Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Reibelementes umfassend einen Reibbelag aus Sintermaterial, der auf einen Träger aufgebracht wird, wobei im Träger zumindest zwei Ausnehmungen zur Aufnahme je eines Verbindungselementes zur Montage des Trägers mit dem Reibbelag auf einem Trägerelement vorgesehen werden. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Reibbelag aus Sintermaterial, aufweisend zumindest zwei voneinander beabstandete Aussparungen zur Aufnahme je eines Verbindungselementes zur Montage des Reibbelags auf einem Trägerelement sowie ein Reibelement umfassend einen Träger auf dem ein Reibbelag angeordnet ist.

Reibbeläge aus Sintermaterial werden in der modernen Technik häufig benötigt, beispielsweise als Bremsbeläge oder Kupplungsbeläge (insbesondere für trockenlaufende Kupplungen) in der Kraftfahrzeugtechnik. Um die Eigenschaften des Reibbelags optimal an den benötigten Einsatzzweck anzupassen, werden verschiedene Materialien in veränderlichen Anteilen gemischt und anschließend mit einem an sich bekannten Sinterverfahren zu einem Bauteil gewünschter Form „verbacken".

Die gesinterten Reibbeläge werden hinsichtlich ihrer Eigenschaften in aller Regel in Richtung Reibkraft optimiert, sodass andere Eigenschaften eher schlecht ausgebildet sind. Beispielsweise können gesinterte Reibbeläge nur geringe Zug- und Biegekräfte aufnehmen, weswegen Reibbeläge zumeist auf Trägerplatten, beispielsweise aus Stahl, aufgebracht werden, um lange Standzeiten in einer Bremse oder einer Kupplung zu ermöglichen. Diese mit dem Reibbelag versehene Trägerplatte wird dann auf die Bremsscheibe oder die Kupplungsscheibe aufgenietet. Verschrauben ist prinzipiell denkbar, kommt aber für diesen Einsatzzweck weniger häufig zum Einsatz. Der Reibbelag dient also der primären Funktion einer Bremse oder einer Kupplung, also zum Übertragung eines Bremsmomentes oder eines Momentes zwischen Antriebsund Abtriebsseite, während die Trägerschicht die Funktion hat, die Reibelemente mit der Kupplungsscheibe oder mit der Bremse zu verbinden.

Für die Vernietung hat jedes Trägerelement entsprechende Bohrungen, die je nach Ausführung am Rand oder im Bereich des Reibelementes liegen. Befinden sich die Bohrungen im Bereich der Reibfläche, muss auch die Reibschicht eine entsprechende Bohrung zur Aufnahme des Nietkopfes erhalten. Dadurch bleibt zwischen den Nietlöchern ein teilweise sehr schmaler Bereich stehen. Zudem werden die Reibbeläge nach dem Sinterprozess zur besseren Anlage an der Kupplungsscheibe noch kaltverformt, das heißt die Teile werden nicht eben gepresst sondern konkav oder konvex. Dabei entstehen je nach Dicke der Reibbeläge vor allem im Bereich zwischen den Nietlöchern hohe Oberflächenspannungen die wiederum je nach Reibmaterial und Sinterverbund zu Rissen zwischen den Nietlöchem führen können.

Die Fig. 1 zeigt dazu in Draufsicht und in Seitenansicht geschnitten ein Beispiel, bei dem ein Reibbelag 1 (hier ein einzelnes Segment eines Kupplungsbelages) auf einen Träger 2 aufgebracht ist. Im Reibbelag 1 sind zwei voneinander beabstandete Aussparungen Al' und A2', hier zylindrische Löcher, angeordnet, welche zur Aufnahme je eines Verbindungselementes, hier Nieten, zur Montage des Trägers 2 mit dem Reibbelag 1 auf einem Trägerelement 3, hier eine Kupplungsscheibe, das sich unterhalb bzw. seitlich des Trägers 2 befindet, vorgesehen sind. Die Aussparungen Al ' und A2 ' weisen einen größeren Durchmesser auf als entsprechende Ausnehmungen 4 im Träger 2 und dem Trägerelement 3, sodass ein Bund 5 vorhanden ist, an dem die Verbindungselemente, also z.B. der Kopf der Nieten, zur Befestigung des Trägers 2 auf dem Trägerelement 3 anliegen. Zwischen den Aussparungen Al ' und A2' sind die bereits erwähnten Risse angedeutet.

