DD255974A5

DD255974A5 - Bremsbelag und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DD255974A5
Application number: DD30157487A
Authority: DD
Inventors: Tamas Rona
Original assignee: Rona,Tamas,Hu
Priority date: 1986-04-07
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1988-04-20
Also published as: YU9188A; HU199599B; YU59487A; PL265041A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen neuartigen Bremsbelag fuer Trommel- und/oder Scheibenbremsen von Maschinen und Anlagen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Grundplatte und der Reibteil aus einem einheitlichen Werkstoffgemisch hergestellt sind und der Bremsbelag neben einer homogenen oder inhomogenen Verteilung der Werkstoffkomponenten innerhalb des durch Pressen geformten Koerpers ein einteiliges Element ohne innere, trennende Grenzflaechen ist.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen neuartigen Bremsbelag für Trommel- und/oder Scheibenbremsen von Maschinen und Anlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge und auf das Verfahren zur Herstellung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannte Bremsbeläge bestehen aus einer Grundplatte und dem Reibbelag. Die Grundplatte dient zur Befestigung des Bremsbelags an der Bremskonstruktion und wird im allgemeinen aus Stahl hergestellt, während der Reibbelag durch Reibkontakt mit der Bremstrommel oder der Bremsscheibe die Bremswirkung hervorruft und allmählich verschlissen wird. Das Material des Reibbelags muß daher so zusammengesetzt sein, daß neben guten Reibeigenschaften eine hohe Verschleißfestigkeit gegeben ist. Während bei älteren Lösungen der Reibbelag durch Schrauben oder Nieten an der Grundplatte befestigt wurde, erfolgt in modernen Verfahren die Befestigung durch Verkleben.

Als Bindemittel für das Werkstoffgemisch des Reibbelages wird im allgemeinen duroplastisches Kunstharz verwendet, das unter Einwirkung von Wärme und Druck vernetzt wird und abbindet. Der so hergestellte Reibbelag wird mit demselben Kunstharzbindemittel auf die Grundplatte aufgeklebt, wobei das Aufkleben im allgemeinen simultan mit der Formgebung des Reibbelages erfolgt und das Aushärten in der Preßform vorgenommen wird.

Auf Grund der wesentlich höheren Produktivität der Klebetechnologie werden mechanische Befestigungen des Reibbelages an der Grundplatte kaum noch angewandt. Das Klebeverfahren hat aber den bedeutenden Nachteil, daß der Reibbelag insbesondere bei plötzlichen und starken Belastungen leichter abgerissen werden kann.

Obwohl für die geklebten Bremsbeläge hohe Qualitätsanforderungen und strenge Kontrollprüfungen vorgeschrieben sind, kommen Abrisse in nicht zu vernachlässigbarer Häufigkeit vor. In diesen Fällen sind nicht nur Leben und Sachwerte gefährdet, sondern es treten auch schwere Beschädigungen an der gesamten Bremskonstruktion auf.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die durch das Abreißen des Reibbelages ausgelösten Unfälle und Havarien auszuschalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Bremsbelag ohne trennende physikalische Grenzfläche zwischen Grundplatte und Reibbelag und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bremsbelages anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Grundplatte und der Reibbelag aus den gleichen Grundstoffen bestehen, und neben der homogenen oder inhomogenen Verteilung der Rohmaterialkomponenten als einstückiges Teil ohne berührende bzw. trennende Grenzfläche ausgebildet sind.

Der erfindungsgemäße Bremsbelag besteht aus einem Stoffgemisch, das neben duroplastischem Kunstharz als Bindemittel, Metall- und/oder mineralische- und/oder Glasfasern, und/oder natürliche und/oder synthetische organische Fasern als Faserverstärkung; Metallpulver und/oder Mahlgut mineralischer Herkunft, sowie Graphitpulver und/oder Gummimahlgut und/oder sonstige Zuschlagstoffe enthält. Dieses Stoffgemisch wird auf an sich bekannte Weise geformt und ausgehärtet.

Der Bremsbelag kann teilweise oder vollständig mit einem Überzug versehen und/oder durch Oberflächenbehandlung modifiziert sein.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind eine oder mehrere Komponenten der Grundstoffzusammensetzung des Bremsbelags in einer inhomogenen Verteilung im Bremsbelag vorhanden, wobei jedoch keine physikalischen inneren Grenzflächen entstehen dürfen.

Dies gilt auch für verstärkende Einsätze durch Fasern, die im Bremsbelag oder nur in einem Teil des Bremsbelages angeordnet

Vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der die Sohlenebene des einstückig ausgebildeten Bremsbelages mit einem Metallblech belegt ist, wobei das Metallblech mindestens an einer Stelle eine vorzugsweise rohrförmige Ausbauchung aufweist, die in den unteren Teil des Bremskörpers eingreift und in ihrer Höhe kleiner ist als die Stärke des Bremskörpers in diesem Abschnitt.

