DE2911583C2 - Hitze- und verschleißbeständiges Reibmaterial - Google Patents
Hitze- und verschleißbeständiges ReibmaterialInfo
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Description
20—75% gesponnenen Hochofenschlackefasern, 13—33% Phenolharz und Modifikator,
10—35% Baryte und
gegebenenfalls weiteren üblichen Zusätzen besteht
2. Reibmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Modifikator organisch ist
3. Reibmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Modifikator ein Styrol-Butadien-Kautschuk-Polymeres
ist
4. Reibmateria! nach einem der Anspräche ! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es aus
75% gesponnenen Hochofenschlackefasern, 15% Phenolharz und Modifikator und
10% Baryten besteht.
5. Reibmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß es zusätzlich 3 bis 9% Kautschuk
enthält
6. Reibniaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es aus
20—70% gesponnenen Hochofenschlackefasern.
13-33% Phenolharz und Modifikator.
10-35% Baryten,
3— 8% Graphit,
3— 8% Graphit,
1- 4% Ruß und
2— 6% Metalloxid besteht
40
7. Reibmaterial nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet,
daß es aus 30% gesponnenen Hochofenschlackefasern.
14% Phenolharz.
13% organischem Modifikator für das Harz.
25% Baryten,
7% ölkautschuk.
5% Graphit,
3% Ruß und V)
3% Metalloxid besteht.
8. Reibmaterial nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,
daß es aus
37% gesponnenen Hochofenschlackefasern, 14% Phenolharz.
13% organischem Modifikator für das Harz, 25% Baryten,
5% Graphit «>
3% Ruß und
3% Metalloxid besteht.
Die Erfindung bezieht sich auf ein im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetztes Reibmaterial, wie es
in Bremsblöcken, Trommelbremsbelägen und Scheibenauflagen in Fahrzeugbremssystemen verwendet wird.
Die bekannten Reibmaterialien enthielten typische Kautschuk- und Kunstharzbinder, anorganische Füllstoffe
und Asbeslfasern. Glasfasern und Glaslitzen waren auch in bekannten Materialien vorhanden, was
ebenfalls für Metallfasern gilt
Ein Reibmaterial der eingangs vorausgesetzten Art ist aus der US-PS 33 65 041 bekannt, wonach bei einem
ringförmigen Gebilde, das aus einem Reibelement und einem damit verbundenen Verstärkungselement zusammengesetzt
ist, das Reibelement aus einem mit Kautschuk, Harz und Reibmaterialfüllstoff imprägnierten,
hauptsächlich Asbestfasern enthaltenden Gewebeband besteht, wobei der Kautschuk-Harz-Anteil des
Reibelements 40 bis 75% beträgt
Die US-PS 33 90 750 gibt das Zusetzen poröser gesinterter Metallfasern, ζ. B. rostfreier Stahlfasern, zu
einem Reibelement an, die mit Harz überzogen sein können.
Die US-PS 35 26 306 beschreibt die Verwendung von Glasgarn, Asbestfasern und feinen Metalldrähten in
einem einen Kupplungsbelag bildenden Reibelement mit Harz und Kautschuk.
Die US-PS 39 34 686 offenbart ein Kohlenstotf-Reibelement,
in dem wahllos verteilte Textilfasem und/oder Borfasern vorliegen.
Die US-PS 39 56 545 bezieht sich auf ein Reibelement
aus Kautschuk-Phenol-Material mit Endlosglasfasern und Nichteisen-Metallspänen.
Die US-PS 39 59 194 beschreibt ein Bremsschuhmaterial,
das Zellulose- und/oder Asbestfasern enthält.
Aus der DE-OS 22 54 294 ist ein Reibmaterial bekannt, das aus Basaltfasern, einem hitzehärtbaren
Harzbindemittel und gegebenenfalls weiteren Füllstoffen oder Zusätzen besteht, womit man bei 700C einen
Reibungskoeffizient von 036 und bei 240°C einen Reibungskoeffizient von 031 erzielt.
Zahlreiche weitere anorganische Fasern für Verstärkungszwecke allgemein sind aus »Ulimanns Enzyklopädie
der technischen Chemie«, 4. Auflage. Bd. II, 1976,
Seite 361 bekannt darunter auch Schlackefasern.
Nach der DE-PS 8 43 901 ist auch schon Schlackenwolle
als Füllstoff für Reibbeläge verwendet worden, doch gibt diese Druckschrift statt dessen als Füllstoff
insbesondere Asbestfasern und einen Gehalt an kolloidalem Aluminium mit einem Bindemittel, vorzugsweise
Kunstharz an. da der erwährte Reibbelag mit einem Füllstoff wie Schlackenwolle einen Abfall des
Reibungskoeffizienten von 0,35 auf 0.2 bei 3000C zeigt.
