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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Reibbelags, insbesondere für eine Kupplungsscheibe, wobei der Reibbelag eine Reibzusammensetzung und zumindest eine Verstärkungsfaserschicht aufweist.
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Die Erfindung betrifft weiter eine Kupplungsscheibe, umfassend zumindest einen Reibbelag.
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Bekannte Reibbeläge für Kupplungsscheiben weisen ein Matrixmaterial und Endlosverstärkungsfasern auf. Durch die Endlosverstärkungsfasern wird der Widerstand des Reibbelags gegenüber hohen Zentrifugalkräften, die während des Betriebs eines Fahrzeugs mit Reibkupplung auftreten können, sowie gegenüber Materialabtrag erhöht. Um möglichst hohe Drehmomente übertragen zu können, ist ein möglichst hoher Reibkoeffizient der Oberfläche des Matrixmaterials erforderlich.
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Aus der
DE 31 17 823 C2 ist ein Reibbelag mit einem ringscheibenförmigen Belagkörper bekannt geworden, umfassend ein Matrixmaterial und eine Wicklung von Verstärkungsfasern aus Strangmaterial. Das Strangmaterial kann in Form von Faserbündeln vorliegen. Das Matrixmaterial kann Harze und Füllstoffe, beispielsweise Reibzement zur Erhöhung des Reibkoeffizienten, aufweisen. Zur Herstellung des Reibbelags wird das Strangmaterial mit dem Matrixmaterial imprägniert und in mehreren Lagen übereinander in gewundener Anordnung abgelegt. Die auf diese Weise angeordneten mit Matrixmaterial imprägnierten Verstärkungsfasern werden durch Heißpressen in eine scheibenartige Form gebracht und nachträglich auf die gewünschte Scheibendicke sowie gegebenenfalls auf einen gewünschten Innen- und Außendurchmesser geschliffen.
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Aus der
US 8,178,182 B2 ist ein Herstellungsverfahren bekannt geworden, wobei Endlosfasern aus verschiedenen Faserarten durch Extrusion mit einem Matrixmaterial imprägniert werden. Im Anschluss an die Extrusion wird mit den imprägnierten Endlosfasern eine Wicklung hergestellt, wobei die Fasern wellenförmig und ringartig übereinander angeordnet werden. Nach dem Trocknen werden die imprägnierten Fasern durch Heißpressen geformt.
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Bei den vorangehend beschriebenen Verfahren ist problematisch, dass die Herstellung des Reibbelags sehr zeit- und damit kostenintensiv ist. Dies lässt sich insbesondere auf die Fertigungsschritte der Extrusion und des Imprägnierens zurückführen, wobei die Verstärkungsfasern zunächst mit einem Matrixmaterial imprägniert werden und danach in einer Wicklung angeordnet werden müssen. Dabei müssen die Wicklungen anschließend über eine ausreichende Trocknungszeit hinweg gelagert werden. Zudem entsteht durch die Wicklung eine hohe Anzahl an Überschneidungen der Verstärkungsfasern miteinander in den Randbereichen des inneren und äußeren Durchmessers der ringartigen Scheibe. Nach dem Heißpressen können in diesen Bereichen, insbesondere bei Verwendung dicker Faserbündel, an der Oberfläche Schäden am Matrixmaterial, wie beispielsweise Abplatzungen, auftreten. Dies kann zu einer verringerten Lebensdauer des Reibbelags führen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Herstellen eines Reibbelags, insbesondere für eine Kupplungsscheibe, sowie eine Kupplungsscheibe zur Verfügung zu stellen, welche auf besonders einfache Weise einen Reibbelag mit einem ausreichenden, insbesondere erhöhten, Widerstand gegenüber Zentrifugalkräften, einer hohen, insbesondere erhöhten, Lebensdauer und einem hohen, insbesondere erhöhten, Reibkoeffizienten gewährleisten und darüber hinaus eine besonders wirtschaftliche Produktion ermöglichen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren zum Herstellen eines Reibbelags und eine alternative Kupplungsscheibe zur Verfügung zu stellen.
