BONET ALEXANDER (DE)
| US5585166A | 1996-12-17 | |||
| EP0971151B1 | 2008-10-29 | |||
| EP0807766B1 | 2003-12-10 | |||
| EP0807766B1 | 2003-12-10 | |||
| EP0854305B1 | 2005-10-12 |
| Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Nasslauf-Reibmaterials (14) mit mindestens einer Unterlage (2) und mindestens einer Oberlage (1 ), die stoff schlüssig miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (2) und die Oberlage (1 ) zunächst aus unterschiedlichen Materialien unabhängig voneinander hergestellt werden, bevor die Unterlage (2) mit der Oberlage (1 ) verbunden wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (2) und die Oberlage (1 ) aus unterschiedlichen Rezepturen hergestellt und als Rohpapiere (23,24) zugeführt werden. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Oberlagenrezeptur mit zwanzig bis sechzig Prozent Füllstoff, zehn bis vierzig Prozent Zellstoff, fünf bis zehn Prozent Aramid und fünfundzwanzig bis fünfunddreißig Prozent Phenolharz; und gekennzeichnet durch eine Unterla genrezeptur mit zehn bis fünfzig Prozent Füllstoff, zehn bis vierzig Prozent Zell stoff, fünf bis zehn Prozent Aramid, fünf bis fünfzehn Prozent Carbon und fünf undzwanzig bis fünfunddreißig Prozent Phenolharz. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Unterlage (2) ein Flächengewicht von hundert bis zweihundert Gramm pro Quadratmeter aufweist, wobei die Oberlage (1 ) ein Flächengewicht von zweihundert bis vierhundert Gramm pro Quadratmeter aufweist. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Unterlage (2) mit einem Bindermaterial (8) beschichtet wird, bevor die mit dem Bindermaterial (8) beschichtete Unterlage (2) mit der Oberlage (1 ) verbunden wird. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Unterlage (2) mit einem Harzpulver (29) als Bindermaterial be schichtet wird. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die unterschiedlichen Materialien mittels Temperatur und Druck mit einander verbunden werden. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die vorzugsweise mit einem beziehungsweise dem Bindermaterial (8) beschichtete Unterlage (2) in einem Laminierprozess oder Kaschierprozess mit der Oberlage (1 ) verbunden wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise mit einem beziehungsweise dem Bindermaterial (8) beschich tete Unterlage (2) in einer Doppelbandpresse (33) mit der Oberlage (1 ) verbun den wird. 10. Anlage (20) zum Herstellen eines mehrlagigen Nasslauf-Reibmaterials (14) mit mindestens einer Unterlage (2) und mindestens einer Oberlage (1 ), die stoff schlüssig miteinander verbunden werden, gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche. |
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen eines mehrlagi gen Nasslauf-Reibmaterials mit mindestens einer Unterlage und mindestens einer Oberlage, die stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
Aus der europäischen Patentschrift EP 0 807 766 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung asbestfreien Reibungsmaterials bekannt, welches das Ausbilden einer ersten Schicht mit ölaufsaugenden Fasern und/oder Füllstoffen, und das Verkleben einer zweiten Schicht mit der ersten Schicht umfasst, wobei die zweite Schicht temperaturfeste und hochfeste Fasern und/oder reibungsmodifizierende Materialien umfasst, wobei die erste Schicht eine geringere Dichte als die zweite Schicht aufweist. Aus der europäi schen Patentschrift EP 0 854 305 B1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines asbest freien Reibungsmaterials bekannt, mit folgenden Schritten: Formen einer primären Schicht, die nichtlineare elastische Fasern, Baumwollfasern und Füllmaterial aufweist, und Haftverbinden einer sekundären Schicht mit der primären Schicht, wobei die se kundäre Schicht Aramidfasern, wahlweise Füllmaterial, und wahlweise synthetisches Graphit aufweist, wobei die sekundäre Schicht ferner Baumwollfasern und poröse Kohlenstoffteilchen aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Herstellen eines mehrlagigen Nasslauf- Reibmaterials mit mindestens einer Unterlage und mindestens einer Oberlage, die stoffschlüssig miteinander verbunden werden, zu vereinfachen.