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Die Erfindung betrifft eine Reibbelaglamelle für eine Lamellenkupplung oder eine Lamellenbremse eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine entsprechende Lamellenkupplung und eine entsprechende Lamellenbremse.
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Im Stand der Technik sind Lamellenkupplungen und Lamellenbremsen bekannt, die jeweils eine Vielzahl von ringförmigen Reibbelaglamellen umfassen. Dabei ist üblicherweise eine erste Gruppe mit innenverzahnten Lamellen drehfest mit einem Lamellenträger verbunden, während eine zweite Gruppe mit außenverzahnten Lamellen drehfest mit einer Nabe verbunden ist. Die beiden Gruppen sind dabei in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar und können in reibschlüssige Verbindung gebracht werden. Derartige Reibbelaglamellen sind üblicherweise schichtartig aufgebaut mit einem beispielsweise aus Stahl bestehenden Trägerblech sowie mit mindestens einem Reibbelag, der auf einer Ringfläche des Trägerblechs angeordnet und im Allgemeinen unlösbar mit dem Trägerblech verbunden ist. Der Reibbelag besteht oftmals aus einer Faserstoffmasse, die aus einem papierhaltigen Material hergestellt ist, oder auch aus Carbon. Praktische Verwendung finden sowohl einseitig als auch beidseitig mit Reibbelag belegte Lamellen. Bei einseitig belegten Lamellen arbeiten jeweils zwei einander benachbarte Lamellen zusammen, indem der Reibbelag der einen Lamelle in eingerücktem Zustand mit dem Trägerblech der anderen Lamelle in Kontakt gelangt. Bei doppelseitig belegten Lamellen ist jeweils eine doppelseitig belegte Lamelle zwischen zwei benachbarten, unbelegten Lamellen angeordnet. Bei einem Schaltvorgang der Lamellenkupplung oder einem Bremsvorgang der Lamellenbremse können sehr hohe Reibleistungen in den Lamellen auftreten, die zu einer starken Temperaturerhöhung führen. Zur Abführung der entstehenden Wärme ist üblicherweise eine Anströmung der Lamellen mit einem geeigneten Kühl- bzw. Schmiermittel vorgesehen. Zumeist wird der Kühlölstrom den Lamellen radial von deren Innendurchmesser her zugeleitet und durchströmt das Lamellenpaket durch in die Reibbeläge eingefräste oder eingeprägte Nuten von innen nach außen. Dabei sind zahlreiche unterschiedliche geometrische Ausbildungen für Reibbelagnuten bekannt. Als Grundmuster seien hier z.B. sogenannte Waffelnuten, Radialnuten und Tangentialnuten genannt. Häufig werden verschiedene Nutformgrundmuster auch miteinander kombiniert.
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In diesem Zusammenhang beschreibt die
US 5,335,765 eine nasslaufende Reibbelaglamelle für eine Automatgetriebekupplung, bei der zwei in die Reibflächen eingeprägte Nutensätze vorgesehen sind. Die Nuten beider Nutensätze sind auf dem Umfang der Reibfläche symmetrisch verteilt. Jede Nut der beiden Nutensätze erstreckt sich in einem bezüglich der Drehrichtung zur Radialen schräg nach rückwärts geneigten Winkel vom Innenrand der Reibfläche zum Außenrand der Reibfläche. Das Kühlöl zum Wärmeabtransport wird vom Innendurchmesser der Reibflächen her in die Nuten eingebracht. Zur Erzielung eines schnellen Kühlölflusses von innen nach außen ist der Neigungswinkel der Nuten des zweiten Nutensatzes größer als der Neigungswinkel der Nuten des ersten Nutensatzes, wobei jede der zweiten Nuten in eine erste Nut mündet und sich von dieser Stelle aus zum Außendurchmesser der Reibfläche erstreckt. Die ersten und zweiten Nuten treffen sich nahe am Innendurchmesser der Reibfläche, wobei der für den Kühlöldurchfluß verfügbare Eintrittsquerschnitt für das Kühlöl radial in die Reibbelaglamelle dem freien Querschnitt der ersten Nuten am Reibflächeninnendurchmesser entspricht. Der Austrittsquerschnitt für das Kühlöl entspricht der Summe der freien Querschnitte der ersten und zweiten Nuten am Reibflächenaußendurchmesser und ist in etwa doppelt so groß wie der Kühlöleintrittsquerschnitt. Bezogen auf die Reibbelagfläche ist der Nutanteil insgesamt relativ klein. Entsprechend der Ausrichtung der beiden Nutensätze weist diese Reibbelaglamelle eine Vorzugsdrehrichtung auf und ist ohne funktionelle Einbußen nur entlang dieser einen Drehrichtung verwendbar.
