AT410359B - Verfahren zum herstellen eines reibringes für kupplungen oder bremsen - Google Patents

Description

AT 410 359 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Reibringes für Kupplungen oder Bremsen mit einem gesinterten Reibbelag auf wenigstens einer Umfangsfläche eines konischen oder zylindrischen Tragringes, der aus einem ebenen Blechzuschnitt geformt wird, nachdem auf den ebenen Blechzuschnitt der Reibbelag aus einer Sinterpulvermischung aufgebracht wurde.

Um Reibringe für Kupplungen oder Bremsen mit einer konischen oder zylindrischen Reibfläche in einfacher Weise herstellen zu können, die einen auf den Tragring aufgesinterten Reibbelag aufweist, ist es bekannt (AT-PS 385 826), den aus einem ebenen Blech ausgestanzten Tragring vor seiner Umformung auf zumindest einer der die späteren konischen oder zylindrischen Umfangsflächen bildenden Seiten mit dem Reibbelag zu besintern und dann erst zwischen der Matritze und dem Stempel eines Umformwerkzeuges in die gewünschte konische oder zylindrische Form zu bringen. Voraussetzung für ein solches Mitverformen des gesinterten Reibbelages mit dem Blechring ist allerdings, daß der gesinterte Reibbelag eine ausreichende Duktilität für diese Verformung aufweist, was die mögliche Zusammensetzung der Sinterreibbeläge maßgeblich mitbestimmt. Aus diesem Grunde werden für diesen Zweck üblicherweise Sinterreibbeläge auf Buntmetallbasis eingesetzt, die bei hochadditivhaltigen Getriebeölen beispielsweise zur Sulfidbildung neigen, die eine Verschlechterung der Reibbelageigenschaften nach sich zieht. Eine Verminderung des Buntmetallanteiles zugunsten anderer Metalle, z.B. Eisen, ist jedoch wegen der geforderten Duktilität kaum möglich.

Damit der für die Herstellung eines Formkörpers aus einer Sinterpulvermischung erforderliche, hohe Preßaufwand vermieden werden kann, ist es zur Herstellung eines Reibbelages bekannt (EP-A1-0 144 464), ein metallisches Sinterpulver mit kohlenstoffhaltigem Material, mit Reibzusätzen und mit einem Kunstharzbindemittel, beispielsweise einem Phenolharz, zu mischen und in eine Form zu füllen, um aus diesem Gemisch durch ein Aushärten des Bindemittels unter Wärmezufuhr einen Formkörper zu erhalten, der anschließend unter Sauerstoffabschluß gesintert werden kann, wobei das Kunstharzbindemittel verkokt, das in einer Menge von 1 bis 15 Gew.% beigegeben wurde. Während des Sintervorganges kann dieser Reibbelag auf einen metallischen Träger aufgesintert werden, der jedoch nicht verformt wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Reibringes der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß die Zusammensetzung der Sinterreibbeläge unabhängig von ihrer Duktilität entsprechend den geforderten Belagseigenschaften gewählt werden kann, ohne auf ein einfaches Aufbringen des Reibbelages auf einem ebenen Blechzuschnitt verzichten zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Sinterpulvermischung für den Reibbelag vor dem Aufbringen auf den ebenen Blechzuschnitt in an sich bekannter Weise mit einem Kunstharzbindemittel vermischt wird, daß der Blechzuschnitt nach einem Abbinden des aufgebrachten Sinterpulver-Kunstharzgemisches zum Tragring verformt wird und daß dann der Reibbelag nach bzw. unter einem Austreiben des Kunstharzbindemittels gesintert wird.

Durch das Versetzen der Sinterpulvermischung mit einem Kunstharzbindemittel kann der auf den ebenen Blechzuschnitt in geeigneter Weise aufgebrachte Reibbelag durch ein zumindest teilweises Aushärten des Kunstharzbindemittels ausreichend gebunden werden, um mit dem Blechzuschnitt zum Reibring umgeformt zu werden. Da der Reibbelag erst nach der Umformung des ebenen Blechzuschnittes zum Tragring gesintert wird, spielt die Duktilität des Reibbelages nach dem Sintervorgang keine Rolle für die Umformung, für die die Duktilität der Kunstharzbindung maßgebend ist. Aus diesem Grunde kann die Zusammensetzung der Sinterreibbeläge in weiten Grenzen variiert werden. Sinterreibbeläge auf der Basis von Eisenpulver können folglich ebenso eingesetzt werden wie Sinterreibbeläge auf Basis von Messing oder Bronze. Wesentlich ist lediglich, daß die Kunstharzbindung vor der Verformung des mit dem Reibbelag versehenen Blechzuschnittes nach dessen Verformung durch eine Sinterbindung ersetzt werden kann, was ein Austreiben des Kunstharzbindemittels in einem ausreichenden Ausmaß erfordert.

Um einerseits eine ausreichende Festigkeit der Kunstharzbindung sicherzustellen und anderseits ein einfaches Austreiben der Kunstharzbindemittel zu ermöglichen, sind die Kunstharzbindemittel unter Berücksichtigung dieser Forderungen auszuwählen. Wird als Kunstharzbindemittel ein Polyvinylacetat in einer Menge von 3 - 30 Gew.%, vorzugsweise 10-20 Gew.%, des Sinterpulver-Kunstharzgemisches eingesetzt, so werden im allgemeinen zufriedenstellende Ergebnisse erhalten. Eine andere Möglichkeit besteht darin, als Kunstharzbindemittel ein Phenolharz in einer 2

Claims (4)

