DE2427040B2

DE2427040B2 - Bremskörper für Scheibenbremsen

Info

Publication number: DE2427040B2
Application number: DE2427040A
Authority: DE
Inventors: Theodor 4100 Duisburg 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: 1979-01-11
Also published as: CA1020103A; FR2273980A1; MX148344A; DE2427040A1; US4022302A; IT1038687B; FR2273980B1

Description

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Die Erfändung bezieht sich auf einen Bremskörper für Scheibenbremsen, insbesondere von Kraftfahrzeugen.

Derartige Bremskörper bestehen üblicherweise aus einem Reib- oder Bremsbelag, der z. B. durch Aufkleben, Aufpressen od. dgl. 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 vorn Bremskolben des Bremszylinders gegen die Bremsscheibe gepreßt wird. Dabei können nicht nur hohe Betriebstemperaturen der Bremse von beispielsweise 500⁰C auftretet), sondern auch hohe spezifische Flächenpressun-jen von beispielsweise 1000 kg/cm², da der Kolben des fc.emszylinders 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 Bremskolbens.

Durch die Reibung zwischen Bremsscheibe und Bremsbelag entstehen beim Bremsvorgang Reibungsschwingungen, die von dem 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 Maschinenschwingungen nicht auf die Fundamente oder auf Gebäude übertragen werden. M) Nach diesem Prinzip hat man eine zur Erzielung der Dämpfung ausreichend dicke Schicht aus Gummi oder äquivalentem gummielastischem Material bei Bremskörpern für Trommelbremsen zwischen der Bremsbakke und dem Reibbelag und bei Bremskörpern für ·>'> Scheibenbremsen zwischen der Trägerplatte und dem Reibbelag angeordnet. Ferner ist vorgeschlagen worden, bei BremskörDern für Scheibenbremsen die Trägerplatte in zwei Metallplatten zu unterteilen und dazwischen eine Zwischenschicht aus dem dämpfungselastischen 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, da3 zwei Körper mit unterschiedlicher Masse eine unterschiedliche Eigenfrequenz besitzen, so daß bei einer Verbindung der beiden Körper, wenn ihre Massen in geeignet Weise aufeinander abgestimmt sind, ihre Schwingungsfrequenzen sich derart gegenseitig stören und behindern, daß eine Schwingungsdämpfung eintritt Nach diesem bei der Herstellung von Verbundmaterialien angewendeten Prinzip hat man bei Bretnskörpern 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 Bremskolbens aufzunehmen. Auch diese aufwendigen Maßnahmen führen zu einer Verteuerung in der Herstellung der Bremskörper. Weiterhin sind Vorschläge vorbekannt die Rückseite der Trägerplatte mit einem Gleitlack (DE-GM 70 36 224) zu beschichten, der als Schmierstoff einen Feststoff mit möglichst niedrigem Reibungskoeffiziei? <en, vorzugsweise Molybdändisulfid, enthält oder die dem Bremskolben zugewandte Rückseite der Trägerplatte mit einer Gleitschicht mit möglichst niedrigem Reibungskoeffizienten zu versehen, die aus einem Thermoplast auf der Basis von Tetrafluoräthylen od. dgl. (DE-GM 70 06 317) besteht. Ferner ist vorgeschlagen worden, die Trägerplatte des Bremskörpers aus einem Sinterwerkstoff herzustellen, z. B. aus Sinterbronze oder Sintereisen, wobei vorzugsweise der Sinterwerkstoff Graphiteinlagerungen enthalten soll, oder die Poren des porösen Gefüges sollen mit öl oder einem trockenen Schmierstoff, wie z. B. Molybdändisulfid, getränkt seic Hierdurch sollen einerseits die Reibschwingungen in der Trägerplatte aus Sinterwerkstoff abgebaut werden, und andererseits soll die Reibung zwischen den verschiedenen vorgenannten, mit Schmierstoffen versehenen Trägerplatten und dem Bremskolben sowie zwischen der Trägerplatte und den seitlichen Abstützungen für den Bremskörper so verringert werden, daß eine Resonanz der Schwingungen des Reibbelages mit anderen Teilen der Bremse unterbunden wird. Auch diese Maßnahme ist außerordentlich aufwendig und verteuert die Herstellung von Bremskörpern ganz erheblich. Darüber hinaus 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 Bremskörpers andererseits von einem einwandfreien Funktionieren der vorgenannten Schmierung abhängig, die aber dadurch weitgehend unmöglich gemacht wird, daß z. B. 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 Bremsgeräuschen unterbindet, dabei in der Wirkungsweise den bekannten Bremskörpern überle-

gen ist und fertigungstechnisch einfach sowie in der Herstellung billig ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Bremskörper, dessen Trägerplatte auf ihrer dem Reibbelag abgewandten, d. h. auf ihrer dem Bremskolben des Bremszylinders zugewandten Seite mit einer dünnen Beschichtung versehen ist, dadurch gelöst, daß die Beschichtung aus Latex, vorzugsweise aus Nitril-Latex, in einer Stärke unter 0,1 mm, vorzugsweise in einer Stärke von 0,04 bis 0,06 mm, besteht

