DE1905118C

DE1905118C - Annular friction body

Info

Publication number: DE1905118C
Authority: DE
Inventors: Bentz Lloyd Oscar; Clifford Hilton Harold; Manheim; Pa. Lancaster (V.StA.)
Original assignee: Raybestos-Manhattan, Inc., Manheim, Pa. (V.StA.)
Publication date: 1972-02-17

Description

Die Erfindung betrifft einen ringförmigen Reibkörper, bestehend aus einem spiralförmig aufgewtkkelten Gewebeband aus metalldrahtverstärkter Asbest-, Biaimwoll-, WoII-, Kunstseide-, Leinen-, Jute- oder aus diesen Fasern gemischten Fäden, das längsgefaltet ist und einen symmetrischen Querschnitt aufweist, dessen vorspringender Teil in der Windung radial außen liegt, und das mit einem aus einem wärmehärtenden Harz und einem vulkanisierbaren Elastomer bestehenden Bindemittel imprägniert, aufgewickelt und zur Verfestigung der Windungen aufeinandergepreßt ist und bei dem nach einer Wärmebehandlung das Bindemittel gehärtet und das Elastomer vulkanisiert vorliegt.The invention relates to an annular friction body, Consists of a spiral wound fabric tape made of metal wire reinforced Asbestos, biaim wool, wool, rayon, linen, Jute or threads mixed from these fibers, that is folded longitudinally and has a symmetrical cross-section, the protruding part of which in the Winding is radially outward, and that with one of a thermosetting resin and a vulcanizable Elastomer existing binder is impregnated, wound up and used to solidify the windings is pressed against one another and in which, after a heat treatment, the binder is hardened and the elastomer is vulcanized.

Ein ringförmiger Reibkörper dieser Gattung wird in der USA.-Patentschrift 2 096 692 beschrieben. Reibkörper dieser Art werden unter anderem als Kiipplungsbeläge für Kraftfahrzeuge ve,-\vandt. Wegen der steinenden Drehzahlen der Kraftfahrzeugmotoren und ihrer zunehmenden Leistungen werden die Kupplungsbeläge immer stärker beansprucht. Es kommt hinzu, daß die Kupnlungsbelägc im dichten Stadtverkehr bei ständigem Anhalten und erneutem Anfahren erhöht belastet werden und aus vielen Gründen die Tendenz besteht, die Zeitspannen zwischen den Wartungen zu vergrößern, was zwangläufig höhere Lebensdauer der einzelnen Elemente verlangt.An annular friction body of this type is described in US Pat. No. 2,096,692. Friction bodies of this type are used, among other things, as tilting linings for motor vehicles. Because of the stoning speeds of motor vehicle engines and their increasing performance the clutch linings are subjected to increasing stress. In addition, the Kupnlungsbelägc in dense city traffic with constant stopping and starting again and for many reasons there is a tendency to increase the time between servicing, which inevitably requires a longer service life of the individual elements.

Gegenüber einem einfach aufgewickelten Gewebcband hat der bekannte, als Kupplungsbelag verwandte Reibkörper schou eine erhöhte Festigkeit dadurch, daß das Gewebeband durch das beigemischte wärmehärtende Harz m-.d das Bindemittel verfestigt ist.Compared to a simply wound fabric tape, the known friction body, used as a clutch lining, has increased strength in that the fabric tape is solidified by the admixed thermosetting resin and the binding agent.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Dcreits im Gewebe verstärkten Reibkörper durch v/eitere Verstärkung insbesondere die Berstfestigkeit zu erhöhen. Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß zwischen den Windungen im eingezogenen Teii des Gewebebandes ein Bündel aus im wesentlichen parallelen, fortlaufenden Glasfasern spiralförmig mit aufgewickelt ist, bei dem in an sich bekannter Weise die Oberflächen der Glasfasern zur Verbesserung ihrer Verbindung mit einem vulkanisierbaren Elastomer mit einem Verankerungsmittel beschichtet sind und das Bündel gesondert mit einem Elastomer imprägniert ist.Proceeding from this prior art, the invention is based on the object, in the case of a Dcreits In the tissue reinforced friction body by further reinforcement in particular to increase the bursting strength. This object is achieved by the invention in that between the turns in the retracted part of the fabric tape with a bundle of substantially parallel, continuous glass fibers in a spiral is wound, in which the surfaces of the glass fibers for improvement in a manner known per se their connection with a vulcanizable elastomer are coated with an anchoring agent and the bundle is separately impregnated with an elastomer.

Ein solcher Reibkörper hat bei Anwendung als Kupplungsbelag in Kraftfahrzeugen eine Bcrstlestigkcit, die auch den bei Drehzahlen über 8000 Umdrehungen pro Minute auftretenden Flichk-äften widersteht. Diese hohe Berstfestigkeit erklär! sich • us der hohen Festigkeit der in das Gewebebank eingewickelten Glasfasern. Um die hohe Festigkeit der Ciasfasern auf das Gewebeband zu übertragen, um die Festigkeit des Reibkörpers insgesamt zu erhüben, lind die glatten Oberflächen der Glasfasern mit «iricm Verankerungsmittel beschichtet. Hierdurch wird verhindert, daß zwischen dem Gewebcbiind Und den Glasfasern bei den auftretenden hohen I lichkräften und anderen Beanspruchungen re ative Bewegungen auftreten, die /u einer Erosion und zum Bruch der Glasfasern führen wurden.When used as a clutch lining in motor vehicles, such a friction body has a strength that the forces that occur at speeds of over 8000 revolutions per minute resists. This high burst strength explains it! • from the high strength of the wrapped in the tissue bank Fiberglass. In order to transfer the high strength of the Cias fibers to the fabric tape To increase the strength of the friction body as a whole, the smooth surfaces of the glass fibers help «Iricm anchoring agent coated. Through this prevents the bond between the tissue And the glass fibers are reactive to the high forces and other stresses that occur Movements occur that would lead to erosion and breakage of the glass fibers.

