DE2808174A1

DE2808174A1 - Reibbelag, insbesondere fuer kupplungsscheiben sowie verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2808174A1
Application number: DE19782808174
Authority: DE
Inventors: Dietrich Tichy
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 1978-02-25
Filing date: 1978-02-25
Publication date: 1979-09-06

Description

Reibbelag, insbesondere für Kupplungsscheiben sowie Verfahren zu seiner Herstellung Es ist bekannt, Reibbeläge unter Verzfendungvon Asbestfasern, die zu einem festen Faserverbund zusammengefaßt sind, herzustellen. Die Asbestfasern werden zunächst zu Fäden gesponnen und diese Fäden zu Geweben oder Gewirken verarbeitet und diese dann für die Herstellung der Reibbeläge verwendet oder aber es werden Reibbeläge durch sogenanntes Wickeln bzw. Legen von Asbestgarnen hergestellt. Solche Reibbeläge sind jedoch wegen des erforderlichen hochwertigen, nämlich langfaserigen Asbestmaterials sehr teuer.
Kürzere und preiswertere Fasern lassen sich jedoch nicht oder nur unter großem Aufwand, d. h. Zugabe von Trägermaterial,zu Fäden verspinnen.
Aus diesem Grunde ist man bereits dazu übergegangen, lose Asbestfasern mit den üblichen Materialien, wie Schwermetallsulfiden, anorganischen bzw. organischen Füllstoffen und Duroplastharzen auf Phenolformaldehyd- bzw. mm laminformaldehydhar zbas is zu vermischen und unter Hitze und Druckeinwirkung zu Belägen zu formen. Solche Reibbeläge haben jedoch den Nachteil einer geringen Berst- bzw.
Schleuderfestigkeit und auch eine geringe Bruchfestigkeit.
Um Reibbeläge preiswerterherstellen zu können, ist es durch die DOS 2 542 692 auch bekannt geworden, den Reibbelag aus einer preiswerten Trägerschicht und einer Reibschicht zu bilden. Ausgehend von der Erkenntnis, daß ein Reibbelag nur so weit verschlissen werden kann, bis er zu den für die Befestigung desselben an einem Belagträger vorgesehenen Nietköpfen abgenützt ist, wurde hier vorgeschlagen,eine Trägerschicht aus billigerem Material zu verwenden , und zwar hierfür abgenutzte Reibbeläge zu verwenden und eine Reibschicht aus hochwertigerem Material aufzukleben. Diese Methode hat jedoch erhebliche Nachteile, beispielsweise treten Schwierigkeiten und erhebliche Kosten bei der Beschaffung und Bearbeitung solcher abgenutzter Reibbeläge auf. Diese müssen zunächst von den Kupplungsscheiben abgebohrt, dann die OBerfläche bearbeitet und in einem weiteren Arbeitsgang mit der Reibschicht verklebt werden.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bisher bekannt gewordenen Reibbeläge zu beseitigen, d. h. preiswerte Reibbeläge herzustellen, bei denen kurzfaseriges Asbestmaterial verwendet werden kann und deren Berstfestigkeit bzw. Schleuderfestigkeit und Bruchfestigkeit trotzdem erheblich über den Werten liegt, die mit den bisher bekannten Reibbelägen, bei denen lose Asbestfasern verwendet werden, erzielt werden konnten.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß der Reibbelag - über den Querschnitt gesehen - aus mehreren Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung besteht, insbesondere einer Reib- bzw. Verschleißschicht und einer mit dieser verbundenen Trägerschicht und wobei die Reibschicht in an sich bekannter Weise lose Fasern enthält, insbesondere Asbestfasern, sawie Stoffe wie Schwermetallsulfide, organische bzw. anorganische Füllstoffe, Harze wie Duroplastharze auf Formaldehyd bzw.
Melaminformaldehydharzbasis und wobei die Trägerschicht aus einem Faserverband aus organischen bzw. synthetischen Fasern, wie einem Gewebe, einem Gewirke , einer Bahn, einem filzartigen Verbund odnr dgl. aus Jute, Vlies oder Kraftpapier oder ähnlichen besteht Uri dieser Faserverbund mit einem Mittel zur Erhöhung der Thermostabilität versetzt ist, z. B. mit anorganischen Salzen, wie insbesondere Alkalisalzen von anorganen Säuren, nämlich wie Natriumhydrogenphosphat, Amoniumchlorid , Natriumsul fatund ähnlichen, oder auch Wasserglas.
Dabei gewährleistet die Reibschicht durch die Verwendbarkeit von kurzen und daher preiswerten Asbestfasern eine optimale Qualität bei niedrigen Preisen und die Trägerschicht gewährleistet durch die den organischen bzw. synthetischen Fasern innewohnende hohe Reißfestigkeit bzw. Bruchfestigkeit eine hohe Berst- und Bruchfestigkeit des Belages bei gleichzeitiger Unempfindlichkeit dieser Fasern gegen Hitzeeinwirkung.
