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Verfahren zur Herstellung von Reibungskörpern fiir Bremsen, Reibungskupplungen u. dgl.
Es ist bekannt, die Reibungskörper von Bremsen, Reibungskupplungen u. dgl. aus Asbest-, Baumwoll-, Draht-od. dgl.-gewebe herzustellen, das durch Imprägnieren mit natÜrlichen oder Kunstharzen, Bakelit, Lack u. dgl. sowie nachträgliche Härtung Eigenschaften erhält, die es für die angedeuteten Zwecke besonders geeignet machen. Bisher wurden solche Reibungskörper gewöhnlich aus dem, in laufender Ware hergestellten imprägnierten Gewebe zugeschnitten oder ausgestanzt. Diese Herstellungweise weist den grossen Nachteil auf, dass die Fäden des betreffenden Gewebes durch die bei der Benutzung des Reibkörpers auftretenden Kräfte insofern meist ungünstig beansprucht werden, als die hauptsächlich vorkommenden Zugkräfte nur zum Teil mit der Längsrichtung der Gewebefäden zusammenfallen.
Diesem Übelstande wird gemäss der Erfindung dadurch abgeholfen, dass die Reibkörper nicht aus dem fertigen Gewebe zugerichtet, vielmehr unmittelbar durch Aufwickeln oder Aufspannen von Schnüren, Fäden oder Drähten aus dem betreffenden Material auf entsprechend gestalteten Formen dadurch gebildet werden, dass die Fäden od. dgl. im wesentlichen parallel zu der betreffenden Form in mehreren Lagen übereinander verlaufen und somit mit der Richtung der im Betriebe hauptsächlich
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stellenden Reibungskörpers sowie auch seine Form, insbesondere die Querschnittform, ohne die bisher nötigen, den Zusammenhang und die Integrität des Materials beeinträchtigenden Eingriffe in gewissen Grenzen nach Belieben bestimmen zu können.
Weitere Verbesserungen beziehen sich auf die Anbringung der Löcher, die zur Aufnahme der Nieten oder Schrauben zur Befestigung der Reibungskörper an ihren Unterlagen dienen.
In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht.
Die Fig. 1 und 2 stellen in Seitenansicht bzw. in einem Mittelschnitt einen gemäss der Erfindung hergestellten, ringseheibenartigen Reibungskörper dar. Fig. 3 zeigt eine zur Herstellung eines reifenartigen Reibungskörpers dienende Winkelform. Fig. 4 stellt schematisch die sich kreuzenden Windungen der auf die Form gemäss Fig. 3 aufzubringenden Wicklung in grösserem Massstabe dar. Fig. 5 veranschaulicht eine weitere Ausführungsfonn der Wicklungsweise sowie die Anbringung der Nietlöcher, während Fig. 6 einen mit einem Nietloch gemäss der Erfindung versehenen, auf seinem Träger festgenieteten Reibungskörper im Querschnitt darstellt.
Bei der in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsform des Verfahrens, bei der es sich um die Herstellung eines scheibenartigen Reibungskörpers handelt, wird eine beispielsweise aus Asbestfasern in bekannter Weise hergestellte Schnur 1 auf eine flache Spule 2 aufgewickelt. Diese Spule besteht aus einem mit dem einen Flansch 3 festverbundenen Nabenteil 4, an dem der andere Flansch 5 beispielsweise durch Aufschrauben oder sonstwie befestigt werden kann. Beim Aufwickeln der Asbestschnur 1 legt man deren inneres Ende am Nabenteil 4 fest und beginnt dann mit dem Wickeln. Dabei kann man, wie in Fig. 1 und 2 im oberen Teil angedeutet ist, Fäden oder Drähte 6 mit einwickeln. Dies kann z.
B. in der Weise geschehen, dass man den betreffenden Faden bei jeder Windung nach einer andern Seite über
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also gewissermassen dem Schussfaden eines normalen Gewebes entspricht. Derartige Fäden werden, wie in Fig. 1 angedeutet ist, an verschiedenen Stellen des Umfanges vorgesehen. Sie können auch paarweise angeordnet sein, wobei die einzelnen Fäden jedes Paares die Windungen der Schnur 1, wie in Fig. 2 punktiert dargestellt ist, je von verschiedenen Seiten umfassen.
