DE2427040A1

DE2427040A1 - Bremskoerper fuer scheibenbremsen

Info

Publication number: DE2427040A1
Application number: DE19742427040
Authority: DE
Inventors: Theodor Janssen
Original assignee: Abex Pagid Reibbelag GmbH
Current assignee: Abex Pagid Reibbelag GmbH
Priority date: 1974-06-05
Filing date: 1974-06-05
Publication date: 1975-12-18
Also published as: MX148344A; FR2273980B1; DE2427040B2; IT1038687B; CA1020103A; FR2273980A1; US4022302A

Description

ABEX PAGID Reibbelag GmbH, Essen 2427040

BremskÖrper für Scheibenbremsen

Die Erfindung bezieht sich auf einen BremskÖrper für Scheibenbremsen, insbesondere von Kraftfahrzeugen.

Derartige Bremskörper bestehen üblicherweise aus einem Reib- oder Bremsbeleg, der zum Beispiel durch Aufkleben, Aufpressen oder dergleichen auf einer als Reibbelagträger dienenden, in der Regel metallischen Trägerplatte befestigt ist, welche dem Reibbelag die erforderliche Druckfestigkeit gegen die Druckbeanspruchungen verleiht, die entstehen, wenn der BremskÖrper beim Bremsvorgang vom Bremskolben des · Bremszylinder gegen die Bremsscheibe gepresst wird. Dabei . können nicht nur hohe Betriebstemperaturen der Bremse von beispielsweise 5oo°C auftreten, sondern auch hohe spezifische Flächenpressungen von beispielsweise 1ooo kg/cm , da der Kolben des BremsZylinders in der Regel einen relativ ' kleinen Querschnitt besitzt und da vielfach zur Vermeidung eines ungleichmäßigen Verschleißes des Reibbelages der Bremskolben nicht mit seiner vollen Stirnfläche an dem ''. BremskÖrper bzw. an seiner Trägerplatte anliegt, sondern nur: mit einem vorstehenden Rand auf der Stirnfläche des Brems-- ^: kolbens. ·

Durch die Reibung zwischen Bremsscheibe und Bremsbelag entstehen beim Bremsvorgang Reibungsschwingungen, die von der.

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Bremskörper über den Bremskolben auf den Bremszylinder und das Bremsaggregat übertragen werden können. Diese Schwingungen können starke Bremsgeräusche, insbesondere Quietschgeräusche verursachen.

Es sind bereits zahlreiche Maßnahmen vorgeschlagen und ergriffen worden, um diese Bremsgeräusche zu unterdrücken bzw. um die Schwingungen zu dämpfen. Ein Teil dieser bekannten Maßnahmen beruht auf dem gleichen Prinzip der Dämpfung oder Absorbierung von Schwingungen mittels eines elastischen Dämpfungsgliedes, das beispielsweise bei Maschinen angewendet wird, die auf eine ausreichend dicke Gummiplatte gestellt werden, damit die Maschinensehwingunspi nicht auf die Fundamente oder auf Gebäude übertragen werden. Nach diesem Prinzip hat man eine zur Erzielung der Dämpfung ausreichend dicke Schient aus Gummi oder äquivalentem gummielastischem Material bei Bremskörperr. für Trommelbremsen zwischem der Bremsbacke und dem Reibbelag und bei Bremskörpern für Scheibenbremsen zwischen der Trägerplatte und dem Reibbelag angeordnet. Ferner ist vorgeschlagen worden, bei Bremskörpern für Scheibenbremsen die Trägerplatte in zwei Metallplatten zu unterteilen und dazwischen eine Zwischenschicht aus dem dämpfungseiastisehen Werkstoff anzuordnen. Diese sehr aufwendigen Maßnahmen verteuern die Herstellung und führen zu einer Schwächung der mechanischen Festigkeit der Bremskörper. Ein anderer Teil der bekannten Maßnahmen beruht auf dem Prinzip, daß zwei Körper mit unterschiedlicher Masse eine unterschied-