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Nasslauf- Reibmaterials mit mindestens einer Unterlage und mindestens einer Oberlage, die stoffschlüssig miteinander verbunden werden, dadurch gelöst, dass die Unterlage und die Oberlage zunächst aus unterschiedlichen Materialien unabhängig voneinander hergestellt werden, bevor die Unterlage mit der Oberlage verbunden wird. Die Unter lage wird auch mit dem englischen Begriff Underlayer bezeichnet. Die Oberlage wird auch mit dem englischen Begriff Overlayer bezeichnet. Der Material- Herstellungsprozess wird von dem Mehrschicht-Prozess entkoppelt. Das bedeutet, dass Reibmaterial für die Unterlage unabhängig von dem Reibmaterial für die Oberla ge hergestellt wird. Somit hat der Herstellungsprozess für das Reibmaterial alle Frei heitsgrade, ohne dass der Mehrschicht-Prozess diese einschränkt. Die getrennt von einander hergestellten Reibmaterialien für die Unterlage und die Oberlage werden an schließend in einem zusätzlichen Prozess, zum Beispiel in einem Laminier- oder Ka schierprozess, zu dem mehrlagigen Nasslauf-Reibmaterial miteinander verbunden. Das beanspruchte Verfahren zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass die un terschiedlichen Materialien mittels Temperatur und Druck in einem kontinuierlichen oder in einem diskontinuierlichen Verfahren miteinander verbunden werden. Die Ver bindung kommt dabei entweder durch ein in einigen Materialien bereits vorhandenes Bindermaterial oder durch ein auf die Grenzfläche zweier Schichten gezielt aufge brachtes Bindermaterial zustande. Je nach Bedarf kann dabei die Grenzfläche zwi schen zwei Schichten dicht, das heißt für Fluide undurchdringbar, oder porös, das heißt für Fluide durchdringbar, ausgelegt werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage und die Oberlage aus unterschiedlichen Rezepturen hergestellt und als Rohpapiere zugeführt werden. Die Unterlage und die Oberlage werden vor zugsweise jeweils in einem Papierprozess mit zwei Stoffaufläufen hergestellt, aber nicht direkt miteinander verbunden, sondern nach der Herstellung zum Beispiel auf Coils aufgewickelt, von denen die Rohpapiere für die Unterlage und die Oberlage dann in einem nachfolgenden Prozess oder Prozessschritt zugeführt werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele des Verfahrens sind gekennzeichnet durch eine Oberlagenrezeptur mit zwanzig bis sechzig Prozent Füllstoff, zehn bis vierzig Prozent Zellstoff, fünf bis zehn Prozent Aramid und fünfundzwanzig bis fünfunddreißig Prozent Phenolharz; und gekennzeichnet durch eine Unterlagenrezeptur mit zehn bis fünfzig Prozent Füllstoff, zehn bis vierzig Prozent Zellstoff, fünf bis zehn Prozent Ara mid, fünf bis fünfzehn Prozent Carbon und fünfundzwanzig bis fünfunddreißig Prozent Phenolharz. Das Reibmaterial dient vorteilhaft zur Darstellung von Reibbelagdicken, die kleiner als ein Millimeter sind. Reibbeläge, die mit dem nasslaufenden Reibmateri al hergestellt werden, sind zum Beispiel 0,6 Millimeter oder 0,75 Millimeter dick. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Unterlage ein Flächengewicht von hundert bis zweihundert Gramm pro Quadratmeter aufweist, wobei die Oberlage ein Flächengewicht von zweihundert bis vierhundert Gramm pro Quadratmeter aufweist. Diese Flächengewichte haben sich bei Versuchen mit dem beanspruchten Verfahren als besonders vorteilhaft erwie sen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Unterlage mit einem Bindermaterial beschichtet wird, bevor die mit dem Bindermaterial beschichtete Unterlage mit der Oberlage verbunden wird. Das Verbinden der Unterlage mit der Oberlage erfolgt vorzugsweise unter Druckeinwirkung und unter Temperatureinwirkung beziehungsweise Wärmeinwirkung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Unteralge mit einem Flarzpulver als Bindermaterial beschichtet wird. Besonders bevorzugt wird eine Streupulverbeschichtung mit Phenolharzpulver angewendet, um die Unterlage mit dem Bindermaterial zu beschichten.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass die unterschiedlichen Materialien mittels Temperatur und Druck mitei nander verbunden werden. Der Druck wird zum Beispiel durch Walzen oder Pressen aufgebracht. Die Temperatur kann durch Wärmezufuhr, zum Beispiel über Strah lungswärme, zugeführt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass die vorzugsweise mit einem beziehungsweise dem Bindermaterial be schichtete Unterlage in einem Laminierprozess oder Kaschierprozess mit der Oberla ge verbunden wird. Zu diesem Zweck können die beiden Lagen zusammen mit dem Bindermaterial zum Beispiel zwischen zwei Walzen, insbesondere zwei vorzugsweise beheizten