DE4420593A1 - Reibbelag - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft einen Reibbelag insbesondere für
Bremsen, Kupplungen oder dergleichen, der zumindest Fasern,
wie zum Beispiel Mineralfasern, Füller und Binder enthält.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen
Reibbelag zu schaffen, mit einer hohen Verschleißfestigkeit,
beziehungsweise Lebensdauer und einer geringen Aggressivität
gegenüber dem Gegenreibmaterial, wie zum Beispiel Stahl oder
Gußeisen mit Lamellen- oder Kugelgraphit. Weiterhin soll der
Reibbelag aufgrund seiner Zusammensetzung praktisch keine,
beziehungsweise nur eine sehr geringe Geräuschentwicklung
und Rupfneigung gewährleisten sowie während des normalen
Betriebes möglichst gleichmäßige Brems- beziehungsweise
Reibungseigenschaften aufweisen. Beim Einsatz als rotieren
der Belag, insbesondere bei Ausbildung als ringförmiger
Reibbelag für Kupplungsscheiben, soll infolge der Zusammen
setzung und des Herstellungsverfahrens außerdem eine hohe
Belagberstfestigkeit gewährleistet sein. Weiterhin soll die
Zusammensetzung des Reibbelages asbestfrei sein und ähnliche
oder gar bessere Betriebseigenschaften als Asbest enthalten
den Friktionselemente aufweisen. Darüberhinaus soll eine
kostengünstige Herstellung des Belages gewährleistet sein.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß der
Reibbelag wenigstens zusammengesetzt ist, beziehungsweise
besteht, aus
Fasern, nämlich
- Glasfasern mit einer Länge von 1-10 mm und einem Gewichtsanteil von 10-35%
- Aramid Pulpe mit Faserlängen von 1-3 mm und einem Ge wichtsanteil von 1-15%
Binder, nämlich
- Phenolharz und/oder Kautschuk mit einem Gewichtsanteil von 15-40%
Füller, nämlich mindestens einem der Stoffe
- Bariumsulfat
- Calciumcarbonat
- Kaolin
- Mikrohohlkugeln
mit einem Gewichtsanteil von insgesamt 15-50% Reibmittel, nämlich mindestens einem der Stoffe
- SiO₂
- Korund
- gehärtetes, gemahlenes Harz, zum Beispiel Rapok mit einem Gewichtsanteil von insgesamt 1-15%
Schmiermittel, nämlich mindestens einem der Stoffe
- Graphit
- Koks
- Ruß
- Antimontrisulfid
- Polyacrylnitril (PAN), das vorzugsweise gemahlen, beziehungsweise pulverförmig eingesetzt werden kann
- Zinksulfid mit einem Gewichtsanteil von insgesamt 1-20%
Messing- und/oder Kupferpulver, das vorzugsweise durch Mahlen erzeugt ist, mit einem Gewichtsanteil von 1-15%.
Die jeweiligen Gewichtsanteile sind bezogen auf eine trockene Feststoff-Basis.
- Glasfasern mit einer Länge von 1-10 mm und einem Gewichtsanteil von 10-35%
- Aramid Pulpe mit Faserlängen von 1-3 mm und einem Ge wichtsanteil von 1-15%
Binder, nämlich
- Phenolharz und/oder Kautschuk mit einem Gewichtsanteil von 15-40%
Füller, nämlich mindestens einem der Stoffe
- Bariumsulfat
- Calciumcarbonat
- Kaolin
- Mikrohohlkugeln
mit einem Gewichtsanteil von insgesamt 15-50% Reibmittel, nämlich mindestens einem der Stoffe
- SiO₂
- Korund
- gehärtetes, gemahlenes Harz, zum Beispiel Rapok mit einem Gewichtsanteil von insgesamt 1-15%
Schmiermittel, nämlich mindestens einem der Stoffe
- Graphit
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- Polyacrylnitril (PAN), das vorzugsweise gemahlen, beziehungsweise pulverförmig eingesetzt werden kann
- Zinksulfid mit einem Gewichtsanteil von insgesamt 1-20%
Messing- und/oder Kupferpulver, das vorzugsweise durch Mahlen erzeugt ist, mit einem Gewichtsanteil von 1-15%.
