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Patent Searching and Data


Title:
LINING, IN PARTICULAR FRICTION LINING FOR DISC BRAKES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/002963
Kind Code:
A1
Abstract:
The lining or functional body (10) comprises a support (11) in the form of a baseplate, for example, a support plate or a support sheet, a thin-walled rough base support (15; 15'), arranged on the support (11; 11'), made from a metal sheet or another suitable material, a rough base (20') comprising a fixing bed (20; 20'; 21), sintered onto the surface (15a; 15'a) of the rough base support (15; 15') facing away from the lining support (11; 11'), with individual shaped bodies (22') forming a positive and non-positive fit with the rough body support by means of back-cuts or recesses or similar (23; 23'). Said body further comprises a functional block (25; 25') fixed to the rough base support (15; 15') by means of the rough base (20'), made from friction material, plastic, in particular those plastics not suitable for gluing or attaching in another manner, for example a polymer or Teflon, whereby the rough base support (15; 15') is fixed on the lining support (11; 11') by means of a welded, riveted or glued connection (30; 30'), or other connection means, such as stamping methods.

Inventors:
HIMMELSBACH RAINER (DE)
GRIMME HANSJOERG (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/007644
Publication Date:
January 10, 2002
Filing Date:
July 04, 2001
Export Citation:
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Assignee:
HONEYWELL BREMSBELAG GMBH (DE)
HIMMELSBACH RAINER (DE)
GRIMME HANSJOERG (DE)
International Classes:
F16D65/00; F16D65/092; F16D65/097; F16D69/04; (IPC1-7): F16D69/04
Foreign References:
DE29508322U11995-08-10
FR1392681A1965-03-19
EP0621415A11994-10-26
US3490563A1970-01-20
EP0084591A11983-08-03
DE20011435U12000-11-30
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
RICHTER, JOACHIM (DE)
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Claims:
Ansprüche 1. Belag oder Funktionskörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Belag (10) aus a.) einem Träger (11') in Form einer Grundplatte, z. B. Trägerplatte oder eines Trägerbleches, b.) einem auf dem Träger (11') angeordneten, dünnwandigen Rauh- grundträger (15') aus einem Metallblech oder einem anderen ge- eigneten Material, c.) einem Rauhgrund (20') aus einem auf der dem Belagtrager (11') abgekehrten Oberfläche (1 5'a) des Rauhgrundträgers (15') auf- gesinterten Halterungsbett (21') aus einzelnen, mit dem Rauh- grundträger (15') kraft-und formschlussbildenden Formkörpern (22') mit Hinterschneidungen, Einziehungen o. dg
1. l. (23') und d.) einem auf dem Rauhgrundträger (15') mit dem Rauhgrund (20') befestigten Funktionsblock (25') aus Reibmaterial, Kunststoff, ins besondere solchem Kunststoff, der nicht geeignet ist, sich verkle ben zu lassen oder sich anderweitig aufbringen lasst, beispielswei se aus einem Polymer oder Teflon, besteht, wobei der Rauhgrundträger (15') auf dem Belagtrager (11') vermittels einer Schweiß, Nietoder Klebeverbindung (30') oder an derweitigen Verbindungsverfahrens, wie Einprägeverfahren, befestigt ist. 2. Reibbelag für Scheibenbremsen, insbesondere für Hochleistungs bremsen, für Straßenund Schienenfahrzeuge, aus einem auf einem Reibbelagträger befestigten Reibbelag aus einem Block aus einem ge pressten Reibwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (10) aus a.) einem Reibbelagträger (11) in Form einer Trägerplatte oder eines Trägerbleches, b.) einem auf dem Reibbelagträger (11) angeordneten dünnwandigen Rauhgrundträger (15) aus einem Metallblech, c.) einem Rauhgrund (20) aus einem auf der dem Reibbelagträger (15) abgekehrten Oberfläche (15a) aufgesinterten Halterungsbett (21) aus einzelnen, mit dem Rauhgrundträger (15) kraftund form schlussbildenden Formkörpern (22) mit Hinterschneidungen, Ein ziehungen o. dgl. (23) und d.) einem auf dem Rauhgrundträger (15) mit dem Rauhgrund (20) be festigten Reibbelagblock (25) besteht, wobei der Rauhgrundträger (15) auf dem Reibbelagträger (11) vermittels einer Schweiß, Nietoder Klebverbindung (30) befestigt ist.
2. 3 Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauhgrundträger (15) auf dem Belagträger (11) vermittels ei ner rundum verlaufenden Randverschweißung (30a) befestigt ist.
3. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Randverschweißung (30a) zur Befestigung des Rauh grundträgers (15) auf bzw. an dem Belagträger (11) vermittels Laser strahtschweißen erfolgt.
4. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauhgrundträger (15) auf dem Belagträger (11) vermittels Punktverschweißung (31) befestigt ist, wobei die Punktverschweißung (30a) bevorzugterweise an rauhgrundfreien Flächen (20a) des Rauh grundes (20) vorgenommen wird.
5. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Belagträger (11) mindestens eine fensterartige Durchbre chung (40) aufweist.
6. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauhgrundträger (15) mit dem Reibbelagträger (11) im Rand bereich (41) der fensterartigen Durchbrechung (40) in dem Reibbelag träger (11) verschweißt ist.
7. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der fensterartigen Durchbrechung (40) des Belagträgers (11) ein Dämmmaterial (45), z. B. aus einem Kunststoff angeordnet ist.
8. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der fensterartigen Durchbrechung (40) des Belagträgers (11) eine Fällung (46) aus Keramik angeordnet ist.
9. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauhgrundträger (15) aus einem dünnen Blech, z. B. aus Stahl besteht.
10. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauhgrundträger (15) aus einem dünnen Blech aus einem Verbundmaterial (50) aus Kupfer oder verkupfertem Stahlblech und Aluminium besteht, wobei die beiden Komponente (51,52) des Ver bundmaterials (50) vermittels Ultraschall oder Laser miteinander ver schweiß sind, und dass auf die oberste Komponente (51) aus Kupfer oder verkupfertem Stahlblech des Verbundmaterials (50) der Rauh grund (20) aufgebracht bzw. aufgesintert ist.
11. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rauhgrundträger (15) und dem Belagträger (11) eine Dämpfungsplatte oderfolie (60) aus Gummi, einem gummiartigen Kunststoff oder einem federnd elastischen Kunststoff angeordnet ist.
12. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Formkörper (22) des auf den Rauhgrundträger (15) aufgesinterten Rauhgrund (20) aus einzelnen, einlagig nebeneinander aufgereihten Kügelchen oder anderen geometrischen Körpern aus Bronze, Messing, Metallpulvergranulaten oder anderen geeigneten Werkstoffen bestehen.
13. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Rauhgrundträger (15) ein mit dem Funktionskörper oder Reibbelagblock (25) kraftund formschlüssig verbundenes Drahtgitter mittels einer Schweiß, Lotoder andersartigen Verbindung angeordnet ist.
14. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtgitter aus Stäben mit einem kreisförmigen, elliptischen dreieckförmigen Querschnitt oder einer anderen geometrischen Quer schnittsform unter Ausbildung von Hinterschneidungen, Einziehungen o. dgl. besteht.
15. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Funktionskörper oder Reibbelagblock (25) und dem Rauhgrund (20) des Rauhgrundträgers (15) auf dem Rauhgrund (20) ein metallischer, galvanischer dem Konturenverlauf des Rauh grundes des Halterungsbettes (21) folgender Überzug (150) als Korro sionsschutz für den Rauhgrundträger (15) aufgebracht ist, wobei der metallische Überzug (150) aus Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium, Zink, Chrom oder einem anderen geeigneten Material besteht.
16. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Funktionskörper oder Reibbelagblock (25) und dem auf den Rauhgrundträger (15) aufgesinterten Halterungsbett (21) auf diesem ein nichtmetallischer, dem Konturenverlauf des Rauhgrun des (20) des Halterungsbettes (21) folgender Überzug (150'), z. B. aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff als Korrosionsschutz für den Rauhgrundträger (15) aufgebracht ist.
17. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Halterungsbett (21) aus einem Materialgemisch aus einem Anteil (A) mit niedrigem Schmelzpunkt und einem Anteil (B) aus einem höheren Schmelzpunkt besteht.
18. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der niedrig schmelzende Anteil (A) ein niedrig schmelzendes Metall, wie Zinn o. dgl. oder eine niedrig schmelzende. Legierung, wie Bronze, Messing o. dgl., ist.
19. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der höher schmelzende Anteil (B) aus Sand, Keramikpulver o. dgl. besteht.
20. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt des höher schmelzenden Anteils (B) unter dem Schmelzpunkt des Rauhgrundträgers (15) liegt.
21. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der niedrig schmelzende Anteil (A) aus etwa 30 % Bronze und der höher schmeizende Anteil (B) aus etwa 70 % FePulver besteht.
22. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Bronze einen Anteil von 10 % Zinn aufweist.
23. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauhgrund (20) aus jeweils einem Abstand zueinander auf weisenden Greifelementen (115) besteht.
24. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Greifelement (115) in Form einer zylindrischen Saule, ke gelstumpfförmigen Saute oder als Kegelstumpf ausgebildet ist.
25. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Greifelement (115') in Form einer Pyramide oder einer drei eckigen, viereckigen oder mehreckigen Grundfläche ausgebildet ist.
26. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegel oder Pyramidenwinkel (Alpha) zwischen der Grundflä che und einer Seite etwa 60° beträgt.
27. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Halterungsbett (21) neben dem Anteil (A) und dem Anteil (B) einen Anteil (C) aus Kohlenstoff aufweist.
28. Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Belagträger (11') bzw. der Reibbelagträger (11) aus einem flachen oder zweioder dreidimensionalen oder einteiligen oder mehr teiligen Trägerblech besteht.
Description:
BELAG, INBESONDERE REIBBELAG FÜR SCHEIBENBREMSEN Anwendungsgebiet Die Erfindung betrifft einen Belag oder Funktionskörper oder Reibbelag für Scheibenbremsen, insbesondere für Hochleistungsbremsen für Straßen- und Schienenfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.

Stand der Technik Reibbeläge für Scheibenbremsen gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 sind bekannt.

Aufgabe. Lösung. Vorteil Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Belag oder Funktionskör- per oder Reibbelag für Scheibenbremsen der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem wirtschaftlich die Festigkeitseigenschaften von Träger- platten z. B. für Bremsbeläge verbessert werden und Trägerplatten erhal- ten werden, deren mechanisch/dynamische Eigenschaften auch nach der Rauhgrund-Behandlung erhalten bleiben. Außerdem soll der Rauhgrund auch bei empfindlichen Trägerblechen eingesetzt werden, ohne dass sich dabei die Festigkeitseigenschaften des aus Stahl bestehenden Reibbe- lagträgers nach der Rauhgrund-Behandlung sich verändert.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 gekenn- zeichneten Merkmale gelöst.

