DE3906450C2

DE3906450C2 - Support plate for brake pads

Info

Publication number: DE3906450C2
Application number: DE19893906450
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Ing Kraft; Wilhelm Steckelbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-01
Filing date: 1989-03-01
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2009-03-02
Also published as: DE3906450A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Trägerplatte für Bremsbeläge sowie auf die spezielle Vorbehandlung und Be schichtung von metallischen Trägerelementen für Brems beläge, insbesondere von Trägerplatten für Scheibenbrems beläge.The invention relates to a new carrier plate for Brake pads as well as the special pre-treatment and loading Layering of metallic carrier elements for brake coverings, in particular of carrier plates for disc brakes coverings.

An die Bremsen von Kraftfahrzeugen werden hinsichtlich der mechanischen und thermischen Eigenschaften sowie der Korro sionsbeständigkeit höchste Ansprüche gestellt. So beträgt die Bremsleistung einer Fahrzeugbremse häufig ein Mehrfa ches der Motorleistung. Diese Bremsarbeit wird in Wärme umgesetzt, und sowohl an der Bremsscheibe als auch an dem Bremsbelag sind Temperaturen von 500°C und mehr nicht selten. Mit dem Fahrtwind werden wichtige Funktionsteile der Bremsanlage durch Schmutz, Staub, Sand, Steinschlag und Wasser, insbesondere Salzwasser stark belastet und beansprucht, insbesondere bei Scheibenbremsen. To the brakes of motor vehicles are in terms of mechanical and thermal properties as well as the corro resistance to the highest demands. So is the braking power of a vehicle brake often a Mehrfa the engine power. This braking work gets into heat implemented, and on both the brake disc and the Brake lining are not temperatures of 500 ° C and more Rare. With the airstream are important functional parts the brake system by dirt, dust, sand, stone chipping and water, especially saltwater heavily loaded and claimed, especially in disc brakes.

Trägerplatten aus massivem Metall, insbesonders Stahl, werden im allgemeinen verwendet, weil sich damit die in der Praxis benötigten mechanischen Festigkeitseigen schaften des Reibbelags hinsichtlich Härte, Zugfestig keit und Biegefestigkeit sichern lassen. Dabei bestehen neben den Korrosionsproblemen zusätzlich noch Haftungs probleme hinsichtlich der Haftung zwischen Trägerplatte und Reibmaterial an der Fügefläche. Die Trägerplatte dient als Halterung für das den Belag bildende Reibmate rial und als Biegeversteifung für das Belagelement. Der Belag ist an der Trägerplatte abgestützt und hat möglichst innige Verbindung damit. Infolge von Schrumpfspannungen, die beim Aushärten und bei der späteren hohen Temperatur belastung im praktischen Einsatz entstehen, und unter Ein wirkung von Scherkräften während des Betriebes können sich Ablösekräfte ausbilden, die die Bindung zwischen Träger platte und Reibbelag unerwünscht beeinträchtigen. Zur Si cherung einer guten Haftung sind in Trägerplatten häufig Nuten, Rillen, Sacklöcher und/oder Durchgangsbohrungen bzw. -löcher vorgesehen, in die das Reibmaterial beim Preßvor gang unter Anwendung von Druck und Hitze einfließen kann und sich dort verankert.Support plates made of solid metal, especially steel, are generally used because of that in practice required mechanical strength properties friction materials in terms of hardness, tensile strength speed and flexural strength. Exist in addition to the corrosion problems additionally liability problems with adhesion between carrier plate and friction material at the joining surface. The carrier plate serves as a holder for the friction forming the covering rial and as a bending stiffener for the covering element. The Covering is supported on the support plate and has as possible intimate connection with it. Due to shrinkage stresses, when curing and at the later high temperature load in practical use, and under one The effect of shearing forces during operation can be Peel forces form the bond between wearer undesirable damage to the plate and friction lining. To Si Good adhesion are common in backing plates Grooves, grooves, blind holes and / or through holes or provided holes in which the friction material in Preßvor can flow under application of pressure and heat and anchored there.

Neben der hohen mechanischen Beanspruchung von Bremsbe lägen sind die bereits eingangs erwähnten vielfältigen Korrosionsbeanspruchungen für die erforderliche Langzeit funktion von Bremsbelägen von besonderer Bedeutung. Wäh rend das Bemsbelagmaterial selbst als weitgehend korro sionsfest anzusehen ist, werden die vornehmlich aus Stahl hergestellten Trägerplatten durch den Einfluß der ver schiedenen Korrosionsmedien relativ schnell angegriffen. Darum müssen die nicht durch Reibmaterial abgedeckten Stahlflächen durch eine Schutzlackierung vor Korrosion geschützt werden. Der verfahrenstechnische und wirtschaft liche Aufwand für die Lackierung ist beträchtlich. In addition to the high mechanical stress of Bremsbe would be the manifold already mentioned above Corrosion stresses for the required long-term Function of brake pads of particular importance. currency The Bemsbelagmaterial itself as largely corro are to be regarded as festival-proof, are made primarily of steel produced carrier plates by the influence of ver various corrosion media attacked relatively quickly. That's why they do not have to be covered by friction material Steel surfaces by a protective coating against corrosion to be protected. The procedural and economic Liche effort for painting is considerable.

