DE102008005911A1 - Method for producing a friction lining - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Reibbelags vorgeschlagen. Der Reibbelag wird dabei aus einer Reibmischung hergestellt, die verschiedene Komponenten enthält. Die Reibmischung wird in einer Reibbelagpresse zu einem Reibbelag verpresst. Vor dem Einbringen der Reibmischung in die Reibbelagpresse wird die Reibmischung pelletiert.It is proposed a method for producing a friction lining. The friction lining is made of a friction mixture containing various components. The friction mixture is pressed in a friction lining to a friction lining. Before introducing the friction mixture into the friction lining press, the friction mixture is pelletized.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages, insbesondere für Kupplungsscheiben, Bremsen oder dergleichen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The Invention relates to a method for producing a friction lining, in particular for clutch plates, brakes or the like according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Derartige
Reibbeläge sind bereits bekannt und werden insbesondere
bei Kupplungsscheiben oder Bremsbelägen verwendet. Eine
Kupplungsscheibe, die einen solchen Reibbelag aufweist, ist beispielsweise aus
der
Zur
Herstellung der Reibbeläge gibt es verschiedene Möglichkeiten.
Beispielsweise können die Beläge aus zu Fäden
verarbeiteten Belagmaterialien gewickelt und anschließend
durch einen Pressvorgang verdichtet und dabei in ihre endgültige
Form gebracht werden. Aus der
Aufgabenstellungtask
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages, insbesondere eines Reibbelages zur Verwendung in Kupplungen oder Bremsen, vorzuschlagen.Of the The invention is therefore based on the object an improved method for producing a friction lining, in particular a friction lining for use in clutches or brakes, to propose.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials insbesondere für Kupplungen, Bremsen oder ähnliches mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.According to the invention This object is achieved by a method for producing a friction material especially for clutches, brakes or the like solved with the features of claim 1.
Der erfindungsgemäße Reibbelag wird demgemäß aus einer Reibmischung aus unterschiedlichen Komponenten durch Pressen in einer Pressform hergestellt. Dabei wird wenigstens ein Teil der Reibmischung zuvor pelletiert, wobei die pelletierten Partikel in die Pressform eingebracht und anschließend zum Reibbelag gepresst werden. Diese Vorgehensweise gewährleistet, dass eine weitgehend staubfreie Verarbeitung der Reibbelagmischung möglich ist. Darüber hinaus ist es mit diesem Verfahren möglich, eine volumetrische Dosierung der Reibmischung durchzuführen und dabei vollständig auf die Zugabe von Lösungsmitteln wie Ethanol oder Toluol zu verzichten. Grundsätzlich ist es möglich, jedes Pelletierverfahren wie etwa das Pelletieren mit Lösungsmitteln oder mit einem Extruder, insbesondere das Pelletieren mit einem Doppelschneckenextruder durchzuführen. Als vorteilhaft hat sich besonders das Pelletieren mit Hilfe einer Pelletpresse herausgestellt, bei der mit Hilfe einer Presswelle die Reibmaterialmischung auf einer Matrize verdichtet wird. Damit kann der Pelletierprozess schonend verlaufen, sodass die Reaktivität der eingesetzten Bindemittel nicht beeinträchtigt wird. Insbesondere kann dabei gewährleistet werden, dass mögliche ablaufende Polykondensationsreaktionen in der Reibmaterialmischung nur zu einem für den Gesamtprozess akzeptierbar geringen Teil ablaufen. Bei den übrigen genannten Pelletierprozessen müssen Maßnahmen ergriffen werden, die ebenfalls gewährleisten, dass die Prozessparameter, insbesondere die Temperaturbelastung, nicht zu einer wesentlichen Beeinträchtigung der Reaktivität der Reibmischung führen.Of the friction lining according to the invention is accordingly made a friction mixture of different components by pressing produced in a mold. At least a part of the Frit mixture previously pelleted, wherein the pelletized particles in introduced the mold and then pressed to the friction lining become. This approach ensures that a largely dust-free processing of Reibbelagmischung is possible. Moreover, it is possible with this method to carry out a volumetric metering of the friction mixture and completely on the addition of solvents like ethanol or toluene. Basically it is possible to use any pelleting method such as pelleting Solvents or with an extruder, in particular the Pelletizing with a twin-screw extruder. Particularly advantageous is the pelletizing with the help of a Pellet press exposed, using a press shaft the friction material mixture is compressed on a die. In order to the pelleting process can be gentle, so that the reactivity the binder used is not affected. In particular, it can be ensured that possible ongoing polycondensation reactions in the friction material mixture only at an acceptable level for the overall process Part expire. For the other mentioned pelleting processes Measures have to be taken, too ensure that the process parameters, in particular the temperature load, not to a significant impairment the reactivity of the friction mixture lead.
