DE2708488A1 - FRICTION MATERIAL FOR CLUTCHES, BRAKES OR DGL. - Google Patents

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft einen Reibbelag für Kupplungen, Bremsen od. dgl., der im wesentlichen aus einem Faserfilament besteht, das in ein im wesentlichen aus Elastomeren und Duroplasten und mit anorganischen Füllstoffen versetztes Bindemittelgemisch eingebettet ist.The invention relates to a friction lining for clutches, brakes or the like, which consists essentially of a fiber filament, which is embedded in a binder mixture essentially made up of elastomers and thermosets and mixed with inorganic fillers is.

Wegen der hohen thermischen Belastung, wie sie insbesondere bei Kraftfahrzeug-Reibungskupplungen und -Reibungsbremsen auftreten, wurde bisher der für die betreffenden Bauteile vorgesehene Reibbelag aus einem Gesteinsfaserfilament, insbesondere einem Asbestfa'serfilament hergestellt. Diese sog. "Asbestbeläge¹¹ stellen jedoch wegen des im Betrieb entstehenden, asbeststaubhaltigen Abriebes einen Faktor der Umweltverschmutzung dar, bei dem der begründete Verdacht besteht, daß er für die menschliche Gesundheit schädlich ist. Es wurden daher bereits große Anstrengungen unternommen, asbestfreie bzw. asbestarme Reibbeläge herzustellen, um diese Gefährdung der Umwelt zu beseitigen. Hinzu kommt noch, daß die z. Z. bekannten Asbestvorkommen in vorhersehbarer Zeit ausgebeutet sein werden, so daß auch unter diesem Gesichtspunkt die Notwendigkeit besteht, einen Ersatzstoff für Asbest für den angegebenen Verwendungszweck zu finden. Die bisher beschrittenen Wege erbrachten aber keinerlei Materialien, die den "Asbestbelägen¹¹ in ihren physikalischen Eigenschaften auch nur annähernd gleichwertig gewesen wären. Gleichzeitig wurden jedoch von der Because of the high thermal loading as they occur in particular in motor vehicle friction clutches and -Reibungsbremsen, in particular a Asbestfa'serfilament has been the space provided for the respective components of a friction lining Gesteinsfaserfilament prepared. These so-called "asbestos ^{coverings 11} , however , represent a factor of environmental pollution due to the abrasion containing asbestos dust that occurs during operation, which there is reasonable suspicion that it is harmful to human health. Great efforts have therefore already been made to obtain asbestos-free or low-asbestos produce friction linings to this threat to the environment to eliminate. Added to this is that the z. Z. known asbestos deposits will be exploited in a predictable time so that from this point there is a need to find a substitute for asbestos for the specified purpose However, the paths taken so far did not produce any materials that were even approximately equivalent to ^{the "asbestos coverings 11" in terms of their physical properties.} At the same time, however, the

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Industrie die Anforderungen an die Reibbeläge in Bezug auf thermische und mechanische Festigkeit, Reibwertsstabilität, Verschleißfestigkeit etc. ständig erhöht.Industry the requirements for the friction linings in terms of thermal and mechanical strength, coefficient of friction stability, wear resistance etc. constantly increasing.

Der Erfindung lag also die Aufgabe zugrunde, hochstabile Reibbeläge zu schaffen, die einerseits hinsichtlich ihrer technischenThe invention was therefore based on the object of providing highly stable friction linings to create the one hand in terms of their technical

wenigstens Werte den Werten von "Asbestbelägen"yglelchkommen, andererseits jedoch asbestarm bzw. asbestfrei sind, um so den Anforderungen des Umweltschutzes zu genügen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Faserfilament wenigstens teilweise aus thermisch hochstabilen aromatischen Polyamidfasern der Gattung Aramide besteht. Ein derartiges Faserfilament ist mit den" unter der Bezeichnung Kevlar 29 und Kevlar 49 oder Nomex bekannten Fasern gegeben. Ein mit derartigen Faserfilamenten hergestellter Reibbelag für eine Kraftfahrzeug-Trockenreibungskupplung bietet eine Reihe von Vorteilen. Wegen des geringeren spezifischen Gewichtes des erfindungsgemäßen Reibbelages gegenüber einem herkömmlichen Asbestbelag ergeben sich beispielsweise bei synchronisierten Getrieben erheblich kürzere Schaltzeiten. Die gegenüber Asbest höhere Faserfestigkeit führt zu Reibbelägen mit einer sehr viel höheren Schleuderfestigkeit, die auch den Einsatz in extrem hochtourigen Motoren gestattet. Die hohe Verschleißfestigkeit erlaubt auch den Einsatz bei spezifisch hochbelasteten Kupplungen und verhält sich bei spezifisch hochbelasteten Kupplungen schonend gegenüber den Gegenmaterialien, die beispielsweise aus Grauguß GG 26 bzw. Stahl C 45 bestehen. Die besonderen Fasereigenschaften bewirken beispielsweise bei Kupp-at least values come close to the values of "asbestos coverings", on the other hand however, are asbestos-free or asbestos-free in order to meet the requirements of environmental protection. This object is achieved according to the invention solved in that the fiber filament is at least partially made of thermally highly stable aromatic polyamide fibers Genus aramid consists. Such a fiber filament is known under the name Kevlar 29 and Kevlar 49 or Nomex Fibers given. A friction lining made with such fiber filaments for a motor vehicle dry friction clutch offers a number of advantages. Because of the lower specific weight of the friction lining according to the invention compared to a conventional asbestos covering results in significantly shorter switching times, for example with synchronized gears. the compared to asbestos higher fiber strength leads to friction linings with a much higher resistance to throwning, which is also the use permitted in extremely high-speed engines. The high wear resistance also allows it to be used with specifically high loads Clutches and, in the case of clutches subject to high specific loads, is gentle on the counter materials that for example made of gray cast iron GG 26 or steel C 45. The special fiber properties, for example in coupling

