WO2010142265A1 - Friction material - Google Patents

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WO2010142265A1
WO2010142265A1 PCT/DE2010/000587 DE2010000587W WO2010142265A1 WO 2010142265 A1 WO2010142265 A1 WO 2010142265A1 DE 2010000587 W DE2010000587 W DE 2010000587W WO 2010142265 A1 WO2010142265 A1 WO 2010142265A1
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friction lining
friction
designed
solids
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PCT/DE2010/000587
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Constanze Kuckuck
Stefan Steinmetz
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Compositions of linings; Methods of manufacturing
    • F16D69/025—Compositions based on an organic binder
    • F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0082—Production methods therefor
    • F16D2200/0095—Mixing an aqueous slurry of fibres with a binder, e.g. papermaking process

Definitions

  • the invention relates to a method having the features according to the preamble of claim 1, a device having the features according to the preamble of claim 8 and a friction lining having the features according to the preamble of claim 9
  • Purpose of the invention is a friction lining consisting of a friction material that can be used in all applications in the automotive, where friction in oil is used.
  • the friction material is suitable for use in the following applications: torque converter, automatic transmission, lock-up clutch, dual clutch, synchronizers, and similar in-oil friction applications.
  • friction papers are mainly used which are produced on classical paper machines, i. Slurrying of fibers and fillers in water, making the paper webs on the paper machine, drying the paper webs and then impregnating the paper web in a resin solution (saturation) to ensure the necessary strength of the friction paper. Afterwards the paper has to be dried again, the respective geometries are punched out and glued on.
  • the task is to develop a running in oil friction lining of a friction material that meets even the highest requirements in terms of coefficient of friction, comfort behavior and wear.
  • the coefficient of friction behavior should be constant, so that the electronic control unit can be easily run and set in the respective application. Furthermore, the production should be flexible, simple and inexpensive
  • the object is achieved by a method having the features according to claim 1, a device having the features according to claim 8 and by a friction lining having the features according to claim 9.
  • the inventive method provides for the production of a friction lining for friction clutches in a motor vehicle, wherein a dispersion of water and solids is sucked onto a sieve-like surface and deposit the solids on the sieve-like surface.
  • the sieve-like surface is designed in the form of a three-dimensional structure.
  • the sieve-like surface is embodied in such a three-dimensional manner that the solids depositing on the sieve-like surface form a predetermined shape of the surface of the friction lining facing the sieve.
  • the sieve-like surface is designed in such a way that the solids depositing on the sieve-like surface form a smooth surface of the friction lining.
  • the sieve-like surface is designed in such a way that the solids depositing on the sieve-like surface form a profiled surface of the friction lining.
  • the solids deposited on the screen are flowed through with hot air for drying, whereby the remaining moisture is expelled.
  • the friction lining is surface-coated.
  • surface coating materials such as zeolites, celite or silicon carbide are present, which can be incorporated into a resin matrix and then applied or applied without extra binder.
  • a plurality of friction linings are superimposed and pressed over one another, so that a single friction lining is produced therefrom.
  • an apparatus for carrying out the method described above is also provided, wherein the friction surface of the friction lining is designed as an illustration of the three-dimensionally designed sieve surface.
  • a friction lining which is produced by the method described above as well as the device described above is also presented, the friction surface of the friction lining being designed as an illustration of the three-dimensionally designed sieving surface.
  • the solids content of the friction material added to the friction lining includes 35-80 weight percent cotton fiber, 1-10 weight percent aramid fiber, 1-40 weight percent silica, 5-30 weight percent phenolic resin, and conventional processing aids for papermaking, the percentages given refer to the solids content
  • An advantage of the method according to the invention and the device according to the invention and the friction lining according to the invention is that the shape of the friction lining formed by the friction material can be made completely variable, since all three spatial directions are varied and can be adjusted as required.
  • FIG. 1 Schematic representation of the pulp molding process according to the invention
  • FIG. 2 Schematic representation of the coating process of the invention
  • FIG. 3 Schematic representation of a friction lining according to the invention
  • Figure 4 Schematic representation of a friction lining according to the invention
  • the solids content of the ingredients of the friction material added for the production of the friction lining has the following composition, the percentages are in percent by mass based on the solids content:
  • the fibers are digested in a pulper 10 in water, while the fibers are still ground, the fiber lengths can be shortened and the curl of the fiber can be changed.
