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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reibteil für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung mit einer ringförmigen Reibfläche, die einen Innenrand und einen Außenrand aufweist, wobei in der Reibfläche eine innenliegende umlaufende Nut, eine außenliegende umlaufende Nut und mindestens eine in radialer Richtung zwischen der innenliegenden und außenliegenden umlaufenden Nut angeordnete zwischenliegende umlaufende Nut vorgesehen ist, die sich jeweils zickzack- oder wellenförmig zwischen innenliegenden und außenliegenden Umlenkpunkten erstrecken, und eine Strömungsverbindung zwischen dem Innenrand und der innenliegenden umlaufenden Nut, zwischen den einander benachbarten umlaufenden Nuten und zwischen der außenliegenden umlaufenden Nut und dem Außenrand vorgesehen ist.
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Aus der Praxis sind Reibteile, insbesondere Reiblamellen, für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung, wie beispielsweise einer Lamellenkupplung, bekannt, wobei die bekannten Reibteile eine ringförmige Reibfläche aufweisen. Die ringförmigen Reibflächen weisen einen Innenrand und einen Außenrand auf, wobei in der ringförmigen Reibfläche zwischen dem Innen- und Außenrand Nuten unter Ausbildung eines Nutmusters vorgesehen sind. So sind insbesondere sogenannte Sunburst- oder Diamond-Nutmuster bekannt. Diese Nutmuster weisen zum einen mehrere, in Umfangsrichtung aufeinander folgende kreisbogenförmige Nuten auf, die in die eine Umfangsrichtung gegenüber einer Radialen geneigt sind und sich vom Innenrand bis zu dem Außenrand der ringförmigen Reibfläche erstrecken. Zum anderen sind mehrere, in Umfangsrichtung aufeinander folgende kreisbogenförmige Nuten vorgesehen, die sich ebenfalls von dem Innenrand zu dem Außenrand erstrecken, jedoch in der entgegengesetzten Umfangsrichtung gegenüber der Radialen geneigt sind. Die in einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen gegenüber den Radialen geneigten kreisbogenförmigen Nuten kreuzen sich, so dass das erwähnte Sunburst- oder Diamond-Nutmuster entsteht. Indem sich die kreisbogenförmigen Nuten kreuzen, entsteht in der Reibfläche eine innenliegende umlaufende Nut, eine außenliegende umlaufende Nut und mindestens eine in radialer Richtung zwischen der innenliegenden und außenliegenden umlaufenden Nut angeordnete zwischenliegende umlaufende Nut, die sich jeweils zickzack- oder wellenförmig zwischen innenliegenden und außenliegenden Umlenkpunkten erstrecken. Da sich die kreisbogenförmigen Nuten jeweils bis zu dem Innenrand erstrecken, besteht eine Strömungsverbindung zwischen dem Innenrand und der innenliegenden umlaufenden Nut. Da die kreisbogenförmigen Nuten ferner durchgehend ausgebildet sind, besteht auch zwischen den einander benachbarten umlaufenden Nuten eine Strömungsverbindung. Darüber hinaus erstrecken sich die kreisbogenförmigen Nuten bis zum Außenrand, was zur Folge hat, dass auch zwischen der außenliegenden umlaufenden Nut und dem Außenrand der Reibfläche eine Strömungsverbindung besteht. Die Strömungsverbindung zwischen dem Innenrand und der innenliegenden umlaufenden Nut kann zum einen derart ausgebildet sein, dass die innenliegenden Umlenkpunkte der innenliegenden umlaufenden Nut mit dem Innenrand zusammenfallen. Zum anderen ist es möglich, dass der Innenrand und die innenliegende umlaufende Nut voneinander beabstandet sind, wobei in diesem Fall zwei Innenrandnuten, die jeweils von einem Abschnitt der kreisbogenförmigen Nuten gebildet werden, ausgehend von dem Innenrand in einen gemeinsamen Einmündungspunkt, der hier von einem innenliegenden Umlenkpunkt der innenliegenden umlaufenden Nut gebildet wird, münden. Entsprechendes gilt für die außenliegende umlaufende Nut, bei der die Strömungsverbindung mit dem Außenrand zum einen dadurch erzielt werden kann, dass die außenliegenden Umlenkpunkte der außenliegenden umlaufenden Nut mit dem Außenrand der Reibfläche zusammenfallen. Zum anderen kann die außenliegende umlaufende Nut auch von dem Außenrand beabstandet sein, wobei in diesem Fall jeweils zwei Außenrandnuten, die von einem Abschnitt der zuvor erwähnten kreisbogenförmigen Nuten gebildet werden, ausgehend von dem Außenrand in einen gemeinsamen Einmündungspunkt, hier dem außenliegenden Umlenkpunkt der außenliegenden umlaufenden Nut, münden.
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Die bekannten Sunburst- oder Diamond-Nutmuster haben sich bewährt, sind jedoch hinsichtlich des Verschleißverhaltens sowie des Schleppmoments verbesserungswürdig.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Reibteil für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung zu schaffen, das einerseits eine erhöhte Sicherheit gegen Verschleiß gewährleistet und andererseits eine Reduzierung des Schleppmoments in der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung bewirkt.
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Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Reibteil ist für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung konzipiert. So kann es sich bei der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung beispielsweise um eine Lamellenkupplung oder Lamellenbremse handeln, während das Reibteil von einer Reiblamelle gebildet wird. Das Reibteil weist eine ringförmige Reibfläche auf. Die ringförmige Reibfläche kann beispielsweise von dem Reibteil selbst oder einem auf dem Reibteil aufgebrachten Reibbelag gebildet werden. Die ringförmig ausgebildete Reibfläche weist einen Innenrand, also einen radial nach innen weisenden Rand, und einen Außenrand auf, der radial nach außen weist. In der Reibfläche ist eine innenliegende umlaufende Nut vorgesehen, also eine umlaufende Nut, die dem Innenrand am nächsten liegt. Unter einer umlaufenden Nut kann hier wie auch nachstehend insbesondere eine in Umfangsrichtung durchgehende, vorzugsweise in Umfangsrichtung geschlossene, besonders bevorzugt eine ringförmig ausgebildete, Nut verstanden werden. Auch ist es bevorzugt, wenn die hierin als umlaufende Nuten bezeichneten Nuten als vollständig umlaufende Nuten ausgebildet sind, sich also mindestens über einen Bereich von 360° erstrecken. Darüber hinaus ist eine außenliegende umlaufende Nut in der ringförmigen Reibfläche ausgebildet, wobei die außenliegende umlaufende Nut am nächsten an dem Außenrand der ringförmigen Reibfläche angeordnet ist. Darüber hinaus ist mindestens eine in radialer Richtung zwischen der innenliegenden umlaufenden Nut einerseits und der außenliegenden umlaufenden Nut andererseits angeordnete zwischenliegende umlaufende Nut vorgesehen. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn mindestens zwei zwischenliegende umlaufende Nuten vorgesehen sind. Die umlaufenden Nuten jeweils zickzack- oder wellenförmig zwischen innenliegenden und außenliegenden Umlenkpunkten. Um das Hindurchströmen eines Kühlöles von dem Innenrand bis zu dem Außenrand zu gewährleisten, besteht eine Strömungsverbindung zwischen dem Innenrand und der innenliegenden umlaufenden Nut, zwischen den einander benachbarten umlaufenden Nuten und zwischen der außenliegenden umlaufenden Nut und dem Außenrand der ringförmigen Reibfläche.