Die bei der Herstellung eines Reibbelags nach herkömmlichen Herstellungsverfahren im Bereich zwischen den Aussparungen für die Verbindungselemente häufig entstehenden Risse können im Betrieb des Reibbelags zu einem Abbröckeln desselben führen. Dies ist insofern von Nachteil als sich einerseits die wirksame Reibfläche und damit die zu übertragende Leis- tung verringert, andererseits können sich lose Teile in der Kupplung oder Bremse ablagern oder verklemmen und so deren Funktion beeinträchtigen. Auch können lose Teile durch die beim Bremsen und Kuppeln entstehenden, hohen Temperaturen und Drücke mit der intakten Oberfläche verbacken beziehungsweise verschweißen und diese so zerstören. Schließlich können sich die losen Teile auch mit der Gegenfläche verschweißen, wobei die dadurch ent- stehende Unebenheit, verbunden mit der Drehbewegung, den Bereich zwischen den Aussparungen noch weiter ausschleift. Da Sicherheitsaspekte bei diesen Bauteilen eine große Rolle spielen, ist dies ein äußerst unerwünschter wenn nicht untragbarer Zustand, denn ein Versagen eines Kupplungsbelages und noch mehr eines Bremsbelags kann schwerwiegende Folgen haben und neben materiellem Schaden auch eine Gefahr für Leib und Leben darstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Reibbelag, bei dem die erwähnten Probleme nicht auftreten, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren nach dem Patentanspruch 1 gelöst, nämlich einem Verfahren zur Herstellung eines Reibelementes mit einem Reibbelag aus Sin- teπnaterial, wobei im Reibbelag eine Aussparung vorgesehen wird, welche zumindest zwei voneinander beabstandete Bereiche umschließt, in denen die zumindest zwei Ausnehmungen des Trägers zur Aufnahme der Verbindungselemente angeordnet werden.

Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung mit einem Reibbelag nach dem Patentanspruch 6 gelöst, nämlich einem Reibbelag aus Sintermaterial, aufweisend zumindest zwei voneinander beabstandete Bereiche zur Aufnahme je eines Verbindungselementes zur Montage des Reibbelags auf einem Trägerelement, wobei die zumindest zwei Bereiche in einer gemeinsamen Aussparung im Reibbelag angeordnet sind.

Ebenso wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Reibelement nach Anspruch 9 gelöst, nämlich ein Reibelement das den erfindungsgemäßen Reibbelag aufweist.

Erfindungsgemäß wird so die Rissbildung zwischen mehreren Aussparungen wirksam ver- mieden. Zwar vermindert sich dadurch die wirksame Reibfläche, jedoch kann dieser Einfluss im Gegensatz zu sich ablösenden Teilchen konstruktiv berücksichtigt werden, um so unliebsame Überraschungen zu vermeiden. Des Weiteren wird dem Ablösen einzelner Teile des Reibbelags vorgebeugt, sodass die Funktion von Kupplungen und Bremsen dadurch nicht mehr beeinträchtigt werden kann. Darüber hinaus wird auch die Gefahr der Zerstörung des Reibbelags durch aufgesinterte Teilchen wirksam reduziert. Daher ist ein erfindungsgemäßer Reibbelag deutlich sicherer als ein Reibbelag nach dem Stand der Technik. Der Erfindung liegt also unter anderem auch die Einsicht zugrunde, dass ein Reibbelag durch Weglassen eines Teiles sicherer gemacht werden kann, was a priori unlogisch erscheint, da ja durch die damit verbundene Verringerung der Reibfläche auch eine Verringerung der Reibleistung (also der Kupplungs- oder Bremsleistung) einhergeht. Schließlich wird auch die Kaltverformung des Reibbelags begünstigt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung.