Die Lackierung wird durch einen besonderen Umstand erschwert, der mit dem bei der Bremsbelagherstellung üblichen Heißpreßvorgang in unmittelbarem Zusammenhang steht: Bei dem Heißpreßvorgang wird das organisch ge bundene Reibmaterial unter Druck und Hitze verdichtet und mit der Trägerplatte verbunden. Um ein Festkleben der Reibbelagmasse in der Heißpreßform zu verhindern, muß die Form vor jedem Preßvorgang mit speziellen Trenn mitteln besprüht werden. Diese Trennmittel, in der Regel auf der Basis von Seifen, Metallseifen und Silikonölen, werden beim Preßvorgang auf alle sie berührenden Flächen, auch auf die des Preßteils selbst übertragen, und ver hindern später eine gute Haftung der Lackschicht auf den freiliegenden bzw. den nicht durch Reibmaterial abge deckten Flächen.The paint job is by a special circumstance difficult with the in the brake pad manufacturing usual Heißpreßvorgang in immediate connection stands: In the Heißpreßvorgang the organ ge bonded friction material under pressure and heat compacted and connected to the carrier plate. To a sticking to prevent the friction lining in the Heißpreßform must the mold before each pressing with special separation be sprayed. These release agents, as a rule based on soaps, metal soaps and silicone oils, are pressed on all touching surfaces during the pressing process, also transferred to those of the pressing part itself, and ver later prevent good adhesion of the paint layer on the exposed or not abge by friction material covered areas.

Ein Reibbelag muß im wesentlichen drei Eigenschaften in sich vereinigen:A friction lining must have essentially three properties to unite:

1. The friction physical properties must be the ge met requirements.
2. The mechanical strength of the structural element "Brake pad" must have a security guarantee ability, in particular a good under all operating conditions and secure connection between friction material and carrier have sheet metal.
3. The corrosion resistance must be high enough for the life of the friction lining the reliability to guarantee the brake.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Trägerplatte vor dem Aufbringen des Reibbelages so auszubilden und vor zubehandeln, daß einerseits die Festigkeit der Preß-Klebe verbindung zwischen Trägerplatte und Reibbelag an der Füge fläche gesichert ist und zum anderen ein guter Korrosions schutz an den freiliegenden (Metall)-Stahlflächen des Trägerbleches die Langzeitfunktion des Bremsbelages garantiert.The invention is based on the object, the carrier plate before applying the friction lining so and train before treat, on the one hand, the strength of the press-adhesive Connection between carrier plate and friction lining at the joint surface is secured and on the other a good corrosion protection on the exposed (metal) steel surfaces of the Carrier plates the long-term function of the brake pad guaranteed.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer aus massivem Metall, insbesondere Stahl, bestehen den Trägerplatte für Bremsbeläge, auf der das organisch gebundene Reibmaterial unter Zwischenschaltung einer ge eigneten Klebeschicht und/oder eines an sich bekannten "Underlayers", auf der das Reibmaterial befestigt, zum Beispiel heißgeklebt oder heiß-aufgepreßt ist, und sieht erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vor, wobei noch in den Unteransprüchen 2 und 3 für die Aufgabenlösung vorteilhaf te und förderliche Weiterbildungen und in den Unteransprü chen 4 bis 9 erfindungsgemäße Verfahrensmaßnahmen zur Fer tigung der erfindungsgemäßen Trägerplatte beansprucht sind.To solve this problem, the invention is based on one made of solid metal, in particular steel the backing plate for brake pads, on which the organic bonded friction material with the interposition of a ge suitable adhesive layer and / or a known per se "Underlayers" on which the friction material attaches to the Example hot-glued or hot-pressed, and see According to the invention in the characterizing part of the claim 1 given design features before, where still in the Subclaims 2 and 3 for the task solution vorteilhaf te and beneficial further education and in the Unteransprü chen 4 to 9 inventive measures for Fer tigung the carrier plate according to the invention are claimed.

Die technischen Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Aus führungsbeispiel in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt:The technical advantages result from the following description with Off Guide in conjunction with the claims and the Drawing. It shows:

Fig. 1 eine Trägerplatte mit aufgepreßtem Reibmaterialbelag im Schnitt, Fig. 1 is a support plate with a pressed friction material in section,

Fig. 2 einen kompletten Scheibenbremsbelag mit einer Trägerplatte in der Draufsicht mit teilweise entferntem Reibmaterialbelag und Fig. 2 shows a complete disc brake pad with a carrier plate in plan view with partially removed Reibmaterialbelag and

Fig. 3 vergrößert einen Schnitt nach I-I der Fig. 2. FIG. 3 enlarges a section according to II of FIG. 2.

In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugs ziffern benannt. Die Trägerplatte 1 besteht aus 4,5 mm dickem Stahlblech. Sie ist oberflächenbeschichtet mit einer mehrschichtigen Beschichtung, deren untere, der Stahloberfläche unmittelbar anhaftende eine etwa 3 bis 10 µm dicke, elektrochemisch aufgebrachte Zinkauflage oder eine Zinknickelauflage mit 9-14% Nickel in der Schicht 2 ist.In the figures, like parts with the same reference numerals are named. The support plate 1 consists of 4.5 mm thick sheet steel. It is surface-coated with a multilayer coating whose lower, the steel surface directly adhering to an approximately 3 to 10 microns thick, electrochemically applied zinc coating or a zinc nickel pad with 9-14% nickel in the layer 2 is.

Auf der Zink- oder Zinknickelschicht 2 ist eine etwa 0,5 bis 2 µm starke Chromatierschicht 3 ausgebildet und die ser haftet eine Imprägnierschicht 4 aus Kondensationsharz an, welche in die darunter liegende Chromatierschicht mindestens teilweise eindringt. Auf der Fügefläche 5 ist der Reibbelag 6 mit der wie angegeben oberflächenbeschichteten Trägerplatte durch einen Preßvorgang verbunden.On the zinc or zinc nickel layer 2 , an approximately 0.5 to 2 microns thick chromating layer 3 is formed and the water adheres to an impregnating layer 4 of condensation resin, which at least partially penetrates into the underlying chromating. On the joining surface 5 of the friction lining 6 is connected to the surface-coated carrier plate as indicated by a pressing operation.

