WO2012097767A2 - Verfahren zur herstellung eines reibkörpers - Google Patents

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Markus Hesse
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    • Y10T156/1044—Subsequent to assembly of parallel stacked sheets only

Definitions

  • the invention relates to a method with the features according to the preamble of
  • Field of application and purpose of the invention is in the area of friction lining material and friction plate for use depending on the formulation in dry running or wet running environment, preferably as a wet-running lining plate in the range double clutch, converter, synchronization, differential and automatic transmissions.
  • EP 0 557 657 A1 discloses the application of a powdery adhesive material to a metal support.
  • the metal carrier is heated so that the adhesive melts but does not cross-link.
  • a friction lining is pressed under heat and pressure on the adhesive material, so that the adhesive is crosslinked and in this way a friction element is produced.
  • US 3,738,901 A discloses a clutch disc which is operated in oil having a friction lining of a felt-like layer. This friction lining is glued to a metal carrier.
  • a further disadvantage is that the metallic carrier materials on the inner or outer disk carrier can cause wear and therefore necessitate a complex heat treatment or coating of the disk carrier.
  • Object of the present invention is to provide a simplification of a friction body and its manufacturing process.
  • a method for producing a friction body, in particular a wet-running friction disk in a motor vehicle, wherein the friction body rotates in operation about an axis of rotation, wherein the friction body has a friction region and a connecting region, and wherein the friction body in the connecting region connected to a Reib stresses uman becomes.
  • At least two paper blanks are superimposed in the axial direction and then compressed to a first predetermined thickness in the friction region and to a second predetermined thickness in the connection region, with heating and reaction of the binder contained in the paper blanks to the friction body wherein the binder contained in the paper blanks is still in a reactive state prior to compression, and wherein each paperboard blank has at least one connecting region, and wherein at least one paper blank has a region which after completion of the friction body is at least part of the friction region.
  • the paper blanks are produced by a pulp molding process.
  • the paper blanks are in a moist state before being pressed.
  • the pressing is a hot-pressing operation.
  • drying is also carried out during pressing, during which drying the moisture is removed as water vapor with the aid of vacuum or negative pressure.
  • the friction body carrier is a hub or a plate carrier.
  • a first paper blank which has the friction region of the friction body after completion of the friction body, and a second and third paper blank are superimposed, wherein the first paper blank is arranged axially between the second and third paper blank.
  • the paper blanks are of different composition with respect to the formulation.
  • the paper blank which has the friction region after completion of the friction body, has a different composition with respect to the formulation than the other paper blanks.
  • the friction region of the friction body after completion of the friction body has a smaller thickness than the connecting region.
  • the friction region of the friction body after completion of the friction body has a greater thickness than the connecting region.
  • the friction body is connected to the Reibeniason by means of toothing.
  • the paper blanks have a tooth geometry in the connection region.
  • the toothing geometry is incorporated during the pressing.
  • the toothing geometry is incorporated during pressing in such a way, with post-processing subsequently being unnecessary.
  • the tooth geometry is incorporated after pressing by means of a stamping process.
  • connection region is provided on the friction body radially outside and / or radially inward with respect to the axis of rotation.
  • the toothing geometry is provided on the friction body radially outside and / or radially inward with respect to the axis of rotation.
  • the pressing of the paper blanks takes place in a substantially planar, substantially annular shape of the friction body.
  • the introduced tooth geometry is radially outward or radially inward on the friction body, so it is spoken of a substantially annular shape of the friction body.
  • the pressing of the paper blanks takes place in a substantially conical shape of the friction body.
  • the introduced tooth geometry is radially outward or radially inward on the friction body, so it is spoken of a substantially conical shape of the friction body.
  • the friction region has at least one friction-function surface with a surface structure.
  • the two friction function surfaces of the friction region have different surface structures.
  • the surface structure is a groove geometry.
  • the surface structure is incorporated during the pressing and / or by subsequent grinding.
  • the friction function is ground so berType after pressing.
  • the object is achieved by the device described below.
