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DE4310978A1 - Component consisting of friction linings with an elastic intermediate layer - Google Patents

Component consisting of friction linings with an elastic intermediate layer

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Norbert Dipl Chem Dr Haberland
Gerhard Scheffer
Guenther Gebhardt
Norbert Dipl Ing Schulz
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Diehl GmbH and Co
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauelement, bestehend aus Reib­ belägen mit einer elastischen Zwischenschicht auf Elastomerbasis nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a component consisting of friction cover with an elastic intermediate layer based on elastomer according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-C2-38 31 197 ist ein mehrschichtiges Bauelement zur Über­ tragung einer Reibungskraft, insbesondere für Kupplungen oder Brem­ sen bekannt. Die Zwischenschicht befestigt eine Reibschicht auf ei­ ner Trägerschicht. Die Zwischenschicht besteht aus einer hochreak­ tiven Elastomer-Haftmischung im wesentlichen aus hydriertem Nitril­ kautschuk (HNBR) und/oder einem Fluorelastomer (FPM). Sie ist über ein zusammengesetztes Bindemittel mittels Chemosorption mit den an­ grenzenden Schichten verbunden. Das Bindemittel liegt auf der Basis von modifizierten Phenolharzen und/oder modifizierten Kresolharzen bzw. Synthesekautschuk und enthält in einer Lösungsmitteldispersion aktive Füllstoffe.DE-C2-38 31 197 is a multi-layer component for over bearing a frictional force, especially for clutches or brakes known. The intermediate layer attaches a friction layer to egg ner carrier layer. The intermediate layer consists of a hochreak tive elastomer adhesive mixture essentially made of hydrogenated nitrile rubber (HNBR) and / or a fluoroelastomer (FPM). It is over a composite binder by means of chemosorption with the bordering layers connected. The binder is based of modified phenolic resins and / or modified cresol resins or synthetic rubber and contains in a solvent dispersion active fillers.

Bei einer derartigen Zwischenschicht liegen in Bezug auf Kupplungen folgende Nachteile vor:Such an intermediate layer lies with respect to couplings the following disadvantages:

Unzureichende Temperaturbeständigkeit von HNBR und damit eine un­ genügende Beständigkeit bei dynamischen Belastungen und Langzeitbe­ lastungen.Inadequate temperature resistance of HNBR and thus an un sufficient resistance to dynamic loads and long-term loads burdens.

Das FPM wirkt aufgrund seiner hohen Dichte von 1,6 negativ auf das Massenträgheitsmoment des Bauelementes.Due to its high density of 1.6, the FPM has a negative effect on the Mass moment of inertia of the component.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement, bestehend aus Reibbelägen mit einer elastischen Zwischenschicht auf Elasto­ nerbasis, insbesondere für Kupplungen oder Bremsen vorzuschlagen, das die erforderliche Beständigkeit bei dynamischen Belastungen und Langzeitbelastungen aufweist.The invention is based on the object of a component made of friction linings with an elastic intermediate layer on Elasto base, especially for clutches or brakes, this is the required resistance to dynamic loads and has long-term exposure.

Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.The invention solves this problem in accordance with the characterizing Features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprü­ chen zu entnehmen.Advantageous developments of the invention are the dependent claims Chen to take.

Nach dem Anspruch 1 besteht der Vorteil, daß durch den Wegfall eines Trägerwerkstoffes aus Metall oder aus einem nicht metallischen Werk­ stoff ein bisher übliches Bauteil (z. B. Biegefeder) entfällt. Dies stellt einen erheblichen Kostenvorteil dar. Gleichzeitig wird durch diese Konstruktion das axiale Massenträgheitsmoment der Belagein­ heit und damit das des gesamten Bauteils durch Massenreduzierung stark verringert, was vornehmlich beim Einbau in Kupplungsschei­ ben sehr vorteilhaft ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Planizität der Reibbeläge nur noch von der Fertigungsquali­ tät der Reibbeläge selbst abhängt. Denn die bisherige eventuelle Unebenheit des Trägerwerkstoffes, also mangelnde Planizität, ent­ fällt.According to claim 1, there is the advantage that by eliminating one Carrier material made of metal or from a non-metallic work a conventional component (e.g. spiral spring) is no longer required. This represents a significant cost advantage. At the same time, through this construction is the axial moment of inertia of the linings unit and thus that of the entire component through mass reduction greatly reduced, which is primarily when installing in clutch plates ben is very beneficial. Another advantage is that that the planicity of the friction linings only depends on the production quality depends on the friction linings themselves. Because the previous eventual Unevenness of the carrier material, i.e. lack of planicity, ent falls.

Das Herstellungsverfahren ist durch den im wesentlichen 3schich­ tigen Aufbau, nämlich wenigstens zwei Reibbeläge und eine elasti­ sche Zwischenschicht vereinfacht und ermöglicht große Stückzahlen in einer Zeiteinheit.The manufacturing process is essentially 3-layer term structure, namely at least two friction linings and an elastic Intermediate layer simplifies and enables large quantities in a unit of time.

