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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Lamellenpaket für eine
Lamellenkupplung oder eine Lamellenbremse gemäß der
im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten
Art.
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Aus
der Fahrzeugtechnik sind Lamellenkupplungen und Lamellenbremsen
bekannt, welche üblicherweise ein Lamellenpaket umfassen,
bestehend aus mehreren äußeren Lamellen und mehreren inneren
Lamellen, die in axialer Richtung abwechselnd hintereinander angeordnet
sind, wobei im geschlossenen Zustand der Lamellenkupplung beziehungsweise
der Lamellenbremse die äußeren Lamellen mit den
inneren Lamellen in Reibschluss gebracht werden. Im geöffneten
beziehungsweise gelüfteten Zustand ist ein vorbestimmtes
Lüftspiel zwischen den äußeren Lamellen
und den inneren Lamellen vorgesehen.
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Es
ist bekannt, dass nasslaufende Lamellenkupplungen und Lamellenbremsen
insbesondere bei hoher Differenzdrehzahl auch im gelüfteten
Zustand ein Schleppmoment verursachen. Das Schleppmoment erhöht
die Verluste und verringert somit den Wirkungsgrad der Lamellenkupplung
beziehungsweise der Lamellenbremse. Zudem ist es erforderlich die
entstehende Wärme abzuführen, um das Schmiermittel
und die Reibbeläge vor vorzeitigem Verschleiß zu
schützen. Eine bekannte Maßnahme zum Reduzieren
des Schleppmomentes ist eine Zwangsdistanzierung der äußeren
Lamellen oder der inneren Lamellen bei dem Lamellenpaket.
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Beispielsweise
aus der Druckschrift
DE
22 44 497 A1 ist es bekannt, dass zur Distanzierung der Lamellen
zusätzliche Bauteile in Form von metallischen Federn verwendet
werden. Aus der Druckschrift
DE
823 082 ist es bekannt, dass zur Distanzierung der Lamellen
als zusätzliche Bauteile Elastomerfedern verwendet werden.
Bei der Verwendung von elastischen Bauteilen zur Realisierung der Zwangsdistanzierung
ergibt sich der Nachteil, dass diese mechanisch belastet werden,
um die für die Separierung der Lamellen notwendige Kraft
zu erzeugen. Um jedoch eine sichere Funktion über die gesamte.
Lebensdauer der Lamellenkupplung beziehungsweise der Lamellenbremse
zu gewährleisten, sind diese Bauteile entsprechend auszulegen.
Da der Bauraum an dem Lamellenpaket beschränkt ist, kann
es jedoch dazu kommen, dass die elastischen Bauteile nur für
den verfügbaren Raum ausgelegt werden müssen.
Eine Auslegung entsprechend dem zur Verfügung stehenden
Bauraum führt dann zu einer geringeren Lebensdauer.
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Darüber
hinaus ist es auch bekannt, so genannte Sinuslamellen bei den Lamellenpaketen
zu verwenden, welche die Reibpartner ebenfalls im geöffneten
Zustand voneinander trennen. Eine gleichmäßige
Distanzierung kann aufgrund der Sinusform der Lamellen nicht sichergestellt
werden. Zudem ergibt sich der Nachteil, dass das Lüftspiel
um die Höhe der Sinusform vergrößert
wird. Dadurch ist auch ein längerer Schaltweg für
die Betätigung der Lamellenkupplung beziehungsweise der
Lamellenbremse erforderlich.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Lamellenpaket
der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei dem eine Distanzierung
der Lamellen ohne Einschränkung der Lebensdauer bei der
Lamellenbremse oder der Lamellenkupplung ermöglicht wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
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Demnach
wird ein Lamellenpaket mit mehreren äußeren Lamellen
und mehreren inneren Lamellen für eine Lamellenkupplung
oder eine Lamellenbremse vorgeschlagen, bei denen mehrere äußere Lamellen
und mehrere innere Lamellen abwechselnd in axialer Richtung hintereinander
angeordnet sind, wobei zumindest benachbarte äußere
Lamellen und/oder benachbarte innere Lamellen magnetisch voneinander
derart abstossbar sind, dass im geöffneten Zustand des
Lamellenpaketes der Lamellenkupplung oder der Lamellenbremse ein
gewünschtes vorbestimmtes Lüftspiel sichergestellt
ist.