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Aus der
DE 44 32 624 C1 ist ein auf einem axial verschiebbaren Kolben angebrachter Reibbelag für eine Wandlerüberbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers bekannt, der eine Vielzahl von Nuten bzw. Vertiefungen zum Durchfluss von Kühlöl aufweist, die sich dem radial äußeren und dem radial inneren Rand des Reibbelags in Umfangsrichtung über einen definierten Winkel mit sich änderndem radialem Abstand zur Drehachse des Reibbelags erstrecken. Dabei ändert jede Nut bzw. Vertiefung zwischen je einem Zulauf und einem Ablauf für das Kühlöl ihre Erstreckungsrichtung zumindest einmal derart, dass deren Radialkomponente entgegengesetzt zu derjenigen vor der Änderung ausgerichtet ist. Am Umfang verteilt sind am Außendurchmesser des Reibbelags nur wenige Einlässe und am Innendurchmesser des Reibbelags nur wenige Auslässe vorhanden. Die Ein- und Auslässe der Nuten verlaufen dabei senkrecht zur Drehrichtung. Im Nutverlauf jeder Nut vom radial äußeren zum radial inneren Rand des Reibbelags sind im Nutquerschnitt Taschen zur Zwischenspeicherung von Kühlöl angeordnet. Entsprechend erweitert sich der Nutquerschnitt im Nutverlauf abschnittsweise und verjüngt sich anschließend im weiteren Nutverlauf wieder. Der Einlass- und Auslassquerschnitt der einzelnen Nuten ist gleich. Durch diese Nutausbildung soll eine möglichst gleichmäßige Kühlung der Reibbelagfläche erzielt werden, ohne dafür einen vergleichsweise großen Kühlöldurchfluss zu benötigen.
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Die bekannten Reibbelaglamellen sind jedoch insofern nachteilbehaftet, als dass diese dem Zielkonflikt zwischen Kühlöldurchflussmenge durch die Nuten und Kühlölverweildauer in den Nuten nicht ideal gerecht werden. Entweder fließt das Kühlöl zu schnell durch die Lamellen, so dass nicht ausreichend Wärme von den Lamellen an das Kühlöl abgegeben werden kann, oder aber das Kühlöl verbleibt zu lange zwischen den Lamellen, so dass es über seine zulässige Grenztemperatur aufgeheizt wird. Ein weiterer Nachteil der meistgenutzten Nutgeometrien ist es, dass die Öldurchströmung in Umfangsrichtung nicht symmetrisch ist. Dies bedeutet, dass das Kühlöl je nach Eintrittspunkt am Innendurchmesser der Lamelle auf unterschiedliche Durchströmwege und damit unterschiedliche Strömungswiderstände stößt, was zu einer ungleichmäßigen Kühlung der Lamellenflächen führt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Reibbelaglamelle für eine Lamellenkupplung oder eine Lamellenbremse vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Reibbelaglamelle für eine Lamellenkupplung oder eine Lamellenbremse gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
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Die Erfindung betrifft eine Reibbelaglamelle für eine Lamellenkupplung oder eine Lamellenbremse eines Kraftfahrzeugs mit zwei ringscheibenförmigen Axialflächen, wobei auf mindestens eine der zwei ringscheibenförmigen Axialflächen ein Reibbelag aufgebracht ist und wobei der Reibbelag eine Anordnung öldurchströmbarer Nuten aufweist. Die erfindungsgemäße Reibbelaglamelle zeichnet sich dadurch aus, dass die Anordnung eine zellenartige Geometrie aufweist.
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Daraus ergibt sich der Vorteil, dass Kühlöl bzw. Schmieröl, welches zum Kühlen bzw. Schmieren einer oder mehrerer erfindungsgemäßer Reibbelaglamellen verwendet wird, unabhängig vom Eintrittspunkt in die Nuten und unabhängig vom Strömungsweg durch die Nuten stets auf einen gleichmäßigen Strömungswiderstand trifft. Somit entstehen einerseits keine Bereiche auf der Reibbelaglamelle, an denen das Kühlöl bzw. Schmieröl zu schnell durch die Nuten strömt und nicht ausreichend Wärme aufnimmt, was zu einem Überhitzen der entsprechenden Bereiche der Reibbelaglamelle führen würde. Andererseits entstehen auch keine Stellen auf der Reibbelaglamelle, an denen das Kühlöl bzw. Schmieröl zu langsam durch die Nuten strömt und zuviel Wärme aufnimmt, was zu einem Überhitzen des Kühlöls bzw. Schmieröls über dessen zulässige Grenztemperatur führen würde. Durch die zellenartige Geometrie kann also eine gleichmäßige und ausreichende Kühlung über alle Bereiche der Reibbelaglamelle gewährleistet werden, wobei insbesondere das Kühlöl bzw. Schmieröl nicht über seine zulässige Grenztemperatur erhitzt und somit zerstört wird. Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass temperaturbedingte Materialspannungen der Reibbelaglamelle durch das Gewährleisten einer gleichmäßigen Temperatur über alle Bereiche der Reibbelaglamelle vermieden werden können.