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Der Innenrand der ringförmigen Reibfläche und die innenliegende umlaufende Nut sind voneinander beabstandet. Mit anderen Worten besteht keine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen dem Innenrand und der innenliegenden umlaufenden Nut bzw. die innenliegende umlaufende Nut grenzt nicht unmittelbar an den Innenrand der ringförmigen Reibfläche an. Der Innenrand und die innenliegende umlaufende Nut stehen vielmehr über mehrere Innenrandnuten in Strömungsverbindung, wobei die Innenrandnuten ausgehend von dem Innenrand der ringförmigen Reibfläche an Einmündungspunkten in die innenliegende umlaufende Nut münden. Dabei ist mindestens einer der Innenrandnuten ein eigener Einmündungspunkt zugeordnet, also ein Einmündungspunkt, an dem nur diese Innenrandnut, nicht jedoch eine weitere Innenrandnut in die innenliegende umlaufende Nut mündet. Hierbei ist es bevorzugt, wenn mindestens der Hälfte oder mehr der Innenrandnuten ein eigener Einmündungspunkt zugeordnet ist. Als besonders vorteilhaft hat es sich in diesem Zusammenhang herausgestellt, wenn allen Innenrandnuten ein eigener Einmündungspunkt zugeordnet ist. Alternativ oder ergänzend sind der Außenrand und die außenliegende umlaufende Nut voneinander beabstandet. Mit anderen Worten besteht auch hier keine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen der außenliegenden umlaufenden Nut und dem Außenrand der ringförmigen Reibfläche bzw. die außenliegende umlaufende Nut grenzt nicht unmittelbar an den Außenrand an. Zur Erzielung der Strömungsverbindung zwischen der außenliegenden umlaufenden Nut und dem Außenrand der ringförmigen Reibfläche sind vielmehr mehrere Außenrandnuten vorgesehen, die ausgehend von dem Außenrand an Einmündungspunkten in die außenliegende umlaufende Nut münden. Dabei ist mindestens einer der Außenrandnuten ein eigener Einmündungspunkt zugeordnet, an dem demzufolge keine weiteren Außenrandnuten einmünden. Auch hier ist es von Vorteil, wenn mindestens der Hälfte oder mehr der Außenrandnuten ein eigener Einmündungspunkt zugeordnet ist. Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn allen Außenrandnuten ein eigener Einmündungspunkt zugeordnet ist.
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Das erfindungsgemäße Reibteil ist insofern von Vorteil, als dass ein verbessertes Verschleißverhalten erzielt wird. So ist insbesondere der Verschleiß an dem Reibflächenabschnitt radial innerhalb der innenliegenden umlaufenden Nut oder/und radial außerhalb der außenliegenden umlaufenden Nut reduziert. Darüber hinaus bewirken die Innenrand- oder/und Außenrandnuten mit jeweils einem eigenen Einmündungspunkt an der zugehörigen innenliegenden oder/und außenliegenden umlaufenden Nut, dass das Schleppmoment innerhalb der zugehörigen reibschlüssig arbeitenden Einrichtung reduziert ist. Darüber hinaus gewährleistet das erfindungsgemäße Reibteil bzw. das darin vorgesehene Nutmuster eine effektive Kühlung des Reibteils während des Betriebes innerhalb der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung. In diesem Zusammenhang sei ferner erwähnt, dass die zuvor beschriebenen Vorteile besonders stark ausgebildet sind, wenn sowohl die beschriebenen Innenrandnuten als auch die beschriebenen Außenrandnuten vorgesehen sind.
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Grundsätzlich können diejenigen Innenrandnuten oder/und Außenrandnuten, denen ein eigener Einmündungspunkt zugeordnet ist, jedwede Form oder Ausrichtung aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils erstrecken sich die Innenrandnuten oder/und die Außenrandnuten, zumindest diejenigen Innenrandnuten oder/und Außenrandnuten, denen jeweils ein eigener Einmündungspunkt zugeordnet ist, entlang einer Radialen, um die eingangs genannten Vorteile, nämlich ein verbessertes Verschleißverhalten und ein verringertes Schleppmoment, noch zu verstärken. Auch hat es sich gezeigt, dass die Kühlung des Reibteils hierdurch weiter verbessert werden kann.
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Hinsichtlich der oben genannten Aufgabenstellung hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Innenrandnuten oder/und die Außenrandnuten, also zumindest diejenigen Innenrandnuten oder/und Außenrandnuten, denen ein eigener Einmündungspunkt zugeordnet ist, geradlinig ausgebildet sind, so dass die genannten Innenrandnuten oder/und Außenrandnuten demzufolge keine Krümmung oder keinen Knick aufweisen, wie dies in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils der Fall ist.
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Grundsätzlich könnten sich die Innenrandnuten oder/und Außenrandnuten über die zugeordneten Einmündungspunkte hinaus erstrecken und somit die innenliegende umlaufende Nut oder/und die außenliegende umlaufende Nut kreuzen. Auf diese Weise könnte beispielsweise eine als Sacknut oder Durchgangsnut ausgebildete Innenrandnut oder/und Außenrandnut geschaffen werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils enden die Innenrandnuten oder/und die Außenrandnuten jedoch an dem jeweils zugeordneten Einmündungspunkt, zumal hierdurch die Kühlung des Reibteils weiter verbessert werden kann. Bei dieser Ausführungsform münden die Innenrandnuten oder/und die Außenrandnuten also lediglich in die innenliegende umlaufende Nut oder/und außenliegende umlaufende Nut ein, kreuzen diese aber nicht.
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Grundsätzlich können die Innen- oder/und Außenrandnuten beliebig lang ausgebildet sein. Um die eingangs genannten Vorteile in besonders hohem Maße zu erzielen, weisen die Innen- oder/und Außenrandnuten in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform jedoch eine Länge von mindestens 2,5 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm, besonders bevorzugt mindestens 4 mm, auf. Bei dieser Ausführungsform wird ein besonders geringes Schleppmoment, eine gute Kühlung und ein besonders geringer Verschleiß gegenüber den bekannten Sunburst- oder Diamond-Nutmustern erzielt, bei denen die innenliegende umlaufende Nut oder/und die außenliegende umlaufende Nut unmittelbar an den Innenrand bzw. Außenrand angrenzt.
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Es ist grundsätzlich möglich, die zuvor erwähnten Einmündungspunkte an beliebigen Stellen der innenliegenden umlaufenden Nut oder/und der außenliegenden umlaufenden Nut vorzusehen. Im Hinblick auf die zuvor erwähnte Aufgabenstellung hat es sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn mindestens einer der Einmündungspunkte, vorzugsweise mindestens die Hälfte der Einmündungspunkte, besonders bevorzugt alle Einmündungspunkte, an der innenliegenden umlaufenden Nut oder/und der außenliegenden umlaufenden Nut jeweils einem der innenliegenden Umlenkpunkte der innenliegenden umlaufenden Nut oder/und einem der außenliegenden Umlenkpunkte der außenliegenden umlaufenden Nut entsprechen. Mit anderen Worten fällt bei dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform mindestens einer der Einmündungspunkte der Innenrandnuten mit einem der innenliegenden Umlenkpunkte der innenliegenden umlaufenden Nut zusammen, während mindestens einer der Einmündungspunkte der Außenrandnuten mit einem außenliegenden Umlenkpunkt der außenliegenden umlaufenden Nut zusammenfällt.
