DE2832464A1 - Verfahren zum herstellen von belaegen fuer scheibenbremsen - Google Patents

Verfahren zum herstellen von belaegen fuer scheibenbremsen

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Description

"Verfahren zum Herstellen von Belägen für Scheibenbremsen"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Belägen für Scheibenbremsen.
Die Platten für Scheibenbremsen sind normalerweise aus zwei bestimmten Materialien zusammengestellt, d.h^ aus dem Reibmaterial und dem metallischen Belag. Der metallische Belag hat mehrere Funktionen, die genau definiert sind und darin bestehen, daß dem Aufbau des Belages eine Starrheit vermittelt wird, das Bremsmoment aufgenommen wird, der Kolbendruck aufgenommen wird und weiterhin soll durch die zweckmäßige Form die Platte in der Bremsgabel gehalten, werden. Eine derartige Vorrichtung weist jedoch bestimmte Nachteile auf. In vielen Fällen während eines Bremsens verschiebt sich die Platte parallel zur Scheibe mit hoher Frequenzrund auf Grund des Kolbendruckes erzeugt sie ein Knirschen wegen Reibens des Stahles auf Stahl zwischen dem metallischen Belag und dem Kolben. Dieses uner-
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wünschte Geräusch ruft vielfältige Reklamationen von Seiten der Benutzer hervor.
Während eines längeren Bremsens und bei hohen Drücken auf die Scheibe kann der Bremsbelag bzw. der Reibbelag Temperaturen von 600 bis 800° erreichen, die auf Grund der guten Leitfähigkeit des Stahles und des metallischen Belages sowie des Bremskolbens die Flüssigkeit des Bremskreislaufes zum Sieden bringen kann, wobei Dampf auf dem Kolben gebildet wird. Dieses Phänomen ist sehr ernsthaft, weil in diesem Moment der Druck auf dem Kolben praktisch Null wird.
Andererseits sind die Bremsen von Kraftfahrzeugen während ihres Gebrauches und beim Stillstand während der Regenzeit einer beträchtlichen Feuchtigkeit ausgesetzt.
Die metallischen Beläge beginnen, .obwohl sie durch diverse Überzüge geschützt sind, zu korrodieren. Diese Oxydation dringt zwischen das Reibungsmaterial und den Belag ein und kann in bestimmten Fällen Zerstörungen des Belages hervorrufen.
Andererseits umfassen die Bremsbeläge einen hohen Prozentgehalt Asbest (20 - 60 %), der ein gutes Verhalten in Bezug auf Erwärmung als auch mechanisches Verhaltender Bremsbeläge gewährleistet. .
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Indessen werden die Vorratsquellen an Asbest immer geringer, wobei die Bestimmungen über die Anwendung des Asbestes im Hinblick auf die Verschmutzung immer strenger werden, so daß Bremsbeläge ohne Asbest entwickelt und kommerzialisiert werden.
Die Ersatzerzeugnisse, die eingesetzt werden, sind metallische Fasern, Kohlenstoffasern, Gußeisenpulver u.dgl.
Oder diese Produkte sind hochleitend und besitzen folglich keine Isolierkraft des Asbestes, so daß das Phänomen des Siedens des Öles in dem obenerwähnten Zylinder verstärkt wird.
Um die obengenannten Nachteile zu unterdrücken, werden erfindungsgemäß Stütz- bzw. Trägerorgane aus organischem Material verwendet, die als zusätzlichen Vorteil eine Verringerung des Gewichtes der Gesamtheit der Platten auf Grund der Tatsache mit sich bringen, daß die Dichte des organischen Materials, aus welchem das Träger- oder Stützorgan besteht, lediglich 2 beträgt.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren eingesetzt, bei welchem ein Vorformling aus organischem Trägermaterial und ein Vorformling des Reibbelages in einer Form angeordnet werden und gleichzeitig einem Warmpressen bei Temperaturen und Drücken unterworfen werden, die in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der den Träger bzw. die Stütze und den Reibbelag bildenden Gemische angemessen sind.
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Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Platte verringert das Siedephänomen des Öles in dem Bremskreis und ersetzt den sehr gut leitenden metallischen Träger durch einen organischen Träger, welcher eine thermische Abschirmung bildet.