Fig. 2 zeigt einen kompletten Scheibenbremsbelag. Auf der Trägerplatte 1 ist das Reibmaterial 6 aufgeklebt bzw. aufge preßt. Zur Verbesserung der Haftung sind in der Trägerplatte Durchbrüche 12 vorgesehen, in die das Reibmaterial beim Preß vorgang unter dem Einfluß von Druck und Hitze eingeflossen ist und sich dort verankert hat. Die Schlitze 13 dienen zur Aufhängung des Bremsbelages mittels Führungsbolzen im Brems sattel. Fig. 2 shows a complete disc brake pad. On the support plate 1 , the friction material 6 is glued or pressed up. To improve the adhesion openings 12 are provided in the support plate into which the friction material during the pressing process has flowed under the influence of pressure and heat and has anchored there. The slots 13 serve to suspend the brake pad by means of guide pins in the brake caliper.

Wie in Fig. 3 vergrößert veranschaulicht, sind in der Träger platte 1 zur Erhöhung der Haftkraft vorhandene Durchgangs löcher 12, von denen eines gezeigt ist, an ihren Wänden ebenfalls mit der Oberflächenbeschichtung aus Zink- bzw. Zinknickelauftrag 2, Chromatierschicht 3 und Im prägnierschicht 4 beschichtet.As shown enlarged in Fig. 3, are in the support plate 1 to increase the adhesive force existing passage holes 12 , one of which is shown on its walls also with the surface coating of zinc or zinc nickel 2 , chromating 3 and in the impregnation layer 4th coated.

Je nach Beschaffenheit und Zusammensetzung des Reibmaterials kann zusätzlich zu dem benötigten Klebstoffauftrag der Under layer als Zwischenlage zum Einsatz kommen. Dieser Underlayer besteht üblicherweise aus einem belagähnlichen Material mit in der Regel etwas höherem Bindemittelanteil und hohen Faserma terial-Anteilen und ergibt, wie sich gezeigt hat, auf einer beschichteten Trägerplatte mindestens ebenso hohe Haft festigkeiten wie das verpreßte Reibmaterial alleine.Depending on the nature and composition of the friction material In addition to the required adhesive application of Under layer are used as an intermediate layer. This underlayer usually consists of a covering-like material with in usually slightly higher binder content and high Faserma terial shares and, as it turned out, results in one coated backing plate at least as high detention strengths such as the compressed friction material alone.

Das Verfahren zur Herstellung dieser Trägerplatten bewirkt die spezielle Oberflä chenbehandlung der Trägerplatten aus Stahlblech insbesondere für Scheibenbremsbeläge und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Trägerplatte durch korrosionsverhindernde und die Haftfestigkeit steigernde elektrochemisch aufgebrachte und chemisch nachbehandelte metallische Schichten so vorberei tet wird, daß eine anschließend aufgebrachte festhaftende hitzebeständige Imprägnierung der Metallschichten als haftungs vermittelnder Bestandteil des Klebeprozesses und gleichzeitig zusätzlich zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wirk sam wird. Zweckmäßig besteht dabei die metallische Grundschicht aus Zink, und es ist vorteilhaft, wenn bei Verwendung einer Zink- bzw. Zinknickelschicht nach dem elektrochemischen Auf tragen eine Chromatierung erfolgt und die Imprägnierung aus einem flüssigen Kondensationsharz, vorzugsweise einem modi fizierten Phenolharz besteht.The process for producing this Carrier plates causes the special Oberflä chenbehandlung the support plates made of sheet steel in particular for disc brake pads and is characterized in that the surface of the carrier plate by corrosion-preventing and the adhesion-enhancing electrochemically applied and chemically aftertreated metallic layers so vorbe tet is that a subsequently applied adherent heat-resistant impregnation of the metal layers as adhesion mediating component of the bonding process and at the same time in addition to improving the corrosion resistance is effective Sam will. Appropriately, there is the metallic base layer made of zinc, and it is advantageous if using one Zinc or zinc nickel layer after the electrochemical Apply a chromating takes place and the impregnation a liquid condensation resin, preferably a modi fied phenolic resin.

Es werden demgemäß beim beschriebenen Verfahren die aus dem gewünschten Metallblech von etwa 2 bis 8 mm Stärke, zum Beispiel Stahl, bestehenden Trägerplatten elektrochemisch mit einer Zink- bzw. Zinknickelauflage versehen, anschließend chromatiert und danach einer Imprägnierung mit dem flüssigen Kunstharz unterzogen und dieses getrocknet.Accordingly, in the described method, the the desired metal sheet of about 2 to 8 mm thickness, for Example steel, existing support plates electrochemical provided with a zinc or zinc nickel pad, then chromated and then impregnated with the liquid Subjected to synthetic resin and this dried.

Für die aufzubringende Oberflächenbeschichtung werden die Trägerplatten in üblicher Weise aus gewalzten Stahlblechtafeln oder -coils mit eng tolerierter Dicke aus gestanzt. Dabei ist wegen der hohen Stanzgeschwindigkeiten der Einsatz von Kühl- und Schmierflüssigkeiten an der Stanze unumgänglich. Daher sind intensive Wasch- und/oder Entfettungs arbeitsgänge erforderlich, bei denen die Stanzrückstände und alle anhaftenden Fette und Öle beseitigt werden, ehe mit der elektrochemischen Oberflächenbehandlung begonnen wird.For the applied surface coating the support plates are rolled out in the usual way Steel sheet panels or coils with tight tolerances punched. It is because of the high punching speeds the use of cooling and lubricating fluids on the punch unavoidable. Therefore, intensive washing and / or degreasing operations are required, in which the punching residues and All adhering fats and oils are removed before using electrochemical surface treatment is started.