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Bei den bereits zuvor erwähnten, bekannten Sunburst- oder Diamond-Nutmustern hat es sich gezeigt, dass der innere Reibflächenabschnitt radial innerhalb der innenliegenden umlaufenden Nut, die zwischenliegenden Reibflächenabschnitte zwischen den einander benachbarten umlaufenden Nuten und der äußere Reibflächenabschnitt radial außerhalb der außenliegenden umlaufenden Nut einem unterschiedlich starken Verschleiß unterworfen sind. Mit anderen Worten wird die Lebensdauer des Reibteils durch die Lebensdauer desjenigen Reibflächenabschnitts bestimmt, der am schnellsten verschleißt. Um die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Reibteils in dieser Hinsicht zu erhöhen, ist die Reibfläche in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils durch die umlaufenden Nuten in einen inneren Reibflächenabschnitt radial innerhalb der innenliegenden umlaufenden Nut, mindestens zwei zwischenliegende Reibflächenabschnitte zwischen einander benachbarten umlaufenden Nuten und einen äußeren Reibflächenabschnitt radial außerhalb der außenliegenden umlaufenden Nut unterteilt, wobei die Reibflächenabschnitte jeweils eine effektive Reibflächenabschnittsgröße aufweisen, die maximal 3% von einer gemeinsamen vorbestimmten Reibflächenabschnitts-Sollgröße abweicht. Die effektive Reibflächenabschnittsgröße bezeichnet hierbei die Größe der tatsächlich in Reibeingriff bringbaren Fläche des jeweiligen Reibflächenabschnitts, also abzüglich etwaig vorhandener Nuten oder Vertiefungen in dem jeweiligen Reibflächenabschnitt, an denen kein Reibeingriff erfolgt. Man kann bei dieser Ausführungsform auch davon sprechen, dass alle genannten Reibflächenabschnitte zumindest annähernd die gleiche effektive Reibflächenabschnittsgröße aufweisen, wobei es bei dieser Ausführungsform bevorzugt ist, wenn die effektive Reibflächenabschnittsgröße eines jeden der genannten Reibflächenabschnitte maximal 3%, vorzugsweise maximal 2,5%, besonders bevorzugt maximal 1%, von der gemeinsamen vorbestimmten Reibflächenabschnitts-Sollgröße abweicht. Im Idealfall entspricht die effektive Reibflächenabschnittsgröße eines jeden der genannten Reibflächenabschnitte der gemeinsamen vorbestimmten Reibflächenabschnitts-Sollgröße.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils sind die zuvor erwähnten Reibflächenabschnitte in mehrere Reibflächenteilabschnitte unterteilt. Bei dem innenliegenden Reibflächenabschnitt kann diese beispielsweise durch die Innenrandnuten erfolgen, während die Unterteilung bei dem außenliegenden Reibflächenabschnitt beispielsweise durch die Außenrandnuten erfolgen kann. Darüber hinaus können die zwischenliegenden Reibflächenabschnitte beispielsweise durch die aneinander angrenzenden benachbarten umlaufenden Nuten erzielt werden. Darüber hinaus können in dem jeweiligen Reibflächenabschnitt weitere Nuten oder Vertiefungen zur Unterteilung des jeweiligen Reibflächenabschnitts in die genannten Reibflächenteilabschnitte vorgesehen sein. Unabhängig davon, wie die Unterteilung erzielt wird, weisen die Reibflächenteilabschnitte desselben Reibflächenabschnitts vorzugsweise die gleiche Form oder/und Größe auf. Hierdurch wird nicht nur ein gleichmäßiges Verschleißverhalten innerhalb des einzelnen Reibflächenabschnitts erzielt, vielmehr ist auch die Fertigung des Reibteils vereinfacht. Des Weiteren ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn alle Reibflächenteilabschnitte, also unabhängig von der Zugehörigkeit zu einem der Reibflächenabschnitte, eine effektive Reibflächenteilabschnittsgröße aufweisen, die maximal 3%, maximal 2,5% oder maximal 1% von einer gemeinsamen vorbestimmten Reibflächenteilabschnitts-Sollgröße abweicht. Die effektive Reibflächenteilabschnittsgröße beschreibt hierbei die Größe derjenigen Fläche des jeweiligen Reibflächenteilabschnitts, die tatsächlich in Reibeingriff bringbar ist, also abzüglich etwaiger weiterer Nuten, Vertiefungen oder ähnliches innerhalb des Reibflächenteilabschnitts, sofern derartige weitere Nuten, Vertiefungen oder ähnliches in dem Reibflächenteilabschnitt vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform kann man somit auch davon sprechen, dass alle Reibflächenteilabschnitte zumindest annährend die gleiche Größe aufweisen, um ein gleichmäßiges Verschleißverhalten und somit eine erhöhte Lebensdauer zu erzielen. Es ist bei dieser Ausführungsform ferner von Vorteil, wenn die Reibflächenteilabschnitte des inneren Reibflächenabschnitts und des äußeren Reibflächenabschnitts hausförmig ausgebildet sind, wohingegen die Reibflächenteilabschnitte der zwischenliegenden Reibflächenabschnitte vorzugsweise viereckförmig, rautenförmig oder sechseckig ausgebildet sind.
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Um mit Hilfe des Reibteils innerhalb der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung ein besonders geringes Schleppmoment zu erzielen, weisen die umlaufenden Nuten jeweils mehrere geradlinige erste Nutabschnitte, die sich in eine Umfangsrichtung von innenliegenden Umlenkpunkten zu den außenliegenden Umlenkpunkten erstrecken, und mehrere geradlinige zweite Nutabschnitte auf, die sich in dieselbe Umfangsrichtung von den außenliegenden Umlenkpunkten zu den innenliegenden Umlenkpunkten erstrecken, wobei die ersten und zweiten Nutabschnitte vorzugsweise einen inneren Winkel einschließen, der kleiner als 100° oder kleiner als oder gleich 90° ist. Hierbei ist es ferner bevorzugt, wenn der genannte innere Winkel jeweils durch eine Radiale halbiert ist. Darüber hinaus ist es bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn der innere Winkel zwischen dem ersten und zweiten Nutabschnitt einer umlaufenden Nut größer als der innere Winkel zwischen dem ersten und zweiten Nutabschnitt einer radial weiter innen angeordneten umlaufenden Nut ist. Dies gilt dabei vorzugsweise für alle der umlaufenden Nuten.
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Wie bereits zuvor erwähnt, besteht zwischen den einander benachbarten umlaufenden Nuten jeweils eine Strömungsverbindung. Grundsätzlich kann die Strömungsverbindung in diesem Fall über beliebige Abschnitte der einander benachbarten umlaufenden Nuten erfolgen. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils stehen jedoch die außenliegenden Umlenkpunkte einer umlaufenden Nut in Strömungsverbindung mit den innenliegenden Umlenkpunkten einer radial weiter außen angeordneten, benachbarten umlaufenden Nut. Dabei entsprechen die außenliegenden Umlenkpunkte der einen umlaufenden Nut vorzugsweise den innenliegenden Umlenkpunkten der radial weiter außen angeordneten, benachbarten umlaufenden Nut. Mit anderen Worten besteht bei dieser Ausführungsvariante eine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen den einander benachbarten umlaufenden Nuten, zumal die benachbarten umlaufenden Nuten aneinander angrenzen. Alternativ können die einander benachbarten umlaufenden Nuten jedoch auch voneinander beabstandet sein, wobei die außenliegenden Umlenkpunkte der einen umlaufenden Nut und die innenliegenden Umlenkpunkte der radial weiter außen angeordneten, benachbarten umlaufenden Nut in diesem Fall jeweils über eine einzelne Zwischennut strömungsverbunden sind. Indem die einander benachbarten Nuten bei dieser alternativen Ausführungsvariante voneinander beabstandet und über mehrere einzelne Zwischennuten miteinander in Strömungsverbindung stehen, kann die Durchflusszeit des Kühlöles verlängert werden, so dass das Kühlöl mehr Wärme aufnehmen und das Reibteil besser gekühlt werden kann, was letztlich zu einem geringeren Verschleiß an dem Reibteil führt. Überdies hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass durch die Beabstandung der einander benachbarten umlaufenden Nuten voneinander und deren Verbindung über die einzelnen Zwischennuten ein ähnlich gutes oder sogar verringertes Schleppmoment gegenüber herkömmlichen Sunburst- oder Diamond-Nutmustern erzielt werden kann. Bei der zweitgenannten Ausführungsvariante ist es ferner besonders bevorzugt, wenn die Zwischennuten geradlinig ausgebildet sind oder/und sich entlang einer Radialen erstrecken. Auch sollten die einzelnen Zwischennuten jeweils zwei eigene Einmündungspunkte an den einander benachbarten umlaufenden Nuten aufweisen.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils sind die innenliegenden Umlenkpunkte einer jeden umlaufenden Nut auf einem inneren Kreis mit einem ersten Radius und die außenliegenden Umlenkpunkte einer jeden umlaufenden Nut auf einem äußeren Kreis mit einem größeren zweiten Radius angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind die inneren und äußeren Kreise aller umlaufenden Nuten vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet. Darüber hinaus erstreckt sich der Innenrand der ringförmigen Reibfläche vorzugsweise entlang eines ersten Umfangskreises, während sich der Außenrand der ringförmigen Reibfläche vorzugsweise entlang eines zweiten Umfangskreises erstreckt, wobei erster und zweiter Umfangskreis vorzugsweise konzentrisch zueinander und konzentrisch zu den inneren und äußeren Kreisen der Umlenkpunkte angeordnet sind.