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In einer Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben durch ein Verfahren zum Herstellen eines Reibbelags, insbesondere für eine Kupplungsscheibe, wobei der Reibbelag eine Reibzusammensetzung und zumindest eine Verstärkungsfaserschicht aufweist, umfassend die Schritte:
- - Bereitstellen der Reibzusammensetzung,
- - Bereitstellen der zumindest einen Verstärkungsfaserschicht, und
- - Herstellen des Reibbelags durch Verbinden der Reibzusammensetzung und der zumindest einen Verstärkungsfaserschicht in einem Formwerkzeug mit einer vorgebbaren Form, sodass die Reibzusammensetzung zumindest auf einer Seite der zumindest einen Verstärkungsfaserschicht angeordnet wird.
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In einer Ausführungsform löst die vorliegende Erfindung die vorstehend genannten Aufgaben durch eine Kupplungsscheibe, umfassend zumindest einen Reibbelag, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
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Mögliche Vorteile hiervon sind, dass die Herstellungskosten erheblich gesenkt werden können und ein geringerer Einsatz von Rohmaterial erforderlich ist. Darüber hinaus wird eine ökologischere Herstellung ermöglicht, was insbesondere auf einen geringeren Energiebedarf während der Produktion zurückgeführt werden kann. Zudem wird die Produktivität erhöht. Die genannten möglichen Vorteile können sich insbesondere daraus ergeben, dass die Formgebung des Reibbelags in einem gemeinsamen Schritt mit dem Verbinden der zumindest einen Verstärkungsfaserschicht mit der Reibzusammensetzung, welche eine Matrix des Reibbelags darstellt, erfolgen kann.
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Der Begriff „einbetten“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung, auf einen Vorgang, wobei die einzelnen Fasern der Verstärkungsfaserschicht von der Reibzusammensetzung so umschlossen werden, dass die Oberflächen der Fasern unmittelbar an die Reibzusammensetzung angrenzen. Dadurch können die Beanspruchungen besonders gut von der Reibzusammensetzung auf die Fasern der Verstärkungsfaserschicht übertragen werden und ein Lastabtrag jeder einzelnen Faser gewährleistet werden. Somit wird die Beanspruchbarkeit und die Lebensdauer des Reibbelags erhöht.
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Der Begriff „ringartig“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung, auf eine im Wesentlichen kreisförmige Gestalt mit einem beliebig geformten Loch in der Mitte.
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Der Begriff „Scheibe“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung, auf einen flächigen Körper, wobei eine sich in eine erste Raumrichtung erstreckende Dicke der Scheibe um mindestens den Faktor 10, vorzugsweise um mindestens den Faktor 50, besonders bevorzugt um mindestens den Faktor 100, am meisten bevorzugt um mindestens den Faktor 500, kleiner ist als die Abmessungen in den übrigen Raumrichtungen.
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Der Begriff „Kurzfasern“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung, auf Abschnitte von Fasern mit einer Länge von bis zu etwa 30 mm.
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Der Begriff „Fasergewebe“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung, auf ein flächiges Material mit mehreren unidirektionalen Fasersträngen, die mithilfe verschiedener Bindungsarten miteinander verwebt sind und in unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet sind.
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Der Begriff „Fasergelege“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung, auf ein flächiges Material mit mehreren Schichten unidirektionaler Fasern, die übereinander und in unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet sind.
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Der Begriff „Heißpressen“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung, auf die Formgebung durch Pressen und das Erhitzen in einem gemeinsamen Arbeitsgang. Vorzugsweise ist die Temperatur dabei zumindest zeitweise größer oder gleich der Erweichungstemperatur der Reibzusammensetzung, um die Einbettung der zumindest einen Verstärkungsfaserschicht in der Reibzusammensetzung zu gewährleisten. Im Anschluss an das Heißpressen kann ein Entgraten des Reibbelags erfolgen, um überschüssiges Material zu entfernen.
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Der Begriff „Spritzgießen“ ist im weitesten Sinne zu verstehen und bezieht sich insbesondere in den Ansprüchen, vorzugsweise in der Beschreibung, auf ein Urformverfahren, wobei ein Werkstoff erhitzt und verflüssigt wird sowie unter Druck über Angusskanäle in eine Spritzgießform eingespritzt wird. Insbesondere wird der Werkstoff anschließend in der Spritzgießform über eine vorgebbare Zeitdauer hinweg und bei einer vorgebbaren Temperatur über Raumtemperatur vulkanisiert und anschließend wieder abgekühlt.