Die jeweiligen Gewichtsanteile sind bezogen auf eine trockene Feststoff-Basis.
Unter Polyacrylnitril (PAN) sind beispielsweise solche
Kunststoffe gemeint, wie sie im Handel unter der Bezeich
nung "Dralon", "Orlon" erhältlich sind.
Zweckmäßig ist es, wenn die Glasfasern einen Durchmesser in
der Größenordnung von 12 µm haben.
Unter Mikrohohlkugeln sind Verbrennungsrückstände aus
Kohlekraftwerken zu verstehen, in denen Luft eingeschlossen
ist und somit hohlkugelförmige Gebilde bilden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung eines Reibbelages hat
den Vorteil, daß eine lösungsmittelfreie Herstellung von
Belägen erzielbar ist, wodurch eine umweltfreundliche
Herstellung gewährleistet wird. Weiterhin kann durch den
Einsatz von Mikrohohlkugeln gezielt eine bestimmte Porosi
tät, die in der Größenordnung von 1-40% des Volumens des
Belages liegen kann, eingebracht werden, wodurch das Rei
bungsverhalten mit dem Gegenreibpartner gezielt eingestellt
werden kann. Insbesondere können dadurch Rupfschwingungen,
wie sie zum Beispiel im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges
im Bereich der Reibungskupplung erzeugt werden, eliminiert,
beziehungsweise auf ein noch akzeptables Maß reduziert
werden.
Durch die lösungsmittelfreie Herstellungsmöglichkeit der
erfindungsgemäßen Beläge kann weiterhin eine wesentliche
Verbilligung erzielt werden, da sowohl die verhältnismäßig
teueren Lösungsmittel, wie zum Beispiel Trichloräthylen oder
Toluol, als auch die aufgrund der umwelttechnischen Auflagen
erforderlichen Rückgewinnungsanlagen nicht mehr benötigt
werden.
Die verwendeten Fasern können in verschiedener Form vorkom
men, zum Beispiel in Form von freien Fasern, Filz und
ähnlichem.
Eine vorteilhafte Zusammensetzung, insbesondere zur Her
stellung von ringförmigen Reibbelägen für Kupplungsscheiben,
ist nachfolgend angegeben, wobei dieses Ausführungsbeispiel
keine Beschränkung darstellt.
Bei Belägen mit geringeren Anforderungen bezüglich der
Berstfestigkeit, wie zum Beispiel Beläge für Bremsbänder von
automatischen Getrieben, oder Beläge die nur eine sehr
geringe Dicke aufweisen, wie dies zum Beispiel der Fall ist
bei Belägen für Wandlerüberbrückungskupplungen, die in Öl
laufen, können zumindest einige der Faserstoffe durch
pulverförmige Stoffe ersetzt werden, so können insbesondere
die Glasfasern durch Glaspulver oder ähnlichem ersetzt
werden.
Weiterhin kann Zellulose beziehungsweise eine Zellulose
Pulpe mit Fasern in der Größenordnung von 1-5 mm in der
Zusammensetzung verwendet werden. Der Gewichtsanteil kann
dabei in der Größenordnung von 1-50% des Gewichtes der
gesamten Bestandteile betragen.
Weiterhin können anstatt vom Messing- und/oder Kupferpulver
auch Messing- und/oder Kupferfasern oder -späne verwendet
werden. Für manche Anwendungsfälle kann es auch zweckmäßig
sein, wenn für eine Belagmischung wenigstens zwei dieser
Zusätze verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Belagmischung hat weiterhin den
wesentlichen Vorteil, daß sie praktisch trocken verarbeitet
werden kann, das bedeutet also, daß verhältnismäßig wenig
Flüssigkeit, wie insbesondere Wasser, der Mischung beigefügt
werden braucht. So kann der Gewichtsanteil an beigemischter
Flüssigkeit weniger als 10% des Gewichtes der Mischung
bezogen auf eine trockene Feststoffbasis, betragen. In
besonders vorteilhafter Weise kann die Flüssigkeitszugabe
kleiner als 5% des trockenen Mischungsgewichtes sein.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Her
stellung eines Reibbelages, insbesondere mit einer erfin
dungsgemäßen Zusammensetzung, das eine einfache und kosten
günstige Herstellung von Reibbelägen gewährleistet, bei
gleichzeitiger hoher mechanischer Festigkeit, insbesondere
Berstfestigkeit bei Fliehkrafteinwirkung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch folgende
Schritte ab:
- - es werden die einzelnen Rohstoffe, nämlich die faserförmigen Bestandteile, das Bindemittel, die Reibungs- und Abriebsmodifikatoren, die Füllstoffe und gegebenenfalls andere in die Rezeptur eingehende Bestandteile abgewogen und vorzugsweise in einem Trockenmischer homogen vermischt.