  • a friction body in particular a wet-running friction disk, is also proposed in a motor vehicle, wherein the friction body rotates about an axis of rotation during operation, wherein the friction body has a friction region and a connection region, and wherein the friction body can be connected to a friction body carrier in the connection region.
  • At least two paper blanks, at least in the connection region are superimposed in the axial direction and then pressed to a first predetermined thickness in the friction region and a second predetermined thickness in the connection region, with heating and reaction of the binder contained in the paper blanks to the friction body wherein the binder contained in the paper blanks is still in a reactive state before being pressed, and wherein each paper blank has at least one connecting region, and wherein at least one paper blank has a region which after completion of the friction body is at least part of the friction region and wherein the friction body is made according to a method outlined above.
  • the production of a friction body such as a lining plate can be simplified, since the friction body according to the invention without support plate and the associated elimination of the bonding process and the preparatory steps can be prepared for this.
  • Figure 1 is a schematic representation of the manufacturing process of the invention
  • FIG. 1 shows schematically the production process of the friction body according to the invention.
  • connection region and “tooth region” are to be understood as the same, both terms are assigned the reference symbols 40 and 100.
  • the terms “friction region” and “friction function region” are to be understood as the same, and the terms 70 are assigned to both terms.
  • the binder in the paper blanks 10, 20, 30 ensures - after it ausreagiert due to the hot pressing process - for a firm connection between the paper blanks 10, 20, 30.
  • the paper blanks 10, 20, 30 are pulp molding blanks, ie, paper blanks made by a pulp molding process.
  • the paper blanks 10, 20, 30 are still moist before Ver.
  • the tool performs during pressing 60 the moisture still contained as water vapor with the aid of vacuum or negative pressure. When pressing 60 thus takes place a pressing, curing and drying in a single process step.
  • a sufficiently high temperature is provided during the pressing in the hot pressing and drying tool.
  • the tool can already form the tooth geometry.
  • the area of the toothing 40 can optionally be - depending on the technical conditions or target specifications - radially inward, as shown in Figure 1, or radially outward.
  • the teeth can be made to a radially inner hub or radially outward to a plate carrier.
  • the area of the toothing 40 does not reach into the friction function area 70.
  • the respective dimensioning of the toothing area 40, the toothing, as well as the friction function area 70 results for the person skilled in the art from the technical conditions or specifications.
  • the production of the toothing geometry in the toothing region 100 can be accomplished by the blanks 10, 20, 30 already containing the toothing geometry or, alternatively, after the compression 60, the pressed parts are subsequently subjected to a stamping process to produce the toothing geometry in a stamping step.
  • the gearing geometry can also be performed directly during compression 60.
  • a pulp molding blank is to be understood as a blank which is produced by a pulp molding process known to the person skilled in the art - also referred to as a paper-forming process in German. Such a method is also described in the German patent application DE 10 20 0 021 722.0.
  • a dispersion of water and solids is sucked onto a sieve-like surface, wherein the solids are deposited on the sieve-like structure.
  • the shape of the screen-like surface is chosen so that the resulting blank assumes the desired shape - for example, a ring shape - assumes. In this way, punching waste as they would arise after the classical papermaking process to obtain the desired shape of a blank can be avoided.
  • Such a dispersion contains, in addition to water, for example, cotton fibers, aramid fibers, silicon dioxide, phenolic resin and conventional processing aids for papermaking.
  • the binder in the paper blanks 10, 20, 30 in a still uncured state that is in a still reactive, a still unausreag elected state. Only then is it guaranteed that two or several paper blanks can connect sufficiently strong together.
  • the paper blanks are preferably in still moist condition before compression.
  • the paper blanks 10, 20, 30 can be made of different materials to achieve an optimal toothing property on the one hand and an optimal friction performance.
  • the toothing region 100 can be made thicker or thinner than the actual friction function region 70 by a variation of the hot-pressing tool. If the toothing region 100 is thicker than the friction function region 70, this can reduce stresses during operation. If the toothing region 100 is thinner than the friction function region 70, this may be advantageous, for example, with regard to the design of the friction body carrier.