  • the fiber lengths are in the range of 80mm to a few microns.
  • the fillers and resins are added and dispersed until a homogeneous water-solid mixture is formed.
  • the water content is usually a multiple of the solids content.
  • the entire dispersion can now be pumped into a reservoir 30 and a new batch in the pulper 10 can be produced.
  • Part of the dispersion is now pumped from the reservoir 30 - or alternatively directly from the pulper 10, if no subsequent batch is to be made - in the Molder 40 and mixed there again.
  • Molders 40 - are molds that are flat or three-dimensional depending on the application - ie uneven - designed, for example, smooth or profiled. These forms are provided on the desired side with a sieve and to a pump - for example, a vacuum pump - connected so that they can pull off the water after sufficient mixing and the fiber-filler mixture is deposited on the side of the tools each with sieve.
  • FIG. 4 shows a conically shaped friction lining.
  • the conical design of the side surfaces and the bottom surface is caused by the three-dimensional design of the screen.
  • the vertical side surfaces as well as the bottom surface are formed by the three-dimensional shape of the sieve.
  • a profiling can be formed, for example, by webs in or on the screen and forms structures - such as groove pattern - from whose depth or width is not greater than 5 millimeters compared with the adjacent surrounding surface. If no profiling is provided, the surface in the context of this document is referred to as smooth. Depending on the fineness of the sieve net and the solids used, the sieve net structure may additionally be visible on the surface of the friction lining.
  • the resulting product is now dewatered by pressing operations that run away or pressure controlled, and drying cycles, for example, in a drying station 50. Thereafter, it has sufficient stability to possibly be mechanically processed if necessary, for example by punching, grinding, cutting, milling, etc.
  • the dispersion can also be supplemented during the pumping of a container - for example, the pulper 10 - in the next - for example, the reservoir 30 - via leads in the pipe system with other additives. These can be introduced in the pipe system via static mixers 20.
  • the drying of the filter cake deposited on the sieves can be carried out in a drying station 50 after production.
  • this can already be anticipated by the tools are connected in Molder 40 to a hot air generator and are heated.
  • hot air should be passed through the tool and the product, so that the remaining water inside the product can be discharged and the drying can be driven not only on the surface, but in the entire workpiece.
  • Another attachment 60 of the system is a coating system - shown in Figure 2 - for the surface coating with fillers.
  • the filler is stored in a tank 100 below the conveyor belt 110 and pumped into the overflow basin 120.
  • the product can be coated with the water-filler mixture and then dried in another drying station 70.
  • FIGS. 3 and 4 show examples of the friction linings according to the invention.
  • FIG. 4 shows a conically shaped friction lining.
  • This invention is a formulation for friction material running in oil with the associated manufacturing method and a device for this purpose.
  • the formulation consists mainly of a fiber-filler-resin mixture, which can be made into any shape by means of the manufacturing process. Therefore, not only flat parts can be produced, but also e.g. conically shaped. Furthermore, the parts can be made smooth or profiled surface.
  • the friction material is suitable in the further processing for any kind of mechanical processing and therefore extremely flexible in the final geometry.
  • Main applications include clutch linings for automatic transmissions, torque converters, dual-clutch transmissions and synchronizers.

Abstract

The invention relates to a method for producing a friction lining for friction clutches in a motor vehicle, wherein a dispersion of water and solids is suctioned onto a strainer-like surface and the solids deposit on the strainer-like surface.

Description

Reibmaterial friction material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 sowie einen Reibbelag mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9The invention relates to a method having the features according to the preamble of claim 1, a device having the features according to the preamble of claim 8 and a friction lining having the features according to the preamble of claim 9
Verwendungszweck der Erfindung ist ein Reibbelag bestehend aus einem Reibmaterial, das in allen Einsatzbereichen im Automobil verwendet werden kann, in denen Reibung in Öl zur Anwendung kommt.Purpose of the invention is a friction lining consisting of a friction material that can be used in all applications in the automotive, where friction in oil is used.