Der Einsatz einer Pelletierpresse ist auch deshalb besonders vorteilhaft, da mit der Ausführung der Matrize eine zusätzliche Möglichkeit geschaffen wird, die Gestaltung, das heißt insbesondere die Kornform und Größe der Pellets zu beeinflussen. So können die auf den Matrizen vorliegenden Kanäle entsprechend der gewünschten Pelletform und -größe rund, eckig, quadratisch oder oval gestaltet werden.Of the The use of a pelleting press is therefore particularly advantageous, because with the execution of the die an additional Possibility is created, the design, that is in particular the grain shape and size of the pellets to influence. So can those present on the matrices Channels according to the desired pellet shape and -size round, angular, square or oval be designed.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird weiterhin die Temperatur so gesteuert, dass die Temperatur während des Pelletierens ein gegebenenfalls in der Reibmischung vorhandenes Harz schmilzt, wobei die Temperatur jedoch noch nicht so hoch ist, dass das Harz chemisch reagieren würde. Diese Temperaturen liegen insbesondere bei den üblichen verwendeten Harzen im Bereich von 55 bis 100 Grad Celsius, bevorzugt im Bereich von 70 bis 95 Grad Celsius.In a preferred embodiment of the invention will continue the temperature is controlled so that the temperature during of pelleting, optionally present in the friction mixture Resin melts, but the temperature is not that high yet that the resin would react chemically. These temperatures are in particular the usual resins used in the range of 55 to 100 degrees Celsius, preferably in the range of 70 to 95 degrees Celsius.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung lässt sich diese Temperatursteuerung durch die Drehzahl der Presswelle beeinflussen, die unmittelbar mit der Temperatur bei der Pelletierung der Partikel korreliert ist.In a further embodiment of the invention this temperature control by the speed of the press shaft affect directly with the temperature during pelleting the particle is correlated.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, vor dem Einfüllen der pelletierten Artikel in die Pressform die pelletierten Partikel nochmals auf die gewünschte Größe zu verkleinern. Insbesondere kann hierzu eine Mühle eingesetzt werden. Bevorzugt werden dabei zerkleinerte Partikel mit einer Größe von 0,125 mm bis 3,15 mm eingesetzt, besonders bevorzugt von 0,125 mm bis 1,00 mm, mit einem Feinanteil (Siebdurchgang) ≤ 4%.In Another embodiment of the invention makes it possible to before filling the pelleted articles into the mold the pelleted particles again to the desired size to downsize. In particular, a mill can be used for this purpose become. Crushed particles with a size of 0.125 mm to 3.15 mm, more preferably 0.125 mm up to 1.00 mm, with a fine fraction (sieve passage) ≤ 4%.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil, dass durch den Einsatz von pelletierten Reibmischungen die Absaugverluste reduziert werden. Absaugverluste entstehen dadurch, dass leichte Inhaltsstoffe wie etwa Bindemittel, Fasern und Füllstoffe aus der Reibmischung ausgetragen werden, womit sich die tatsächliche Zusammensetzung der Reibstoffmischung von der Zusammensetzung laut Rezeptur unterscheidet.The inventive method has it In addition, the advantage that through the use of pelletized friction mixtures the suction losses are reduced. Absaugverluste arise because that light ingredients such as binders, fibers and fillers be discharged from the friction mixture, bringing the actual Composition of the abrasive mixture of the composition according to Recipe is different.
Detaillierte FigurenbeschreibungDetailed description of the figures
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren, sowie deren Beschreibungsteile. Es zeigen im Einzelnen:Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the subject the following figures, as well as their parts description. Show it in detail:
In
Für die Herstellung der Beläge eignet sich eine Vielzahl von Reibbelagmischungen. Beispielsweise kann die Mischung im Wesentlichen nur aus Fasern und Harz bestehen und lehnt sich damit an Mischungen an, die typischerweise bei der Herstellung von Papierbelägen eingesetzt werden.For the production of the pads is suitable for a variety of Friction lining. For example, the mixture may be substantially consist only of fibers and resin and thus leans on mixtures, typically in the production of paper coverings be used.
Diese enthalten
- Harz mit einem Anteil von 10–50%, bevorzugt 20–30% und
- Fasern mit einem Anteil von 50–90%, bevorzugt 70–80%.
- Resin in a proportion of 10-50%, preferably 20-30% and
- Fibers in a proportion of 50-90%, preferably 70-80%.