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Weitere Merkmale, Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die zumindest eine Verstärkungsfaserschicht auf der zumindest einen Seite in die Reibzusammensetzung eingebettet. Einer der dadurch erzielten Vorteile ist, dass die Kraftübertragung von der Reibzusammensetzung auf die Verstärkungsfaserschicht verbessert werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird die vorgebbare Form mittels einer ringartigen Vertiefung bereitgestellt. Eine ringartige Form stellt aufgrund der Rotationsbewegung der Kupplungsscheibe eine vorteilhafte Form des Reibbelags dar.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird die Reibzusammensetzung in Form von Granulat bereitgestellt. Dadurch wird eine einfache Handhabbarkeit und Dosierbarkeit der Reibzusammensetzung erreicht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst die bereitgestellte Reibzusammensetzung einen Kompositwerkstoff, insbesondere umfassend zumindest zwei Kunststoffe, und Kurzfasern, vorzugsweise wobei die Kurzfasern zumindest eine der folgenden Faserarten aufweisen: Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Polyamidfasern. Dabei ist denkbar, dass die Kurzfasern zerkleinerte Endlosfasern aufweisen. Kurzfasern können die Steifigkeit, Festigkeit und die Bruchdehnung der Reibzusammensetzung erhöhen. Glasfasern zeichnen sich dabei durch eine hohe Beständigkeit gegenüber chemischen Einwirkungen aus und sind zudem vergleichsweise günstig erhältlich. Kohlenstofffasern weisen neben einem geringen spezifischen Gewicht besonders hohe Steifigkeiten und Festigkeiten auf. Der Widerstand gegenüber zyklischer Langzeitbeanspruchung ist sehr hoch, sodass der Einsatz von Kohlenstoffasern insbesondere zur Erhöhung der Lebensdauer des dynamisch hoch beanspruchten Reibbelags eingesetzt werden kann. Aramidfasern zeichnen sich durch eine hohe Schlag- und Abriebfestigkeit aus, was den Materialabtrag verringern und somit die Lebensdauer des Reibbelags erhöhen kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Kompositwerkstoff einen Gummi und zumindest ein Harz, vorzugsweise wobei das zumindest eine Harz zumindest eines der folgenden Harze aufweist: Phenolharz, Melaminharz, Polyesterharz, Epoxidharz, Alkylharz. Durch den Einsatz von Gummi können der Abrieb verringert und damit die Lebensdauer erhöht werden. Das Harz stellt ein Bindemittel der Reibzusammensetzung dar, in welches die Kurzfasern, der Gummi, die zumindest eine Verstärkungsfaserschicht und übrige Bestandteile eingebettet sind. Das Harz schützt die Bestandteile der Reibzusammensetzung vor mechanischer und chemischer Beanspruchung und erhöht somit die Widerstandsfähigkeit des Reibbelags gegenüber diesen Beanspruchungen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Kompositwerkstoff zumindest einen Füllstoff, vorzugsweise wobei der zumindest eine Füllstoff zumindest einen der folgenden Stoffe aufweist: ein Sulfid, ein Sulfat, keramisches Material, metallisches Material. Einer der dadurch erzielten Vorteile ist, dass der Reibkoeffizient des Reibbelags erhöht wird. Des Weiteren ist denkbar, dass der Kompositwerkstoff zumindest ein Additiv aufweist, vorzugsweise wobei das zumindest eine Additiv einen Stabilisator und/oder einen Haftvermittler umfasst. Durch einen Stabilisator kann die Beständigkeit gegenüber Umwelteinwirkungen erhöht werden. Ein Haftvermittler kann die physikalischen und/oder chemischen Bindungskräfte in der Grenzfläche zwischen Harz und den übrigen Bestandteilen der Reibzusammensetzung erhöhen. Dadurch erzielte Vorteile sind eine erhöhte Festigkeit und Lebensdauer des Reibbelags.