  • pulp molding blanks 10, 20, 30 are provided, which already contain the binder - preferably a phenolic resin.
  • the paper blanks 10, 20, 30 can be arranged as shown in Figure 1 and are then just pressed 60.
  • the paper blanks 10, 20, 30 can also be pressed to another geometric final state, for example conical.
  • Paper blank 1 10 and paper blank 2 20 or paper blank 1 10 and paper blank 3 30 in Figure 1 can be of different compositions in terms of formulation.
  • the paper blanks 2 20 and 3 30, which have no frictional function region 70 and only serve to reinforce the toothed region 100 have the same composition, while the paper blank 10, which has the frictional function region 70, has a different composition.
  • the toothing geometry in the toothing region 40, 100 can already be incorporated during the pressing 60 without further post-processing being required.
  • the gearing geometry can be incorporated by a stamping process.
  • a groove geometry 120 can be incorporated in the friction function region 70 during compression 60 or by subsequent grinding.
  • the surface 90, 110 can then be ground.
  • both of the functional surfaces 90, 110 may have different groove geometries 120.
  • the paper blank can also be drawn in such a way - for example by means of a suitably shaped sieve-like surface in the pulp molding process - that it already contains more material in the toothing region. This would then only a paper blank necessary.
  • the invention can preferably be used in wet double clutches, but also for lining plates for automatic transmission and converter gear application. It can also be used in the field of synchronization and lining discs for differentials. Further applications are in the field of wet motorcycle clutch.
  • the present invention describes the production of a lining blade without the use of a carrier sheet and the associated bonding process.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Reibkörpers, insbesondere einer Nasslauf-Reiblamelle in einem Kraftfahrzeug, wobei sich der Reibkörper im Betrieb um eine Drehachse dreht, wobei der Reibkörper einen Reibbereich und einen Verbindungsbereich aufweist, und wobei der Reibkörper im Verbindungsbereich mit einem Reibkörperträger verbunden wird, sowie Reibkörper, insbesondere Nasslauf-Reiblamelle in einem Kraftfahrzeug.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Reibkörpers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie einen Reibkörper mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Einsatzbereich und Verwendungszweck der Erfindung liegt im Bereich Reibbelagmaterial und Reiblamelle für Einsatzbereich je nach Rezeptierung in Trockenlauf- oder Nasslauf- Umgebung, vorzugsweise als Nasslaufbelaglamelle im Bereich Doppelkupplung, Wandler, Synchronisation, Differential und Automatikgetrieben.
Die EP 0 557 657 A1 offenbart das Aufbringen eines pulverförmigen Klebematerials auf einen Metallträger. Der Metallträger wird erhitzt sodass das Klebematerial schmilzt aber nicht vernetzt. Ein Reibbelag wird unter Hitze und Druck auf das Klebematerial gepresst, sodass der Kleber vernetzt und auf diese Weise ein Reibelement hergestellt wird.
Die US 3,738,901 A offenbart eine Kupplungsscheibe die in öl betreiben wird, die einen Reibbelag aus einer filzartigen Schicht aufweist. Dieser Reibbelag ist auf einen Metallträger aufgeklebt.
Übliche Nasslaufbeläge werden mittels Papiermaschine hergestellt und nach vollständiger Herstellung - also Rohpapierherstellung und anschließende Saturierung - auf einen metallischen Träger durch einen Klebeprozess fixiert. Der metallische Träger, bei dem es sich in der Regel um ein Stanzteil handelt - übernimmt dabei über eine eingebrachte Innen- oder Außenverzahnung auch eine Momentenübertragungsfunktion.
