DE2238558C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Reibelementen - Google Patents

Description

Fig.5 eine Vorderansicht der Vorrichtung zum gleichzeitigen Unterdrucksetzen und Erhitzen des metallischen, ringähnlichen Tragelements von F i g. 1 mit ringähnlichen Reibbelägen nach Fig.? auf gegenüberliegenden Seiten,

F i g. 6 eine Draufsicht auf den leitenden Ring, der als Wicklung im Gerät nach F i g. 5 zum induktiven Heizen verwendet wird,

F i g. 7 eine Schrägansicht einer vollständigen Kupplungsplatte, die mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.

Fig. 1, 2 und 7 zeigen die Ausgangselemente sowie das Endprodukt des Herstellungsverfahrens. Das Endprodukt ist eine nngähnliche Kupplungsplatte 10 von der Bauart, die für gewöhnlich in automatischen Fahrzeuggetrieben verwendet wird. Die Kupplungsplatte 10 ist eine Schichtenkonstruktion, bestehend aus einem mittleren, metallischen, ringähnlichen Tragkörper 12 mit an dessen gegenüberliegenden Seiten angeklebten, ringähnlichen Reibbelägen 14, 16. Der Tragkörper 12 ist z. B. aus Stahl hergestellt und hat einen kleineren Durchmesser als die Reibbeläge 14,16. Eine Verzahnung 18 ist am inneren Umfang des Tragkörpers 12 in einem nicht von den Elementen 14,16 bedeckten Gebiet ausgebildet. Die Verzahnung 18 kann verschiebbar von einer Keilwelle aufgenommen werden.

Die Reibbeläge 14, 16 können unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen. Einige der in der Zusammensetzung enthaltenen Kunststoffe verschlechtern sich, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt werden. So sind z. B. synthetische Kunstfasern, Kunstharzteilchen, gesättigte Kunstharze und Zellulose hitzeempfindlich. Es ist aus diesem Grund wichtig, daß die Reibbeläge 14,16 beim Ankleben an den Tragkörper 12 über keinen ausgedehnten Zeitraum hohen Temperaturen ausgesetzt werden.

F i g. 3 zeigt eine Möglichkeit zum Aufbringen des Klebstoffs auf beide Seiten des Tragkörpers 12. Ein Tragkörper 12 ist an einem endlosen Förderband 20 aufgehängt und wird in einen Tank 22 mit flüssigem oder halbflüssigem Kunstharzklebstoff 24 getaucht. Dabei wird er vollständig mit dem Klebstoff überzogen. Der Klebstoff kann auch in anderer Weise beispielsweise als trockenes Pulver aufgebracht werden. Es kann auch ein in Form geschnittener Klebstoffilm zwischen den Reibbelag und den Tragkörper eingelegt werden.

Der Klebstoff kann von duroplastischer oder thermoplastischer Art sein oder die Eigenschaften beider Arten vereinigen. Es wird ein duroplastisches Material, Phenol-Klebstoff bevorzugt. Der Klebstoff muß bei Hitze abbinden. Darunter wird ein Klebstoff verstanden, bei dem das Binden unmittelbar durch die Hitze bewirkt oder hierdurch beschleunigt wird.

Nachdem der Tragkörper 12 vom Klebstoft überzogen ist, bewegt er sich durch einen Ofen 26 mit Heizelementen 28. Der Klebstoff wird im Ofen 26 durch Austreiben des größten Teils der darin enthaltenen Lösungsmittel bis zu einem nicht klebenJen Zustand getrocknet. Im Fall eines duroplastischen Klebstoffs kann ein geringes Aushärten stattfinden. Wird ein Klebstoff aus trockenem Pulver oder ein in Form geschnittener Film verwendet, so erübrigt sich dieser Schritt.

Gemäß Fig. 5 wird dann der metallische, ringähnliche Tragkörper 12, der auf beiden Seiten mit getrockneten Klebstoff überzogen ist, in einem Gerät 30 zwischen zwei ringähnlichen Reibbelägen 14, 16 angeordnet Das Gerät 30 dient zum gleichzeitigen Unterdrucksetzen und Heizen des Tragkörpers 12 mit den Reibbelägen 14,16.