Zur Herstellung des Bremsbelages wird eine dem Format und dem Volumen des Bremsbelages entsprechende Preßform mit dem erfindungsgemäßen Stoffgemisch gefüllt und nach dem Verschließen mit Druck und Wärme beaufschlagt. Nach entsprechender Preßzeit und Aushärtung des Stoffgemisches wird der einstückig ausgebildete Bremsbelag aus der Preßform herausgenommen und gegebenenfalls an der Sohlenebene ein Metallblech angepreßt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: den Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten Bremsbelag nach der Erfindung,

Fig. 2: einen Bremsbelag, bei dem die Grundplatte oberflächenbehandelt ist,

Fig.3: einen Bremsbelag mit inhomogener Verteilung der Rohmaterialkomponenten,

Fig.4: einen verstärkten Bremsbelag,

Fig. 5: einen Bremsbelag mit einer Verstärkung in der Grundplatte.

Der in der Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Bremsbelag 1 besteht aus dem Reibabschnitt 2 und der Grundplatte 3. Beide Teile sind aus dem gleichen Rohstoff hergestellt, wobei der Bremsbelag insgesamt ein monolithisches Werkstück ohne innere physikalische Grenzfläche ist.

Der in Fig. 2 dargestellte Bremsbelag weicht insoweit von der Ausführung nach Figur 1 ab, daß die Fläche 4 der Grundplatte 3 auf an sich bekannte Weise durch Überziehen, Zementieren, Krustenbehandlung usw. oberflächenbehandelt sind, mit dem Ziel, die Festigkeitseigenschaften und/oder die Verschleißfestigkeit örtlich zu erhöhen. Beim Bremsbelag 1 nach Fig.3 ist die Rohmaterialzusammensetzung innerhalb des Körpers inhomogen verteilt, wobei sich die Materialkomponenten stufenlos und kontinuierlich entlang des Querschnitts ändert und auf jeden Fall keine inneren physikalischen Grenzflächen entstehen.

Fig. 4 und 5 zeigen einen Bremsbelag 1 mit einem als Verstärkung dienenden Einsatz, der gemäß Fig. 4 eine Faserzottel 5, genauer gesagt ein fibrillar deformiertes spongoides System oder ein textiles Gewebe 6 — Fig. 5 — ist, wobei diese Verstärkung im ganzen Bremsbelag — Fig.4 — oder z. B. nur in der Grundplatte 3 angeordnet werden kann — Fig. 5 —. Voraussetzung für diese Ausführungen ist, daß im Bremsbelag keine inneren physikalischen Grenzflächen entstehen. Beide Teile des Bremsbelages sind nach wie vor aus dem gleichen Grundstoff hergestellt.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Bremsbelages wird an den nachfolgenden Beispielen dargestellt.

Beispiel 1

Duroplastisches Kunstharz-Bindemittel, Metallpulver und/oder Pulver mineralischer Herkunft als Füllstoff, Metallfasern und/ oder Glasfasern und/oder Karbonfasern und/oder Mineralwollenfasern als Verstärkungsmaterial, Graphitpulver und Gummimahlgut als Zuschlagstoffe werden auf die gewünschte Feinheit gemahlen und/oder zerkleinert und auf an sich bekannte Weise homogen vermischt. Dieses Gemisch wird in ein heizbares Preßwerkzeug eingefüllt, daß der Form und den Abmessungen des Bremsbelages entspricht, wobei die Raumteile des Preßwerkzeuges für die Grundplatte und den Reibabschnitt gleichmäßig und in der gewünschten Dichte ausgefüllt werden. Danach wird das Preßwerkzeug geschlossen und das Rohmaterial auf an sich bekannte Weise gepreßt und wärmebehandelt. Nachdem die Vernetzung der Kunstharzkomponente der Rohmaterialzusammensetzung erreicht worden ist, wird das endgültige Format des Bremsbelages gestaltet. Der so erhaltene Bremsbelag besteht in seiner Gesamtheit aus der gleichen Grundstoffkomposition. Physikalische Grenzflächen sind nicht vorhanden. Die physikalischen Eigenschaften entsprechen denen der bekannten Bremsbeläge.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Bremsbelages ist die den Reibabschnitt 2 gegenüber liegende Seite, d. h. die Sohlenebene 7 der Grundplatte 3 mit einem Metallblech abgedeckt. Dieses Metallblech besitzt an einer oder mehreren Stellen vorzugsweise rohrförmige Ausbauchungen, die in den Grundplattenteil 3 des Bremsbelags 1 eingreifen. Dabei sind die Ausbauchungen so bemessen, daß sie den Bereich des Reibabschnittes 2 nicht berühren. Diese Ausführung wird in Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen oder Maschinen eingesetzt, die mit keinem die Abnutzung des Reibabschnittes anzeigenden Fühler versehen sind. Die Abnutzung der Reibungsbacke 2 wird in diesem Fall durch die Reibung der Ausbauchung des an der Sohlenebene 7 angepreßten Metallblechs, die in die Grundplatte 3 hineingreifen, angezeigt. Das Metallblech wird im Zuge der Herstellung des Bremsbelages auf die Sohlenebene 7 aufgepreßt.