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liehe Eigenfrequenz besitzen, so daß bei einer Verbindung der beiden Körper, wenn ihre Massen in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt sind, ihre Schwingungsfrequenzen sich derart gegenseitig stören und behindern, daß eine Schwingur^- dämpfung eintritt. Nach diesem bei,der Herstellung von Verbundmaterialien angewendeten Prinzip hat man bei Bremskörpern für Scheibenbremsen die aus Stahl bestehende Trägerplatte auf ihrer dem Reibbelag abgewandten und dem Bremszylinder zugewandten Seite mit einer ausreichend dicken, aufgepressten oder aufgeklebten Platte aus Kunststoff, Aluminium oder einem anderen Material versehen, das eine ausreichende Druckfestigkeit besitzt, um den Druck des Brem»- kolbens aufzunehmen. Auch diese aufwendigen Maßnahmen führen zu einer Verteuerung in der Herstellung der Bremskörper. = Weiterhin ist vorgeschlagen worden, die Trägerplatte des ; Bremskörpers aus einem Sinterwerkstoff herzustellen, zum ^: Beispiel aus Sinterbronze oder Sintereisen, wobei Vorzugs- '■ weise der Sinterwerkstoff Graphit'einlagerungen enthalten soll, oder die Poren des porösen Gefüges sollen mit Öl oder i einem trockenen Schmierstoff, wie zum Beispiel Molybdän- ; disulfid, getränkt sein. Hierdurch sollen einerseits die · Reibschwingungen in der Trägerplatte aus Sinterwerkstoff ! abgebaut werden, und andererseits soll die Reibung zwischen j dieser Trägerplatte und dem Bremskolben sowie zwischen der ; Trägerplatte und den seitlichen Abstützungen für den Brems- ; körper, so verringert werden, daß eine Resonanz der \ Schwingungen des Reibbelages mit anderen Teilen der Bremse I unterbunden wird. Auch diese Maßnahme ist außerordentlich ^:

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aufwendig und verteuert die Herateilung von Bremskörpern ^: ganz erheblich. Darüberhinaus ist die zu einer Unterdrückung der Übertragung von Schwingungen erforderliche Verringerung der Reibung zwischen der Trägerplatte einerseits und dem Bremskolben sowie den seitlichen Führungen des Bremskörpera ■ andererseits von einem einwandfreien Funktionieren der vor- ' genannten Schmierung abhängig, die aber dadurch weitgehend \ untnöglicn gemacht wird, daß zum Beispiel bei Kraftfahrzeugen die offen und relativ dicht über dem Boden liegenden Scheibenbremsen stark der Einwirkung von Staub, Schmutz und Nässe ausgesetzt sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremskörper für Scheibenbremsen zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile der bekannten Maßnahmen vermeidet, mit einfachsten Mitteln die Reibungsschwingungen unterdrückt und die Entstehung von Bremsgerauscheη unterbindet, dabei in der Wirkungsweise den bekannten Bremskörpern überlegen ist und fertigungstechnisch einfach sowie in der Herstellung billig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trägerplatte auf ihrer dem Reibbelag abgewandten, das heißt auf ihrer dem ^remskolben des Bremszylinders zugewandten Seite mit einer dünnen Beschichtung aus latex, vorzugsweise aus Nitril-Latex, in einer Stärke unter o,1 mm, vorzugeweise in einer Stärke von o,o4 bis 0,06 am, yereehtn let·

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ORIGINAL INSPECTED

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß die Frequenz der Schwingungen eines Körpers von seiner Masse abhängig ist, so daß die Schwingungsfrequenz eines Körpers mit einer kleineren Masse, der mit einer höheren Frequenz im hörbaren Frequenzbereich schwingt, durch eine Vergrößerung der Masse derart verändert werden kann, daß der Körper mit der größeren Masse mit einer herabgesetzten, niedrigeren Frequenz schwingt, die im nicht hörbaren Bereich liegt. Hiervon ausgehend beschreitet die Erfindung einen völlig anderen Weg als die oben beschriebenen bekannten Maßnahmen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die im hörbaren Bereich liegenden Reibungsschwingungen eines Bremskörpers verändert, das heißt gedämpft und die hierdurch verursachten Bremsgeräusche, insbesondere Quietschgeräusche, vermieden bzw. beseitigt werden können, und zwar ohne konstruktive oder bauliche Veränderungen der Masse des Bremskörpers, wenn es gelingt, die Reibung zwischen der Trägerplatte und dem Bremskolben derart zu erhöhen, daß der Bremskörper und der Bremszylinder nicht mehr als zwei getrennte Körper mit einer entsprechenden Relativbewegung zwischen der Trägerplatte und dem Bremszylinder schwingen, sondern daß der Bremskörper und der Bremskolben derart miteinander verbunden sind, daß sie sich wie ein einheitlicher Körper verhalten, dessen vergrößerte Masse mit verminderter Frequenz im nicht hörbaren Frequenzbereich schwingt. Auf diese Weiee wird zugleich vermieden, daß sich Bremskörper und Bremskolben zueinander verhalten und zusammenwirken wie ein Geigenbogen und die Saite einer „ 6 ..-