Nach Anspruch 1 besteht der erfindungsgemäße Belag oder Funktions- körper aus einem Träger in Form einer Grundplatte, z. B. Trägerplatte oder eines Trägerbleches, einem auf dem Träger angeordneten dünn- wandigen Rauhgrundträger aus einem Metallblech oder einem anderen geeigneten Material, einem Rauhgrund aus einem auf der dem Belagträ- ger abgekehrten Oberfläche des Rauhgrundträgers aufgesinterten Halte- rungsbett aus einzelnen, mit dem Rauhgrundträger kraft-und form- schlussbildenden Formkörpern mit Hinterschneidungen, Einziehungen o. dgl. und einem auf dem Rauhgrundträger mit dem Rauhgrund befestigten Funktionsblock aus Reibmaterial, Kunststoff, insbesondere solchem Kunststoff, der nicht geeignet ist, sich verkleben zu lassen oder sich an- derweitig aufbringen lässt, beispielsweise aus einem Polymer oder einem Polytetrafluoräthylen, wobei der Rauhgrundträger auf dem Belagtrager vermittels einer Schweiß-, Niet-oder Klebverbindung oder anderweitigen Verbindungsverfahren, wie Einprägeverfahren, befestigt ist.

Ein erfindungsgemäßer Reibbelag nach Anspruch 2 besteht aus einem Reibbelagträger, einem auf dem Reibbelagträger angeordneten dünnwan- digen Rauhgrundträger, einem Rauhgrund aus einem auf der dem Reib- belagträger abgekehrten Oberfläche aufgesinterten Halterungsbett aus einzelnen, mit dem Rauhgrundträger kraft-und formschlussbildenden Formkörpern mit Hinterschneidungen, Einziehungen o. dgl. und einem auf dem Rauhgrundträger mit dem Rauhgrund befestigten Reibbelagblock, wobei der Rauhgrundträger auf dem Reibbelagträger vermittels Schweiß-, Niet-oder Klebverbindungen oder anderweitigen Verbindungsverfahren, wie Einprägeverfahren, befestigt ist.

Bei diesem Reibbelag wird der Rauhgrund nicht auf den eigentlichen Reibbelagträger wie bei den bekannten Reibbelägen aufgebracht, sondern auf einem gesonderten Rauhgrundträger, der wiederum mit dem Reibbe- lagträger, d. h. der Trägerplatte bzw. dem Trägerblech, befestigt wird. Be- vorzugterweise ist der Rauhgrundträger auf dem Reibbelagträger vermit- tels einer rundum verlaufenden Randverschweißung befestigt, so dass einerseits eine feste Verbindung zwischen dem Rauhgrundträger und dem Reibbelagträger erreicht wird und zum anderen das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen dem Rauhgrundträger und dem Reibbelagträger verhindert wird.

Dabei wird so vorgegangen, dass ein Blech als Rauhgrundträger entspre- chend der Reibbelagkontur gestanzt wird. Dieses Blech als Rauhgrundtra- ger wird dann mit dem Rauhgrund versehen und der beschichtete Rauh- grundträger wird dann anschließend auf den eigentlichen Reibbelagtrager geschweißt, genietet oder geklebt oder vermittels anderer geeigneter Ver- bindungsverfahren befestigt. Für das Aufschweißen bietet sich das Laser- strahtschweißen an, da mit diesem Verfahren die Kontur rundherum dicht verschweißt werden kann und auch beliebig viele Schweißpunkte auf der Fläche verteilt angeordnet werden können. Dabei kann der Rauhgrundträ- ger bei dem Stanzvorgang gesickt oder geformt werden, wodurch eine höhere Festigkeit erhalten wird. Eventuell ausgebildete Hohlräume können vor dem Verschweißen mit einem Dämpfungsmaterial gefällt werden.

Neben einer Rundumverschweißung für die Befestigung des Rauh- grundträgers mit dem Reibbelagträger kann die Befestigung auch vermit- tels Punktschweißung erfolgen, wobei die Punktverschweißung bevor- zugterweise an rauhgrundfreien Flächen vorgenommen wird.

Zur Gewichtseinsparung ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der Reibbelagträger mindestens mit einer fensterartigen Durchbrechung versehen, wobei in diesem Zusammenhang auch die Möglichkeit besteht, den Rauhgrundträger mit dem Reibbelagträger im Randbereich der fen- sterartigen Durchbrechung zu verschweißen.

In der fensterartigen Durchbrechung des Reibbelagträgers kann ein Füll- oder Dämmmaterial, z. B. aus einem Kunststoff oder Keramik zum Däm- men von vorzugsweise Temperaturen oder Schall, angeordnet sein. Zur Erhöhung bzw. Verbesserung des Wärmeflusses kann ein metallisches Füll-bzw. Dämmmaterial eingesetzt werden, z. B. Kupfer, Knetlegierungen aus Leichtmetall. Auch besteht die Möglichkeit, in der fensterartigen Durchbrechung des Reibbelagträgers eine Füllung aus Keramik anzuord- nen, um trotz geringem Gewichtes eine hohe Festigkeit des Reibbelagträ- gers zu erhalten.

