DE1912334A1

DE1912334A1 - Reibungselement

Info

Publication number: DE1912334A1
Application number: DE19691912334
Authority: DE
Inventors: Graham Glenn Robert
Original assignee: Abex Corp
Current assignee: PepsiAmericas Inc
Priority date: 1968-03-11
Filing date: 1969-03-11
Publication date: 1969-10-09
Also published as: GB1264543A; DE6909775U; FR2003664A1

Description

8OG3-69/Br.v.B/E

U.S, Ser.No, 712,112
Piled.: March 1I₉ 1968

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ABEX CORPORATION
530 Fifth Avenue, Mew York, N.Y, (V.St.A,)

Re i b un gs e 1 erne nt

Die vorliegende Erfindung, betrifft ein Reibungselement aus vereinigtem > duktilem, überwiegend metallischem Reibungsmaterial sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Reibung selemente.

Bei hoehbelasteten Kupplungen und Bremsen ist es zur Verbesserung der Kühlung sowie zur Verringerung des Gewichtes und der Trägheit bekannt, Reibung?- oder Friktionskörper mit verringerter Fläche zu verwenden und man hat hierfür das Reibungsmaterial in die Form getrennter Blöcke oder dgl, gepreßt, die oft kurz als "Knöpfe" bezeichnet werden, siehe z.B. USA-Patentschrift 2 173 5.2?* Bei .solchen kleinflächigen Reibungskurpern bröckeln jedoch die Ränder leicht ab und die Vernältnisse verschlechtern sich zunehmend, da die neu entstehenden Ränder ihrerseits wiederum u.uürü.ekeln, ί-lan hat versucht, diesen Mangel durch einen gezogenen oder .geschmiedeten Metallbecher zu beheben, in dem der untere Teil des Reibungskörpers gehaltert und abgestützt ist, hier treten jedoch wieder andere Probleme auf. Beim Verschleiß des Reibungsmaterials können die Ränder eines solchen Bechers nämlich an der verhältnismäßig großen und teuren Öegenflache, die normalerweise aus massivem Stahl oder Gußeisen besteht, reiben und da~

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dureh deren Lebensdauer herabsetzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe -zugrunde , die j oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Reibungselement anzugeben, bei dem die Gefahr, daß der Rand abbröckelt, weitestgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem leibungselemeiit aus vereinigtem , duktilem, überwiegend metallischem Reibungsmaterial dadurch gelöst, daß ein den Rand des' Elementes enthaltender Umfangsteil des Materials durch hohe Verdichtung in sich selbst verfestigt ist.

Vorzugsweise ist das Material längs des Randes des Elementes Örtlich hoch verdichtet, während die Verdichtung im mittleren Teil wesentlich geringer ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht einer liabe und einer Tragerplatte mit einem knopfförmigen Reibungselement gemäß einer AusführUngsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Schnitt in einer Ebene 2-2 der Fig» Ij

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Reibungselementes gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine Schnittansieht längs einer Linie -U~h in Fig» 3*

Fig.5 eine Fig. 4 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung t,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Hälfte eines Reibunggele^ ment es gemäß einer weiteren Aus führungs form der Erfindung, lind.

Fig. 7 eine Schnitt ansieht einer Preßvorrichtung, Sii#" sie zur Herst le lung von Reibungselementen gemäß der Erfindung yer~- wendet werden kann.

in Fig. 1 ist ein Teil einer· Trägerplatte I2

die gewöhnlich aus Stahl besteht und eine Seihe von piemehteh

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■ aus Reibungsmaterial tragen kann, die die Form von Knöpfen haben können. Die Reibungskörper können selbstverständlich jedoch auch :

ίandere Formen aufweisen, z.B. die Form von Ringen oder Kreisring-' Segmenten. In Fig. 1 ist ein Reibungskörper 10 dargestellt, der , mit einer zugehörigen HalterungspLatte aus Stahl verbunden ist.

iDie Halterungsplatten sind an der Trägerplatte 12 auswechselbar angebracht und paarweise, z.B. durch Niete 13 an entgegengesetzten Oberflächen der Trägerplatte 12 befestigt, die wie üblich am Umfang mit Schlitzen 14 versehen ist, um eine thermische Expansion im Betrieb zu ermöglichen. Die Trägerplatte 12 mit den Halterungsplatten 11 und Reibungskörpern 10 kann dabei z.B. durch Niete 15 an einer Nabe 16 befestigt sein, die eine Keilverzahnung 17 für eine mit entsprechenden Keilnuten versehene, nicht dargestellte Welle aufweist. Gemäß der Erfindung haben die Reibungskörper eine ungleichförmige Dichte, da Umfangsrand 1OE wesentlich dichter als der mittlere Teil IOC ist; die imaginäre Grenze zwischen diesen , beiden Bereichen ist in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie IOD ¹ angedeutet.