Vorteilhaft ist es, wenn die Aussparung zwischen den zumindest zwei Bereichen eine Ein- schnürung aufweist. Auf diese Weise kann die Rissbildung im Reibbelag beziehungsweise die Ablösung von Teilchen vermieden werden, ohne dass dadurch die wirksame Reibfläche maßgeblich verringert wird. Die Breite der Einschnürung kann dabei zwischen 0,5% bis annähernd 100% von der maximalen Breite der Aussparung (also zum Beispiel des Lochdurchmessers) betragen.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Aussparung in den zumindest zwei Montagebereichen durch kreisförmige Abschnitte und dazwischen durch tangential anliegende, gerade Abschnitte begrenzt wird. Zwar ist die Verringerung der Reibfläche hier stärker, jedoch ist die Form der Aussparung - ein gerades Langloch mit runden Endbereichen - einfacher. Der Bereich zwischen den Aussparungen ist hier also so breit wie die Aussparung selbst, das heißt die

Breite des Zwischenbereichs beträgt 100% von der Breite der Aussparung (also zum Beispiel wiederum des Lochdurchmessers). Dies gilt aber nur bei zwei Montagebereichen, bei drei und mehr Montagebereichen ergibt sich eine größere Breite.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Aussparung bereits vor dem Sintervorgang beim Pressen des Sinterpulvers hergestellt wird. Die Aussparung kann somit bei der Formgebung des Reibbelaggrünlings berücksichtigt werden, sodass der Reibbelag nach dem Sintervorgang bzw. nach der Kalibrierung oder Umformung im Wesentlichen fertig ist. Auch wird das eingesetzte Material besser ausgenutzt, das heißt die in die Form des Reibbelags gefüllte Menge findet sich praktisch vollkommen im Reibbelag wieder.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Aussparung nach dem Sintervorgang durch eines oder mehrere der Verfahren: Fräsen, Sägen, Schneiden, Hobeln, Räumen, Schleifen, Stanzen oder thβrmischβs Schneiden (zum Beispiel Laserschneiden, Brennschneiden oder Plasmaschneiden) hergestellt wird. In diesem Fall wird die Aussparung nach dem Sintervorgang hergestellt. Die Form für den Reibbelag kann somit einfacher gestaltet werden, jedoch ist ein zusätzlicher Arbeitsschritt zur Herstellung der Aussparung erforderlich. Diese Variante kann zum Beispiel dann Vorteile bieten, wenn Reibbeläge mit denselben Abmaßen aber verschiedenen Montageoder Befestigungsbereichen hergestellt werden müssen. Damit einhergehend ist eine variierende Form der Aussparungen.

An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die zum erfindungsgemäßen Verfahren genannten Varianten und daraus resultierenden Vorteile selbstverständlich auch auf den erfindungsgemäßen Reibbelag beziehen, auch wenn die Varianten und Vorteile bloß zum erfindungsgemäßen Verfahren genannt wurden.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können auf beliebige Art und Weise kombiniert werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 einen Reibbelag und einen zugeordneten Träger nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibbelags mit einem zugeordneten Träger;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibbelags;

Fig. 4a eine dritte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibbelags;

Fig. 4b eine vierte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibbelags;

Fig. 4c eine fünfte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibbelags. EinfÜhrend wird festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen AusfÜhrungsförmen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer- den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfmdungsge- mäße Lösungen darstellen.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Reibbelags, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibbelags 1, aufwei- send eine Aussparung A, welche zwei voneinander beabstandete Bereiche Bl und B2 umschließt, die zur Aufnahme eines Verbindungselementes, insbesondere einer Niete, zur Anordnung des Reibbelags 1 auf einem Trägerelement 3, also Beispielsweise einer Kupplungsscheibe, vorgesehen sind. Zwischen den beiden Bereichen Bl und B2 weist die Aussparung A eine Einschnürung C mit der Breite z auf. Die wirksame Reibfläche wird wegen der Ein- schnürung C vorteilhaft nur wenig verringert.

Der sintertechnisch hergestellte Reibbelag 1 ist auf einem Träger 2 angeordnet. Insbesondere wird der Reibbelag 1 auf den Träger 2 aufgesintert, aufgeklebt oder mit diesem verlötet, bzw. sind auch andere Verbindungstechniken möglich. Der Träger 2 dient insbesondere dazu, um den Reibbelag 1 mit dem Trägerelement 3 zu verbinden. Dazu weist der Träger 2 im Bereich der Aussparung A im Reibbelag 1 zumindest zwei Ausnehmungen 4 bzw. Bohrungen auf, die einen kleineren Durchmesser aus voranstehend genannten Gründen aufweisen. Der Träger 2 kann durch eine Metallplatte aus Vollmaterial, z.B. aus Stahl oder einer anderen Legierung, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, gebildet sein.