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Somit
kann die erforderliche Kraft zur Separierung der Lamellen magnetisch
aufgebracht werden, so dass keine elastischen Bauteile erforderlich sind,
die dazu verformt werden müssen. Dadurch wird auch nicht
die Lebensdauer begrenzt. Zudem kann die Anzahl der erforderlichen
Bauteile reduziert werden.
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Im
Rahmen einer möglichen Ausführungsvariante der
Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei einander benachbarte äußere
Lamellen oder auch innere Lamellen jeweils zumindest einen Permanentmagneten
oder dergleichen aufweisen, wobei die Permanentmagnete benachbarter
Lamellen derart angeordnet sind, dass gleiche Pole einander zugewandt
sind. Dadurch werden beim Lüften beziehungsweise Öffnen
des Lamellenpaketes Abstoßungskräfte zwischen
den beiden gleichen Polen von benachbarten Lamellen erzeugt, um
benachbarte Außenlamellen beziehungsweise Innenlamellen auf
Distanz zu halten.
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Zur
Erzeugung der erforderlichen Magnetkräfte können
z. B. Dauermagnete oder dergleichen eingesetzt werden. Es ist auch
möglich, dass Elektromagnete oder dergleichen Einrichtungen
zum Erzeugen von Magnetfeldern bei dem erfindungsgemäßen Lamellenpaket
eingesetzt werden.
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Vorzugsweise
können die Permanentmagneten an einem radial äußeren
Rand der äußeren Lamellen in zumindest einer Aufnahmebohrung
oder gleichen aufgenommen sein. Beispielsweise können mehrere über
den Umfang verteilt angeordnete Aufnahmebohrungen z. B. in einem
Winkel von etwa 120° über den Umfang verteilt
sein. Es sind auch andere Aufnahmemöglichkeiten für
die Permanentmagnete denkbar.
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Gemäß einer
möglichen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass in jeder Aufnahmebohrung ein etwa zylindrischer Permanentmagnet
derart befestigt ist, dass die Enden der Permanentmagnete von benachbarten äußeren
Lamellen mit gleicher Polarität zugewandt sind. Vorzugsweise können
die Permanentmagnete in den so genannten Aufnahmebohrungen eingepresst
oder eingeklebt sein, um eine sichere Befestigung zu realisieren.
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Eine
andere Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass jeder Aufnahmebohrung
z. B. zwei Permanentmagnete zugeordnet sind, die beispielsweise
von jeder Seite der Lamelle in die gemeinsame Aufnahmebohrung eingeführt
werden.
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Um
eine Befestigung der eingeführten Magnete in der gemeinsamen
Aufnahmebohrung zu realisieren, kann zum Beispiel ein Durchmesserabsatz oder
dergleichen an jedem Permanentmagneten vorgesehen sein, so dass
dieser sich an dem Bohrungsrand formschlüssig anlegen kann.
Vorzugsweise können die einander zugewandten Enden der
beiden Permanentmagnete in der gemeinsamen Aufnahmebohrung unterschiedliche
Polaritäten aufweisen, so dass sich diese Enden gegenseitig
anziehen und somit den jeweiligen Permanentmagneten mithilfe der jeweiligen
Durchmesserstufe in der Aufnahmebohrung halten. Hierbei ergibt sich
der Vorteil, dass die Permanentmagnete nicht gepresst oder geklebt
werden müssen, da sie sich gegenseitig in der Aufnahmebohrung
selbst befestigen.
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Bei
der Verwendung von vorzugsweise zwei Permanentmagneten in einer
gemeinsamen Aufnahmebohrung kann im Rahmen einer nächsten
Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass die Permanentmagnete
etwa kegelstumpfförmig oder dergleichen ausgebildet sind.
Die Aufnahmebohrung ist entsprechend von jeder Seite aus kegelstumpfförmig
geformt, um die Permanentmagnete von jeder Seite formschlüssig
aufzunehmen. Bei dieser Ausführungsvariante ist keine Durchmesserstufe
erforderlich, da sich die einander zugewandten Enden aufgrund unterschiedlicher
Polarität anziehen und somit formschlüssig in
der Aufnahmebohrung gehalten sind. Auch hier ist es möglich,
dass andere konstruktive Formen einsetzbar sind, um die formschlüssige Verbindung
zu realisieren.