Die Anordnung von Glasfasern in Reibscheiben IM an sich aus der I ISA.-Patentschrift 3 365 041 bekannt. Diese bekannte Reibscheibe setzt sich aus mehreren scheibenförmigen Teilen zusammen, die jeweils aus einem spiralförmig aufgewickelten und mit einem Bindemittel imprägnierten Band bestehen, wobei diese Teile zu ihrer Vereinigung zusammengepreßt und wärmebehandelt sind. Einer der scheibenförmigen Teile ist als Verstärkungsteil ausgebildet und enthält zur Verstärkung ein Glasfasergewebe, in das das imprägnierte Gewebeband dieses scheibenförmigen Teiles hineingepreßt ist. Die Kettfäden dieses Glasfasergewebes bilden parallele, zwischenThe arrangement of glass fibers in friction disks IM is known per se from I ISA. Patent 3 365 041. This known friction disc is composed of several disc-shaped parts that each consist of a spiral wound tape impregnated with a binding agent, these parts being pressed together and heat treated to join them. One of the disc-shaped Parts is designed as a reinforcement part and contains a glass fiber fabric for reinforcement, in that the impregnated fabric tape of this disc-shaped part is pressed into it. The warp threads this fiberglass fabric form parallel, between

ίο den Windungen des Gewebebandes verlaufende Glasfasern.ίο the turns of the fabric tape running Fiberglass.

Die bei dieser Reibscheibe angewendete Verstärkung mit Glasfasern führt jedoch nicht zu der erfindungsgemäß erzielbaren hohen Berstfestigkeit.However, the reinforcement with glass fibers used in this friction disk does not lead to that according to the invention achievable high burst strength.

Dies liegt offensichtlich daran, daß die Glasfasern nicht im eingezogenen Teil des gefalteten Gewebebandes eingebettet, sondern einfach mit diesem verwoben sind. Auch weisen die Glasfasern keine besondere Oberflächenbearbeitung auf, so daß sk nichtThis is obviously due to the fact that the glass fibers are not in the drawn-in part of the folded fabric tape embedded, but simply interwoven with it. The glass fibers also have no special features Surface finishing on so that sk not

ao innig mit dem Gewebeband verbunden, sondern nur locker in dieses eingebettet sind.ao intimately connected to the fabric tape, but are only loosely embedded in it.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter beschrieben. Dabei istThe invention will now be described further using the example of the embodiment shown in the drawing. It is

as Fig. 1 eine Draufsicht auf den Reibkörper,
Fi g. 2 eine Seitenansicht,as Fig. 1 is a plan view of the friction body,
Fi g. 2 a side view,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung eine Teil-Seitenansicht des Reibkörpers, wobei zur Darstellung des Innenaufbaus ein Teil des Reibkörpers weggebrochen ist,3 shows, in an enlarged illustration, a partial side view of the friction body, with the illustration of the internal structure, part of the friction body broken away is,

Fig. 4 in vergrößerter Darstellung eine Ausführungsform eines als Gewebeband verwandten Asbestgewebes und4 shows an embodiment in an enlarged illustration an asbestos fabric used as a fabric tape and

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung ein Teil dieses Gewebebandes, bei dem sich Glasfasern in dessen Längsrichtung erstrecken und durch Kettstiche gehalten sind.5 shows a part of this in an enlarged illustration Fabric tape in which glass fibers extend in the longitudinal direction and held by chain stitches are.

Der Reibkörper 10 besteht aus einem aufgewikkelten Gewebeband 11. Wenigstens einem Teil der Stränge des Gewebebandes 11 sind Metalldrähte 12 zugeordnet. Die verschiedenen Lagen des Gewebebandes 11 sind durch ein Bindemittel verbunden. Dieses besteht aus einem wärmehärtenden Harz, einem vulkanisierbaren Elastomer und einem Füller.The friction body 10 consists of a wound fabric tape 11. At least part of the Strands of the fabric tape 11 are assigned to metal wires 12. The different layers of the fabric tape 11 are connected by a binding agent. This consists of a thermosetting resin, a vulcanizable elastomer and a filler.

Gemäß der Darstellung in Fi g. 3 ist das Gewebeband 11 in Längsrichtung in eine Form mit einem V-förmigen Querschnitt gefaltet. Das. Gewebeband kann statt der dargestellten V-Form auch eine entsprechend andere Querschnittsform haben und beispielsweise im Querschnitt W-förmig oder bogenförmig sein.According to the illustration in Fi g. 3 is the fabric tape 11 in the longitudinal direction in a shape with a Folded V-shaped cross section. The. Instead of the V-shape shown, the fabric tape can also have a corresponding one have a different cross-sectional shape and, for example, have a W-shaped or arcuate cross-section being.

In Längsrichtung des Gewebebands 11 erstrecken sich zahlreiche Bündel 13 aus Glasfasern. Diese Glasfasern verlaufen senkrecht zur Achse des Reibkörpers 10 und in gleichmäßigem Abstand vor« den Kanten des Gewebebandes. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 liegen die Glasfasern im eingezogenen Teil des Gewebebandes 11 etwa im Scheitel des V-förmigen Querschnitts.Numerous bundles 13 of glass fibers extend in the longitudinal direction of the fabric tape 11. This Glass fibers run perpendicular to the axis of the friction body 10 and at an even distance in front of the Edges of the fabric tape. According to the illustration in Fig. 3, the glass fibers are in the retracted part of the fabric tape 11 approximately in the apex of the V-shaped cross section.

Zum Halt der Glasfasern während der Herstellung des Reibkörpers 10 werden sie am Gc.webeband 11 mit einer Kettnaht 17 festgenäht (s. Fig. 5).To hold the glass fibers during the manufacture of the friction body 10, they are attached to the Gc.webeband 11 sewn on with a warp seam 17 (see Fig. 5).

Die Reibkörper 10 sind mit Nietlöchern 14 mit Senkkopfbohrungen 15 versehen, wie man sie in Kupplungsbeläge einbohrt und die zur Aufnahme von Befestigungsnicten zur Befestigung der Reibkörper 10 an einer nicht dargestellten Kupplungsscheibe dienen.The friction bodies 10 are provided with rivet holes 14 with countersunk head bores 15, as shown in FIG Clutch linings are drilled in and those for receiving fastening nips for fastening the friction bodies 10 serve on a clutch disc, not shown.

