DD260111A1

DD260111A1 - LAMELLE FOR FRICTION COUPLINGS BZW. -BREMSEN AND METHOD FOR THE MANUFACTURE OF THE SAME

Info

Publication number: DD260111A1
Application number: DD30207487A
Authority: DD
Inventors: Joachim Kreisl; Matthias Luebbers; Juergen Mueller; Juergen Bruenner; Wolfgang Jahn; Harald Fischer
Original assignee: Warnke Umformtech Veb K
Priority date: 1987-04-24
Filing date: 1987-04-24
Publication date: 1988-09-14

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lamelle fuer Reibungskupplungen bzw. -bremsen und Verfahren zur Herstellung derselben. Die Erfindung betrifft eine Lamelle fuer im Oelbad laufende Reibungskupplungen bzw. -bremsen sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben. Die Lammelle besteht aus einem mit einer Aussen- oder Innenverzahnung versehenen kreisringfoermigen Stahlgrundkoerper, der im Bereich der Reibmomentuebertragung aufgesinterte Reibbelaege aufweist, welche ihrerseits mit Oelnuten versehen sind, die in annaehernd radialer Richtung verlaufen. Erfindungsgemaess besteht der Stahlgrundkoerper aus einer der vorgesehenen Anzahl der Oelnuten entsprechenden Zahl von nach dem Aufsintern der Reibbelaege durch Vakuum-Elektronenstrahlschweissen miteinander verschweissten Abschnitten, vorzugsweise Kreisringsektoren, die an den Nahtstellen vom Reibbelag freie Raender aufweisen und in ihrer geometrischen Form so gestaltet sind, dass die Nahtstellen der vorgesehenen Lage der Oelnuten entsprechen. Fig. 1The invention relates to a blade for friction clutches or brakes and method for producing the same. The invention relates to a blade for running in an oil bath friction clutches or brakes and a method for producing the same. The Lammelle consists of a provided with an external or internal toothing kreisringfoermigen Stahlgrundkoerper having in the Reibmomentuebertragung sintered Reibbelaege, which in turn are provided with oil grooves which extend in annaehernd radial direction. According to the invention, the basic steel body consists of a number of oil grooves corresponding to the number of sections welded together after sintering of the friction linings by vacuum electron beam welding, preferably circular ring sectors which have free edges at the seams of the friction lining and whose geometrical shape is such that the Seams correspond to the intended position of the oil grooves. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine mit aufgesinterten Reibbelägen versehene Lamelle für vorzugsweise im Ölbad laufende Reibungskupplungen bzw. -bremsen sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.The invention relates to a lamella provided with sintered friction linings for friction clutches or brakes, preferably in the oil bath, and to a method for producing the same.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik . .Characteristic of the known state of the art. ,

Die Innen- bzw. Außenlamellen von im Ölbad laufenden Reibungskupplungen bzw. -bremsen bestehen üblicherweise aus einem aus Stahlblech hergestellten, kreisringförmigen Stahlgrundkörper, der mit formschlüssigen Mitnahmeelementeh — beispielsweise einer Innen- bzw. Außenverzahnung — versehen ist und im Bereich der Reibmomentübertragung aufgesinterte Reibbeläge aufweist. Die Reibbeläge bestehen aus der Form der Lamelle entsprechenden, in Formwerkzeugen aus Bronzepulver vorgepreßten kreisringförmigen dünnwan,digeirReibbelagplatten, die in speziellen Sinteranlagen unter bestimmten Temperatur- und Druckbedingungen und ggf. einer Schutzgasatmosphäre oder Flußmittel auf den Stahlgrundkörper aufgesintert werden.The inner and outer disks of running in an oil bath friction clutches or brakes usually consist of a made of sheet steel, annular steel body, which is provided with positive driving elements - for example, an internal or external teeth - and has in the friction torque transmission sintered friction linings. The friction linings consist of the shape of the lamella corresponding, pressed in bronze bronze molds, thin-walled, digeir friction lining plates which are sintered onto the steel base body in special sintering plants under specific temperature and pressure conditions and, if appropriate, a protective gas atmosphere or flux.