Das Reibmaterial kommt für den Einsatz in folgenden Anwendungen in Betracht: Drehmomentwandler, Automatikgetriebe, Lock-up Kupplung, Doppelkupplung, Synchronisationseinrichtungen und ähnliche in Öl laufenden Reibanwendungen.The friction material is suitable for use in the following applications: torque converter, automatic transmission, lock-up clutch, dual clutch, synchronizers, and similar in-oil friction applications.
Zur Zeit kommen für derartige Anwendungen hauptsächlich Reibpapiere zum Einsatz, die auf klassischen Papiermaschinen hergestellt werden, d.h. Aufschlämmen von Fasern und Füllstoffen in Wasser, Erzeugen der Papierbahnen auf der Papiermaschine, Trocknen der Papierbahnen und im Anschluss Tränken der Papierbahn in einer Harzlösung (Saturierung), um die nötige Festigkeit des Reibpapiers sicher zu stellen. Im Anschluss muss das Papier wieder getrocknet werden, die jeweiligen Geometrien werden ausgestanzt und aufgeklebt.At present, for such applications, friction papers are mainly used which are produced on classical paper machines, i. Slurrying of fibers and fillers in water, making the paper webs on the paper machine, drying the paper webs and then impregnating the paper web in a resin solution (saturation) to ensure the necessary strength of the friction paper. Afterwards the paper has to be dried again, the respective geometries are punched out and glued on.
Die Nachteile beim klassischen Papierherstellungsverfahren sind der entstehende Stanzabfall, der in Abhängigkeit der Geometrie relativ hoch werden kann. Weiterhin ist das Verfahren sehr energieaufwendig und die Chargengröße ist hoch, daher ist das Verfahren eher unflexibel, es muss eine Mindeststückzahl gefordert sein, um wirtschaftlich arbeiten zu können. Weiterhin ist es nicht möglich eine Ausgestaltung zu produzierender Körper in Z-Richtung also senkrecht zur Papierebene zu erzeugen. Es sind also nur ebene Teile - abgesehen von einer Profilierung der Oberfläche - herstellbar.The disadvantages of the classical papermaking process are the resulting punching waste, which can become relatively high depending on the geometry. Furthermore, the process is very energy intensive and the batch size is high, so the process is rather inflexible, it must be required a minimum amount in order to work economically. Furthermore, it is not possible to produce an embodiment of the body to be produced in the Z direction, ie perpendicular to the plane of the paper. So only flat parts - apart from a profiling of the surface - can be produced.
Die Aufgabe besteht darin, einen in Öl laufenden Reibbelag aus einem Reibmaterial zu entwickeln, der selbst höchste Anforderungen bezüglich Reibwert, Komfortverhalten und Verschleiß erfüllt. Das Reibwertverhalten soll konstant sein, damit die elektronischen Regeleinhei- ten in der jeweiligen Anwendung problemlos laufen und eingestellt werden können. Weiterhin soll die Herstellung flexibel, einfach und kostengünstig seinThe task is to develop a running in oil friction lining of a friction material that meets even the highest requirements in terms of coefficient of friction, comfort behavior and wear. The coefficient of friction behavior should be constant, so that the electronic control unit can be easily run and set in the respective application. Furthermore, the production should be flexible, simple and inexpensive
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8 sowie durch einen Reibbelag mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 gelöst.The object is achieved by a method having the features according to claim 1, a device having the features according to claim 8 and by a friction lining having the features according to claim 9.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht die Herstellung eines Reibbelags für Reibungskupplungen in einem Kraftfahrzeug vor, wobei eine Dispersion aus Wasser und Feststoffen auf eine siebartige Fläche gesaugt wird und sich die Feststoffe auf der siebartigen Fläche ablagern. Die siebartige Fläche ist dabei in Form einer dreidimensionalen Struktur ausgeführt.The inventive method provides for the production of a friction lining for friction clutches in a motor vehicle, wherein a dispersion of water and solids is sucked onto a sieve-like surface and deposit the solids on the sieve-like surface. The sieve-like surface is designed in the form of a three-dimensional structure.