I 905 I 18 "\I 905 I 18 "\

Ons Gewebeband Il besteht aus reinen Asbestftisern oiler aus Fäden aus Mischungen von Asbestfosem mit anderen Fasern, etwa üaumwoll-, WoII-, Kunstseide-, Leinen- oder Jutefasein. Beim Weben jes Geweliebandes 11 können Verstärkungsfaden Oder Verstiirkungsstränge aus irgendeiner der obigen fasern eingewebt werden.Ons fabric tape Il consists of pure asbestos fibers oiler made from threads made from mixtures of asbestos fibers with other fibers, such as cotton, wool, rayon, linen or jute fibers. When weaving jes Geweliebandes 11 can reinforcement thread Or reinforcement strands can be woven in from any of the above fibers.

Die Asbestfasern od. dgl. sind mit dünnen Metalldrähten aus Messing, Kupfer, Zink, Blei oder einem loderen Metall verstärkt. Dies ist in Fig. 4 dargestellt, wo das Gewebeband 11 aus Asbestketlfäden ynd Asbestschußfäden besteht, die mit Messingdrähten 12 verstärkt sind.The asbestos fibers od. Like. Are with thin metal wires made of brass, copper, zinc, lead or a loderen metal reinforced. This is shown in Fig. 4, where the fabric tape 11 made of Asbestosketlfäden ynd asbestos weft threads, which are reinforced with brass wires 12.

Ein Beispiel für ein besonders brauchbares Gewebeband ist ein Gewebe mit Kett- und Schußfäden tus einem Gemisch aus etwa 75 Gewichtsprozent versponnenen Asbestfasern und 25 Gewichtsprozent organischen Fasern, wie etwa Baumwolüasem, wobei die Fäden mit einem Messingdraht von etwa 0,203 mm Durchmesser verstärkt sind.An example of a particularly useful fabric tape is a fabric with warp and weft threads tus a mixture of about 75 percent by weight spun asbestos fibers and 25% by weight organic fibers such as cotton fibers, where the threads are reinforced with brass wire about 0.203 mm in diameter.

Das Gewebeband ist mit eine,! Bindemittel imprägniert, das ein wärmehärtendes Harz, ein vulkanibierbares Elastomer und einen Reibmaterialfüller enthält.The fabric tape is with a,! Impregnated binder, that is, a thermosetting resin, a vulcanizable elastomer and a friction material filler contains.

Das wärmehärtende Harz ist ein Phenolharz,, etwa ein Phenolaldehyd und insbesondere ein Phenolformaldehyd, das durch Versetzen mit Leinsamenoder Nierenbaumkernöl öllöslich gemacht sein kann.The thermosetting resin is a phenolic resin, such as a phenolic aldehyde and especially a phenolic formaldehyde, which can be made oil-soluble by adding linseed or kidney seed oil.

Das vulkanisierbare Elastomer des Binders ist natürliches Gummi oder auch ein synthetisches Elastomer, wie etwa Neopren, Polychloropren, Butadienstyrol, Butadienacrylonitril, Isopren, eines der in jüngerer Zeit entwickelten Kohlenwasserstoffelastomere, wie etwa diejenigen, die ein Mischpolymerisat des Äthylens, Propylens und ein drittes Monomer enthalten, wie etwa Dicyclopentadien, das die fehlende Sättigung zur Härtung liefert, u. dgl., und insbesondere kann es sich dabei um diejenigen elastomeren Materialien handeln, die durch Peroxid oder durch Schwefelbindungen in einen festen Zustand härtbar oder vulkanisierbar sind. Das ein Elastomer enthaltende Bindemittel enthält auch Vulkanisierungs- und Stabilisierungsmittel. Der weiter enthaltene ReibmaterialfUller besteht aus anorganischen Materialien, wie etwa Bleioxyd und Baryt, oder organischen Füllern, wie etwa Partikeln, die aus polymerisiertem Nierenbaumkernöl gebildet sind.The vulcanizable elastomer of the binder is natural Rubber or a synthetic elastomer such as neoprene, polychloroprene, butadiene styrene, Butadiene acrylonitrile, isoprene, one of the more recently developed hydrocarbon elastomers, such as those that are a copolymer of ethylene, propylene and a third monomer such as dicyclopentadiene which provides the lack of saturation for curing, and the like, and in particular it can be those elastomeric materials by peroxide or are hardenable or vulcanizable into a solid state by sulfur bonds. That an elastomer Containing binders also contain vulcanizing and stabilizing agents. The further contained Friction material fillers are made of inorganic materials, such as lead oxide and barite, or organic materials Fillers, such as particles made from polymerized Kidney seed oil are formed.

Besonders günstige Binder haben folgende Zusammensetzung: Particularly favorable binders have the following composition:

Gewiclh titeileWeight parts

Vulkanisierbares Elastomer .... 5 bis 15Vulcanizable elastomer .... 5 to 15

Beschleuniger 0,05 bis 0,5Accelerator 0.05 to 0.5

Schwefel 1 bin 12Sulfur 1 am 12

Baryt 30 bb 50Barite 30 bb 50

Bleioxyd 0,5 bis 10Lead oxide 0.5 to 10

Graphit 0,5 bis 10Graphite 0.5 to 10

Wärmehärtendes Harz 5 bin 25Thermosetting resin 5 am 25

Das Bindemittel enthält vorzugsweise etwa 25 bis 75°/o vulkanisierbare, elastomere Feststoffe und etwa 75 bis 25% wärmehärtende Harzfeststoffe, bezogen auf das Gesamtgewicht der beiden.The binder preferably contains about 25 to 75% vulcanizable, elastomeric solids and about 75 to 25% thermosetting resin solids based on the total weight of the two.

Zur Imprägnierung des Gewebebandes Il mit dem Bindemittel führt man dieses durch eine Lösung des Bindemittels in einem KohienwasserslolTlösungsmittel. Das Gewebebund 11 wird dann auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Lösungsmittel verdampft, die jedoch unter der Härtungstemperatur des Harzes und des Elastomers liegt.To impregnate the fabric tape II with the Binder, this is done by dissolving the binder in a hydrocarbon solvent. The fabric bundle 11 is then heated to a temperature at which the solvent evaporates, which, however, is below the curing temperature of the resin and the elastomer.

Unter »Glasfaser« wird hier eine im wesentlichen fortlaufende einzelne Glasfaser verstanden.“Glass fiber” is understood here to mean an essentially continuous single glass fiber.

