Reibbelag Die Erfindung betrifft einen Reibbelag, beispielsweise für
Bremsen oder Kupplungen. Üblicherweise werden Reibbeläge, wie z. B. Bremsbeläge
und Kupplungsscheiben, in der Weise hergestellt, daß eine Masse aus anorganischen
Stoffen, die als Füllstoff und Reibungsträger dienen, und aus organischen Bindemitteln
unter Druck und Hitze zu mechanisch festen Körpern verpreßt wird. Als Bindemittel
werden beispielsweise natürlicher oder synthetischer Kautschuk oder Harze, z. B.
Phenolharze, Kresolharze, Cumaronharze oder Kolophonium, verwendet.- Als Füllstoff
und Reibungsträger verwendete Stoffe sind beispielsweise Asbest, Magnesiumoxyd,
Aluminiumoxyd (Tonerde), Kieselsäure (Quarz), Calciumcarbonat (Kreide), Thomasmehl
oder Talkum, weiterhin aber auch Metalle, wie z. B. Messingpulver, Messingwolle,
Eisenpulver oder Stahlwolle. Die Art des verwendeten Bindemittels sowie die Art
und Menge der verwendeten Füllstoffe richtet sich in bekannter Weise nach dem Verwendungszweck
des Reibbelages, beispielsweise nach dem gewünschten Reibungskoeffizienten und nach
der Temperatur, der der Reibbelag im Betrieb durch Erwärmung ausgesetzt wird.Friction lining The invention relates to a friction lining, for example for
Brakes or clutches. Usually friction linings, such as. B. brake pads
and clutch plates, made in such a way that a mass of inorganic
Substances that serve as fillers and friction carriers, and made from organic binders
is pressed under pressure and heat to form mechanically solid bodies. As a binder
are for example natural or synthetic rubber or resins, e.g. B.
Phenolic resins, cresol resins, coumarone resins or rosin, used.- As a filler
substances used and friction carriers are, for example, asbestos, magnesium oxide,
Aluminum oxide (clay), silica (quartz), calcium carbonate (chalk), Thomas flour
or talc, but also metals, such as. B. brass powder, brass wool,
Iron powder or steel wool. The type of binder used and the type
and the amount of fillers used depends in a known manner on the intended use
of the friction lining, for example according to the desired coefficient of friction and after
the temperature to which the friction lining is exposed during operation due to heating.
Es ist nun bekannt, daß Reibbeläge, welche rostbildende, metallische
Bestandteile, wie z. B. Eisenpulver oder Stahlwolle, enthalten, sehr leicht anrosten
und daß sich auch auf dem metallischen Gegenmaterial für den Reibbelag, z. B. der
Bremstrommel, sehr schnell Rost bilden kann. Die Rostbildung wird noch begünstigt,
wenn das Reibbelagmaterial alkalisch reagierende Stoffe enthält, wie beispielsweise
Magnesiumoxyd und Calciumoxyd. Diese Rostbildung sowohl an den metallischen Bestandteilen
des Reibbelags als auch an dem metallischen Gegenmaterial ist mit erheblichen Nachteilen
verbunden. Durch das Anrosten sowie durch schmirgelndes Rostpulver können Riefen
im Reibbelag und im Gegenmaterial hervorgerufen und die Lebensdauer sowohl des Reibbelags
als auch des Gegenmaterials beeinträchtigt werden. Beispielsweise ist es eine bei
Bremsen von Kraftfahrzeugen bekannte Erscheinung, daß bei feuchter Witterung eingedrungene
Feuchtigkeit oder kondensierte Feuchtigkeit schnell zu einem Anrosten des Bremsbelags
und der Bremstrommel führen kann. Schon nach einer kurzen Zeit, während der die
Bremse nicht betätigt worden ist, beispielsweise wenn das Fahrzeug eine Nacht über
stillgestanden hat, kann die Rostbildung bei einem plötzlichen Gebrauch der Bremse
zum Blockieren führen, wodurch sehr leicht Unfälle verursacht werden.It is now known that friction linings, which rust-forming, metallic
Components such as B. iron powder or steel wool contain, rust very easily
and that also on the metallic mating material for the friction lining, z. B. the
Brake drum, rust can form very quickly. The rust formation is further promoted,
if the friction lining material contains alkaline substances, such as
Magnesium oxide and calcium oxide. This rust formation on both the metallic components
the friction lining as well as the metallic counter material has considerable disadvantages
tied together. Scoring can be caused by rusting and by abrasive rust powder
caused in the friction lining and in the mating material and the service life of both the friction lining
as well as the counter material are impaired. For example, there is one at
Braking of motor vehicles known phenomenon that penetrated in wet weather
Moisture or condensed moisture can quickly rust the brake lining
and the brake drum can lead. After a short time, during which the
Brake has not been applied, for example if the vehicle has been overnight
has stood still, sudden use of the brake may cause rust
block, which is very easy to cause accidents.