Darüber kann der Rauhgrundträger auch aus einem dünnen Blech aus einem Verbundmaterial aus Kupfer, verkupfertem Stahlblech und Alumini- umbeschlägen, wobei die beiden Komponenten des Verbundmaterials vermittels Ultraschall oder Laser miteinander verschweißt sind, bestehen.

Auf die oberste Komponente des Verbundmaterials ist dann der Rauh- grund aufgebracht.

Um eine ausreichende Haftung zwischen dem Reibbelagblock und dem Rauhgrundträger bei gleichzeitiger Verbesserung des Korrosionsschutzes sowohl für den Rauhgrundträger als auch für den Reibbelagträger zu er- reichen, wird vor dem Aufpressen des Reibmaterials auf den Rauh- grundträger ein galvanischer Metallüberzug aufgebracht, der aus Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium, Zink, Chrom oder einem anderen geeigneten Ma- terial besteht, wobei auch ein Überzug aus einem hochtemperaturbestän- digen Kunststoff, wie z. B. Trifluoräthylen, Polytetrafluoräthylen, Polysilox- ane, Silikonkautschuk, angebracht sein kann. Das Zusammenwirken von Rauhgrund, d. h. Halterungsbett und galvanischem Überzug, führt zu ei- nem hohen Korrosionsschutz für den Rauhgrundträger, während der Rauhgrund die Haftung zwischen dem Reibbelagblock und dem Rauh- grundträger bewirkt, da der galvanische Überzug dem Konturenverlauf des Rauhgrundes folgt. Auf diese Weise ist ein umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung Reibbelägen geschaffen.

Desweiteren wird vorgeschlagen, bei einem Reibbelag der eingangs ge- nannten Art vorzusehen, dass das den Rauhgrund bildende Halterungs- bett aus einem Materialgemisch aus einem Anteil (A) mit niedrigerem Schmelzpunkt und einem Anteil (B) mit einem höheren Schmelzpunkt be- steht.

Durch die Verwendung dieses Gemisches für die Ausbildung des Halte- rungsbettes in Form einer Struktur-aus kraft-und formschlussbildenden aus dem Gemisch geformten Formelementen, die Hinterschneidungen, Einziehungen u. dgl. aufweisen, ist es möglich, dass die Strukturoberflä- che eine völlig bizarre und unregelmäßige Struktur aufweist, und zwar so- wohl in der Makro-struktur als auch in der Mikrostruktur bezüglich der ein- zelnen aufgesinterten Teilchen, so dass jeder einzelne aufgesinterte Formkörper gegenüber einer Kugeloberfläche eine größere Oberfläche aufweist, ohne jedoch eine Kugelgestalt zu besitzen. Hierdurch wird eine sehr hohe mechanische Festigkeit und eine hohe Temperaturbeständig- keit erreicht, was zu einer hohen Haftfähigkeit und Halterungssicherheit des Reibbelagblockes auf dem Rauhgrundträger führt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass Rauhgrundträger aus einem sehr dünnen Stahl eingesetzt werden können, ohne dass die Haftung zwischen Reibbelag- block und dem Rauhgrund des Rauhgrundträgers bzw. dem Rauh- grundträger beeinträchtigt wird.

Gemäß vorteilhafter Ausführung ist dabei vorgesehen, dass der niedrig schmelzende Anteil (A) ein niedrig schmelzendes Metall wie Zinn, Weich- oder Schnell-lot o. dgl. oder eine niedrig schmelzende Legierung wie Bronze, Messing o. dgl. ist und dass der höher schmelzende Anteil (B) aus Eisen, Sand, Keramikpulver o. dgl. besteht, wobei der Schmelzpunkt des höher schmelzenden Anteils (B) unter dem Schmelzpunkt des Rauh- grundträgers liegen sollte. Der Rauhgrundträger besteht aus Stahl, V2A- Stahl, Keramik, Aluminium oder anderen geeigneten Werkstoffen, wobei auch der eigentliche Reibbelagträger in gleicher Weise ausgebildet sein kann. Während der Anteil (A) niedrig schmelzend ist, müssen die Schmelzpunkte von Anteil (B) und auch vom Material des Rauhgrundträ- gers hoch sein ; sie können unterschiedlich oder auch gleich sein.

Trotz des galvanischen Meta) ! überzuges ist ein direkter Kraft-und Wär- meübergang von dem Reibbelagblock auf das aufgesinterte Materialbett und damit auf den Rauhgrundträger möglich. Eine zusätzliche Verbin- dungsschicht kann vorzugsweise entfallen. Insbesondere durch die Ver- wendung von Bronze wird zusätzlich eine Unterrostung und Anrostung vermieden, so dass die Dauerhaltbarkeit vergrößert und die Korrosi- onsanfälligkeit auch unter extremen Umweltbedingungen verringert wird.

Hinzukommt, dass ein solcher Reibbelag durch die Verwendung des Kombinationswerkstoffes und insbesondere durch den verwendeten Rauhgrundträger optimale Notlaufeigenschaften im Bereich des auf- gesinterten Halterungsbettes aufweist. Durch die bizarre Oberflächen- struktur im Bremsscheibenberühungsbereich ist immer ein Mischmaterial aus Reibwerkstoffmaterial und aufgesintertem Material mit der Brems- scheibe in Berührung, so dass noch eine Bremsung mit dem Rest Reib- werkstoffmaterialanteil durchgeführt werden kann. Gleichzeitig ist ein Bremsscheibenschutz gegeben, da durch den verwendeten Kombinati- onswerkstoff eine Zerstörung der Bremsscheibe vermieden werden kann.

