DE4019792A1 - Reibanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibanordnung, wie beispielsweise Reibungsbremse oder Reibungskupplung, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Bei solchen Reibanordnungen kommt der Standzeit der Reibpartner sowie der Abstimmung ihres Reib- und Verschleißverhaltens, bei dem die aus den Reibpaarungen erwachsenden Reibwerte einander im wesentlichen entsprechen sollen, wesentliche Bedeutung zu (vgl. DE-PS 30 33 139).

Reibanordnungen dieser Art neigen bei Überschreiten einer be­ stimmten, zwischen sämtlichen Reibpartnern im wesentlichen gleichzeitig erreichten Temperatur zum sogenannten Fading, d. h. Abfallen des Reibwertes bzw. des zwischen den Reibpartnern aufrecht zu erhaltenden Reibwiderstandes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibanordnung in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so zu verbessern, daß ein angestrebtes Betriebsverhalten über einen möglichst weiten Temperaturbereich aufrecht erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion liegt eine Auswahl von Materialien für die miteinander in Eingriff bringbaren Reib­ partner vor, die sicherstellt, daß der Reibwertverlauf über einen größeren Temperaturbereich auf einem angestrebten höheren Niveau gehalten werden kann als dies mit einem Reibpaar er­ reichbar ist. Dies ergibt sich dadurch, daß in der Reibanord­ nung zwei Reibpaare mit über der Temperatur verschobenen Reib­ wertverläufen Verwendung finden, deren Reibwertmaxima über der Temperatur ebenfalls gegeneinander versetzt sind, so daß sich durch die Überlagerung eine entsprechende Anpassung des Reib­ wertgesamtverlaufes an das angestrebte Ziel erreichen läßt. Insbesondere ist durch den Versatz der Reibwertmaxima über der Temperatur auch eine Optimierung dahingehend möglich, für die jeweilige Temperatur höchstmögliche Reibwerte aufweisende Reibpartner zum Einsatz zu bringen und so das Gesamtniveau zu­ sätzlich anzuheben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In den Fig. 1 bis 4 der Zeichnung sind schematisiert mög­ liche Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Reibanordnungen in Form von teilweise dargestellten Scheibenbremsen gezeigt.

Die Scheibenbremse gemäß Fig. 1 weist insgesamt drei Reib­ partner 10, 12 und 14 auf. Der Reibpartner 10 bildet eine Bremsscheibe, an deren Reibflächen bildende Stirnflächen 16 und 18 jeweils einer der beiden anderen, Bremsbeläge bildenden Reibpartner 12 und 14 anpreßbar sind. Letztere wirken demgemäß mit einem gemeinsamen Reibpartner 10 zusammen. Die jeweils aus zwei der drei Reibpartner 10, 12 und 14 gegebenen Reibpaarungen weisen verschiedene Reibwerteigenschaften in Abhängigkeit von z. B. Temperatur, Geschwindigkeit und Flächenpressung auf. Diese sind derart aufeinander abgestimmt, daß beispielsweise die Reibpaarung aus den Reibpartnern 10 und 14 bei einer bestimmten Temperatur ein gewünschtes Reibwertniveau verläßt, während die Reibpaarung aus den Reibpartnern 10 und 12 diesen Niveauabfall innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches vorzugsweise überkompensiert, indem deren Reibwert erst bei höheren Tempe­ raturen auf hohem Niveau beständig bleibt. Dadurch ist ein ge­ wünschtes Betriebsverhalten über einen relativ weiten Tempera­ turbereich gewährleistet.

Der Reibpartner 10 besteht beispielsweise aus Grauguß, während die Reibpartner 12 und 14 vorzugsweise aus nichtmetallischem Material bestehen. Alternativ hierzu könnte auch der Reibpart­ ner 10 aus nichtmetallichem Material bestehen.

Der Reibpartner 12 ist beispielsweise aus organisch gebundenem Material, wie es für Bremsbeläge üblicherweise Verwendung fin­ det, hergestellt, während der Reibpartner 14 aus carbonfaserverstärktem Kohlenstoff, im folgenden CFC genannt, hergestellt ist.

Bei starkem Bremsen führt der erhöhte Energieumsatz der Reib­ paarung aus den Reibpartnern 10 und 12 zu einer solchen Erwär­ mung der Bremsscheibe 10, daß das bei verhältnismäßig nied­ rigerer Temperatur gegebene hohe Niveau ihres Reibwertes schließlich abfallen wird. Eine daraus resultierende Brems­ kraftminderung wird sich jedoch nicht einstellen, da die Reib­ paarung aus den Reibpartnern 10 und 14 den Energieumsatz über­ nimmt, indem bei dieser Temperatur deren Reibwert noch an­ steigt.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind als Variante zur Konstruktion der Fig. 1 die beiden Bremsbeläge bildenden Reibpartner 12 und 14 in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 10 an einer ihrer Stirnseiten 18 hintereinander angeordnet.

