DE102017011960A1 - Method and device for producing a friction lining for a vehicle brake - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Reibbelags für eine Fahrzeugbremse mit den Schritten:- Bereitstellen eines Formwerkzeugs, das die Form eines herzustellenden Reibbelags vorgibt,- Bereitstellen einer Materialmischung zum Herstellen eines Reibbelags, wobei die Materialmischung ferromagnetische Partikel aufweist,- Einfüllen der Materialmischung in das Formwerkzeug,- Ausführen eines Pressvorgangs, wobei die Materialmischung in dem Formwerkzeug mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagt wird, und- Steuern der Temperatur der Materialmischung in dem Formwerkzeug während des Pressvorgangs mittels einer an dem Formwerkzeug angeordneten induktiven Energiequelle.The invention relates to a method for producing a friction lining for a vehicle brake comprising the following steps: providing a molding tool that specifies the shape of a friction lining to be produced, providing a material mixture for producing a friction lining, the material mixture having ferromagnetic particles, filling the material mixture in the mold, - performing a pressing operation, wherein the material mixture is applied in the mold with a predetermined pressure, and - controlling the temperature of the material mixture in the mold during the pressing operation by means of an inductive power source arranged on the mold.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Reibbelags für eine Fahrzeugbremse. Eine Vorrichtung zum Herstellen eines Reibbelags für eine Fahrzeugbremse ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The present invention relates to a method for producing a friction lining for a vehicle brake. An apparatus for producing a friction lining for a vehicle brake is also an object of the present invention.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Herstellen eines Reibbelags für eine Fahrzeugbremse bekannt. Die Druckschrift
Es ist bekannt, einen metallischen Tragkörper mittels einer Induktionsquelle schnell zu erhitzen, um den Klebstoff am Tragkörper zur Verbindung mit den Reibbelägen zu erwärmen. Die Druckschrift
Die Druckschrift
Ferner offenbart die Druckschrift
Schließlich ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Reibbeläge nach ihrer Herstellung thermisch nachzubehandeln. So offenbart beispielsweise die Druckschrift
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung von Reibbelägen insbesondere für Fahrzeugbremsen zu vereinfachen.It is an object of the present invention to simplify the production of friction linings, in particular for vehicle brakes.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 und durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Reibbelags mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 and by a device for producing a friction lining with the features of claim 9.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Reibbelags für eine Fahrzeugbremse umfasst folgende Schritte:
- - Bereitstellen eines Formwerkzeugs, das die Form eines herzustellenden Reibbelags vorgibt,
- - Bereitstellen einer Materialmischung zum Herstellen eines Reibbelags, wobei die Materialmischung ferromagnetische Partikel aufweist,
- - Einfüllen der Materialmischung in das Formwerkzeug,
- - Ausführen eines Pressvorgangs, wobei die Materialmischung in dem Formwerkzeug mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagt wird, und
- - Steuern der Temperatur der Materialmischung in dem Formwerkzeug während des Pressvorgangs mittels einer an dem Formwerkzeug angeordneten induktiven Energiequelle.
- Providing a mold which predetermines the shape of a friction lining to be produced,
- Providing a material mixture for producing a friction lining, the material mixture having ferromagnetic particles,
- - filling the material mixture in the mold,
- - Performing a pressing operation, wherein the material mixture is applied in the mold with a predetermined pressure, and
- - Controlling the temperature of the material mixture in the mold during the pressing operation by means of an inductive energy source arranged on the mold.
