DE3022842A1

DE3022842A1 - Reibkoerper fuer scheibenbremsen und verfahren zur herstellung dieses reibkoerpers

Info

Publication number: DE3022842A1
Application number: DE19803022842
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: BERAL-BREMSBELAG KG WILHELM BERGES; Beral Bremsbelag Kg Wilhelm Berges 5277 Marienheide; Beral Bremsbelag GmbH
Current assignee: Beral Bremsbelag GmbH
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1982-01-07
Also published as: ES258810U; IT8148682A0; FR2485135A1; GB2078320B; FR2485135B1; GB2078320A; ES258810Y; IT1142550B

Description

Bezeichnung: Reibkörper für Scheibenbremsen und Verfahren • zur Herstellung dieses Reibkörpers

Beschreibung;

Die Erfindung betrifft einen Reibkörper für Scheibenbremsen, der eine Trägerplatte aus Metall aufweist, die auf einer Fläche mit. einem Block aus Reibmaterial und auf der anderen Fläche mit einer

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Abdeckung aus faserverstärktem Material verbunderT^wobei die Trägerplatte mit Befestigungsansätzen versehen ist.

Es ist schon bekannt, Reibkörper der eingangs bezeichneten Art zur Unterdrückung von Bremsgeräuschen auf der Rückseite der metallischen Trägerplatte mit einer Abdeckung aus faserverstärktem Gummi zu versehen. Der Nachteil der bekannten Anordnung be-

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steht darin, daß die Trägerplatte aus Metall in ihrer Dicke so bemessen sein muß, daß die erforderliche Steifigkeit des Reibblocks auch dann noch gegeben ist*' wenn der Reibblock im Betrieb bis auf die zulässige Mindestdicke abgenutzt ist. Die zusätzliche Abdeckung aus Gummi auf der Rückenfläche der Trägerplatte verlangt entweder eine Minderung der Dicke des Reibmaterialblockes und damit eine Verminderung des zur Verfugung stehenden Abnutzungsvolumens des Reibblockes oder aber der lichte Abstand zwischen der Oberfläche der zugehörigen Bremsscheibe und der Befestigung für den Reibkörper muß entsprechend vergrößert werden, was jedoch zusätzliche konstruktive Probleme an der Bremsanordnung nach sich zieht. Im Zusammenhang mit der Weiterentwicklung des Reibmaterials breitet die Hitzeentwicklung im zunehmenden Maße Schwierigkeiten, so daß wirksame Maßnahmen getroffen werden müssen, um die hydraulischen Bremszylinder gegenüber der entstehenden Wärme abzuschirmen. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, die Rückseite eines derartigen Reibblockes zumindest im Anlagebereich der Kolben der Bremszylinder mit einer Abdekkung aus einem weitgehend wärmeundurchlässigen Material zu versehen. Aber auch hier muß die metallische Trägerplatte so bemessen sein, daß sie die geforderte Steifigkeit aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reibkörper der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, der bei den durch die Konstruktion vorgegebenen herkömmlichen Dickenabmessungen eine aus-

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reichende Steifigkeit der Trägerplatte aufweist und bei dem eine verminderte Wärmeeinleitung in das Hydrauliksystem erfolgt. Darüber hinaus soll die Verbin&ung zwischen Reibmaterial und Trägerplatte verbessert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trägerplatte mit einer Vielzahl von Löchern versehen ist und daß die faserverstärkte Abdeckung aus einem Kunststoff besteht. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sowohl das Reibmaterial als auch die faserverstärkte Abdeckung aufgepreßt werden können, wobei beide Materialien in die Löcher in der Trägerplatte eintreten können und dort neben der üblichen, nach Art einer Verklebung wirkenden Haltung auf der Fläche der Trägerplatte in der Scherebene eine formschlüssige Verbindung zwischen Trägerplatte und Reibmaterial einerseits und der Abdeckung andererseits bildet. Als Faserverstärkung wird vorzugsweise ein Glasfasergewebe verwendet, so daß die Trägerplatte und die formschlüssig mit ihr verbundene faserverstärkte Kunststoffabdeckung eine Baueinheit bilden, die eine Steifigkeit aufweist, die in etwa der Steifigkeit der herkömmlichen Trägerplatten aus Stahl entspricht, die jedoch diesen gegenüber eine verminderte Wärmeleitfähigkeit aufweist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die faserverstärkte Abdeckung im wesentlichen aus dem gleichen Kunststoff besteht, wie die Bindemittelmatrix des Reibmaterials, Dies hat den Vorteil, daß beim Aufpressen jeweils das in die Löcher