Es ist daher durch diese Struktur eine hohe Haftung und Reibung bis zum Schluss gegeben, so dass Notlaufeigenschaften gegeben sind. Ein Ab- scheren des Restbelages ist durch die gegebene Verzahnung zwischen der bizarren Struktur der Strukturoberfläche mit dem Reibbelagblock nicht möglich, wobei noch zusätzlich die Sicherheit dadurch erhöht ist, dass ei- ne Unterrostung sicher verhinderbar ist.

Weiterhin hat es sich gezeigt, dass die verwendete Strukturoberfläche für den Rauhgrund noch zusätzlich den Vorteil hat, dass sich zwischen dem Reibbelagblock und dem aufgesinterten Halterungsblech bei weitgehender Ausfüllung der Hinterschneidungen und Einziehungen durch den Reib- werkstoff kleine Lufteinschlüsse ergeben, die den Materialien die Möglich- keit geben, sich in die sich so ergebenden Kavernen hinein auszudehnen, so dass auftretende Wärmespannungen verringert werden. Hierdurch er- gibt sich eine zusätzliche Schonung des Reibbelages und eine Verbesse- rung der Dauerhaltbarkeit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der niedrig schmeizende Anteil (A) aus etwa 30 % Bronze und der höher schmelzende Anteil (B) aus einem 70 % Fe-Pulver besteht, wobei die ver- wendete Bronze einen Anteil von 10 % Zinn aufweisen sollte. Bei Verwen- dung eines derartigen Gemisches ergibt sich hinsichtlich aller gewünsch- ten Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit, Geräuschdämpfung und Kor- rosionsschutz ein optimales Ergebnis.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass das aufgesinterte Halterungsbett aus einer auf den Rauhgrundträger im Bereich der Reibmaterialaufnah- mefläche vollflächig oder teilflachig überdeckenden Grundschicht aus ein- zelnen, kraft-und formschlussbildenden Formelementen, die Hinter- schneidungen, Einziehungen o. dgl. aufweisen, besteht. Dabei können die Greifelemente als zylindrische Säulen, kegelstumpfförmige Säulen, als echter Kegelstumpf oder auch in Form einer Pyramide in einer dreiecki- gen, viereckigen oder mehreckigen Grundfläche ausgebildet sein, wobei die einzelnen Greifelemente jeweils in einem Abstand zueinander ange- ordnet sind. Die Auswahl der Art der verwendeten Greifelemente hängt von den gewünschten Eigenschaften des Reibbelages ab. Während eine säulenartige Ausbildung der Greifelemente dazu führt, dass der Anteil zwi- schen Halterungsbettmaterial und Reibwerkstoffmaterial in der Berüh- rungsfläche auch bei zunehmendem Verschleiß relativ konstant bleibt, steigt bei der Verwendung anderer Greifelemenfformen der Anteil des Halterungsmaterials, so dass hier ein abnehmender Verschleiß erzielt werden kann, so dass auch bei einer starken Belastung des Reibbelages zwischen zwei Überprüfungen die Bremseigenschaften erhalten bleiben.

Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform die bizarre Struktur der aufgesinterten Teilchen für die Herstellung des Rauhgrundes, wobei jeder Sinterkörper gegenüber einer Kugelfläche eine größere Oberfläche aufweist, ohne jedoch Kugelgestalt zu besitzen. Dadurch wird eine hohe mechanische Festigkeit und Temperaturbeständigkeit und eine hohe Haftfähigkeit erhalten. insbesondere durch die Verwendung eines mit einem Rauhgrund verse- henen Rauhgrundträgers für die Aufnahme des Reibbelagblockes wird erreicht, dass bei der Rauhgrundherstellung entsprechend der bisher be- kannten Verfahren der eigentliche Reibbelagträger in seinen mechani- schen und chemischen Eigenschaften in keiner Weise beeinträchtigt wird.