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Unabhängig
von der jeweiligen Ausführungsform sind die Permanentmagnete
hinsichtlich ihrer Axialenlänge derart bemessen, dass sich
die Magnete von benachbarten Lamellen im geschlossenen Zustand der
Lamellenbremse oder der Lamellenkupplung nicht berühren.
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Vorzugsweise
können die vorgesehenen Aufnahmebohrungen zum Aufnehmen
der Permanentmagnete im Bereich der üblicherweise vorgesehenen
Mitneh mernocken zur Drehmomentübertragung befinden. Es
sind aber auch andere Bereiche zum Anordnen der Aufnahmebohrungen
möglich.
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Bei
dem vorgeschlagenen Lamellenpaket können die beispielsweise
an äußeren Lamellen vorgesehenen Permanentmagnete
auch an den inneren Lamellen mit entsprechenden konstruktiven Anpassungen
vorgesehen werden, um dann die Zwangsdistanzierung zwischen den
inneren Lamellen zu realisieren.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung näher anhand der Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht einer ersten möglichen Ausführungsvariante
eines erfindungsgemäßen Lamellenpaketes;
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2 eine
vergrößerte Ansicht einer Einzelheit A gemäß 1;
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3 eine
Draufsicht auf eine äußere Lamelle des Lamellenpaketes
gemäß 1;
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4 eine
dreidimensionale Ansicht des Lamellenpaketes gemäß 1;
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5 eine
vergrößerte Teilansicht einer zweiten möglichen
Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen
Lamellenpaketes; und
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6 eine
vergrößerte Teilansicht einer äußeren
Lamelle einer dritten möglichen Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Lamellenpaketes.
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In
den Figuren sind verschiedene Ausführungsvarianten eines
erfindungsgemäßen Lamellenpaketes 1 mit
mehreren äußeren Lamellen 2 und mehreren
inneren Lamellen 3 für eine Lamellenkupplung oder
Lamellenbremse beispielhaft dargestellt, wobei die äußeren
Lamellen 2 und inneren Lamellen 3 bekanntermaßen
abwech selnd axial hintereinander angeordnet sind und über
eine Betätigung im geschlossenen Zustand der Lamellenkupplung
oder Lamellenbremse gegeneinander gepresst werden, um eine Drehmomentübertragung
zwischen dem mit den äußeren Lamellen 2 verbundenen
Bauteil und dem mit den inneren Lamellen 3 verbundenen
Bauteil zu realisieren, welches jedoch nicht weiter in den Figuren
dargestellt ist.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass benachbarte äußere Lamellen 2 oder
auch benachbarte innere Lamellen 3 magnetisch voneinander
abgestoßen werden, so dass im gelüfteten Zustand
der Lamellenkupplung oder der Lamellenbremse beziehungsweise des
Lamellenpaketes 1 ein vorbestimmtes Lüftspiel
sichergestellt ist. Dies wird unabhängig von der jeweiligen
Ausführungsvariante dadurch erreicht, dass an zwei einander
benachbarten äußeren Lamellen 2 jeweils
zumindest ein Permanentmagnet 4 derart angeordnet ist,
dass jeweils gleiche Pole der Permanentmagnete von benachbarten
Lamellen 2 einander zugewandt sind. Auf diese Weise werden jeweils
einander benachbarte äußere Lamellen 2 voneinander
abgestoßen, so dass eine vorbestimmte Distanz zwischen
den Lamellen 2 gehalten wird.
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In
den 1 bis 4 ist eine erste mögliche
Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Lamellenpaketes 1 dargestellt,
bei der am äußeren radialen Bereich der Lamelle 2 mehrere
Permanentmagnete 4 vorgesehen sind. Die Permanentmagnete 4 sind
jeweils in einer zugeordneten Aufnahmebohrung 5 eingepresst
oder verklebt. Die Aufnahmebohrungen 5 sind jeweils im
Bereich eines Mitnehmemockens 6 angeordnet, der zur Drehmomentübertragung
beziehungsweise Drehmomentabstützung an der Lamelle 2 verwendet
wird.
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Wie
insbesondere aus den 3 und 4 deutlich
wird, sind die Aufnahmebohrungen 5 in einem Winkel von
etwa 120° über den Umfang der äußeren
Lamellen 2 gleichmäßig verteilt angeordnet.