ίο Als »Bündel« wird andererseits eine Sammlung oder Zusammenstellung einer großen Anzahl im wesentlichen paralleler Einzelfacern bezeichnet. So kann ein Bündel 100 bis 2000 Einzelfasern enthalten, die auf eine inderGlasfaserverarbeitungstechnik bekannte Weise zusammengefaßt sind. Sowohl die Bündel als auch die Fasern können in der einen oder anderen Richtung verdrillt sein oder auch keine Verdrillung aufweisen.ίο On the other hand, a “bundle” becomes a collection or the combination of a large number of essentially parallel individual facers. So A bundle may contain 100 to 2000 individual fibers that are based on a fiber optic processing technique known way are summarized. Both the bundles and the fibers can be in one or the other be twisted in the other direction or have no twist.

Eine Anordnung fortlaufender Glasfasern, die dieAn array of continuous fibers that make up the

ao Gestalt eines oder mel.v^rer Bündel 13 haben kann, ist mit dem Gewebeband Il oder einem zusammengesetzten Gewebeband aus mehreren Schichten des gleichen oder verschiedenen Gewebes vereinigt. Die Anordnung von Glasfasern erstreckt sich in Längs-may have the shape of one or more bundles 13, is with the fabric tape II or a composite fabric tape made of several layers of the same or different tissue combined. The arrangement of glass fibers extends in longitudinal

richtung des Gewebes (oder zusammengesetzten Gewebes), so daß, wenn das Gewebe zur Bildung eines ringförmigen Reibkörpers spiralförmig aufgewickelt wird, die einzelnen Wickellagen der Anordnung von Glasfasern zwischen benachbarten Wickellagen des Gewebes liegen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Darüber hinaus soll die Anordnung von Glasfasern in den zurückspringenden Teilen des Gewebes liegen. Gemäß der Darstellung in F i g. 3 liegen die Bündel 13 aus den Glasfasern in den zurückspringenden Teilen des Gewebebandes 11 etwa am Scheitel der V-förmigen Querschnittsform.direction of the fabric (or composite fabric) so that when the fabric is used to form a annular friction body is wound spirally, the individual winding layers of the arrangement of Glass fibers lie between adjacent winding layers of the fabric, as shown in FIG. 3. About it In addition, the arrangement of glass fibers should lie in the recessed parts of the fabric. According to the illustration in FIG. 3, the bundles 13 of the glass fibers lie in the recessed parts of the fabric tape 11 approximately at the apex of the V-shaped cross-sectional shape.

Die bei der Herstellung der Bündel benutzten Einzelfasern haben vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 508 · 10"⁵ bis etwa 1905 · 10-* mm. Der Durchmesser der Fasern beträgt vorzugsweise etwa 890· ΙΟ"⁵ bis 1016· 10"⁵ mm. Die einzelnen Fasern haben ferner vorzugsweise die in der folgenden Tabelle I aufgezählten Eigenschaften.The individual fibers used in making the bundles preferably have a diameter of about 508 x 10 " ⁵ to about 1905 x 10- * mm. The diameter of the fibers is preferably about 890 x 10" ⁵ to 1016 x 10 " ⁵ mm Fibers also preferably have the properties listed in Table I below.

Table I.

Zugfestigkeit (min.) 35 000 kg/cm² Tensile strength (min.) 35,000 kg / cm ²

Festigkeit (min.) 15,3 g/DenierFirmness (min.) 15.3 g / denier

Bruchdehnung (max.) 4,8 °/oElongation at break (max.) 4.8%

Rückdehnung (min.) 100°/oElongation back (min.) 100 ° / o

Zähigkeit (min.) 833 kg/cm² Toughness (min.) 833 kg / cm ²

Modul (min.) 733 000 kg/cm² Module (min.) 733,000 kg / cm ²

Wärmedehnungskoeffizient (max). 2,8 · 10"°Thermal expansion coefficient (max). 2.8 x 10 "°

Wasserabsorptionsfähigkeit (max.) 0,3 °/oWater absorbency (max.) 0.3%

Feuchtigkeitsgehalt (max.) 0,0VoMoisture content (max.) 0.0Vo

Gewöhnlich sind die Glasfasern in Form eines oder mehrerer Bündel 13 vorgesehen, die ihrerseits aus mehreren Strängen bestehen. Die Fäden haben im allgemeinen verschiedenen Durchmesser von etwa 0,396 bis etwa 0,635 mm und vorzugsweise von etwa 0,508 mm. Die Anzahl der verwendeten Fäden hängt von den Abmessungen des Reibkörpers ab. Zur Erzielung der erforderlichen Verstärkung verwendet man bei Reibkörpern mit großem Durchmesser eineUsually the glass fibers are provided in the form of one or more bundles 13, which in turn consist of several strands. The threads generally have different diameters of about 0.396 to about 0.635 mm, and preferably from about 0.508 mm. The number of threads used depends on the dimensions of the friction body. Used to get the necessary reinforcement one for friction bodies with a large diameter

größere Anzahl von Fäden als bei Reinkörpern mit kleinerem Durchmesser. So kann man beispielsweise eine Bcrstlestigkeit von 12 000 Umdrehungen pro Minute bei einem Reibkörper mit einem Außendurchmcsser von etwa 17,8 cm und einem Innendurchmesser von etwas weniger als 11,1 cm unter Verwendung eines einzigen Glasfaserbündel mit etwa 965 · 10~⁵ mm Durchmesser encichcn. Andererseits sind drei oder sogar vier derartige Glasfaserbündel zur Erreichung einer gleich hohen Berstfestigkeit bsi einem Reibkörper mit einem Außendurchmesser von etwa 33 cm und einem Innendurchmesser von etwa 17,8 cm erforderlich Die nachfolgende Tabelle II gibt die Berstfesti|;keit an, die man bei Reibkörpern verschiedener Abmessungen unter Verwendung verschiedener Anzahlen von Glasfaserbündel erreichen kann.larger number of threads than pure bodies with a smaller diameter. Thus, for example, a Bcrstlestigkeit of 12, 000 revolutions per minute at a friction body with a Außendurchmcsser of about 17.8 cm and an inner diameter of slightly less than 1 1.1 cm using a single glass fiber bundles with about 965 x 10 ~ ⁵ mm diameter encichcn. On the other hand, three or even four such glass fiber bundles are required to achieve the same bursting strength as a friction body with an outer diameter of about 33 cm and an inner diameter of about 17.8 cm of different dimensions using different numbers of fiber optic bundles.