Es sei hervorgehoben, daß die Zusammensetzung des Stütz- bzw. Trägerorganes und des Reibbelages nicht notwendigerweise identisch ist.
Das gleichzeitige Formen des Trägers und des Reibbelages erlaubt eine perfekte Verbindung zwischen diesen beiden Materialien; die Beständigkeit gegen Scherkraft einer Plakette mit einer Stütze aus organischem Material ist für die gleiche Art der Platte gleich derjenigen bei einer metallischen Stütze.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung an Äusf ührung&- beispielen anhand der beigefügten Zeichnung.
In der Zeichnung zeigern
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Walzvorrichtung
Fig.'2 eine Schnittansicht durch die Druckvorrichtung oder die Vorrichtung zur Vorformung,
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-B-
Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten Anordnung,
Fig. 4 eine Schnittansicht durch die Formeinrichtung für das Trägerorgan und den Reibbelag,
Fig. 5 eine Draufsicht der in Fig. 4 gezeigten Anordnung.
In Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß Erfindung wird zunächst ein Vorformling des Stütz- bzw. Trägerorgans aus organischem Material geschaffen.
Das Gemisch des organischen Materiales im pulverförmigen Zustand erfolgt in einem Mischer 1 (.Fi*?· 1) un<3 es wird durch eine Öffnung 2. zwischen zwei Walzen 3, 3a geführt, wo dieses Gemisch ausgezogen bzw. gewalzt wird, um ein Band 4 aus organischem, halbstarren, nicht eingebranntem Material zu bilden, das in Abhängigkeit von dem Preßstempel bzw. Eindruck der Form geschnitten wird.
Es ist auch möglich, einen Vorformling des Trägerorgans aus organischem Material von einem pulverförmigen Gemisch 5 zu schaffen, das in einer Form, 6 (Fig. 2, 3) angeordnet ist, welche einen Boden 7 aufweist. Dieses Gemisch 5 wird kalt (80 150 'Bar) unter Wirkung eines Kolbens 8 derart komprimiert, daß ein Rohformling oder eine Tablette erhalten wird.
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Auf gleiche Weise wie oben erläutert (Fig. 2 und 3) wird ein pulverförmiges Gemisch aus organischem Material für die Herstellung eines Rohformlrngs für das Reibmaterial verwendet.
Im Verlauf des Ablaufes des Verfahrens (Fig. 4 und 5) wird der- Rohformling aus organischem Material für den Träger 9,
der wie oben dargestellt erhalten ist, auf dem Boden einer Form Io angeordnet und oberhalb dieses Rohformlings 9 ein Rohformling 11 aus Reibmaterial.
Die Form Io weist eine Aussparung 10a entsprechend der Form des Trägerorganes und eine Aussparung 10b entsprechend der Form des Bremsbelages auf, wobei die Aussparung 10a mit Kernen 10c versehen ist, die dazu bestimmt sind, die Öffnungen in dem Trägerorgan freizuhalten.
Die Form lo, in welcher die Vorformlinge 9 und llangeordnet sind, wird zwischen die beiden Elemente 12, 12a einer Presse angeordnet oder die Vorformlinge 9 und 11 werden einem Warmpressen unter Temperatur-, Druck- und Zeitbedingungen ausgesetzt, die in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Gemische zweckmässig sind, welche den Träger und den Reibbelag bilden.
Als Reibbeläge werden Gemische aus organischem Material gemäß der nachfolgenden Zusammensetzung verwendet.
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-lo-
GRUNDLEGENDE BESTANDTEILE
Fasern
Asbest: Güte 7D, 5K, 5R ...
Fasern aus Glas, Kohlenstoff,
Bor, Siliziumoxyd,
Keramik ...
Metallische Fasern (Fe, Cu, Al,
Zn, Stahl...)
Textilfaser:! (natürliche oder
synthetische)
2o - 60
Formaldehydphenole, nicht mo-
difizierte oder organische modifizierte (Öle, Kautschuk...) oder anorganische (Bor, Silika, Aluminium...) auf der Basis von gewöhnlichem Phenol oder substituierten Phenolen (Kresole, Xylenole....)
