DE3117823C2

DE3117823C2 -

Info

Publication number: DE3117823C2
Application number: DE3117823A
Authority: DE
Inventors: Guenter 4740 Oelde De Wagner
Original assignee: Raybestos Industrie-Produkte 5608 Radevormwald De GmbH
Current assignee: RAYBESTOS INDUSTRIE-PRODUKTE GMBH, 5608 RADEVORMWA
Priority date: 1981-05-06
Filing date: 1981-05-06
Publication date: 1990-01-18
Also published as: DE3117823A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Reibbelägen für Reibungskupplungen, bei dem textile Fasern, Bindemittel und Belagmaterialien enthaltende Stränge zu einer ringförmigen Scheibe gewickelt werden und diese Scheibe getrocknet, heißgepreßt, ausgehärtet und anschließend an ihren Oberflächen durch spanende Bearbeitung geglättet wird. Außerdem betrifft die Erfindung einen nach diesem Verfahren hergestellten Reibbelag.

Es ist bekannt, Reibbeläge für Reibungskupplungen da durch herzustellen, daß man Belagmaterialien mit einem Bindemittel zu einem niedrigviskosen Gemisch vermischt und mit diesem Gemisch ein zuvor hergestelltes textiles Garn tränkt. Nachdem das so getränkte bzw. imprägnierte Garn ausreichend abgetrocknet ist, werden mehrere derartige Garne zu einem flachen Strang oder Band ver einigt einer Wickelvorrichtung zugeführt, welche diesen Strang oder das Band wellenförmig zu einem Reibbelag rohling wickelt, indem mehrere Lagen aus gegeneinander versetzten Wellen gelegt werden. Der so erzeugte Rohling wird getrocknet, wobei die flüchtigen Bestand teile des Lösungsmittels entweichen, woraufhin er in einer besonderen Preßform heißgepreßt wird und dabei aushärtet. Zum Schluß werden die Oberflächen des Roh lings abgeschliffen, wodurch ein Reibbelag mit glatter und gleichförmiger Oberfläche entsteht (DE-OS 28 33 289).

Diese bekannte Art der Herstellung von Reibbelägen für Reibungskupplungen ist verhältnismäßig aufwendig und dementsprechend kostspielig, weil die Herstellung und die Verarbeitung des in den Belagmaterialien einzu bettenden Garnmaterials mehrere Arbeitsschritte und damit mehrere Behandlungsstufen erfordert. Anderer seits lassen sich Ungleichförmigkeiten der Verteilung der textilen Fasern im Belagmaterial aufgrund der eingearbeiteten Garne nicht vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Her stellung von Reibbelägen für Reibungskupplungen zu vereinfachen und einen Reibbelag zu schaffen, der trotz vereinfachter Herstellung eine bessere Qualität als bekannte Reibbeläge hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bindemittel und die Belagmaterialien mit Stapel fasern zu einem Gemisch vermischt werden und dieses Gemisch zu einem oder mehreren Strängen ausgepreßt wird, aus dem bzw. denen die den Rohling bildende ringförmige Scheibe unmittelbar gewickelt wird. Die textilen Fasern sind beim erfindungsgemäß hergestellten Reibbelag also nicht in Form von Garnen oder Fäden ein gearbeitet, sondern bestehen aus Stapelfasern, welche in das aus Bindemittel und Belagmaterialien gebildete Gemisch eingearbeitet und damit in diesem Gemisch homo gen verteilt werden. Man erreicht dadurch eine absolut homogene Verteilung zwischen Belagmaterialien und tex tilen Fasern, so daß der fertige Reibbelag keine Inhomo genitäten aufweist, sondern über seine gesamte Fläche und seinen gesamten Querschnitt gleichförmig ausge bildet ist. Das aus Belagmaterialien, Bindemittel und Stapelfasern bestehende Gemisch kann ohne Zwischen lagerung unmittelbar zu dem Reibbelag-Rohling gelegt bzw. verarbeitet werden, so daß eine äußerst wirt schaftliche Herstellung möglich ist. Innerhalb der aus dem Gemisch hergestellten Stränge sind die Stapel fasern orientiert, d. h., sie verlaufen mehr oder weniger in Längsrichtung dieser Stränge, so daß sie im fertigen Reibbelag eine optimale Orientierung haben. Das zu den Strängen zu verarbeitende Gemisch kann ein hochviskoses Gemisch sein, d. h., man benötigt weniger Bindemittel als bisher, was Kosteneinsparungen bringt, während anderer seits die Trockenzeiten kürzer sind, wodurch die Produktionszeiten verkürzt und zum Trocknen erforderliche Energiekosten gesenkt werden.

Vorzugsweise werden Stapelfasern mit einer Länge von etwa 6 mm verarbeitet; Fasern dieser Länge sind bisher als Verstärkungen für Reibbeläge nicht benutzt worden.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die kurzfaserigen Stapelfasern zunächst in einem Hochleistungsmischer aufgebauscht, während parallel dazu das Bindemittel mit den Belagmaterialien zu einem Vorgemisch vermischt wird. Daraufhin gibt man das Vorgemisch und die Stapel fasern zusammen und vermischt diese zu dem Gemisch, aus denen dann die Stränge hergestellt und zu den Reibbelag- Rohlingen gelegt werden. Die mit dem Vorgemisch vermischten Stapelfasern können anschließend zerkleinert werden.