Die induktive Energiequelle erzeugt ein magnetisches Wechselfeld, das in den ferromagnetischen Partikeln Wirbelströme induziert, die eine Erwärmung dieser Partikel zur Folge haben. Auf diese Weise kann die Temperatur der Materialmischung in dem Formwerkzeug gesteuert werden. Über die Temperatur der Materialmischung in dem Formwerkzeug kann auch der Aggregatzustand der Materialmischung gesteuert werden. Durch die induktive Energiequelle kann die Temperatur der Materialmischung in dem Formwerkzeug während des Pressvorgangs derart gesteuert werden, dass die Reibbeläge direkt nach dem Pressvorgang ihre vorbestimmten Eigenschaften aufweisen, ohne dass eine thermische Nachbehandlung erforderlich ist. Es kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verglichen mit dem Stand der Technik somit ein Verfahrensschritt eingespart werden. Weil eine thermische Nachbehandlung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr nötig ist, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zykluszeit für jeden herzustellenden Reibbelag reduziert werden. Dadurch kann der gesamte Zeitaufwand für die Herstellung der Reibbeläge erheblich verringert werden. Da induktive Energiequellen äußerst effektiv sind, können darüber hinaus Energie- und Anlagenkosten eingespart werden.The inductive energy source generates an alternating magnetic field, which induces eddy currents in the ferromagnetic particles, which result in heating of these particles. In this way, the temperature of the material mixture in the mold can be controlled. The state of aggregation of the material mixture can also be controlled via the temperature of the material mixture in the mold. Through the inductive energy source, the temperature of the material mixture in the mold during the pressing process can be controlled so that the friction linings have their predetermined properties directly after the pressing process, without a thermal treatment is required. It can be saved with the inventive method compared to the prior art thus a process step. Because thermal aftertreatment is no longer necessary in the method according to the invention, the cycle time for each friction lining to be produced can be reduced in the method according to the invention. As a result, the total time required for the production of the friction linings can be significantly reduced. In addition, since inductive energy sources are extremely effective, energy and equipment costs can be saved.
Ferner müssen bei Verwendung einer induktiven Energiequelle keine Heizelemente mehr innerhalb des Formwerkzeugs angeordnet werden. Auch dadurch lassen sich der Zeitaufwand und die Kosten für die Herstellung von Reibbelägen reduzieren.Further, when using an inductive power source, heating elements need no longer be disposed within the mold. Also This can reduce the time and cost of producing friction linings.
Die induktive Energiequelle erzeugt wie bereits erwähnt ein magnetisches Wechselfeld, das auf die ferromagnetischen Partikel in der Materialmischung einwirkt. Die Leistung der induktiven Energiequelle wird mittels des magnetischen Wechselfeldes auf die ferromagnetischen Partikel in der Materialmischung übertragen und dort aufgrund von induzierten Wirbelströmen und Magnetisierungsverlusten in Wärme umgewandelt. Durch die mit der induktiven Energiequelle und den ferromagnetischen Partikeln in der Materialmischung erzeugte Wärme kann die von einer Presse mit Druck beaufschlagte Materialmischung in dem Formwerkzeug schmelzen und in die gewünschte Form gepresst werden. Dabei kann die Presse den Druck auf das Formwerkzeug bzw. die in dem Formwerkzeug enthaltene Materialmischung schrittweise erhöhen.As already mentioned, the inductive energy source generates an alternating magnetic field which acts on the ferromagnetic particles in the material mixture. The power of the inductive energy source is transmitted by means of the alternating magnetic field to the ferromagnetic particles in the material mixture and converted there into heat due to induced eddy currents and magnetization losses. By means of the heat generated by the inductive energy source and the ferromagnetic particles in the material mixture, the material mixture pressurized by a press can melt in the mold and be pressed into the desired shape. In this case, the press can gradually increase the pressure on the mold or the material mixture contained in the mold.
Die Temperatur der in dem Formwerkzeug enthaltenen Materialmischung kann über die Stromstärke des der induktiven Energiequelle zugeführten Stroms und die Einwirkdauer des magnetischen Wechselfelds gesteuert werden. Die Temperatur der Materialmischung und der durch die Temperatur bestimmte Aggregatzustand der Materialmischung kann mittels des der induktiven Energiequelle zugeführten Stroms so gesteuert werden, dass der fertige Reibbelag vorbestimmte Eigenschaften aufweist. Die induktive Energiequelle kann von einem Hochfrequenzstrom durchflossen werden. Die Frequenz des Stroms kann in einem Bereich von 25 bis 50 kHz liegen.The temperature of the material mixture contained in the mold can be controlled by the current intensity of the current supplied to the inductive energy source and the duration of the action of the alternating magnetic field. The temperature of the material mixture and the state of aggregation of the mixture of materials determined by the temperature can be controlled by means of the current supplied to the inductive energy source such that the finished friction lining has predetermined properties. The inductive energy source can be traversed by a high-frequency current. The frequency of the current may be in a range of 25 to 50 kHz.