Fig. 3 zeigt eine zweite AusfDhrungsvariante des erfindungsgemäßen Reibbelags 1, welcher dem Reibbelag 1 aus Fig. 1 sehr ähnlich ist. Anstelle der Einschnürung C wird die Aussparung A hier durch zumindest annähernd halbkreisförmige Abschnitte a bei den Bereichen Bl und B2 und dazwischen durch tangential an diesen Abschnitten a anliegende, gerade Abschnitte b begrenzt. Die Aussparung A weist somit eine besonders einfache Form auf. Die Breite z des Zwischenbereichs ist hier so groß wie der Durchmesser der kreisförmigen Ab- schnitte a.

Die Abschnitte a müssen nicht zwingend halbkreisförmig sein, es können auch andere Rundungen vorgesehen sein.

Strichliert ist in Fig. 3 gezeigt, dass die Aussparung A im Rahmen der Erfindung auch ausgebaucht sein kann, bezogen auf den Durchmesser der Abschnitte a, sodass also ein maximaler Durchmesser der Aussparung auch größer sein kann als der Durchmesser eines Abschnittes a. Es besteht auch bei dieser Ausführungsvariante die Möglichkeit, dass diese Aussparung im Bereich zwischen den beiden Abschnitten a nicht stetig verläuft, sondern z.B. bereichsweise mit einer Ausbauchung versehen ist, wie dies in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet ist

Fig.4a zeigt eine dritte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibbelags 1, bei dem drei Bereiche Bl - B3 zur Aufnahme je eines Verbindungselementes zur Verbindung bzw. Anordnung des Reibbelags 1 mit bzw. auf einem nicht dargestellten Trägerelement vorgese- hen sind. Die drei Bereiche Bl - B3 sind von einer einzigen Aussparung A umschlossen, welche zwischen den Bereichen Bl - B3 Einschnürungen Cl - C3 aufweist. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, bei den Bereichen Bl - B3 - ähnlich wie in Fig. 3 - kreisförmige Abschnitte vorzusehen, die durch tangential anliegende Geraden verbunden sind.

Fig. 4b zeigt eine vierte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibbelags 1 , bei dem vier Bereiche Bl - B4 zur Aufnahme je eines Verbindungselementes zur Verbindung bzw. zur Anordnung des Reibbelags 1 mit bzw. auf einem nicht dargestellten Trägerelement vorgesehen sind. Die vier Bereiche Bl - B4 sind wiederum von einer einzigen Aussparung A um- schlossen, welche bei den Bereichen Bl - B4 durch kreisförmige Abschnitte und dazwischen durch tangential anliegende Geraden verbunden ist. Alternativ sind auch Einschnürungen zwischen den Bereichen Bl - B4 denkbar.

Fig. 4c zeigt eine fünfte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibbelags 1 , bei dem ebenfalls vier Bereiche Bl - B4 zur Aufnahme je eines Verbindungselementes zur Verbindung bzw. zur Anordnung des Reibbelags 1 mit bzw. auf einem nicht dargestellten Trägerelement vorgesehen sind. Die vier Bereiche Bl - B4 sind aber nicht von einer einzigen Aussparung A umschlossen, sondern eine erste Aussparung Al umschließt die Bereiche Bl und B2 und eine zweite Aussparung A2 umschließt die Bereiche B3 und B4.

Bei den Varianten nach den Fig. 3 bis 4c ist selbstverständlich auch der Träger 2 vorgesehen, auf dem der Reibbelag 1 aufgebracht ist und über den dieser mit dem Trägerelement 3 verbunden wird.

