DE3028961A1

DE3028961A1 - Bremsklotz, bremsbacke mit dem bremsklotz und verfahren zur herstellung des bremsklotzes

Info

Publication number: DE3028961A1
Application number: DE19803028961
Authority: DE
Inventors: Matthew Lyon Peacock; Robin Rhodes
Original assignee: TI Raleigh Industries Ltd
Current assignee: TI Raleigh Industries Ltd
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1980-07-30
Publication date: 1981-02-19
Also published as: DE3028961C2; BE884542A; NL8004372A; IT8049383A0; KR830003673A; FR2462330B1; FR2462330A1; JPS5624232A; IT1145305B; NL176063C

Description

TlEDTKE - BOHLING - KlMKE

GO Dipl.-Ing. H.Tiedtke

RUPE - Pellmann

Dipi.-chem. a

Dipl.-Ing. R. Kinne - 5 - Dipl.-lng. R Grupe

Dipl.-Ing. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 2024 8000 München 2

Tel.: 089-53 96 53 Telex: 5-24 845 tipat

cable: Germaniapatent Münch

30. Juli 19 80

DE 0566/case PP1222R

TI Paleioh Limited
Nottingham / England

Bremsklotz, Bremsbacke mit dem Bremsklotz und Verfahren zur Herstellung des Bremsklotzes

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Bremsklotz und insbesondere auf einen Bremsklotz, der für Fahrräder bestimmt ist und gegen die Felge eines Rades gedrückt wird, um eine Bremskraft zu erzeugen.

Der erfindungsgemäße Bremsklotz umfaßt einen Block aus elastomerem Material sowie eine Oberflächenschicht aus chromgegerbtem Leder, die an einer Oberfläche des Blocks befestigt ist.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Bremsbacke, d.h. eine Bremsklotzbaugruppe. Diese umfaßt eine Haltebacke mit Mitteln zum Befestigen der Bremsbacke an einem Bremsmechanismus, einen Klotz aus elastomerem Material, der zumindest eine solche Ausbildung aufweist, daß dadurch der Klotz an der Haltebacke befestigbar ist, sowie eine Oberflächenschicht aus

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chromgegerbtem Leder, die an einer Oberfläche des elastomeren Klotzes befestigt ist, die dessen in Eingriff mit der Haltebacke stehendem Abschnitt gegenüberliegt.

Die Schicht aus chromgegerbtem Leder, die den Reibbelag des Bremsklotzes bildet, kann am elastomeren Klotz mit Hilfe eines beliebigen geeigneten Mittels befestigt sein, beispielsweise durch Kleben unter Verwendung eines Bindemittels. Vorzugsweise wird die Lederschicht jedoch dadurch am elastomeren Klotz angebracht, daß der elastomere Klotz direkt an die Lederschicht angeformt wird.

Schließlich bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Bremsklotzes. Gemäß diesem Verfahren wird ein Streifen aus chromgegerbtem Leder auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 3 % getrocknet, der getrocknete Streifen dann in eine Form gegeben und eine Elastomermasse in die Form eingeleitet, die unter Bildung eines elastomeren Klotzes gehärtet bzw. vulkanisiert wird und eine Verbindung mit der Lederschicht eingeht.

Die Lederschicht wird auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 3 % getrocknet, um zu verhindern, daß die Lederschicht während des Formvorgangs denaturiert. Vorzugsweise wird der Feuchtigkeitsgehalt der Lederschicht allerdings während des Trocknens unter 1 % gesenkt, damit vor dem Formvorgang eine gewisse Reabsorption erfolgen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bremsklotzes; und

Figur 2 eine isometrische Darstellung einer zerlegten

Bremsbacke mit dem Bremsklotz gemäß Figur 1.

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Ein in den Figuren 1 und 2 dargestellter Bremsklotz 10 umfaßt einen Gummiblock bzw. Gummiklotz 11, der eine Härte von 9 0 auf der IRH-Härteskala hat. In die Oberseite 13 des Gummiblocks 11 ist eine 3 mm dicke Lederschicht 12 aus chromgegerbter Rinderhaut, insbesondere Ochsenhaut, eingesetzt. Die Längsränder des Gummiklotzes 11 überlappen die Längsränder der Lederschicht 12. Die Oberseite der Lederschicht 12 ist bezüglich der Basis des Gummiklotzes 11 geneigt, und die Lederschicht 12 ist bezüglich der Oberseite des Gummiklotzes 11 symmetrisch derart angeordnet, daß die an die Abschnitte der sich überlappenden Längsränder des Gummiklotzes 11 an der Oberseite der Lederschicht 12 angrenzenden Winkel gleich sind und ungefähr 10° betragen. Wenn die Ränder der Lederschicht auf diese Weise überlappt bzw. abgedeckt sind, ist dadurch wesentlich die Haftung zwischen der Lederschicht 12 und dem Gummiklotz 11 verbessert, wobei die Schälfestigkeit um ungefähr 30 % erhöht ist.

