Verfahren zur Herstellung eines Reibkörpers für Bremsen, Kupplungen oder dergleichen Als Werkstoff für Bremsscheiben, Kupplungs beläge oder dergleichen sind in letzter Zeit Kunst stoffmischungen, Asbest-Draht-Gewebe oder Sinter metalle verwendet worden. Nach einem bekannt ge wordenen Vorschlag sollen Bremskörper im wesent lichen aus Asbest und Gummi bestehen, wobei als Zuschlagsstoffe vor allem Schwefel, Eisen- und Ma gnesiumoxyd, Graphit und Kaolin genannt sind.
Der Verwendung derartiger Werkstoffmischungen steht als wesentlichster Nachteil der entgegen, dass ihre Rei bungszahl beim Erreichen ,einer Betriebstemperatur von 200 bis 300 C plötzlich sehr stark und auf nahezu Null abfällt. Andere Nachteile der vorstehend genannten Stoffe sind : Empfindlichkeit der effek tiven Reibungszahl auf .eine Benetzung der Bremse oder dergleichen mit Wasser oder mit Schmiermitteln und auf eine Verschmutzung der betreffenden Teile, sowie ein verhältnismässig hoher Preis der Roh materialien.
Zur Vermeidung eines Teiles dieser Nachteile soll nach einem anderen bekannt gewordenen Vor schlag als Werkstoff für Bremsbeläge ein gesinterter Werkstoff, vorzugsweise zerkleinerte, mit bituminösen Stoffen gebundene und sodann gepresste und -gesin- terte Kohle verwendet werden, wobei als Zusätze Ton, Sand oder Asbest dienen.
Da jedoch Kohle in dieser Form immer noch relativ gute Gleiteigen- schaften hat, wird bei einem nach diesem Vorschlag hergestellten Bremskörper ein Reibungskoeffizient von nur 0,2 erreicht, der für eine rasche Herabmin- derung heutiger Verkehrsgeschwindigkeiten einen zu niedrigen Wert darstellt.
Die aufgezeigten Mängel haften einem Reibkör per nicht an, der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt ist. Das Verfahren zur Herstel lung eines Reibkörpers für Bremsen, Kupplungen oder dergleichen, der eine Reibungszahl von min- destens 0,3 und eine Temperaturbeständigkeit bis mindestens 5000 C aufweist, ist dadurch gekennzeich- net, dass aus einem trockenen Gemisch, das 20 bis 50 Gew. % natürliche oder künstliche Fasern, 20 bis 50 Gew. % einer Glasfritte,
10 bis 40 G.ew. % Metallpulver- und/oder Metall oxydpulver und gegebenenfalls bis 15 Gew. % gepulverten Graphit und/oder ge- pulverten Sulfid oder Nitrid ent hält, ein bei höchstens 650,) C gebrannter Körper herge- s@tellt wird.
Ein nach diesem Verfahren hergestellter, geschliffener Bremsbelag ist bis 500 C temperatur beständig, sehr abriebfest, kantenfest, schlagfest, gut wärmeleitend und weist eine über 0,3 liegende Rei bungszahl auf, die sich bei Benetzung des Belages durch Wasser oder Öl sowie mit ansteigenden Tem peraturen nur wenig ändert.
Die faserigen Anteile, die dem fertigen Körper den festen mechanischen Zusammenhalt verleihen und massgebend am Zustandekommen einer grossen Reibungszahl beteiligt sind, können natürliche oder künstliche anorganische Fasern sein.- Brauchbare na türliche Fasern sind z.
B. Asbest-Fasern. Zu den künstlichen gehören beispielsweise Schlackenwoll- oder Sillimanitwollfasern.
Die Glasfritte kann aus Boraten, Silikaten oder Phosphaten oder auch aus einem Gemisch dieser oder ähnlich niedrig schmelzender Stoffe bestehen. Sie ermöglicht die Anwendung des sehr niedrig liegenden Intervalls der Brenntemperaturen.
Mittels des Metallpulvers und/oder Metalloxyd pulvers ist es möglich, die Reibungszahl weitgehend auf einen bestimmten angestrebten Wert im Bereich zwischen 0,3 bis 0,5, gegebenenfalls noch etwas dar- über, einzustellen. Selbstverständlich erhöhen die Metall- oder Metall-Legierungs-Bestandteile auch die Wärmeleitfähigkeit des fertigen Körpers,
so dass man bei Belägen für Fahrzeuge im allgemeinen die Me- talloxydbestandteile innerhalb der genannten Gruppe nur mit einer niedrigen anteiligen Quote hinzugeben wird, _ gegebenenfalls sie überhaupt fortlassen wird, während für andere Brems- oder Kupplungszwecke, bei welchen eine gute Wärmeleitfähigkeit nicht von entscheidender Bedeutung ist, der Anteil an Metallen oder Metall-Legierungen innerhalb dieser Gruppe klein oder null gewählt werden kann.
Als geeignete Metalle haben sich beispielsweise erwiesen: Eisen und Eisenmetalle, Kupfer, Bronze, Messing und/oder Zink, als geeignete Metalloxyde: Titan-, Antimon-, Zink-, Zinn- und/oder Bleioxyd.