Der Nachteil dieser etablierten Technik sind die Anzahl der Prozessschritte, insbesondere das Beschichten des Belages oder des Trägerbiechs mit dem Kleber und die u. U. notwendige Oberflächenvorbehandlung wie Beizen oder Strahlen etc. des Trägers. Diese Prozessschritte verursachen wesentliche Kosten bei der Herstellung der Belaglamelle.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die metallischen Trägermaterialien auf dem Innenoder Außenlamellenträger Verschleiß verursachen können und deshalb eine aufwendige Wärmebehandlung oder Beschichtung des Lamellenträgers notwendig machen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vereinfachung eines Reibkörpers sowie dessen Herstellungsprozess vorzulegen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie einen Reibkörper mit den Merkmalen gemäß Anspruch 13 gelöst.
In verfahrenstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe durch das nachfolgend beschriebene Verfahren gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung eines Reibkörpers, insbesondere einer Nasslauf-Reiblamelle in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei sich der Reibkörper im Betrieb um eine Drehachse dreht, wobei der Reibkörper einen Reibbereich und einen Verbindungsbereich aufweist, und wobei der Reibkörper im Verbindungsbereich mit einem Reibkörperträger verbunden wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens zwei Papierrohlinge, mindestens im Verbindungsbereich, in axialer Richtung übereinander gelegt werden und anschließend auf eine erste vorgegebene Dicke im Reibbereich und auf eine zweite vorgegebene Dicke im Verbindungsbereich, unter Erhitzung und Reaktion des in den Papierrohlingen enthaltenen Bindemittels zum Reibkörper verpresst werden, wobei das in den Papierrohlingen enthaltene Bindemittel vor Verpressung in noch reaktionsfähigem Zustand ist, und wobei jeder Papterrohling zumindest einen Verbindungsbereich aufweist, und wobei mindestens ein Papierrohling einen Bereich aufweist, der nach Fertigstellung des Reibkörpers zumindest ein Teil des Reibbereichs ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Papierrohlinge durch ein Pulp-Molding-Verfahren hergestellt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Papierrohlinge vor Verpressung in einem feuchten Zustand sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass es sich beim Verpressen um einen Heißverpressvorgang handelt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass beim Verpressen auch eine Trocknung erfolgt, wobei bei der Trocknung die Feuchte als Wasserdampf unter Zuhilfenahme von Vakuum oder Unterdruck abgeführt wird. ln einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reibkörperträger eine Nabe oder ein Lamellenträger ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwei Papierrohlinge übereinander gelegt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass drei Papierrohlinge übereinander gelegt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein erster Papierrohling, der nach Fertigstellung des Reibkörpers den Reibbereich des Reibkörpers aufweist, sowie ein zweiter und dritter Papierrohling übereinander gelegt werden, wobei der erste Papierrohling axial zwischen dem zweite und dritte Papierrohling angeordnet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Papierrohlinge von unterschiedlicher Zusammensetzung bezüglich der Rezeptur sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Papierrohling, der nach Fertigstellung des Reibkörpers den Reibbereich aufweist, eine andere Zusammensetzung bezüglich der Rezeptur aufweist als die übrigen Papierrohlinge.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reibbereich des Reibkörpers nach Fertigstellung des Reibkörpers eine geringere Dicke aufweist als der Verbindungsbereich.
In einer weiteren, alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reibbereich des Reibkörpers nach Fertigstellung des Reibkörpers eine größere Dicke aufweist als der Verbindungsbereich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reibkörper mit dem Reibkörperträger mittels Verzahnung verbunden ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Papierrohlinge im Verbindungsbereich eine Verzahnungsgeometrie aufweisen. ln einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verzahnungsgeometrie beim Verpressen eingearbeitet wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verzahnungsgeometrie beim Verpressen derart eingearbeitet wird, wobei anschließend eine Nachbearbeitung entbehrlich ist.
In einer weiteren, alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verzahnungsgeometrie nach dem Verpressen mittels eines Stanzprozesses eingearbeitet wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbindungsbereich am Reibkörper radial außen und/oder radial innen bezüglich der Drehachse vorgesehen ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verzahnungsgeometrie am Reibkörper radial außen und/oder radial innen bezüglich der Drehachse vorgesehen ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verpressen der Papierrohlinge in eine im Wesentlichen ebene, im Wesentlichen ringförmige Form des Reibkörpers erfolgt.