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird die zumindest eine Verstärkungsfaserschicht als Fasergewebe oder als Fasergelege bereitgestellt, vorzugsweise wobei die zumindest eine Verstärkungsfaserschicht zumindest eine der folgenden Faserarten aufweist: Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Polyamidfasern. Einer der dadurch erzielten Vorteile ist, dass die mechanischen Eigenschaften, wie Steifigkeit und Festigkeit, gezielt in bestimmten Beanspruchungsrichtungen verbessert werden können. Fasergelege zeichnen sich durch eine vergleichsweise geringe Dicke aus. Fasergewebe weisen eine einfache Handhabbarkeit auf, da sich die einzelnen Faserstränge gegenseitiig in ihrer Position halten. Fasergelege und -gewebe sind vorgefertigt erhältlich, sodass keine aufwändige Produktionseinrichtung für deren Herstellung erforderlich ist. Glasfasern zeichnen sich durch eine hohe Beständigkeit gegenüber chemischen Einwirkungen und sind zudem vergleichsweise günstig erhältlich. Kohlenstofffasern weisen neben einem geringen spezifischen Gewicht besonders hohe Steifigkeiten und Festigkeiten auf. Der Widerstand gegenüber zyklischer Langzeitbeanspruchung ist sehr hoch, sodass der Einsatz von Kohlenstoffasern insbesondere zur Erhöhung der Lebensdauer des dynamisch hoch beanspruchten Reibbelags eingesetzt werden kann. Aramidfasern zeichnen sich durch eine hohe Schlag- und Abriebfestigkeit aus, was den Materialabtrag verringern und somit die Lebensdauer des Reibbelags erhöhen kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird die bereitgestellte zumindest eine Verstärkungsfaserschicht mit einer Beschichtung versehen, vorzugsweise wobei die Beschichtung ein Polymermaterial, insbesondere ein Harz, umfasst. Einer der dadurch erzielten Vorteile ist, dass die Fasern der Verstärkungsfaserschicht zuverlässiger in Position gehalten werden. Zudem kann die Beschichtung gezielt so gewählt werden, dass ein verbesserter Verbund mit der Reibzusammensetzung erzielt wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die bereitgestellte zumindest eine Verstärkungsfaserschicht ringartig ausgebildet. Dadurch wird der Vorfertigungsgrad erhöht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung erfolgt das Verbinden der Reibzusammensetzung und der zumindest einen Verstärkungsfaserschicht durch Heißpressen, vorzugsweise wobei die Reibzusammensetzung auf beiden Seiten der zumindest einen Verstärkungsfaserschicht angeordnet wird. Heißpressen stellt ein besonders zeiteffizientes Verfahren dar, wobei einfache und kostengünstige Technik eingesetzt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird vor dem Verbinden aus der Reibzusammensetzung durch Heißpressen zumindest eine Reibverbundstoffscheibe, vorzugsweise mit einer ringartigen Form, hergestellt. Einer der dadurch erzielten Vorteile ist die einfachere Handhabung der Reibzusammensetzung.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung erfolgt das Verbinden der Reibzusammensetzung und der zumindest einen Verstärkungsfaserschicht durch Spritzgießen, vorzugsweise wobei die Verstärkungsfaserschicht vollständig von der Reibzusammensetzung umhüllt wird. Dabei wird die zumindest eine Verstärkungsfaserschicht in der Spritzgießform angeordnet und anschließend die verflüssigte Reibzusammensetzung eingespritzt. Nach dem Abkühlen kann ein Entgraten des Reibbelags erfolgen, um überschüssiges Material zu entfernen und den Reibbelag dadurch für nachfolgende Schritte vorzubereiten. Dies schließt das Entfernen der Angusskanäle ein. Spritzgießen stellt ein besonders zeiteffizientes Verfahren dar, wobei der Reibbelag nach dem Spritzgießen eine finale Form aufweist. Dadurch können beliebige Wandstärken innerhalb eines Reibbelags besonders einfach realisiert werden und nachfolgende Bearbeitungsschritte, wie beispielsweise eine Dickenbearbeitung, entfallen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird die Reibzusammensetzung schrittweise zuerst mit der einen Seite und anschließend mit der anderen Seite der zumindest einen Verstärkungsfaserschicht verbunden. Dabei ist vorteilhaft, dass die zumindest eine Verstärkungsfaserschicht auf besonders einfache Weise möglichst mittig im Reibbelag positioniert werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung erfolgt ein Aufrauen des Reibbelags, vorzugsweise wobei das Aufrauen durch Partikelstrahlen und/oder Schleifen erfolgt. Mittels Aufrauen wird der Reibkoeffiziient des Reibbelags erhöht. Partikelstrahlen stellt ein besonders zeiteffizientes Verfahren dar, wobei ein besonders gut reproduzierbares Ergebnis erreicht wird. Schleifen ist ein sehr einfaches und günstiges Verfahren. Zudem ist denkbar, dass nach dem Verbinden ein thermisches Behandeln, beispielsweise in einem Ofen, bei vorgebbaren Temperaturen über Raumtemperatur und über eine vorgebbare Zeitdauer hinweg erfolgt. Einer der dadurch erzielten Vorteile ist, dass vorgebbare physikalisch-chemische Eigenschaften des Reibbelags zuverlässig bereitgestellt werden können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird der Reibbelag mit zumindest einer Durchführung versehen, vorzugsweise wobei die zumindest eine Durchführung durch Bohren oder Stanzen hergestellt wird. Die Durchführungen sind vorzugsweise entlang zumindest einer Kreislinie auf dem Reibbelag angeordnet. Durch die Durchführungen kann der Reibbelag über stiftförmige Verbindungsmittel, beispielsweise einem Niet, mit der Kupplungsscheibe verbunden werden. Durch Bohren lassen sich besonders genaue Abmessungen der Durchführungen realisieren. Stanzen stellt ein besonders zeiteffizientes Verfahren dar.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung erfolgt eine Dickenbearbeitung des Reibbelags, vorzugsweise wobei die Dickenbearbeitung durch Prägen und/oder Abtragen erfolgt, vorzugsweise wobei der Reibbelag mit Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen wird. Einer der dadurch erzielten Vorteile ist, dass gezielt Bereiche des Reibbelags mit verschiedenen Dicken bereitgestellt werden können. Bereiche mit größeren Dicken können während des Betriebs höher beansprucht werden und können daher im Bedarfsfall schneller abgetragen werden. Somit kann die Dicke so bereitgestellt werden, dass eine gezielte Abnutzung in bestimmten Bereichen des Reibbelags ermöglicht wird. Zudem kann die Parallelität der beiden Seiten des Reibbelags zueinander erhöht werden.
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Des Weiteren ist denkbar, dass der Reibbelag zur Identifizierung mit einer Information, insbesondere umfassend zumindest eine Nummer und/oder zumindest eine Zahl, versehen wird, insbesondere durch Auf- oder Einprägen derselben. Dadurch wird eine bessere Nachverfolgbarkeit erreicht.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen, und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
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Dabei zeigen in schematischer Form
- 1 eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines Reibbelags gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- 2 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- 3 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- 4 Schritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt schematisch einen Aufbau eines Reibbelags 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Der in 1 gezeigte Aufbau eines Reibbelags 1 weist eine Verstärkungsfaserschicht 2 und zwei Reibverbundstoffscheiben 4 auf, die auf beiden Seiten der Verstärkungsfaserschicht 2 angeordnet sind. Die Verstärkungsfaserschicht 2 ist ein Fasergewebe und weist eine ringartige Form auf. Die zwei Reibverbundstoffscheiben 4 werden aus der Reibzusammensetzung 3 durch Heißpressen S31 (siehe 2) hergestellt und weisen jeweils eine ringartige Form auf.
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Die Verstärkungsfaserschicht 2 und die zwei Reibverbundstoffscheiben 4 werden in der in 1 dargestellten Reihenfolge übereinander angeordnet und durch Heißpressen S31 miteinander verbunden.
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2 zeigt Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Reibbelags 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Herstellung erfolgt dabei mithilfe von Heißpressen.