Dabei kann sowohl die Trägerschicht als auch die Reibschicht aushärtbare Harze enthalten und durch diese miteinander verbunden sein wie z. B. Phenolharze. Eine Weiterbildung der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Reibbeläge, welches sich dadurch auszeichnet, daß die Reib- bzw.
Verschleißschicht als auch die Trägerschicht, als Vorformling hergestellt werden, indem die Verschleißschicht durch Mischen von anorganischen Fasern, insbesondere Asbestfasern, z. B. mit Schwermetallsulfiden, Füllstoffen anorganischer bzw. organischer Art und Duroplastharzen unter Druck und Hitze zu dem Vorformling hergestellt wird und der Vorformling für die Trägerschicht einen Faserverband aus organischen bzw. synthetischen Fasern enthält, wie ein Gewebe, ein Gewirke, eine Bahn od. dgl. aus Jute, Zellstoff, Vlies- oder Kraftpapiert, Polyester od. dgl. und dieser Faserverband mit einem Mittel zur; Erhöhung der Thermostabilität versetzt wird, wie mit anorganischen Salzen; insbesondere Alkalisalzen von anorganen Säuren,nämlich wie Natriumhydrogenphosphat, Amoniumchlorid, Natriumsulfat und ähnlichen, oder auch Wasserglas, und dieser Faserverband sodann in wässrigen oder alkoholischen Lösungen von Duroplasten, Melaminharzen bzw. Harnstoffharzen imprägniert und vorkondensiert wird, gegebenenfalls auch in Form gebracht wird und die Vorformlinge sodann aufeinander gelegt und unter Einwirkung von Druck und Hitze miteinander verbunden werden.
Anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert.
Der Reibbelag 1 besteht aus einer Reibschicht 2 und einer Trägerschicht 3, die sich - über den Querschnitt des Reibgelages 1 gesehen - bis etwa zur Höhe des Niet- oder Schließkopfes 4 des Belagnietes 5 über den Reibbelag 1 an einem Belagträger befestigt wird, erstrecken kann.
Die Herstellung der Reibschicht 2 als auch der Trägerschicht 3 erfolgt jeweils als Vorformling, welche sodann aufeinander gelegt und miteinander unter Druck und Hitze verbunden werden.
Es sei angenommen, daß der Innendurchmesser des Kupplungsbelages 1 125 und der Außendurchmesser 205 mm beträgt.
Die Reibschicht 2 wird aus etwa 50 g Asbestfasern, 16,5 g Molybdänsulfid, 16,5 g Phenolharz, 11 g Messingspäne und 16,5 g Calziumcarbonat homogen vermischt und in einer Vorformpresse mit einem Druck von ca. 25 bar zu einem Vorformling gepreßt mit folgenden Abmessungen: Innendurchmesser 125 mm Außendurchmesser 205 mm Dicke 4 mm Die Trägerschicht 3 wird aus einem Jutegewebe (Sackleinwand) mit einem Flächengewicht von 500 g/m2in einer Salzlösung aus Amoniumclorid NH 4 CL oder Salze der Phosphorsäure, wie NatriumhydrogenphosphatNaz ZIP04 imprägniert, wobei der Salzgehalt der Gewebebahn ca. 8 - 15 %, bezogen auf das Jute bzw. Endgewicht des Gewebes beträgt. Danach wird das so imprägnierte Gewebe in einer 40 teigen alkoholischen Lösung von Phenolharz auf einen Anteil von 324 (bezogen auf das Endgewicht des Gewebes) imprägniert und bei einer Temperatur von 950 C auf einen Restfeuchtegehalt bzw. Vorkondensationsgrad von 4,5% (gemessen durch Gewichtsverlust nach Trocknung 5 Min.
bei 1600 C) getrocknet. Aus dem Gewebe werden 4 Lagen in den obigen Ausmessungen ausgestanzt und übereinandergelegt.
Auf die oberste Lage des Trägermaterialvorformlings 3 wird der Reibschichtvorformling gelegt und der gesamte Aufbau in einer Mehretagenpresse unter zu Hilfenahme von Distanz leisten bei einer Temperatur von ca, 2500 und einem Druck von 125 bar, während einer Presszeit von ca. 5 - 7 Minuten zu dem Reibbelag 1 verpreßt.
Nachder üblichen Oberflächenbehandlung, nämlich Schleifen, Entgraten, Bohren weist der Reibbelag 1 folgende Werte auf: Dicke 3,3 mm Durchmesser Außen 200 mm Durchmesser Innen 135 mm Dichte 1,9 g/cm3 Reibwert 0,35 Berstfestigkeit 14.000 upm Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise die Reibschicht aus einem anderen Faserverband bestehen und andere Füllstoffe besitzen als die beschriebenen und weiterhin können andere Harze oder Mittel zur Verbindung verwendet werden, auch zur Verbindung der Reib- und der Trägerschicht zueinander bzw. zur Verbindung der Trägerschicht mit dem Faserverband aus organischen bzw.
synthetischen Fasern,sowie andere Mittel als die beschriebenen zur Erhöhung der, Thermostabilitätdieser Fasern.
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Claims