Der Zusammenhalt der einzelnen Sclmurwindungen kann auch dadurch erhöht werden, dass nachträglich Fäden oder Drähte 6 in radialer Richtung durch den aus den Schnüren gebildeten Scheibenkörper hindurchgezogen werden. Zu diesem Zwecke kann man an verschiedenen Stellen des Umfanges radial gerichtete Nadeln mit einwickeln, die nach Fertigstellung der Wicklung zum Durchziehen der betreffenden Fäden dienen, die dann mit ihren Enden in geeigneter Weise festgelegt werden.
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Wicklung derart belassen werden, dass sie dann selbst als Verbindungsmittel für die einzelnen Schnurwindungen dienen.
Unbedingt erforderlich ist übrigens die Verbindung der Schnurwindungen in radialer Richtung durch besondere Fäden oder Drähte nicht, wenn ein geeignetes Imprägnierungsmittel für das Fasermaterial Anwendung findet. Als solches kommen die zurzeit bei der Herstellung derartiger Bremsbeläge üblichen Mittel, wie Gummi-oder Harzlösungen, Bakelit, Lacke u. dgl. in Frage. Die Imprägnierung kann entweder vor dem Aufwickeln oder aber auch nachträglich erfolgen.
Auf jeden Fall schliesst sich eine starke Pressung an, wodurch nach der Erhärtung, die durch einen zweckmässig unter starker Erhitzung durchgeführten Trookenprozess begünstigt wird, ein Scheibenkörper entsteht, der nicht nur gegenüber in tangentialer Richtung auftretenden Beanspruchungen sehr widerstandsfähig ist, der vielmehr auch etwaigen radialen Beanspruchungen genügend standhält. Wird der Scheibenkörper in der oben beschriebenen Weise durch radial verlauf ende Einlagen noch verstärkt, so ist er auch den bei rohester Behandlung vorkommenden Biegung-un sonstigen in radialer Richtung wirkenden Beanspruchungen gewachsen. Ein solcher Seheibenkörper eignet sich beispielsweise sehr gut als Reibscheibe für sogenannte LamelleJ1ku pplungen.
An Stelle von Asbestschnüre können zur Herstellung der Scheibenkörper auch Fäden oder Schnüre aus anderem Fasermaterial sowie auch Metalldrähte Verwendung finden. Bei der Verwendung von Asbestschnüre erhalten diese zweckmässig in bekannter Weise zur Erhöhung der Zugfestigkeit eine Einlage aus Hanf-oder Baumwollfäden oder dünnem Messingdraht. Natürlich können, wenn es sich um die Herstellung stärkerer Scheiben handelt, auch mehrere Fäden oder Schnüre nebeneinander aufgewickelt werden, wobei die Verbindung der einzelnen Windungen ebenfalls in der oben beschriebenen Weise erfolgen kann.
Handelt es sich um die Herstellung von reifenartigen oder hohlzylindrischen Reibungskörpern, wie sie beispielsweise bei den für Kraftfahrzeuge üblichen Trommelbremsen Verwendung finden, so benutzt man zweckmässig eine Wickelform gemäss Fig. 3. Diese Form unterscheidet sich von der oben
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gehalten sind. Das Aufwickeln der beispielsweise aus Hanfschnüren oder Messingdraht bestehenden Fäden 3 erfolgt nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens in der Weise, dass man den Faden in flachen Zickzacklinien, die von einem Trommelflansch zum ändern geführt werden, verlaufen lässt, derart, dass die Fäden zweier übereinander liegender Wicklungsschichten sich kreuzen, ähnlich, wie es beim Aufwickeln von Garn bei der Herstellung der sogenannten Kreuzspulen geschieht.
In Fig. 4 ist die Art der Wicklung schematisch veranschaulicht. Die Winkel der Zickzacklinien sind hier im Interesse der Deutlichkeit übertrieben gross dargestellt. Tatsächlich verlaufen die Zickzacklinien wesentlich flacher, u. zw. zweckmässig so, dass der Faden bei einer Vollumdrehung der Winkelform nur ein-oder zweimal
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besonders festzulegen.
Durch die gegenseitige Kreuzung der Fäden der verschiedenen Wicklungslagen wird erreicht, dass der fertige Wickelkörper auch in der Axialrichtung eine hinreichende Widerstandsfähigkeit erhält, ohne dass die Aufnahme der im Betriebe hauptsächlich wirksamen Zugkräfte durch die Fäden in der Hauptbeanspruchungsrichtung erheblich beeinträchtigt würde. Nach der Imprägnierung und Härtung des Wickelkörpers, die in üblicher Weise unter Anwendung von Wärme und starkem Druck erfolgen kann, haften die sich kreuzenden Fäden so fest aneinander, dass die Verwendung besonderer Schussfäden überflüssig ist. Der reifenförmig Wickelkörper wird zweckmässig nach dem Imprägnieren und Härten auf die für die betreffenden Bremskörper gewünschte Länge zerschnitten.