Zweckmäßig werden die aus dem die Stapelfasern ent haltenden Gemisch bestehenden Stränge mittels einer Strangpresse hergestellt. Das Gemisch wird dabei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in der Strangpresse unter Ausrichtung der Stapelfaser komprimiert und von der Strangpresse zu dem bzw. den Strängen ausge preßt. Über eine der Strangpresse nachgeordnete Zahn radpumpe lassen sich die aus dem Gemisch bestehenden Stränge optimal dosiert herstellen. Diese Stränge werden dann einzeln oder zu mehreren in der unmittelbar an die Zahnradpumpe anschließenden Wickelvorrichtung zu dem ringscheibenförmigen Reibbelag-Rohling gelegt. Die so erzeugten Rohlinge werden anschließend, wie bekannt, getrocknet und in einer bekannten Preßform heißgepreßt und durch eine Nachvulkanisation der vulkanisierbaren Bestandteile der Belagmaterialien ausgehärtet. Danach erfolgt die Endbearbeitung durch Abschleifen der Oberflächen, um den fertigen Reibbelag zu erhalten.

Gemäß der Erfindung wird durch die Vermischung von Belagmaterialien mit Bindemittel und Stapelfasern ein ursprünglich regelloses, den Belastungen entsprechend ausgerichtetes Material geschaffen, dessen optimal dosierbare Masse kontinuierlich zu Reibbelag-Rohlingen verarbeitet werden kann, so daß zur Fertigstellung der Rohlinge maximal drei Arbeitsschritte erforderlich sind, weshalb das erfindungsgemäße Verfahren äußerst wirtschaftlich ist.

Die nach diesem Verfahren hergestellten Reibbeläge enthalten wegen der wellenförmigen Wicklung bzw. Legung der extrudierten Stränge oder Bänder in mehreren Lagen kurzfaserige textile Fasern wie Stapelfasern in der für die gewünschte Verstärkungswirkung optimalen Orientierung.

Das Gemisch, aus dem die Stränge oder Bänder zum Herstellen der Reibbelag-Rohlinge stranggepreßt werden, wird beispielsweise wie folgt hergestellt:
Zunächst wird ein Vorgemisch erzeugt, das zu ca. 18% aus Bindemittel, zu ca. 15% aus Elastomeren, zu ca. 8% aus Vulkanisationsmitteln, zu ca. 10% aus Metalloxiden, zu ca. 10% aus Metallen und zu ca. 40% aus Füllstoffen besteht. Parallel dazu werden kurzfaserige Fasern mit einer Stapellänge von etwa 6 mm in einem Hochleistungsinnenmischer aufgebauscht. Dann wird ein Hauptgemisch aus 80% der Vormischung, 10% der vorbe reiteten Fasern und 10% Füllstoffen erzeugt. Wenn dieses Hauptgemisch nach ausreichender Mischzeit die gewünschte Homogenität hat, wird es in die Strangpresse eingegeben und in dieser komprimiert, wobei die Fasern beim Auspressen der Stränge oder Bänder orientiert werden.

In der Zeichnung ist schematisch eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäß hergestellten Reibbelag darge stellt.

Der Reibbelag 1 besteht aus einer Ringscheibe 2, welche aus in mehreren Lagen gewickelten bzw. gelegten Strängen 3 aus strangepreßtem Material gebildet ist. In der Zeichnung ist jeder Strang 3 aus drei einzelnen Strängen gebildet, die in den einzelnen Lagen einander über lappend wellenförmig verlaufen. Nach dem Heißpressen und Aushärten des Rohlings und nach der spanenden Ober flächenbearbeitung sind die einzelnen Stränge 3 am fertigen Reibbelag 1 nicht mehr erkennbar. Vielmehr hat der Reibbelag 1 eine homogene und glatte Oberfläche.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Reibbelägen für Reibungskupplungen, bei dem textile Fasern, Binde mittel und Belagmaterialien enthaltende Stränge zu einer ringförmigen Scheibe gewickelt werden, diese Scheibe getrocknet, heißgepreßt, ausgehärtet und anschließend an ihren Oberflächen durch spanende Bearbeitung geglättet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel und die Belagmaterialien mit Stapelfasern zu einem homogenen Gemisch vermischt werden und dieses Ge misch zu einem oder mehreren Strängen ausgepreßt wird, aus dem bzw. denen die Scheibe unmittelbar gewickelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Stapelfasern mit einer Länge von etwa 6 mm verarbeitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß zunächst die Stapelfasern aufge bauscht werden und das Bindemittel mit den Belag materialien zu einem Vorgemisch vermischt wird, woraufhin die Stapelfasern mit dem Vorgemisch zu dem Gemisch vermischt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapelfasern nach dem Vermischen mit dem Vorgemisch zerkleinert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichdnet, daß das Gemisch in einer Strangpresse unter Ausrichtung der Stapelfasern komprimiert und von dieser zu dem Strang bzw. den Strängen ausgepreßt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch für jeden Strang mittels einer Zahnradpumpe dosiert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß 80% eines hochviskosen Vorge misches folgender Zusammensetzung
Bindemittel ca. 18%
Elastomere ca. 15%
Vulkanisationsmittel ca. 8%
Metalloxide ca. 10%
Metalle ca. 10%
Füllstoffe ca. 40%
mit 10% vorbereiteten Stapelfasern und 10% Füllstoffen zu dem strangzupressenden Gemisch vermischt werden.

8. Reibbelag für Reibungskupplungen, bestehend aus in mehreren gepreßten, ausge härteten Lagen wellenförmig gewickelten, textile Fasern, Bindemittel und Belagmaterial enthaltenden Strängen oder Bändern, wobei die Belagoberflächen glattgeschliffen sind, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge (3) oder Bänder aus einem ausgehärteten homogenen extrudierten Gemisch aus orientierten kurzfaserigen textilen Fasern, Bindemittel und Belagmaterialien bestehen.