Das Gerät 30 enthält ein unteres, bewegbares Pressenteil 32, das z. B. eine Stahlplatte ist. Die Platte 32 ruht normalerweise auf einer Tragkonstruktion 34. Ein Stößel 36 erstreckt sich durch eine Öffnung in der Tragkonstruktion 34 bis zur Platte 32. Der Stößel 36 ist mit einem nicht dargestellten Antrieb zum Anheben und

ίο Absenken der Platte 32 verbunden. Ein rechtwinkliger Block 38 aus elektrisch nicht leitendem Material ist an der oberen Fläche der Platte 32 befestigt. Der Block 38 hat eine flache obere Fläche 40, an der eine flache Platte 42 aus elektrisch nicht leitendem Material befestigt ist.

Der Stapel aus Tragkörper und Reibbelägen wird auf die obere Fläche der Platte 42 gelegt.

Das bewegliche Pressenteil fluchtet mit einem feststehenden Pressenteil, bestehend aus einer Platte 46, die an einer feststehenden oberen Tragkonstruktion 48 befestigt ist. Ein Block 50 aus elektrisch nicht leitendem Material ist an der Platte 46 befestigt. Ein leitender Ring 52, der als Wicklung mit einer Windung zum induktiven Heizen des Tragkörpers 12 während des Anklebens verwendet wird, ist an der unteren Fläche 54 des Blocks 50 befestigt. Eine Platte 56 aus elektrisch nicht leitendem Material ist an der unteren Fläche des Rings 52 befestigt. Die Platten 42, 56 sind Verschleißplatten und können nach Bedarf ersetzt werden.

Zwei Blöcke 58,59 sind an der Fläche 44 der Platte 42 innerhalb des inneren Durchmessers des Rings 12 befestigt. Die Blöcke 58,59 dienen als Anschlageinrichtung der Begrenzung der Bewegung der unteren Platte gegen die obere Platte. Auf diese Weise wird die genaue Enddicke des ringähnlichen, geschichteten Aufbaus gesteuert. Jeder Stapel wird daher auf die gleiche Enddicke zusammengedrückt.

Der leitende Ring 52 nach F i g. 6 ist gespalten. Er ist aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt, etwa aus Kupfer. Eine elektrische Isolierschicht 60 ist zwischen den Spaltenden des Rings 52 vorgesehen. Der Ring hat vorzugsweise eine Breite, gemessen vom Außendurchmesser zum Innendurchmesser, mit der verschieden große Reibelemente verarbeitet werden können. Die Breite reicht aus zum vollständigen

Überdecken des Reibbelages, wenn die beiden Pressenteile gegeneinander bewegt werden. Der Stapel besteht aus den Elementen 12, 14, 16 und wird mit dem Ring 52 fluchtend auf die untere Platte 32 gelegt.
Wenn die Elemente 12, 14, 16 richtig auf der unteren

3d Platte angeordnet sind, wird das untere Pressenteil mittels des Stößels 36 nach oben gedruckt, bis die Bewegung durch die Blöcke 58 angehalten wird. An diesem Punkt hat der obere Reibbelag 14 die Platte 56 berührt und die Reibbeläge 14, 16 werden leicht unter Druck gesetzt.

An den Ring 52 wird anschließend eine Wechselspannung angelegt, wodurch um diesen Ring ein Feld erzeugt wird. Dieses Feld induziert einen Strom im Tragkörper 12. Dieser erzeugt Wärme infolge der Hystereseverluste und des elektrischen Widerstands, wenn der Tragkörper 12 aus magnetischem Material hergestellt ist, etwa aus Stahl, und hauptsächlich als Ergebnis des elektrischen Widerstands, wenn der Tragkörper 12 aus nicht magnetischem Material hergestellt ist. Dieser Hitzeanstieg erfolgt sehr schnell, beispielsweise auf 205 bis 260⁰C. Der Temperaturanstieg ergibt ein Aufheizen des Klebstoffs am Tragkörper 12 und bewirkt ein vollständiges Aushärten dieses

Klebstoffs, falls er ein Duroplast ist, oder bewirkt ein Erweichen, falls er ein Thermoplast ist. Hierdurch werden die Elemente 12,14,16 aneinander gebunden.