Zur besseren Kühlung und Schmierung der Lamellen sind die Reibbeläge mit Ölnuten versehen, die vorzugsweise in radialer Richtung verlaufen (K.Federn; W.Beisel: Betriebsverhalten naßlaufender Lamellenkupplungen, „antriebstechnik" 6500 Mainz, 25 [1986] 10, S. 47-52). Für das Einbringen der radialen Ölnuten ist es bekannt, diese entweder beim Pressen der Reibbelagplatten im Formwerkzeug mit einzuprägen oder nach dem Aufsintern der Reibbelagplatten auf den Stahlgrundkörper einzufräsen. Ein Nachteil dieser bekannten Lösungen besteht darin, daß abm'essungsangepaßte Anlagen mit hohen Investitionskosten zum Pressen und Aufsintern der Reibbeläge auf den Stahlgrundkörper erforderlich sind. Das begrenzt insbesondere bei geringeren Stückzahlen aus ökonomischen Gründen die max. Größe der herstellbaren Lamellen und damit die Größe der realisierbaren Kupplungs- bzw. Bremsmomente. Ein weiterer Mangel dieser Lösungen besteht bei Lamellen größeren Durchmessers in der schlechten Materialausnutzung bei der Herstellung eines Stahlgrundkörpers aufgrund des prozentual hohen Abfalls — bis zu 70% — beim Ausstanzen bzw. Ausbrennen aus Blechplatinen. Gleichzeitig ist für die Herstellung der kreisringförmigen Reibbelagplatten aus Sinterbronze bei zunehmender Größe der Lamellen zur Gewährleistung der Formstabilität während des technologischen Prozesses eine größere Materialdicke und damit ein relativ hoher Materialbedarf an hochwertiger Sinterbronze erforderlich, der für den funktionsbedingten Reibverschluß der Lamellen eigentlich nicht erforderlich wäre. Das Einprägen der radialen Ölnuten in die Reibbelagplatten vordem Aufsintern führt zu einer weiteren Verringerung der Stabilität, so daß zusätzlich eine größere Materialdicke vorgesehen werden muß, um die Gefahr des Auseinanderbrechens bei der Handhabung zu vermeiden. Beim Einbringen der Ölnuten durch Einfräsen nach dem Aufsintern der Reibbeläge auf den Stahlgrundkörper ist es möglich, die Reibbelagplatten dünner auszuführen und damit den Materialeinsatz zu verringern. Nachteilig wirkt sich hier der zusätzliche Fertigungsaufwand sowie der hohe Werkzeugverschleiß aufgrund der sehr harten Greifkomponenten (z. B. Edelkorund, keramische Werkstoffe und dgl.) aus, die als Beimischungen für die Sinterbronze als Reibbelag notwendig sind.For better cooling and lubrication of the slats, the friction linings are provided with oil grooves, which preferably run in the radial direction (K.Feder, W.Beisel: Operating behavior of wet-running multi-disc clutches, "antriebstechnik" 6500 Mainz, 25 [1986] 10, pp. 47-52 For the introduction of the radial oil grooves, it is known either to impress them during pressing of the friction lining plates in the molding tool or to mill them onto the steel base body after the friction lining plates have sintered in. A disadvantage of these known solutions is that the plants adapted to the dimensions have high investment costs For economic reasons, this limits the maximum size of the slats that can be produced, and thus the size of the realizable clutch or brake torques, especially for smaller numbers of units the bad one Material utilization in the production of a steel body due to the high percentage waste - up to 70% - when punching or burning out of sheet metal blanks. At the same time a larger material thickness and thus a relatively high material requirement of high-quality sintered bronze is required for the production of annular friction lining plates made of sintered bronze with increasing size of the slats to ensure dimensional stability during the technological process, which would not actually be required for the functional frictional engagement of the slats. The impressing of the radial oil grooves in the Reibbelagplatten before sintering leads to a further reduction in stability, so that in addition a greater material thickness must be provided in order to avoid the risk of breakage during handling. When introducing the oil grooves by milling after sintering of the friction linings on the steel body, it is possible to make the friction liners thinner and thus reduce the use of materials. The disadvantage here is the additional production cost and the high tool wear due to the very hard gripping components (eg., Noble corundum, ceramic materials and the like.) From which are necessary as admixtures for the sintered bronze as a friction lining.

Bei anderen bekannten Lösungen zur Herstellung größerer Lamellen (GB-PS 1161010,1 249692,1275362,1379104) werden mit Sinterbronze beschichtete Einzelsegmente vorgeschlagen, die mit einem rahmenartigen Grundkörper in verschraubter, vernieteter oder ineinandergesteckter Form zu größeren Kreisringen zusammenfügbar sind.In other known solutions for producing larger lamellae (GB-PS 1161010.1 249692,1275362,1379104) coated with sintered bronze individual segments are proposed, which are connected to a frame-like body in screwed, riveted or nested form into larger circular rings.