Eine solche Vorab-Reinigung kann in beliebiger an sich bekann ter Weise in alkalischen und/oder sauren Entfettungsbädern und - soweit nicht störend umweltbelastend - mit neutralen organischen Entfettungsmitteln durchgeführt werden. Es ist für das Verfahren nicht störend, wenn durch vorgeschaltetes Strahlen und/oder entsprechend eingestellte Beizbäder eine gleichzeitige Aufrauhung der Metalloberfläche erfolgt. Wichtig ist, daß nach einer solchen Vorbehandlung die Trägerplatten-Oberfläche vollständig frei ist von Ver schmutzungen jeglicher Art.Such pre-cleaning can get known in any way ter way in alkaline and / or acid degreasing baths and - if not disturbing the environment - with neutral organic degreasing agents are carried out. It is not disturbing to the procedure if by upstream blasting and / or appropriately set Pickling baths a simultaneous roughening of the metal surface he follows. It is important that after such a pretreatment the carrier plate surface is completely free from Ver Dirt of any kind.

Die anschließende Oberflächenbeschichtung der Trägerplatte beginnt mit der elektrochemischen Verzinkung. Dazu kann vorteilhaft ein bekanntes alkalisches Zinkbad be nutzt werden, das sehr feinkristalline und duktile Nieder schläge abscheidet. Um die abgeschiedenen Zink- bzw. Zink nickelschichten frei von Verunreinigungen zu halten, kann vor teilhafterweise der Elektrolyt während des Betriebes konti nuierlich im Umlaufverfahren filtriert und die verbrauchten Chemikalien ergänzt werden. Die nach der Verzinkung auf der Oberfläche der Trägerplatte vorhandene Zink- oder Zinknickel schicht mit einer Stärke von 3 bis 10 µm ist sehr gleich mäßig in der Schichtstärke und duktil.The subsequent surface coating The carrier plate begins with electrochemical galvanizing. This may be advantageous a known alkaline zinc bath be be used, the very fine crystalline and ductile low blows off. To the deposited zinc or zinc can keep nickel layers free of impurities before teilhafterweise the electrolyte during operation konti circulated by circulation and used up Chemicals are supplemented. The after galvanizing on the Surface of the support plate existing zinc or zinc nickel Layer with a thickness of 3 to 10 microns is very much the same moderate in film thickness and ductile.

Das nachgeschaltete Chromatieren kann durch Tauchen, Besprü hen, Übergießen oder Bestreichen der mit Zink- oder Zink nickel beschichteten Trägerplatten-Oberfläche in bzw. mit der Chromatierlösung, einer sauren wäßrigen Lösung, vorgenommen werden. Es wird zweckmäßig mit einer Chromatierlösung gearbei tet, die vorzugsweise gelbe oder olivgrüne Schichten bildet. Die so erhaltene Chromatierschicht besitzt noch eine duktile, poröse Struktur, die vor der Weiterverarbeitung nachbehandelt und ausgehärtet wird, was durch Tauchen in einer Härtelösung geschieht.The downstream chromating can by dipping, spraying hen, pour over or coat with zinc or zinc nickel coated carrier surface in or with the Chromatierlösung, an acidic aqueous solution made become. It is expedient with a chromating solution gearbei tet, which preferably forms yellow or olive green layers. The chromating layer thus obtained still has a ductile, porous structure that aftertreated before further processing and cured, which is done by dipping in a hardening solution happens.

Anschließend wird die Imprägnierung durch einen Tauchprozeß in dem flüssigen Kondensationsharz durchgeführt, mit dem die Poren der Zink- bzw. Zinknickelschicht und der Chromatier schicht getränkt werden. Das Imprägnierharz verankert sich in den Poren der Überzüge und gegebenenfalls partiell noch un mittelbar auf der Stahloberfläche. Zum einen wird dadurch eine große Haftfestigkeit erreicht und zum anderen die Schichten kombination aus galvanisch aufgetragener Zink- bzw. Zinknickel schicht und der Chromatierschicht verstärkt bzw. verdichtet, was zu einer gesteigerten Korrosionsbeständigkeit führt. Das Im prägnierharz wird nach dem Tauchvorgang anschließend getrocknet, damit die in der Imprägnierung sich noch befindliche Restflüs sigkeit bzw. eventuell vorhandenes Lösungsmittel verdunsten kann. Das Imprägnierharz wird so ausgewählt, daß es mit dem zum spä teren Befestigen des Reibmaterials verwendeten Kleber gut ver träglich ist und von seinem chemischen Aufbau her eine besondere Affinität zu diesem Klebstoff und zu dem eventuell zum Einsatz kommenden Underlayer besitzt. Ein solcher Underlayer kommt häu fig je nach Beschaffenheit und Zusammensetzung des Reibmaterials als Zwischenschicht zusätzlich zu dem benötigten Klebstoffauf trag zur Verwendung. Dieser Underlayer besteht üblicherweise aus einem belagähnlichen Material mit in der Regel höheren Bin demittelanteilen und ergibt, wie sich gezeigt hat, zusammen mit dem Kleber bessere Haftfestigkeitswerte als das verpreßte Reib material allein.Subsequently, the impregnation by a dipping process carried out in the liquid condensation resin with which the Pores of the zinc or zinc nickel layer and the chromate layer to be soaked. The impregnating resin anchors in the pores of the coatings and possibly still partially un indirectly on the steel surface. On the one hand, this becomes one achieved great adhesion and on the other hand, the layers combination of electroplated zinc or zinc nickel layer and the chromating strengthened or compacted what leads to increased corrosion resistance. The Im impregnating resin is then dried after the dipping process, so that the remaining in the impregnation residual fluids or any existing solvent can evaporate. The impregnating resin is selected so that it with the spä teren attaching the friction material used glue ver ver is tolerable and has a special chemical composition Affinity to this adhesive and possibly to use own underlayer. Such an underlayer comes frequently depending on the nature and composition of the friction material as an intermediate layer in addition to the required adhesive for use. This underlayer usually exists from a rubber-like material with usually higher bin proportions and results, as has been shown, together with the adhesive better adhesion values than the compressed friction material alone.