Harnstofformaldehyd, Melamin, andere Stickstoff-Derivate, Harze auf der Basis von Aldehyden anders als Formol (Furfural, Benzaldehyd, Crotonaldehyd...)
ο - 15
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Thermostabile Harze andere als phenolische (Polyimide, Polyesterimide, Polyamid-imid, Polybenzimidazol, Polycarbonate, Polyphenyl-sulfid, Polyamide, Polyester.....)
Kautschuk Natürliche
Gemisch aus 30% Styrol + 70 % Butadien
Nitrile und Acry!nitrile Butyl
Polychloropren 0-15
Chlorbutyl
Kthylen-propylen-terpolymerisat Polyolefin Regeneriertes pulverisierte Abfallprodukte
BESCHLEUNIGER, VULKARISIERMITTEL
Schwefel
Zinkoxyd
Magnesiurnoxyd
Mercaptobenzothiazol-Sulfid 1-8
Cumates
Altax usw. ..*
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283246Λ
Kobaltnaphtenat Hexamethylentetramin
Bariumsulfat 10 -
Metalle unrl Legierungen
Blei
Kupfer, Zink, Aluminium, Messing
Antimon, Zinn 0-25
Wismuth
Eisenpulver, Gußeisenstaub
Stahlwolle
Metallische Verbindungen 10 -
Bleiglätte, Bleiglanz Bleisilikat Bleiearbonat
Kupfersulfide Kupferoxyde
Arttimonsulf id Molybdänsulfid < Eisenoxyde Eisensulfid Zinksulfid Aluminiumoxyde
Titanoxyde
RE1BUNGSÄNDERUNGSMITTEL
Organische:
Harze auf der Grundlage von Nußölen, modifiziert oder ohne Graphit 0 -
Anorganische:
Siliziumdioxyd
Aluminiumoxyde
Cyan!te
Tripelerde
Chromoxyde 0.-6
Schlacken ·
Glaskugeln
Zirkoniumsilikat
Verschiedene:
Calciumaluminat
Kaliumbichromat
Antioxydanten (Agerit....)
Rußschwärze
Hölzmehl 5 -
Petrolkoks Ή -
Kalk
Kohle
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Kreide, Kaolin, Marmorstaub
Tone
Talk
Bleiformiat
Lösungsmittel
Wasser
Aromatische
Aliphatisch^ 0-10
Chlorhaltige
Alkohole
Ketone
Für die Trägerorgane werden Gemische aus organischem Material mit der nachfolgenden Zusammensetzung verwendet:
Fasern Asbest Güte 7D, 5K7 5R ... 10-50
Fasern aus Glas, Siliziumoxyd, Bor, Keramik
Graphitfasern, Kohlenstoffasern, Asbestgewebe, Asbestfaden (einzeln oder mehrfach) Metallische Fasern Textilfasern (natürliche oder synthetische)
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Harze
Formaldehydphenole, modifiziert oder nicht auf der Basis von qewöhnlichem Phenol oder substituierten Phenolen
Harnstofformaldehyd. Melamine, andere stickstoffhaltrge Harze, Harze auf der Basis von Aldehyden anderer als Formaldehyd CFurfural, Benzaldehyd, Crotonalöehyd....J
Thermostabile Harze andere als phenolische (Polyimide, Polyesterimide, Polyamid-imid, Polyhenzimiazol, Polythenylsulfid'r Polycarbonate, Polyamide ,Polyester )
5-40
Kautschuk
0 - 30-
Natürliche
30% Styrol + 70%Butadien
Nitrile und Acrylonitrile
Butyl
Polychloropren
Chlorbutyl
Äthylen§Propylen-Terpolymerisat
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Polyolefin Regeneriertes pulverisierte Abfälle.
BESCHLEUNIGER, VULKANISIERMITTEL 5 -
Schwefel
Hexamethylentetramin
u..dgl,
Füllstoffe
Kalk 2o -
Kreide
Marmorstaub
Kohlenstoff ruf?
