专利名称：用于生产摩擦衬垫的压制机的装料方法
技术领域：
本发明涉及一种用于生产摩擦衬垫的压制机的装料方法。
在摩擦衬垫之中，与之特别相关的应理解为制动衬垫和连轴器衬垫。这些衬垫在压制机中制造，多半是在热压制机中制造。一般来说，制动衬垫由三部份组成摩擦衬垫、中间层和背板。这些制动衬垫多半是在一个单独的压制工序中制造。此外，也生产仅由摩擦衬垫和背板组成的制动衬垫，其中不需要中间层。部份制动衬垫也没有压制背板，而是在压制工序之后固定在背板上。为了生产一个摩擦衬垫，用摩擦衬垫粉末装填压制机的压型，在此情况下给出了在其上面的中间层粉末，并在必要时把背板贴放在压型上，然后压制就可以开始了。此时，在一般的情况下，压制周期与通风周期交替进行，以便使产生的气体散出去。随后摩擦衬垫硬化时效，压制机打开并将制成的摩擦衬垫取出。
通常将多个压制机组合为压制设备。压制设备经常构成回转台机。一个确切数目的热压机(通常是6、12、18或24)均固定在回转台的园周上。回转台周期地继续旋转，因而这些热压机经过一些固定的操作台。在第一个操作台中，制成的衬垫由热压机中取出;随后可以净化热压机，并采用拆开的方法冲洗。在第二个操作台中，用摩擦衬垫料装满模型，并随后放上背板。然后关闭热压机并开始硬化工序。在硬化工序时，热压机在园周中运行一次，并随后重新到达第一个操作台，在这里制成的制动衬垫被取出并开始一个新的循环。
关于压制机的装料的各种可能性均是已知的，可以直接用粉状材料在压制中加压;这样做是有害的，因为该压制机由上方下来很难接近，并且因为在摩擦衬垫粉末上构成中间层粉末上的均匀厚度是很困难的。
各种与此相关的原始材料均被认为是粉末，该材料可以被压制成摩擦衬垫，特别是纤维状的材料和颗粒状材料应当归于这个概念之中。
为了消除这个缺点，已知的办法是将中间层粉末用高压制力冷压在背板上，并且压制机仅用摩擦粉末装料。然后，将背板连同压制成的中间层放在压型上，并随后进入压制工序。压制工序却不在所有的材料中起作用它可能是中间层不能保持在背板上;但是如果背板本身能使之保持的话，也可能发生摩擦衬垫在压制时与中间层没有达到足够牢固的联接。因为它们在压制前就已经被过份地压缩了。
在这种材料中，想要用摩擦衬垫粉末填装压制机，就必须将摩擦衬垫粉末弄平，并随后将中间层粉末填入压制机中和弄平。将背板放在中间层粉末上并开始压制工序。所有这些操作当然要花费时间，所以使用这种压制机不是最理想的。
另一方面，有些具有许多压型的热压机也是已知的，在这些压制机中，连续不断地压制许多摩擦衬垫，但在其中，不可能对压制力作单独的调整。这种热压机一般来说是将冷予压的压制件装入，以便减少用于装料所需要的时间。但是这个方法目前主要生产的是石棉纤维摩擦衬垫，而生产摩擦衬垫却不能使用，因为这样生产的摩擦衬垫不够稳定，因此这个问题与中间层冷压在背板上的方法是相似的。
装入的粉末具有程度相当不同的压缩比例。其中，比例可以理解为压制成衬垫的体积与在压制前粉末的体积之比。目前有些材料具有至到1∶10的压缩比例。对于这样的材料，如果用摩擦衬垫粉末装填的话，压型必须是很高的。如果用冷予压的压制件装入压制机，那么压型的高度应当是很小的。压型高度对摩擦衬垫的制造费用产生了明显的影响一方面压型本身便宜，另一方面可以使用小行程进行压制。最后因为压型只被一般地加热，能量的费用也较低，但是冷予压的压制件不能总是如上述那样使用。