Dieser vollständige Vorgang kann in etwa 3,6 Sekunden beendet sein. Der auf die Platten ausgeübte Druck bringt die Elemente 14,16 in enge Berührung mit dem Klebstoff, was eine gute Bindung ergibt. Der Druck wird aber auch zum Zusammendrücken der Reibbeläge 14,16 bis auf eine gewünschte Dichte und Gesamtdicke des endgültigen Reibelements verwendet.

Die elektrische Versorgungsfrequenz sollte im Bereich von 20 bis 20 000 Hz liegen. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel konnte das Gerät 30 Kupplungsplatten mit einem Innendurchmesser von 82,6 mm und einem Außendurchmesser von 203,2 mm aufnehmen. Der Ring 52 hatte einen Innendurchmesser von 69,9 mm und einen Außendurchmesser von 228,6 mm. Der Ring 52 hat somit eine Breite, die ausreichte, um stets die Elemente 12, 14, 16 zu bedecken, einen gleichmäßigen Druck auf diese zu übertragen und ein gleichförmiges Feld in dem Tragkörper 12 zu induzieren. Daraus ergab sich das gewünschte gleichmäßige Erhitzen des Tragkörpers 12. Bei diesem Ausführungsbeispiel lag der elektrische Eingang zwischen 9600 und 10 000 Hz bei 6500 Watt. Die Leistungsaufnahme sollte ausreichen, das Werkstück innerhalb von Sekunden auf die erforderliche Temperatur zu erhitzen. Der von den Platten ausgeübte Druck kann z. B. etwa 420 kg/cm² betragen. Auf den Platten 42,56 können Prägeelemente vorgesehen werden, um gleichzeitig in die Außenflächen der Reibbeläge 14, 16 ein vertieftes oder erhöhtes Muster einzuprägen, wenn dies in der fertigen Kuppltingsplatte gewünscht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

tragung noch zu Dickenschwankungen des fertigen Patentansprüche: Reibelementes. In der US-PS 26 42 919 wird ferner vorgeschlagen,

1. Vorrichtung zum Aufkleben eines Reibbelages zum Andrücken eines Reibbelages an einen Tragkörper auf einen metallischen Tragkörper unter Verwen- 5 während des Abbindens des Klebstoffes ein flexibles dung eines bei Hitze abbindenden Klebstoffes, mit Metallband zu verwenden, welches an seinen beiden einer der Reibbeiagoberfläche gegenüberliegenden Enden fest mit einem der gegeneinander bewegbaren Induktionsspule und mit einer Presse zum Andrük- Pressenteile verbunden ist Das andere Pressenteil trägt ken des Reibbelages an den Tragkörper, dadurch eine Auflage, auf welche ein Tragkörper formschlüssig gekennzeichnet, daß die Induktionsspule io aufsetzbar ist. In eine zurückspringende Nut der Auflage durch einen flachen, den Reibbelag (14, 16) ist eine Induktionsschleife unter Verwendung elektrisch überdeckenden, in Umfangsrichtung durch einen isolierenden Materials eingebettet, deren Enden mit Schlitz unterbrochenen, eine einzige Windung einer Hochfrequenzquelle verbindbar sind. Nachteilig darstellenden Ring (52) gebildet ist, der in radialer ist bei dieser Lösung, daß die Wärmeerzeugung an der Richtung im wesentlichen die Abmessungen des 15 von der Klebstoffuge abgelegenen Oberfläche des durch Tragkörper (12) und Reibbelag (14, 16) Tragkörpers erfolgt.

gebildeten Stapels aufweist, der von einem Pressen- In der US-PS 32 70 846 ist ferner eine Vorrichtung

Ftempel (46) getragen ist und über den der Stapel zum Aufkleben eines Reibbelages auf einen metalliunter Druck gesetzt wird; daß zwischen dem Ring sehen Tragkörper beschrieben, in welcher die durch den (52) und dem zugeordneten Pressenstempel (46) 20 Tragkörper und die Reibbeläge gebildete Sandwichsowie dem in die Vorrichtung eingesetzten Stapel Struktur auf eine vorgegebene Dicke komprimiert wird, und dem gegenüberliegenden Pressenteil (32) Wie das Zuführen von Wärme zum Abbinden des jeweils ein Block (50, 38) aus isolierendem Material Klebstoffes erfolgt, ist dort nicht näher beschrieben,
angeordnet ist und daß zwischen den isolierenden Durch die vorliegende Erfindung soll eine Vorrich-