Nach dem Anspruch 2 ist die Zwischenschicht einschichtig homogen oder einschichtig durch freie Zwischenräume unterbrochen zwischen den Reibbelägen in mehreren Ringen oder auch Spiralen ausgebildet. Die Zwischenschicht kann auch mehrschichtig sein, siehe Anspruch 6.According to claim 2, the intermediate layer is homogeneous in one layer or interrupted in one layer by free spaces between the friction linings are formed in several rings or spirals. The intermediate layer can also be multi-layer, see claim 6.

Entsprechend dem Anspruch 3 eignen sich als Zwischenschicht eine Vielzahl von Elastomeren. Die Auswahl dieser Elastomere erfolgt entsprechend den Leistungsdaten bei Kupplungen oder Bremsen oder anderen Funktionsteilen. According to claim 3 are suitable as an intermediate layer Variety of elastomers. These elastomers are selected according to the performance data for clutches or brakes or other functional parts.  

Bei HTV-Silikon ist die Verbindung zu den Reibbelägen standfest auch in dem Temperaturbereich von -40°C bis +275°C.With HTV silicone, the connection to the friction linings is stable also in the temperature range from -40 ° C to + 275 ° C.

Die Formgebung der Zwischenschicht wird entsprechend den Ansprüchen 4 bis 5 in Abhängigkeit der Einsatzproblematik und Beanspruchungen der Beläge ausgewählt. Eine durchgehende Zwischenschicht ermöglicht maximale Bindekräfte zwischen den Reibbelägen.The shape of the intermediate layer is in accordance with the claims 4 to 5 depending on the application problem and stress of the toppings selected. A continuous intermediate layer enables maximum binding forces between the friction linings.

Eine segmentierte Schicht ergibt je nach Anordnung der Segmente erhöhte Elastizität und auch zusätzliche Relativbewegungen der Reibscheiben gegeneinander.A segmented layer results depending on the arrangement of the segments increased elasticity and also additional relative movements of the Friction discs against each other.

Mit der nach dem Anspruch 6 verstärkten Zwischenschicht liegt ein extrem hoch beanspruchbares Bauelement vor.With the reinforced intermediate layer according to claim 6 extremely heavy-duty component.

Gemäß dem Anspruch 7 können die Segmente der Zwischenschicht eine unterschiedliche Elastomerbasis aufweisen. Damit ist ebenfalls das Einfederungsverhalten der Reibbeläge bei Kupplungen oder Bremsen einstellbar.According to claim 7, the segments of the intermediate layer can be one have different elastomer bases. So that's that too Resilience behavior of the friction linings in clutches or brakes adjustable.

Nach dem Anspruch 8 können die Reibbeläge aus unterschiedlichen Materialqualitäten bestehen. Damit ist das Reib- und Verschleiß­ verhalten der Reibbeläge an die unterschiedlichen radialen Gleit­ geschwindigkeiten anzupassen. Die Standzeit der Reibbeläge insgesamt erhöht sich dadurch.According to claim 8, the friction linings from different Material qualities exist. So that's friction and wear behavior of the friction linings to the different radial sliding adjust speeds. The total service life of the friction linings this increases.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. In vereinfachter Darstellung zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing. In a simplified representation show:

Fig. 1 ein Bauelement für eine Kupplung, Fig. 1 shows a device for a clutch,

Fig. 2 bis 5 Ausführungsformen einer Zwischenschicht nach Fig. 1 und Fig. 2 to 5 embodiments of an intermediate layer according to Fig. 1 and

Fig. 6 ein weiteres Bauelement. Fig. 6 shows another component.

Nach Fig. 1 sind zwei kreisringförmige Reibbeläge 1 eines Bauele­ mentes 2 über eine elastische Zwischenschicht 3 miteinander ver­ bunden.According to FIG. 1, two circular ring-shaped friction linings 1 are a Bauele mentes 2 via a resilient intermediate layer 3 ver together tied.

Nach Fig. 2 ist eine Zwischenschicht 3.1 durchgehend.According to FIG. 2, an intermediate layer 3.1 is continuous.

Nach Fig. 3 liegt eine radial segmentierte Zwischenschicht 3.2 vor. Zwischen den Segmenten 3.3 liegen etwa gleichgroße Freiräume 3.4.According to Fig. 3 a radially segmented intermediate layer 3.2 is present. Open spaces 3.4 of approximately the same size lie between the segments 3.3 .

Nach Fig. 4 ist eine Zwischenschicht 3.5 in einzelne Ringe 3.6 mit ringförmigen Freiräumen 3.7 unterteilt.According to Fig. 4, an intermediate layer is divided into individual rings 3.5 3.6 with annular clearances 3.7.