Patentansprüche 1. Reibbelag, insbesondere für Kupplungsscheiben, bestehend - über den Querschnitt desselben gesehen - aus mehreren Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung, insbesonderer einer Reib- bzw. Verschleißschicht und einer Trägerschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Reib- bzw. Verschleißschicht (2) aus einer Mischung von losen anorganischen Fasern, insbesondere Asbestfasern, z. B. mit Schwermetallsulfiden, Füllstoffen organischer bzw. anorganischer Art und Duroplastharzen besteht und die Trägerschicht (3) einen Faserverband aus organischen bzw. synthetischen Fasern enthält, wie z. B. ein Gewebe, ein Gewirke, eine Bahn oder dgl. aus Jute, Zellstoff, Vlies- oder Kraftpapier, Polyester od. drl. und dieser Faserverband mit einem Mittel zur Erhöhung der Thermostabilität versetzt ist, wie mit anorganischen Salzen, insbesondere Alkalisalzen von anorganen Säuren, wie Natriumhydrogenshosphat, Amoniumchlorid, Natriumsulfat und ähnlichen, auch Wasserglas.
2. Reibbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reib- bzw. Verschleißschicht (2) und die Trägerschicht (3) durch aushärtbare Harze miteinander verbunden sind, wie durch Phenolharze.
3. Verfahren zur Herstellung eines Reibbelages, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reib- bzw. Verschleißschicht (2) als auch die Trägerschicht (3) als Vorformling hergestellt werden, indem die Verschleißschicht durch Mischen von anorganischen Fasern, insbesondere Asbestfasern, z. B. iritSchwermetallsulfiden Füllst ffen anorganischer bzw. organischer Art und Duroplastharzen unter Druck und Hitze zu einem Vorformling hergestellt wird und der Vorforiling für die Trägerschicht aus einem Faserverband aus anorganischen bzw. synthetischen Fasern gebildet wird, wie einem Gewebe, einem Gewirke, einer Bahn od. dgl.

aus Jute, Zellstoff, Vlies oder Kraftpapier, Polyester od. dgl.

und dieser Faserverband mit einem Mittel zur Erhöhung der Thermostabilität versetzt wird, wie mit anorganischen Salzen, insbesondere Alkalisalzen von anorganen Säuren, wie Natriumhydrogenphosphat, Amoniumchlorid Natriumsulfat oder ähnlichen , auch Wasserglas , und dieser Faserverband sodann in wässrigen oder alkoholischen Lösungen von Duroplasten, Melaminharzen bzw. Harnstoffharzen imprägniert und vorkondensiert wird, gegebenenfalls auf Form gebracht und die Vorformlinge (3 und 2) dann aufeinander gelegt und unter Einwirkung von Druck und Hitze miteinander verbunden werden