Hinzukommt, dass Rauhgrundträger aus einem sehr dünnen Material ver- wendet werden können, und dass auch der eigentliche Reibbelagträger ebenfalls geringere Stärken aufweisen kann, da die Gesamtfestigkeit durch den Verbund des Rauhgrundträgers mit dem Reibbelagträger er- halten wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Anstelle des vorangehend beschriebenen Reibbelages kann der erfin- dungsgemäße Belag oder Funktionskörper überall dort eingesetzt werden, wo auf einen Träger eine Beschichtung aufzubringen ist, wobei der Funk- tionsblock jedwede Ausgestaltung und Materialzusammensetzung haben kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Reibbelagträger mit hammerkopfartig ausgebildeten Endbereichen in einer Ansicht auf die den Reibbelagblock tragende Träger- seite, Fig. 2 den Reibbelagträger ohne Reibbelagblock je- doch mit angeschweißtem einen Rauhgrund tragenden Rauhgrundträger in einer Ansicht auf den den Rauhgrundträger tragenden Reibbe- lagträger, Fig. 3 einen Reibbelagträger mit einem einen Rauh- grund tragenden Rauhgrundträger, der mit dem Reibbelagträger punktverschweißt ist in einer Ansicht, auf dem den Rauhgrundträger tragen- den Reibbelagträger, Fig. 4 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch einen Reibbelagträger mit auf diesem einen Rauhgrund tragenden Rauhgrundträger und ei- nem darauf befestigtem Reibbelagblock, Fig. 5A, 5B, 5C und 5D Ansichten von oben auf Reibbelagtrager mit verschiedenartig ausgebildeten fensterartigen Durchbrechungen, Fig. 6 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch einen mit einer fensterartigen Durchbrechung versehenen Reibbelagträger und mit an dem Reibbelagträger angeschweißten Rauhgrund- träger, Fig. 7 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch einen Reibbelagträger mit mehreren fensterar- tigen Durchbrechungen und mit einem im Be- reich der fensterartigen Durchbrechungen an dem Reibbelagträger angeschweißten Rauh- grundträger, Fig. 8 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch einen Reibbelagträger mit einer fensterartigen Durchbrechung, die mit einem Dämmstoff aus- gefüllt ist, Fig. 9 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch einen Reibbelagträger mit einer fensterartigen Durchbrechung mit einer Keramikfüllung, Fig. 10 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch einen Rauhgrundträger aus einem Verbund- material, Fig. 11 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch einen Reibbelagträger mit zwischen dem Rauhgrundträger und dem Reibbelagträger an- geordneten Dämpfungsplatte, Fig. 12 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch einen Rauhgrundträger mit einem aufgebrach- ten Halterungsbett in Form von Hinterschnei- dungen oder Einziehungen aufweisenden Formkörpern, Fig. 13 in einer Ansicht von oben einen Reibbelagträ- ger mit aufgebrachten Rauhgrundträger mit ei- ner weiteren Ausführungsform des aufge- brachten Halterungsbettes als Rauhgrund, Fig. 14 einen senkrechten Schnitt gemäß Linie XIV-XIV in Figur 13 und Fig. 15 in einer Schnittdarstellung eine weitere Ausfüh- rungsform des Halterungsbettes als Rauhgrund auf dem Rauhgrundträger.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung und bester Weg zur Ausführung der Erfindung Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Belag oder Funkti- onskörper 10'dargestellt, der aus einem Träger 11'in Form einer Grund- platte, z. B. einer Trägerplatte oder eines Trägerbleches, einem aus dem Träger 11'angeordneten dünnwandigen Rauhgrundträger 15'aus einem Metallblech oder einem anderen geeigneten Material, einem Rauhgrund 20'aus einem auf der dem Belagträger 11'abgekehrten Oberfläche 15'a des Rauhgrundträgers 15'aufgesinterten Halterungsbett 21'aus einzel- nen, mit dem Rauhgrundträger 15'kraft-und formschlussbildenden Form- körpern 22'mit Hinterschneidungen, Einziehungen o. dgl. 23'und einem auf dem Rauhgrundträger 15'mit dem Rauhgrund 20'befestigten Funkti- onsblock 25'beispielsweise aus einem Reibmaterial, einem Kunststoff, insbesondere solchem Kunststoff, einem Metallpulver-Kunststoffgemisch oder aus einem Hart-oder Weichmetall, die nicht geeignet sind, sich ver- kleben zu lassen oder sich anderweitig aufbringen lassen, beispielsweise aus einem Polymer oder einem unter dem Handelsnamen"TEFLON"be- kannten Polytetrafluoräthylen, besteht, wobei der Rauhgrundträger 15'auf dem Belagträger 11'vermittels einer Schweiß-, Niet-oder Klebverbindung 30'oder anderweitigen Verbindungsverfahren, wie Einprägeverfahren, befestigt ist. Bei dem Belag oder Funktionskörper handelt es sich bei- spielsweise um einen Reibbelag 10 wie dieser nachstehend beschrieben ist.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein Reibbelag 10 dargestellt, der aus einem Reibbe- lagträger 11 aus Stahl oder anderen geeigneten Werkstoffen besteht. Der Belag-oder Reibbelagträger 11', 11 besteht aus einem flachen oder zwei- oder dreidimensionalen oder einteiligen oder mehrteiligen Trägerblech.

Auf dem Reibbelagtrager 11 ist ein dünnwandiger Rauhgrundträger 15 angeordnet, der ebenfalls aus einem dünnen metallischen Material be- steht. Dieser Rauhgrundträger 15 trägt auf seiner dem Reibbelagtrager 11 abgekehrten Oberflache 15a ein aufgesintertes Halterungsbett 21 aus ein- zelnen mit dem Rauhgrundträger 15 kraft-und formschlussbildenden Formkörpern 22 mit Hinterschneidungen, Einziehungen o. dgl. 23. Auf dem Rauhgrundträger 15 mit seinem Rauhgrund 20 ist ein Reibbelagblock 25 angeordnet, der aus einer gepressten Reibmaterialmischung besteht.

Dieser Reibbelagblock 25 ist auf den Rauhgrund 20 aufgepresst und kraft- und formschlüssig mit dem Rauhgrundträger 15 verbunden.

Der Rauhgrundträger 15 ist auf dem Reibbelagträger 11 vermittels Schweiß-, Niet-oder Klebverbindungen 30 befestigt, wobei auch ander- weitige Verbindungsmittel und Verbindungsverfahren eingesetzt werden können.

Die Randverschweißung 30a stellt bei Fig. 2 eine Konturenverschweißung dar, wobei die Schweißnaht z. B. mit Versatz nach innen, ausgehend vom äußeren Rand, mit bis 5 mm gesetzt werden kann, was bei 30'a ange- deutet ist. Die Schweißnaht kann auch nach außen auf die Außenkante gesetzt werden (Fig. 2).

