用于工业制动器和驱动元件的摩擦衬片以及制造工业制动器和驱动元件的摩擦衬片的方法与流程

本发明涉及一种用于工业制动器和驱动元件的摩擦衬片，所述摩擦衬片具有双层结构，其中摩擦层与载体层连接，以及涉及一种用于制造双层的摩擦衬片的方法。

背景技术：

在工业制动器和工业驱动元件、如离合器中的摩擦衬片用于：保持静态负荷(保持制动器)、制动转动运动(动态制动器)或补偿相对运动(离合器)。从DE 697 26 641 T2中已知一种双层的摩擦材料，所述摩擦材料由纤维的基本材料构成。该纤维的基本材料具有第一层和第二层，所述层在湿法造纸方法期间彼此连接。在此，第一层由摩擦材料形成，所述摩擦材料包括纤维和/或填充材料和/或摩擦颗粒。由摩擦材料构成的第二层同样包括纤维和/或填充材料和/或摩擦部分，并且在上方在第一层上形成。这种摩擦材料尤其适合于应用在机动车工业中的现代的变速系统和制动系统中，在此优选使用在湿式的离合器系统中。

相反于汽车应用，在工业设备中，摩擦衬片直接固定到刚性的转子上。该转子典型地由金属或纤维加强的塑料构成。在此不利的是：摩擦衬片不是在所有应用情况下都与配合旋转体最佳接触。

高摩擦值和高抗磨损性在这些使用情况下仅能够借助极其硬的材料实现。结果是：摩擦衬片局部过热和与其关联的摩擦值干扰，提高的磨损和可能的噪声和气味形成。

从DE 10 2011 000 720 A1中已知用于电梯的具有改进的减振特性的摩擦制动器，其中在制动过程中类似叉形构成的制动衬片包括轨道。制动衬片在此单层地构成。在制动衬片侧向旁边设置有减振元件，在制动器在轨道上脱开的状态下，所述减振元件尽可能抑制制动衬片的滑行。

技术实现要素：

因此，本发明基于如下目的：提出一种用于工业制动器和工业的驱动元件的摩擦衬片，所述摩擦衬片具有良好的摩擦特性，并且尽可能避免摩擦值干扰和/或工业制动器的磨损提高。

根据本发明，所述目的通过如下方式实现：载体层以固有弹性的方式构成，并且摩擦层和/或载体层由塑料弹性体组合物制成。通过该双层的构成方案，对摩擦衬片进行功能分离，其中载体层相对于刚性的转子具有固有弹性，并且摩擦层实现良好的摩擦特性。在这两种情况下，应用塑料弹性体组合物允许：摩擦层除了高的摩擦值之外还具有小的磨损率，而载体层随之带来尽可能好的弹性。通过载体层的固有弹性的设计方案能够弃用附加的减振元件。

有利地，载体层包含10％至40％的弹性体、0％至20％的树脂和40％至80％的填充材料或附加材料，而摩擦层包含0％至25％的弹性体、5％至30％的树脂和45％至70％的填充和附加材料。用于载体层或摩擦层的相应的塑料弹性体组合物的该组分满足在将摩擦衬片用于工业制动器和驱动元件、如工业离合器时的对其提出的特性。

在一个设计方案中，载体层的弹性体是橡胶。这种橡胶、优选SBR橡胶(丁苯橡胶)在该应用中尤其良好弹性地作用。

在一个变型形式中，载体层在摩擦衬片制成的状态下具有最大100ShD的邵氏硬度。借助该最大硬度确保：载体层具有足够的固有弹性。该理想的硬度与应用情况、挤压力和所应用的摩擦层相关。

在另一实施方式中，载体层在摩擦衬片制成的状态下具有至少1N/mm²的剪切强度。借助该剪切强度，在制动过程中出现的力的情况下确保载体层相对于剪切的高承载负荷能力。

在一个实施方式中，摩擦层具有槽。借助这种槽，摩擦层的各个区段脱耦，并且能够分别理想地定向，这引起更好地通过摩擦衬片传递力矩。

有利地，摩擦层通过槽部分地或完全地分开。通过槽将摩擦层分开越大，摩擦层的区段的脱耦进行得就越好。

本发明的另一改进形式涉及一种用于制造用于工业制动器和驱动元件的双层的摩擦衬片的方法，其中摩擦层与载体层连接。在该方法中，摩擦层或固有弹性构成的载体层在预挤压过程中作为半成品制成，载体层的或摩擦层的类似颗粒的基本材料施加到所述半成品上，所述基本材料能够与半成品热压。借助该处理方式，能够制造用于工业制动器和驱动元件的稳定的摩擦衬片。