Nahe der Basis des Gummiklotzes 11 sind dreieckige Ausnehmungen 14 ausgebildet, die einen keilförmigen Abschnitt 15 begrenzen. Im Betrieb ist der Bremsklotz 10 in einer Haltebacke 16 befestigt, die aus gebogenem Blech hergestellt ist. Die Haltebacke 16 umfaßt eine Grundplatte 17, zwei nach oben vorstehende Endwände 18 sowie zwei nach oben vorstehende Seitenwände 19. Die Grundplatte 17 weist eine Ausnehmung auf, die den rechteckigen Kopf einer Schraube 21 aufnimmt, die zur Befestigung der Bremsklotzbaugruppe, d.h. der Bremsbacke, an einem Bremsmechanismus dient. Wenn der Bremsklotz 10 an der Haltebacke 16 befestigt ist, ist der keilförmige Abschnitt 15 zusammengedrückt. Die Seitenwände 19 der Haltebacke verlaufen schräg nach innen geneigt, so daß sie dem keilförmigen Abschnitt 15 des Gummiklotzes 11 entsprechen.

Der in Figur 1 dargestellte Bremsklotz wird hergestellt, indem der Gummiklotz 11 direkt an die Lederschicht 12 aus

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chromgegerbter Rinderhaut angeformt wird. Die fein texturierte Epidermisschicht des Leders wird zunächst durch Schaben oder Schleifen entfernt, bis die grobfaserige Lederstruktur freiliegt. Die freigelegte Oberfläche 22 wird dann mit einem Bindemittel beschichtet, beispielsweise mit "CHEMLOK 220", das von der Firma Hughson Chemicals vertrieben wird und eine Lösung organischer Polymere und dispergierter Füllstoffe in einem Xylol-Perchlorethylen-Lösungsmittelsystem umfaßt. Das behandelte Leder wird dann in Streifen zerschnitten, die etwas Übermaß haben, damit sie schrumpfen können. Die Streifen werden bei einer Temperatur im Bereich von 105 bis 110° C während einer Zeitdauer von drei Stunden in einem belüfteten Ofen erwärmt, um den Feuchtigkeitsgehalt des Leders auf weniger als 1 % zu senken. Die getrockneten Lederstreifen werden entweder unmittelbar danach an den elastomeren Klotz angeformt oder in einem feuchtigkeitsfreien Behälter so gelagert, daß sie aus der umgebenden Atmosphäre nicht mehr Feuchtigkeit absorbieren, als daß der Feuchtigkeitsgehalt 3 % beträgt.

Die getrockneten Lederstreifen werden in eine geeignete Form so gelegt, daß die behandelte Oberfläche 22 des jeweiligen Lederstreifens der Formhöhlung zugewandt ist. Die Längsränder der Formfläche, an der der Lederstreifen anliegt, haben eine Abrundung oder Fase von 1 mm, wobei auch ein anderer Wert im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm möglich ist, so daß der Lederstreifen an den gekrümmten bzw. angefasten Rändern anliegt und etwas in Abstand von der benachbarten Oberfläche der Form gehalten wird. In die Form wird dann eine Gummimasse bzw. Gummiverbindung eingefüllt, wobei nach einem Druckformverfahren gearbeitet wird. Aufgrund des auf den Lederstreifen wirkenden flüssigkeitsstatischen Drucks wird dieser gegen die Ränder der Form gedrückt und dadurch in Querrichtung der Form genau mittig ausgerichtet. Ferner führt dies zur Bildung einer Dichtung zwischen den Rändern

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des Lederstreifens und der Form, so daß die Gummimasse nicht zwischen die freie Oberfläche des Lederstreifens und die dieser benachbarte Formfläche eindringen kann. Der flüssigkeitsstatische Druck preßt ferner die Oberseite des Leder-Streifens gegen die benachbarte Oberfläche der Form. Die Gummimasse wird dann bei 155° C während sechs Minuten gehärtet bzw. vulkanisiert. Danach kann dann das aus Gummi und Leder zusammengesetzte Teil der Form entnommen werden. Es wird dann in einzelne Längsabschnitte zerschnitten, die die einzelnen Bremsklötze bilden. Diese Bremsklötze können dann in die Haltebacken eingesetzt werden, wie dies in Figur 2 gezeigt ist.