Kalanderwalzen, durchgeführt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekenn zeichnet, dass die vorzugsweise mit einem beziehungsweise dem Bindermaterial be schichtete Unterlage in einer Doppelbandpresse mit der Oberlage verbunden wird. Mit der Doppelbandpresse konnten bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchge führten Versuchen bereits gute Ergebnisse erzielt werden. In der Doppelbandpresse werden die beiden Lagen vorteilhaft mit geeigneten Heizvorrichtungen beheizt. Dar über hinaus werden die miteinander verbundenen Lagen anschließend noch mit ge eigneten Kühlvorrichtungen in der Doppelbandpresse gekühlt. Danach kann das ferti ge nasslaufende Reibmaterial zum Beispiel auf eine geeignete Rolle aufgewickelt werden, bevor es dann weiter verarbeitet wird, zum Beispiel durch Stanzen.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Anlage zum Herstellen eines mehrlagigen Nasslauf-Reibmaterials mit mindestens einer Unterlage und mindestens einer Oberla ge, die stoffschlüssig miteinander verbunden werden, gemäß einem vorab beschrie benen Verfahren. Die Anlage umfasst vorteilhaft eine Doppelbandpresse, in der unter schiedliche Rohpapiere von Coils zugeführt werden. Die Anlage umfasst des Weiteren vorteilhaft eine Streupulverbeschichtungsvorrichtung. Über die Streupulverbeschich tungsvorrichtung wird ein geeignetes Bindermaterial zugeführt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Nasslauf-Reibmaterial, das insbesondere auf einer vorab beschriebenen Anlage, gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. Bei dem mehrlagigen Nasslauf-Reibmaterial handelt es sich vor zugsweise um ein faserbasiertes Reibmaterial für nasslaufende Anwendungen, wie zum Beispiel in Doppelkupplungsgetrieben, Automatikgetrieben, Motorradgetrieben, Einfach- und Haltekupplungen, Differentialen, Hybridkupplungen, Wandlerkupplungen und Synchronisationen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschie dene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
Figur 1 eine Oberlage im Schnitt;
Figur 2 eine Unterlage im Schnitt;
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrensschritts bei der Herstellung eines nasslaufenden Reibmaterials; Figur 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Verfahrensschritts bei der Her stellung eines nasslaufenden Reibmaterials;
Figur 5 das nasslaufende Reibmaterial im Schnitt; und
Figur 6 eine Anlage zur Herstellung des Nasslauf-Reibmaterials.
In Figur 1 ist eine Oberlage 1 zur Herstellung eines in Figur 5 mit 14 bezeichneten Nasslauf-Reibmaterials vereinfacht im Schnitt dargestellt. In Figur 2 ist eine Unterlage 2 zur Herstellung des in Figur 5 mit 14 bezeichneten Nasslauf-Reibmaterials verein facht im Schnitt dargestellt. Die Oberlage 1 und die Unterlage 2 werden unabhängig voneinander mit einem herkömmlichen Papierherstellungsverfahren hergestellt, das auch verkürzt als Papierverfahren bezeichnet wird.
In Figur 3 ist schematisch dargestellt, dass bei der Herstellung des Nasslauf- Reibmaterials 14 zunächst die Unterlage 2 einem Transportband 3 zugeführt wird.
Das Transportband 3 wird mit Hilfe von zwei Transportrollen 4, 5 angetrieben.
Mit Hilfe von zwei Binderwalzen 6, 7 wird ein Bindermaterial 8 in Form einer Binder materialschicht 9 auf die Unterlage 2 aufgebracht. Auf die Bindermaterialschicht 9 wird dann die Oberlage 1 aufgebracht. Daraus ergibt sich ein Halbzeug 10, bei welchem die Bindermaterialschicht 9 noch nicht ausgehärtet ist.
Bei dem Bindermaterial handelt es sich um einen Kleber, der zum Beispiel ein Harz, insbesondere ein Phenolharz, umfasst. Der Kleber, insbesondere das Harz, härtet un ter Wärmeeinwirkung aus, so dass die Unterlage 2 über die Bindermaterialschicht 9 stoffschlüssig und stabil mit der Oberlage 1 verbunden wird.
In Figur 4 ist schematisch angedeutet, dass das Halbzeug 10 aus Figur 3 zwischen zwei Kalanderwalzen 11 , 12 hindurchgeführt wird, um die Oberlage 1 mit Hilfe der Bindermaterialschicht 9 stoffschlüssig mit der Unterlage 2 zu verbinden. Die Kalan derwalzen 11 , 12 sind vorteilhaft beheizt, um der Bindermaterialschicht 9 die zum Aushärten benötigte Wärme zuzuführen. Daraus ergibt sich ein Zwischenprodukt 13. ln Figur 5 ist das Nasslauf-Reibmaterial 14 schematisch im Schnitt dargestellt. Die Oberlage 1 ist mit Hilfe der Bindermaterialschicht 9 stoffschlüssig stabil mit der Unter lage 2 verbunden. Die Unterlage 1 und die Oberlage 2 sind aus unterschiedlichen Ma terialien hergestellt.