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Es hat sich gezeigt, dass das Reibteil insbesondere dann seine zuvor erwähnten Vorteile entfaltet, wenn das Nutmuster im Wesentlichen von den zuvor erwähnten Nuten, also der innenliegenden umlaufenden Nut, der außenliegenden umlaufenden Nut, den zwischen der mindestens einen zwischenliegenden umlaufenden Nut und den Innen- oder/und Außenrandnuten, gegebenenfalls auch den zuvor erwähnten Zwischennuten, gebildet ist, ohne dass das vorteilhafte Verhalten des Reibteils durch gegebenenfalls weiterhin vorhandene Vertiefungen oder Nuten oder Reibfläche beeinflusst wird. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils haben daher alle Nuten und gegebenenfalls vorhandene weitere Vertiefungen in der Reibfläche in der Draufsicht eine Gesamtnutfläche, die zu mindestens 90%, vorzugsweise zu mindestens 95%, besonders bevorzugt zu mindestens 99% oder zu 100%, von den umlaufenden Nuten und den Innen- oder/und Außenrandnuten, gegebenenfalls auch den Zwischennuten, gebildet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils weist das Reibteil einen Reibbelagträger auf, der beispielsweise von einer Ringscheibe aus Blech oder Stahl gebildet sein kann, wobei die Reibfläche von einem auf dem Reibbelagträger aufgebrachten Reibbelag gebildet ist. Bei dem Reibbelag handelt es sich vorzugsweise um einen Papierreibbelag, der beispielsweise auf den Reibbelagträger aufgeklebt ist. Der Reibbelag ist jedoch nicht einstückig ausgebildet, sondern setzt sich vielmehr aus mehreren voneinander beabstandeten Reibbelagsegmenten zusammen, zwischen denen die umlaufenden Nuten und die Innen- oder/und Außenrandnuten, gegebenenfalls auch die Zwischennuten, ausgebildet sind. Im Gegensatz zu einem einstückig ausgebildeten Reibbelag, in den die vorgenannten Nuten eingeprägt sind, hat der hier verwendete segmentierte Reibbelag den Vorteil, dass die Herstellung des Reibbelags weniger materialaufwendig ist, was insbesondere bei teuren Papierreibbelägen zu hohen Kostenersparnissen führt. So wird lediglich dort Reibbelagmaterial verwendet, wo tatsächlich die Reibfläche ausgebildet sein soll, wohingegen im Bereich der Nuten, deren Grund nunmehr von dem Reibbelagträger gebildet ist, auf Reibbelagmaterial verzichtet wird. Auch kann der segmentierte Reibbelag eine geringere Dicke aufweisen als dies bei einem einstückigen Reibbelag mit eingeprägten Nuten der Fall ist. Während ein Einprägen der Nuten ferner zu einer erhöhten Dicke des Reibbelags im Randbereich der Nuten führen kann, ist dies bei einem segmentierten Reibbelag weitgehend ausgeschlossen, so dass ein Reibteil mit den beschriebenen Reibbelagsegmenten zu einer besseren Regelbarkeit der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung mit einem solchen Reibteil führt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils ist das Reibteil als ringscheibenförmige Reiblamelle, vorzugsweise Reibbelaglamelle, ausgebildet, die besonders bevorzugt eine Drehmitnahmekontur aufweist, um diese mit einem entsprechenden Lamellenträger in Drehmitnahmeverbindung bringen zu können, wobei es sich bei der Drehmitnahmekontur beispielsweise um eine Innen- oder Außenverzahnung handeln kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils ist der Reibbelagträger in axialer Richtung elastisch zusammendrückbar. So kann der Reibbelagträger innerhalb der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung beim Schließen derselben in axialer Richtung elastisch zusammengedrückt werden, wobei die Rückstellkraft des derart elastisch zusammengedrückten Reibbelagträgers eine Trennung der bzw. eine Lüftung zwischen den einander benachbarten Lamellen innerhalb der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung unterstützt, sobald die reibschlüssige Einrichtung wieder geöffnet wird. Zu diesem Zweck weist der Reibbelagträger vorzugsweise einen in der Umfangsrichtung wellenförmigen Verlauf auf. So kann der wellenförmige Verlauf beispielsweise bzw. vorzugsweise zwei bis sechs Wellenberge und zwei bis sechs Wellentäler aufweisen. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der wellenförmige Verlauf des Reibbelagträgers in Umfangsrichtung zwei oder drei Wellenberge und zwei oder drei Wellentäler aufweist. Ferner ist es hierbei bevorzugt, wenn der wellenförmige Verlauf des Reibbelagträgers in Umfangsrichtung maximal zwei oder drei Wellenberge und maximal zwei oder drei Wellentäler aufweist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils und
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2 den Ausschnitt A von 1 in vergrößerter Darstellung.
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Die 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reibteils 2 für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung. Das gezeigte Reibteil 2 ist im vorliegenden Beispiel als eine Lamelle, genauer gesagt eine Reiblamelle, für eine Lamellenkupplung oder Lamellenbremse ausgebildet. In den 1 und 2 sind die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 12, 14 des ringscheibenförmigen Reibteils 2 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei sich die Drehachse 16 des Reibteils 2 in den axialen Richtungen 4, 6 erstreckt.
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Das als Reiblamelle ausgebildete Reibteil 2 weist einen im Wesentlichen ringscheibenförmigen Reibbelagträger 18 auf, der als stählerne oder metallische Ringscheibe ausgebildet ist, wobei sich der Reibbelagträger 18 in der von den radialen Richtungen 8, 10 aufgespannten Zeichnungsebene erstreckt. Der Reibbelagträger 18 weist einen in radiale Richtung 10 nach innen weisenden inneren Rand 20 und einen in radiale Richtung 8 nach außen weisenden äußeren Rand 22 auf. Am inneren Rand 20 ist ein Mitnahmeprofil 24, vorzugsweise eine Innenverzahnung, vorgesehen, wobei das Mitnahmeprofil 24 in 1 lediglich schematisch anhand einer gestrichelten Linie angedeutet ist. Das Mitnahmeprofil 24 dient der drehfesten Verbindung des Reibteils 2 mit einem Lamellenträger, hier einem Innenlamellenträger, ermöglicht jedoch ein axiales Verschieben des Reibteils 2 in den axialen Richtungen 4, 6 entlang des nicht dargestellten Lamellenträgers. Bei dem vorliegenden Reibteil 2 handelt es sich somit um eine Innenlamelle. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass es sich bei dem erfindungsgemäßen Reibteil 2 ebenso um eine Außenlamelle handeln könnte, bei der das Mitnahmeprofil 24, vorzugsweise eine Außenverzahnung, dann an dem äußeren Rand 22 vorgesehen wäre.