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 Berei.h liegenden Reibungsschwingungen eines Bremskörpers verändert, d. h. gedämpft und die hierdurch verursachten Bremsgerausche, 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 Weise wird zugleich vermieden, daß sich Bremskörper und Bremskolben zueinande· verhalten und zusammenwirken wie ein Geigenbogen und die Saite einer Geige, bei denen der eine Teil sich mit einer Relativbewegung gegenüber dem anderen Teil bewegt und an diesem 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 Verbindung von Bremskörper und Bremskolben gelingt. Die erfindungsgemäße Latex-Be- w schichtung besitzt einerseits den hohen Reibwert einer Gumrnischicht, wodurch die angestrebte und erforderliche höht Reibung zwisclien 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 Bremskolbcn, d. h. 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 vorliegenden Erfindung gerade vermieden werden soll und durch Jie 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 eingangs beschriebenen bekannten Vorschlägen die Anordnung einer solchen Gummiplatte niemals auf der dem Bremskolben 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 Reibbelag 2 abgewandten und dem Bremskolben des Bremszylinders zugewandten Seite mit eine: dünnen Beschichtung 3 aus Latex versehen ist

Die Latex-Beschichtung erfordert materialmäßig und arbeitsmäßig nur einen minimalen Aufwand, so daß der erfindungsgemäße Bremskörper auch kostengünstig hergestellt werden kann. Als besonders vorteilhaft haben sich folgende Beispiele erwiesen.

Beispiel 1

Aus den folgenden Bestandteilen wird eine Vulkanisationspaste hergestellt in dem Mischungsverhältnis

40,0 g Wasser

10,6 g S (Vulkanisationsmittel)

7.1 g Vulkanisationsbeschleuniger

14,2 g ZnO (ebenfalls als Vulkanisation*-

beschleuniger)
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 mit Latex im Verhältnis

47 g Vulkanisationspaste
100 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 Trägcrplatten vorteilhaft'-rweise gestrahlt Die aufgespritzte Beschichtung wird getrocknet und unter den üblichen Bedingungen vulkanisiert.

Beispiel 2

Es wird eine feine Paste hergestellt durch die Mischung von

40,0 g Wasser
1,9 g Dispergiermittel

2.5 g

4.0 g
1.0 g
1.0 g

30.0 g
3,O₁

83,4 g

Kolloidschwefel (als Vulkani-

sicrmittel)

ZnO aktiv (als Vulkanisations-

beschlcuniger)

eines Vulkanisations-Ultra-

bcschlcunigers

eines weiteren Vulkanisations-Ultra-

bcschleunigers

Kaolin hart (als Füllstoff)

Farbstoff

Diese Paste wird mit Latex gemischt im Verhältnis

83,4 g Paste
222,5 g Acrylnitrillatcx

305.9 g

Diese Mischung wird so dünn, daß eine Beschichtung in lic-i gCwüiiMMiieii Siürke cuisiuiii, auf uie Tiiigerpiaiten aufgespritzt, ca. 15 Minuten an der Luft getrocknet und sodann ca. 10 Minuten im Wärmeofen bei ca. 130⁰C vulkanisiert.

Vorteilhafterweise erfolgt das Aufspritzen der Beschichtung auf die Trägerplatte an dem fertigen Bremskörper, d. h. 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 worder ist.

In diesem Fall können gleichzeitig mit der vorgenann ten Beschichtung der Trägerplatte, wie in der Zeichnung dargestellt ist, in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung auch die den seitlichen Abstützungen füi den Bremskörper zugewandten Seitenflächen dei Trägerplatte 1 und des Reibbelages 2 mit dei

in Beschichtung 3 versehen werden.

Auf diese Weise wird auch zwischen den seitlicher Abstützungen für den Bremskörper und den an ihnen anliegenden Seitenflächen 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 Schwingungsfrequenz herbeizuführen. Und weiterhin wird auch die oben beschriebene, erfindungsgemaü 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 zusätzliche Frequenzveränderung erzielt und damit in verstärktem Maße die Vermeidung von Bremsgeräuschen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bremskörpier mit einer Trägerplatte und einem darauf befestigten Reibbelag für Scheibenbremsen mit einem Bremszylinder, wobei die Trägerplatte auf ihrer dem Bremskolben des Bremszylinders zugewandten Seite mit einer dünnen Beschichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus Late«, vorzugsweise aus Nitril-Latex, in einer Stärke unter 0,1 mm, vorzugsweise in einer Stärke von 0,04 bis 0,06 mm, besteht

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.