- - eine bestimmte Dosis dieses Gemisches wird in ein Vorformwerkzeug gefüllt, darin gleichmäßig verteilt und danach zu einem Vorpreßling vorverdichtet.
- - der Vorpreßling wird in einer Heißpreßform aufgenom men und in einem Heißpreßvorgang auf die Sollform ge preßt, wobei eine weitere Verdichtung des Vorpreß linges stattfindet.
Der Vorpreßling, welcher eine Zwischenform des Belages
aufweist, kann nach dem Vorpreßvorgang direkt in die
Heißpreßform eingegeben werden, indem er aus dem Vorform
werkzeug unmittelbar in die Heißpreßform eingedrückt wird.
Besonders vorteilhaft kann es jedoch sein, wenn der Vor
preßling bei Raumtemperatur und mit Preßdrücken von 200
bis 1200 N/cm² verpreßt wird und anschließend aus dem
Vorformwerkzeug auf einen Zwischenträger ausgedrückt wird
und zur Stabilisierung einer thermischen Lagerung, zum
Beispiel in einem Umluftofen, unterzogen wird. Die Tempera
tur ist dabei derart gewählt, daß die Bindemittelmatrix
zumindest teilweise fließt, beziehungsweise angeschmolzen
wird, jedoch noch nicht reagiert, also aushärtet. Diese
thermische Lagerung, beziehungsweise Behandlung, kann bei
Temperaturen von 70 bis 120°C erfolgen, wobei eine Behar
rungszeit von 10 bis 120 Minuten zweckmäßig ist. Als Binde
mittel eignen sich in vorteilhafter Weise vernetzbare Harze,
wie zum Beispiel Phenolharz und/oder vulkanisierbarer
Kautschuk.
Die gewünschte Belagporosität kann über das Preßvolumen der
Heißpreßform und die gewählte Gemischmenge, also die
Einwaage pro Belag, gezielt eingestellt werden. Porositäten
in der Größenordnung von 1-40% des Volumens des fertigen
Belages können ebenfalls durch entsprechende Wahl der
Herstellungsparameter und Anteile der jeweiligen Mischungs
bestandteile erzeugt werden. So kann beispielsweise die
Belagporosität über die Zugabe von Mikrohohlkugeln (poröse
Silikate) gezielt eingestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat weiterhin den wesentli
chen Vorteil, daß der Belag aus einer Trockenmischung, oder
zumindest im wesentlichen trockenen Mischung, hergestellt
werden kann. Das bedeutet also, daß die in das Vorformwerk
zeug eingebrachte Mischung keine, beziehungsweise nur eine
verhältnismäßig geringe Feuchtigkeit aufweist. Falls eine
gewisse Nässe, beziehungsweise Feuchtigkeit der Mischung
erwünscht ist, kann der Flüssigkeitsanteil auf einen Wert
von weniger als 10%, vorzugsweise weniger als 5% des
Gewichtes der trockenen Mischung eingestellt werden.
Aufgrund der geringen Feuchtigkeit können elektrostatische
Aufladungen beim Mischprozeß vermieden werden, zudem wird
Feinstaubbildung minimiert.
Als Reibungs- und Abriebsmodifikatoren können die bereits in
Verbindung mit dem Reibbelag erwähnten Reibmittel und
Schmiermittel eingesetzt werden.