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An der dem Betrachter zugewandten Vorderseite des Reibbelagträgers 18, die in axialer Richtung 4 nach vorne weist, sowie an der dem Betrachter abgewandten Rückseite des Reibbelagträgers 18, die in axialer Richtung 6 nach hinten weist, ist jeweils ein Reibbelag 26 angeordnet, bei dem es sich in der dargestellten Ausführungsform um einen Papierreibbelag handelt, der auf den Reibbelagträger 18 aufgeklebt wurde. Nachstehend wird lediglich der Aufbau des Reibbelags 26 auf der Vorderseite des Reibbelagträgers 18 beschrieben, diese Beschreibung gilt jedoch entsprechend für den Reibbelag auf der dem Betrachter abgewandten Rückseite des Reibbelagträgers 18. Der Reibbelag 26 ist als sogenannter segmentierter Reibbelag 26 ausgebildet und setzt sich aus mehreren voneinander beabstandeten Reibbelagsegmenten 28, 30, 32, 34 zusammen. Bezogen auf die radialen Richtungen 8, 10 werden die Reibbelagsegmente 28, 30, 32, 34 nachstehend auch als innere Reibbelagsegmente 28, zwischenliegende Reibbelagsegmente 30, 32 und äußere Reibbelagsegmente 34 bezeichnet, wie dies später näher erläutert wird.
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Die Reibbelagsegmente 28, 30, 32, 34 des Reibbelags 26 bilden gemeinsam eine im Wesentlichen ringförmige Reibfläche 36 aus, die dem Reibbelagträger 18 abgewandt ist, in axiale Richtung 4 weist und dem Betrachter von 1 zugewandt ist. Die somit ebenfalls segmentiert ausgebildete Reibfläche 36 weist einen kreisförmigen Innenrand 38, der in radialer Richtung 10 nach innen weist, und einen kreisförmigen Außenrand 40 auf, der in radialer Richtung 8 nach außen weist. Während der Außenrand 40 im Wesentlichen mit dem äußeren Rand 22 des Reibbelagträgers 18 übereinstimmt, ist der Innenrand 38 der Reibfläche 36 in radialer Richtung 8 von dem inneren Rand 20 des Reibbelagträgers 18 beabstandet. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen dem Außenrand 40 und dem äußeren Rand 22 kleiner als der Abstand zwischen dem Innenrand 38 und dem inneren Rand 20. Dabei erstreckt sich der Innenrand 38 entlang eines ersten Umfangkreises mit einem ersten Umfangskreisradius, während sich der Außenrand 40 der Reibfläche 36 entlang eines zweiten Umfangkreises mit einem zweiten Umfangskreisradius erstreckt. Die beiden Umfangskreise sind dabei konzentrisch zueinander angeordnet, wobei der erste Umfangskreisradius kleiner als der zweite Umfangskreisradius ist.
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Wie bereits zuvor erläutert, setzt sich der Reibbelag 26 aus mehreren voneinander beabstandeten Reibbelagsegmenten 28, 30, 32, 34 zusammen, so dass zwischen den Reibbelagsegmenten 28, 30, 32, 34 ein Nutmuster entsteht, das in der Reibfläche 36 ausgebildet ist und nachstehend insbesondere unter Bezugnahme auf 2 eingehender beschrieben wird. So ist in der Reibfläche 36 eine innenliegende umlaufende Nut 42 vorgesehen. Darüber hinaus ist in der ringförmigen Reibfläche 36 eine außenliegende umlaufende Nut 44 vorgesehen. In radialer Richtung 8, 10 zwischen der innenliegenden umlaufenden Nut 42 und der außenliegenden umlaufenden Nut 44 ist ferner mindestens eine zwischenliegende umlaufende Nut 46 in der ringförmigen Reibfläche 36 vorgesehen. Alle umlaufenden Nuten 42, 44, 46 erstrecken sich in Umfangsrichtung 12, 14 durchgehend über die Reibfläche 36, wobei die umlaufenden Nuten 42, 44, 46 jeweils in Umfangsrichtung 12, 14 geschlossen, das heißt ringförmig, ausgebildet sind. Wenngleich die innenliegende umlaufende Nut 42 bezogen auf die radiale Richtung 8, 10 am dichtesten an dem Innenrand 38 der Reibfläche 36 angeordnet ist, so sind der Innenrand 38 und die innenliegende umlaufende Nut 42 dennoch in radialer Richtung 8, 10 voneinander beabstandet angeordnet. Man kann auch davon sprechen, dass die innenliegende umlaufende Nut 42 nicht an den Innenrand 38 der ringförmigen Reibfläche 36 angrenzt, so dass keine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen dem Innenrand 38 und der innenliegenden umlaufenden Nut 42 besteht. Ferner ist die außenliegende umlaufende Nut 44 zwar am dichtesten an dem Außenrand 40 der Reibfläche 36 angeordnet, jedoch ist auch die außenliegende umlaufende Nut 44 in radialer Richtung 8, 10 von dem Außenrand 40 der Reibfläche 36 beabstandet, so dass die außenliegende umlaufende Nut 44 nicht an den Außenrand 40 der Reibfläche 36 angrenzt und mithin keine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen dem Außenrand 40 und der außenliegenden umlaufenden Nut 44 besteht. Nichtsdestotrotz besteht eine mittelbare Strömungsverbindung zwischen dem Innenrand 38 und der innenliegenden umlaufenden Nut 42 sowie eine mittelbare Strömungsverbindung zwischen der außenliegenden umlaufenden Nut 44 und dem Außenrand 40, worauf später nochmals näher eingegangen werden soll. Darüber hinaus ist eine Strömungsverbindung zwischen den einander benachbarten umlaufenden Nuten 42, 46 und 46, 44 vorgesehen. Mit anderen Worten besteht in dem vorliegenden Beispiel eine Strömungsverbindung zwischen der innenliegenden umlaufenden Nut 42 und der zwischenliegenden umlaufenden Nut 46 sowie zwischen der zwischenliegenden umlaufenden Nut 46 und der außenliegenden umlaufenden Nut 44, worauf später ebenfalls nochmals näher eingegangen werden soll.
