DE2832464C2 - - Google Patents

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DE2832464C2
DE2832464C2 DE2832464A DE2832464A DE2832464C2 DE 2832464 C2 DE2832464 C2 DE 2832464C2 DE 2832464 A DE2832464 A DE 2832464A DE 2832464 A DE2832464 A DE 2832464A DE 2832464 C2 DE2832464 C2 DE 2832464C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Belägen für Scheibenbremsen.
Die Platten für Scheibenbremsen sind normalerweise aus zwei be­ stimmten 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 Frequenz, und auf Grund des Kolbendruckes erzeugt sie ein Knirschen wegen Reibens des Stahles auf Stahl zwischen dem metallischen Belag und dem Kolben. Dieses uner­ 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 problematisch, weil in diesem Moment der Druck auf dem Kolben praktisch Null wird.
Die Bremsen von Kraftfahrzeugen sind während ihres Gebrauches und beim Stillstand während der Regenzeit einer beträchtlichen Feuchtigkeit ausgesetzt.
Die metallischen Beläge beginnen, obwohl sie durch diverse Über­ züge 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 Verhalten der Bremsbeläge ge­ währleistet.
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.
Aber 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.
Aus der Druckschrift "Gummi und Asbest-Kunststoff", Heft 11 (1973) S. 924 bis 930 und S. 948 sowie Heft 12 (1973) S. 1062 bis 1068 und S. 1072 ist eine Untersuchung der Patent­ literatur über Reibbeläge und Bremsen bekannt, bei welcher als Bestandteile eines Reibbelages die im Oberbegriff des Patentanspruches genannten Substanzen erwähnt sind. Dort können die in Bremsbelägen normalerweise vorhandenen Asbestfasern durch ein Metall bis zu einem Anteil von etwa 50 Gew.-% der Reibbelagmasse ersetzt werden. Hierfür ist jedoch ein großer Anteil an losen Füllstoffen mit einem hohen Reibwert und eine entsprechende Menge an Bindemitteln erforderlich, um der Preßmasse eine gewisse mechanische Festig­ keit zu geben.
Um die obengenannten Nachteile zu unterdrücken, werden er­ findungsgemäß Stütz- bzw. Trägerorgane aus organischem Material verwendet, die als zusätzlichen Vorteil eine Verringerung des Gewichtes der Gesamtheit der Platten aufgrund 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 der eingangs umrissenen Art vorgeschlagen, bei welchem ein Vorformling aus organischem Material als Stützorgan, das aus einem pulverförmigen Gemisch zusammengesetzt wird, das aus 10-50% Fasern, 5-40% Harzen, 0-30% Kautschuk, 5-10% Beschleunigern und Vulkanisiermitteln und 20-50% Füllmitteln besteht, und ein Vorformling des Reibbelages in einer Form angeordnet werden und gleichzeitig einem Warmpressen ausgesetzt werden.
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 einem Stützorgan aus organischem Material ist für die gleiche Art der Platte gleich derjenigen bei einem metallischen Stützorgan.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung an Ausführungs­ beispielen anhand der beigefügten Zeichnung.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Walzvorrichtung
Fig. 2 eine Schnittansicht durch die Druckvorrichtung oder die Vorrichtung zur Vorformung,
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 Mischen des organischen Materiales im pulverförmigen Zustand erfolgt in einem Mischer 1 (Fig. 1), das Gemisch wird durch eine Öffnung 2 zwischen zwei Walzen 3, 3 a 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 Stützorgans 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.
Auf gleiche Weise wie oben erläutert (Fig. 2 und 3) wird ein pulverförmiges Gemisch aus organischem Material für die Herstellung eines Rohformlings für das Reibmaterial verwendet.
Im Verlauf 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 10 angeordnet und oberhalb dieses Rohformlings 9 ein Rohformling 11 aus Reibmaterial.
Die Form 10 weist eine Aussparung 10 a entsprechend der Form des Trägerorganes und eine Aussparung 10 b entsprechend der Form des Bremsbelages auf, wobei die Aussparung 10 a mit Kernen 10 c versehen ist, die dazu bestimmt sind, die Öffnungen in dem Trägerorgan freizuhalten.
Die Form 10, in welcher die Vorformlinge 9 und 11 angeordnet sind, wird zwischen den beiden Elementen 12, 12 a einer Presse angeordnet, oder die Vorformlinge 9 und 11 werden einem Warm­ pressen 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.
Grundlegende Bestandteile
Fasern
Asbest: Güte 7D, 5K, 5R . . .
Fasern aus Glas, Kohlenstoff, Bor, Siliziumoxyd, Keramik . . .
Metallische Fasern (Fe, Cu, Al, Zn, Stahl . . .
Textilfasern (natürliche oder synthetische)20-60%
Harze
Formaldehydphenole, nicht modifizierte 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. . .)
Thermostabile Harze andere als phenolische (Polyimide, Polyesterimide,
Polyamid-imid, Polybenzimidazol, Polycarbonate, Polyphenyl-sulfid, Polyamide,
Polyester . . .)0-15%
Kautschuk
Natürlicher und Regenerierter
Gemisch aus 30% Styrol+70% Butadien
Nitrile und Acrylnitrile
Butyl
Polychloropren
Chlorbutyl
Äthylen-propylen-terpolymerisat
Polyolefin
Regeneriertes
pulverisierte Abfallprodukte0-15%
Beschleuniger, Vulkanisiermittel
Schwefel
Zinkoxyd
Magnesiumoxyd
Mercaptobenzothiazol-Sulfid
Kobaltnaphtenat
Hexamethylentetramin1-8%
Bariumsulfat10-30%
Metalle und Legierungen
Blei
Kupfer, Zink, Aluminium, Messing
Antimon, Zinn
Wismuth
Eisenpulver, Gußeisenstaub
Stahlwolle0-25%
Metallische Verbindungen
Bleiglätte, Bleiglanz
Bleisilikat
Bleicarbonat
Kupfersulfide
Kupferoxyde
Antimonsulfid
Molybdänsulfid
Eisenoxyde
Eisensulfid
Zinksulfid
Aluminiumoxyde
Chromoxyde
Titanoxyde10-30%
Reibungsänderungsmittel
Organische:
Harze auf der Grundlage von Nußölen, modifiziert oder ohne Graphit0-10%
Anorganische:
Siliziumdioxyd
Aluminiumoxyde
Cyanite
Tripelerde
Chromoxyde
Schlacken
Glaskugeln
Zirkoniumsilikat0-6%
Verschiedene:
Calciumaluminat
Kaliumbichromat
Antioxydanten
Rußschwärze
Holzmehl
Petrolkoks
Kalk
Kohle
Kreide, Kaolin, Marmorstaub
Tone
Talk
Bleiformiat5-20%
Lösungsmittel
Wasser
Aromatische
Aliphatische
Chlorhaltige
Alkohole
Ketone0-10%
Für die Trägerorgane werden Gemische aus organischem Material mit der nachfolgenden Zusammensetzung verwendet:
Fasern
Asbest: Güte 7D, 5K, 5R . . .
Fasern aus Glas, Siliziumoxyd, Bor, Keramik
Graphitfasern, Kohlenstoffasern, Asbestgewebe, Asbestfäden (einzeln oder mehrfach)
Metallische Fasern
Textilfasern (natürliche oder synthetische)10-50%
Harze
Formaldehydphenole, modifiziert oder nicht auf der Basis von gewöhnlichem
Phenol oder substituierten Phenolen
Harnstofformaldehyd, Melamine, andere stickstoffhaltige Harze, Harze
auf der Basis von Aldehyden anderer als Formaldehyd
(Furfural, Benzaldehyd, Crotonaldehyd . . .)
Thermostabile Harze andere als phenolische (Polyimide, Polyesterimide,
Polyamid-imid, Polybenzimiazol, Polythenylsulfid, Polycarbonate, Polyamide,
Polyester . . .)5-40%
Kautschuk
Natürlicher und Regenerierter
30% Styrol+70%Butadien
Nitrile und Acrylonitrile
Butyl
Polychloropren
Chlorbutyl
Äthylen-Propylen-Terpolymerisat
Polyolefin
Regeneriertes
pulverisierte Abfälle0-30%
Beschleuniger, Vulkanisiermittel
Schwefel
Hexamethylentetramin
u. dgl.5-10%
Füllstoffe
Kalk
Kreide
Marmorstaub
Kohlenstoffruß
Holzmehl
Magnesiumstearat20-50%
Beispiel von Gemischen für ein Träger- bzw. Stützorgan
Es sei hervorgehoben, daß in den oben wiedergegebenen Zusammen­ setzungen sowohl 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.