Ein Mangel dieser Lösungen besteht in dem durch die Vielzahl von manuellen Fügestellen bedingten hohen Montageaufwand. Gegenüber homogenen Lamellen ist aufgrund derfür die Verschraubungen bzw. Vernietungen erforderlichen Wandstärken ein wesentlich größerer Materialeinsatz erforderlich. Insbesondere bei Mehrlamellenkupplungen bzw. -bremsen, bei denen viele Lamellen zum Einsatz kommen, führt das zu wesentlich größeren axialen Abmessungen der Kupplungen bzw. Bremsen. Ein weiterer Mangel ist in der durch die große Zahl der im Drehmomentenfluß liegenden Verbindungsstellen bedingten, geringeren Zuverlässigkeit derartiger Lamellen zu sehen.A lack of these solutions is due to the large number of manual joints high assembly costs. Compared to homogeneous lamellae, due to the wall thicknesses required for the screw connections or riveting, a significantly greater use of material is required. Especially with multi-disc clutches or brakes, in which many fins are used, this leads to much larger axial dimensions of the clutches or brakes. Another shortcoming is seen in the lower reliability of such blades due to the large number of torque flow joints.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist es, den Materialverbrauch und den Fertigungsaufwand bei der Herstellung der Lamellen zu senken sowie bei möglichst geringen Investitionskosten für Pressen und Sinteranlagen Lamellen mit beliebig großem Durchmesser und ausreichender Zuverlässigkeit wirtschaftlich herzustellen.The aim of the invention is to reduce the material consumption and production costs in the production of the fins as well as economical to manufacture fins with arbitrarily large diameter and sufficient reliability at the lowest possible investment costs for presses and sintering systems.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dünnwandige formstabile Lamellen mit einem aufgesinterten Reibbelag mittels Fertigungsausrüstungen für kleinere Teile herzustellen, wobei gleichzeitig der zusätzliche Aufwand für das Einbringen der radialen Ölnuten entfallen soll.The invention has for its object to produce thin-walled dimensionally stable fins with a sintered friction lining by means of manufacturing equipment for smaller parts, at the same time the additional cost of introducing the radial oil grooves should be omitted.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Stahlgrundkörper der Lamelle aus einer der vorgesehenen Anzahl der Ölnuten entsprechenden Zahl von miteinander verschweißten Abschnitten—vorzugsweise Kreisringsektoren — besteht, die an den Nahtstellen vom Reibbelag freie Ränder aufweisen und in ihrer geometrischen Form so gestaltet sind, daß die Nahtstellen der vorgesehenen Lage der in annäherend radialer Richtung verlaufenden Ölnuten entsprechen. Zweckmäßigerweise sind die Abschnitte bzw. Kreisringsektoren mit mindestens zwei Aufnahmebohrungen und die als dünnwandige Platten aus Sinterbronze einrastbaren Nocken versehen. .According to the invention this is achieved in that the steel base body of the lamella of one of the intended number of oil grooves corresponding number of welded sections - preferably circular ring sectors - which have free edges at the seams of the friction lining and are designed in their geometric shape so that the Connected seams of the intended position of the running in the radial direction approximately Ölnuten. Conveniently, the sections or circular ring sectors are provided with at least two receiving bores and which can be latched as thin-walled plates made of sintered bronze cams. ,

Bei der Herstellung der Lamellen wird für jede Lamelle eine der vorgesehenen Anzahl der Ölnuten entsprechende Zahl von mit Aufnahmebohrungen versehenen Abschnitten — vorzugsweise Kreisringsektoren — aus Stahlblech angefertigt. Auf den Abschnitten bzw. Kreisringsektoren werden die aus Bronzepulver vorgepreßten Reibbelagplatten durch Einrasten der Nocken in die Aufnahmebohrungen lagedefiniert und durch Aufsintern mit diesen unlösbar verbunden. Die mit Reibbelägen beschichteten Abschnitte bzw. Kreisringsektoren werden durch Vakuum-Elektronenstrahlschweißen zu kreisringförmigen Lamellen miteinander verschweißt. Als abschließender Arbeitsgang erfolgt in bekannter Weise das Herstellen der Außen- bzw. Innenverzahnung und ggf. das Planschleifen der Reibbelagflächen.In the manufacture of the lamellae, one of the intended number of oil grooves corresponding number of holes provided with receiving bores - preferably circular ring sectors - made of sheet steel for each lamella. On the sections or circular ring sectors, the friction lining plates pre-pressed from bronze powder are position-defined by engagement of the cams in the receiving bores and are permanently connected to them by sintering. The sections coated with friction linings or circular ring sectors are welded together by means of vacuum electron beam welding to form annular lamellae. As a final operation is carried out in a known manner, the production of the outer and inner teeth and possibly the surface grinding of Reibbelagflächen.

embodiment

Eine zweckmäßige Form der Realisierung der Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:An expedient form of realization of the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: eine mit einer Außenverzahnung versehene Lamelle in der Draufsicht, Fig.2: den Schnitt A-A nach Fig. 1, Fig.3: den Schnitt B-B nach Fig. 1.1: a blade provided with an external toothing in the plan view, FIG. 2: the section A-A according to FIG. 1, FIG. 3: the section B-B according to FIG. 1.