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Die umlaufenden Nuten 42, 44, 46 erstrecken sich jeweils zickzack- oder wellenförmig zwischen radial innenliegenden Umlenkpunkten 48, 50, 52 und radial außenliegenden Umlenkpunkten 54, 56, 58. Dabei weist die innenliegende umlaufende Nut 42 mehrere geradlinige erste Nutabschnitte 60 auf, die sich in Umfangsrichtung 12 von den radial innenliegenden Umlenkpunkten 48 zu den radial außenliegenden Umlenkpunkten 54 erstrecken. Darüber hinaus weist die innenliegende umlaufende Nut 42 mehrere geradlinige zweite Nutabschnitte 62 auf, die sich in dieselbe Umfangsrichtung 12 von den radial außenliegenden Umlenkpunkten 54 zu den radial innenliegenden Umlenkpunkten 48 erstrecken, so dass eine zickzackförmige radial innenliegende umlaufende Nut 42 ausgebildet ist. Entsprechendes gilt für die beiden anderen umlaufenden Nuten 44, 46. So weist die außenliegende umlaufende Nut 44 mehrere geradlinige erste Nutabschnitte 64 auf, die sich in Umfangsrichtung 12 von den radial innenliegenden Umlenkpunkten 50 zu den radial außenliegenden Umlenkpunkten 56 erstrecken, während ferner mehrere geradlinige zweite Nutabschnitte 66 vorgesehen sind, die sich von den radial außenliegenden Umlenkpunkten 56 zu den radial innenliegenden Umlenkpunkten 50 erstrecken. In entsprechender Weise weist die zwischenliegende umlaufende Nut 46 mehrere geradlinige erste Nutabschnitte 68 auf, die sich in Umfangsrichtung 12 von den innenliegenden Umlenkpunkten 52 zu den außenliegenden Umlenkpunkten 58 erstrecken, während ferner geradlinige zweite Nutabschnitte 70 vorgesehen sind, die sich in derselben Umfangsrichtung 12 von den außenliegenden Umlenkpunkten 58 zu den innenliegenden Umlenkpunkten 52 erstrecken.
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Die ersten und zweiten Nutabschnitte 60, 62 der innenliegenden umlaufenden Nut 42 schließen einen inneren Winkel α ein, die ersten und zweiten Nutabschnitte 64, 66 der zwischenliegenden umlaufenden Nut 46 schließen einen inneren Winkel β ein und die ersten und zweiten Nutabschnitte 64, 66 der außenliegenden umlaufenden Nut 44 schließen einen inneren Winkel γ ein. Für alle inneren Winkel α, β, γ gilt, dass diese durch eine Radiale (nicht dargestellt) halbiert sind, außerdem sind die genannten Winkel α, β, γ kleiner als 100° oder kleiner als oder gleich 90°. Darüber hinaus gilt, dass der innere Winkel zwischen dem ersten und zweiten Nutabschnitt einer der umlaufenden Nuten größer als der innere Winkel zwischen dem ersten und zweiten Nutabschnitt einer in radialer Richtung 10 weiter innen angeordneten umlaufenden Nut ist. Mit anderen Worten ist der Winkel γ größer als der Winkel β, während der Winkel β größer als der Winkel α ist.
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Die innenliegenden Umlenkpunkte 48, 50, 52 sind jeweils auf einem inneren Kreis 72, 74, 76 angeordnet, während die außenliegenden Umlenkpunkte 54, 56, 58 jeweils auf einem äußeren Kreis 78, 80, 82 angeordnet sind. Sämtliche genannten Kreise 72 bis 82 sind konzentrisch zueinander und konzentrisch zu den zuvor erwähnten Umfangskreisen des Innenrands 38 und des Außenrands 40 angeordnet. Aus 2 ist ferner ersichtlich, dass die außenliegenden Umlenkpunkte einer umlaufenden Nut den innenliegenden Umlenkpunkten einer benachbarten umlaufenden Nut entsprechen. Im vorliegenden Fall bedeutet dies, dass die außenliegenden Umlenkpunkte 54 der innenliegenden umlaufenden Nut 42 den innenliegenden Umlenkpunkten 52 der zwischenliegenden umlaufenden Nut 46 entsprechen, während die außenliegenden Umlenkpunkte 58 der zwischenliegenden umlaufenden Nut 46 den innenliegenden Umlenkpunkten 50 der außenliegenden umlaufenden Nut 44 entsprechen. Dank dieser Konstellation besteht eine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen den einander benachbarten umlaufenden Nuten 42, 46 und den einander benachbarten umlaufenden Nuten 46, 44, zumal die einander benachbarten Nuten 42 und 46 bzw. 46 und 44 unmittelbar aneinander angrenzen. Nichtsdestotrotz ist hier auch eine alternative Ausgestaltung möglich, auf die später nochmals näher eingegangen werden soll. In der dargestellten Ausführungsform fallen somit auch der innere Kreis 76 und der äußere Kreis 78 zusammen. Entsprechendes gilt für den inneren Kreis 74 und den äußeren Kreis 82.
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Wie bereits zuvor beschrieben, sind die innenliegende umlaufende Nut 42 und der Innenrand 38 der ringförmigen Reibfläche 36 in radialer Richtung 8, 10 voneinander beabstandet, so dass diese nicht aneinander angrenzen und somit keine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen der innenliegenden umlaufenden Nut 42 und dem Innenrand 38 der Reibfläche 36 besteht. Nichtsdestotrotz ist zwischen der innenliegenden umlaufenden Nut 42 und dem Innenrand 38 der Reibfläche 36 eine Strömungsverbindung vorgesehen, wobei zu diesem Zweck mehrere Innenrandnuten 84 in der Reibfläche 36 vorgesehen sind. Die Innenrandnuten 84 sind geradlinig ausgebildet und erstrecken sich jeweils entlang einer Radialen 86. Dabei erstrecken sich die Innenrandnuten 84 ausgehend von dem Innenrand 38 in radialer Richtung 8 bis in die innenliegende umlaufende Nut 42, wobei die Innenrandnuten 84 an Einmündungspunkten 88 in die innenliegende umlaufende Nut 42 münden. Wie aus 2 in Verbindung mit 1 ersichtlich, ist dabei jeder der Innenrandnuten 84 ein eigener Einmündungspunkt 88 zugeordnet, das heißt, an jedem der Einmündungspunkte 88 mündet lediglich eine Innenrandnut 84 in die innenliegende umlaufende Nut 42. Darüber hinaus endet jede der Innenrandnuten 84 an der innenliegenden umlaufenden Nut 42, so dass die Innenrandnuten 84 nicht in radialer Richtung 8 über die innenliegende umlaufende Nut 42 hervorstehen. Aus 2 ist ferner ersichtlich, dass die Einmündungspunkte 88 jeweils den innenliegenden Umlenkpunkten 48 der innenliegenden umlaufenden Nut 42 entsprechen, wobei jedem der innenliegenden Umlenkpunkte 48, die nunmehr zusätzlich die Einmündungspunkte 88 ausbilden, jeweils eine Innenrandnut 84 zugeordnet ist, wie dies insbesondere aus 1 hervorgeht. Des Weiteren weisen die Innenrandnuten 84 jeweils eine Länge li auf, die mindestens 2,5 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm, besonders bevorzugt mindestens 4 mm, beträgt. Die Länge li der Innenrandnut 84 bezeichnet hierbei die Länge desjenigen Abschnitts der Innenrandnut 84, der ausschließlich von der Innenrandnut 84 gebildet ist, also nicht notgedrungen den Abstand zwischen dem Innenrand 38 und dem Einmündungspunkt 88 in radialer Richtung 8, 10.