Die Dosierung der Mischung zur Herstellung von Belägen kann
gewichtsabhängig oder volumenabhängig erfolgen.
Durch die thermische Lagerung der Vorpreßlinge, beziehungs
weise Belagrohlinge, wird eine Formstabilisierung dieser
Teile erzielt, wodurch ein besseres Handling ermöglicht
wird.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt
die Möglichkeit dar, Niet- und/oder Durchgangslöcher
und/oder Nuten, sowie gegebenenfalls andere Anformungen
direkt beim Vorpressen und/oder beim Heißpreßvorgang in den
Belag einzupressen. Weiterhin kann bei der Herstellung eines
Vorpreßlings und/oder beim Heißpreßvorgang der Belag mit
einem Träger verbunden werden. Ein derartiger Träger kann
beispielsweise durch ein Metallrücken gebildet sein, der
eine Dicke von 0,1 bis 1,0 mm aufweisen und zum Beispiel aus
CK75 gestanzt sein kann. Beim Heißpreßvorgang wird der
Metallrücken mit dem Belag verbacken. Zweckmäßig ist es,
wenn zumindest die mit dem Belag verbundene Seite des
Trägers geätzt und/oder sandgestrahlt ist. Weiterhin kann es
zweckmäßig sein, wenn der Träger mit einem Kleber beschich
tet ist. Dieser Kleber kann auf Phenolharzbasis aufgebaut
sein und in flüssiger Form oder als Folie Verwendung finden.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Kleber lösungsmittel
frei ist. Weiterhin können Kleber in Pulverform verwendet
werden (Kleber auf Phenolharz- oder Epoxidharzbasis), welche
zum Beispiel auf den Träger aufgestreut und bei einer
Temperatur von 70 bis 120°C aufgeschmolzen werden können.
Der Belagträger wird gemeinsam mit der Mischungsdosis oder
gemeinsam mit dem Vorpreßling in das entsprechende Werkzeug
eingelegt. Als zweckmäßig haben sich Kleberschichten in der
Größenordnung von 25 bis 150 µm Dicke erwiesen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Nuten mit
0,05 bis 0,5 mm Preßbodendicken herstellen. Unter Preßboden
dicke ist die verbleibende Dicke des Belages im Bereich des
Bodens einer Nut beziehungsweise einer angeformten Ver
tiefung zu verstehen.
Die mit den Belägen verbundenen Träger können bereits die
erforderlichen Öffnungen beziehungsweise Durchgangsbohrungen
und Profilierungen vor dem Verbinden mit den Belägen auf
weisen. Diese Profilierungen und Durchgangsöffnungen können
jedoch auch nachträglich in die Träger eingebracht werden.
Sofern beim Verbinden des Trägerbleches mit dem Belag
vorgeformte Öffnungen oder durch verdrängtes Belagmaterial
verstopft werden, können diese in einfacher Weise durch
Abbohren oder Ausstanzen der unerwünschten Materialrück
stände wieder frei gemacht werden.
Der Heißpreßvorgang findet bei Preßdrücken von 200
bis 1200 N/cm², Temperaturen von 140°C bis 220°C und Halte
zeiten von 1 bis 4 min/mm Belagdicke statt.
Nach dem Heißpreßvorgang und den darauf gegebenenfalls
folgenden Herstellungsschritte, wie Entfernen der Material
rückstände an den Rändern und den Durchgangslöchern bezie
hungsweise an den Anformungen, dem Vorschleifen des Belages
und gegebenenfalls dem Verkleben mit einem Träger, wie zum
Beispiel einem Metallrücken, in einer Heißpresse, können die
Beläge in einem Ofen einem Härtezyklus unterworfen werden.
Danach können die ausgehärteten Beläge zumindest auf
Höhenmaß geschliffen werden.
Der Härtezyklus im Ofen kann bei Temperaturen von 150°C bis
zu 270°C und einer Lagerzeit von 1 Stunde bis zu 15 Stunden
bei Belagdicken von 0,5 bis 5,0 mm erfolgen.