Die getrennt voneinander hergestellten Materialien werden in einem zusätzlichen Pro zess, zum Beispiel in dem in Figur 4 angedeuteten Laminier- oder Kaschierprozess, zu dem in Figur 5 dargestellten mehrlagigen Material miteinander verbunden. Dieser Prozess zeichnet sich dadurch aus, dass die unterschiedlichen Materialien mittels Druck und Temperatur in einem kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verfahren miteinander verbunden werden.
In Figur 6 ist eine Anlage 20 zur Herstellung des Nasslauf-Reibmaterials 14 schema tisch dargestellt. Die Anlage 20 umfasst zwei Coils 21 , 22, über welche unterschiedli che Rohpapiere 23, 24 zugeführt werden.
Der englische Begriff Coil bezeichnet eine Spule, Rolle oder Walze, auf welche die un terschiedlichen Rohpapiere 23, 24 aufgewickelt sind. Das Rohpapier 23 dient zur Dar stellung der Unterlage 2 des Nasslauf-Reibmaterials 14. Das Rohpapier 24 dient zur Darstellung der Oberlage 1 des Nasslauf-Reibmaterials 14.
Die Anlage 20 umfasst eine Streupulverbeschichtungsvorrichtung 27. Die Streupul verbeschichtungsvorrichtung 27 umfasst einen Pulverstreuer 28, über den ein Harz pulver 29 auf die Unterlage 2 aufgebracht wird. Das Harzpulver 29 dient zur Darstel lung der Bindermaterialschicht 8 auf der Unterlage 2.
Die Anlage 20 umfasst des Weiteren eine Doppelbandpresse 33 mit zwei Bändern 31 , 32, die über nicht näher bezeichnete Antriebsrollen angetrieben sind. Die Unterlage 2 mit dem Bindermaterial 8 wird zunächst dem in Figur 6 unten angeordneten Band 31 zugeführt. Dann wird das Rohpapier 24 zur Darstellung der Oberlage 1 zugeführt.
Über eine optionale Heizvorrichtung 30 kann das Bindermaterial 8 auf der Unterlage 2 vor dem Zuführen des Rohpapiers 24 beheizt werden. Nach dem Zuführen des Rohpapiers 24 werden die beiden Rohpapiere 23 und 24 zu sammen mit dem Bindermaterial 8 zwischen den Bändern 31 , 32 der Doppelwand presse 33 hindurchgeführt. Die Doppelbandpresse 33 ist in Figur 6 oben und unten mit Heizvorrichtungen 36, 37 und Kühlvorrichtungen 34, 35 ausgestattet. Die Heizvorrichtung 36 ist in Figur 6 unten, das heißt unterhalb der Unterlage 2, angeordnet. Die Kühlvorrichtung 35 ist in Figur 6 ebenfalls unten, das heißt unterhalb der Unterlage 2, angeordnet. Die Kühlvorrichtung 37 ist in Figur 6 oben, das heißt oberhalb der Oberlage 1 , angeordnet. Die Kühlvor- richtung 34 ist in Figur 6 ebenfalls oberhalb der Oberlage 1 , angeordnet.
Mit den Heizvorrichtungen 36, 37 wird den Rohpapieren 23, 24 und dem dazwischen angeordneten Bindermaterial 8 Wärme zugeführt. Die zugeführte Wärme führt dazu, dass Harzanteile, insbesondere Phenolharzanteile, in der Unterlage 2, der Oberlage 1 und in dem Bindermaterial 8 aushärten, so dass sich ein stabiler Verbund ergibt, der das Nasslauf-Reibmaterial 14 darstellt. Mit den Kühlvorrichtungen 34, 35 wird das ausgehärtete Nasslauf-Reibmaterial 14 abgekühlt. Das abgekühlte Nasslauf- Reibmaterial 14 wird dann auf eine Rolle 38 aufgewickelt.
Bezugszeichenliste Oberlage
Unterlage
Transportband
Transportrolle
Transportrolle
Binderwalze
Binderwalze
Bindermaterial
Bindermaterialschicht
Halbzeug
Kalanderwalze
Kalanderwalze
Zwischenprodukt
Nasslauf-Reibmaterial
Anlage
Coil
Coil
Rohpapier
Rohpapier
Streupulverbeschichtungsvorrichtung
Pulverstreuer
Harzpulver
optionale Heizvorrichtung
1 Band
Band
Doppelbandpresse
Kühlvorrichtung
Kühlvorrichtung
Heizvorrichtung
Heizvorrichtung
Rolle