Selbstverständlich sind auch andere als die dargestellten Formen denkbar. Beispielsweise kann für einen Reibbelag 1 eine Mischform zwischen Fig. 2 und Fig. 3 vorgesehen werden. Etwa kann die linke Begrenzung analog zu der in Fig. 2 und die reche Begrenzung analog zu der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform gestaltet sein. Bei Fig. 2 ist weiterhin vorstellbar, dass die Einschnürung C durch gerade, insbesondere parallele, Abschnitte gebildet ist

Es ist weiterhin bei allen Ausführungsvarianten der Erfindung möglich, dass die Einschnü- rung(en) bzw. Ausbauchungen) der Aussparung nicht durch einen gerundeten Verlauf begrenzt sind, sondern dass zumindest bereichsweise eine geradlinige Begrenzung vorgesehen wird.

Die Breite z des Zwischenbereichs liegt vorteilhaft zwischen 0,5% und 100% der Breite der Bereiche Bl und B2. Prinzipiell sind auch Breiten z des Zwischenbereichs von mehr als 100% vorstellbar, allerdings sollte dabei bedacht werden, dass eine vergrößerte Breite z mit einer verringerten Fläche des Reibbelags 1 und damit mit einer Verringerung der übertragbaren Reibleistung einhergeht. Die Aussparungen A, Al und A2 sind zur versenkten Aufnahme von Verbindungselementen vorgesehen, mit denen der Reibbelag 1 auf dem Trägerelement 3 über den Träger 2 befestigt wird. Der Reibbelag 1 kann dazu auf den Träger 2 aufgeklebt, aufgelötet oder auf andere Art ohne die Zuhilfenahme von Befestigungsmitteln wie Nieten oder Schrauben mit diesem ver- bunden werden.

Insbesondere ist das so aus Reibbelag 1 und Träger 2 gebildete Bauteil für eine Kupplung vorgesehen und mit Nieten auf einer Kupplungsscheibe montiert. Schließlich ist auch vorstellbar, dass Reibbelag 1, Träger 2 und ein weiterer Bauteil (etwa wieder die Kupplungs- scheibe) in einem Arbeitsschritt miteinander vernietet oder verschraubt werden.

Die Aussparungen A, Al und A2 erweisen sich auch in Hinblick auf eine nachträgliche Kaltverformung des Reibbelages 1, z.B. in Form einer konkaven oder konvexen Verformung durch Pressen, von Vorteil, um ein besseres Spannungsbild im Reibbelag 1 zu erhalten.

Die Begrenzungswände der Aussparungen A, Al und A2 können - auch wenn dies in den Figuren nicht explizit dargestellt ist - geneigt sein.

Auch müssen die Aussparungen A, Al und A2 keine kreisförmigen beziehungsweise zylin- derförmigen Abschnitte aufweisen. Abweichungen von der Kreisbogenform sind durchaus möglich.

Auch hinsichtlich der Temperaturverteilung im Reibbelag 1 bei dessen Belastung können mit Hilfe der Aussparung Vorteile erzielt werden, wodurch die Standzeit des Reibbelages 1 eben- falls verbessert werden kann.

Die Aussparungen A, Al und A2 im Reibbelag 1 sind durch den Reibbelag 1 durchgehend ausgeführt.

Wie bereits voranstehend ausgeführt kann die Aussparung A bereits während des Pressens des Sinterpul vers hergestellt werden. Ebenso kann die Aussparung nachträglich in den Reibbelag 1 eingebracht werden, z.B. mit voranstehend erwähnten Verfahren, wenngleich dies aus Kostengründen nicht die bevorzugt Variante ist. Der Reibbelag 1 wird mit dem Träger 2 insbesondere mit für diesen Zweck bekannten Klebern verklebt.

Der Reibbelag 1 kann aus einem für diese Verwendung aus dem Stand der Technik bekannten S Sintermaterial bestehen.

Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Reibbelags 1 dieser beziehungsweise dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. 0

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1 bis 4c gezeigten Ausführungen den Gegenstand S von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

0

5

0 Bezugszeichenaufstellung

1 Reibbelag

2 Träger

3 Trägerelement

4 Ausnehmung

5 Bund

Al ^* , A2' Aussparung Stand d. Technik

A,A1,A2 Aussparung a kreisförmiger Abschnitt b gerader Abschnitt

B1..B4 Montagebereiche

C Einschnürung

Z Breite des Zwischenbereichs