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Insbesondere
aus 2 wird deutlich, dass die Permanentmagnete derart
in der zugeordneten Aufnahmebohrung 5 in jeder äußeren
Lamelle 2 angeordnet sind, dass sich entweder jeweils Südpole
- oder Nordpole + in axialer Richtung gegenüber liegen,
so dass die jeweils benachbarten Lamellen 2 im geöffneten
Zustand in einem Mindestabstand voneinander gehalten werden. In 2 sind
einander zugewandte Nordpole mit ++ und einander zugewandte Südpole
mit -- bei Permanentmagneten von benachbarten Lamellen 2 bezeichnet.
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In 5 ist
eine zweite mögliche Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen
Lamellenpaketes 1 dargestellt. Bei dieser zweiten Ausführungsvariante
sind jeder Aufnahmebohrung 5 zwei Dauermagnete beziehungsweise
Permanentmagnete 4A und 4B zugeordnet, wobei die
Permanentmagnete 4A und 4B jeweils eine Durchmesserstufe 7 zur
Abstützung an der gemeinsamen Aufnahmebohrung 5 aufweisen.
Die Permanentmagnete 4A und 4B werden jeweils
von einer axialen Seite der Lamelle 2 in die zugeordnete,
gemeinsame Aufnahmebohrung 5 derart eingeführt,
bis diese an ihrer Durchmesserstufe 7 an dem Rand der Aufnahmebohrung 5 an
jeder Seite anliegen. Jeder Aufnahmebohrung 5 sind somit zwei
Permanentmagnete 4A und 4B als Paar zugeordnet.
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Da
die einander zugewandten Enden der Permanentmagnete 4A und 46 in
der gemeinsamen Aufnahmebohrung 5 unterschiedliche Polaritäten
+- beziehungsweise -+ aufweisen, werden diese gegenseitig voneinander
angezogen, so dass sich die Permanentmagnete 4A und 4B quasi
selbstständig in der gemeinsamen Aufnahmebohrung 5 halten.
Die einander zugewandten Enden von benachbarten Lamellen 2 weisen
gleiche Polaritäten auf, so dass wieder die Distanzierung
zwischen benachbarten Lamellen 2 im geöffneten
Zustand des Lamellenpaketes 1 sichergestellt ist.
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Schließlich
ist in 6 eine dritte mögliche Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Lamellenpaketes 1 dargestellt.
Bei dieser dritten Ausführungsvariante weisen die beiden
als Paar einer gemeinsamen Aufnahmebohrung 5 zugeordneten Permanentmagnete 4A und 4B eine
etwa kegelstumpfförmige Ausgestaltung auf, wobei die zugeordnete
Aufnahmebohrung 5 an diese Form zum formschlüssigen
Aufnehmen der Permanentmagneten 4A und 4B angepasst
ist.
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Die
kegelstumpfförmigen Permanentmagnete 4A und 4B sind
mit ihren den geringeren Durchmesser aufweisenden Enden in der gemeinsamen Aufnahmeboh rung 5 einander
zugewandt, wobei diese zugewandten Enden wieder unterschiedliche
Polaritäten aufweisen, so dass sie sich gegenseitig anziehen.
Damit wird die formschlüssige Verbindung in der Aufnahmebohrung 5 ohne
Durchmesserabsatz bzw. -stufe 7 realisiert. Die äußeren
Enden der Permanentmagnete 4A und 4B benachbarter
Lamellen 2 weisen die gleiche Polarität auf, so
dass die erforderlichen Abstoßungskräfte zwischen
benachbarten äußeren Lamellen 2 erzeugt
werden, um das gewünschte Lüftspiel im geschlossenen
Zustand des Lamellenpaketes 1 sicherzustellen.
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- 1
- Lamellenpaket
- 2
- äußere
Lamelle
- 3
- innerer
Lamelle
- 4
- Permanentmagnet
- 4A
- Permanentmagnet
- 4B
- Permanentmagnet
- 5
- Aufnahmebohrung
- 6
- Mitnehmemocken
- 7
- Durchmesserstufe
- +
- Nordpol
- -
- Südpol
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2244497
A1 [0004]
- - DE 823082 [0004]