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lungen ein rupffreies Anlaufen und zeigen wenig Neigung zu Wärmefading, was insbesondere auch bei Bremsbelägen von erheblicher Bedeutung ist.lungs have a pick-free start and show little tendency to heat fading, which is particularly important for brake linings.

In Abwandlung der Erfindung läßt sich das Aramid-Faserfilament in Form eines Mlsch^faserfilamentes einsetzen, wobei den Aramidfasern Asbest-, Kohlenstoff-, Zellwoll- und Baumwoll- oder Glasfasern beigemischt werden können. Reine Aramid-Faserfilamente können in allen handelsüblichen Stärken eingesetzt werden. Das anteilige Volumenverhältnis zwischen Bindemittelgemisch (einschließlich Füllstoffe) und dem Aramid-Faserfilament darf zwischen 99:1 und 10:90 liegen. In dem Bindemittelgemisch sind auch solche Stoffe enthalten, die das Reibverhalten modifizieren, wie z. B. Schleifmittel, Gleitmittel bzw. Stoffe, die die Wärmeleitfähigkeit verändern.In a modification of the invention, the aramid fiber filament use in the form of a Mlsch ^ fiber filament, the aramid fibers asbestos, carbon, rayon and cotton or Glass fibers can be added. Pure aramid fiber filaments can be used in all commercially available strengths. That proportional volume ratio between the binder mixture (including fillers) and the aramid fiber filament may be between 99: 1 and 10:90 lie. The binder mixture also contains substances that modify the friction behavior, such as. B. Abrasives, lubricants or substances that change the thermal conductivity.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages durch Einbetten eines Faserfilamentes in ein im wesentlichen aus Elastomeren und Duroplasten bestehendes Bindemittelgemisch. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Aramid-Faserfilament zunächst mit einem Duroplast-Harzüberzug versehen wird, anschließend in üblicher Weise mit dem Bindemittelgemisch getränkt, getrocknet, geformt und verpreßt wird. Durch das Aufbringen des Harzüberzuges auf das Faserfilament vor dem Tränken mit dem Bindemittel gelingt es, das Faserfilament trotz seiner glätten Oberflächen der Einzelfasern beim fertigen Reibbelag fest im Bindemittel zu verankern. Als Duroplaste kommenThe invention also relates to a method for producing a friction lining by embedding a fiber filament in it Binder mixture consisting essentially of elastomers and thermosets. According to the invention it is provided that the Aramid fiber filament is first provided with a thermosetting resin coating, then soaked in the usual way with the binder mixture, dried, shaped and pressed. By the application of the resin coating to the fiber filament before the impregnation with the binder succeeds in spite of the fiber filament its smooth surfaces of the individual fibers in the finished friction lining firmly anchored in the binder. Come as thermosets

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hler beispielsweise Phenol-, (sowohl Resole als auch Novolacke), Epoxi-, Melaminharze oder dgl. in Betracht.for example phenolic, (both resoles and novolaks), Epoxy, melamine resins or the like. Consider.

Anhand einer schemaüschen Zeichnung wird ein Reibbelag gemäß der Erfindung näher erläutert. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist auf einer festen Trägerplatte 1, beispielsweise aus Metall, ein Reibbelag 2 durch Klebung, Nietung od. dgl. fest aufgebracht. Der Reibbelag 2 besteht hierbei aus einer Vielzahl im wesentlichen parallel nebeneinander verlaufenden Faserfilamenten 3, die im wesentlichen aus Aramidfasern bestehen. Die Faserfllamente sind in eine Bindemittelmatrix 4 in Üblicher Weise eingebettet, wobei der feste Verbund zwischen den einzelnen Faserfilamenten 3 durch Heißpressen erzielt wird.Using a schematic drawing, a friction lining is shown in accordance with the invention explained in more detail. As shown in the drawing, is on a fixed support plate 1, for example made of metal, a friction lining 2 by gluing, riveting or the like. Firmly applied. The friction lining 2 consists of a large number of fiber filaments 3 running essentially parallel to one another, which essentially consist of aramid fibers. The fiber flakes are embedded in a binder matrix 4 in the usual way, the solid bond between the individual fiber filaments 3 is achieved by hot pressing.