Die siebartige Fläche ist derart dreidimensional ausgeführt, dass die sich an der siebartigen Fläche ablagernden Feststoffe eine vorgegebene Gestalt der dem Sieb zugewandten Oberfläche des Reibbelags bilden.The sieve-like surface is embodied in such a three-dimensional manner that the solids depositing on the sieve-like surface form a predetermined shape of the surface of the friction lining facing the sieve.
Die siebartige Fläche ist derart ausgeführt, dass die sich an der siebartigen Fläche ablagernden Feststoffe eine glatte Oberfläche des Reibbelags bilden.The sieve-like surface is designed in such a way that the solids depositing on the sieve-like surface form a smooth surface of the friction lining.
Alternativ ist die siebartige Fläche derart ausgeführt, dass die sich an der siebartigen Fläche ablagernden Feststoffe eine profilierte Oberfläche des Reibbelags bilden.Alternatively, the sieve-like surface is designed in such a way that the solids depositing on the sieve-like surface form a profiled surface of the friction lining.
Die auf dem Sieb abgelagerten Feststoffe werden zur Trocknung mit heißer Luft durchströmt, wobei die verbliebene Feuchtigkeit ausgetrieben wird.The solids deposited on the screen are flowed through with hot air for drying, whereby the remaining moisture is expelled.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Reibbelag oberflächenbeschichtet. Als Oberflächenbeschichtung kommen Stoffe wie Zeolithe, Celite oder Siliciumcarbit vor, die in eine Harzmatrix eingebunden werden können und dann aufgebracht werden oder ohne extra Bindemittel aufgebracht werden.In a preferred embodiment, the friction lining is surface-coated. As surface coating materials such as zeolites, celite or silicon carbide are present, which can be incorporated into a resin matrix and then applied or applied without extra binder.
In einer weiteren Ausführungsform werden mehrere Reibbeläge übereinander gelegt und übereinander gepresst, sodass daraus ein einziger Reibbelag entsteht. Erfindungsgemäß ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens vorgesehen, wobei die Reiboberfläche des Reibbelags als Abbildung der dreidimensional gestalteten Sieboberfläche gestaltet ist.In a further embodiment, a plurality of friction linings are superimposed and pressed over one another, so that a single friction lining is produced therefrom. According to the invention, an apparatus for carrying out the method described above is also provided, wherein the friction surface of the friction lining is designed as an illustration of the three-dimensionally designed sieve surface.
Erfindungsgemäß wird auch ein Reibbelag, der mit dem oben beschrieben Verfahren sowie der oben beschriebenen Vorrichtung hergestellt wird vorgestellt, wobei die Reiboberfläche des Reibbelags als Abbildung der dreidimensional gestalteten Sieboberfläche gestaltet ist.According to the invention, a friction lining which is produced by the method described above as well as the device described above is also presented, the friction surface of the friction lining being designed as an illustration of the three-dimensionally designed sieving surface.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Feststoffanteil der bei der Herstellung des Reibbelags zugesetzten Bestandteile des Reibmaterials 35-80 Gewichtsprozent Baumwollfaser, 1-10 Gewichtsprozent Aramidfaser, 1-40 Gewichtsprozent Siliciumdioxid, 5-30 Gewichtsprozent Phenolharz und zur Papierherstellung übliche Verarbeitungshilfsmittel, wobei die angegebenen Prozentsätze sich auf den Feststoffanteil beziehenIn a preferred embodiment, the solids content of the friction material added to the friction lining includes 35-80 weight percent cotton fiber, 1-10 weight percent aramid fiber, 1-40 weight percent silica, 5-30 weight percent phenolic resin, and conventional processing aids for papermaking, the percentages given refer to the solids content
Besonders bevorzugt weist die Reiboberfläche des Reibbelags, die als Abbildung der dreidimensional gestalteten Sieboberfläche gestaltet ist eine glatte oder eine profilierte Oberfläche auf.Particularly preferably, the friction surface of the friction lining, which is designed as an illustration of the three-dimensional designed Sieboberfläche a smooth or a profiled surface.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Reibbelags ist, dass das die Gestalt des durch das Reibmaterials gebildeten Reibbelags komplett variabel ausgeführt werden kann, da alle 3 Raumrichtungen variiert werden und je nach Anforderung angepasst werden können.An advantage of the method according to the invention and the device according to the invention and the friction lining according to the invention is that the shape of the friction lining formed by the friction material can be made completely variable, since all three spatial directions are varied and can be adjusted as required.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibung.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the subject of the following figures and their description.