Durch die Verwendung eines Trägers als Belagrücken können
weiterhin sehr dünne Beläge hergestellt werden, die eine
hohe Berstdrehzahl aufweisen. Ein nach dem Verfahren
hergestellter Belag mit einem Außendurchmesser von 200 mm,
einem Innendurchmesser von 130 mm und einer Dicke von 3,5 mm
erreicht bei Prüftemperaturen von 200°C bis 250°C eine
Berstdrehzahl oberhalb 14 000 Umdrehungen pro Minute.
Die Erfindung kann in vorteilhafter Weise bei der Her
stellung von kreisringförmigen Reibbelägen für Kupplungs
scheiben verwendet werden. Bei derartigen Kupplungsscheiben
ist es üblich, zwischen den einerseits mit einem Schwungrad
und andererseits mit der Kupplungsdruckplatte in Reibver
bindung stehenden Reibbelägen eine Belagfederung vorzusehen,
die mittels sogenannter Belagfedersegmente, die üblicherwei
se aus Federstahl bestehen, erzeugt wird. Durch die Ver
wendung von Metallrücken als Trägermaterial für die Beläge
kann das Einbetten, also das über die Lebensdauer der
Kupplungsscheibe stattfindende Eingraben der Belagfederseg
mente in den Rücken der Beläge vermieden, beziehungsweise
minimiert werden. Weiterhin hat die Verwendung eines
Verstärkungs- beziehungsweise Trägermateriales den Vorteil,
daß die Beläge dünner ausgeführt werden können, wodurch
weiterhin das Massenträgheitsmoment der Kupplungsscheibe
reduziert und dadurch die Schaltbarkeit des Getriebes
verbessert werden kann.
Scheibenverzug bei Temperaturänderungen an der Kupplungs
scheibe durch unterschiedliche Ausdehnungsverhalten von
Trägermaterial beziehungsweise Metallrücken und Belag läßt
sich durch Preßbodendicken im Bereich des Belages von 0,05 mm
bis 0,5 mm verhindern beziehungsweise auf ein akzeptables
Maß reduzieren.
Auch bei ringförmigen Belägen ohne Verstärkungsrücken
konnten aufgrund der während der Herstellung gegebenen
homogenen Verteilung der Trockenmischung in der Vorform
Berstdrehzahlen oberhalb 10 000 Umdrehungen pro Minute
erreicht werden. (Dabei werden lose Beläge auf Mitnahmestifte
aufgenommen und in einer Berstkammer bei Raumtemperatur,
nach vorhergehender einstündiger Lagerung der Beläge in
einem Umluftofen bei 250°C, mit 50 rad/sec² bis zum Bruch be
schleunigt.)
Anhand der Figuren sei die Erfindung näher erläutert.
Dabei zeigt Fig. 1 den schematisch dargestellten Her
stellungsablauf für einen Kupplungsreibbelag und
Fig. 2 ein Diagramm aus dem die einzelnen Verfahrens
schritte sowie die Alternativ-Herstellungsmöglichkeiten
dargestellt sind.
In Fig. 1 ist die Dosiereinrichtung 1 dargestellt, aus
welcher die homogen gemischte Trockenmasse mittels Förder
werkzeugen, wie zum Beispiel Schneckenförderer 2, in eine,
vorzugsweise mit Drehzahlen von 1- 40 1/min rotierende
Vorform 3 gefüllt wird. Bei dem dargestellten Ausführungs
beispiel hat die Vorform 3 eine ringförmige Vertiefung 4.
Das in der Vorform 3 enthaltene Gemisch 5 wird mittels eines
kammartigen Verteilers 6 gleichmäßig verteilt, so daß die
Mischung 5 praktisch eine ebene ringförmige Fläche begrenzt.
Danach wird die Mischung 5 mittels eines in die Vertiefung 4
eintauchenden ringförmigen Stempels 7 zu einem Vorpreßling 8
verdichtet. Dieser Vorpreßling 8 ist praktisch trocken,
enthält also praktisch keine oder nur eine sehr geringe
Feuchtigkeit. Falls eine gewisse Feuchtigkeit erwünscht ist,
kann diese durch Zugabe von geringen Flüssigkeitsmengen in
den Trockenmischer oder während der Befüllung der Vorform 3
erzielt werden.