Die induktive Energiequelle kann eine Induktionsspule aufweisen. Die Induktionsspule kann in der Umgebung des Formwerkzeugs angeordnet sein. Die Induktionsspule ist vorzugsweise derart an dem Presswerkzeug angeordnet, dass die Materialmischung in dem Formwerkzeug von dem von der Induktionsspule erzeugten magnetischen Wechselfeld erfasst wird.The inductive energy source may comprise an induction coil. The induction coil can be arranged in the vicinity of the molding tool. The induction coil is preferably arranged on the pressing tool such that the material mixture in the molding tool is detected by the alternating magnetic field generated by the induction coil.
Als ferromagnetisches Material kann ein Material verwendet werden, das einen hohen Wirkungsgrad bei der Wandlung von elektromagnetischer Energie in Wärmeenergie aufweist. Beispielsweise können die ferromagnetische Partikel aus einem Material sein, das einen hohen elektrischen Widerstand aufweist. Die ferromagnetischen Partikel weisen vorzugsweise eine vordefinierte Dichte auf. Ferromagnetische Partikel aus Materialien mit einer vordefinierten Dichte können den Prozessverlauf vorteilhaft unterstützen, da die ferromagnetischen Partikel das von der induktiven Energiequelle erzeugte magnetische Wechselfeld bündeln. Das magnetische Wechselfeld kann Wirbelströme in einer dünnen Außenschicht der ferromagnetischen Partikel erzeugen. Aufgrund des vergleichsweise großen ohmschen Widerstands der ferromagnetischen Partikel sowie der erzeugten Wirbelströme wird der größte Teil der elektrischen Leistung der induktiven Energiequelle in Wärmeleistung umgesetzt. Ein weiterer Teil der in die ferromagnetischen Partikel eingebrachten Energie wird durch die Magnetisierungsverluste (Hysterese) in thermische Energie gewandelt. Als ferromagnetisches Material kann vorzugsweise eine rostfreie Eisenlegierung verwendet werden.As the ferromagnetic material, a material having a high conversion efficiency of electromagnetic energy into heat energy can be used. For example, the ferromagnetic particles may be made of a material having a high electrical resistance. The ferromagnetic particles preferably have a predefined density. Ferromagnetic particles of materials with a predefined density can advantageously assist the process, as the ferromagnetic particles concentrate the alternating magnetic field generated by the inductive energy source. The alternating magnetic field can generate eddy currents in a thin outer layer of the ferromagnetic particles. Due to the comparatively large ohmic resistance of the ferromagnetic particles and the generated eddy currents, most of the electrical power of the inductive energy source is converted into heat output. Another part of the energy introduced into the ferromagnetic particles is converted into thermal energy by the magnetization losses (hysteresis). As the ferromagnetic material, a stainless iron alloy may preferably be used.
Während des Pressvorgangs kann eine Verbindung zwischen der Materialmischung in dem Formwerkzeug und einer Bremsbelagträgerplatte eines zu produzierenden Bremsbelags erzeugt werden. Das Formwerkzeug kann dazu die Bremsbelagträgerplatte aufnehmen. In dem Formwerkzeug kann eine Aufnahme für die Bremsbelagträgerplatte ausgebildet sein. Abweichend vom Stand der Technik erfolgt eine Verbindung der Bremsbelagträgerplatte mit dem Material für den Reibbelag direkt und unmittelbar in dem Formwerkzeug während des Pressvorgangs. Dadurch kann verglichen mit dem Stand der Technik ein zusätzlicher Verfahrensschritt eingespart werden. Die Bremsbelagträgerplatte kann aus einem ferromagnetischen Material hergestellt sein. Die Bremsbelagträgerplatte kann mit einem Klebstoff an ihrer dem Material für den Reibbelag zugewandten Seite versehen sein, um eine Verbindung mit dem Material für den Reibbelag herzustellen. Der Klebstoff kann thermisch aktivierbar sein. Der Klebstoff kann vorzugsweise durch das erhitzte Material für den Reibbelag thermisch aktiviert werden. Die Presse kann während des Pressvorgangs einen vorbestimmten Druck auf die Bremsbelagträgerplatte und die Materialmischung ausüben, um das Material zu verdichten und eine Verbindung zwischen der Materialmischung und der Bremsbelagträgerplatte herzustellen.During the pressing process, a connection between the material mixture in the mold and a brake pad support plate of a brake pad to be produced can be generated. The mold can accommodate the brake pad support plate. In the mold, a receptacle for the brake pad carrier plate may be formed. Deviating from the prior art, a connection of the brake lining carrier plate with the material for the friction lining is directly and directly in the mold during the pressing process. As a result, an additional method step can be saved compared with the prior art. The brake pad support plate may be made of a ferromagnetic material. The brake pad support plate may be provided with an adhesive on its side facing the friction lining material for connection to the friction lining material. The adhesive may be thermally activated. The adhesive may preferably be thermally activated by the heated friction lining material. The press may exert a predetermined pressure on the brake pad support plate and the material mixture during the pressing operation to densify the material and establish communication between the material mixture and the brake pad support plate.
