DE2602672B2 - Reibmaterial für Kupplungen, Bremsen u.dgl - Google Patents
Reibmaterial für Kupplungen, Bremsen u.dglInfo
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Classifications
-
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Reibmaterial für Kupplungen, Bremsen u. dgl., bestehend aus faserigen
Eisenteilchen, organischen Bindemitteln und üblichen Füllstoffen.
Die sogenannten organischen Reibmaterialien, insbesondere für Kupplungen und Bremsen, setzen sich
im allgemeinen aus Asbestfasern, organischen Binde- jo mitteln, ζ. B. vernetzbaren Kunstharzen wie Phenolharz,
und natürlichen bzw. synthetischen Kautschuken sowie Füllstoffen zusammen, wobei als Füllstoffe Metallspäne,
Metalloxyde und sonstige mineralische Werkstoffe verwendet werden. r>
Bei der Herstellung sogenannter organischer Reibmaterialien hat sich gezeigt, daß die Asbestfasern, insbesondere
solche bestimmter Faserlänge, gesundheitsschädliche Wirkungen zeigen können. So vermutet
man, daß sie während der Verarbeitung zu der Krankheit der Aübestose oder Silicose Anlaß geben
können. Dieser Gefahr des Entstehens einer Berufskrankheit wird in der Regel bei der Herstellung solcher
Reibmaterialien durch eine gute Be- und Entlüftung des Arbeitsraumes begegnet. Dadurch wird der 4ri
Gefahr des Entstehens einer Berufskrankheit entgegengetreten. Diese zusätzlichen Maßnahmen führen
jedoch zu einer erheblichen Erhöhung der Produktionskosten für das Fertigprodukt.
Man hat schon intensiv versucht, Stoffe zu finden, >o
die die Asbestfaser bei der Reibmaterialherstellung ersetzen können. Alle bisherigen Versuche zeigten jedoch,
daß die Eigenschaften, die die Asbestfaser einem Reibmaterial verleiht, nicht erreicht werden
konnten. So ist es bei einer weitgehenden Verwendung von Asbest zur Herstellung von organischen
Reibbelägen geblieben.
Es ist andererseits bekannt, sogenannte Verbundwerkstoffe herzustellen, die als Matrix ein aus Metallfäden
gesintertes Skelett aufweisen, dessen Poren mit organischen und/oder anorganischen Füllstoffen geschlossen
werden. Im wesentlichen handelt es sich hier um Sinterwerkstoffe, bei denen als Grundmaterial
nicht Metallpulver, sondern Metallfasern einem Sinterprozeß unterworfen werden. Die anorganischen
oder organischen Porenfüller haben dabei häufig den Zweck, dem Material eine dauerschmierende Wirkung
zu verleihen und/oder seine Druckfestigkeit zu erhöhen. Reibtechnisch können derartige Werkstoffe
keine Bedeutung erlangen, da sie gegenüber konventionellen Sintermaterialien keine Vorteile aufweisen.
Weiterhin hat man versucht, die Asbestfasern in organischen Reibwerkstoffen in einfachster Weise
durch Metallwolle zu ersetzen.
Derartige Reibwerkstoffe haben jedoch wegen ihrer nachteiligen physikalischen Eigenschaften keine
Bedeutung erlangt. In erster Linie stand der überdurchschnittlich starke Gegenmaterialangriff (Bremstrommel
oder -scheibe) einer breiteren Einführung entgegen. Weiterhin nachteilig war die sogenannte
»Morgenkrankheit« der mit Stahlwolle durchsetzten Reibbeläge, die sich darin äußerte, daß die Bremsen
von Fahrzeugen, die nachts im Freien geparkt waren, morgens bei den ersten Bremsungen zur Blockade
neigten, da sich auf der Reibfläche an den freiliegenden Stahlfäden Rost angesetzt hatte, der den Anfangsreibwert
stark ansteigen ließ.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein der Zusammensetzung des herkömmlichen organischen Reibmaterials
angepaßtes Reibmaterial zu schaffen, das frei von Asbestfasern und in seinen Reibeigenschaften ersterem
mindestens ebenbürtig ist.
Gemäß dieser Erfindung ist die Aufgabe dadurchgelöst, daß die Eisenteilchen eine faserige Mikrostruktur
und ein Schüttgewicht unter 1,5 g/cm3 aufweisen.