Der Vorpreßling 8 wird aus der Vorform 3 entfernt, zum
Beispiel durch Ausdrücken, und vorzugsweise unmittelbar auf
einem Träger, zum Beispiel einem Blech 9 aufgenommen. Der
Vorpreßling 8 wird dann gemeinsam mit dem Blech 9 in einen
Umluftofen 10 eingeführt, in dem eine Temperatur in der
Größenordnung von 70 bis 120°C herrscht. Die Verweildauer im
Ofen 10 wird dabei derart gewählt, daß das Bindemittel, wie
zum Beispiel Phenolharz, anfängt zu fließen, jedoch noch
nicht reagiert, beziehungsweise aushärtet. Durch diese
Erhitzung wird der Vorpreßling stabilisiert, so daß er ohne
Formveränderung in einfacher Weise weiterverarbeitet werden
kann. Durch den Stabilisierungsvorgang im Ofen 10 wird also
ein wesentlich besseres Handling der Vorpreßlinge erreicht.
Nach dem Stabilisierungsvorgang im Ofen 10 wird der eine
Zwischenform aufweisende Vorpreßling 8 in das Unterteil 11
des Heißpreßwerkzeuges eingelegt. Der Vorpreßling 8 wird
zwischen dem Oberteil 12 und dem Unterteil 11 des Heiß
preßwerkzeuges auf die gewünschte Rohform des Reibbelages
gepreßt. Während dieses Vorganges wird der ursprüngliche
Vorpreßling 8 im Volumen verringert, so daß die Dichte
zunimmt. Durch Wahl der Temperatur, des aufgebrachten
Druckes und der Verweildauer kann die gewünschte Dichte und
somit auch die Eigenschaften des Belages beeinflußt werden.
Oberteil 12 oder Unterteil 11 des Heißpreßwerkzeuges können
auch derart ausgebildet sein, daß die eventuell im Belag
erforderlichen Löcher, Nuten und ähnliches während des
Heißpreßvorganges in den Belagrohling eingebracht werden.
Hierfür können am Oberteil 12 oder Unterteil 11 des Werkzeu
ges entsprechende Anformungen oder Einsätze vorgesehen
werden.
Der auf seine Enddichte gebrachte Rohbelag 8a wird aus dem
Unterteil des Heißpreßwerkzeuges 11 entnommen, zum Beispiel
mittels eines Absaugers 13, welcher mit Unterdruck arbeitet.
Der Rohbelag 8a wird dann zur Aushärtung in einen Ofen
eingeführt. Zur Aushärtung können eine Vielzahl von Belä
gen 8a aufeinander geschichtet werden. Nach der Aushärtung
des Belages erfolgt die Schlußbearbeitung. Dabei kann der
Belag geschliffen und auf Solldicke gebracht werden.
Weiterhin können eventuell vorhandene Belagrückstände im
Bereich der angeformten Öffnungen oder Nuten entfernt
werden. Bei Bedarf können auch zusätzliche Öffnungen, zum
Beispiel durch Bohren, in den Belag eingebracht werden.
Die einzelnen in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen
Verfahrensschritte sind in dem Diagramm gemäß Fig. 2
ebenfalls angeführt. Aus Fig. 2 können weiterhin die nach
dem Vorpressen, beziehungsweise nach der Herstellung des
Vorpreßlinges möglichen Weiterverarbeitungsmöglichkeiten zur
Herstellung eines fertigen Belages entnommen werden. Bei dem
Verfahrensschritt 20 wird der Vorpreßling in einem Heiß
preßwerkzeug verdichtet, wobei gleichzeitig die eventuell
erforderlichen Nuten oder Löcher eingebracht werden und
zusätzlich noch die durch einen Metallrücken gebildete
Verstärkung mit dem Belag verbunden wird. Der Metallrücken
kann dabei, wie bereits in Verbindung mit Fig. 1 beschrie
ben, mit einem Kleber beschichtet sein. Im Verfahrens
schritt 21 werden durch Abstanzen und/oder Bohren die
unerwünschten Materialrückstände, die sich eventuell im
Bereich der Löcher und anderen Anformungen angesammelt haben
könne, entfernt. Der so gebildete Belag wird dann einem
Härtezyklus unterworfen und danach fertig bearbeitet.