Es zeigen im Einzelnen:They show in detail:
Figur 1 Schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Pulp-Molding-VerfahrensFigure 1 Schematic representation of the pulp molding process according to the invention
Figur 2 Schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Coating-VerfahrensFigure 2 Schematic representation of the coating process of the invention
Figur 3 Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Reibbelags Figur 4 Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen ReibbelagsFigure 3 Schematic representation of a friction lining according to the invention Figure 4 Schematic representation of a friction lining according to the invention
Der Feststoffanteil der zur Herstellung des Reibbelags zugesetzten Bestandteile des Reibmaterials hat folgende Zusammensetzung, die Prozentangaben erfolgen in Massenprozent bezogen auf den Feststoffanteil:The solids content of the ingredients of the friction material added for the production of the friction lining has the following composition, the percentages are in percent by mass based on the solids content:
35-80% Baumwollfaser, 1-10% Aramidfaser, 1-40% Siliciumdioxid, 5-30% Phenolharz und zur Papierherstellung übliche Verarbeitungshilfsmittel.35-80% cotton fiber, 1-10% aramid fiber, 1-40% silica, 5-30% phenolic resin, and processing aids commonly used in papermaking.
In Figur 1 wird die Herstellung eines solchen Reibbelags dargestellt.FIG. 1 shows the production of such a friction lining.
Die Fasern werden in einem Pulper 10 in Wasser aufgeschlossen, dabei werden die Fasern noch aufgemahlen, wobei die Faserlängen verkürzt werden können und der Curl der Faser verändert werden kann. Die Faserlängen liegen im Bereich von 80mm bis wenige Mikrometer. Die Füllstoffe und Harze werden dazugegeben und dispergiert, bis ein homogenes Wasser- Feststoff-Gemisch entstanden ist. Der Wasseranteil beträgt dabei üblicherweise ein Vielfaches des Feststoffanteils.The fibers are digested in a pulper 10 in water, while the fibers are still ground, the fiber lengths can be shortened and the curl of the fiber can be changed. The fiber lengths are in the range of 80mm to a few microns. The fillers and resins are added and dispersed until a homogeneous water-solid mixture is formed. The water content is usually a multiple of the solids content.
Die gesamte Dispersion kann nun in einen Vorratsbehälter 30 gepumpt werden und ein neuer Ansatz im Pulper 10 hergestellt werden. Ein Teil der Dispersion wird nun aus dem Vorratsbehälter 30 - oder alternativ direkt aus dem Pulper 10, falls kein Folgeansatz gemacht werden soll - in den Molder 40 gepumpt und dort erneut vermischt. Am Boden des Molders 40 - befinden sich Werkzeugformen, die je nach Anwendung eben oder dreidimensional - also uneben - ausgelegt sind, beispielsweise auch glatt oder mit Profilierung. Diese Formen sind an der gewünschten Seite mit einem Sieb versehen und an eine Pumpe - beispielsweise eine Vakuumpumpe - angeschlossen, so dass diese das Wasser nach genügender Aufmischung abziehen kann und an der jeweils mit Sieb bestückten Seite der Werkzeuge das Faser- Füllstoffgemisch angelagert wird.The entire dispersion can now be pumped into a reservoir 30 and a new batch in the pulper 10 can be produced. Part of the dispersion is now pumped from the reservoir 30 - or alternatively directly from the pulper 10, if no subsequent batch is to be made - in the Molder 40 and mixed there again. At the bottom of Molders 40 - are molds that are flat or three-dimensional depending on the application - ie uneven - designed, for example, smooth or profiled. These forms are provided on the desired side with a sieve and to a pump - for example, a vacuum pump - connected so that they can pull off the water after sufficient mixing and the fiber-filler mixture is deposited on the side of the tools each with sieve.