Beispiel 2

Man verfährt nach Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß beim Beschicken der Preßform mit der vorbereiteten und homogen vermischten Grundstoffkomposition ein auf Maß geschnittenes faserverstärktes Textilstück 6 in das Preßwerkzeug eingelegt wird. Das Textilstück 6 wird in die Grundplatte 3 des Bremsbelages 1 parallel zur Sohlenebene 7 angeordnet. Nach vollständigem Füllen des Preßwerkzeuges erfolgt das Verpressen und die Wärmebehandlung auf an sich bekannte Weise. Der in der Grundplatte 3 angeordnete faserverstärkte Textileinsatz beeinträchtigt weder die Homogenität des Produktgefüges noch die strukturelle Einheit des Bremsbelages in negativer Weise.

Mit den bisher bekannten Bremsbelägen verglichen, stellt die Erfindung eine neue Lösung dar, die die gestellten hohen Sicherheits- und Qualitätsanforderungen erfüllt, wobei die bei den bisher bekannten Ausführungen vorhandene Grenzfläche zwischen der Metallgrundplatte und dem Reibbelag entfällt und die Grundplatte und der Reibabschnitt des Bremsbelages simultan als monolithisches Werkstück aus dem gleichen Rohstoffgemisch und in dem gleichen Preßwerkzeug hergestellt werden.

Ein Ablösen es Reibbelages von der Grundplatte ist daher ausgeschlossen. Dadurch wird eine wesentlich höhere Sicherheit erreicht. Der erfindungsgemäße Bremsbelag läßt sich einfacher mit niedrigeren Produktionskosten herstellen, wobei Metall als Einsatzmaterial eingespart und von Fall zu Fall Sekundärrohstoffe für das Rohstoffgemisch eingesetzt werden können.

Claims

1. Bremsbelag für Trommel- und/oder Scheibenbremsen von Maschinen und Anlagen, insbesondere Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer zur Befestigung dienenden Grundplatte und einem mit einem Gegenglied zusammenwirkenden, die Bremswirkung hervorrufenden Reibbelag, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (3) und der Reibabschnitt (2) aus gleichen Werkstoffen bestehen und der Bremsbelag neben der homogenen oder inhomogenen Verteilung der Werkstoff komponenten ein einteiliges Werkstück ohne innere trennende Grenzfläche ist.

2. Bremsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibabschnitt (2) und die Grundplatte (3) aus einem Gemisch aus duroplastischem Kunstharz als Bindemittel, Metall- und/ oder mineralischen- und/oder Glasfasern, und/oder natürlichen und/oder synthetischen organischen Fasern als Faserverstärkung, aus Metallpulver und/oder Mahlgut mineralischer Herkunft und aus Graphitpulver und/oder Gummimahlgut und/oder sonstigen Zuschlagstoffen besteht.

3. Bremsbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß erteilweise oder vollständig mit einem Überzug versehen und/oder durch Oberflächenbehandlung modifiziert ist.

4. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Komponenten der Werkstoffzusammensetzung (Komposition) des Bremsbelags (1) in einer inhomogenen Verteilung im Bremsbelag (1) vorhanden sind.

5. Bremsbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bremsbelag (1) oder nur in einem Teil desselben ein faserverstärkter Einsatz (5,6) angeordnet ist.

6. Bremsbelag nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohlenebene (7) der Grundplatte (3) mit einem Metallblech belegt ist, das mindestens an einer Stelle — vorzugsweise rohrförmige — Ausbauchungen aufweist, die in die Grundplatte (3) eingreifen.

7. Verfahren zur Herstellung eines Bremsbelags, bei dem die den Werkstoff bildenden Materialkomponenten aufbereitet, gemischt, geformt und ausgehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Form und den Abmessungen des Bremsbelages entsprechendes Preßwerkzeug mit einem homogenen Werkstoffgemisch gefüllt, danach geschlossen und mit Druck und Wärme beaufschlagt und nach Formgebung und Aushärtung des Werkstoffgemisches ein einteiliges Werkstück ausgeformt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder während des Einfüllens des Werkstoffgemisches in die Preßform ein faserverstärkter Einsatz in die Preßform eingelegt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschluß des Formgebungsprozesses des Bremsbelages ein Metallblech an die Sohlenebene (7) der Grundplatte (3) angepreßt wird.