Die vorstehend beschriebenen Bremsklötze haben im Vergleich zu herkömmlichen Bremsklötzen eine stark verbesserte Bremswirkung bei Nässe, während ihre Bremswirkung bei Trockenheit übliche Werte hat. Die Bremsklötze wurden beispielsweise in einer Felgenbremse untersucht, die auf eine Felge aus chromplattiertem Stahl wirkte. Bei herkömmlichen Bremsklotzen aus Gummi betrug die Anhaltestrecke aus einer Geschwindigkeit von 24 km/h bei Trockenheit 4,5 m und aus einer Geschwindigkeit von 16 km/h bei Nässe 15 m. Mit erfindungsgemäßen Bremsklötzen betrug die Anhaltegeschwindigkeit aus einer Geschwindigkeit von 24 km/h bei Trockenheit 4,5 m und aus einer Geschwindigkeit von 16 km/h bei Nässe 3 m.

Der beim erfindungsgemäßen Bremsklotz vorgesehene elastomere Klotz stellt ein besonders zweckmäßiges Mittel zum Tragen der Reibschicht aus Leder dar. Der elastomere Klotz verhindert Spannungskonzentrationen und ermöglicht die natürliche Ausdehnung und Zusammenziehung des Leders aufgrund von Wasseraufnahme bzw. Wasserabgabe und beim Strecken unter Last. Ferner verformt sich der elastomere Klotz unter Einwirkung der Klemmkraft, die vom Bremsmechanismus ausgeübt wird, wenn die Bremse angelegt wird, so daß er dafür sorgt, daß die ge-

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samte Oberfläche des Leders gleichmäßig belastet an die Gegenfläche angelegt wird. Wenn die Lederschicht verschlissen sein sollte, bevor der Bremsklotz erneuert wird, oder wenn sie sich aus irgendwelchen Gründen vom elastomeren Klotz lösen sollte, bildet der elastomere Klotz immer noch einen Bremsklotz mit herkömmlicher Bremswirkung. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Gummiklotz 11, da er aus elastomerem Material besteht, mit gleicher Geometrie wie herkömmliche Bremsklötze aus Gummi hergestellt werden kann, so daß der erfindungsgemäße Bremsklotz direkt in vorhandene Haltebacken, Bremsbügel und dergleichen eingesetzt werden kann. Durch das direkte Anformen des elastomeren Klotzes an die Lederschicht werden Dickenunterschiede der Lederschicht automatisch ausgeglichen.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist erwähnt, daß die Lederschicht eine Dicke von 3 mm hat. Die Lederschicht kann jedoch auch eine andere Dicke haben. Zumindest sollte sie 1,5 mm betragen, und vorzugsweise liegt sie im Bereich von 2 bis 5 mm. Leder aus Rinderhaut ist für den vorliegenden Anwendungsfall besonders geeignet; es können jedoch auch andere chromgegerbte Häute mit erforderlicher Dicke benutzt werden. Die Trocknung des Leders erfolgt vorzugsweise durch Erwärmen auf eine Temperatur zwischen 100 und 120° C für eine Dauer von 1,5 bis 3 Stunden.; andere Trockenverfahren können jedoch auch angewendet werden.

Bei dem verwendeten Elastomer kann es sich um eine natürliche oder synthetische vulkanisierbare Gummimischung handeln. Das Elastomer hat vorzugsweise eine Härte von 80 bis 95 auf der IRH-Härteskala.

Um zu verhindern, daß die getrocknete Lederschicht während des Härtens des Gummiklotzes denaturiert, soll es möglich sein, die Gummiiiiischung durch Erwärmung bei 155°C während

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bis zu 10 Minuten zu härten. Gummimischungen, die bei höheren Temperaturen oder während einer längeren Zeitdauer härten, können benutzt werden; dann müssen jedoch Vorkehrungen getroffen werden, um die Denaturierung des Leders zu verhindern. Beispielsweise kann derjenige Abschnitt der Form, in dem sich das Leder befindet, mit Hilfe von Wasser gekühlt werden und/oder eine Schicht Isoliermaterial kann zwischen der Lederschicht und der Form angeordnet werden. Die erfindungsgemäß verwendeten Gummimischungen sollen nicht zu viel öl bzw. Entformungsmittel enthalten, da diese in die Lederschicht eindringen können und die Reibeigenschaft des Lederschicht beeinträchtigen können.

An der vorstehend beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremsklotzes können zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die der Sicherung des Bremskotzes in der Haltebacke dienende Formgebung auf zweckmässige Weise beliebig anders gestaltet sein. Die Haltebacken der Bremsbacken können ebenfalls eine beliebige andere zweckmäßige Ausbildung haben. Bei dem in den Figuren 1 und dargestellten Bremsklotz sind die Oberfläche der Lederschicht und die Oberfläche des Gummiklotzes, an denen diese Teile miteinander verbunden sind, eben. Diese Oberflächen und/oder die freie Oberfläche der Lederschicht können jedoch in Längsrichtung und/oder in Querrichtung derart profiliert sein, daß sie der Oberfläche entsprechen, auf die die Bremse wirkt, beispielsweise der Oberfläche der Felge eines Rades eines Fahrrades.