本发明任务是提出一种压制机的装料方法，它对所有种类的摩擦衬垫粉末和中间层粉末均可使用，在其中，压制机的装料反需要很短的时间，并可以实现压制机使用高度相当小的压型。这种装料应当使得用压制机制造高质量的摩擦衬垫成为可能，特别是也应当适用于压制设备，例如回转台机。
这个任务的解决是使用了按着发明所述的用来生产摩擦衬垫的压制机的装料方法，即将摩擦衬垫粉末装填入一个中间模型中，该中间模型的内部轮廓压在压型的内部结构上，摩擦衬垫粉末被压缩在中间模型中，然后，该中间模型运送至压制机并置于压型上，因此，当压制机的冲模在一个上方位置时，压型的内轮廓相互重叠，该冲模与一个出料模同步下降，该出料模片上方压在中间模型的粉末上，直到全部位于中间模型的粉末达到压型中为止。
这种摩擦衬垫粉末不直接填入压型中，而先填入中间模型中。这个中间模型被均匀填充，并将粉末压紧，例如一个摩擦衬垫可以以1∶10的比例用2000牛顿的力压缩大约1/3的体积，这样在压制机中的压缩比例总共还仅仅有约1∶3，在按照发明的压缩情况下，与上面所述的冷-予压相比，使用了较小的力是可能的，因为不需要制造一种放入压制机中的稳定的予压件，摩擦衬垫粉末首先位于中间模型中，在其中可以无损害地运往压制机。当压制机的冲模在一个上方位置时，那么压型差不多全部充满，该中间模型置于压型上，由此它们的内部轮廓相互叠置。此时用一个出料模片上方压在中间模型的粉末上，并且冲模与出料模同步下降，一旦全部位于中间模型的粉末到达压型中，这个冲模和出料模的下降运动就停止了，通过同步的下降运动，该粉末很小心地下沉，这样压型就很快和很均匀地被充满了。
按照发明所述的方法，有可能完全不受限制地选择压缩程度。此时在每种摩擦衬垫粉末中，有可能作适当的协调压缩的越大，压型的高度可以越小(由此降低了用于压制机的费用)，另一方面，必须考虑到固定的产品中一些单个层的联接强度。
适当的一个中间模型使用封闭底板，以及该底板在填充前关闭，并在中间模型装在压型上之后打开。这样的衬垫在压制之后也是没有充分固定的，为的是在一个没有底板的中时模型中可以安全地运输。在这种情况下，最简单地是使用一个可向外滑动的底板作为封闭的底板。
如果一个摩擦衬垫，特别是一个制动衬垫应当利用中间层来制造，人们按照发明所采取的措施，即在压制摩擦衬垫粉末之后，将中间层粉末均匀地装入中间模型中，然后必要时再一次压紧。用这个方法压制机可以在一个工序中使用摩擦衬垫粉末和中间层粉末装填，并且也可以保证一个恒定的中间层厚度。
一个另外的发明特征是，使用了由具有相同内部轮廓的两个相叠设置的部件所构成的中间层，它的总高度足够用来容纳摩擦衬垫粉末，同时下部件的高度足够用来容纳要压制的摩擦衬垫粉末，并且在必要时足够用来容纳中间层粉末，在压制之后，中间模型的下部件被运送到压制机。
用这种方式，在压制机的压型上部只需要绝对必须的位置，因为在压制机中中间模型部件的高度实际上完全用压紧的材料充满了。而在使用一部份中间模型时，对于中间模型上面的空的区域也需要在压制机中占有位置。
一个特别适合于实现这个方法的压制机具有一个可用带有压制活塞的压制汽缸来操作的冲模、一个压型和一个由具有反作用活塞的反作用汽缸作用的行驶的反作用板，并且按照发明的特征是，该反作用汽缸在压型的上面，以及一个经过该反作用汽缸的操作装置，例如一个气动汽缸位于出料模的上面，该气动汽缸与在反作用活塞下边上设置的、可下降的出料模相联。