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Geige, bei denen der eine Teil sich mit einer Relativ- :■ bewegung gegenüber dem. anderen ^xeil bewegt und an diesem i reibt, so daß von der Schwingung des erstgenannten Teils eine Schwingung des anderen Teils erregt bzw. die Schwingung übertragen wird. Es wurde nun gefunden, daß mit Hilfe der ^: erfindungsgemäßen Latex-Beschichtung die vorgenannte Ver- ] bindung von Bremskörper und Bremskolben gelingt. Die er— ^: findungsgemäße Latex—Beschichtung besitzt einerseits den hohen Reibwert einer Gummischicht, wodurch die angestrebte ■ und erforderliche hohe Reibung zwischen der Trägerplatte und dem Bremskolben erzielt wird, und andererseits ist die Stärke der Latex-Beschichtung so gering, daß sich ihre Oberflächen nicht parallel gegeneinander verschieben können, so daß auch die angestrebte Verbindung zwischen Bremskörper und Bremskolben, das heißt die angestrebte Vermeidung von Relativbewegungen zwischen Trägerplatte und Bremskolben, erzielt wird. Eine Platte aus Gummi oder ähnlichem dämpfungselastischen Werkstoff in der erforderlichen Stärke für eine Dämpfungsschicht der eingangs beschriebenen bekannten Art würde infolge ihrer Dicke und Elastizität nicht nur Bewegungen ihrer Oberflächen sowohl parallel zueinander als auch gegeneinander gerichtet zulassen, was bei der vor— liegenden Erfindung gerade vermieden werden soll und durch die erfindungsgemäße Beschichtung auch vermieden wird, sondern vor allem würde eine dickere Gummiplatte der vorgenannten bekannten Art zwischen der Trägerplatte und dem Bremskolben innerhalb kürzester Zeit völlig zerquetscht und; zerstört werden, weshalb bei den eingange beschriebe de η

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"bekannten Vorschlägen die Anordnung einer solchen Grummiplatte niemals auf der dem Bremskorben zugewandten Seite der Trägerplatte erfolgt ist. Demgegenüber hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die erfindungsgemäße dünne Latex-Beschichtung infolge ihrer geringen Stärke auch bei hohen spezifischen Flächenpressungen nicht vom Bremskolben zerquetscht wird, sondern infolge ihrer geringen Stärke die Drücke des Bremskolbens von der Trägerplatte aufgenommen werden.

Bei dem.erfindungsgemäßen Bremskörper wird auf diese Weise mit denkbar einfachsten technischen Mitteln eine Vermeidung von Bremsgeräuschen mit hervorragender Wirkung erzielt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Bremskörpers für Scheibenbremsen nach der Erfindung in perspektivischer Ansicht dargestellt, und zwar ist mit 1 die Trägerplatte, bezeichnet, die auf ihrer dem Reibbelag2 abgewandten und dem Bremskolben des BremsZylinders zugewandten Seite mit einer dünnen Beschichtung 3 aus Latex versehen ist. ι

Die Latex-Beschichtung erfordert materialmäßig und arbeiten mäßig.nur einen minimalen Aufwand, eo daß der erfindungsgemäße Bremskörper auch kostengünstig hergestellt werden kann. Al» besondere vorteilhaft haben sich folgende Beiepiele erwiesen. .......