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eingepreßte Reibmaterial und der von der anderen Seite in die Löcher eingepreßte Kunststoff der faserverstärkten Abdeckung sich im Bereich der Löcher fest miteinander verbinden, so daß die Trägerplatte aus Metall zwischen dem Reibmaterial und der faserverstärkten Abdeckung sozusagen eingespannt ist. Da üblicherweise die Bindemittelmatrix des Reibmaterials aus einem Duroplasten besteht, ist dementsprechend auch die Abdeckung aus einem duroplastischen Kunststoff hergestellt, so daß hier selbst bei einer Reduzierung der Dicke der metallischen Trägerplatte die geforderte Steifigkeit der Gesamtanordnung selbst bei einer Abnutzung der Mindestdicke des Reibmaterials gewährleistet ist.

Als besonders vorteilhaft hat sich ferner herausgestellt, wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die von der Löchern bedeckte Fläche der Trägerplatte mindestens 40 % der vom Reibmaterial abgedeckten Fläche der Trägerplatte beträgt. Hierbei hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Löcher einen Durchmesser von vorzugsweise 8 bis 10 mm aufweisen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Löcher in der Trägerplatte zum Teil auf der mit Reibmaterial bedeckten Fläche und zum Teil auf der mit der Abdeckung versehenen Fläche einen über die Plattenebene hinausragenden Bund aufweisen. Ein derartiger Bund kann beispielsweise durch einen jeweils von der Rückseite bewirkten Drück- und Bördelvorgang aus dem Material der Trägerplatte herausgearbeitet werden.

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Wird nun auf eine derartig vorbereitete Trägerplatte in üblicher Weise das Reibmaterial und die Kunststoffabdeckung aufgepreßt, so ergibt sich eine jeweils in der Sch*6rebene wirksame zusätzliche formschlüssige Verbindung zwischen der Trägerplatte und dem Reibmaterial bzw. der Kunststoffabdeckung. Da sich darüber hinaus durch den Preßdruck ein aus dem Material der Trägerplatte herausgebördelter Bund verformt, erfolgt eine zusätzliche mechanische Verklammerung zwischen Trägerplatte und zumindest dem Reibmaterial, die senkrecht zur Fläche der Trägerplatte wirksam ist, so daß sich selbst bei einem Lösen der Haftung zwischen Reibmaterial und den ebenen Bereichen der Trägerplatte bei hoher thermischer Beanspruchung des Reibkörpers eine formschlüssige Verbindung zwischen Trägerplatte und Reibmaterial, so daß der Block aus Reibmaterial nicht aus der Bremse herausfallen kann.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dicke der Trägerplatte aus Metall geringer ist als die Dicke der Abdeckung aus faserverstärktem Material. Zum einen ist es hierdurch möglich, daß die aus metallischer Trägerplatte und Abdeckung aus faserverstärktem Kunststoff gebildete Trägereinheit in der gleichen Dicke gehalten werden kann wie die herkömmlichen, nur aus Stahl hergestellten Trägerplatte, also keine Reduzierung des Abnutzungsvolumens des Reibmaterial gegeben ist und zum anderen wird durch die etwas größere Dicke der faserverstärkten Abdeckung der Wärmedurchgang der beim Bremsvorgang erzeugten Wärme in Richtung