In dieser Weise oberflächenbehandelte Träger platten haben eine hohe Korrosionsbeständigkeit, so daß sie vor der Weiterverarbeitung durch Bepressen längere Zeit ohne beson dere Schutzmaßnahmen gelagert werden können, ohne negative Fol gen für die späteren Haftungseigenschaften. Darüber hinaus ist der Haftgrund an der Fügefläche für den Verbund mit dem Reibmaterial optimal ausgebildet, so daß anschließend das Auf bringen der Kleberschicht auf die Fügefläche erfolgen kann. Surface treated supports in this manner plates have a high corrosion resistance, so they are further processing by pressing for a long time without special protective measures can be stored without negative consequences conditions for the later adhesion properties. Furthermore is the primer at the joining surface for bonding with the Friction material optimally formed, so that then the up bring the adhesive layer on the joining surface can be done.

Das organisch gebundene Reibmaterial wird bekanntlich heiß aufgepreßt. Beim Erhitzen unter Einfluß von Tem peratur und Druck erweichen die organischen Bindemittel im Belagmaterial und im Underlayer ebenso wie der Kleber und die Harzimprägnierung auf dem verzinkten Trägerblech. Es bildet sich in der Fügefläche eine Schmelzzone aus; dabei vermengen sich die verschiedenen Bindemittel unter Bildung einer praktisch homogenen Bindeschicht. Die Im prägnierschicht der erfindungsgemäßen Trägerplatte geht mit dem Klebstoff eine optimale, hitzebeständige Verbin dung ein, so daß das Imprägnierharz als integrierter Be standteil des Klebeprozesses wirksam wird.The organically bound friction material is known Hot pressed. When heated under the influence of Tem Temperature and pressure soften the organic binders in the covering material and in the underlayer as well as the adhesive and the resin impregnation on the galvanized carrier sheet. It forms a fusion zone in the joint surface; while the various binders mix under Formation of a virtually homogeneous bonding layer. The Im impregnating layer of the carrier plate according to the invention goes with the adhesive an optimal, heat-resistant Verbin tion, so that the impregnating resin as an integrated Be Part of the bonding process is effective.

Als Imprägnierharze können erfindungsgemäß alle mit Reibmaterial, Underlayer und Kleber verträgliche bzw. dazu affinitive Kondensations-Kunstharze in flüssiger Konsistenz verwendet werden. Besonders geeignet sind hitzehärtbare Phenoplaste, die zusätzlich zum Beispiel durch Kautschuk modifiziert sein können. Diese Harze stehen im Handel zur Verfügung und können auf die für den Imprägniervorgang notwendige niedrige Konzentra tion bzw. hohe Verdünnung eingestellt werden. Durch Trocknen lassen sie sich lagerfähig machen, und bei der späteren Druck-Hitze-Behandlung vermögen sie beim Aufpressen des Reibmaterials mit dessen Bindemitteln bzw. mit einem mitverwendeten Kleber und/oder Underlayer zu einem einheitlichen Gefüge zu verschmelzen und zu vernetzen und damit hitzebeständig zu verfestigen.As impregnating resins according to the invention, all with Friction material, underlayer and adhesive compatible or to affinitive condensation resins in liquid Consistency can be used. Particularly suitable thermosetting phenoplasts, in addition to example may be modified by rubber. These resins are available in the trade and can be used on the for the impregnation necessary low Konzentra tion or high dilution can be set. By Dry, they can be stored, and at the later pressure heat treatment they are able to Pressing on the friction material with its binders or with a co-used adhesive and / or underlayer to merge into a single fabric and to crosslinked and thus heat resistant to solidify.

Diese Trägerplatten haben den weiteren Vor teil, daß das eingesetzte Verfahren besonders wirtschaft lich ist.These carrier plates have the further Vor part that the process used particularly economical is.

Die Fabrikation von Scheibenbremsbelägen geschieht in gro ßen Stückzahlen, und es bereitete bei der bisherigen Ar beitsmethode beträchtliche Schwierigkeiten, die so unter schiedlichen Arbeitsgänge wie Sandstrahlen plus zusätzli cher Reinigung, Klebstoffauftrag und Trocknen, Bepressen, Verputzen (Beseitigen der Preß- und Trennmittel-Rück stände und Lackieren der freien Metalloberflächen), in einen kontinuierlichen, möglichst automatischen Arbeits ablauf zu bringen. Insbesondere gibt es große Probleme bezüglich des Umweltschutzes, vor allem beim späteren Lackieren der korrosionsgefährdeten, nicht mit Reibma terial belegten Oberflächen der Trägerplatten.The production of disc brake pads happens in large ßen quantities, and it prepared at the previous Ar considerable difficulties, which are so under various operations such as sandblasting plus additional cleaning, adhesive application and drying, pressing, Plastering (removal of the pressing and separating agent return stands and painting the free metal surfaces), in a continuous, preferably automatic work to expire. In particular, there are big problems in terms of environmental protection, especially in the later Painting the corrosion-endangered, not with Reibma terial occupied surfaces of the carrier plates.