Bevorzugterweise ist der Rauhgrundträger 15 mit seinem Rauhgrund 20 und seinem Reibbelagblock 25 auf dem Reibbelagträger 11 vermittels ei- ner rundum verlaufenden Randverschweißung 30a befestigt (Fig. 2).

Durch diese rundumverlaufende Randverschweißung 30a ist der Rauh- grundträger 15 feuchtigskeitsdicht mit dem Reibbelagträger 11 verbunden.

Der Reibbelagblock 25 ist hiernach nicht direkt auf dem Reibbelagträger 11 angeordnet, sondern auf dem zwischen dem Reibbelagblock und dem Reibbelagträger angeordneten Rauhgrundträger 15.

Die Randverschweißung 30a zur Befestigung des Rauhgrundträgers 15 auf dem Reibbelagträger 11 erfolgt mittels Laserstrahischweißen. Auch besteht die Möglichkeit, den Rauhgrundträger 15 auf dem Reibbelagtrager 11 vermittels Punktverschweißung 31 zu befestigen, wobei die Punktver- schweißung 31 an rauhgrundfreien Flächen 20a vorgenommen wird (Fig.

3).

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 5A, 5B, 5C und 5D ist der Reib- belagtrager 11 mit mindestens einer fensterartigen Durchbrechung 40 ver- sehen. Diese fensterartige Durchbrechung 40 kann gemäß Fig. 5A und 5B unterschiedliche Formgebungen aufweisen. Fig. 5C zeigt einen Reibbe- lagträger 11 mit zwei Durchbrechungen 40,40'und Fig. 5D einen Reib- belagträger 11 mit vier fensterartigen Durchbrechungen 40,40', 40", 40"'.

Wie Fig. 6 zeigt, besteht neben der rundum verlaufenden Randverschwei- ßung 30a zum Befestigen des Rauhgrundträgers 15 auf dem Reibbelag- träger 11 bei der Verwendung von Reibbelagträgern mit fensterartigen Durchbrechungen 40 die Möglichkeit, den Rauhgrundträger 15 noch zu- satzlich im Randbereich 41 der Durchbrechung 40 noch zusätzlich ver- mittels Schweißverbindung 30b zu verschweißen. Dabei besteht die Mög- lichkeit, bei der Verwendung eines sehr dünnen Rauhgrundträgers 15 die- sen beim Aufbringen auf den Reibbelagträger 11 derart zu verformen, dass Abschnitte 15a des Rauhgrundträgers 15 in die fensterartigen Durchbrechungen 40 eingedrückt werden, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.

Im Bereich der inneren Wandflächen dieser fensterartigen Durchbrechun- gen kann dann ein zusätzliches Verschweißen des Rauhgrundträgers 15 mit dem Reibbelagträger 11 erfolgen. Der Rauhgrundträger 15 kann auf dem Reibbelagträger 11 vermittels V-Naht-Schweißung, durch Verschwei- ßen an der Außenkante oder von unten befestigt werden.

Zur Geräuchsdämpfung kann bei dem Reibbelag 10 auch ein Reibbelag- träger 11 mit einer fensterartigen Durchbrechung 40 eingesetzt werden, wobei die Durchbrechung 40 mit einem Füll-oder Dämmmaterial 45 aus- gefällt ist (Fig. 8). Dieses Dämmmaterial 45 besteht bevorzugterweise aus einem Kunststoff wie z. B. einem Schaumkunststoff.

Die fensterartige Durchbrechung 40 in dem Reibbelagträger 11 kann auch mit einer Füllung 46 aus Keramik verschlossen sein. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass trotz eines leichten Gewichtes des Reibbelagträgers 11 dieser eine hohe Festigkeit und Eigensteifigkeit aufweist.

Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Rauh- grundträger 15 aus einem dünnen Blech aus einem Verbundmaterial 50 aus Kupfer, verkupfertem Stahlblech einerseits und Aluminium anderer- seits, wobei die beiden Komponenten 51 und 52 des Verbundmaterials 50 vermittels Ultraschall oder Laser miteinander verschweißt sind. Bei diesem Verbundmaterial 50 besteht die obere Komponente 51 aus Kupfer oder verkupfertem Stahlblech und die untere Komponente 52 aus Aluminium.

Auf die oberste Komponente 51 des Verbundmaterials 50 ist dann der Rauhgrund 20 aufgebracht. Mit dieser Ausgestaltung des Rauhgrundträ- gers 15 in Form eines Verbundmaterials 50 wird ein Rauhgrundträger 15 durch die Verwendung von Aluminium mit äußerst geringem Gewicht ein- gesetzt.

Zwischen dem Rauhgrundträger 15 mit dem Rauhgrund 20 und dem Reibbelagträger 11 kann gemäß Fig. 11 eine Dämpfungsplatte oder-folie 60 aus Gummi, einem gummiartigen Kunststoff oder einem federnd- elastischen Kunststoff angeordnet sein, wodurch eine Schwingungs-und Geräuschdämpfung eintritt.