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Dabei werden zunächst in den Schritten S1 und S2 eine Verstärkungsfaserschicht 2 und eine Reibzusammensetzung 3, letztere in Form von Granulat, bereitgestellt. Die Verstärkungsfaserschicht 2 weist eine ringartige Form auf. Aus dem Granulat der Reibzusammensetzung 3 werden anschließend in Schritt S11 zwei Reibverbundstoffscheiben 4 durch Heißpressen hergestellt, wobei die Reibverbundstoffscheiben 4 jeweils eine ringartige Form aufweisen. Das Heißpressen S11 kann in einem Formwerkzeug erfolgen, wobei das Formwerkzeug identisch zu dem Formwerkzeug sein kann, welches zum Herstellen des Reibbelags 1 im nachfolgenden Schritt S31 verwendet wird.
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In Schritt S31 erfolgt das Herstellen des Reibbelags 1 durch Heißpressen. Die Reibverbundstoffscheiben 4 und die Verstärkungsfaserschicht 2 werden dabei in dem Formwerkzeug in der Reihenfolge Reibverbundstoffscheibe 4 - Verstärkungsfaserschicht 2 - Reibverbundstoffscheibe 4 übereinander angeordnet. Das Formwerkzeug ist in diesem Ausführungsbeispiel identisch zu dem Formwerkzeug, welches zur Herstellung der Reibverbundstoffscheiben 4 aus dem Granulat im vorherigen Schritt S11 verwendet wurde.
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Grundsätzlich ist auch denkbar, dass die Reibzusammensetzung 3 in Form von Granulat und die Verstärkungsfaserschicht 2 in der angegebenen Reihenfolge übereinander in dem Formwerkzeug angeordnet werden und anschließend durch Heißpressen S31 der Reibbelag 1 hergestellt wird. Dadurch wird der Schritt S11 des Herstellens der Reibverbundstoffscheiben 4 eingespart.
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Nach dem Heißpressen S31 erfolgt in Schritt S4 das Entgraten des Reibbelags 1 sowie in Schritt S5 ein thermisches Behandeln. Anschließend wird die Dicke des Reibbelags 1 in Schritt S6 bearbeitet. Dabei kann der Reibbelag mit Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen werden.
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Anschließend wird der Reibbelag 1 in Schritt S7 mit mehreren Durchführungen durch Bohren versehen. Die Durchführungen können dabei entlang einer oder mehrerer Kreislinien, vorzugsweise mit in Umfangsrichtung äquidistanten Abständen zueinander, angeordnet sein. Die Durchführungen dienen der Befestigung des Reibbelags 1 mit der Kupplungsscheibe, wobei Niete eingesetzt werden können.
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Danach wird auf dem Reibbelag zur Identifizierung in Schritt S8 eine Information, insbesondere umfassend zumindest eine Nummer und/oder zumindest eine Zahl, auf- oder eingeprägt.
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3 zeigt Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Reibbelags gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Herstellung erfolgt dabei mithilfe von Spritzgießen.
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Dabei werden in den Schritten S1 und S2 eine Verstärkungsfaserschicht 2 und eine Reibzusammensetzung 3, letztere in Form von Granulat, bereitgestellt. Die Verstärkungsfaserschicht 2 weist eine ringartige Form auf.
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Die Reibzusammensetzung 3 und die Verstärkungsfaserschicht 2 werden anschließend in Schritt S32 durch Spritzgießen miteinander verbunden. Dazu wird zunächst die Verstärkungsfaserschicht 2 in einer Spritzgießform mit ringartiger Form angeordnet. Anschließend wird die erhitzte Reibzusammensetzung 3 durch Angusskanäle in die Spritzgießform gepresst. Dabei wird in einem Schritt S321 die Reibzusammensetzung 3 auf einer Seite der Verstärkungsfaserschicht 2 angeordnet und mit dieser verbunden. Anschließend werden die Verstärkungsfaserschicht 2 mit der einseitig aufgebrachten Reibzusammensetzung 3 aus der Spritzgießform entfernt und in Schritt S41 die überschüssige Reibzusammensetzung 3, insbesondere der Angusskanäle, entfernt. Anschließend wird die Verstärkungsfaserschicht 2 mit der einseitig aufgebrachten Reibzusammensetzung 3 wieder so in die Spritzgießform eingesetzt, dass die Seite der Verstärkungsfaserschicht 2, auf der noch keine Reibzusammensetzung 3 aufgebracht ist, in einem nächsten Schritt S322 mit der Reibzusammensetzung 3 verbunden werden kann. Nach erfolgtem Verbinden S322 der Reibzusammensetzung 3 mit der Verstärkungsfaserschicht 2 wird in Schritt S42 die überschüssige Reibzusammensetzung 3, insbesondere der Angusskanäle, entfernt.