Der bisher erforderliche umständliche verfahrenstechni sche Aufwand kommt beim beschriebenen Verfahren in Fortfall, weil die Trägerplatten be reits vor dem Bepressen allseitig korrosionsbeständig be schichtet sind und die bisher notwendige Lackierung ent fallen kann. Die neue Beschichtung der Trä gerplatten hält härtesten Korrosions-Prüftests und den in der Praxis auftretenden korrosiven und mechanischen Beanspruchungen stand. Im Gegensatz zu Lackschichten bringt die auf den Trägerplatten vor handene Oberflächenbeschichtung aus Zinkschicht, Chroma tierung und Imprägnierharz als zusätzlichen Vorteil hohe Beständigkeit gegen austretende Bremsflüssigkeit. Wenn Durchbrüche in den Trägerplatten vorhanden sind, bringt deren neue Ausführung wei tere Vorteile. Die Verankerung des aufgepreßten Reibma terials kommt wesentlich effizienter zur Auswirkung, weil die Innenkanten der Durchbrüche voll beschichtet und im prägniert sind. Jetzt erst kann eine einwandfreie Ver bindung zwischen Reibmaterial und den Kantenflächen der Durchbrüche zustande kommen.The hitherto required cumbersome Verfahrenstechni cal effort comes in the described method Continued because the carrier plates be already before pressing on all sides corrosion resistant be are layered and the previously necessary paint ent can fall. The new coating of Trä The hardest corrosion test kits and the occurring in practice corrosive and mechanical Stresses stood. In contrast to paint coatings put them on the carrier plates existing surface coating of zinc layer, chroma ting and impregnating resin as an additional advantage Resistance to leaking brake fluid. If Breakthroughs in the backing plates available are, bring their new execution knows other advantages. The anchoring of the pressed Reibma terials is much more efficient, because the inside edges of the breakthroughs fully coated and in are impregnated. Only now can a perfect Ver bond between friction material and the edge surfaces of the Breakthroughs come about.

Auch für die Schlitze, die bekanntermaßen in der Träger platte für Scheibenbremsen zur beweglichen Aufhängung in dem Führungsbolzen vorhanden sind, ist die neue Oberflächenbeschichtung vorteilhaft, weil sich so trotz Feuchtigkeit etc. von außen kein Rost ansetzen kann und dadurch ein verbessertes Gleitverhalten der Trägerplatte auf den Führungsbolzen erhalten bleibt. Also for the slots, which are known in the carrier Plate for disc brakes for mobile suspension in the guide pin are present, is the new Surface coating advantageous because so despite Moisture etc. from the outside can not start rusting and thereby an improved sliding behavior of the carrier plate retained on the guide pin.

Es ist darüber hinaus möglich, die Träger platten mit hoher Wirtschaftlichkeit, bei kontinuierli chem vollautomatischem Arbeitsablauf von der Stanzerei bis zur Endkontrolle herzustellen. Dazu werden die in der Stanzerei aus Stahlblech ausgestanzten Trägerplatten- Rohlinge, so wie sie anfallen, das heißt mit verölter und/oder angerosteter Oberfläche, von Hand in die Waren träger eines Gestellautomaten eingehängt und in den auto matischen Arbeitsablauf eingegeben.It is also possible the carriers plates with high efficiency, with continuous chemically automated workflow from the stamping shop to produce until final inspection. These are the in the punching shop punched out of sheet steel Blanks, as they are incurred, that is with oiled and / or rusted surface, by hand into the goods Carrier of an automatic rack mounted and in the car entered into a metric workflow.

Die Behandlungsreihe beginnt mit einem alkalischen che mischen Entfettungsbad, in dem alle groben Oberflächen verunreinigungen beseitigt werden. Das Entfettungsbad wird mittels einer Umlaufreinigungsanlage kontinuierlich von den abgelösten Rückständen befreit. Damit ist sicher gestellt, daß das alkalische Entfettungsbad über einen langen Zeitraum gleichmäßig arbeitet. Die nachgeschalte te Beizanlage entfernt alle Metalloxide, wie beispiels weise Rost, bei gleichzeitiger Aufrauhung der Oberfläche. Ein weiteres elektrochemisches Entfettungsbad entfernt die letzten Reste einer Oberflächenverschmutzung und sorgt für eine chemische Aktivierung der Trägerplattenoberfläche.The treatment series starts with an alkaline che mix degreasing bath in which all coarse surfaces contaminants are eliminated. The degreasing bath becomes continuous by means of a circulating cleaning system freed from the detached residues. That's for sure provided that the alkaline degreasing over a long period of time works evenly. The downstream The pickling plant removes all metal oxides, such as wise rust, while roughening the surface. Another electrochemical degreasing bath removed the last remnants of a surface pollution and worries for a chemical activation of the carrier plate surface.

Nach dieser Reinigung und Aktivierung werden die Träger platten automatisch und kontinuierlich dem elektrochemi schen Verzinkungsbad zugeleitet. Das Zinkbad wird im Um laufverfahren gefiltert und gleichzeitig eine Ergänzungs lösung automatisch zudosiert. Aus dem Zinkbad werden die verzinkten Trägerplatten durch die Förderanlage weiter den Spülbädern zugeführt und danach sofort in das Chro matierbad eingefahren, von wo aus die Trägerplatten nach einer gewissen Verweildauer in ein Härtebad transportiert werden, in dem die Chromatierschicht ihre endgültige Härte und Struktur erhält. Sodann werden die Trägerplatten einem letzten Tauchprozeß in dem Harz-Imprägnierbad zugeführt. After this purification and activation become the carriers plates automatically and continuously the electrochemical supplied galvanizing bath. The zinc bath is in Um running procedure filtered and at the same time a supplement Solution automatically dosed. From the zinc bath, the galvanized carrier plates through the conveyor further the rinsing baths and then immediately into the chro retracted from matierbad, from where the carrier plates after transported a certain length of stay in a hardening bath in which the chromating layer has its final hardness and structure gets. Then the carrier plates are a fed last dipping process in the resin impregnating bath.