Der Asbestfasf.rn und kolloidales Aluminium enthaltende Reibbelag weist zwar einen höheren Reibungskoeffizient
bei normalen und erhöhten Temperaturen auf, bringt jedoch bei seiner Herstellung gesundheitliche
Gefahren mit sich, da Asbestfasern leicht von der Luft mitgerissen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reibmaterial der eingangs vorausgesetzten Art zu
entwickeln, das verbesserte Reibeigenschaften aufweist ιγ·(Ι dessen Herstellung keine gesundheitlichen Gefahrcrdurch
Mitreißen von Fasern durch die Luft mit sich bringt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemiiß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs I
gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
sich gegenüber dem Stand der Technik hauptsächlich durch die Verwendung von aus Hochofenschlacke
gesponnenen Pasern und durch die unüblichen Verschleiß- und Hitzebeständigkeitseigenschaften des sich
aus deren Verwendung ergebenden Materials, indem es s statt des Abfalls des Reibungskoeffizienten im Fall der
Verwendung von Schlackenwolle von 0,35 auf 0,2 bei 300°C überraschend einen Abfall des Reibungskoeffizienten
von 0,41 bei Raumtemperatur auf lediglich 032
bei 350° C ermöglicht, vor allem aber auch dadurch, daß seine Herstellung keine gesundheitliche Gefährdung
verursacht, da die verwendeten Hochofenschlackefasern von der Luft praktisch nicht mitgerissen werden.
Nach Varianten der Erfindung können im Reibmaterial 3 bis 8 Gew.-% pulver- oder flockenförmiger
Graphit, 0,05 bis 6Gew.-% eines Metalloxids, 1 bis
4 Gew.-% eines Farbpigments, wie z. B. Ruß, und 3 bis 9 Gew.-% eines natürlichen oder künstlichen Kautschuks
vorliegertL
20
Die Zusammensetzung gemäß der Erfindung ist ein befriedigendes Material für die Herstellung von
Bremsblöcken, Bremsbelägen u.dgl., wie sie bei Trommel- und Scheibenbremsanwendungsfällen in
verschiedenen Fahrzeugen und insbesondere schweren Lastwagen u. dgl. verwendet werden. Die erfindungsgemäße
Masse ist ein Material, das verarbeitete mineralische Fasern enthält, die aus Hochofenschlacke
gesponnen werde λ und diese Fasern, die nach einem jo
typischen Beispiel der Erfindung in einer Menge von angenähert 30 Gew.-% vorliegen, verbinden sich ohne
weiteres bei dem Misch- und Herstellverfahren mit I4Gew.-% Phenolharz und 13Gew.-% eines organischen
Modinkators, wie z. B. eines Styrol-Butadien- r>
Kautschuk- Polymeren oder Butadien-Styrol- bzw. Isopren-lsobutylen-Copolymerisais,
5 Gew.-% eines Eisenoder Nichteisenmetalloxids, 27 Gew.-% eines Füllstoffs,
wie z. B. Baryten (Bariumsulfat), 5 Gew.-% eines
pulverförmigen oder flockenförmigen Graphits und λο
3 Gew.-% eines Farbpigments, wie z. B. Rußes.
Eine Einsatzmenge des Materials wird sorgfältig vermischt und unter Druck zu einer gewünschten
Gestalt vorgeformt, wonach die geformten Teile in eine hydraulische Formpresse gegeben und einem Druck von 4i
1,41 kg/mm* bei einer Temperatur zwischen 140 und 177°C für eine geeignete Zeit, wie z.B. 10min
unterworfen werden. Die ausgehärteten Formteile werden in einen Ofen zur Nachhärtung bei einer
Temperatur von 149 bis 177°C für eine Zeit von angenähert 18 h gefördert
Fachleute werden bemerken, daß sich die Mengen der Bestandteile in der Zusammensetzung des Materials
erheblich variieren lassen, z. B. können die gesponnenen Hochofenschlackefasern in Mengen zwischen 20 und
75 Gew.-% vorliegen, die Gesamtmenge des Phenolharzes und seiner organischen Modifikatoren können in
Mengen zwischen 13 und 33Gew.-% vorliegen, der
Fällstoff, Baryte (Bariumsulfat), kann in Mengen zwischen 15 und 35 Gew.-% vorliegen, die Metalloxide
können in Mengen zwischen 2 und 6 Gew.-% vorliegen, der Graphit kann in Mengen zwischen 3 und 8 Gew.-%
vorliegen, und ölkautschuk kann in Mengen zwischen 4 und 8 Gew.-% vorliegen. Zusätzlich zu oder anstelle von
Rußpigment kann Zinkoxid verwendet werden, und der
Kautschuk, wenn vorhanden, wirkt als Bindemittel und kann natürliches oder synthetisches oder elastomeres
Material sein, das vulkanisiert oder anders ausgehärtet werden kann. Wenn synthetischer Kautschuk verwendet
wird, kann der Kautschuk Butyl-, Styrol-Butadienoder Nitrilkautschuktsin.
Fachleute werden feststellen, daß die bisher angetroffenen Schwierigkeiten bei der Herstellung von Bremsblockmaterial
mit Asbestfasern durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung völlig überwunden
sind. Die gesponnenen Hochofenschlackefasern werden nicht ohne weiteres von der Luft
mitgerissen, und unter solchen Umständen, daß sie doch von der Luft erfaßt werden können, stellen sie für das
Arbeitspersonal keine gesundheitlichen Gefahren dar. Noch erheblicher ist, daß die gesponnenen Hochr.fenschlackefasern
in der Zusammensetzung zu einem erheblich verbesserten hitze- und vert^hleißbeständigen
Bremsblockprodukt führen.
Obwohl nur zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, ergibt sich für Fachleute ohne
weiteres, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Bereichs der Erfindung
vorgenommen werden können.
Claims (1)
1. Hitze- und verschleißbeständiges Reibmaterial auf Basis von anorganischen Fasern, Füllstoffen,
Kunststoffbindemitteln mit Gehalten an Phenolharz s und Modifikator, dadurch gekennzeichnet,
daß es aus einer Mischung von
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