这个压制机有一个液压或气动-液压操作的冲模，该冲模可在一个压型中移动，为了当压制时冲模不会将材料压出压型，需要一个反作用板，该板必须借助一个力压在压型上，这个力大于冲模的力。一个出料模附加设置在这个已知的元件上，该出料模用来将摩擦衬垫粉末由中间模型中顶出。出料模设置在反作用活塞的下边，并且可以下降，这样当压制工序时，它不妨碍通过反作用活塞加压的反作用板。它的操作装置例如一个汽动汽缸位于反作用汽缸的上面。
为了给压制机装料，反作用板移动开，这样就形成了做为中间模型的位置，同时实现了出料模由它的下降位置移动开，并且可以压在中间模型中的摩擦衬垫粉末和中间层粉末上。
在出料模与它的操作装置之间的一个简单的联接可以如下的实现，即反作用活塞有一个孔，通过该孔导入一个在出料模与它的操作装置之间的联接件，并在这个孔中安放了一个弹簧，通过这个弹簧把联接杓薪粼谝桓龇较蛏稀 以这种方式可以达到使操作装置必须仅在一方向上施力，因为返回运动是通过弹簧起作用的。另一方面在回转台中产生了一种可能性，即虽然每个压制机具有一个自己的联接杆，但是对于整个的回转台机来说只安装了一个唯一固定的操作装置，该操作装置可在两个方向上打开。必须仅在装料时在操作台中操纵出料模。当压制工序时，用弹簧就足以将出料模保持在上面的位置中。
一个另外的压制机的实施例的特点是，该反作用板可以围绕一个对中间模型构成自由空间的立柱向外摆动。在这种情况下，该反作用板适当地具有用来容纳背板的电磁铁。
用这种类型和方法，该反作用板可以施加一个附加的作用(附带地开放用于中间模型的空间，以及开放用于出料模的路径)反作用板可以用一个背板对压制机装料。在向外摆动的位置上，一个背板位于其下面，并接通电磁铁。在向内摆动和随后对压型的施压中，该背板自动地放上。在压制工序之后，制成的摩擦衬垫可以通过反作用板用磁力电压制机中吸出。由于该反作用板用一般的方式加热，因此背板在压制前就予热了，因而可以提高成品的质量，并且可以缩短时效硬化时间。
其它可以选择的是，当然可以使用其它的夹紧器，例如真空抽吸器。可是磁铁看来对于铁磁性的背板来说是最简单的实施例。
在反作用板的下面适当的设置一个处于向外摆动状态的用于背板的在其上已知的料箱。用这个方法，该背板直接通过反作用板由料箱中取出，并放在压型上。
如果该料箱包含有各种背板的许多堆是具有优越性的。用这样一个料箱有可能在回转台机中装入用于不同摩擦衬垫的不同的压制机。
用于背板的料箱是固定的。回转台的压制机一步一步地继续运动，并依次经过用于背板的料箱。根据压制机的情况，当它正好位于靠近用于背板的料箱时，就可以把相应的背板给出。
借助附图详细地解释按照本发明的压制机的一个实施例。它展示了
图1，一个本发明的压制机处于装料的位置中，同时具有向外摆出的反作用板;
图2，同一种压制机具有向内摆回的反作用板，图3，正在压制时的同一种压制机，具有加压的反作用板。
在图中描绘的压制机具有做为压制汽缸1的一个常规的液压汽缸。这个液压汽缸按照所制造的摩擦衬垫而具有300、650或者1000千牛顿的最大的压制力。如果不需要太高的力，也可以在一个液压汽缸的位置上使用一个带有气动提升器的气动汽缸。一个压力活塞(未画出来)位于该压力汽缸1中，该压力活塞经过一个中间件2、一个连接板3和一个带有绝热中间冲模4每一个加热的冲模5相连接。该冲模5位于一个压型6中，该压型由一个模型加热器7包住。压型6安装在一个带有绝缘件的法兰盘上。
带有反作用活塞10的反作用汽缸9位于压型6的上方。出料模位于反作用活塞10的下边的一个凹槽中。一个联接杆12穿过反作用活塞10的一个孔14，该联接件用一个弹簧向上予先压紧。联接杆在下面与出料模11联接，而在上面与操作装置15联接。与操作装置15的联接在此不是固定的，而是象通过间隙15′所显示的那样，仅仅通过两个相互靠近设置的杆来实现(一个拉力因为有弹簧13而不需要传递)。通过这个实施例，压制机在没有其它措施的情况下可以从操作装置中分开，这一点在回转台机中是重要的。