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Wie bereits zuvor erwähnt, ist die außenliegende umlaufende Nut 44 in radialer Richtung 8, 10 von dem Außenrand 40 der Reibfläche 36 beabstandet, so dass diese nicht aneinander angrenzen und somit keine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen der außenliegenden umlaufenden Nut 44 und dem Außenrand 40 der Reibfläche 36 besteht. Nichtsdestotrotz ist zwischen der außenliegenden umlaufenden Nut 44 und dem Außenrand 40 der Reibfläche 36 eine mittelbare Strömungsverbindung vorgesehen, wobei zu diesem Zweck mehrere Außenrandnuten 90 in der Reibfläche 36 vorgesehen, sind. Die Außenrandnuten 90 sind jeweils geradlinig ausgebildet und erstrecken sich entlang einer Radialen 92. Dabei erstrecken sich die Außenrandnuten 90 ausgehend von dem Außenrand 40 der Reibfläche 36 in radialer Richtung 10 nach innen bis zu der außenliegenden umlaufenden Nut 44, wo die Außenrandnuten 90 an Einmündungspunkten 94 in die außenliegende umlaufende Nut 44 münden. Dabei ist jeder der Außenrandnuten 90 ein eigener Einmündungspunkt 94 zugeordnet, das heißt, an jedem der Einmündungspunkte 94 mündet lediglich eine Außenrandnut 90 in die außenliegende umlaufende Nut 44 ein. Auch die Außenrandnuten 90 enden an dem jeweiligen Einmündungspunkt 94, 50 dass die Außenrandnuten 90 nicht in radialer Richtung 10 über die außenliegende umlaufende Nut 44 hervorstehen. Aus den Figuren ist ferner ersichtlich, dass die Einmündungspunkte 94 der Außenrandnuten 90 den außenliegenden Umlenkpunkten 56 der außenliegenden umlaufenden Nut 44 entsprechen, wobei jedem der außenliegenden Umlenkpunkte 56 der außenliegenden umlaufenden Nut 44, die nunmehr auch die Einmündungspunkte 94 ausbilden, jeweils eine Außenrandnut 90 zugeordnet ist, wie dies insbesondere aus 1 hervorgeht. Die Außenrandnuten 90 weisen dabei eine Länge la auf, die mindestens 2,5 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm, besonders bevorzugt mindestens 4 mm, beträgt, wobei die Länge la der Außenrandnut 90 hierbei die Länge desjenigen Abschnitts der Außenrandnut 90 beschreibt, der ausschließlich von der Außenrandnut 90 gebildet ist, also nicht den Abstand zwischen dem Außenrand 40 und dem außenliegenden Umlenkpunkt 56 bzw. dem Einmündungspunkt 94 in radialer Richtung 8, 10.
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Bevor näher auf die Einteilung bzw. Unterteilung der Reibfläche 36 eingegangen wird, sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass alle umlaufenden Nuten 42, 44, 46 jeweils dieselbe Anzahl an innenliegenden Umlenkpunkten 48, 50, 52 und dieselbe Anzahl an radial außenliegenden Umlenkpunkten 54, 56, 58 aufweisen. Darüber hinaus sei erwähnt, dass sämtliche dargestellten Nuten, also die innenliegende umlaufende Nut 42, die außenliegende umlaufende Nut 44, die zwischenliegende umlaufende Nut 46, die Innenrandnuten 84 und die Außenrandnuten 90 die gleiche Strömungsquerschnittsgröße, vorzugsweise auch die gleiche Strömungsquerschnittsform, aufweisen.
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Die ringförmige Reibfläche 36 wird durch die umlaufenden Nuten 42, 46, 44 in vier Reibflächenabschnitte unterteilt, nämlich in einen inneren Reibflächenabschnitt 96, der in radialer Richtung 10 innerhalb der innenliegenden umlaufenden Nut 42 angeordnet ist, einen ersten zwischenliegenden Reibflächenabschnitt 98, der in radialer Richtung 8, 10 zwischen der innenliegenden umlaufenden Nut 42 und der zwischenliegenden umlaufenden Nut 46 ausgebildet ist, einen zweiten zwischenliegenden Reibflächenabschnitt 100, der in radialer Richtung 8, 10 zwischen der zwischenliegenden umlaufenden Nut 46 und der außenliegenden umlaufenden Nut 44 angeordnet ist, und einen äußeren Reibflächenabschnitt 102, der in radialer Richtung 8 außerhalb der außenliegenden umlaufenden Nut 44 ausgebildet ist. Mit anderen Worten wird der innere Reibflächenabschnitt 96 von den inneren Reibbelagsegmenten 28, der erste zwischenliegende Reibflächenabschnitt 98 von den zwischenliegenden Reibbelagsegmenten 30, der zweite zwischenliegende Reibflächenabschnitt 100 von den zwischenliegenden Reibbelagsegmenten 32 und der äußere Reibflächenabschnitt 102 von den äußeren Reibbelagsegmenten 34 gebildet. Die Reibflächenabschnitte 96, 98, 100, 102 weisen jeweils eine effektive Reibflächenabschnittsgröße auf. Die effektive Reibflächenabschnittsgröße bezeichnet hierbei die Größe der Fläche des jeweiligen Reibflächenabschnitts 96, 98, 100 bzw. 102, die tatsächlich in Reibeingriff mit einer angrenzenden oder benachbarten Lamelle innerhalb der reibschlüssig arbeitenden Einrichtung bringbar ist. Mithin zählt die Fläche der bereits zuvor beschriebenen Nuten nicht zu der effektiven Reibflächenabschnittsgröße. Den Reibflächenabschnitten 96, 98, 100 und 102 ist dabei jeweils eine gemeinsame vorbestimmte Reibflächenabschnitts-Sollgröße zugeordnet, wobei die effektive Reibflächenabschnittsgröße jedes einzelnen Reibflächenabschnitts 96, 98, 100, 102 maximal 3%, vorzugsweise maximal 2,5%, besonders bevorzugt maximal 1%, von der gemeinsamen vorbestimmten Reibflächenabschnitts-Sollgröße abweicht. Man kann demzufolge auch davon sprechen, dass die effektiven Reibflächenabschnittsgrößen der vier Reibflächenabschnitte 96, 98, 100, 102 einander im Wesentlichen entsprechen bzw. nur geringfügig voneinander abweichen. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch das temperaturbedingte Verschleißverhalten des Reibteils 2, insbesondere des Reibbelags 26, verbessert werden kann.
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Der innere Reibflächenabschnitt 96 ist durch die bereits zuvor beschriebenen Innenrandnuten 84 in innere Reibflächenteilabschnitte 104 unterteilt, die untereinander die gleiche Form und Größe aufweisen, wobei die inneren Reibflächenteilabschnitte 104 von der dem Reibbelagträger 18 abgewandten Seite der inneren Reibbelagsegmente 28 gebildet werden. Die inneren Reibflächenteilabschnitte 104 sind dabei vorzugsweise hausförmig ausgebildet und folgen in Umfangsrichtung 12, 14 aufeinander. Der erste zwischenliegende Reibflächenabschnitt 98 ist wiederum durch die unmittelbar aneinander angrenzende innenliegende umlaufende Nut 42 und die zwischenliegende umlaufende Nut 46 in erste zwischenliegende Reibflächenteilabschnitte 106 unterteilt, die untereinander wiederum die gleiche Form und Größe aufweisen, wobei die ersten zwischenliegenden Reibflächenteilabschnitte 106 von der dem Reibbelagträger 18 abgewandten Seite der zwischenliegenden Reibbelagsegmente 30 gebildet werden. Die ersten zwischenliegenden Reibflächenteilabschnitte 106 sind dabei viereckig oder/und rautenförmig ausgebildet. Indem die zwischenliegende umlaufende Nut 46 und die außenliegende umlaufende Nut 44 unmittelbar aneinander angrenzen, ist auch der zweite zwischenliegende Reibflächenabschnitt 100 in zweite zwischenliegende Reibflächenteilabschnitte 108 unterteilt, die untereinander die gleiche Form und Größe aufweisen, wobei die zweiten zwischenliegenden Reibflächenteilabschnitte 108 von der dem Reibbelagträger 18 abgewandten Seite der zwischenliegenden Reibbelagsegmente 42 gebildet werden. Die zweiten zwischenliegenden Reibflächenteilabschnitte 108 sind wiederum viereckig oder/und rautenförmig ausgebildet und folgen in Umfangsrichtung 12, 14 aufeinander. Auch der äußere Reibflächenabschnitt 102 ist in äußere Reibflächenteilabschnitte 110 unterteilt, wobei diese Unterteilung aufgrund der vorhandenen Außenrandnuten 90 erfolgt und die äußeren Reibflächenteilabschnitte 110 untereinander wiederum die gleiche Form und Größe aufweisen. So werden die äußeren Reibflächenteilabschnitte 110 von der dem Reibbelagträger 18 abgewandten Seite der äußeren Reibbelagsegmente 34 gebildet, wobei die äußeren Reibflächenteilabschnitte 110 hausförmig ausgebildet sind und in Umfangsrichtung 12, 14 aufeinander folgen. Um die zuvor erwähnte, in etwa identische Größe bei den Reibflächenabschnitten 96, 98, 100, 102 zu erzielen, weist jeder der Reibflächenteilabschnitte 104, 106, 108, 110 eine effektive Reibflächenteilabschnittsgröße auf, die maximal 3%, maximal 2,5% oder maximal 1% von einer gemeinsamen vorbestimmten Reibflächenteilabschnitts-Sollgröße abweicht. Mit anderen Worten weisen alle Reibflächenteilabschnitte 104, 106, 108, 110 in etwa dieselbe effektive Reibflächenteilabschnittsgröße auf, selbst wenn die Formen der unterschiedlichen Reibflächenteilabschnitte 104, 106, 108, 110 voneinander abweichen sollten.
