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Title:
FRICTION LINING AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/058089
Kind Code:
A1
Abstract:
A friction lining for disk brakes, consisting of a first friction lining material (1) having a plurality of recesses in which a second friction lining material (2) is arranged, said second friction lining material having a higher coefficient of friction than the first friction lining material (1). The recesses of the first friction lining material (1) are formed either directly during the production of the first friction lining material (1), i.e. during pressing of the first friction lining material (1) or mechanically inserted afterwards. The recesses are then filled with the second friction lining material (2).

Inventors:
ROHDE MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/010764
Publication Date:
July 17, 2003
Filing Date:
September 25, 2002
Export Citation:
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Assignee:
FEDERAL MOGUL FRICTION PRODUCT (DE)
ROHDE MICHAEL (DE)
International Classes:
F16D65/092; F16D69/00; (IPC1-7): F16D69/00; F16D69/02
Foreign References:
US4273219A1981-06-16
US3684062A1972-08-15
US6167992B12001-01-02
EP0486693A11992-05-27
Attorney, Agent or Firm:
Kurig, Thomas (Becker Kurig Straus Bavariastrasse 7 Munich, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Reibbelag für Scheibenbremsen, der ein erstes Reibbelagsmaterial (1) mit einem bestimmten Reibwert und ein zweites Reibbelagsmaterial (2) mit einem bestimmten Reibwert aufweist, der höher ist, als der Reibwert des ersten Reibbelagsmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Reibbelagsmaterial (1) eine Vielzahl von Vertiefungen gebildet sind, in denen das zweite Reibbelagsmaterial (2) aufgenommen ist.
2. Reibbelag für Scheibenbremsen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Reibbelagsmaterial (2) ausschließlich in den Vertiefungen auf der Reiboberfläche des ersten Reibbelagsmaterial (1) angeordnet ist.
3. Reibbelag für Scheibenbremsen gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen des ersten Reibbelagsmaterials (1) mit einer vorbe stimmten Tiefe und/oder mit einer vorbestimmten Form gebildet sind.
4. Reibbelag für Scheibenbremsen gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des zweiten Reibbelagsmaterials (2) bündig mit der Oberfläche des ersten Reibbelagsmaterials (1) abschließt.
5. Reibbelag für Scheibenbremsen gemäß irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Oberfläche abgewandte Oberfläche des ersten Reibbelags materials (1) auf einem Trägerelement (3) angeordnet ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Reibbelags für Scheibenbremsen : Bilden von Vertiefungen in einem ersten Reibbelagsmaterial (1), und Anordnen eines zweiten Reibbelagsmaterials (2), mit einem höheren Reibwert als das er ste Reibbelagsmaterial (1) in die Vertiefungen des ersten Reibbelagsmaterials (1).
7. Verfahren zur Herstellung eines Reibbelags für Scheibenbremsen gemäß Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass Vertiefungen des Reibbelagsmaterials (1) gleichzeitig bei der Herstellung des Reibbelagsmaterials (1) gebildet werden.
8. Verfahren zur Herstellung eines Reibbelags für Scheibenbremsen gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen des Reibbelagsmaterials (1) nach der Her stellung des Reibbelagsmaterials (1) gebildet werden.
Description:
Reibbelag und Verfahren zur Herstellung Die Erfindung betrifft einen Reibbelag, insbesondere einen Reibbelag für Scheibenbremsen, und ein Verfahren zur Herstellung eines Reibbelags für Scheibenbremsen.

Scheibenbremsen setzten sich üblicherweise aus einer Bremsscheibe und einer Bremsbacke zu- sammen, die ein Trägerelement und einen Reibbelag umfasst. Reibbeläge sind üblicherweise eine aus Kunstharz oder Kunstkautschuk gebundene Mischung aus unterschiedlichen Stoffen. Ein neuer, d. h. ein unbenutzer Reibbelag weist jedoch eine niedrigere Bremswirkung als ein bereits verwendeter Reibbelag auf. Dies wird darauf zurückgeführt, dass bei Verwendung die Struktur des Reibbelags sich aufgrund der erzeugten Wärme während des Bremsens ändert.

Aus diesem Grund wird heutzutage meist eine weitere Reibbelagsschicht auf einem Reibbelag aufgetragen (Greencoating), um im Neuzustand des Fahrzeugs eine Verzögerung bzw. Haltefä- higkeit bei dem Abstellen in Steigungen zu gewährleisten und eine verminderte Bremswirkung bei Inbetriebnahme auszuschließen. Eine solche Reibbelagsschicht weist andere Merkmale als die konventionelle Reibbelagsschicht auf, da diese Schicht die Eigenschaften einer benutzen Reiboberfläche aufweisen muss. Eine solche Vorgehensweise wird z. B. in WO 97/26465 be- schrieben. Dabei wird eine zweite Reibelagsmaterialschicht, die Alkalimetallsilicate und Metal- alkoxide als anorganische Binder enthält, auf den eigentlichen Reibbelag aufgetragen.