Abweichend von der Ringform des Reibkörpers ist die eingebrachte Verzahnungsgeometrie radial außen oder radial innen am Reibkörper, daher wird von einer im Wesentlichen ringförmigen Form des Reibkörpers gesprochen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verpressen der Papierrohlinge in eine im Wesentlichen konische Form des Reibkörpers erfolgt.
Abweichend von einer konischen Form des Reibkörpers ist die eingebrachte Verzahnungsgeometrie radial außen oder radial innen am Reibkörper, daher wird von einer im Wesentlichen konischen Form des Reibkörpers gesprochen. ln einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reibbereich mindestens eine Reibfunktionsoberfläche mit Oberflächenstruktur aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden Reibfunktionsoberflächen des Reibbereichs unterschiedliche Oberflächenstrukturen aufweisen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberflächenstruktur eine Nutgeometrie ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberflächenstruktur beim Verpressen und/oder durch anschließendes Schleifen eingearbeitet wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reibfunktion so berfläche nach Verpressen geschliffen wird.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die Aufgabe durch die nachfolgend beschriebene Vorrichtung gelöst.
Erfindungsgemäß wird auch ein Reibkörper, insbesondere Nasslauf-Reiblamelle in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei sich der Reibkörper im Betrieb um eine Drehachse dreht, wobei der Reibkörper einen Reibbereich und einen Verbindungsbereich aufweist, und wobei der Reibkörper im Verbindungsbereich mit einem Reibkörperträger verbindbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens zwei Papierrohlinge, mindestens im Verbindungsbereich, in axialer Richtung übereinander gelegt sind und anschließend auf eine erste vorgegebene Dicke im Reibbereich und auf eine zweite vorgegebene Dicke im Verbindungsbereich, unter Erhitzung und Reaktion des in den Papierrohlingen enthaltenen Bindemittels zum Reibkörper verpresst sind, wobei das in den Papierrohlingen enthaltene Bindemittel vor Verpres- sung in noch reaktionsfähigem Zustand ist, und wobei jeder Papierrohling zumindest einen Verbindungsbereich aufweist, und wobei mindestens ein Papierrohling einen Bereich aufweist, der nach Fertigstellung des Reibkörpers zumindest ein Teil des Reibbereichs ist und wobei der Reibkörper nach einem oben ausgeführten Verfahren hergestellt ist. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Herstellung eines Reibkörper wie beispielsweise einer Belaglamelle vereinfacht werden, da der erfindungsgemäße Reibkörper ohne Trägerblech und dem damit verbundenen Wegfall des Klebeprozesses und der vorbereitenden Schritte hierfür hergestellt werden kann.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figur sowie deren Beschreibung.
Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1 schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens des
Reibkörpers
Figur 1 zeigt schematisch das erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens des Reibkörpers.
Im Folgenden sei unter den Begriffen„Verbindungsbereich" sowie„Verzahnungsbereich" das gleiche zu verstehen, beiden Begriffen wird das Bezugszeichen 40 sowie 100 zugeordnet. Im Folgenden sei unter den Begriffen„Reibbereich" sowie„Reibfunktionsbereich" das gleiche zu verstehen, beiden Begriffen wird das Bezugszeichen 70 zugeordnet.