一个带有电磁铁的加热的反作用板16位于压型6和出料模11之间(没有画出来)。该反作用板16可移动地支承在一个托架17中，并借助于弹簧(没有画出来)向上予先拉紧。该托架17可旋转地支承在一个立柱18上。
出料模11不允许变得过热，因为否则存在将粉末粘留在模具上的危险。为了保持小的热传导性，在一个具体工作的压制机中，已加热的反作用板16仅在三个点处置于托架17上;反作用活塞10仅以四个点压在反作用板16上，在这四个点之间通风的缝隙保持打开的状态;为了冷却可以üǚ绶煜逗屯ǚ缈 4使空气在反作用活塞中流动。
在反作用板16向外摆动的状态下，一个用于背板的料箱21直接位于反作用板16的下面，来自背板输出处的一个背板可以由反作用板16夹紧。
该压制机按下列方式工作该反作用板向外摆动(图1)。在这一瞬间，用电磁铁吸住一个由最后压制工序而制成的摩擦衬垫19位于反作用板的下边。切断电磁铁电源，在其上的摩擦衬垫可以取下;然后重新接通电磁铁电源，并将一个背板从料箱21中取出。然后该背板“贴粘”在反作用板的下边，并用它予热。同时清理和冲洗压型6和冲模5(冲洗应避免摩擦衬垫粉末和中间层粉末粘留在压型或冲模上)。同时进行的工序明显地带来循环时间的节省。冲模5被带到一个高的位置上，并且该中间模型22装上压紧的摩擦衬垫粉末23和中间层粉末24。如果该中间模型22具有一个可封闭的底板，中间模型就被打开。操作装置15被推动，并且通过它将出料模11压在摩擦衬垫粉末23上或压在中间层粉末24上。使冲模5与出料模11同时下降，利用它使摩擦衬垫粉末23和中间层粉末24推移到压型6中。这个下降的工序被中断，全部材料马上由中间模型22到压型6中;继续下降是有害的，因为然后在压制中必须使材料重新升高，由于这样，摩擦衬垫粉末23会达到冲模5与压型6之间，并且中间层粉末24的均匀厚度也会破坏。
随后，断开出料模11的操作装置15的电源。由此该出料模通过弹簧13的力再次返回运动到它上面的静止位置中。在该位置上，出料模埋在反作用活塞10中。此后，把中间模型22去除，托架17连同反作用板16可以向内摆动(图2)。在反作用板16的下边“粘住”背板20，该反作用板直接地位于反作用活塞10的下方，并且可以用它向下施压，直到背板20贴在压型6上。在此位置背板20然后通过反作用活塞10借助一个力进行压紧。该力的大小高于冲模5的压力，以便阻止背板20由压型6中取出具有可靠性。该压型在这段时间内，用压紧的摩擦衬垫粉末23和用同样压紧的中间层粉末24填满。
现在实际的压制过程开始了，在这个过程中，压制汽缸上施加压力，并且由此将冲模5向上施压(图3)。当压制时为了充气该冲模5多次的下降，这样使得在压制时形成的气体可能漏出，压制或者可用恒定的压力实现，或者可用恒定的容积实现。最后一些摩擦衬垫需要具有长的时效硬化时间。因为在恒定的压力下，摩擦衬垫被过份地压缩。因此该冲模5必须能够为填装、充气和压制时利用恒定的容积进行确定位置的开动。
在压制工序结束之后，反作用汽缸10运行到其上方的位置中，由此反作用板16由于弹簧的拉紧同样达到它们上方位置中。随后，冲模5运行到它的上方位置中，由此制成的摩擦衬垫被压出压型6。现在反作用活塞10和由此反作用板16下降到可以使再次接通的电磁铁吸紧制成的摩擦衬垫的位置。然后反作用活塞10再次被带到它的上方位置中，带有反作用板16的托架17可以向外摆动，由此再次达到开始的状态(图1)。