Die Gestaltung der dreidimensionalen Struktur der Werkzeugform und insbesondere des Siebs - im Rahmen dieser Schrift als dreidimensional oder uneben bezeichnet - ist derart ausgeführt und von einer Größenordnung sodass davon die Gesamtgestalt des Produkts - also des Reibbelags - bestimmt ist, wie dies in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Figur 4 zeigt einen konisch geformten Reibbelag. Die konische Gestaltung der Seitenflächen sowie die Bodenfläche ist dabei durch die dreidimensionale Gestaltung des Siebs verursacht. In Figur 3 sind die senkrechten Seitenflächen sowie die Bodenfläche durch die dreidimensionale Gestalt des Siebs gebildet.The design of the three-dimensional structure of the tool shape and in particular of the screen - referred to in this document as three-dimensional or uneven - is designed and of an order of magnitude so that the overall shape of the product - ie the friction lining - is determined, as shown in Figures 3 and 4 is shown. FIG. 4 shows a conically shaped friction lining. The conical design of the side surfaces and the bottom surface is caused by the three-dimensional design of the screen. In Figure 3 the vertical side surfaces as well as the bottom surface are formed by the three-dimensional shape of the sieve.
Eine Profilierung kann beispielsweise durch Stege im oder auf dem Sieb gebildet werden und bildet Strukturen - beispielsweise Nutmuster - aus, deren Tiefe oder Breite nicht größer als 5 Millimeter verglichen mit der angrenzenden, umgebenden Oberfläche ist. Ist keine Profilierung vorgesehen, sei die Oberfläche im Rahmen dieser Schrift als glatt bezeichnet. Je nach Feinheit des Siebnetzes und der verwendeten Feststoffe kann zusätzlich die Siebnetzstruktur auf der Oberfläche des Reibbelags sichtbar sein.A profiling can be formed, for example, by webs in or on the screen and forms structures - such as groove pattern - from whose depth or width is not greater than 5 millimeters compared with the adjacent surrounding surface. If no profiling is provided, the surface in the context of this document is referred to as smooth. Depending on the fineness of the sieve net and the solids used, the sieve net structure may additionally be visible on the surface of the friction lining.
Auf dem restlichen Boden der Anlage befindet sich kein Fasergemisch, es lagert sich lediglich auf den Sieben ab, da nur hier das Abziehen der Aufmischung erfolgt. Auf diese Weise ist eine reproduzierbare Herstellung gegeben. Dieser Vorgang wird sooft wiederholt, bis sich keine Dispersion mehr im Pulper 10 bzw. dem Vorratsbehälter 30 befindet oder sich ausreichend Material an den Sieben abgelagert hatThere is no fiber mixture on the remaining floor of the system, it only deposits on the sieves, as only here is the removal of the dilution. In this way, a reproducible production is given. This process is repeated until no more dispersion is in the pulper 10 or the reservoir 30 or sufficient material has been deposited on the screens
Das entstandene Produkt wird nun noch durch Pressvorgänge, die weg- oder druckgesteuert laufen, und Trockenzyklen beispielsweise in einer Trockenstation 50 entwässert. Danach hat es eine ausreichende Stabilität um eventuell bei Bedarf noch mechanisch bearbeitet zu werden, beispielsweise durch Stanzen, Schleifen, Schneiden, Fräsen, etc.The resulting product is now dewatered by pressing operations that run away or pressure controlled, and drying cycles, for example, in a drying station 50. Thereafter, it has sufficient stability to possibly be mechanically processed if necessary, for example by punching, grinding, cutting, milling, etc.
Weitere Verfahrensschritte wie Aufkleben auf Trägermaterialien oder Übereinanderpressen von mehreren Schichten desselben Produkts sind denkbar.Further process steps such as sticking to carrier materials or pressing together several layers of the same product are conceivable.