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Leerse iteBlank

Claims (6)

Maxton · Maxton · Langmaack PatentanwälteMaxton · Maxton · Langmaack patent attorneys 2/Ü84882 / Ü8488 Patentanwalt· Maxion & Langmaack Pferdm.ngeastr. 50 - SOOO Köln StPatent attorney Maxion & Langmaack Pferdm.ngeastr. 50 - SOOO Cologne St Robert Bred« (1895-1943) Ludwig Hammercen (1909-1944) . - . _ηηη»» -r. i_ ·» „~ Robert Bred «(1895-1943) Ludwig Hammercen (1909-1944). -. _ηηη »» -r. i_ · » “ ~ -. Alfred Maxton er.-. Alfred Maxton he. Anmelderin: BERAL-Bremsbelag KG _{Alfred M}a*ton jr. Applicant: BERAL-Bremsbelag KG _{Alfred M} a * ton jr. Wilhelm Bergee. Jürgen LangmaackWilhelm Bergee. Jürgen Langmaack 5277 Marienheide _Dlp,o_m-i„„en,eur.5277 Marienheide _Dlp , o _m -i "" en, eur. 5000 Köln5000 Cologne Unsere Zeichen DatumOur signs date 918 ρ 771 25.02.77918 ρ 771 02.25.77 Bezeichnung; Reibmaterial für Kupplungen, Bremsen od. dgl. Description; Friction material for clutches, brakes or the like. Ansprüche:Expectations: ΓΚ, Reibmaterial für Kupplungen. Bremsen od. dgl., das im wesentlichen aus einem Faserfilament besteht, das in ein aus Elastomeren und Duroplasten bestehendes Bindemittelgemisch eingebettet ist. dadurch gekennzeichnet . daß das Faserfilament (3) wenigstens teilweise aus thermisch hochstabilen aromatischen Polyamidfasern der Gattung der Aramide besteht.ΓΚ, friction material for clutches. Brakes or the like, which consists essentially of a fiber filament, which is made of elastomers and thermosetting plastic is embedded. characterized . that the fiber filament (3) consists at least partially of thermally highly stable aromatic polyamide fibers of the aramid species. 2. Reibmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aramid-Faserf!lament (3) in Jeder handelsüblichen Stärke eingesetzt werden kann.2. Friction material according to claim 1, characterized in that the aramid fiber filament (3) in each commercially available Strength can be used. 809835/0342809835/0342 Telefon: (0221) 380238 - Telegramm: Inventator Köln ■ Telex: 8883555 max d f 12 Postscheckkonto Köln (BLZ 37010050) Kto.-Nr. 152251-500 ■ Deutsche Bank AG Köln (BtZ 37070060) Kto.-Nr. 1236181Telephone: (0221) 380238 - Telegram: Inventator Cologne ■ Telex: 8883555 max f 12 Postal check account Cologne (BLZ 37010050) account no. 152251-500 ■ Deutsche Bank AG Cologne (BtZ 37070060) account no. 1236181 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 3. Reibmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das anteilige Volumenverhältnis zwischen Bindemittelgemisch (einschl. Füllstoffe) und Aramid-Faserfilament (3) zwischen 99:1 und 10:90 gelegen ist.3. friction material according to claim 1 or 2, characterized in that that the proportional volume ratio between the binder mixture (including fillers) and aramid fiber filament (3) is between 99: 1 and 10:90. 4. Reibmaterial nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserfilament (3) neben Aramidfasern noch andere Fasern organischer bzw. anorganischer Herkunft enthält. 4. friction material according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the fiber filament (3) contains other fibers of organic or inorganic origin in addition to aramid fibers. 5. Reibmaterial nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm Stoffe enthalten sind, die das Reibverhalten modifizieren, wie Gleitmittel, Schleifmittel bzw. Stoffe, die die Wärmeleitfähigkeit verändern.5. friction material according to claim 1-4, characterized in that it contains substances that Modify friction behavior, such as lubricants, abrasives or substances that change the thermal conductivity. 809835/0342809835/0342 -S--S- 6. Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages durch Einbetten eines Faserfilamentes in ein im wesentlichen aus Elastomeren und Duroplasten bestehendes Bindemittelgemisch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Aramid-Faserfilament zunächst mit einem Duroplast-Harzüberzug versehen wird und anschließend in an sich bekannter Weise mit dem Bindemittelgemisch getränkt, geformt und verpreßt wird.6. Process for producing a friction lining by embedding a fiber filament in a binder mixture consisting essentially of elastomers and thermosets according to one of the Claims 1 to 5, characterized in that the aramid fiber filament is initially covered with a duroplastic resin coating is provided and then soaked in a known manner with the binder mixture, shaped and pressed. 309835/0342309835/0342