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Beispiel 1:

Aus den folgenden Bestandteilen wird eine Vulkanisationspaste hergestellt in dem Mischungsverhältnis

4o,ο g Wasser

lo,6 g S (Vulkanisationsmittel)

7.1 g Vulkanisationsbeschleuniger

14.2 g ZnO (ebenfalls als Vulkanisationsbeschleuniger} 9,6 g Kreide (als Füllstoff)

16.3 g Talkum (als Füllstoff)

2.2 g Farbmittel (z.B. schwarz)

Diese Stoffe werden zu einer sehr feinen Paste gemischt, die mir, Latex im Verhältnis

47 g Vulkanisationspaste
loo g Latex, vorzugsweise Nitril-Latex

in einem Rührwerk verrührt wird. Es entsteht eine spritz- und streichfähige, vulkanisationsfähige Mischung, die dünn auf die Trägerplatte aufgestrichen oder vorzugsweise aufgespritzt werden kann. Durch Verwendung entsprechender Farbmittel kann die Mischung in beliebigen Farbtönen hergestellt werden. Die Verwendung ausschließlich von Wasser als Lösungsmittel erlaubt ein gefahrloses Verarbeiten der Mischung. Zur Erzielung einer guten Haftung wird die zu beschichtende Fläche der Trägerplatten vorteilhafterweise gestrahlt. Die aufgespritzte Beschichtung wird getrocknet und unter den üblichen Bedingungen vulkanisiert.

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Beispiel 2 j
Es wird eine feine Paste hergestellt durch die Mischung von

4o,o g Wasser
1,9 g Dispergiermittel

2,5 g Kolloidschwefel (als Vulkanisiennittel) 4,o g ZnO aktiv (als Vulkanisationsbeschleuniger) l,o g eines Vulkanisation- Ultrabeschleunigers l,og eines weiteren Vulkanisations-Ultrabeschleunigers

3o,o g Kaolin hart (als Füllstoff) 3,o g Farbstoff

83,4 g

Diese Paste wird mit Latex gemischt im "Verhältnis

83,4 g Paste

222,5 R Acrylnitrillatex
3o5,9 g

Diese Mischung wird so dünn, daß eine Beschichtung in der gewünschten Stärke entsteht, auf die Trägerplatten aufgespritz, ca. 15 Minuten an der Luft getrocknet und sodann ca. Io Minuten im Wärmeofen bei ca. I3o G vulkanisiert.

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Vorteilhafterweise erfolgt das Aufspritzen der Beschichtung auf die Trägerplatte an dem fertigen Bremskörper, das heißt nachdem der Reibbelag auf die Trägerplatte aufgeklebt oder aufgepreßt worden ist und nachdem der Bremskörper an seinen Seitenflächen, an denen er im Gehäuse der Scheibenbremse geführt wird, in üblicher Weise auf exakte Maße geschliffen worden ist.

In diesem Fall können gleichzeitig mit der vorgenannten Beschichtung der Trägerplatte, wie in der Zeichnung dargestellt ist, in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung auch die den seitlichen Abstützungen für den Bremskörper zugewandten Seitenflächen der Trägerplatte 1 und des Reibbelages 2 mit der Beschichtung 3 versehen verden. '

Auf diese Weise wird auch zwischen den seitlichen Abstützungen für den Bremskörper und den an ihnen anliegenden Seiten- ; flächen des Bremskörpers die Reibung erhöht, so daß auch zwischen dem Bremskörper und dem Gehäuse der Scheibenbremse eine Verbindung erzielt wird, die zu der oben beschriebenen, ' erfindungsgemäß angestrebten Wirkung beiträgt, durch eine Vergrößerung der Masse eine Verminderung der Schwingungs- ; frequenz herbeizuführen. Und weiterhin wird auch die oben beschriebene, erfindungsgemäß angestrebte Wirkung unterstützt, durch eine Erhöhung der Reibung zu vermeiden, daß sich ein Teil mit einer Relativbewegung gegenüber dem anderen Teil derart bewegt und an dem anderen Teil reibt, daß in dem anderen ; Teil Schwingungen erregt werden. Auf diese Weise wird eine "_:

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zusätzliche Frequenzveränderung erzielt und damit in verstärktem Maße die Vermeidung von Bremsgeräuschen.

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Claims

Patentansprüche

1.,Bremskörper mit einer Trägerplatte und einem darauf befestig- -" ten Reibbelag für Scheibenbremsen mit einem Bremszylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (1) auf ihrer dem Bremskolben des BremsZylinders zugevandten Seite mit einer dünnen Beschichtung (3) aus Latex, vorzugsweise aus Nitril-Latex, in einer Stärke unter 0,1 mm, vorzugsweise in einer Stärke von 0,04 bis 0,06 mm, versehen ist.

2. Bremskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die den seitlichen Abstützungen für den Bremskörper zugewandten Seitenflächen der Trägerplatte (1) und des Reibbelages (2) mit der Beschichtung (3) versehen sind.

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