Weitere bevorzugte Varianten des Verfahrens werden im Folgenden beschrieben:Further preferred variants of the method are described below:
Die Dispersion kann auch während des Umpumpens von einem Behälter - beispielweise des Pulpers 10 - in den nächsten - beispielsweise den Vorratsbehälter 30 - über Zuleitungen im Rohrsystem mit weiteren Zuschlagstoffen ergänzt werden. Diese können im Rohrsystem über statische Mischer 20 eingebracht werden.The dispersion can also be supplemented during the pumping of a container - for example, the pulper 10 - in the next - for example, the reservoir 30 - via leads in the pipe system with other additives. These can be introduced in the pipe system via static mixers 20.
Die Trocknung des auf den Sieben abgelagerten Filterkuchens kann im Anschluss an die Herstellung in einer Trockenstation 50 erfolgen. Dies kann aber schon vorweg genommen werden, indem die Werkzeuge im Molder 40 an einen Heißlufterzeuger angeschlossen werden und beheizbar sind. Dadurch wird nach dem Absaugen des Prozesswassers durch die Erwärmung des Werkzeugs noch zusätzlich Wasser verdampft. Weiterhin sollte heiße Luft durch das Werkzeug und das Produkt geleitet werden, so dass das verbleibende Wasser im Inneren des Produkts ausgetragen werde kann und die Trocknung nicht nur an der Oberfläche, sondern im gesamten Werkstück vorangetrieben werden kann.The drying of the filter cake deposited on the sieves can be carried out in a drying station 50 after production. However, this can already be anticipated by the tools are connected in Molder 40 to a hot air generator and are heated. As a result, after the suction of the process water through the Heating the tool even more water evaporates. Furthermore, hot air should be passed through the tool and the product, so that the remaining water inside the product can be discharged and the drying can be driven not only on the surface, but in the entire workpiece.
Ein weiteres Anbauteil 60 der Anlage ist eine Beschichtungsanlage - in Figur 2 dargestellt - für die Oberflächenbeschichtung mit Füllstoffen. Dabei wird in einem Tank 100 unterhalb des Transportbandes 110 der Füllstoff gelagert und in das Überlaufbecken 120 gepumpt. Hier kann dann das Produkt mit der Wasser-Füllstoffmischung beschichtet und anschließend in einer weiteren Trockenstation 70 getrocknet werden.Another attachment 60 of the system is a coating system - shown in Figure 2 - for the surface coating with fillers. In this case, the filler is stored in a tank 100 below the conveyor belt 110 and pumped into the overflow basin 120. Here then the product can be coated with the water-filler mixture and then dried in another drying station 70.
In Figur 3 und Figur 4 stellen Beispiele der erfindungsgemäßen Reibbeläge dar. Figur 4 zeigt einen konisch geformten Reibbelag.FIGS. 3 and 4 show examples of the friction linings according to the invention. FIG. 4 shows a conically shaped friction lining.
Bei dieser Erfindung handelt es sich um eine Rezeptur für in Öl laufende Reibmaterialien mit dem zugehörigen Herstellungsverfahren sowie einer Vorrichtung hierzu. Die Rezeptur besteht hauptsächlich aus einem Faser-Füllstoff-Harz-Gemisch, das mit Hilfe des Herstellungsverfahrens in jede beliebige Form gebracht werden kann. Es sind daher nicht nur ebene Teile herstellbar, sondern auch z.B. konisch geformte. Weiterhin können die Teile auch glatt oder mit profilierter Oberfläche hergestellt werden.This invention is a formulation for friction material running in oil with the associated manufacturing method and a device for this purpose. The formulation consists mainly of a fiber-filler-resin mixture, which can be made into any shape by means of the manufacturing process. Therefore, not only flat parts can be produced, but also e.g. conically shaped. Furthermore, the parts can be made smooth or profiled surface.
Das Reibmaterial ist in der weiteren Bearbeitung geeignet für jede Art von mechanischer Bearbeitung und daher in der Endgeometrie äußerst flexibel zu gestalten.The friction material is suitable in the further processing for any kind of mechanical processing and therefore extremely flexible in the final geometry.