Die Temperatur der Materialmischung in dem Formwerkzeug kann mittels der induktiven Energiequelle derart gesteuert werden, dass die Materialmischung in dem Formwerkzeug aushärten kann. Mittels der induktiven Energiequelle kann die Temperatur und damit auch der Aggregatzustand der Materialmischung in dem Formwerkzeug in Abhängigkeit von der Stromstärke des der induktiven Energiequelle zugeführten Stroms individuell eingestellt werden. Das Aushärten kann mit der induktiven Energiequelle so gesteuert werden, dass der Reibbelag nach dem Herstellprozess vorbestimmte Eigenschaften aufweist. Der Aushärtschritt kann den Herstellungsprozess des Reibbelags abschließen.The temperature of the material mixture in the mold can be controlled by the inductive energy source such that the material mixture can cure in the mold. By means of the inductive energy source, the temperature and thus also the physical state of the material mixture in the mold in dependence on the current intensity of the inductive energy source supplied current can be adjusted individually. The curing can be controlled with the inductive energy source so that the friction lining after the manufacturing process has predetermined properties. The curing step can complete the manufacturing process of the friction lining.
Die Temperatur der Materialmischung kann erfasst werden. Zur Erfassung der Temperatur können Sensoren vorgesehen sein. Die Temperatursensoren können unmittelbar mit der Materialmischung in Kontakt stehen.The temperature of the material mixture can be detected. For detecting the temperature sensors may be provided. The temperature sensors may be in direct contact with the material mixture.
Die Materialmischung zur Herstellung des Reibbelags kann neben den bereits erwähnten ferromagnetischen Partikeln auch Füllstoffpartikel und/oder Bindemittelpartikel wie beispielsweise ein Bindeharz aufweisen. Die Materialmischung kann einen vorbestimmten Anteil an ferromagnetischen Partikeln aufweisen. Der Anteil an ferromagnetischen Partikeln kann beispielsweise zwischen 0,5 und 5% des Reibbelaggewichts betragen. Vorzugsweise beträgt der Anteil an ferromagnetischen Partikeln 2% des Reibbelaggewichts. Das Bindeharz kann vorzugsweise durch Wärme aufschmelzbar sein. Während die Presse die Materialmischung mit den ferromagnetischen Partikeln, den Füllstoffpartikeln und/oder den Bindemittelpartikeln verdichtet, erzeugt die Induktionsspule ein magnetisches Wechselfeld. Dieses Wechselfeld verursacht die gewünschte Zunahme der Temperatur der ferromagnetischen Partikel. Das in der Materialmischung enthaltene Bindeharz nimmt die Wärme aus den sich aufheizenden ferromagnetischen Partikeln auf und verflüssigt sich. Das geschmolzene Bindeharz verbindet die in der Materialmischung enthaltenen Partikel aus unterschiedlichen Materialien miteinander. The material mixture for the production of the friction lining may, in addition to the already mentioned ferromagnetic particles and filler particles and / or binder particles such as a binder resin. The material mixture may have a predetermined proportion of ferromagnetic particles. The proportion of ferromagnetic particles may for example be between 0.5 and 5% of the friction lining weight. Preferably, the proportion of ferromagnetic particles is 2% of the friction lining weight. The binder resin may preferably be heat-fusible. While the press compacts the material mixture with the ferromagnetic particles, the filler particles and / or the binder particles, the induction coil generates an alternating magnetic field. This alternating field causes the desired increase in the temperature of the ferromagnetic particles. The binder resin contained in the material mixture absorbs the heat from the heating ferromagnetic particles and liquefies. The molten binder resin combines the particles of different materials contained in the material mixture.