Es werden mehrere - aber mindestens zwei - Papierrohlinge 10, 20, 30 in dem Bereich der Verzahnung 40 des jeweiligen Papierrohlings übereinander gelegt und anschließend auf die vorgesehene Dicke unter Trocknung und Reaktion des in den Papierrohlingen 10, 20, 30 enthaltenen, nicht ausreagierten, also noch reaktionsfähigen Bindemittels in einem geeigneten Heißpress- und Trocken Werkzeug miteinander verpresst 60. Das Bindemittel in den Papierrohlingen 10, 20, 30 sorgt dabei - nachdem es aufgrund des Heißpressvorganges ausreagiert - für eine feste Verbindung zwischen den Papierrohlingen 10, 20, 30. Die Papierrohlinge 10, 20, 30 sind Pulp-Molding-Rohlinge, also Papierrohlinge, die durch ein Pulp-Molding-Verfahren hergestellt sind. Die Papierrohlinge 10, 20, 30 sind vor Ver ressung noch feucht. Das Werkzeug führt beim Verpressen 60 die noch enthaltene Feuchte als Wasserdampf unter Zuhilfenahme von Vakuum oder Unterdruck ab. Beim Verpressen 60 erfolgt also ein Pressen, Aushärten und Trocknen in einem einzigen Prozessschritt. Damit das Bindemittel ausreagiert, ist eine ausreichend hohe Temperatur während des Verpressens im Heißpress- und Trockenwerkzeug vorgesehen. Das Werkzeug kann dabei bereits die Verzahnungsgeometrie ausformen. Der Bereich der Verzahnung 40 kann dabei wahlweise - je nach den technischen Gegebenheiten oder Sollvorgaben - radial innen, wie in Figur 1 dargestellt, oder radial außen liegen. Beispielsweise kann die Verzahnung zu einer radial innen angeordneten Nabe erfolgen oder radial außen zu einem Lamellenträger. Der Bereich der Verzahnung 40 reicht nicht bis in den Reibfunktionsbe- reich 70. Die jeweilige Dimensionierung des Verzahnungsbereichs 40, der Verzahnung, sowie des Reibfunktionsbereichs 70 ergibt sich für den Fachmann aus den technischen Gegebenheiten oder Sollvorgaben.
Die Herstellung der Verzahnungsgeometrie im Verzahnungsbereich 100 kann dadurch bewerkstelligt werden, dass die Rohlinge 10, 20, 30 bereits die Verzahnungsgeometrie enthalten oder alternativ, dass die verpressten Teile nach der Verpressung 60 anschließend in einem Stanzschritt einem Stanzprozess zur Herstellung der Verzahnungsgeometrie unterzogen wird. Alternativ kann die Verzahnungsgeometrie auch direkt beim Verpressen 60 ausgeführt werden.
Unter einem Pulp-Molding-Rohling ist ein Rohling zu verstehen der durch ein dem Fachmann bekanntes Pulp-Molding-Verfahren - auf deutsch auch Papierform-Verfahren genannt - hergestellt wird. Ein derartiges Verfahren ist auch in der deutschen Patentanmeldung DE 10 20 0 021 722.0 beschrieben. Dabei wird eine Dispersion aus Wasser und Feststoffen auf eine siebartige Fläche gesaugt, wobei die Feststoffe sich auf der siebartigen Struktur ablagern. Die Form der siebartigen Fläche ist dabei so gewählt, dass der entstehende Rohling die gewünschte Form - beispielsweise eine Ringform - annimmt. Auf diese Weise können Stanzabfälle wie sie nach dem klassischen Papierherstellverfahren entstehen würden um die gewünschte Form eines Rohlings zu erhalten vermieden werden. Eine derartige Dispersion enthält beispielsweise neben Wasser Baumwollfasern, Aramidfasern, Siliciumdioxid, Phenolharz und zur Papierherstellung übliche Verarbeitungshilfsmittel.
Diese erfinderische Lösung der Aufgabe ist mit herkömmlichen Papieren von einer
Papiermaschine nicht oder nur mit erheblichem Materialverlust und technischer Änderung der Papiermaschine realisierbar.
Notwendige Voraussetzung der erfinderischen Lösung ist, dass das Bindemittel in den Papierrohlingen 10, 20, 30 in einem noch unausgehärteten Zustand also in einem noch reaktionsfähigen, einem noch unausreagierten Zustand ist. Nur so ist gewährleistet das zwei oder mehrere Papierrohlinge sich hinreichend stark miteinander verbinden können. Die Papierrohlinge liegen vor Verpressung bevorzugt in noch feuchtem Zustand vor.