Blöcken (50, 38) eine Anschlageinrichtung (58, 59) 25 tung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so angeordnet ist, welche den Abstand zwischen den weitergebildet werden, daß bei weiterhin auf induktiisolierenden Blöcken bei geschlossener Presse im vem Wege erfolgender Erwärmung eine einheitliche wesentlichen gemäß der vorgegebenen gleichmäßi- Dicke des gesamten Reibelementes erhalten wird,
gen Dicke des durch Tragkörper und Reibbeläge Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruches 1

gebildeten Reibelementes einstellt. 30 angesprochenen Stand der Technik ist diese Aufgabe

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- erfindungsgemäß gelöst durch die im Kennzeichen des zeichnet, daß der Schlitz des Ringes (52) mit Anspruches 1 angegebenen Merkmale.
Isoliermaterial gefüllt ist Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch die als Ring ausgebildete Induktionsspule über die gekennzeichnet, daß die mit dem Stapel zusammen- 35 gesamte Oberfläche des dieser zugewandten Reibbelaarbeitende Stirnfläche des Ringes (52) eine Platte ges ein gleichförmiger flächiger Druck aufgebracht. (56) aus isolierendem Material trägt. Zugleich erfolgt das Abstrahlen des HF-Feldes in

unmittelbarer Nähe der zu erwärmenden Klebstoffuge.

Die zwischen den Blöcken aus isolierendem Material

40 angeordnete Anschlageinrichtung sogt für die Einhaltung der gewünschten Enddicke der Reibelemente.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufkle- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in

ben eines Reibbelages auf einen metallischen Tragkör- Unteransprüchen angegeben.

per unter Verwendung eines bei Hitze abbindenden Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß AnKlebstoffes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. 45 sprach 2 wird erreicht, daß der als Induktionsspule

Eine derartige Vorrichtung ist in der US-PS 25 20 978 dienende Ring bezüglich der Druckübertragung wie ein beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden völlig durchgehender Ring arbeitet,
die Reibbeläge beidseitig auf den metallischen Tragkör- Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß An-

per aufgesetzt, der zuvor mit bei Erwärmung abbinden- sprach 3 wird erreicht, daß auch solche Reibbeläge dem Klebstoff beschichtet ist. Die so erhaltene 50 _unter Druck- und Wärmeeinwirkung auf metallische Anordnung wird in der Vorrichtung durch einen Tragkörper aufgeklebt werden können, welche eine Stempel in eine Form gedrückt, welche eine Ausneh- endliche elektrische Leitfähigkeit aufweisen, z. B. mung aufweist, in der eine spiralig gewundene infolge Einbaus von Ruß oder metallischen Partikeln.
Induktionsspule angeordnet ist. · Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im

Bei dieser bekannten Vorrichtung kann somit die der 55 folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert; es Induktionsspule zugewandte Oberfläche des Reibele- zeigt

ments nicht flächig unter Druck gesetzt werden, und Fig. 1 eine Schrägansicht eines metallischen, ringähn-

umgekehrt können die Abschnitte des Reibbelages, die liehen Tragkörpers, der bei der Herstellung der kraftschlüssig an der Fo; m anliegen, nicht zufriedenstel- Kupplungsplatte nach einem Ausführungsbeispiel der lend induktiv erwärmt werden. Bei Verwendung der 60 vorliegenden Erfindung verwendet wird,
bekannten Vorrichtung müssen die in der Regel mit F i g. 2 eine Schrägansicht eines ringähnlichen Reibeiner gewissen Dickentoleranz anfallenden Reibbelag- belages, der an eine Seite der Platte von F i g. 1 geklebt Rohlinge auch zunächst in einem getrennten Arbeits- wird,

gang in der Dicke vereinheitlicht werden, um eine Fig. 3 eine schematische Darstellung des Auftragens

einigermaßen gleichbleibende Gesamtdicke der Reibele- 65 des Klebstoffs auf den ringförmigen Tragkörper nach mente sicherzustellen. Auch dann führen jedoch Fig. 1,

Dickenabweichungen der einzelnen Tragkörper von der F i g. 4 eine schematische Darstellung des Trocknens

Solldicke und eine ungleichmäßig starke Klebstoffauf- des Klebstoffs nach dem Auftragen gemäß F i g. 3,