Bei dem in Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Halte- rungsbett 21 als Rauhgrund 20 auf dem Rauhgrundträger 15 aus auf den Rauhgrundträger 15 aufgesinterten, kugelförmigen Formkörpern 22, die im Befestigungsbereich Hinterschneidungen 23 bilden. Auf das Halterungs- bett 21 ist bevorzugterweise ein galvanischer Überzug 150 aus Metall auf- gebracht, der die einzelnen Formkörper umgibt und der den von den Formkörpern gebildeten Kulturen angepasst ist, wobei der Überzug 150 auch dem Verlauf der Hinterschneidungen, Einziehungen o. dgl. 23 folgt, so dass ein geschlossener metallischer Überzug erhalten wird ; dadurch wird ein guter Korrosionsschutz für den Rauhgrundträger 15 und somit auch für den Reibbelagträger 11 geschaffen. Der metallische Überzug 150 kann aus Kupfer, Silber, Zinn, Cadmium, Zink, Nickel oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Der Vorteil, den der galvanische Teilüber- zug erbringt, liegt in einer genauen Maßhaltigkeit in Bezug auf die Dicke des Überzuges. Außerdem bleiben die Konturen des Halterungsbettes 21 voll erhalten, so dass trotz des metallischen Überzuges 150 zwischen dem aufgepressten Reibbelagblock 25 und dem Rauhgrund 20 auf dem Rauh- grundträger 15 ein hoher Kraft-und Formschluss besteht.

Neben einem Überzug 150 aus metallischen Werkstoffen kann auch als Überzug ein die gleichen Eigenschaften aufweisender Kunststoff verwen- det werden. Ein derartiger Überzug ist in Fig. 12 bei 150'angedeutet. Als Kunststoffe eignen sich insbesondere solche, die auch bei höheren Tem- peraturen beständig sind, so unter anderem Silikonkautschuk, Trifluo- räthylen, Polytetrafluoräthylen, Polysiloxane u. dgl..

Die Reibmaterialmischung wird unter Zuhilfenahme eines entsprechenden Formelementes auf den mit dem Halterungsbett 21 versehenen Rauh- grundträger 15 derart aufgepresst, dass während des Pressvorganges die Reibmaterialmischung in die Zwischenräume zwischen die einzelnen Formkörper und in diejenigen Räume einfließt, die von Hinterschneidun- gen, Einziehungen u. dgl. 23 gebildet sind. Auf diese Weise erfolgt ver- mittels der Formkörper eine innige Verbindung zwischen dem sich verfor- menden Reibbelagblock 25 und dem Halterungsbett 21, die sich ineinan- der Verkrallen und Verzahnen. Es erfolgt somit eine vollflächige Ausfüllung der Reibmaterialaufnahmefläche auf dem Rauhgrund 20, so dass sich hier keine oder nur eine sehr geringe Anzahl von Freiflächen oder Freiräumen ergibt.

Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann der Rauhgrund 20 auf dem Rauhgrundträger 15 von einem Drahtgitter gebil- det werden, welches mittels einer Schweiß-, Lot-oder andersartigen Ver- bindung auf dem Rauhgrundträger 15 angeordnet ist. Auch mit dieser Ausgestaltung wird eine kraft-und formschlüssige Verbindung mit dem Reibbelagblock 25 erreicht. Dieses Drahtgitter besteht aus Stäben mit ei- nem kreisförmigen, elliptischen, dreieckförmigen Querschnitt oder einer anderen geometrischen Querschnittsform unter Ausbildung von Hinter- schneidungen, Einziehungen o. dgl..

Fig. 13 zeigt einen Reibbelagträger 11 mit darauf angeordnetem Rauh- grundträger 15 mit auf diesem ausgebildeten Rauhgrund 20. Der bei die- ser Ausführungsform gemäß Fig. 13 auf den Rauhgrundträger 15 aufge- brachte Rauhgrund 20 besteht aus einer Anzahl von Greifelementen 115 in Form von zylindrischer oder kegelstumpfförmiger Säulen oder als Ke- gelstumpf, wie im Detail A angedeutet ist. Hierbei ergeben sich die Greif- elemente 115 in einer Makrobetrachtung als Säulen, während sich bei ei- ner anhand der nachfolgenden Figuren noch näher dargestellte Vergröße- rung zeigt, dass die Greifelemente 115 in sich als bizarre Strukturen mit Hinterschneidungen, Einziehungen u. dgl. 114 ausgebildet sind.

In Fig. 15 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der in Abwei- chung zu Fig. 14 die Greifelemente 115'als Pyramiden mit einer dreiecki- gen, viereckigen oder mehreckigen Grundfläche ausgebildet sind. Um hier optimale Halterungs-und Verschleißeigenschaften zu erhalten, ist dabei vorgesehen, dass der Pyramidenwinkel Alpha zwischen der Pyramiden- grundfläche 115a und der Pyramidenseite 115b etwa 60° beträgt, wie im Detail B angedeutet ist.

Der erfindungsgemäße Reibbelag 10 hat den Vorteil, dass trotz Tempe- raturbehandlung keine Materialerweichung oder irgendein Festigkeitsver- lust im Bezug auf den Reibbelagträger 11 erfolgt. Mit"Reibbelagträger"11 ist das Trägerblech bzw. die Trägerplatte bezeichnet, die den Rauh- grundträger 15 mit dem Rauhgrund 20 und dem darauf angeordneten Reibbelagblock 25 trägt.

Die Erfindung ist nicht beschränkt ausschließlich auf Reibbeläge, wie vor- anstehend beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. Unter Belag oder Funktionskörper fallen alle möglichen Verbundkörper mit den ver- schiedensten Materialien.




 
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