Damit die Glasfasern wirksam zur Verstärkung beitragen, werden sie zunächst zum Schutz gegen eine Zerstörung oder Beschädigung und zur Erlangung ein;r Oberfläche behandelt, dit! mit einem vulkanisierbaren Elastomer eine feste und dauernde Bindung einzugehen vermag. Man erreicht dies dadurch, daß man die Glasfasern unmittelbar nach ihrer Herstellung ein oder mehrere Mule mit flüssigen »Zurichtmitteln« besprüht und später die Stränge oder Fäden bei ihrer Herstellung gewöhnlich einfach durch Eintaucher der zusammengefaßten Fasern in einen Teil einer Behandlungsflüssigkeit imprägniert, während die Faserstränge zur Verbesserung der Eindringung der Impragnierungsflüssigkeit gleichzeitig verforrnt werden. Eine Art der Behandlung von Glasfasern besteht darin, daß man zunächst eine Oberflächenbehandlung vornimmt und en η Verankerungsmiltel aufbringt, das die Bindung zwischen der Glasfaseroberfläche und dem schließlich verwendeten Elastomer verbessert, um die Glasfasern anschließend mit einem Elastomer zu imprägnieren.In order for the glass fibers to effectively contribute to reinforcement, they are first used to protect against a destruction or damage and to obtain a surface treated, dit! with a vulcanizable elastomer is able to enter into a firm and permanent bond. This is achieved by that the glass fibers immediately after their production one or more Mule with liquid "Preparations" are sprayed and later the strands or threads usually during their manufacture simply impregnated by immersing the combined fibers in a part of a treatment liquid, while the fiber strands to improve the penetration of the impregnation liquid at the same time be deformed. One way of treating fiberglass is by first having a Surface treatment and en η anchoring means that creates the bond between the fiberglass surface and the one ultimately used Improved elastomer in order to subsequently impregnate the glass fibers with an elastomer.

Ein Verankerungsmittel sind die Aminosilane, wie etwa Gamma-Aminopropyltriäthoxysiian oder ein gleichartiges Silan mit einer Carboxylgruppe in der an das Siliciumatom gebundenen organischen Gruppe oder einer Amino- oder Carboxylgruppe in der Carboxylgruppe einer Wernerschen Komplexverbindung. Diese können auf die Glasfaseraberflächen aufgebracht oder als ein Bestandteil in eine. »Zurichtverbindung« eingebracht werden.An anchoring agent are the aminosilanes, such as gamma-aminopropyltriethoxysiian or a similar silane with a carboxyl group in the organic group bonded to the silicon atom or an amino or carboxyl group in the Carboxyl group of a Werner complex compound. These can affect the fiber optic surfaces applied or as a component in a. "Dressing connection" are introduced.

Gemäß einer anderen Behandlung zur Verbesserung der Bindung eines Elastomers an die Glasfasern werden diese in eine wäßrige Lösung des \fagnesiumchlorids oder Zinkchlorids oder Magnesiumhydroxid oder Zinkhydroxid eingebracht. Nach der Aufbringung in Form eines Chlorid:· wird die wäßrige Lösung auf einen alkalischen pH-Wert eingestellt, um die Ablagerung auf den Glasfasern in Form eines Hydroxyds zu bewirken. Die Hydroxyde werden dann durch Hitzebehandlung ir die entsprechenden Oxyde umgewandelt.According to another treatment to improve the bonding of an elastomer to the glass fibers are these in an aqueous solution of \ fagnesiumchlorids or zinc chloride or magnesium hydroxide or zinc hydroxide introduced. After application in the form of a chloride: · becomes the aqueous solution adjusted to an alkaline pH to prevent the deposit on the glass fibers in To effect the form of a hydroxide. The hydroxides are then ir the corresponding by heat treatment Converted to oxides.

Die Glasfasern kann man auch zur Erzeugung einer starken Bindung mit einem vulkanisierbaren Elastomer mit einem »Zurichtmittel« behandeln, das als wesentlichen Bestandteil das Reakticasprodukt eines Imidazoiins (imidazoline) enthält, welches eine lange Feltsäuiekettc mit mindestens 5 Kohlenstoffatomen und ein ungesättigtes Polyesterharz, in einem ungehärteten Zustand enthält.The glass fibers can also be used to create a strong bond with a vulcanizable Treat the elastomer with a »finishing agent«, which is an essential component of the Reaktica product of an imidazoline (imidazoline), which contains a long chain of acids with at least 5 carbon atoms and an unsaturated polyester resin, in an uncured state.

Nach der Behandlung der Glasfasern -nit einem Vcrankcrungsmittcl für ein Elastomer, wie sie beisp clswcisc oben beschneien wurden, wird das (»las faserbündel vorzugsweise nit einem vulkanisier harn ί·'ΐ TiM)UU¹I imprägniert d<is hinsichtlich seinei VuI kaiisierbarxeii mit dem suikanisierbarcn lilasiome verträglich ist, das zur Imprägnierung des Gewebe bandes 11 benutzt wird, 2'.u diesem Zweck wir-J de Glusfaserstraiig oder werden die Glasfasern einfad von einer Vorratstromnul abgewickelt und ein tauchend durch ein elastomcres Imprägnier-jnjzsAfter the glass fibers have been treated with a crimping agent for an elastomer, such as those that have been covered with snow, the (laser fiber bundle, preferably with a vulcanizing urine ί · 'TiM) UU ¹ I is impregnated with is compatible with the suikanisable lilasiome, which is used to impregnate the fabric tape 11, 2 '. For this purpose we -J de Glusfaserstraiig or the glass fibers are unwound from a supply stream and immersed through an elastomeric impregnation-jnjzs

in miltelbad geführt. Anschließend wird der imprü gnierte Faden durch eine Abstreifvorrichtung ge zogen, die die Imprägnierungsflüssigkeit in das Innen des Faserbündel oder St^ranges hineinarbeitet unc zugleich das überschüssige Imprägnierungsmittel ab streicht.led in miltelbad. Subsequently, the imprü-impregnated yarn is subjected ge by a scraping device which sweeps the impregnation liquid into the interior of the fiber bundle or St ^r anges in unc operates at the same time, the excess impregnating agent from.