In den Fig. 3 bis 5, die Reibungskörper anderer Formen zeigen, sind die i» der Platte 11 in Fig. 1 und 2- entsprechenden Halterungsplatten mit 31 bzw. 51 bezeichnet. Diese nur teilweise dargestellten Halterungsplatten können gegebenenfalls ganz entfallen und die Reibungskörper werden darin direkt, jedoch immer noch auswechselbar, an der zugehörigen Trägerplatte 12 befestigt, z.B. durch Iliete 13 oder andere entsprechende Befestigungsmittel, deren Köpfe von entsprechend geformten Vertiefungen in den Oberflächen der Reibungskörper aufgenommen werden, siehe z.B. Fig. 6, in der die Linie 6OD mit der Linie 3OD in Fig. 3 vergleichbar ist.

Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Reibungskörper x\reisen am Rand Aussparungen 3ON bzw. 5ON für die zur Befestigung der Reibungskörper dienenden Niete auf, die Löcher 33H (Fig. 3) durchsetzen.

De erfindungsgemäße Randverdichtung kann in verschiedener 'weise bewirkt werden. Eine Möglichkeit, die anhand der Fig. 3 und

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4 erläutert werden soll, besteht darin, auf den Randteil 3OE mehr i Druck auszuüben als auf den Mittelteil 3OC (was in einem einzigen \ Preßvorgang oder einem zweistufigen Preßvorgang geschehen kann), und dann den in Fig. 4 gestrichelt dargestellten verbliebenen und hochstehenden mittleren Teil 3OU abzuschleifen. Wie Fig. 5 zeigt, kann das Abschleifen jedoch auch'unterbleiben und der Randteil einfach dünner als der Mittelteil belassen werden. In beiden Fällen, gleichgültig, ob die beiden Teile schon bei Beginn der Verwendung des betreffenden Reibungskörpers in einer Bremse oder Kupplung fluchten oder diesen Zustand erst nach einer gewissen Abnützung annehmen, hat der hochverdichtete Rand (im Ge- * gensatz zu dem Rand des bisher verwendeten becherförmigen Halterungsteiles) gute Reibungseigenschaften und keine Neigung, die zugehörige Gegenfläche zu verkratzen.

Es hat sich ferner gezeigt, daß eine Verdichtung, die ein Abbröckeln des Reibungsmaterials am "freien" Rand während des Gebrauches zu verhindern vermag, auch ausreicht, um ein Abbröckeln; des Reibungsmaterials unter den Nietenköpfen oder um den Nietenschäften während der Herstellung und der Benutzung zu verhindern, so daß die in Fig. 6 dargestellte Weiterbildung möglich ist, bei , der die Randverdichtung 6OE nicht nur am äußeren Rand des Rei- : bungskörpers vorgesehen ist, sondern auch an den Rändern der verschiedenen Nietlöcher 62H. '

Zur Herstellung der höheren Verdichtung am Rand oder an den Rändern des Reibungskörpers kann eine Preßvorrichtung verwendet werden, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist. Diese Preßvorrichtung enthält eine in üblicher Weise ausgebildete Matrize 6l, während die Patrize 62 abgestuft ist und einen ebenen, unteren Umfang*· rand 62E aufweist, der über eine schräge Fläche in einen höher liegenden mittleren Teil 62C übergeht. Wenn also ein ebener (und vorzugsweise gesinterter)Preßling in die Presse eingebracht wird, wird am Umfang ein größerer Drück als in der Mitte ausgeübt und im Endprodukt steigt dann die Dichte an einem niedrigeren Wert d_± in einem Übergangsbereich d₂"linear auf einen hohen Wert d, .am Rartd- an. - ^: · -

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ι . Ansprüche

; (1.) Reibungselement aus \ vereinigtem ., duktilem, über-

> wiegend metallischem Reibungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Rand des Elementes enthaltender Umfangsteil (1OE, 30E, 60Ξ) des Materials zur Verhin- \ derung eines Abbröckeins des Randes durch hohe Verdichtung in sich verfestigt ist.
2. Reibungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material am Rand örtlich hoch verdichtet ist und daß der mittlere Teil eine wesentlich geringere Verdichtung aufweist. _:

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3. Verfahren zum Herstellen eines Reibungselementes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus pulverformxgen Materialien zu einem rohen

„Er-eßling verdichtet wird, daß der Preßling zur Bildung des Elementes in einem Ofen gesintert wird, und daß das Element dann örtlich derart unterschiedlich geprägt wird, daß ein relativ kleiner Umfangsteil hoher Verdichtung entsteht.
4. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte Preßling mit einer Halterungsplatte verbunden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Prägen ein Druck zwischen IO5OO und 7O3OO lcp/cm² auf den Umfangsteil des Elementes ausgeübt wird. "'"'■""

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