Hauptanwendungen sind Kupplungsbeläge für Automatikgetriebe, Drehmomentwandler, Doppelkupplungsgetriebe und Synchronisationen. Main applications include clutch linings for automatic transmissions, torque converters, dual-clutch transmissions and synchronizers.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Pulperpulper
Zudosierung mit evtl. statischem MischerAddition with possibly static mixer
Vorratsbehälterreservoir
MolderMolder
Trockenstationdrying station
Füllstoff-CoatingFiller Coating
Trockenstationdrying station
Tanktank
Transportband Überlaufbecken Conveyor belt overflow basin

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Reibbelags für Reibungskupplungen in einem Kraftfahrzeug, wobei eine Dispersion aus Wasser und Feststoffen auf eine siebartige Fläche gesaugt wird und sich die Feststoffe auf der siebartigen Fläche ablagern, dadurch gekennzeichnet, dass die siebartige Fläche in Form einer dreidimensionalen Struktur ausgeführt ist.A process for producing a friction lining for friction clutches in a motor vehicle, wherein a dispersion of water and solids is drawn onto a sieve-like surface and deposit the solids on the sieve-like surface, characterized in that the sieve-like surface is designed in the form of a three-dimensional structure ,
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die siebartige Fläche derart dreidimensional ausgeführt ist, dass die sich an der siebartigen Fläche ablagernden Feststoffe eine vorgegebene Gestalt der dem Sieb zugewandten Oberfläche des Reibbelags bilden.2. The method according to claim 1, characterized in that the sieve-like surface is designed in such a way that the depositing on the sieve-like surface solids form a predetermined shape of the sieve-facing surface of the friction lining.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die siebartige Fläche derart ausgeführt ist, dass die sich an der siebartigen Fläche ablagernden Feststoffe eine glatte Oberfläche des Reibbelags bilden.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the sieve-like surface is designed such that the depositing on the sieve-like surface solids form a smooth surface of the friction lining.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die siebartige Fläche derart ausgeführt ist, dass die sich an der siebartigen Fläche ablagernden Feststoffe eine profilierte Oberfläche des Reibbelags bilden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sieve-like surface is designed such that the depositing on the sieve-like surface solids form a profiled surface of the friction lining.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Sieb abgelagerten Feststoffe zur Trocknung mit heißer Luft durchströmt werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the deposited on the screen solids are traversed for drying with hot air.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag oberflächenbeschichtet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the friction lining is surface-coated.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Reibbeläge übereinander gelegt und übereinander gepresst werden, sodass daraus ein Reibbelag entsteht. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a plurality of friction linings are superimposed and pressed one above the other, so that therefrom a friction lining is formed.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Reiboberfläche des Reibbelags als Abbildung der dreidimensional gestalteten Sieboberfläche gestaltet ist.8. A device for carrying out the method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the friction surface of the friction lining is designed as an illustration of the three-dimensional designed Sieboberfläche.
9. Reibbelag hergestellt mit einer Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass, die Reiboberfläche des Reibbelags als Abbildung der dreidimensional gestalteten Sieboberfläche gestaltet ist.9. friction lining made with a device according to claim 8, characterized in that, the friction surface of the friction lining is designed as an illustration of the three-dimensional designed Sieboberfläche.
10. Reibbelag nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffanteil der bei der Herstellung des Reibbelags zugesetzten Bestandteile des Reibmaterials 35-80 Gewichtprozent Baumwollfaser, 1-10 Gewichtprozent Aramidfaser, 1-40 Gewichtprozent Siliciumdioxid, 5-30 Gewichtprozent Phenolharz und zur Papierherstellung übliche Verarbeitungshilfsmittel enthält.10. Friction lining according to claim 9, characterized in that the solids content of added in the production of the friction lining components of the friction material 35-80 weight percent cotton fiber, 1-10 weight percent aramid fiber, 1-40 weight percent silica, 5-30 weight percent phenolic resin and conventional papermaking processing aid contains.
11. Reibbelag nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass, die Reiboberfläche des Reibbelags als Abbildung der dreidimensional gestalteten Sieboberfläche gestaltet ist und eine glatte oder eine profilierte Oberfläche aufweist. 11. Friction lining according to one of claims 9 or 10, characterized in that, the friction surface of the friction lining is designed as an illustration of the three-dimensionally designed sieve surface and has a smooth or a profiled surface.
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