Die Glasfaserstränge können mit dem gleicher vukanisierbaren Elastomer imprägniert werden, da; auch im Bindemittel des Gewebebandes verwende wir 3, oder euch mit einem anderen Imprägnicrungs-The glass fiber strands can be impregnated with the same vucanizable elastomer, since; we also use 3 in the binding agent of the fabric tape, or you can use another impregnation

ta mitIs!, vorausgesetzt allerdings, daß die beiden EIa stornere hinsichtlich ihrer Vulkanisierbiirkeit verträglich sind und sich miteinander verbinden. ta mitIs !, provided, however, that the two EIa stornere are compatible in terms of their vulcanization ability and combine with one another.

Die mit einem vulkanisierbaren Elastomer imprägnierten Glasfasern werden am Gewebeband 11 milThe glass fibers impregnated with a vulcanizable elastomer are attached to the fabric tape 11 mil

as irgendwelchen geeigneten Mitteln derart befestigt daß sie in Längsrichtung des Gewebebandes 11 ver- lauf ο. Ein geeignetes Verfahren zum Befestigen dei GIa !fasern am Gewebeband 11 besteht darin, daG mar die beiden gemäß der Darstellung in F i g. 5as any suitable means mounted so that it in the longitudinal direction of the fabric belt 11 running ο comparable. A suitable method for attaching the GIa fibers to the fabric tape 11 is that the two as shown in FIG. 5

miteinander vernäht. Die Kettnähte 17 bestehen au« einem geeigneten Werkstoff, wie beispielsweise Baumwolle, Polyäthylen usw. Ein besonders geeigneter Sticln ist ein Kettstich. Statt die Glasfasern am Gewebeband 11 festzunähen, kann man sie auch mit Klebern am Gewebeband befestigen, wobei diese Klcter allerdings mit dem Bindemittel des Gewcbebancles 11 verträglich sein müssen.sewn together. The warp seams 17 are made of a suitable material, such as, for example Cotton, polyethylene, etc. A particularly suitable stitch is a chain stitch. Instead of the glass fibers To sew on the fabric tape 11, they can also be attached to the fabric tape with adhesives, with these Clatter, however, with the binding agent of the Gewcbebancles 11 must be compatible.

Nachdem das aus den Glasfasern bestehende Bündel 13 am Gewebeband 11 befestigt worden ist,After the bundle 13 consisting of the glass fibers has been attached to the fabric tape 11,

wird dieses in Längsrichtung derart gefaltet, daß es eine bogenförmige, V-förmige oder eine andere Querschnittsform erhält, woliei das Bündel 13 in der längs, verlaufenden Vertiefung liegt. Man kann diese Verformung vor dem spiralförmigen Aufwickeln desthis is folded in the longitudinal direction so that it is an arcuate, V-shaped or another Cross-sectional shape receives, woliei the bundle 13 in the longitudinal, running depression. You can see this deformation before the spiral winding of the

Gewebebandes 11 oder auch zugleich mit diesem spiralförmigen Aufwickeln vornehmen.Make fabric tape 11 or at the same time with this spiral winding.

Nach dem spiralförmigen Aufwickeln des die Bündel 13 aus den Glasfasern enthaltendet. Gewebebandes 11 zur Bildung eines ringförmigen Reib-After the spiral winding of the bundle 13 contained from the glass fibers. Fabric tape 11 to form an annular friction

5(i körpers wird dieser unter Hitze- und Druckanwendung komprimiert und verfestigt. Beispielsweise wird er 5 Minuten bei 160^c C e'.inem Druck in der Größenordnung von 350 kg/cm^i! ausgesetzt. Anschließend wird er einige Stunden auf etwa 204' C erhitzt, um5 (i this body is compressed under heat and pressure application and solidified. For example, it is ^c C e'.inem pressure in the order of 350 kg / cm exposed ^i! 5 minutes at 160. Then it will be a few hours to approximately 204 ' C heated to

5; das v/ärmehärtende Hnrz des Bindemittels im Gewebeband in den im wesentlichen nicht schmelzbaren, unlöslichen Zustand ;:u bringen und um die Elastomere im Bindemittel und in den Glasfasern zu vulkanisieren.5; the thermosetting resin of the binder in the fabric tape in the essentially non-meltable, insoluble state;: u bring and around the Vulcanize elastomers in the binder and in the glass fibers.

Anschließend wird der Reibkörper beispielsweise auf die gewünschten Abmessungen geschliffen. Die Nietenlöcher 14 und die Senklcopfbohrungen 15 kann man während des Formverganges formen oder auch anschließend bohren.The friction body is then ground to the desired dimensions, for example. the Rivet holes 14 and the countersunk head holes 15 can you shape during the molding process or drill afterwards.

Die gemäß den folgenden Beispielen hergestellten ringförmigen Reibkörper wurden auf ihre Berstfestigkeit untersucht. Die Berstfestigkeitswerte sind in Tabelle II angegeben.The annular friction bodies produced according to the following examples were tested for their burst strength examined. The burst strength values are given in Table II.

leder Reibkörper wurde wie ein Kupplungsbelag iiuf eine Treibscheibe genietet.leather friction body became like a clutch lining riveted to a traction sheave.

Der montierte Kupplungsbelag wurde dann I ^ Mi iiiiteii lang in ein'm auf 2M)T gehaltenen Luft ziikulalionsolen erhit/t. Der montierte Kupplungsbelag wurde dann aus dem Ofen herausgenommen und sofort (innerhalb von 15 Sekunden) auf dei Welle einer /entrifugalberstmaseiiine montiert. De; i'est wurde sofort begonnen, und das angetrieben«. Peil, auf dem der zu untersuchende Kupplungs- »elag montiert war, erreichte in etwa 2 Sekunden 500 Umdr./Min. Daran anschließend wurde die Drehgeschwindigkeit des angetriebenen Teils weiter c Sekunde um etwa 135 Umdr./Min. erhöht, bis der Cupplungsbelag barst, wobei die Drehgeschwindigkeit im Augenblick des Berstens aufgezeichnet tvurdc.The assembled clutch lining was then I ^ Mi iiiiteii long in air kept at 2M) T ciikulalionsolen obtained. The assembled clutch facing was then removed from the oven and immediately (within 15 seconds) mounted on the shaft of an entrifugal bursting machine. De; i'est was started immediately, and that spurred «. Bearing on which the clutch to be examined »Elag was mounted, reached 500 rev / min in about 2 seconds. This was followed by the Rotation speed of the driven part continues c second by about 135 rev / min. increased until the Cupping lining burst, the speed of rotation being recorded at the moment of bursting tvurdc.