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auf die hydraulischen Bremszylinder entsprechend vermindert, so daß die Bremse als solche selbst bei erhöhten Temperaturen über längere Zeit vollwirksam bleibt. Versuche haben gezeigt, daß selbst dann, wenn die metallische Trägerplatte etwa halb so dick ist wie die faserverstärkte Abdeckung einerseits die gewünschte Steifigkeit der aus metallischer Trägerplatte und faserverstärkter Abdeckung gebildeten Trägereinheit erhalten bleibt und daß andererseits eine wirksame Wärmeabschirmung der hydraulischen Teile der Bremse erreicht wird.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Befestigungsansätze, wie an sich bekannt, durch entsprechende Vorsprünge der metallischen Trägerplatte gebildet werden und daß diese Vorsprünge ebenfalls durch die faserverstärkte Abdeckung bedeckt sind.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist bei Reibkörpern mit stark metallhaltigem Reibmaterial vorgesehen, daß die Trägerplatte aus dem Metall besteht, das zumindest in der überwiegenden Menge im Reibmaterial enthalten ist. Hierdurch wird erreicht, daß Reibmaterial und die metallische Trägerplatte ein in etwa gleiches Dehnungsverhalten unter Temperatureinfluß aufweisen. Hierdurch werden die bei einer Erwärmung des Reibkörpers von der Reibmaterialseite her in der Haftfläche zwischen Reibmaterial und metallischer Trägerplatte auftretenden Scherspannungen soweit in Grenzen gehalten, daß eine Zerstörung der flächigen Verbindung zwischen Reibmaterial und metallischer Trägerplatte vermieden ist.

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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Reibkörpers entsprechend den vorstehend aufgeführten Merkmalen, bei dem das Reibmaterial unter Druck auf die Trägerplatte aufgepreßt wird. Erfindungsgemäß wird hierbei die faserverstärkte Abdeckung und das Reibmaterial in einem Arbeitsgang auf die Trägerplatte aufgepreßt. Hierdurch ist zum einen gewährleistet, daß beide Materialien etwa gleich tief von beiden Seiten in die Löcher in der metallischen Trägerplatte eindringen. Wenn für die faserverstärkte Abdeckung der gleiche Kunststoff eingesetzt wird, aus dem auch die Bindemittelmatrix des Reibmaterials besteht, dann ist hierdurch ferner gewährleistet, daß an der Berührungsstelle innerhalb der Löcher eine praktisch homogene Verbindung zwischen dem Reibmaterial einerseits und dem Material der faserverstärkten Abdeckung andererseits erzielt wird.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Reibkörper für eine Scheibenbremse j

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 in größerem Maßstab einen Schnitt durch eine Trägerplatte.

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Der in der Zeichnung dargestellte Reibkörper weist eine Trägerplatte 1 aus Metall auf, die auf einer Fläche mit einer Abdekkung 2 aus einem Kunststoff versehen ist. In den Kunststoff der Abdeckung ist ein Glasfasergewebe 3 eingebettet. Auf der anderen Seite der Trägerplatte 1 ist ein Block H aus Reibmaterial aufgepreßt, das im wesentlichen aus einer Bindemittelmatrix aus einem duroplastischem Kunststoff besteht, in die die übrigen, in der Regel feinkörnigen Peststoffbestandteile eingebettet sind, die als Reibstützer, Gleitmittel usw. dienen, wobei die Zusammensetzung sich nach den jeweiligen Anforderungen richtet.

Wie aus der Aufsicht in Fig. 1 und dem Schnitt gemäß Fig. 2 ersichtlich ist, ist die metallische Trägerplatte 1 mit einer Vielzahl von Löchern 5 versehen. Die Löcher sind beispielsweise als Bohrungen mit einem Durchmesser von 8 bis 10 mm ausgeführt. Ihr Flächenanteil entspricht mindestens kO % der vom Reibmaterial bedeckten Fläche der Trägerplatte. Die Obergrenze des Flächenanteils ist durch die Biegesteifigkeit der gelochten Trägerplatte gegeben, die nicht oder nur unwesentlich geringer sein darf als die Biegesteifigkeit einer vergleichbaren, ungelochten Trägerplatte.