Als
Fasern kommen fibrillierte und nicht fibrillierte, natürliche
organische, sowie synthetische Komponenten zum Einsatz. Insbesondere
kann Aramid, Cellulose, Jute, Hanf, Baumwolle, Flachs, Viskose,
Kapok, Polyacryl, PE eingesetzt werden. Dabei liegen die Faseranteile
bei:
5–20% Aramid
5–60% Cellulose
5–30%
Hanf.The fibers used are fibrillated and non-fibrillated, natural organic and synthetic components. In particular, aramid, cellulose, jute, hemp, cotton, flax, viscose, kapok, polyacryl, PE can be used. The fiber content is at:
5-20% aramid
5-60% cellulose
5-30% hemp.
Der Reibwert dieser Mischung lässt sich durch den Einsatz von anorganischen Mineralfasern mit und ohne Shotanteil in weiten Bereichen einstellen. Idealerweise werden 1–10% dieser Faser eingesetzt. Als Bindemittel können modifizierte und unmodifizierte Novolake zum Einsatz kommen. Als Beispiel eines unmodifizierten Novolaks wird das Bakelite RP227 SP01 genannt, das einen Schmelzbereich von 70–110 Grad Celsius aufweist und sich damit Idealerweise zum Pelletieren eignet.The coefficient of friction of this mixture can be adjusted by the use of inorganic mineral fibers with and without Shotanteil in wide ranges. Ideally 1-10% of this fiber will be used. As a bin demittel can use modified and unmodified novolaks. An example of an unmodified novolak is the Bakelite RP227 SP01, which has a melting range of 70-110 degrees Celsius, making it ideal for pelleting.
In
einem weiteren Beispiel für eine Reibbelagmischung sind
zusätzliche Füllstoffe als Funktionsträger zur
Optimierung des Reibwertes, Verschleißes und/oder des Wärmedurchgangs
enthalten. Eine derartige Mischung kann beispielsweise folgende
Komponenten auf weisen:
Zusätzlich können weiterhin noch 1–10% NE-Metalle zur Beeinflussung der thermischen Leitfähigkeit und/oder als Verschleißadditive enthalten sein.additionally can still be 1-10% non-ferrous metals to influence the thermal conductivity and / or as wear additives be included.
Ebenso ist es möglich, zusätzlich Granulierungsstoffe mit einem Gesamtanteil von bis zu 8% einzusetzen.As well it is possible to additionally granulation substances with a total content of up to 8%.
Die
Reibmischung wird im Pelletierschritt
Als
Ergebnis erhält man aus diesem Verfahrensschritt eine pelletierte
Reibmischung, die dann in Form der Pellets zur weiteren Verarbeitung
zur Verfügung steht. Diese können, im optionalen
Nachbehandlungsschritt
Bei
diesem Verfahrensablauf ist zu berücksichtigen, dass die
einzelnen Verfahrensschritte nicht unmittelbar aufeinander folgen
müssen, sondern, dass zwischen den Verfahrensschritten
Pelletieren
Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit zum
einen eine Volumenminimierung erreicht werden, wobei gleichzeitig
die Menge an anfallendem Filterstaub deutlich reduziert werden kann.
Dies führt zu einer Kostenreduzierung des Produktionsverfahrens.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung eines Reibbelags ohne Lösungsmittel erfolgen,
sodass die hierzu gegebenenfalls erforderlichen Schutzmaßnahmen
entfallen können und damit eine weitere Kostenreduzierung
einhergeht. Darüber hinaus können die Pellets
Das beschriebene Verfahren ist darüber hinaus insbesondere im Kupplungsbereich universell für gepresste Reibbeläge einsetzbar, sodass es sowohl bei der Produktion von Belägen für die Nassreibung wie auch für die Trockenreibung eingesetzt werden kann.The In addition, the method described is particular in the coupling area universal for pressed friction linings can be used, so it both in the production of coverings for wet friction as well as dry friction can be used.
- 1010
- Start Verfahrenbegin method
- 1212
- Pelletierenpelleting
- 1414
- Nachbehandlungaftercare
- 1616
- Füllen der PressformTo fill the mold
- 1818
- PressenPress
- 2020
- Pelletpressepellet Press
- 2222
- ReibmischungReibmischung
- 2424
- Presswellepressing shaft
- 2626
- Matrizedie
- 2828
- MatrizenkanalMatrizenkanal
- 3030
- Pelletpellet
- 3232
- MühleMill
- 3434
- gemahlene Pelletsground pellets
- 3636
- ReibbelagpresseReibbelagpresse
- 3838
- Pressformmold
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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