Example I.

Hin Gewebe von einem Meter Breite aus Asbestfaden mit eingelegten Mcssingdrähten und einer fcadcnzahl von 14-5 wurde in einem senkrechten Vurm mit etwa 55 Gewichtsprozent (lösungsmittclfreie Bas s) des folgenden wärmehärtenden Binders Imprägniert, der in einem KohlcnwasserstolTlösungs-(nit'el aufgelöst war:Hin fabric one meter wide made of asbestos thread with inlaid Mcssing wires and one fcadcnumber of 14-5 was in a vertical Vurm with about 55 percent by weight (solvent-free Bas s) of the following thermosetting binder impregnated, which is dissolved in a hot water solution (nit'el was dissolved:

»"lewichtsteile»" Weight parts

Butadienstyrolgummi 9,0Butadiene styrene rubber 9.0

Phenolaldehydharz 17,0Phenol aldehyde resin 17.0

Bleioxyd 27,0Lead oxide 27.0

Graphit 2,0Graphite 2.0

Baryt 36,0Barite 36.0

Beschleuniger 0,3Accelerator 0.3

Schwefel 6,7Sulfur 6.7

Weichmacher 2,0Plasticizer 2.0

WÖfiWÖfi

Das getrocknete, imprägnierte Gewebe wurde in Streifen von etwa 11,1 mm Breite geschnitten. Ein einzelnes Glasfaserbündel wurde mittig in Längsfrichlung jedes Gewebestreifens angeordnet und mittels einer schweren Nähmaschine unter Anwendung feines Kettstiches mit Baumwollfaden festgenäht. Die Ciewebcstrcifen wurden dann in Längsrichtung gclaltci. so daß sie einen V-förmigen Querschnitt erlangten, wobei das Glasfaserbündel im eingezogenen Teil am Scheitel des V zu liegen kam. Das Glasfaserbündel, das einen Durchmesser von etwa 0,52 mm latte, enthielt fünf Stränge, die derart miteinander Verdrillt waren, daß jeweils eine Windung pro Zenti-Ineter Länge vorhanden war. Jeder Strang enthielt ttwa 400 fortlaufende Glasfasern, die jeweils einen !durchmesser von etwa 965 10 ''mm hatten. Die t)berflächen der Glasfasern waren chemisch so belandelt worden, daß sie mit Gummi eine feste Bin-Hung eingehen können, und die Stränge waren mit tinem Butadienstyrolgummi imprägniert.The dried, impregnated fabric was cut into strips approximately 11.1 mm wide. A single fiber optic bundle was centered in the longitudinal direction each strip of fabric arranged and applied by means of a heavy sewing machine fine chain stitch sewn on with cotton thread. The webbing strips were then gclaltci in the longitudinal direction. so that they acquired a V-shaped cross-section with the fiber optic bundle in the retracted position Part of it came to rest at the vertex of the V. The fiber optic bundle, The latte, about 0.52 mm in diameter, contained five strands that were so joined together Twists were that one turn per centi-inch Length was present. Each strand contained about 400 continuous glass fibers, one each ! had a diameter of approximately 965 10 '' mm. the t) surfaces of the glass fibers were chemically treated in this way so that they can form a firm bin-hung with rubber, and the strands were with impregnated with butadiene styrene rubber.

Die V-förmigen Gewebebänder mit angeheftetem Clasfaserbündel wurden zur Herstellung einer Antahl ringförmiger Kupplungsbeläge derart auf-The V-shaped fabric tapes with attached clasfiber bundles were used to make an antenna ring-shaped clutch linings in such a way

tcwickclt. daß die einzelnen Wickcliagen gemäß der )arslcllung in F i g. 3 ineinandergriffen. Die verschiedenen Kupplungsbeläge wurden in erhitzte Formen eingelegt und .>' ■· Minuten lang bei IM) C einem Druck von 35'· kg em-' ausgesetzt, um die Kupplungsheläge zu verdichten und ilen Mind' : teilweise zu hallen. Anschließend wurden die Kup;i-tcwickclt. that the individual wrapping positions according to the arrangement in FIG. 3 interlocked. The different clutch linings are inserted into heated molds and>'■ · minutes at IM) C at a pressure of 35''exposed to the Kupplungsheläge compress and ilen Mind' · kg em. To echo in part. Subsequently, the Kup; i-

j liingsbeläge 5 Stunden lan.ü auf 204 C erhitzt, un. das wiinnehiii lende l'henolhar/ in den unschmelzbaren, unlöslichen Zustand überzuführen und urn die Mastomeie zu vulkanisieren.j long coverings heated to 204 C for 5 hours, un. the wiinnehiii loin l'henolhar / in the infusible, insoluble state and to vulcanize the mastomias.

Die kupplunusbeläge wurden auf die folgenden Abmessungen geschliffen: Außendurchmesser 193,2 mm: Innendurchmesser 125.01 mm; Dicke 3,505 mm.The clutch linings were on the following Ground dimensions: outer diameter 193.2 mm: inner diameter 125.01 mm; thickness 3.505 mm.

Die verschiedenen Kupplungsbeläge wurden unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens auf ihre Beistfestigkcit untersucht. Die Frgebnisse sind in der folgenden Tabelle II angegeben.The various clutch facings were created using the procedure described above their cohesion strength investigated. The results are given in Table II below.

B e i s ρ i e 1 11B e i s ρ i e 1 11

to Eine Anzahl von Kupplungsbelägcn wurde auf die im Beispiel I beschriebene Weise hergestellt, nur daß statt eines einzelnen Glasfaserbündels zwei Glasfaserbündel verwendet wurden. Die Berstfestigkeitswerte dieser Kupplungsbeläge sind in der folgenden to A number of Kupplungsbelägcn was prepared in the manner described in Example I, except that two glass fiber bundles were used instead of a single glass fiber bundle. The burst strength values of these clutch facings are as follows

as Tabelle II angegeben.as shown in Table II.