Dabei werden die Poren der Chromatierschicht mit Harz ge füllt und die gesamte Trägerplatte mit einer dünnen Schicht Harz umhüllt.The pores of the chromating layer are ge with ge fills and the entire backing plate with a thin layer Resin wrapped.

Nach dem Durchgang durch einen nachgeschalteten beheizten Trockenkanal ist die Oberflächenbeschichtung der Trägerplat ten beendet. Danach kann mit dem Aufbringen der für das nach folgende Bepressen erforderlichen Kleberschicht auf die Füge seite der imprägnierten Trägerplatte begonnen werden. Der Kleb stoff wird durch Spritzen, Aufstreichen oder mit einer Auf tragswalze aufgetragen und bei ca. 70°C getrocknet. Die Teile können jetzt entweder direkt der Presserei zwecks Bepressen mit Reibmaterial zugeleitet oder für die spätere Verwendung ins Lager gegeben werden.After passing through a downstream heated Drying channel is the surface coating of the carrier plate ended. After that, with the application of the for following pressing required adhesive layer on the joint Side of the impregnated carrier plate to be started. The glue Fabric is made by spraying, brushing or with an on applied roller and dried at about 70 ° C. The parts can now either directly with the press shop for pressing Friction material supplied or for later use in the Be given stock.

example

10 Trägerplatten für Scheibenbremsbeläge der in Fig. 2 für die Trägerplatte 1 dargestellten Konfiguration wurden aus ei nem 5 mm dicken Stahlblech aus Walzstahl ausgestanzt. Die Stanzteile wurden so, wie sie aus der Stanzerei kamen, mit verölter und teilweise angerosteter Oberfläche in ein alkali sches chemisches Entfettungsbad, bestehend aus einer Spezial entfettung mit einer Beigabe von Tensid-Kombinationen, einge bracht und darin etwa 5 bis 8 Minuten hin und her bewegt. Die gelösten Rückstände wurden mittels einer Entölungsanlage lau fend aus dem Entfettungsbad abgeschieden. Die Temperatur des Entfettungsbads betrug ca. 60°C. Die Trägerplatten wurden aus dem alkalischen Entfettungsbad herausgenommen, mit Wasser ge spült und in eine nachgeschaltete Beizanlage eingebracht. Die Beizflüssigkeit bestand aus 20gew.-%iger wäßriger Schwefel säure mit Netzmittel. Die Trägerplatten wurden darin 5 bis 8 Minuten bei 50°C behandelt, wodurch alle Metalloxide, wie Rost und auch Zunder, von der Oberfläche der Trägerplatten entfernt wurden und die Oberfläche gleichzeitig eine Aufrauhung erhielt. Die aus dem Beizbad entnommenen und mit Wasser gespülten Trä gerplatten wurden in ein weiteres elektrochemisches Entfet tungsbad eingebracht, das mit folgenden Betriebsdaten arbeitete:10 support plates for disc brake pads of the configuration shown in Fig. 2 for the support plate 1 were punched out of egg nem 5 mm thick steel sheet of rolled steel. The stamped parts were as they came from the stamping, with oiled and partially rusty surface in an alkaline chemical degreaser degreasing bath, consisting of a special degreasing with an addition of surfactant combinations, introduced and therein about 5 to 8 minutes back and forth emotional. The dissolved residues were continuously removed from the degreasing bath by means of a deoiling unit. The temperature of the degreasing bath was about 60 ° C. The carrier plates were removed from the alkaline degreasing bath, rinsed with water ge and introduced into a downstream pickling plant. The pickling liquid consisted of 20 wt .-% aqueous acid sulfur with wetting agent. The support plates were treated therein for 5 to 8 minutes at 50 ° C, whereby all metal oxides, such as rust and scale, were removed from the surface of the support plates and the surface was simultaneously roughened. The carrier plates removed from the pickling bath and rinsed with water were introduced into another electrochemical degreasing bath which operated with the following operating data:

Zusammensetzung: Natronlauge plus Netzmittel; pH-Wert 14; Raumtemperatur; Stromdichte 4-6 A/dm², anodisch.Composition: caustic soda plus wetting agent; pH 14; Room temperature; Current density 4-6 A / dm ² , anodic.

In diesem Bad wurden restliche Metalloxide beseitigt, und es wurde die Oberfläche aktiviert.In this bath residual metal oxides were eliminated, and it the surface was activated.

Die aus dieser Reinigungsstufe entnommenen Trägerplatten wur den gespült, und anschließend wurdeThe extracted from this cleaning stage carrier plates WUR the rinsed, and then became

A) a part of the rinsed carrier plates in a galvanic zinc bath of the following composition: Zn 10-15 g / liter caustic soda 100-150 g / liter Organ. additions about 1 ml / liter and treated therein under the following conditions: current density 3.7 A / dm² temperature 20-25 ° C duration about 15 minutes
B) the other part of the rinsed support plates is placed in a galvanic zinc-nickel bath of the following composition: Zn 36-40 g / liter Ni 26-30 g / liter Zn: Ni 1.2-1.4: 1 Cl 170-180 g / liter PH value 5.2-5.8 and treated therein under the following conditions: current density 2.5 A / dm² temperature 25 ° C duration about 15 minutes; 12% Ni in the precipitate

Nach der Verzinkung bzw. Zink-Nickel-Behandlung wurden die Trägerplatten A) und B) gespült. Die so aufgebrachten Zink- oder Zinknickelschichten hatten Stärken zwischen etwa 6 bis 10 µm, gemessen mit dem Gerät Magna 250 von Firma Fischer.After galvanizing or zinc-nickel treatment, the Carrier plates A) and B) rinsed. The applied zinc or zinc nickel layers had thicknesses between about 6 to 10 μm, measured with the Magna 250 device from Fischer.