Nach Fig. 5 weist die nur prinzipiell gezeichnete Zwischenschicht 3.8 Zwischenbleche 4 aus einem geeigneten Material, wie Stahl oder Kunststoff auf. Die elastische Zwischenschicht 3.8 ist entsprechend den Zwischenblechen 4 in drei Teilschichten 3.9 unterteilt. Durch die Zwischenbleche 4 wird die Einfederung des Bauelementes 2 in einer nicht dargestellten Kupplung oder Bremse beeinflußt. Die Ein­ federung und die Ausfederung ist definierter bzw. sehr präzise. Ein derartiges Bauelement 2 eignet sich daher für besonders hoch beanspruchte Kupplungen und Bremsen. Die Zwischenbleche 4 und die Schichten 3.9 sind in der Lage, sehr hohe Beanspruchungen der Reib­ beläge 1 aufzunehmen.According to FIG. 5, the only principle drawn intermediate layer to 3.8 intermediate sheets 4 made of a suitable material such as steel or plastic. The elastic intermediate layer 3.8 is divided into three sub-layers 3.9 in accordance with the intermediate plates 4 . The deflection of the component 2 in a clutch or brake, not shown, is influenced by the intermediate plates 4 . The suspension and the rebound is more defined or very precise. Such a component 2 is therefore suitable for particularly high-stress clutches and brakes. The intermediate plates 4 and the layers 3.9 are able to accommodate very high stresses of the friction linings 1 .

Nach Fig. 6 trägt die vergrößert gezeichnete Zwischenschicht 3 eines Bauelementes 20 auf jeder Seite zwei ringförmige Reibbeläge 7,8. Die Zwischenschicht 3 erstreckt sich auch über eine Schicht 9 in dem Spalt 10 zwischen den Reibbelägen 7, 8.According to FIG. 6, the enlarged-drawn intermediate layer 3 transmits a component 20 on each side two annular friction linings 7.8. The intermediate layer 3 also extends over a layer 9 in the gap 10 between the friction linings 7 , 8 .

Als Elastomer eignen sich für die Zwischenschicht 3 Elastomere bei­ spielsweise auf der Basis von NBR, HNBR, FPM, EPDM, ECO und HTV-Si­ likon. 3 elastomers are suitable as the elastomer for the intermediate layer, for example based on NBR, HNBR, FPM, EPDM, ECO and HTV silicon.

Die Zusammenfassung ist Teil der Beschreibung.The summary is part of the description.

Claims (8)

1. Bauelement, bestehend aus Reibbelägen mit einer elastischen Zwischenschicht auf Elastomerbasis, insbesondere für Kupplungen oder Bremsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3) wenigstens zwei Reibbeläge (1) mit­ einander verbindet.1 device, consisting of friction pads having an elastic intermediate layer elastomer based, in particular for clutches or brakes, characterized in that the intermediate layer (3) connects at least two friction linings (1) with each other. 2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge (1) in Kompositbauweise mit wenigstens einer Zwischenschicht (3, 3.3, 3.6, 3.9) auf Elastomerbasis aufgebaut sind.2. Component according to claim 1, characterized in that the friction linings ( 1 ) are constructed in a composite construction with at least one intermediate layer ( 3 , 3.3 , 3.6 , 3.9 ) on an elastomer basis. 3. Bauelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer vorzugsweise auf Basis von NBR, HNBR, FPM, EPDM, ECO oder HTV-Silikon aufgebaut ist.3. Component according to claims 1 and 2, characterized, that the elastomer is preferably based on NBR, HNBR, FPM, EPDM, ECO or HTV silicone is built. 4. Bauelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3.1) durchgehend ringförmig ausgebildet ist. 4. Component according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate layer ( 3.1 ) is continuously annular. 5. Bauelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3.4, 3.5) in radiale Segmente (3.3) oder in einzelne Ringe (3.6) mit freien Zwischenräumen (3.4, 3.7) unterteilt ist.5. Component according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate layer ( 3.4 , 3.5 ) is divided into radial segments ( 3.3 ) or in individual rings ( 3.6 ) with free spaces ( 3.4 , 3.7 ). 6. Bauelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3.8) durch wenigstens ein Zwischenblech (4) verstärkt ist.6. Component according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate layer ( 3.8 ) is reinforced by at least one intermediate plate ( 4 ). 7. Bauelement nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (3.3, 3.6) oder die Teilschichten (3.9) der Zwischenschicht (3.8) eine unterschiedliche Elastomerbasis auf­ weisen.7. The component according to claims 5 and 6, characterized in that the segments ( 3.3 , 3.6 ) or the partial layers ( 3.9 ) of the intermediate layer ( 3.8 ) have a different elastomer base. 8. Bauelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in radialer Richtung des Bauelements (20) Reibbeläge (7, 8) aus unterschiedlichen Materialqualitäten vorgesehen sind.8. Component according to claims 1 and 2, characterized in that in the radial direction of the component ( 20 ) friction linings ( 7, 8 ) are provided from different material qualities.
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