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Wenngleich dies in den 1 und 2 nicht gezeigt ist, so können neben der innenliegenden umlaufenden Nut 42, der außenliegenden umlaufenden Nut 44, der mindestens einen zwischenliegenden umlaufenden Nut 46, den Innenrandnuten 84 und den Außenrandnuten 90 weitere Vertiefungen, also weitere Nuten, Aussparungen oder ähnliches in der Reibfläche 36 vorgesehen sein. In diesem Fall sollten alle Nuten 42, 44, 46, 84, 90 und die gegebenenfalls vorhandenen weiteren Vertiefungen in der Reibfläche 36 in der Draufsicht nach 1 eine Gesamtnutfläche haben bzw. ausbilden, die zu mindestens 90%, vorzugsweise zu mindestens 95%, besonders bevorzugt zu mindestens 99%, von den Nuten 42, 44, 46, 84, 90 und den gegebenenfalls vorhandenen, später näher beschriebenen Zwischennuten gebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform wird die Gesamtnutfläche zu 100% von den Nuten 42, 44, 46, 84 und 90 gebildet, das heißt, es sind keine weiteren Vertiefungen neben den genannten Nuten 42, 44, 46, 84 und 90 in der Reibfläche 36 enthalten, die die Gesamtnutfläche vergrößern könnten.
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Wie bereits zuvor erwähnt, könnte das in den 1 und 2 dargestellte Nutmuster auch durch sogenannte Zwischennuten ergänzt werden. Bei dieser Ausführungsform wären die einander benachbarten umlaufenden Nuten 42 und 46 bzw. 46 und 44 voneinander beabstandet, wobei die außenliegenden Umlenkpunkte 54 bzw. 58 und die innenliegenden Umlenkpunkte 52 bzw. 50 der einander benachbarten umlaufenden Nuten 42 und 46 bzw. 46 und 44 jeweils über eine einzelne Zwischennut strömungsverbunden sind. Eine solche Zwischennut würde sich vorzugsweise geradlinig entlang einer Radialen zwischen den miteinander in Strömungsverbindung stehenden innenliegenden und außenliegenden Umlenkpunkten der einander benachbarten umlaufenden Nuten erstrecken und vorzugsweise auch an dem jeweiligen innen- oder außenliegenden Umlenkpunkt enden. Es hat sich gezeigt, dass durch derartige Zwischennuten eine höhere Verschleißfestigkeit und eine Reduzierung des Schleppmoments bewirkt werden kann. Darüber hinaus sollte jede der Zwischennuten jeweils zwei eigene Einmündungspunkte an den einander benachbarten umlaufenden Nuten 42 und 46 bzw. 46 und 44 aufweisen.
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Wenngleich nicht ohne Weitere aus den Figuren ersichtlich, so kann der Reibbelagträger 18 und somit auch das gesamte Reibteil 2 in axialer Richtung 4, 6 elastisch zusammengedrückt werden. Zu diesem Zweck weist der Reibbelagträger 18 einen in Umfangsrichtung 12, 14 wellenförmigen Verlauf auf. So kann der wellenförmige Verlauf vorzugsweise zwei bis sechs Wellenberge und zwei bis sechs Wellentäler aufweisen. In der dargestellten Ausführungsform weist der wellenförmige Verlauf maximal zwei Wellenberge und maximal zwei Wellentäler auf. Alternativ können maximal drei Wellenberge und maximal drei Wellentäler vorgesehen sein, um eine kippsichere Abstützung des Reibteils 2 in axialer Richtung 4, 6 an einer benachbarten Lamelle zu erzielen. Unabhängig von der jeweils gewählten Ausführungsvariante ermöglicht die elastische Zusammendrückbarkeit in axialer Richtung 4, 6 ein Auseinanderdrücken des Lamellenpakets bei geöffneter Kupplung aufgrund der Rückstellkraft des Reibbelagträgers 18 bzw. des Reibteils 2 in axialer Richtung 4, 6. Mithin ist die Separierung und Lüftung der Lamellen des Lamellenpakets erleichtert.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Reibteil
- 4
- axiale Richtung
- 6
- axiale Richtung
- 8
- radiale Richtung
- 10
- radiale Richtung
- 12
- Umfangsrichtung
- 14
- Umfangsrichtung
- 16
- Drehachse
- 18
- Reibbelagträger
- 20
- innerer Rand
- 22
- äußerer Rand
- 24
- Mitnahmeprofil
- 26
- Reibbelag
- 28
- innere Reibbelagsegmente
- 30
- zwischenliegende Reibbelagsegmente
- 32
- zwischenliegende Reibbelagsegmente
- 34
- äußere Reibbelagsegmente
- 36
- Reibfläche
- 38
- Innenrand
- 40
- Außenrand
- 42
- innenliegende umlaufende Nut
- 44
- außenliegende umlaufende Nut
- 46
- zwischenliegende umlaufende Nut
- 48
- radial innenliegende Umlenkpunkte
- 50
- radial innenliegende Umlenkpunkte
- 52
- radial innenliegende Umlenkpunkte
- 54
- radial außenliegende Umlenkpunkte
- 56
- radial außenliegende Umlenkpunkte
- 58
- radial außenliegende Umlenkpunkte
- 60
- erste Nutabschnitte
- 62
- zweite Nutabschnitte
- 64
- erste Nutabschnitte
- 66
- zweite Nutabschnitte
- 68
- erste Nutabschnitte
- 70
- zweite Nutabschnitte
- 72
- innerer Kreis
- 74
- innerer Kreis
- 76
- innerer Kreis
- 78
- äußerer Kreis
- 80
- äußerer Kreis
- 82
- äußerer Kreis
- 84
- Innenrandnuten
- 86
- Radiale
- 88
- Einmündungspunkte
- 90
- Außenrandnuten
- 92
- Radiale
- 94
- Einmündungspunkte
- 96
- innerer Reibflächenabschnitt
- 98
- erster zwischenliegender Reibflächenabschnitt
- 100
- zweiter zwischenliegender Reibflächenabschnitt
- 102
- äußerer Reibflächenabschnitt
- 104
- innere Reibflächenteilabschnitte
- 106
- erste zwischenliegende Reibflächenteilabschnitte
- 108
- zweite zwischenliegende Reibflächenteilabschnitte
- 110
- äußere Reibflächenteilabschnitte
- α
- innere Winkel
- β
- innere Winkel
- γ
- innere Winkel
- la
- Länge
- li
- Länge