Bei der weiterhin in Fig. 2 dargestellten alternativen
Weiterbearbeitung eines Vorpreßlinges kann in einem Ver
fahrensschritt 22 der Vorpreßling in einer Heißpreßform
verdichtet werden, wobei gleichzeitig die eventuell erford
erlichen Löcher und Nuten eingepreßt werden können. Nach dem
Heißpressen des Belages wird dieser in einem Arbeitsgang 23
zumindest auf einer Seite angeschliffen und die unerwünsch
ten Materialrückstände im Bereich der Löcher und Nuten
beseitigt. Parallel hierzu können die Belagverstärkungen in
Form von Metallrücken, zum Beispiel durch Stanzen, herge
stellt werden. Der einem Belag zugeordnete Metallrücken wird
zumindest auf einer Seite gereinigt, zum Beispiel durch
Ätzen und/oder Sandstrahlen und mit einem Kleber beschich
tet. Dieser Vorgang ist mit dem Bezugszeichen 24 gekenn
zeichnet. Der so behandelte Metallrücken wird mit dem
angeschliffenen Belag in einer Heißpresse verklebt. Beim
Einlegen der Teile in die Heißpresse ist dabei zu beachten,
daß eine angeschliffene Seite des Belages mit der mit Kleber
beschichteten Seite des Metallrückens in Kontakt kommt. Nach
dem Verbinden von Belag und Metallrücken erfolgt wiederum
ein Aushärten und Schleifen auf Maß.
Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Mischung und
des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß eine
lösemittelfreie Herstellung der Reibbeläge ermöglicht wird.
Aufgrund des gleichmäßigen Eintrages der Pulver-/Fasermi
schung in die rotierende Vorform mit Verteilwerkzeug können
Dichteschwankungen, Materialungleichverteilungen und
Konzentrationsschwankungen im Reibbelag minimiert werden.
Dies führt zu hohen Berstfestigkeiten des fertigen Reibbela
ges sowie zu gleichmäßigem Reibwert- und Verschleißverhal
ten.
Entmischungen schwerer Komponenten, Feinstaubbildung und
elektrostatische Aufladungen der Mischung bei der Weiter
verarbeitung lassen sich durch Zugabe von weniger als 10 Ge
wichtsprozent Wasser während des Mischvorganges vermeiden.
Wird bei der Verteilung der Mischung in eine Vorform mit
Wasseranteilen größer als 10 Gewichtsprozent gearbeitet, so
kann es zu Entmischungseffekten aufgrund von Sedimentations
vorgängen kommen.
Das beschriebene Verfahren zeichnet sich somit nicht nur
durch einen geringen Flüssigkeitsanteil in der Mischung
aus - vorzugsweise kleiner als 10 Gewichtsprozent - sondern
ermöglicht zudem durch den niedrigen Flüssigkeitsgehalt, wie
insbesondere Wassergehalt, auf eine Flüssigkeitsrückführung
und -aufbereitung zu verzichten.
Claims (11)
1. Reibbelag bestehend aus
Fasern, nämlich
- Glasfasern mit einer Länge von 1-10 mm und einem Gewichtsanteil von 10-35%
- Aramid Pulpe mit einer Faserlänge von 1-3 mm und einem Gewichtsanteil von 1-15%
Binder, nämlich
- Phenolharz und/oder Kautschuk mit einem Gewichtsanteil von 15-40%
Füller, nämlich mindestens einem der Stoffe:
- Bariumsulfat
- Calciumcarbonat
- Kaolin
- Mikrohohlkugeln
mit einem Gewichtsanteil von 15-50%
Reibmittel, nämlich mindestens einem der Stoffe
- SiO₂
- Korund
- gehärtetes, gemahlenes Harz, zum Beispiel Rapok mit einem Gewichtsanteil von 1-15%
Schmiermittel, nämlich mindestens einem der Stoffe
- Graphit
- Koks
- Ruß
- Antimontrisulfid
- Polyacrylnitril
- Zinksulfid
mit einem Gewichtsanteil von 1-20%
- Messing- und/oder Kupferpulver (gemahlen) mit einem Gewichtsanteil von 1-15%.