Sie weist jedoch die folgenden Nachteile auf. Diese Reibbelagsschicht ist nach einer geringen Anzahl von Bremsungen nicht mehr vorhanden, da diese Schicht üblicherweise nur wenige um bis Zehntel Millimeter dick ist.

Der Belag wird im Oberflächenbereich thermisch behandelt, damit der Reibwert nicht zu stark abfällt.

Weiterhin verschmiert diese Reibbelagsmaterialschicht unter Witterungseinflüssen und haftet gegebenenfalls auch an der Bremsscheibe.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Reibbelag der- art weiterzubilden, dass die Gefahr einer Verschmierung der zweiten Reibbelagsschicht vermie- den ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch die Bereitstellung eines Reibbelags für Scheibenbremsen gelöst, der ein erstes Reibbelagsmaterial mit einem bestimmten Reibwert und einer Vielzahl von Vertiefungen und ein zweites Reibbelagsmaterial umfasst, das in den Vertiefungen des ersten Reibbelagsmaterial aufgenommen ist und einen bestimmten Reibwert aufweist, der höher ist, als der Reibwert des ersten Reibbelagsmaterials.

Durch diese Anordnungsweise bleibt das zweite Reibbelagsmaterial aufgrund der Anordnung in den Vertiefungen des ersten Reibbelagsmaterials dem Reibbelag erhalten, auch wenn mögli- cherweise ein Abrieb auftritt.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung liefert die Erfindung einen Reibbelag mit zwei unterschiedlichen Reibbelagsmaterialien. Die Reibbelagsmaterialien können alle, dem Fachmann bekannten Reibbelagsmaterialien umfassen. Typischerweise werden Reibbelagsmate- rialien aus organischen und metallischen Bestandteilen zusammengesetzt. Die organischen Be- standteile umfassen beispielsweise Phenolharz und Gummipartikel und die metallischen Be- standteile umfassen beispielsweise Eisenpulver oder Stahlfasern.

Die Reibbelagsmaterialen gemäß der vorliegenden Erfindung können weiterhin mit weiteren Fasern oder Füllstoffen verstärkt werden. Die Fasern können beispielsweise Natur-, Mineral-, Polymer-, Metall-, Aramid-und/oder Kohlefasern sein. Metallische Füllstoffe können beispiels- weise Metalle, wie Eisen, Zinn, Zink, Nickel, Silber oder Aluminium sein. Nichtmetallische Füllstoffe können beispielsweise Mineralstoffe wie Calciumhydroxid, Schwerspat, Kautschuk, Quarz, Corundum und/oder Vermiculit sein.

Bei dem erfindungsgemäßen Reibbelag kann das zweite Reibbelagsmaterial auch ausschließlich

iri Vertiefungen auf der Reiboberfläche des ersten Reibbelagsmaterial angeordnet sein ; dadurch wird die potentielle Fläche des Reibbelagsmaterials, das an der Bremsscheibe haften kann, redu- ziert.

Weiterhin können Vertiefungen des ersten Reibbelagsmaterials mit einer vorbestimmten Tiefe und/oder mit einer vorbestimmten Form gebildet sein. Durch die Wahl der Tiefe und Form, ein- schließlich der Größe, der Vertiefungen ist es möglich, sowohl die kostengünstigste Ausfüh- rungsform als auch die zweckmäßigste Ausführungsform bei der Herstellung des Reibbelags in Betracht zu ziehen und dementsprechend umzusetzen.

Vorzugsweise wird das zweite Reibbelagsmaterial in den Vertiefungen derart angeordnet, dass die Oberfläche des zweiten Reibbelagsmaterials bündig mit der Oberfläche des ersten Reibbe- lagsmaterials abschließt, um eine effektive Anpassung an die Oberfläche der Bremsscheibe zu gewährleisten. Dabei ist die von der Oberfläche abgewandte Oberfläche des ersten Reibbelags- materials vorzugsweise auf einem Trägerelement angeordnet, um die Bremsbacke zu bilden.

Weiterhin wird zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstel- lung des erfindungsgemäßen Reibbelags für Scheibenbremsen bereitgestellt, das das Bilden von Vertiefungen in dem ersten Reibbelagsmaterial und das Anordnen des zweiten Reibbelagsmate- rials mit einem höheren Reibwert als das erste Reibbelagsmaterial in den Vertiefungen des ersten Reibbelagsmaterials umfasst.

Dabei können die Vertiefungen des ersten Reibbelagsmaterials sowohl gleichzeitig bei der Her- stellung des Reibbelagsmaterials durch Verwendung einer geeigneten Pressvorrichtung als auch nach der Herstellung des ersten Reibbelagsmaterials mechanisch eingebracht werden.

Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles in den anhängenden Zeich- nungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert, wobei : Fig. 1 einen Querschnitt des Reibbelags gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt ; Fig. 2 eine Aufsicht auf den Reibbelag gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Reibbelag, der vorzugsweise auf einem Trägerelement 3 angeordnet ist. Ein erstes Reibbelagsmaterial 1 weist eine Vielzahl von Vertiefungen mit einer vorbestimmten Tiefe und mit einer vorbestimmten Form auf.

In den Vertiefungen ist ein zweites Reibbelagsmaterial 2 aufgenommen, das einen höheren Reibwert als das erste Reibbelagsmaterial 1 aufweist und vorzugsweise bündig mit der Oberflä- che des ersten Reibbelagsmaterials angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst das zweite Reibbe- lagsmaterial 2 Wasserglas und Aluminiumoxid als anorganische Verbindungen, die in einem Lack eingebracht sind, es können allerdings alle dem Fachmann bekannten Materialien, die für eine Greencoating geeignet sind, und alle gängigen Reibbelagsmaterialien verwendet werden.

Die Vertiefungen können in einer vorbestimmten Tiefe gebildet werden. Die Tiefe der gebildeten Vertiefung muss nicht einheitlich sein. Beispielsweise können die Randgebiete einer Vertiefung eine geringere Tiefe aufweisen als die mittigen Gebiete der Vertiefung oder die Randgebiete der Vertiefungen können abgeschrägt sein. Weiterhin können die Vertiefungen beispielsweise punktuell vertieft sein.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, können die Vertiefungen des ersten Reibbelagsmaterials 1 ebenfalls in einer vorbestimmten Form gebildet werden. Die Vertiefungen können beispielsweise die Form eines Kreises, einer Rechtecks oder eines Quadrates aufweisen, sind aber nicht darauf einge- schränkt.

Die verschiedenen Vertiefungen des ersten Reibbelagmaterials 1 müssen weder die gleiche Tiefe noch die gleiche Form aufweisen. Beispielsweise kann das erste Reibbelagsmaterial 1 kreisför mige Vertiefungen mit einer Tiefe tl und quadratische Vertiefungen mit einer Tiefe t2 oder auch . 1 kreisförmige Vertiefungen mit einer Tiefe ti und mit einer Tiefe t2 aufweisen. Der Umfang bzw., die Größe der Vertiefungen ist ebenfalls variabel.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Reibbelags für Schei- benbremsen umfasst das Bilden von Vertiefungen in einem ersten Reibbelagsmaterial 1, und das Anordnen eines zweiten Reibbelagsmaterials 2 mit einem höheren Reibwert als das erste Reib- belagsmaterial 1 in die Vertiefungen des ersten Reibbelagsmaterials 1.

Demgemäß werden zuerst die verschiedenen Bestandteile des ersten Reibbelagsmaterials 1 ge- mischt und dann bei einer vorbestimmten Temperatur gepresst, und gegebenfalls ausgehärtet. Die Vertiefungen können entweder direkt während des Pressvorgangs gebildet werden oder nach- träglich mechanisch eingebracht werden. Vorzugsweise werden die Vertiefungen des ersten Reibbelagsmaterials 1 während des Pressvorgangs unter Verwendung einer geeigneten Pressform gebildet.

Anschließend wird das zweite Reibbelagsmaterial 2 in den Vertiefungen angeordnet. Das zweite Reibbelagsmaterial 2 kann beispielsweise durch ein Siebdruckverfahren oder durch Einspritzung aufgetragen werden. Dadurch kann das zweite Reibbelagsmaterial 2 selektiv in die Vertiefungen des Reibbelagsmaterials 1 eingefüllt werden.

Vorzugsweise wird das Wärmebehandlungsverfahren gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Reibbelags weggelassen.

Durch den erfindungsgemäßen Reibbelag werden folgende Vorteile erreicht : 1. Die mit der Bremsscheibe in Kontakt kommende Fläche des Reibbelags mit höherem Reib- wert wird reduziert, dadurch wird die Neigung zur Reaktion bzw. zur Anhaftung deutlich ab- gesenkt.

2. Durch die erzeugte Reservoirwirkung hält der Effekt der Reibwerterhöhung länger als bei herkömmlichen Systemen.

3. Die Herstellungskosten sinken aufgrund des geringeren Reibmaterialeinsatzes.

4. Das bei dem konventionellen Herstellungsverfahren verwendete Wärmebehandlungsverfah- ren kann gegebenenfalls entfallen.

Das Eigenschaftenprofil des erfindungsgemäßen Reibbelags, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, ist somit dem konventionellen Reibbelag in vielerlei Hinsicht als überlegen zu bezeichnen.