Um mit der induktiven Energiequelle schnell hohe Temperaturen erreichen zu können, kann die Stromzufuhr zu der induktiven Energiequelle derart reguliert werden, dass die Prozesszeit möglichst gering gehalten wird. Darüber hinaus kann durch eine kurze Prozesszeit und eine geeignete Steuerung der Temperatur verhindert werden, dass sich die ferromagnetischen Partikel bis zur Curie-Temperatur erhitzen, ab der sie ihre ferromagnetischen Eigenschaften verlieren. Die Curie-Temperatur von beispielsweise Eisen liegt bei 768° Celsius.In order to quickly reach high temperatures with the inductive energy source, the power supply to the inductive energy source can be regulated so that the process time is kept as low as possible. In addition, a short process time and appropriate temperature control can prevent the ferromagnetic particles from heating up to the Curie temperature, beyond which they lose their ferromagnetic properties. The Curie temperature of, for example, iron is 768 ° Celsius.
Die bereitgestellte Materialmischung mit den ferromagnetischen Partikeln wird in das Formwerkzeug eingefüllt. Über die Presse bzw. ein Presswerk wird die Materialmischung in dem Formwerkzeug mit Druck beaufschlagt. Durch den Druck der Presse wird die Materialmischung in dem Formwerkzeug verdichtet, um eine vorbestimmte Dichte bzw. Konsistenz der Materialmischung zu erreichen. Die Presse kann die Materialmischung schrittweise weiter verdichten. Gleichzeitig werden die ferromagnetischen Partikel in der Materialmischung von der induktiven Energiequelle erwärmt und es wird damit Wärme in die in dem Formwerkzeug enthaltene Materialmischung eingebracht. Durch die Wärme wird das in der Materialmischung vorhandene Bindeharz aufgeschmolzen. Das geschmolzene Bindeharz stellt eine innige Verbindung mit den übrigen Partikeln der Materialmischung her. Die Temperatur wird mittels der induktiven Energiequelle so gesteuert, dass das Bindeharz aushärten kann. Mit anderen Worten kann auch das Abkühlen des Bindeharzes über die induktive Energiequelle gesteuert werden. Die durch dieses Verfahren erzeugte äußere Form sowie die Dichte des Reibbelags bleiben nach dem Aushärten des Bindeharzes erhalten.The provided material mixture with the ferromagnetic particles is filled into the mold. About the press or a press shop, the material mixture is pressurized in the mold with pressure. By the pressure of the press, the material mixture is compressed in the mold to achieve a predetermined density or consistency of the material mixture. The press can further densify the material mixture step by step. At the same time, the ferromagnetic particles in the material mixture are heated by the inductive energy source and heat is thus introduced into the material mixture contained in the mold. Due to the heat, the binder resin present in the material mixture is melted. The molten binder resin intimately bonds with the remaining particles of the material mixture. The temperature is controlled by the inductive energy source so that the binder resin can cure. In other words, the cooling of the binder resin can also be controlled via the inductive energy source. The outer shape produced by this method as well as the density of the friction lining are retained after the curing of the binder resin.
Durch das Zusammenwirken der Induktionsquelle mit den ferromagnetischen Partikein in der Materialmischung kann sich die Wärme in der Materialmischung homogen verteilen. Durch diese homogene Wärmeverteilung erhöht sich die Viskosität des Reibbelags während des Aufschmelzens und es können auch komplexe Formen der Reibbeläge in dem Formwerkzeug erzeugt werden. Beispielsweise können an dem Rand des Reibbelags anzubringende Fasen direkt mittels des Formwerkzeugs bzw. der in dem Formwerkzeug enthaltenen Negativform des Reibbelags hergestellt werden. Dadurch muss der Reibbelag nicht mehr mechanisch nachbearbeitet werden, um ihn mit vorbestimmten Konturen zu versehen.By the interaction of the induction source with the ferromagnetic particles in the material mixture, the heat can be distributed homogeneously in the material mixture. This homogeneous heat distribution increases the viscosity of the friction lining during reflow, and it is also possible to produce complex shapes of the friction linings in the molding tool. For example, chamfers to be attached to the edge of the friction lining can be produced directly by means of the molding tool or the negative mold of the friction lining contained in the molding tool. As a result, the friction lining no longer has to be mechanically reworked in order to provide it with predetermined contours.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Reibbelags für eine Fahrzeugbremse umfasst ein Formwerkzeug und eine induktive Energiequelle. Das Formwerkzeug gibt die Form des herzustellenden Reibbelags vor und nimmt die Materialmischung zur Herstellung des Reibbelags auf. Das Formwerkzeug ist derart ausgebildet, dass es von einer Presse mit Druck beaufschlagbar ist. Die induktive Energiequelle ist an dem Formwerkzeug zur induktiven Übertragung von Energie angeordnet und die Temperatur der Materialmischung innerhalb des Formwerkzeugs ist mittels einer der induktiven Energiequelle zugeordneten Steuereinrichtung steuerbar.The inventive device for producing a friction lining for a vehicle brake comprises a mold and an inductive energy source. The mold specifies the shape of the friction lining to be produced and absorbs the material mixture for producing the friction lining. The mold is designed such that it can be acted upon by a press with pressure. The inductive energy source is arranged on the mold for inductive transmission of energy and the temperature of the material mixture within the mold is controllable by means of a control device associated with the inductive energy source.