Claims (1)

  1. Verfahren zum Herstellen von Belägen für Scheibenbremsen, die ein Stützorgan umfassen, auf welchem ein Reibbelag be­ festigt ist, der aus einem pulverförmigen Gemisch zusammengesetzt wird, das aus 20-60% Fasern, 0-15% Harzen, 0-15% Kautschuk, 1-8% Beschleunigern und Vulkanisiermitteln, 10-30% Bariumsulfat, 0-25% Metallen und Legierungen, 10-30% metallischen Verbindungen, 0-10% organischen Reibungsmodifiziermitteln, 0-6% anorganischen Reibungsmodifizierungsmitteln, 5-20% Füllmitteln und 0-10% Lösungsmitteln besteht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorformling aus organischem Material als Stützorgan, das aus einem pulverförmigen Gemisch zusammengesetzt wird, das aus 10-50% Fasern, 5-40% Harzen, 0-30% Kautschuk, 5-10% Beschleunigern und Vul­ kanisiermitteln und 20-50% Füllmitteln besteht, und ein Vorformling des Reibbelages in einer Form angeordnet werden und gleichzeitig einem Warmpressen ausgesetzt werden.
DE19782832464 1977-07-25 1978-07-24 Verfahren zum herstellen von belaegen fuer scheibenbremsen Granted DE2832464A1 (de)

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