Alternativ hierzu können, wie Fig. 3 zeigt, auch beiden Stirnflächen 16 und 18 der Bremsscheibe 10 in Umfangsrichtung entsprechende Reibpartner 12 und 14 bzw. 12′ und 14′ alternie­ rend zugeordnet sein.

Die Reibpartner 12 und 14 gemäß Fig. 2 bzw. diejenigen der Fig. 3 können dabei auch auf einen gemeinsamen Träger 20 bzw. 20′ aufgebracht und gegebenenfalls über die Stirnflächen 16 und 18 im Wechsel verteilt angeordnet sein.

Bei der Scheibenbremse gemäß Fig. 4 sind einander paarweise vier Reibpartner 22 und 24 sowie 26 und 28 zugeordnet. Die Reibpartner 24 und 26 bilden gemeinsam die Bremsscheibe 30, die aus zwei miteinander verbundenen, aus verschiedenen Materialien bestehenden Scheibenteilen aufgebaut ist. Der den Reibpartner 26 bildende Scheibenteil besteht beispielsweise aus Grauguß, während der andere, den Reibpartner 22 bildende Scheibenteil z. B. aus CFC hergestellt ist.

Der dem Reibpartner 26 zugeordnete Reibpartner 28 besteht aus geeignetem, organischem Material, während der dem Reibpartner 24 zugeordnete Reibpartner 22 beispielsweise gleichfalls aus CFC hergestellt ist.

Analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 können auch hier die Reibpartner 22 und 28 den scheibenseitigen Reibpartnern 24 und 26 in Umfangsrichtung im Wechsel zugeordnet sein.

Welche Paarung von Reibpartnern bei gleichen Anpreßkräften F, bezogen auf die Einflußfaktoren, das höhere Reibwertniveau bietet, ist dabei empirisch zu ermitteln. Beispielsweise läßt sich das Übernahmeverhalten des Energieumsatzes durch Variieren der Scheibendicke und damit der Wärmekapazität eines der Reib­ partner gezielt auf die Reibpaarungen abstimmen.

Es ist klar, daß anstelle der in der Zeichnung gezeigten Teil­ scheibenbremsen sich die Erfindung gleich vorteilhaft auch bei Vollscheibenbremsen verwirklichen läßt.

Claims (7)

1. Reibanordnung, wie beispielsweise Reibungsbremsen oder Reibkupplungen, mit mindestens drei Reibpartnern, von denen zwei gemeinsam an einen Dritten anpreßbar sind und von denen die Reibfläche zweier, jeweils eine Reibpaarung bildender Reibpartner verschiedene Reib- und Verschleißeigenschaften aufweisen, gekennzeichnet durch Reibwerte beider Reibpaarungen, die mit ihrer Maxima bei un­ terschiedlichen Temperaturen liegen und durch Erhöhung des Reibwertniveaus im Bereich zwischen den Temperaturmaxima durch Überlagerung der Reibwerte beider Reibpaarungen.

2. Reibanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Reibpartner (10) beider Reibpaarungen (10, 12; 10, 14) für beide ein gemeinsamer Reibpartner ist.

3. Reibanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem gleichen Reibpartner (10) zugeordneten Reibpartner (12 und 14) beider Reibpaarungen (10, 12; 10, 14) mit der gleichen Reibfläche (18) derselben in Eingriff bringbar sind.

4. Reibanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden, mit der gleichen Reibfläche (16) des einen Reibpartners (10) in Eingriff bringbaren Reibpartner (12 und 14) auf einem gemeinsamen Träger (20) angeordnet sind.

5. Reibanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem gleichen Reibpartner (10) zugeordneten Reibpartner (12 und 14) beider Reibpaarungen (10, 12; 10, 14) mit einander gegenüberliegenden Reibflächen (16 und 18) desselben in Ein­ griff bringbar sind.

6. Reibanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reibpaarung verschiedene Reibpartner (22, 24; 26, 28) aufweist.

7. Reibanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer der zueinander verschiedenen Reibpartner (12, 14 bzw. 12′, 14′) an einem gemeinsamen Träger (20 bzw. 20′) angeordnet ist.