Da die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Reibbelags eine induktive Energiequelle aufweist, können die Temperatur und auch der Aggregatzustand der Materialmischung in dem Formwerkzeug mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung so gesteuert werden, dass auf eine thermische Nachbehandlung der Reibbeläge nach dem Pressvorgang bzw. nach der Herstellung verzichtet werden kann.Since the device according to the invention for producing a friction lining has an inductive energy source, the temperature and also the state of aggregation of the material mixture in the mold with the device according to the invention can be controlled such that a thermal after-treatment of the friction linings after the pressing process or after production is dispensed with can.
Die induktive Energiequelle ist vorzugsweise so angeordnet, dass das von der induktiven Energiequelle erzeugte magnetische Wechselfeld auf die Materialmischung in dem Formwerkzeug einwirken kann. Die induktive Energiequelle kann das Formwerkzeug umgeben und/oder an einer Seite des Formwerkzeugs angeordnet sein. Vorzugsweise ist die induktive Energiequelle oberhalb oder unterhalb des Formwerkzeugs angeordnet. Beispielsweise kann sich die induktive Energiequelle an der Unterseite des Formwerkzeugs erstrecken.The inductive energy source is preferably arranged so that the magnetic alternating field generated by the inductive energy source can act on the material mixture in the mold. The inductive energy source may surround the mold and / or be disposed on one side of the mold. Preferably, the inductive energy source is arranged above or below the mold. For example, the inductive energy source may extend at the bottom of the mold.
Die induktive Energiequelle kann eine vorzugsweise aus Kupfer bestehende Induktionsspule aufweisen. Die induktive Energiequelle kann ferner einen Stromkreis aufweisen, der mit der Induktionsspule verbunden ist. Die Induktionsspule kann das Formwerkzeug umgeben. Das Formwerkzeug kann innerhalb der Induktionsspule angeordnet sein. Die induktive Energiequelle kann zusätzlich mit einer Kühleinrichtung ausgestattet sein. Die Kühleinrichtung kann beispielsweise eine Wasserkühleinrichtung sein.The inductive energy source may comprise an induction coil, preferably made of copper. The inductive energy source may further include a circuit connected to the induction coil. The induction coil can surround the mold. The mold can be arranged inside the induction coil. The inductive energy source may additionally be equipped with a cooling device. The cooling device can be, for example, a water cooling device.
Das Formwerkzeug kann aus einem austenitisch-ferritischen Stahl bestehen. Ferner kann das Formwerkzeug aus einem anderen, nicht ferromagnetischen Metall hergestellt sein, das sich unter Induktionseinfluss nicht erwärmt. Als Beispiele seien hier Aluminium oder Aluminiumoxid genannt. Das Werkzeug kann auch aus einem Material hergestellt sein, das sich durch den Einfluss der induktiven Energiequelle erwärmt. Ein derartiges Werkzeug kann dann vorteilhaft sein, wenn die Oberfläche des Reibbelags durch das sich erwärmende Werkzeug einer zusätzlichen Oberflächenbehandlung unterzogen werden sollen. Temperaturen für eine derartige Oberflächenbehandlung können Temperaturen vor Erreichung der eutektischen Phasengrenze sein.The mold may consist of an austenitic-ferritic steel. Furthermore, the mold may be made of another, non-ferromagnetic metal that does not heat up under the influence of induction. As examples, aluminum or aluminum oxide may be mentioned here. The tool may also be made of a material which heats up by the influence of the inductive energy source. Such a tool may be advantageous if the surface of the friction lining to be subjected by the heating tool an additional surface treatment. Temperatures for such surface treatment may be temperatures prior to reaching the eutectic phase boundary.