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Unter dem Begriff „zellenartige Geometrie“ wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass jeweils eine bestimmte Anzahl von Nuten eine geometrische Zelle bilden. Diese Zelle stellt das Grundmuster dar, aus welchem die Anordnung der Nuten über den Reibbelag besteht. Diese Zellen bzw. dieses Grundmuster werden vielfach nebeneinander angeordnet, um die erfindungsgemäße „zellenartige Geometrie“ herzustellen. Mit anderen Worten kann man sich einen Stempel vorstellen, dessen Abdruck die Zelle bzw. das Grundmuster darstellt. Dieser Abdruck wird dann vielfach nebeneinander angeordnet, um die erfindungsgemäße „zellenartige Geometrie“ herzustellen.
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Bei der Reibbelaglamelle kann es sich gleichermaßen bevorzugt um eine Außenlamelle oder Innenlamelle der Lamellenkupplung bzw. der Lamellenbremse handeln.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zellenartige Geometrie als Sechseckgeometrie ausgebildet ist. Die zellenartige Geometrie besteht in diesem Fall also aus einem sechseckigen Grundmuster, welches vielfach wiederholt nebeneinander angeordnet wird. Die Ränder der Sechsecke werden von den Nuten gebildet. Die Sechseckgeometrie weist von allen lückenlos nebeneinander anordbaren Grundmustern das beste Verhältnis von Umfangslänge zu umschlossener Fläche auf. Da die Umfangslänge durch die Nuten gebildet wird, kann somit mit möglichst wenigen bzw. möglichst kurzen Nuten die Axialfläche der Reibbelaglamelle gekühlt werden. Dies vereinfacht die Herstellung einer derartigen Reibbelaglamelle und reduziert damit die Kosten. Gleichzeitig ist gewährleistet, dass keine übermäßigen Strömungswiderstände für das Kühlöl bzw. Schmieröl erzeugt werden, da keine scharfen Kanten mit Winkeln größer als 60° in den Strömungskanälen vorhanden sind.
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Eine derartige Sechseckgeometrie ist allgemein auch als „Wabe“ bzw. Wabengeometrie bekannt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zellenartige Geometrie als Achteckgeometrie ausgebildet ist. Bei der Achteckgeometrie wird die Axialfläche der Reibbelaglamelle durch eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Achtecke abgedeckt, wobei die Ränder der Achtecke und die Flächen zwischen den Achtecken von den Nuten gebildet werden. Da sich Achtecke nicht lückenlos auf einer Fläche nebeneinander anordnen lassen, entsteht eine sich in bei jeder Zelle wiederholende Änderung der Nutbreite. Diese Änderung der Nutbreite wiederum kann zu einer reduzierten Durchflussgeschwindigkeit des Kühlöls bzw. des Schmieröls durch die Nuten führen.
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Somit kann mittels der Achteckgeometrie also gezielt die Durchflussgeschwindigkeit reduziert werden, um beispielsweise ein vergleichsweise niederviskoses Kühlöl bzw. Schmieröl zu verwenden oder um allgemein die Verweildauer des Kühlöls bzw. Schmieröls in den Nuten zu verlängern und somit eine höhere Wärmeabfuhr in das Kühlöl bzw. Schmieröl zu ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zellenartige Geometrie als Kreisgeometrie ausgebildet ist. Ähnlich wie bei der Achteckgeometrie kann mittels der Kreise der Kreisgeometrie eine Fläche nicht lückenlos abgedeckt werden. Somit ergeben sich auch bei der Kreisgeometrie Variationen der Nutbreite, die wiederum zu einer reduzierten Durchflussgeschwindigkeit führen können. Auch bei der Kreisgeometrie werden die Ränder der Kreise bzw. die Flächen zwischen den Kreisen durch die Nuten gebildet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zellenartige Geometrie derart ausgebildet ist, dass die Nuten eine radiale Innenseite der Reibbelaglamelle mit einer radialen Außenseite der Reibbelaglamelle verbinden. Somit kann das Kühlöl bzw. das Schmieröl wahlweise von der radialen Innenseite der Reibbelaglamelle zu radialen Außenseite der Reibbelaglamelle oder umgekehrt gefördert werden. Die einzelnen Zellen sind also derart nebeneinander angeordnet, dass das Kühlöl bzw. das Schmieröl von den Nuten einer Zelle zu den Nuten einer benachbarten Zelle weiter strömen kann. Dabei wird das Kühlöl bzw. das Schmieröl entlang der Nuten über die Axialfläche geführt, so dass die Axialfläche gleichmäßig gekühlt werden kann.