Wird nun das Reibmaterial und die faserverstärkte Abdeckung auf die metallische Trägerplatte 1 aufgepreßt, so werden die Materialien von beiden Seiten in die Löcher hereingepreßt, so daß die Materialien von beiden Seiten etwa gleich weit in die Löcher ein-

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ORIGINAL INSPEL C^

dringen, insbesondere dann, wenn sowohl das Reibmaterial als auch die faserverstärkte Abdeckung in einem Arbeitsgang aufgepreßt werden. Da vorzugsweise für di^ faserverstärkte Abdekkung der gleiche Kunststoff ausgewählt wird, aus dem auch die Bindemittelmatrix des Reibmaterials besteht, ergibt sich innerhalb der Löcher praktisch eine homogene Verbindung zwischen der faserverstärkten Abdeckung 3 und dem Reibmaterial k.

Die Anordnung und die Verteilung der Löcher auf der metallischen Trägerplatte 1 kann beliebig gewählt werden. Zumindest sollten jedoch in den Randbereichen, und hier bevorzugt an den beiden Schmalseiten eine Mehrzahl von Löchern vorhanden sein, um hier ein Lösen des Reibmaterials von der Fläche der metallischen Trägerplatte 1 zu verhindern.

In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform für die Löcher im Schnitt dargestellt. Wie aus der Schnittdarstellung ersichtlich, werden die Löcher so in die Trägerplatte 1 eingebracht, daß sie abwechselnd auf der einen und auf der anderen Seite einen umlaufenden Bund 6 aufweisen, so daß das auf die metallische Trägerplatte 1 aufgepreßte Material jeweils in der betreffenden Fläche gegenüber Scherbeanspruchungen formschlüssig gehalten ist.

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Claims

Bezeichnung: Reibkörper für Scheibenbremsen und Verfahren zur Herstellung dieses Reibkörpers

Ansprüche:

Reibkörper für Scheibenbremsen, der eine Trägerplatte aus Metall aufweist, die auf einer Fläche mit einem Block aus Reibmaterial und auf der anderen Fläche mit einer Abdeckung aus faserverstärktem Material verbunden ist, wobei die Trägerplatte mit Befestigungsansätzen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (1) mit einer Vielzahl von Löchern (5) versehen ist und daß die faserverstärkte Abdeckung (2) aus einem Kunststoff besteht.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Reibkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die faserverstärkte Abdeckung (2) im wesentlichen aus dem gleichen Kunststoff besteht wie die Bindemittelmatrix des Reibmaterials
3. Reibkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Löchern (5) gebildete Fläche mindestens 40 % der vom Reibmaterial (4) abgedeckten Fläche der Trägerplatte (1) beträgt.
k. Reibkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (5) einen Durchmesser von vorzugsweise 8 bis 10 mm aufweisen.
5. Reibkörper nach Anspruch 3 oder *J, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (5) in der Trägerplatte (1) zum Teil auf der mit Reibmaterial (4) bedeckten Fläche und zum Teil auf der mit der Abdeckung (2) versehenen Fläche einen über die Plattenebene herausragenden Bund (6) aufweisen.
6. Reibkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (1) etwa halb so dick ist wie die faserverstärkte Abdeckung (2).
7. Reibkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsansätze, wie an sich bekannt, durch entsprechende Vorsprünge der metallischen Trägerplatte (1) gebildet

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werden und daß die Vorsprünge ebenfalls durch die faserverstärkte Abdeckung (2) bedeckt sind.
8. Reibkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit stark metallhaltigem Reibmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (1) aus dem Metall besteht, das zumindest in der überwiegenden Menge im Reibmaterial enthalten ist.
9. Reibkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Paserverstärkung aus einem Glasfasergewebe besteht.
10. Verfahren zur Herstellung eines Reibkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Reibmaterial unter Druck auf die Trägerplatte aufgepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die faserverstärkte Abdeckung und das Reibmaterial in einem Arbeitsgang von beiden Seiten auf die Trägerplatte aufgepreßt wird.

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