Das Formwerkzeug kann dazu ausgebildet sein, eine Bremsbelagträgerplatte aufzunehmen. Dadurch kann eine Verbindung zwischen dem Material für den Reibbelag und der Bremsbelagträgerplatte während des Pressvorgangs und somit in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt werden.The mold may be configured to receive a brake pad carrier plate. Thereby, a connection between the material for the friction lining and the brake lining carrier plate can be produced during the pressing process and thus in a single process step.
Das Formwerkzeug kann einen befüllbaren Raum begrenzen, in den die Materialmischung eingebracht werden kann. Das Formwerkzeug kann eine Negativform des Reibbelags aufweisen, die die Form des herzustellenden Reibbelags vorgibt. Die Negativform kann einseitig offen sein. In eine einseitig offene Negativform kann ein mit einer Presse gekoppeltes Presselement eindringen und Druck auf die in der Negativform enthaltene Materialmischung ausüben. Die einseitig offene Negativform kann derart ausgebildet sein, dass das Presselement die Negativform verschließen und relativ zur Negativform verlagert werden kann. Das Presselement kann in die Negativform bewegt werden, um die in der Negativform enthaltene Materialmischung mit Druck zu beaufschlagen. Das Presselement kann in Form eines Stempels ausgebildet sein.The mold can define a fillable space into which the material mixture can be introduced. The mold may have a negative mold of the friction lining, which specifies the shape of the friction lining to be produced. The negative mold can be open on one side. In a negative mold open on one side, a pressing element coupled to a press can penetrate and exert pressure on the material mixture contained in the negative mold. The one-sided open negative mold can be designed such that the pressing element can close the negative mold and can be displaced relative to the negative mold. The pressing element can be moved into the negative mold in order to pressurize the material mixture contained in the negative mold. The pressing member may be formed in the form of a punch.
Die Vorrichtung kann Temperatursensoren zum Erfassen der Temperatur der Materialmischung aufweisen. Die Temperatursensoren können an dem Formwerkzeug angebracht sein. Die Temperatursensoren können in der Negativform, die die Form des Reibbelags vorgibt, und/oder an einem Presselement angeordnet sein. Das Presselement kann mit einer Presse zum Ausüben von Druck auf die Materialmischung in dem Formwerkzeug gekoppelt sein.The device may include temperature sensors for detecting the temperature of the material mixture. The temperature sensors may be attached to the mold. The temperature sensors may be arranged in the negative mold, which determines the shape of the friction lining, and / or on a pressing element. The pressing member may be coupled to a press for applying pressure to the material mixture in the mold.
Die Vorrichtung kann eine Steuereinrichtung aufweisen, die insbesondere die Stromzufuhr zur induktiven Energiequelle und/oder die Einwirkzeit des magnetischen Wechselfeldes auf das Formwerkzeug steuert. Die Steuereinrichtung kann auch die Presse bzw. das Presswerk steuern. Ferner kann die Steuereinrichtung mit den Temperatursensoren verbunden sein.The device may have a control device which controls, in particular, the power supply to the inductive energy source and / or the action time of the alternating magnetic field on the mold. The control device can also control the press or the press shop. Furthermore, the control device can be connected to the temperature sensors.
Zwei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zum Herstellen eines Reibbelags werden im Folgenden anhand der beigefügten, schematischen Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine Ansicht einer Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; -
2 eine Ansicht einer Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; -
3 eine Ansicht des Presselements und der Negativform mit dem darin hergestellten Reibbelag; und -
4 Ansichten des mit der Vorrichtung hergestellten Reibbelags.
-
1 a view of a device according to a first embodiment; -
2 a view of a device according to a second embodiment; -
3 a view of the pressing member and the negative mold with the friction lining produced therein; and -
4 Views of the friction lining produced with the device.
Das Formwerkzeug
Die induktive Energiequelle
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umgibt die Induktionsspule
Die induktive Energiequelle
Die Temperatursensoren
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die induktive Energiequelle so ausgebildet, dass sie das Formwerkzeug umgibt und sich darüber hinaus entlang der Unterseite des Formwerkzeugs erstreckt.In one embodiment, not shown, the inductive power source is configured to surround the mold and further extend along the bottom of the mold.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 2642919 [0005]US 2642919 [0005]
- US 4081307 [0006]US 4081307 [0006]
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