按照本发明的压制机以及按照本发明的装料方法不仅可以在单个的压制机中使用，而且可以在压制设备中使用，例如在回转台设备中。
权利要求
1.用于由可装料的材料制成料块的压制机的装料方法，可装料的材料充填在一个中间模型中，中间模型的内部轮廓配合在压型的内部轮廓上，可装料的材料在一个中间模型中被压缩，然后将中间模型送至压制机，并置于压型上，这样当压制机的冲模在上面的一个位置时，它们的内部轮廓就相叠设置，依此冲模的特征是，使摩擦衬垫粉末和中间层粉末做为材料来生产制动衬垫，其中，首先将摩擦衬垫粉末填入中间模型中，并且随后压缩，然后将中间层粉末均匀地填入中间模型中，之后必要时再次压缩。以及当冲模下降时，一个出料模由上方压在中间模型中的材料上，此时该出料模与冲模同步下降，直到全部位于中间模型中的材料到达压型中。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，如已知的那样，使用了一个带有可封闭底板的中间模型，该底板在填充之前关闭，而在中间模型装在压型之后打开。
3.按照权利要 或2的方法，其特征在于，使用了一个由两个相叠设置的并具有相同内部轮廓的部件组成的中间模型。它们总高度足够容纳摩擦衬垫粉末，同时下面部份高度足够容纳已压缩的摩擦衬垫粉末和中间层粉末，在压紧之后，只有中间模型的下部份运送至压制机。
4.用来实施按照权利要求1的方法的压制机，它具有一个可用带有压制活塞的压制汽缸操作的冲模、一个压型和一个可向外摆出的用一个带有反作用活塞的反作用汽缸加载的反作用板，其特征在于，该反作用汽缸(9)置于压型(6)的上方，一个操作装置(15)，例如一个用于出料模(11)的气动汽缸于反作用汽缸(9)的上方，该汽动汽缸与在反作用活塞(10)下边设置的可下降的出料模(11)相联接。
5.按照权利要求4的压制机，其特征在于，该反作用活塞(10)具有一个孔(14)，通过该孔，导引了一个在出料模(14)和它的操作装置(15)之间的一个联接杆(12)，以及在孔(14)安装着弹簧(13)，通过该弹簧，联接杆(12)在一个方向上予紧。
6.按照权利要求5的压制机，其特征在于，该反作用板(16)可以围绕一个立柱(18)向外摆动。
7.按照权利要求6的压制机，其特征在于，该反作用板(16)具有用来紧固一个背板(20)的电磁铁。
8.按照权利要求6或7的压制机，其特征在于，在处于向外摆动状态下的反作用板(16)的下面设置了一个靠近它的用于背板的已知料箱(21)。
9.按照权利要求8的压制机，其特征在于，该料箱(21)装有许多堆不同的背板。
全文摘要
按照本发明，摩擦衬垫粉末填充在一个中间模型中，中间模型的内部轮廓配合在压型的内部轮廓上，并且随后在中间模型中被压紧。如果需要的话，在此后将中间层粉末均匀地填充在中间模型中，必要时再次进行压紧。然后将中间模型运送至压制机并置于压型上，这样当压制机的冲模在其上方位置时，它们的内部轮廓相叠设置。最后，该冲模与一个出料模同步下降，至到位于中间模型中的粉末全部到达压型中，出料模由上方压在中间模型的粉末上。
文档编号B30B11/02GK1033027SQ88107770
公开日1989年5月24日 申请日期1988年9月28日 优先权日1987年9月29日
发明者约翰·莱因韦伯 申请人:约翰·莱因韦伯机械公司