Bei der Erfindung handelt es sich somit im wesentlichen um einen Bremsklotz, der beispielsweise für Fahrräder geeignet ist und gegen die Felge eines Rades des Fahrrades gedrückt wird, um eine Bremskraft zu erzeugen. Der Bremsklotz umfaßt einen Klotz aus elastomerem Material mit einer Oberflächen-

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schicht aus chromgegerbtem Leder, die an einer Oberfläche des elastomeren Klotzes befestigt ist. Dieser Bremsklotz kann hergestellt werden, indem der elastomere Block direkt auf die Oberflächenschicht aus Leder aufgeformt wird.

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Claims

Patentansprüche

1 .) Bremsklotz mit einem Klotz aus elastomerem Material, gekennzeichnet durch eine Lederschicht (12) aus chromgegerbtem Leder, die an einer Oberfläche des elastomeren Blocks (11) befestigt ist.
2. Bremsklotz nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß der elastomere Block (11) auf der IRH-Härteskala eine Härte im Bereich von 8 0 bis 95 hat.
3. Bremsklotz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der elastomere Block (11) aus vulkanisiertem Gummi hergestellt ist.
4. Bremsklotz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Lederschicht (12) aus chromgegerbter Rinderhaut besteht.

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070

Dresdner Bank (München) Kto. 3939

Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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5. Bremsklotz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet ,

daß die Lederschicht (12) eine Dicke von zumindest 1,5 mm hat.
5
6. Bremsklotz nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet , daß die Lederschicht (12) eine Dicke von 2 bis 5 mm hat.
7. Bremsklotz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lederschicht (12) symmetrisch bezüglich der Oberseite (13) des elastomeren Klotzes (11) angeordnet ist und daß die Längsränder des elastomeren Klotzes die Längsränder der Lederschicht überlappen bzw. überdecken.
8. Bremsklotz nach einem der Ansprüche 1 nis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die freie Oberfläche der Lederschicht (12) in Längsrichtung und/oder in Querrichtung profiliert ist.
9. Bremsbacke mit einer Haltebacke, zu der Mittel zum Befestigen der Bremsbacke an einem Bremsmechanismus gehören, und mit einem Bremsklotz aus elastomerem Material, der derart ausgebildet ist, daß er an der Haltebacke befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsklotz als Bremsklotz nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist und daß die Lederschicht (12) auf derjenigen Seite des Bremsklotzes angeordnet ist) die dem in Eingriff mit der Haltebacke (16) stehenden Abschnitt (15) des elastomeren Blocks (11) gegenüberlxecrt.
10. Verfahren zur Herstellung eines Bremsklotzes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet ,

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daß ein Streifen chromgegerbtes Leder auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 3 % getrocknet wird, daß der getrocknete Streifen in eine Form gegeben wird und daß eine Elastomermasse in die Form eingeleitet und gehärtet wird, so daß ein elastomerer Klotz entsteht, der mit dem Streifen aus Leder verbunden ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet , daß der Streifen aus chromgegerbtem Leder auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 1 % getrocknet wird, bevor er in die Form gegeben wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,

dadurch gekennzeichnet , daß der Streifen aus chromgegerbtem Leder durch Erwärmen auf eine Temperatur zwischen 100 und 120° C getrocknet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die fein texturierte Epidermisschicht des Leders entfernt wird, bevor das Leder getrocknet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet , daß die Epidermisschicht des Leders durch Schaben oder Schleifen entfernt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß diejenige Oberfläche der Schicht aus dem Streifen aus Leder, an der der elastomere Klotz angeformt wird, vor dem Trocknen mit einem Bindemittel beschichtet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15,

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dadurch gekennzeichnet , daß diejenige Formfläche, gegen die der Streifen aus Leder während des Formens gelegt ist, mit abgerundeten oder angefasten Längsrändern versehen ist, so daß dann, wenn die Elastomermasse eingeleitet wird, der auf den Streifen aus Leder wirkende flüssigkeitsstatische Druck den Streifen in Anlage an den abgerundeten oder angefasten Längsrändern drückt und so weit zwischen die Ränder drückt, bis der Streifen in Querrichtung innerhalb der Form mittig ausgerichtet ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet , daß die Längsränder der Form, an denen der Streifen aus Leder angelegt wird, einen Radius bzw. eine Fase von 0,5 mm bis 2,0 mm haben.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß der elastomere Klotz nach einem Druckformverfahren geformt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Elastomermasse durch Erwärmen auf eine Temperatur von bis zu 155° C für die Dauer von 10 Minuten gehärtet wird.

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