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Es erfolgt ein thermisches Behandeln des Reibbelags 1 in Schritt S5. Anschließend wird auf dem Reibbelag zur Identifizierung in Schritt S8 eine Information, insbesondere umfassend zumindest eine Nummer und/oder zumindest eine Zahl, auf- oder eingeprägt.
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4 zeigt Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Reibbelags gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Herstellung erfolgt dabei mithilfe von Spritzgießen.
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Dabei werden in den Schritten S1 und S2 eine Verstärkungsfaserschicht 2 und eine Reibzusammensetzung 3, letztere in Form von Granulat, bereitgestellt. Die Verstärkungsfaserschicht 2 weist eine ringartige Form auf.
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Die Reibzusammensetzung 3 und die Verstärkungsfaserschicht 2 werden anschließend in Schritt S32 durch Spritzgießen miteinander verbunden. Dazu wird zunächst die Verstärkungsfaserschicht 2 in einer Spritzgießform mit ringartiger Form angeordnet. Anschließend wird die erhitzte Reibzusammensetzung 3 durch Angusskanäle in die Spritzgießform gepresst. Dabei wird die Reibzusammensetzung 3 in einem Schritt auf beiden Seiten der Verstärkungsfaserschicht 2 angeordnet und mit dieser verbunden. Anschließend verbleibt der Reibbelag für eine bestimmte Zeit und bei bestimmten Temperaturen zur Vulkanisation in der Spritzgießform. Danach kann der Reibbelag automatisch aus der Spritzgießform herausgelöst werden.
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In Schritt S4 erfolgt das Entgraten des Reibbelags durch Entfernen überschüssiger Reibzusammensetzung 3, insbesondere der Angusskanäle.
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Es erfolgt ein thermisches Behandeln des Reibbelags 1 in Schritt S5. Anschließend wird auf dem Reibbelag zur Identifizierung in Schritt S8 eine Information, insbesondere umfassend zumindest eine Nummer und/oder zumindest eine Zahl, auf- oder eingeprägt.
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Zusammenfassend weist zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zumindest eines der folgenden Merkmale auf und/oder kann zumindest eines der folgenden Vorteile verwirklichen:
- - Reduzierte Herstellungskosten
- - Geringerer Einsatz von Rohmaterial
- - Ökologischere Herstellung
- - Geringerer Energiebedarf zur Herstellung
- - Erhöhte Produktivität
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
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Bezugszeichen
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- 1
- Reibbelag
- 2
- Verstärkungsfaserschicht
- 3
- Reibzusammensetzung
- 4
- Reibverbundstoffscheibe
- S1
- Bereitstellen der Reibzusammensetzung
- S11
- Herstellen der Reibverbundstoffscheibe durch Heißpressen
- S2
- Bereitstellen der Verstärkungsfaserschicht
- S31
- Herstellen des Reibbelags durch Heißpressen
- S32
- Herstellen des Reibbelags durch Spritzgießen
- S321
- Verbinden der Reibzusammensetzung mit einer ersten Seite der Verstärkungsfaserschicht durch Spritzgießen
- S322
- Verbinden der Reibzusammensetzung mit einer zweiten Seite der Verstärkungsfaserschicht durch Spritzgießen
- S4
- Entgraten des Reibbelags
- S41
- Entfernen der überschüssigen Reibzusammensetzung nach Schritt S321
- S42
- Entfernen der überschüssigen Reibzusammensetzung nach Schritt S322
- S5
- Thermisches Behandeln
- S6
- Dickenbearbeitung des Reibbelags
- S7
- Versehen mit Durchführungen
- S8
- Prägen mit einer Information zur Identifizierung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3117823 C2 [0004]
- US 8178182 B2 [0005]