.

Ein auf diese Weise hergestellter Reibkörper hat dann einen Aufbau, wie er am deutlichsten in F i g. 4 und 5 dargestellt ist. Man erkennt einen Träger 1, bei dem eine Lage aus reibungsarmem Dämpfungsmaterial den Träger 1 von seiner Oberseite und seiner Unterseite umgibt. Aufgrund des gewählten Übervolumens an Dämpfungsmaterial 5 liegt das Dämpfungsmaterial nach dem Aufbringen von Druck nicht nur als Belag 9 an der Unterseite \b des Trägers 1 an und füllt die Öffnungen 2 sowie die Aussparung 4 aus, sondern sie bildet außerdem zumindest auf einem Teil der Oberseite la des Trägers I eine Unterlagsschicht 10 aus Dämpfungsmaterial. Die Reibungsmaterialfritte bedeckt schließlich diese Unterlagschicht 10 und bildet einen Belag aus Reibmaterial 11 des Reibkörpers.

Selbstverständlich ist der Reibkörper nicht auf die Ausführungsform gemäß Fig.5 beschränkt, vielmehr kann man mit dem gleichen Verfahren auch einen Reibkörper in abgewandelter Ausführungsform herstellen, wie es in Fig.6 angedeutet ist Bei dieser Ausführungsform schließt das mit den Bezugszeichen 9 und 10 bezeichnete Dämpfungsmaterial in einer Aussparung des Trägers 1 an seiner Unterseite 9b bündig mit der Unterseite \bdes Trägers 1 ab.

Eine weitere Ausführungsform des Reibkörpers ist in den F i g. 7 allein und in F i g. 8 in eine Bremse eingebaut dargestellt. Dabei bedeckt das Dämpfungsmaterial 9 die Unterseite \b des Trägers 1 nur teilweise und ist gegenüber dem Mittelbereich des Trägers 1 exzentrisch angeordnet. In dem in die Bremse eingebauten Zustand, wie er in F i g. 8 dargestellt ist, fällt die Achse 12a des im ortsfesten Teil 12b der Bremse verschiebbar gelagerten Kolbens 12 mit der Achse des Trägers 1 im wesentlichen

zusammen, während die Mittelachse des Dämpfungsmaterials 9 auf der dem Kolben 12 gegenüberliegenden Seite hinsichtlich der Achse 12a des Kolbens 12 versetzt angeordnet ist.

Auf diese Weise sind zur Herstellung eines Reibkörpers gemäß Fig.5 nicht mehr zwei voneinander getrennte Arbeitsvorgänge erforderlich, um die erforderliche Befestigung der Schichten aneinander sowie am Träger zu erreichen, vielmehr lassen sich die Reibkörper in einem einzigen Vorgang herstellen, was die Herstellungskosten erheblich verringert. Dabei sind die Reibkörper qualitativ besser, da eine wesentlich festere Verbindung zwischen dem Reibmaterial und dem Träger erreicht wird, als dies bislang der Fall war, insbesondere wegen des mangelhaften Materialflicßvermögens und des dadurch bedingten mangelhaften Eindringens in die Öffnungen im Träger. Die gute Verbindung der Bestandteile beim Reibkörper rührt daher, daß das reibungsarme Dämpfungsmaterial aufgrund seines dann noch plastischen Zustands leicht in die öffnungen 2 des Trägers 1 eindringt, gut an der Oberseite la und der Unterseite Ifcdes Trägers 1 haftet und darüber hinaus eine gute Vereinigung der einzelnen Körnchen des Reibmaterials 5 bzw. U mit der darunterliegenden Schicht 10 aus Dämpfungsmaterial sowie eine gute Haftung an diesem ermöglicht. Infolgedessen ergibt sich bei einem solchen Reibkörper

• auch eine bessere Haftung zwischen Reibmaterial 11 und Trager 1 als bei herkömmlichen Reibkörpern.

Selbst bei komplizierten Formen des Trägers 1 bei einem Reibkörper der in Rede stehenden Art, wie etwa der Ausführungsform gemäß Fig.6, ist die Herstellung

ι nicht schwieriger, da sie nach wie vor in einem einzigen Arbeitsgang erfolgt. Ein entsprechender Reibkörper ließe sich zwar möglicherweise auch mit herkömmlichen Verfahren herstellen, jedoch nur in sehr schwieriger und kostspieliger Weise, so daß entsprechende

ι Verfahren in der Praxis nicht benutzt werden. Auch die Herstellung eines Reibkörpers gemäß Fig.7 und 8 bereitet keine zusätzlicher. Schwierigkeiten, denn dss Dämpfungsmaterial 9 an der Unterseite Xb des Trägers 1 braucht nicht zentriert zu werden, vielmehr reicht es

ι vollständig aus, eine Form mit komplementär geformtem Unterteil zu verwenden, ohne daß sich am Ablauf des Verfahrens zur Herstellung von Reibkörpern für Bremsen oder Kupplungen irgend etwas ändert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reibkörper für Bremsen und Kupplungen, bestehend aus einem starren, im wesentlichen flachen Träger und aus zwei Lagen unterschiedlichen Materials, die gemeinsam in einem einzigen Arbeitsgang auf den Träger aufgesintert sind, wobei das dem Träger zunächst liegende Material mindestens eine von einer Seite zur anderen hindurchgehende Öffnung des Trägers ausfüllt und das andere ι υ Material ein Reibmaterial ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Träger (1) zunächst liegende Lage (S; 9, 10) diesen auch auf dessen Unterseite (Xb) zumindest teilweise bedeckt und aus einem Dämpfungsmaterial (5) besteht, das vor dem is Sintervorgang plastisch ist.

2. Reibkörper für Bremsen und Kupplungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfüngsmaterial (5; 9,10) auf der einen Seite des Trägers vom Reibmaterial (7; 11) glockenförmig umgeben ist

3. Reibkörper für Bremsen und Kupplungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsmaterial (9, 10) in einer Aussparung des Trägers (1) angeordnet ist und mit seiner Unterseite (9Z^ bündig mit der (Xb) des Trägers abschließt (F ig. 6).

4. Verfahren zur Herstellung von Reibkörpern für Bremsen und Kupplungen nach den Merkmalen eines der Ansprüche I bis 3. so