Die Papierrohlinge 10, 20, 30 können dabei zum Erreichen einer optimalen Verzahnungseigenschaft einerseits und einer optimalen Reibperformance aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Der Verzahnungsbereich 100 kann dicker oder dünner als der eigentliche Reibfunktionsbe- reich 70 durch eine Variation des Heißpresswerkzeuges ausgeführt werden. Ist der Verzahnungsbereich 100 dicker als der Reibfunktionsbereich 70 können dadurch Spannungen beim Betrieb reduziert werden. Ist der Verzahnungsbereich 100 dünner als der Reibfunktionsbereich 70 kann dies beispielsweise im Hinblick auf die Ausführung des Reibkörperträgers vorteilhaft sein.
Es ist ein Übereinanderlegen von Pulp-Molding-Rohlingen 10, 20, 30 vorgesehen, die bereits das Bindemittel - vorzugsweise ein Phenolharz - enthalten. Die Papierrohlinge 10, 20, 30 können wie in Figur 1 dargestellt angeordnet sein und werden anschließend eben verpresst 60. Die Papierrohlinge 10, 20, 30 können auch zu einem anderen geometrischen Endzustand verpresst werden beispielsweise konisch.
Papierrohling 1 10 und Papierrohling 2 20 bzw. Papierrohling 1 10 und Papierrohling 3 30 in Figur 1 können von unterschiedlicher Zusammensetzung hinsichtlich der Rezeptur sein. Dabei können die Papierrohlinge 2 20 und 3 30, die keinen Reibfunktionsbereich 70 aufweisen und nur der Verstärkung des Verzahnungsbereichs 100 dienen, dieselbe Zusammensetzung aufweisen, während Papierrohling 1 0 der den Reibfunktionsbereich 70 aufweist, eine andere Zusammensetzung aufweist.
Es kann insbesondere mit zwei oder drei Papierrohlingen 10, 20, 30 gearbeitet werden, wobei ein Papierrohling einen Reibfunktionsbereich 70 aufweist.
Die Verzahnungsgeometrie im Verzahnungsbereich 40, 100 kann bereits während des Verpressens 60 eingearbeitet werden ohne dass eine weitere Nachbearbeitung erforderlich ist.
Alternativ kann die Verzahnungsgeometrie durch einen Stanzprozess eingearbeitet werden. Wahlweise kann eine Nutgeometrie 120 im Reibfunktionsbereich 70 beim Verpressen 60 oder durch anschließendes Schleifen eingearbeitet werden.
Die Oberfläche 90, 110 kann anschließend überschliffen werden.
Wahlweise können beide eibfunktionsoberflächen 90, 110 unterschiedliche Nutgeometrien 120 aufweisen.
Selbstverständlich kann der Papierrohling auch so geschöpft werden - beispielsweise mittels einer geeignet geformten siebartigen Fläche beim Pulp-Molding-Verfahren - dass er bereits in dem Verzahnungsbereich mehr Material enthält. Damit wäre dann nur ein Papierrohling notwendig.
Die Erfindung kann vorzugsweise bei nassen Doppelkupplungen, aber auch für Belaglamellen für Automatikgetriebe und Wandlergetriebe Anwendung finden. Sie ist auch einsetzbar im Bereich der Synchronisation und bei Belaglamellen für Differentiale. Weitere Einsatzmöglichkeiten liegen im Bereich der nassen Motorradkupplung.
Die vorliegende Erfindung beschreibt die Herstellung einer Belaglamelle ohne Verwendung eines Trägerblechs und des zugehörigen Klebeprozesses.