Man hat bereits versucht, die Rostbildung durch Zugabe von Mennige
oder Bleicyanamid zur Reibbelagmasse zu unterbinden, hat aber damit keinen nennenswerten
Erfolg erzielen können. Das Anrosten sowohl der metallischen Bestandteile im Reibbelag
als auch das Anrosten des Gegenmaterials für den Reibbelag und die hierdurch verursachten
Mängel werden bei dem Reibbelag nach der Erfindung dadurch vermieden, daß der Belag
Phosphorsäure oder wasserlösliche, Phosphorsäure enthaltende Verbindungen organischer
oder anorganischer Art enthält. Derartige organische Phosphorsäureverbindungen sind
beispielsweise Ester der Phosphorsäure, z. B. Butylphosphorsäure, und derartige
anorganische Phosphorsäureverbindungen sind beispielsweise Salze der Phosphorsäure,
z. B. Ammoniumphosphat. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch den Zusatz
von Phosphorsäure oder wasserlöslichen Phosphorsäureverbindungen ein Anrosten nicht
nur der metallischen Bestandteile im Reibbelag, sondern auch des metallischen Gegenmaterials
für den Reibbelag vermieden wird. Es hat sich weiterhin überraschenderweise gezeigt,
daß zur Erzielung dieser Wirkung schon ganz geringe Zusätze von weniger als 1 Gewichtsprozent
der Reibbelagmasse, beispielsweise 0,2 Gewichtsprozent Phosphorpentoxyd, genügen.
Da der Reibwert eines Reibbelages bekanntlich von der Art und Menge der verwendeten
Füllstoffe abhängt, wird die Menge an Phosphorsäure oder phosphorsäurehaltigen Verbindungen,
welche zugesetzt werden kann, nach oben durch die Höhe des Reibwertes, den der Belag
haben soll, begrenzt. Auch würde sich bei zu hohen Zusätzen der Reibbelag zu leicht
durch einwirkende Feuchtigkeit auflösen. Auch aus preislichen Gründen wird man nach
Möglichkeit große Zusätze vermeiden. Als obere Grenze wird daher ein Zusatz von
etwa 20 Gewichtsprozent in Frage kommen. Es können also somit Mengen von etwa 0,05
bis 20 Gewichtsprozent an Phosphorsäure oder phosphorsäurehaltigen Verbindungen
zugesetzt werden. In besonders vorteilhafter Weise erfolgt der Zusatz in einer Menge
von 0,2 bis
2 Gewichtsprozent der Reibbelagmasse. Die Herstellung
des Reibbelags nach der Erfindung erfolgt vorteilhafterweise derart, daß die Phosphorsäure
oder Phosphorsäure enthaltende Verbindung in fester oder flüssiger Form in die aus
den bekannten Stoffen zusammengesetzte Belagmasse eingeknetet oder eingemischt wird,
welche sodann in üblicher Weise unter Druck und Hitze zum Reibbelag verpreßt wird.Attempts have already been made to prevent rust formation by adding red lead
or lead cyanamide to prevent the friction lining compound, but does not have any noteworthy effect
Be able to achieve success. The rusting of both the metallic components in the friction lining
as well as the rusting of the counter material for the friction lining and the caused by it
Defects are avoided in the friction lining according to the invention in that the lining
Phosphoric acid or water-soluble, phosphoric acid-containing compounds of organic compounds
or of an inorganic nature. Such organic phosphoric acid compounds are
for example esters of phosphoric acid, e.g. B. butyl phosphoric acid, and the like
inorganic phosphoric acid compounds are, for example, salts of phosphoric acid,
z. B. ammonium phosphate. It has surprisingly been found that the addition
phosphoric acid or water-soluble phosphoric acid compounds do not rust
only the metallic components in the friction lining, but also the metallic counter material
for the friction lining is avoided. It has also been shown, surprisingly,
that to achieve this effect even very small additives of less than 1 percent by weight
the friction lining material, for example 0.2 percent by weight phosphorus pentoxide, suffice.
Since the coefficient of friction of a friction lining is known to depend on the type and amount of used
Depending on fillers, the amount of phosphoric acid or compounds containing phosphoric acid,
which can be added, upwards by the level of the coefficient of friction that the lining
should have limited. If the additives were too high, the friction lining would also become too light
dissolve by acting moisture. Also for price reasons one is after
Possibility to avoid large additives. An addition of
about 20 percent by weight are possible. So it can be amounts of about 0.05
up to 20 percent by weight of phosphoric acid or compounds containing phosphoric acid
can be added. In a particularly advantageous manner, the addition takes place in an amount
from 0.2 to
2 percent by weight of the friction lining material. The production
of the friction lining according to the invention is advantageously carried out in such a way that the phosphoric acid
or phosphoric acid-containing compound in solid or liquid form in the from
Covering compound composed of known substances is kneaded or mixed in,
which is then pressed in the usual way under pressure and heat to form the friction lining.