- Glasfasern mit einer Länge von 1-10 mm und einem Gewichtsanteil von 10-35%
- Aramid Pulpe mit einer Faserlänge von 1-3 mm und einem Gewichtsanteil von 1-15%
Binder, nämlich
- Phenolharz und/oder Kautschuk mit einem Gewichtsanteil von 15-40%
Füller, nämlich mindestens einem der Stoffe:
- Bariumsulfat
- Calciumcarbonat
- Kaolin
- Mikrohohlkugeln
mit einem Gewichtsanteil von 15-50%
Reibmittel, nämlich mindestens einem der Stoffe
- SiO₂
- Korund
- gehärtetes, gemahlenes Harz, zum Beispiel Rapok mit einem Gewichtsanteil von 1-15%
Schmiermittel, nämlich mindestens einem der Stoffe
- Graphit
- Koks
- Ruß
- Antimontrisulfid
- Polyacrylnitril
- Zinksulfid
mit einem Gewichtsanteil von 1-20%
- Messing- und/oder Kupferpulver (gemahlen) mit einem Gewichtsanteil von 1-15%.
2. Verfahren zur Herstellung eines Belages, insbesondere
asbestfreien Belages, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) - die faserförmigen Bestandteile, wie zum Bei spiel Glasfasern und/oder Aramid Pulpe,
- - das Bindemittel, wie zum Beispiel vernetzbare Harze und/oder Kautschuk,
- - die Reibungs- und Abriebmodifikatoren und
- - die Füllstoffe
homogen gemischt werden,
- b) - eine bestimmte Dosis dieses Gemisches in ein Vorformwerkzeug gefüllt, darin gleichmäßig ver teilt und danach zu einem Vorpreßling verdich tet wird,
- c) - der Vorpreßling in einem Formwerkzeug aufgenom men und in einem Heißpreßvorgang auf eine Sollform gepreßt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Heißpreßvorgang der Vorpreßling einer thermi
schen Behandlung ausgesetzt wird, derart, daß die Binde
mittelmatrix fließt, beziehungsweise zumindest ange
schmolzen wird, jedoch noch nicht reagiert. Dies wird
erreicht, indem die thermische Vorbehandlung bei Tempe
raturen im Schmelzbereich des Bindemittelharzes statt
findet.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß der auf Sollform gepreßte Reibbelag in einem
Ofen ausgehärtet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Aushärtevorgang der Belag auf wenigstens einer
Seite geschliffen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß während des Heißpreßvorganges des
Belages die erforderlichen Nuten, Durchgangslöcher und
ähnliche Anformungen beziehungsweise Öffnungen in den
Belag eingebracht werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Aushärtevorgang im Ofen,
der Belag auf wenigstens einer Seite geschliffen wird.
8. Verfahren zur Herstellung eines Belages nach einem der
Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag
mit einem Verstärkungsrücken, wie zum Beispiel Verstär
kungsblech verbunden ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,daß
der Verstärkungsrücken beim Heißpreßvorgang mit dem
Belag verbunden wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verstärkungsrücken durch einen getrennten Klebe
prozeß mit dem fertig hergestellten Belag verbunden
wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4420593A DE4420593A1 (de) | 1993-06-18 | 1994-06-13 | Reibbelag |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4320197 | 1993-06-18 | ||
| DE4420593A DE4420593A1 (de) | 1993-06-18 | 1994-06-13 | Reibbelag |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4420593A1 true DE4420593A1 (de) | 1994-12-22 |
Family
ID=6490612
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4420593A Ceased DE4420593A1 (de) | 1993-06-18 | 1994-06-13 | Reibbelag |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| BR (1) | BR9402463A (de) |
| DE (1) | DE4420593A1 (de) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LUK LAMELLEN UND KUPPLUNGSBAU BETEILIGUNGS KG, 778 |
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