Lässt man die letzte Versatzgruppe (Graphit, Sul fide usw.) ganz fort, so erhält man als Reibungszahl des fertigen Belags im allgemeinen eine solche, die bei abnehmender relativer Geschwindigkeit zwischen dem Belag und seinem Gegenkörper (Bremstrommel oder dergleichen) stark ansteigt, und zwar auf Werte, die nahe bei 0,5 oder darüber liegen können.
Eine solche Zunahme während des Bremsvorganges ist bei Kraftfahrzeugen und Flugzeugen insofern un- erwünscht, als sie zu einem raschen, vom Fahrzeug führer nicht schnell genug rückgängig zu machenden Blockieren einzelner Räder führen kann, welches in bekannter Weise zu Unfällen führen kann, in un günstig gelagerten Fällen sogar zum Überschlagen des Fahr- oder Flugzeugs.
Für Bremsbeläge der so eben genannten Anwendungsgebiete: ist daher die letzte Gruppe des genannten Versatzes unerlässlich, zumal systematische Versuche ergeben haben, dass die hier genannten Zuschläge stets den angestrebten Erfolg hinsichtlich Ausschliessung .eines starken An steigens der Reibungszahl mit gegen Null gehender Geschwindigkeit zeitigten, wenn nur ihr Gewichts anteil innerhalb des vorstehend angegebenen Berei ches lag. Für andere Anwendungsfälle der erfindungs- gemässen Beläge, z.
B. als Bremsbeläge für rasch zu stoppende Maschinen oder als Kupplungsbeläge, kann es für den Bedienenden der betreffenden An lage bzw. für ihren Konstrukteur erwünscht sein, wenn ein starkes Ansteigen der- Rebungszahi-im Ver lauf des Brems- oder Kupplungsvorganges zu erzie len ist.
Für derartige--Sonder-Anwendungsfälle wird das erfindungsgemässe Verfahren dahingehend ab gewandelt, dass die letzte Versuchsgruppe nahe bei null Gewichtsprozent gewählt wird.
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<I>Versatzbeispiele</I>
<tb> 1. <SEP> 35 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Asbestfasern
<tb> 30 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Glasfritte
<tb> 20 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Sintereisenpulver
<tb> 13 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Bronzepulver
<tb> 2 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Molybdänsulfid
<tb> 2. <SEP> 35 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Asbestfasern
<tb> 40 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Glasfritte
<tb> 15 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Titandioxyd
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5 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Antimonoxyd
<tb> 5 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Molybdänsulfid
<tb> 3.
<SEP> 30 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Asbestfasern
<tb> 40 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Glasfritte
<tb> 20 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Eisenpulver
<tb> 10 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Bronzepulver
<tb> 4. <SEP> 35 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Asbestfasern
<tb> 45 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Glasfritte
<tb> 15 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Titandioxyd
<tb> 5 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Antimonoxyd Die Körper, die nach den.
Beispielen 1 bis 4 gefertigt werden, weisen als wichtigste Eigenschaf ten die folgenden auf Nach Beispiel 1 : Reibungszahl 0,35 ; Temperatur beständigkeit bis<B>6000C;</B> Nach Beispiel 2 : Reibungszahl 0,40; Temperatur beständigkeit bis 600o C ; Nach Beispiel 3 : Reibungszahl 0,40; Temperatur beständigkeit bis 5000 C ; Nach Beispiel 4 : Reibungszahl 0,45 ; Temperatur beständigkeit bis 550o C.
Weitere Verarbeitung von Versätzen lt. Beispie len 1 bis 4 oder ähnlichen. Diese erfolgt im allge meinen nach den in der keramischen Industrie üblichen Fertigungsmethoden, z. B. wie folgt: Die genannten Rohstoffe - mit Ausnahme der Fasern - werden so fein gemahlen, dass sie auf einem Sieb mit 400 Maschen/cm= rückstandsfrei bleiben. Sodann werden die Fasern und ein übliches Plastifi- zierungsmittel hinzugegeben. Die Pressung zu Form körpern erfolgt mit einem Druck von der Grössen- ordnung 1000 atü.
Nach einer Vortrocknung bei etwa 20011 C werden diese geformten Körper in Luft bei einer zwischen 550 und 6500 C liegenden Tem peratur gebrannt und anschliessend plangeschliffen.
Unter Umständen kann der keramische Brand ersetzt werden durch einen Heisspressvorgang. Infolge einer sorgfältigen Kontrolle der Rohstoffe zwecks Ausscheidung aller Einschlüsse oder Bei mengungen mit einer Härte nach Mohs von 7 oder darüber ergibt sich im Dauerbremsversuch mit erfin- dungsgemäss hergestellten Belägen von mindestens einer Stunde keine messbare Abnutzung der aus Qualitätsguss bestehenden Trommel einer Kraftwa- <RTI
ID="0002.0083"> gen-Trommelbremse, wohingegen die Abnutzung des Bremskörpers zwar messbar ist, aber innerhalb er wünscht niedriger Grenzen bleibt. - Die sonstigen guten Eigenschaften der Beläge wurden vorstehend bereits aufgezählt.
An die Stelle des in den Beispielen 1 und 2 ge nannten Molybdänsulfids können, auch teilweise, die Sulfide von Antimon, Blei, Zinn, Zink, Cadmium, gegebenenfalls auch Nitride, z. B. Bornitrid, treten.