有利地，为了制造半成品，摩擦层或载体层以热或冷的方式挤压或滚压和冲压。该处理方式能够根据应用情况选择。

在一个替选方案中，载体层和摩擦层作为半成品制成，并且随后在热压方法中相互连接。

本发明的另一改进形式涉及一种用于制造用于工业制动器和驱动元件的双层的摩擦衬片的方法，其中摩擦层与载体层连接。在该方法中，摩擦层和固有弹性构成的载体层彼此单独地作为半成品制成，其中硬化的半成品随后被粘接。

附图说明

本发明允许大量的实施方式。其中的一些应根据绘图中示出的附图来详细阐述。

附图示出：

图1示出根据本发明的摩擦衬片的一个实施例；

图2示出根据本发明的摩擦衬片的摩擦层的俯视图。

具体实施方式

在图1中示出根据本发明的摩擦衬片1的一个实施例，所述摩擦衬片圆环形地构成。在侧视图中能够看到：摩擦衬片1由两个层、即摩擦层2和载体层3构成，所述载体层也能够称作为底层。双层的摩擦衬片1在应用情况下经由载体层3安装到工业制动器或驱动元件、例如离合器的刚性的转子上。摩擦层2是塑料弹性体组合物，其由橡胶形式的0％至25％的弹性体和5％至30％的树脂构成。所述塑料弹性体组合物具有在45％至70％之间的填充材料份额。

构成载体层3的塑料弹性体组合物是复合材料，其由份额为10％至40％之间的SBR橡胶构成。附加地，包含在0％至20％之间的树脂和在40％至80％之间的填充材料。载体层3在制成的状态下具有最大80ShD、优选小于60ShD的硬度，以便确保载体层的充分的固有弹性。理想的硬度与应用情况、挤压力和所应用的摩擦层相关。载体层3具有如下剪切强度，所述剪切强度相应地匹配于在应用情况下出现的剪切和旋转力，然而超过1N/mm²，优选超过2N/mm²。这两个层2、3相互匹配，使得其能够可靠地彼此连接。

如从图2可见，摩擦层2在其表面上以规则的间距具有槽4，所述槽近似完全地穿过摩擦层2的深度。在此，槽底5比在摩擦层2的表面上的槽4的开口更窄地构成。由此，摩擦层2的区段6，如称作摩擦层2的在槽4之间的部分脱耦，进而能够理想地定向。

所描述的摩擦衬片1能够如下制造。在第一实施方案中，载体层3被热压或冷压。替选地，载体层3能够被滚压和冲压。随后，必要时在磨削之后，将如此作为半成品制造的载体层3与用于摩擦层2的制成混合物在热压机中挤压。在此，用于摩擦层2的制成混合物由类似颗粒的基本材料构成。

在一个替选方案中，能够将由类似颗粒的基本材料构成的摩擦层2作为第一层热压或冷压或滚压和冲压，进而构成为半成品。在可能的磨削过程之后，将载体层3的类似颗粒的制成混合物在热压机中与摩擦层2的半成品挤压。在此，摩擦层2和载体层3能够张紧，锥形地张紧或松动地硬化。

在另一替选方案中，摩擦层2和载体层3彼此单独地作为半成品制成，并且直接彼此热压。半成品也能够被硬化并且随后彼此粘接。

由于该制造工艺确保：能够制造具有在摩擦层2和载体层3之间的限定的厚度比例的双层的摩擦衬片1。此外，通过材料的接合或直接的挤压确保在两个层2、3之间的可靠的连接。如此形成的摩擦衬片1具有足够小的锥形变形部(Tellerung)，以便能够毫无问题地将其应用在工业制动器的现有的制造工艺中。

所介绍的解决方案示出具有双层结构和用于高动态的和静态的摩擦值的、开槽的摩擦层的摩擦衬片，并且显示出良好的固有弹性特性以及降低的噪声形成，以应用在工业制动器和驱动元件中。

附图标记列表

1 摩擦衬片

2 摩擦层

3 载体层

4 槽

5 槽底

6 区段