Als Beispiel für einen Reibbelag nach der Erfindung wird nachstehend
die Zusammensetzung eines Bremsbelages für Personenkraftwagen angegeben: 40 Gewichtsprozent
Asbest, 25 Gewichtsprozent Stahlwolle, 10 Gewichtsprozent synthetischer Kautschuk,
0.5 Gewichtsprozent Tetramethylthiuramdisulfid als Vulkanisiermittel, 10 Gewichtsprozent
Kresolharz, 8 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd, 6 Gewichtsprozent Magnesiumoxyd, 0,5
Gewichtsprozent sek. Ammoniumphosphat.The following is an example of a friction lining according to the invention
the composition of a brake lining for passenger cars is given: 40 percent by weight
Asbestos, 25 percent by weight steel wool, 10 percent by weight synthetic rubber,
0.5 percent by weight of tetramethylthiuram disulfide as a vulcanizing agent, 10 percent by weight
Cresol resin, 8 percent by weight aluminum oxide, 6 percent by weight magnesium oxide, 0.5
Weight percent sec. Ammonium phosphate.
Die Einwirkung phosphorsäurehaltiger Lösungen ein- und zweibasischer
Metallphosphate auf Eisen ist an sich bekannt. Unter Wasserstoffentwicklung entstehen
praktisch unlösliche Schutzschichten dreibasischer Phosphate, die einen guten Haftgrund
für Anstriche und, beispielsweise mit Öl imprägniert, auch einen Rostschutz bilden.
Hierauf beruhen die unter den Bezeichnungen Phosphatierung, Parkerisieren, Coslettisieren,
Atramentieren, Bondern usw. bekannten Verfahren, bei denen durch Eintauchen von
Eisen in Phosphatlösung eine Eisenphosphatschicht auf der Oberfläche des Eisens
als Rostschutz gebildet wird. Obwohl diese Verfahren seit langem bekannt sind, ist
bisher nicht erkannt worden, daß allein durch die Zugabe von Phosphorsäure oder
wasserlöslichen, phosphorsäurehaltigen Verbindungen zur Reibbelagmasse das Anrosten
der Reibbeläge und des Gegenmaterials für die Reibbelege vermieden werden kann.The action of solutions containing phosphoric acid of monobasic and dibasic
Metal phosphates on iron are known per se. Formed with evolution of hydrogen
practically insoluble protective layers of tribasic phosphates, which provide a good primer
for painting and, for example impregnated with oil, also form a rust protection.
The terms phosphating, Parkerizing, Coslettizing,
Atramentieren, Bondern, etc. known methods in which by immersion of
Iron in phosphate solution creates an iron phosphate layer on the surface of the iron
is formed as a rust protection. Although these procedures have long been known, is
so far not been recognized that solely by the addition of phosphoric acid or
water-soluble, phosphoric acid-containing compounds to the friction lining mass prevent rusting
the friction linings and the mating material for the friction linings can be avoided.
Es ist auch bereits bekannt, beispielsweise Stahlwolle oder Stahlspäne
durch Bondern usw. nach den vorstehend genannten Verfahren mit einer künstlichen
Oxydschicht (Metallphosphat) auf der Oberfläche zu versehen und dieses Stahlmaterial
sodann in bekannter Weise als Füllstoff für Brems- und Kupplungsbeläge zu verwenden.
Diese Maßnahme beruhte auf der Beobachtung, daß Stahlmaterial enthaltende Bremsbeläge
eine verhältnismäßig große Abnutzung aufweisen, wenn der Schmierfilm durch langes
Bremsen aufgebraucht bzw. verdrängt wurde, und daß der Verschleiß geringer war,
wenn die zur Herstellung des Bremsbelags verwendeten Stahlspäne mit einer starken
Säure, insbsondere mit Phosphorsäure, angeätzt worden waren. Die geringere Abnutzung
wird damit erklärt, daß sich zwischen den einzelnen Phosphatkristallen in der Oberfläche
der Stahlspäne immer noch Schmiermittel befindet und daß die Kristalle infolge ihrer
großen Härte und Festigkeit, auch bei hoher Erwärmung, weniger stark abgenutzt werden.
Ein Anrosten der Reibbeläge soll durch dieses Verfahren nicht vermieden werden und
kann durch dieses Verfahren auch nicht vermieden werden, da schon durch den geringsten
Verschleiß der Reibbeläge die Oxydschicht entfernt wird und das Metall dem Angriff
der Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Erst recht kann durch dieses Verfahren nicht ein
Anrosten des Gegenmaterials für den Reibbelag vermieden werden.It is also already known, for example steel wool or steel shavings
by bonding, etc. according to the above-mentioned method with an artificial one
Oxide layer (metal phosphate) to be provided on the surface and this steel material
then to be used in a known manner as a filler for brake and clutch linings.
This measure was based on the observation that brake linings containing steel material
show a relatively large amount of wear when the lubricating film through long
Brakes were used up or displaced, and that the wear was lower,
if the steel chips used to manufacture the brake pad with a strong
Acid, especially with phosphoric acid, had been etched. The less wear and tear
is explained by the fact that between the individual phosphate crystals in the surface
the steel filings still contain lubricant and that the crystals as a result of it
great hardness and strength, even when exposed to high temperatures, less wear and tear.
Rusting of the friction linings should not be avoided by this method and
cannot be avoided by this procedure, since even the slightest
Wear the friction linings the oxide layer is removed and the metal is attacked
exposed to moisture. A fortiori cannot use this procedure
Rusting of the counter material for the friction lining can be avoided.