Holzmehl
Magnes iumstearat
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— χ / —
Beispiel von Gemischen für ein Träger- bzw. Stützorgan
1 2 3
Asbest 7D 42 40
Asbestgewebe
Gießpulver 8 8
30% Styrol + 70% Butadien 13,7 13,7
Hexamethylentetramin
Schwefel 3,8 3,8
Schlämmkreide 24 21
Ruß^schwarz 5
Lösungsmittel Xylol 8,5 8,5
Holzmehl
Magnesiumstearat
Magnesiumoxyd
Graphit
60 36
10 34 1 2
Es sei hervorgehoben, daß in den oben wiedergegebenen Zusammensetzungen die das Reibmaterial umfassenden Harze als auch diejenigen, die den organischen Träger bilden, vorzugsweise von der gleichen Art sein müssen, um eine gute Verbindung zwischen diesen beiden Materialien zu gewährleisten.
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Es lassen sich verschiedene Änderungen und Modifikationen bei den oben beschriebenen Beispielen durchführen, ohne sich jedoch dabei vom Kern der Erfindung zu entfernen.
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Claims (6)

IERLIN MÜNCHEN Patentanwälte Patentanwälte Dr. Ing. Hans Ruschke r> Di KrUiCC i DADTMCD Dipl.-Ing. H. E. Ruschke Dip..-Ing. Olaf fluschke -I-T. JxUO^nl\t: CSi Γ/\Γί IINCK Dipl.-Ing. Jürgen Rost Auguste-Viktorla-Str. 65 PATENTANWÄLTE Pienzenauerstr. 2 Berlin 33 . 8000 München 80 Telefon: (030) 8 26 38 95 ■ - Telefon: (089) 98 03 24 (030)8264481 O O Ί Ο ί Γ» # (089)987258 Kabel: Quadratur Berlin • O <J Z U D U (089J 98 88 °° Τ·Ι·ϋ: 1I3 7M w«.-Tv-t Kabel: Quadratur München Telex: 5 22 767 Dr. Rutchk· t Partner- Patentanwälte - Pienzenauerstr.2 ■ 8000 München80 * München, den . '■"" '· ™ 17Io/Ro/He ABEX PAGID EQUIPEMENT S.A. 92112 Clichy/Prankreich Patentanspr üche
1. Verfahren zum Herstellen von Belägen für Scheibenbremsen, die ein Stützorgan umfassen, auf welchem ein Reibbelag befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorformling aus organischem Material als Stütze und ein Vorformling des Reibbelages in einer Form angeordnet werden und gleichzeitig einem Warmpressen bei Preßtemperaturen ausgesetzt werden, die
in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Gemische zweckmässig sind, welche das Trägermaterial und den Reibbelag bilden.
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ORtGlNALlNSPECTED
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein organisches pulverförmiges Gemisch der Trägerbestandteile durch Walzen eines Bandes aus organischem halb starrem, nicht gebranntem Material zwischen zwei Laufwalzen erhalten wird, das in Abhängigkeit von dem Eindruck der Form geschnitten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein pulverförmiges Gemisch der organischen Trägerbestandteile kalt unter einem Druck von 80 - 150 Bar mit Hilfe einer Presse gepreßt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag aus einem pulverförmigen Gemisch zusammengesetzt wird, das 20 - 60 % Fasern, von 0 - 15 % Harze, von 0 - -15 % Kautschuk, von 1 - 8 % Beschleuniger und Vulkanisiermittel, von 10 - 30 % Bariumsulfat, von 0 - 25 % Metalle und Legierungen, von 10 - 30 % metallische Verbindungen, von 0 - 10 % organische Reibungsmodifiziermittel, von 0 - 6 % anorganische Reibungsmodifizierungsmittel, von 5 - 20 % Füllmittel und von 0 - 10 % Lösungsmittel enthält.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerorgan aus einem pulverförmigen Gemisch zusammengesetzt wird, das von 10 - 50 % Fasern, von 5 - 40 % Harze, von 0 - 30 % Kautschuk, von 5 - 10 % Beschleuniger und Vulkanisiermittel und von 20 - 50 % Füllmittel enthält.
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6. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1-5 hergestellter Bremsbelag, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Träger aus organischem Material und einem Reibbelag gebildet ist, die gleichzeitig geformt sind.
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