Bezuqszeichen I iste Papierrohling 1
Papierrohling 2
Papierrohling 3
Verzahnungsbereich der Papierrohlinge
Achse
Verpressen: Heißpressen und gleichzeitig Trocknen Reibfunktionsbe reich
verdichteter Bereich
Reibfun ktionsoberfläche
Verzahnungsbereich des Reibkörpers
Reibfunktionsoberfläche
Nutgeometrie
Reibkörper

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Reibkörpers (200), insbesondere einer Nasslauf- Reiblamelle in einem Kraftfahrzeug, wobei sich der Reibkörper im Betrieb um eine Drehachse (50) dreht, wobei der Reibkörper einen Reibbereich (70) und einen Verbindungsbereich (100) aufweist, und wobei der Reibkörper im Verbindungsbereich (100) mit einem Reibkörperträger verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Papierrohlinge (10, 20, 30), mindestens im Verbindungsbereich (40), in axialer Richtung übereinander gelegt werden und anschließend auf eine erste vorgegebene Dicke im Reibbereich (70) und auf eine zweite vorgegebene Dicke im Verbindungsbereich (100), unter Erhitzung und Reaktion des in den Papierrohlingen (10, 20, 30) enthaltenen Bindemittels zum Reibkörper verpresst werden, wobei das in den Papierrohlingen (10, 20, 30) enthaltene Bindemittel vor Verpressung in noch reaktionsfähigem Zustand ist, und wobei jeder Papierrohling (10, 20,30) zumindest einen Verbindungsbereich (40) aufweist, und wobei mindestens ein Papierrohling (10) einen Bereich aufweist, der nach Fertigstellung des Reibkörpers zumindest ein Teil des Reibbereichs (70) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Papierrohlinge durch ein Pulp-Molding-Verfahren hergestellt werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierrohlinge vor Verpressung in einem feuchten Zustand sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Verpressen um einen Heißverpressvorgang handelt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verpressen auch eine Trocknung des Reibkörpers (200) erfolgt, wobei bei der Trocknung die Feuchte als Wasserdampf unter Zuhilfenahme von Vakuum oder Unterdruck abgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibkörperträger eine Nabe oder ein Lamellenträger ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder drei Papierrohlinge (10, 20, 30) übereinander gelegt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Papierrohling (10), der nach Fertigstellung des Reibkörpers (200) den Reibbereich (70) des Reibkörpers aufweist, sowie ein zweiter und dritter Papierrohling (20, 30) übereinander gelegt werden, wobei der erste Papierrohling (10) axial zwischen dem zweite (20) und dritte (30) Papierrohling angeordnet ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Papierrohling (10), der nach Fertigstellung des Reibkörpers den Reibbereich (70) aufweist, eine andere Zusammensetzung bezüglich der Rezeptur aufweist als die übrigen Papierrohlinge (20, 30).
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbereich (70) des Reibkörpers nach Fertigstellung des Reibkörpers eine geringere Dicke aufweist als der Verbindungsbereich (100).
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibkörper mit dem Reibkörperträger mittels Verzahnung verbunden ist und der Reibkörper im Verbindungsbereich (100) eine Verzahnungsgeometrie aufweist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (40, 100) am Reibkörper radial außen und/oder radial innen bezüglich der Drehachse (50) vorgesehen ist.
13. Reibkörper (200), insbesondere Nasslauf-Reiblamelle in einem Kraftfahrzeug, wobei sich der Reibkörper im Betrieb um eine Drehachse (50) dreht, wobei der Reibkörper einen Reibbereich (70) und einen Verbindungsbereich (100) aufweist, und wobei der Reibkörper im Verbindungsbereich (100) mit einem Reibkörperträger verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Papierrohlinge (10, 20, 30), mindestens im Verbindungsbereich (40), in axialer Richtung übereinander gelegt sind und anschließend auf eine erste vorgegebene Dicke im Reibbereich (70) und auf eine zweite vorgegebene Dicke im Verbindungsbereich (100), unter Erhitzung und Reaktion des in den Papierrohlingen (10, 20, 30) enthaltenen Bindemittels zum Reibkörper verpresst sind, wobei das in den Papierrohlingen (10, 20, 30) enthaltene Bindemittel vor Ver- pressung in noch reaktionsfähigem Zustand ist, und wobei jeder Papierrohling (10, 20,30) zumindest einen Verbindungsbereich (40) aufweist, und wobei mindestens ein Papierrohting (10) einen Bereich aufweist, der nach Fertigstellung des Reibkörpers zumindest ein Teil des Reibbereichs (70) ist und wobei der Reibkörper gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.
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