1. AT 410 359 B Menge von 3-10 Gew.%, vorzugsweise 4-6 Gew.%, des Sinterpulver-Kunstharzgemisches zu verwenden. Auch in diesem Fall werden gute Ergebnisse hinsichtlich der Festigkeit der Kunstharzbindung und bezüglich des Austreibens der Bindemittel vor dem Sintervorgang erzielt. Selbstverständlich können auch andere Kunstharzbindemittel Verwendung finden, beispielsweise Silikonharze oder Epoxidharze. Da durch das Austreiben der Kunstharzbindemittel im Reibbelag Poren entstehen, kann durch die Wahl der Korngröße des der Sinterpulvermischung zugesetzten Kunstharzbindemittels die Porosität des fertigen Sinterreibbelages gesteuert werden. Bei einem höheren Kunstharzanteil können beim Sintern in einer reduzierenden Atmosphäre Krackprozesse auftreten, wobei die entstehenden Restprodukte den Sinterablauf beeinträchtigen. Um eine solche Beeinträchtigung auszuschließen, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung das Kunstharzbindemittel unmittelbar vor dem Sintern aus dem Reibbelag unter Redox-Reaktionen in einer oxidierenden Atmosphäre zumindest teilweise ausgetrieben werden, bevor der Reibbelag in einer reduzierenden Atmosphäre gesintert wird. Bei Reibbelägen, deren Zusammensetzung höhere Sintertemperaturen erlauben und deren Kunstharzanteil nicht zu hoch ist, kann der Kunstharzanteil aber auch ohne Beeinträchtigung des Sintervorganges während der Sinterung in einer reduzierenden Atmosphäre aus dem Reibbelag ausgetrieben werden. Zur Herstellung eines Reibringes nach der Erfindung kann beispielsweise von einem ausgestanzten, ebenen Blechring als Zuschnitt ausgegangen werden. Ein solcher ringförmiger Zuschnitt ist jedoch nicht zwingend erforderlich, weil auch ebene Blechstreifen unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu konischen oder zylindrischen Tragringen eingerollt werden können. Auf dem ebenen Blechzuschnitt, der in üblicher Weise entfettet und gegebenenfalls durch Schleifen, Sandstrahlen oder Bürsten aufgerauht werden kann, kann vor dem Aufbringen des Reibbelages ein Rauhgrund, beispielsweise durch einen Sintervorgang, aufgebracht werden, um eine bessere Haftung des Reibbelages auf dem Blechzuschnitt bzw. dem Tragring zu gewährleisten. Die mit einem Kunstharzbindemittel, beispielsweise einem Polyvinylacetat versetzte Sinterpulvermischung wird auf den so vorbereiteten ebenen Blechzuschnitt aufgetragen, wobei die Sinterpulver-Kunstharzmischung aufgestreut oder aufgepreßt werden kann. Danach wird der Reibbelag ausgehärtet, und zwar in Abhängigkeit von dem eingesetzten Bindemittel unter Anwendung von Temperatur, Druck oder UV-Strahlung. Das so vorbereitete Werkstück kann dann zur Verminderung der Kerbrißempfindlichkeit an den Kanten abgerundet werden, bevor es durch einen Prägeoder Tiefziehvorgang umgeformt wird. Diese Umformung ist unabhängig von der Zusammensetzung des Sinterreibbelages ohne weiteres möglich, weil die Duktilität des Reibbelages während der Umformung allein von der Kunstharzbindung abhängt. Der Reibbelag auf dem konischen oder zylindrischen Tragring kann in einem üblichen Sinterverfahren in einer reduzierenden Atmosphäre gesintert werden, wobei der Kunstharzanteil ausgetrieben und die Porosität des Belages beeinflußt wird. Um Krackprozesse zu vermeiden, kann der Kunstharzanteil vor dem eigentlichen Sintervorgang in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer bestimmten Temperaturbehandlung ausgebrannt werden. Damit allenfalls durch die Sinterung auftretende Geometriefehler des Werkstückes ausgerichtet werden, kann das Werkstück einem Kalibriervorgang unterworfen werden, bei dem gleichzeitig Nuten oder Rillen in den Reibbelag eingeprägt werden können. Die Weiterbehandlung der so hergestellten zylindrischen oder konischen Reibringe erfolgt in herkömmlicher Weise. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen eines Reibringes für Kupplungen oder Bremsen mit einem gesinterten Reibbelag auf wenigstens einer Umfangsfläche eines konischen oder zylindrischen Tragringes, der aus einem ebenen Blechzuschnitt geformt wird, nachdem auf den ebenen Blechzuschnitt der Reibbelag aus einer Sinterpulvermischung aufgebracht wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterpulvermischung für den Reibbelag vor dem Aufbringen auf den ebenen Blechzuschnitt in an sich bekannter Weise mit einem Kunstharzbindemittel vermischt wird, daß der Blechzuschnitt nach einem Abbinden des aufgebrachten Sinterpulver-Kunstharzgemisches zum Tragring verformt wird und daß dann der Reib- 3 AT 41 0 359 B belag nach bzw. unter einem Austreiben des Kunstharzbindemittels gesintert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunstharzbindemittel ein Polyvinylacetat in einer Menge von 3-30 Gew.%, vorzugsweise 10-20 Gew.%, des Sinterpulver-Kunstharzgemisches eingesetzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunstharzbindemittel in an sich bekannter Weise ein Phenolharz in einer Menge von 3-10 Gew.%, vorzugsweise 4-6 Gew.%, des Sinterpulver-Kunstharzgemisches eingesetzt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharzbindemittel unmittelbar vor dem Sintern aus dem Reibbelag unter Redox-Reaktionen in einer oxidierenden Atmosphäre zumindest teilweise ausgetrieben wird, bevor der Reibbelag in einer reduzierenden Atmosphäre gesintert wird. KEINE ZEICHNUNG 4