Anschließend wurden die mit Zink bzw. Zinknickel beschich teten Trägerplatten in ein nachgeschaltetes chemisches Chro matierbad getaucht. Das Chromatierbad war vom Typ Gelb oder Oliv. Es wurde unter folgenden Bedingungen gearbeitet:
pH-Wert 2,5; Raumtemperatur; Dauer 20 Sekunden.Subsequently, the coated with zinc or zinc nickel coated carrier plates were immersed in a downstream chemical chemical matierbad. The chromating bath was yellow or olive. It was worked under the following conditions:
pH 2.5; Room temperature; Duration 20 seconds.

Die Nachbehandlung der aus dem Chromatierbad herausgenomme nen Trägerplatten erfolgte in einer Aushärtelösung.The post-treatment of the taken out of the chromating NEN carrier plates took place in a curing solution.

Nach dem Trocknen der mit Zink oder Zinknickel beschichteten und chromatierten Trägerplatten wurden diese mittels Tauch prozeß in einem flüssigen modifizierten Phenolharz bei Raum temperatur behandelt. Danach wurde bei ca. 70°C die Impräg nierung aus Kunstharz getrocknet. Die Imprägnierung auf der Plattenoberfläche wurde mit etwa 2 µm Stärke gemessen. Schliffbilder zeigten, daß das Imprägnierharz in die Poren der Chromatierschicht eingedrungen und darin verankert war.After drying the coated with zinc or zinc nickel and chromated carrier plates were these by means of immersion process in a liquid modified phenolic resin at room temperature treated. Thereafter, at about 70 ° C, the impregn made of synthetic resin. Impregnation on the Plate surface was measured at about 2 μm thickness. Micrographs showed that the impregnating resin in the pores the chromating layer had penetrated and anchored therein.

Auf der Fügeseite der Trägerplatten wurde mittels einer Auf tragswalzenmaschine der flüssige Klebstoff in dünner Schicht bei Raumtemperatur aufgetragen, wobei als Kleber ein handels üblicher modifizierter, auf das Imprägnierharz abgestimmter Phenolharzkleber mit besonders guter Wärmebeständigkeit ver wendet wurde. Die Platten wurden anschließend bei 70°C ca. 1 Stunde getrocknet, so daß sämtliche Lösungsmittelreste ver dunstet waren.On the joining side of the carrier plates was by means of an up Slip roller machine the liquid adhesive in thin layer applied at room temperature, being used as an adhesive usually modified, adapted to the impregnating resin Phenolic resin adhesive with particularly good heat resistance ver was turned. The plates were then at 70 ° C approx. Dried for 1 hour, so that all solvent residues ver were cloudy goods.

Beim Bepressen der Platten mit Reibbelagmassen diverser handelsüblicher Typen, mit oder ohne Underlayer-Schicht, unter vorgeschriebenen Bedingungen wie Druck und Tempera tur, wurde eine einwandfreie Haftung zwischen Reibbelag masse und/oder Underlayer und Trägerplattenoberfläche an der Fügefläche erzielt. Scherversuche lagen im Rahmen der vorgeschriebenen Werte. Korrosionsuntersuchungen (Sprüh nebel-Prüfung nach DIN 50021) ergaben die vorgeschriebenen Langzeit-Beständigkeitswerte.When pressing the plates with Reibbelagmassen diverse commercially available types, with or without underlayer layer, under prescribed conditions such as pressure and temperature tur, was a perfect adhesion between friction lining mass and / or underlayer and backing plate surface achieved the joining surface. Shear tests were within the scope of prescribed values. Corrosion tests (spray fog test according to DIN 50021) gave the prescribed Long-term resistance levels.

Claims

1. carrier plate for brake pads, in particular for disc brakes, in which the organically bonded friction material is attached to the joining side of the carrier plate with an adhesive layer and / or an underlayer, characterized in that the solid metal, preferably steel, existing carrier plate ( 1 ) all around a surface coating of on the metal surface located, electrolytically deposited zinc or zinc nickel layer ( 2 ) and thereon sitting chromate layer ( 3 ) with impregnation insert ( 4 ) made of condensation resin.

2. carrier plate according to claim 1, characterized that the support plate consists of 2 to 8 mm thick sheet steel and a surface coating of a 3 to 10 μm thin zinc or zinc nickel layer with a 0.5 to 2 μm thick yellow or olive-colored Chromatierschicht and a resin impregnation Has phenoplast resin.

3. carrier plate according to claim 2, characterized that the phenoplast resin impregnation an impregnation with modified liquid phenolic resin.

4. A method for producing a carrier plate according to a of claims 1 to 3, characterized in that the solid metal-made support plate first elektroche mix a zinc or zinc nickel pad, then chromated and then impregnated in a liquid Subjected to condensation resin and this is dried before the adhesive layer on the joining side of the carrier plate brought, dried and the friction material pressed hot or glued on.

5. The method according to claim 4, characterized that made of solid metal, for example stamped carrier plate before treatment in zinc or Zinc nickel bath is subjected to a cleaning treatment.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized net, that galvanizing in an alkaline zinc or zinc nickel bath with a layer thickness of 3 to 10 microns durchge leads.

7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized ge indicates that the chromating in an acid yellow or olive-Chromatierbad, which is a dip for Curing followed.

8. The method according to any one of claims 4 to 7, characterized ge indicates that the impregnation in a dipping process with a liquid condensation resin on phenol This is based on its chemical structure Affinity to the adhesive used and / or the binder of the friction material.

9. The method according to claim 8, characterized in that the impregnation with a rubber-modified phenol resin takes place.