Beispiel IIIExample III

Fine Anzahl von Kupplungsbelägcn mit einem Außendlurchmesscr von 254 mm, einem Innendurchmesser von 152,4 mm und einer Dicke von 3,43 mm wurden auf die im Beispiel I beschriebene Weise hergestellt. Die Berstfestigkeitswerte dieser Kupplungsbeläge sind in der folgenden Tabelle II angegeben.Fine number of clutch linings with an outer diameter of 254 mm, an inner diameter 152.4 mm and a thickness of 3.43 mm were produced in the manner described in Example I. The burst strength values of these clutch facings are given in Table II below.

Example IV

Kupplungsbeläge mit einem Außendurchmesser von 254 mm, einem Innendurchmesser von 152,4 mmClutch linings with an outside diameter of 254 mm, an inside diameter of 152.4 mm

und einer Dicke von 3.43 mm wurden auf die im Beispiel I beschriebene Weise hergestellt, nur daß statt eines einzelnen Glasfaserbündel zwei Glasfaserbündel verwendet wurden. Die Berstfestigkeitswerte dieser Kupplungsbeläge sind in der Tabelle II angegeben. and a thickness of 3.43 mm were made in the manner described in Example I, except that instead a single fiber optic bundle, two fiber optic bundles were used. The burst strength values these clutch linings are given in Table II.

Example V

Line Anzahl von Kupplungsbelägen mit einem Außendurchmesser von 292 mm. einem innendurchmesser von 177.8 mm und einer Dicke von 3.175 mm wurden auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt, nur daß statt eines Glasfaserbündel zwei Glasfaserbündel verwendet wurden. Die Berstfcstiekeitsvverte dieser Kupplungsbeläge sind in der folgenden Tabelle il angegeben. Zum Vergleich simi in der folgenden Tabelle II unter dem Beispiel V; Berstfestigkeitswerte für Kupplungsbelag gleichen Aufbaus und gleicher Größe, jedoch ohne\erstiirke:v des Glasfaserbündel, angegeben.Line number of clutch facings with an outside diameter of 292 mm. an inside diameter of 177.8 mm and a thickness of 3.175 mm were prepared in the manner described in Example 1, only that instead of one glass fiber bundle two glass fiber bundles were used. The bursting resistance these clutch linings are given in the following table. For comparison, simi in the following Table II under Example V; Burst strength values for clutch facing of the same structure and size, but without strength: v of the fiber optic bundle.

Beispiele VI bis XIExamples VI to XI

Es wurden Kupplungsbeläge auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt. Die Abmessungen Anzahl der Glasfaserbündel und die Berstfestigkeitswerte dieser Kupplungsbeläge sind in der folgender Tabelle Il angegeben.Clutch linings were produced in the manner described in Example 1. The dimensions The number of fiberglass bundles and the burst strength values of these clutch facings are in the following Table II indicated.

209 608/23209 608/23

/ Π R ά. / Π R ά.

HeispielHot example >> DimensionenDimensions 125,01125.01 1 9051 905 (mm)(mm) 1 181 18th VV KK II. Min.)**Min.) ** SS. 125,01125.01 Maximummaximum II. 193.2193.2 152,4152.4 TabrTabr 3,5053.505 Ho IIHo II BerstfestigkeilBursting wedge 12 050***12 050 *** IIII 193,2193.2 152,4152.4 3,5053.505 Anzahl der Number of (Umdr.(Rev. 12 05012 050 IIIIII 254254 177,8177.8 • 3,43• 3.43 Glasfaserglass fiber Minimumminimum 9 9009 900 IVIV 254254 177,8177.8 • 3,43• 3.43 bündel *bundle * 12 05012 050 11 42011 420 VV 202,1202.1 152,4152.4 • 3,175• 3.175 11 11 42011 420 10 78010 780 VaVa 292,1292.1 152,4152.4 • 3,175• 3.175 22 9 7909 790 8 0308 030 VIVI 264,2264.2 152,4152.4 •3,43• 3.43 11 10 78010 780 10 67010 670 VIIVII 264,2264.2 152,4152.4 ■3,43■ 3.43 22 10 01010 010 11 00011,000 VIIIVIII 279,4279.4 177,8177.8 •3,43• 3.43 22 7 7007 700 10 780.10 780. IXIX 279,4 ·279.4 177,8177.8 • 3,43• 3.43 00 10 12010 120 11 00011,000 XX 326,3326.3 • 3,38• 3.38 11 10 56010 560 11 00011,000 XIXI 326,3326.3 • 3,38• 3.38 22 10 10010 100 11 00011,000 11 10 67010 670 22 10 78010 780 33 10 12010 120 44th

Elektroglasfaserbündel mit kontinuierlichen Fasern, hergestellt aus fünf Strängen, die jeweils aus Glasfasern mit 965,2 · 1O^-" mm Durchmesser bestehen. Fadendurchmesser:Electro-optic bundle with continuous fibers made of five strands, each consisting of glass fibers 965.2 · 1O ^- consist "mm diameter filament diameter.:

0,508 mm.0.508 mm.

Mittel von sechs Proben.Mean of six samples.

Bersten nach 60 Nfinuten bei 299° C.Bursting after 60 minutes at 299 ° C.

Claims

Claim:

Annular friction body, consisting of a spiral wound fabric tape metal wire reinforced asbestos, cotton, V / oll, rayon, linen, jute or made of these Pasern of mixed threads, which is folded lengthways and has a symmetrical cross-section, the protruding part of which lies radially outward in the turn, and that with one of a thermosetting Resin and a vulcanizable elastomer consisting of a binder impregnated, wound up and used to solidify the Windunas gene is pressed together and in which, after a heat treatment, the binder cured and the elastomer is vulcanized, characterized in that between the Windings in the drawn-in part of the fabric tape (11) essentially consist of a bundle (13) parallel, continuous glass fibers are spirally wound with, in which in itself known Way the surfaces of the glass fibers to improve their bond with a vulcanizable Elastomer are coated with an anchoring agent and the Bü.idel separately is impregnated with an elastomer.

1 sheet of drawings