Der Einsatz von Metallspänen bzw. Metallpulvern als Reibstützer in sogenannten organischen Reibmaterial
ist an sich bekannt. Die Metallspäne und insbesondere das Metallpulver reichen jedoch nicht aus,
die Rolle der Asbestfasern vollständig zu übernehmen. Überraschend hat sich gezeigt, daß bei Verwendung
eines Materials aus superleichtem mikrofaserigem Eisen ein Reibmaterial hergestellt werden kann,
das mindestens die gleichen und zum Teil noch bessere Reibeigenschaften aufweist als das mit Asbest versehene
Reibmaterial.
Es zeigt sich ferner, daß das Fließverhalten des Ausgangsmaterials beim Verpressen zum Fertigprodukt
wesentlich günstiger ist als bei Asbestfasern. Die erzielte Reibwertkonstanz übertrifft noch diejenige
eines auf Asbestfasern aufgebauten Materials.
Vorteilhaft kommt ein superleichtes Fasermaterial aus Eisenteilchen zum Einsatz, dessen Schüttgewicht
etwa ein Drittel bis ein Achtel des Schüttgewichtes von normalem, bisher als Reibstützer verwendeten
Eisenpulver ausmacht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung haben die Mikrofasern der eingesetzten Eisenteilchen
einen Durchmesser, der kleiner als etwa 10 μηι ist,
und das Verhältnis ihrer Länge zum Durchmesser kann etwa 5 : 1 bis 20 : 1 betragen.
Die superleichten mikrofaserigen Eisenteilchen sollen gemäß der Erfindung insbesondere eine verästelte
Gestaltung bzw. mehrfache Verästelung aufweisen. Vorteilhafterweise sind sie nicht geradlinig
ausgerichtet, sondern weisen eine oder mehrere Abknickungen mit Verästelungen auf, die sich etwa
baumwurzelförmig ineinander verfilzen. Hierdurch wird ein fester Verbund der Mikrofasern untereinander
erreicht, der die Festigkeit des Reibmaterials wesentlich unterstützt. Der Anteil der mikrofaserigen
Eisenteilchen in dem Reibmaterial kann etwa 20 bis 70 Gewichtsprozent betragen.
In der einzigen Zeichnung ist eine beispielsweise Gestaltung der mikrofaserigen Metallteilchen in grö-
ßerem Maßstab veranschaulicht.
Wie die Figur zeigt, sind die mikrofaserigen Eisenteilchen von verhältnismäßig großer Länge mit vielen
Abknickungen und Verästelungen versehen, wobei die Verästelungen mehr oder weniger ineinandergreifen.
Die mikrofaserigen Eisenteilchen 'können auf ihrer Länge unterschiedliche Durchmesser aufweisen,
wobei die Durchmesser der dicksten Stellen im allgemeinen kleiner als 10 μιη sind. Durch die starken Vei ästelungen
der Fasern bei knickreichem Verlauf derselben lassen sich die mikrofaserigen Eisenteilchen gut
und in erheblichem Maße zum Verfilzen bringen.
Der Eisen werkstoff fürdiemikrofaserigen Teilchen
hat vorzugsweise folgende Zusammensetzung:
C 0,1-1%; S 0,02%; P 0,03%; Si 0,15%; Fe1111.,
97%; Rest Fe II und Fe III als Oxide.
Das Reibmaterial gemäß der Erfindung kann in einem Beispiel folgende Zusammensetzung aufweisen:
Gewichtsprozent
Superleichte mikrofaserige Eisenteilchen 58
Organische Bindemittel z. B. Phenolharz 12
Nitrilbutadienkautschuk o. ä. 8
Füllstoffe insgesamt 22
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Reibmaterial für Kupplungen, Bremsen u. dgl., bestehend aus faserigen Eisenteilchen, organischen
Bindemitteln und üblichen Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenteilchen
eine faserige MikroStruktur und ein Schüttgewicht unter 1,5 g/cm1 aufweisen.
2. Reibmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Mikrofasern
kleiner als etwa 10 μίτι ist, und daß die Mikrofasern
ein Verhältnis von Länge zum Durchmesser von etwa 5 bis 20 zu 1 aufweisen.
3. Reibmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofasern eine
verästelte Gestaltung bzw. mehrfache Verästelungen besitzen.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8230 | Patent withdrawn |