In Fig. 5 ist veranschaulicht, wie die Wicklung ohne Kreuzung der einzelnen Windungen ausgeführt werden kann. In diesem Falle empfiehlt es sich, hin und wieder in axialer Richtung verlaufende Schuss- fäden 7 mit einzuwickeln, um den Zusammenhalt der Windungen in dieser Richtung zu erhöhen. Die Figur zeigt auch, dass es nicht unbedingt nötig ist, die das Gewebe bildenden Fäden endlos über den Umfang der Wickeltrommel verlaufen zu lassen, vielmehr kann man die Fäden an einer in Fig. 5 durch die Linie 4-4 bezeichneten Stelle zurückleiten und bis zu einer auf der andern Seite der Linie 4-4 liegenden Stelle führen, von wo der Faden dann abermals wieder zurückgeführt wird und so fort, bis der Wickel fertiggestelltist.
Dabei kann man beim Wickeln - dasselbe gilt übrigens auch für dieWicklungsweise
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gemäss Fig. 1-4-gleich die zur Aufnahme der Befestigungsniete 5 erforderlichen versenkten Löcher des fertigen Bremskörpers berücksichtigen, indem man entsprechend gestaltete Formkörper an den in Frage kommenden Punkten in der Wickeltrommel 2 befestigt und die Wickelfäden in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise um diese Körper herum führt. Dabei entstehen in der unmittelbaren Nachbarschaft der Formkörper Verdichtungen, die für die Haltbarkeit der durch die Niete 6 beanspruchten Löcher von Bedeutung sind.
Man kann diese Nietlöcher, die bisher durch Ausstanzen oder Bohren hergestellt wurden, auch in der Weise ausführen, dass man sie in den fertig gewickelten Bremskörper mittels entsprechend geformter Dorne oder Warzen einpresst, solang der Wickelkörper nach der Imprägnierung sich noch in weichem Zustande befindet. Dieses Einpressen geschieht zweckmässig in derselben Form, in der der Bremskörper seine endgültige Gestalt sowie seine Härte erhält.
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weniger faseriger Struktur. Durch das bisher übliche Bohren der Nietlöcher wurde der Zusammenhang der das Bremsmaterial bildenden Fäden oder Drähte an den betreffenden Stellen unterbrochen und dadurch die Widerstandsfähigkeit geschwächt.
Ferner kam es bei der bisher üblichen Herstellungsweise oft vor, dass die beispielsweise aus Drähten bestehenden Einlagen der Bremskörper, die durch das Bohren unterbrochen wurden, aus der Reibfläche vortreten und die Bildung starker Riefen in der mit dem Reibkörper zusammenarbeitenden Bremstrommel verursachten. Durch das neue Verfahren werden nicht nur diese Übelstände vermieden, vielmehr wird durch die Verdichtung des Materials in der Nähe der Nietlöcher noch eine erhebliche Verstärkung an diesen besonders stark beanspruchten Stellen erzielt. Ferner ist es leicht möglich, die den Nietkopf aufnehmende Versenkung des Loches so tief zu machen, dass der Nietkopf erheblich hinter der Oberfläche des Reibkörpers zurücksteht, so dass nicht,
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Bremstrommel in Berührung kommt und sie beschädigt.
Bemerkt sei noch, dass die Wickelform auch eine andere als die dargestellte Gestalt erhalten kann.
An Stelle der Spulen oder zylindrischen Formen kann man beispielsweise auch mehr oder weniger flach gestaltete Unterlagen verwenden, wobei an Stelle des Wickelns der Fäden oder Drähte, ein Spannen über auf der Unterlage entsprechend angeordnete Befestigungsmittel treten würde. Wesentlich ist, dass die Fäden in der Richtung der im Betriebe hauptsächlich auftretenden Reibungsbeanspruchungen verlaufen und dass mehrere Schichten von Fäden oder Drähten in einem Arbeitsgange gebildet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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imprägnierte Faserstoff oder Drahtgewebe, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem betreffenden Faserstoff gebildete Fäden, Schnüre oder Metalldrähte auf einer zweckmässig der Form des herzustellenden
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gespannt und befestigt werden und das so entstandene Gebilde in bekannter Weise imprägniert wird.