Die Lamelle (Fig. 1) besteht aus einem kreisringförmigen Stahlgrundkörper 1, der an seinem äußeren Umfang mit einer Verzahnung 2 versehen ist und im Bereich der Reibmomentübertragung aufgesinterte Reibbeläge 3 aus Sinterbronze aufweist, die ihrerseits mit radialen Ölnuten 4 versehen sind. Der Stahlgrundkörper 1 besteht aus einer der vorgesehenen Zahl der Ölnuten4 entsprechenden Zahl von Kreisringsektoren, die nach dem Aufsintern der Reibbeläge 3 im Bereich der Ölnuten 4 miteinander verschweißt sind.The lamella (FIG. 1) consists of an annular steel basic body 1, which is provided with a toothing 2 on its outer circumference and has friction linings 3 of sintered bronze sintered in the region of the frictional torque transmission, which in turn are provided with radial oil grooves 4. The steel base body 1 consists of one of the intended number of Ölnuten4 corresponding number of circular ring sectors, which are welded together after the sintering of the friction linings 3 in the region of the oil grooves 4.

Zur exakten Lagebestimmung der Reibbeläge 3 auf den Kreisringsektoren des Stahlgrundkörpers 1 sind diese mit je zwei Aufnahmebohrungen 5 und die als dünnwandige Platten aus Sinterbronze vorgepreßten Reibbeläge 3 mit Nocken 6 versehen (Fig.2), die beim Auflegen derselben in die Aufnahmebohrungen einrasten.For exact position determination of the friction linings 3 on the circular sectors of the steel body 1, these are provided with two receiving holes 5 and the thin-walled plates of sintered bronze pre-pressed friction linings 3 with cams 6 (Figure 2), which engage when placing them in the mounting holes.

Die vorgepreßten Reibbeläge 3 sind in ihrer geometrischen Form so ausgeführt, daß die Kreisringsektoren nach dem Aufsintern der Reibbeläge 3 and en Nahtstellen 7 vom Reibbelag 3 freie Ränder aufweisen (Fig. 3), die nach dem Schweißen des Stahlgrundkörpers 1 die Ölnuten 4 bilden.The pre-pressed friction linings 3 are designed in their geometric shape so that the annular sectors after sintering of the friction linings 3 and 7 seams from the friction lining 3 have free edges (Fig. 3), which form the oil grooves 4 after welding of the steel body 1.

Selbstverständlich kann die Aufteilung der kreisringförmigen Lamellen auch in andere Teilabschnitte als in KreisringsektorenOf course, the distribution of the annular lamellae in other sections than in circular ring sectors

erfolgen, falls ein anderes Nutenbild vorgesehen wird. _ take place if another Nutenbild is provided. _

Claims

claims:

1. lamella for friction clutches or brakes, consisting of a provided with an external or internal toothed annular steel base body having sintered in the friction torque transmission friction linings, which in turn are provided with oil grooves, which preferably extend in approximately the radial direction, characterized that the steel base body (1) consists of one of the intended number of oil grooves (4) corresponding number of welded sections - preferably circular sectors - which at the seams (7) from the friction lining (3) have free edges and designed in their geometric shape in that the seams (7) correspond to the intended position of the oil grooves (4) running in approximately the radial direction.

2. lamella for friction clutches or brakes according to claim 1, characterized in that the sections or Kreisringsektoren the steel base body (1) with at least two receiving holes (5) and pre-pressed as a thin-walled plates of sintered bronze friction linings (3) in the receiving bores (5) latching cam (6) are provided.

3. A process for the production of lamellae for friction clutches or brakes, with a provided with an external or internal toothed annular steel body, are sintered on the friction torque in the form of thin-walled sheets of sintered bronze powder pre-pressed friction linings, which in turn are provided with oil grooves, the preferably in an approximately radial direction, characterized in that

- For each slat one of the intended number of oil grooves (4) corresponding number of provided with receiving bores sections - preferably circular ring sectors - made of sheet steel is made.

- Preprinted from bronze powder provided with cams friction linings (3) on the sections or Kreisringsektoren by snapping the cam (6) in the receiving bores (5) and defined by sintering with these are inextricably linked and

- The coated with friction linings (3) sections or circular ring sectors are welded together by vacuum electron beam welding to annular lamellae.