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Reibbelaglamelle von ihrem radialen Innendurchmesser ausgehend zum radialen Außendurchmesser durchströmt wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Zentrifugalkraft eine Förderwirkung auf das Kühlöl bzw. auf das Schmieröl unterstützt, womit auf eine vergleichsweise leistungsstarke und teure Pumpe verzichtet werden kann. Zudem wird das aufgeheizte Kühlöl bzw. Schmieröl nach dem Austreten aus den Nuten tropfenweise abgeschleudert, wodurch sich eine besonders effektive Kühlung ergibt, da die einzelnen, vergleichsweise kleinen Tropfen eine vergleichsweise große Oberfläche je Volumenmenge aufweisen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Reibbelag mittels zusätzlicher Segmentierungsnuten segmentiert ist. Die Segmentierungsnuten segmentieren, also trennen, den Reibbelag in zwei oder mehr einzelne Reibbelagsegmente, die untereinander nicht verbunden sind. Daraus ergibt sich herstellungsseitig der Vorteil, dass weniger Reibbelag als Abfall anfällt, da der Gesamtbedarf an Reibbelag für die Axialfläche nicht als Einzelstück vorliegen muss und auch kleinere Reststücke des Reibbelags noch verwendet werden können, um ein einzelnes Reibbelagsegment herzustellen.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Nuten in den Reibbelag geprägt, geschliffen bzw. gefräst werden. Diese drei Möglichkeiten der Herstellung haben sich gleichermaßen als schnell, kostengünstig und ausreichend präzise erwiesen.
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Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Segmentierungsnuten bevorzugt Lücken im Reibbelag darstellen, d.h. dass sie reibbelagfreie Bereiche zwischen den einzelnen Reibbelagsegmenten darstellen, die alleine dadurch entstehen, dass hier kein Reibbelag aufgebracht wurde.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Lamellenkupplung, umfassend eine oder mehrere erfindungsgemäße Reibbelaglamellen. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Reibbelaglamelle genannten Vorteile auch für die erfindungsgemäße Lamellenkupplung.
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Die Erfindung betrifft schließlich auch eine Lamellenbremse, umfassend eine oder mehrere erfindungsgemäße Reibbelaglamellen. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Reibbelaglamelle genannten Vorteile auch für die erfindungsgemäße Lamellenbremse.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
- 1 beispielhaft und schematisch Reibbelaglamellen mit aus dem Stand der Technik bekannten Nutgeometrien,
- 2 beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reibbelaglamelle,
- 3 beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reibbelaglamelle,
- 4 beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reibbelaglamelle und
- 5 beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reibbelaglamelle.
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Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
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1 zeigt beispielhaft und schematisch Reibbelaglamellen 1 - 15 mit aus dem Stand der Technik bekannten Nutgeometrien. 1a zeigt eine Reibbelaglamelle 1, welche überhaupt keine Nuten im Reibbelag aufweist. Da der Reibbelag somit die maximale Oberfläche aufweist, ergibt sich entsprechend auch eine maximale Reibwirkung. Jedoch läuft die Reibbelaglamelle 1 Gefahr, bei nicht nur kurzfristiger Reibbetätigung zu überhitzen. 1b zeigt eine Reibbelaglamelle 2 mit Radialnuten. Radialnuten neigen dazu, das Kühlöl zu schnell nach außen strömen zu lassen, so dass die Kühlwirkung des Kühlöls nicht voll ausgeschöpft wird und die Reibbelaglamelle 2 schnell überhitzt. Die Reibbelaglamelle 3 der 1c mit Kreuznuten stellt gegenüber den Radialnuten der 1b nur eine geringfügige Verbesserung dar. Obwohl die Kreuznuten nicht mehr sämtlich radial in Richtung der Zentrifugalkraft weisen, durchströmt das Kühlöl die Kreuznuten zu schnell, um die maximale Kühlleistung zu ermöglichen. Die Kreuznuten haben zudem den weiteren Nachteil, dass Kühlöl abhängig von seinem Eintrittspunkt in die Kreuznuten unterschiedlich schnell durch die Kreuznuten strömt und somit eine ungleichmäßige Kühlung der Reibbelaglamelle verursacht. Dies führt zu Materialspannungen. Diejenigen Kreuznuten, die entlang der Wirkrichtung der Zentrifugalkraft ausgerichtet sind, werden vergleichsweise schneller durchströmt als diejenigen Kreuznuten, die abweichend von der Wirkrichtung der Zentrifugalkraft ausgerichtet sind. 1d zeigt eine Reibbelaglamelle 4 mit Gruppenparallelnuten. Das für die Radialnuten der Reibbelaglamelle 2 der 1b gesagte gilt im Wesentlichen auch für die Gruppenparallelnuten der Reibbelaglamelle 4. Eine Reibbelaglamelle 5 mit Kreuzsacknuten in der 1e zeigt ein Durchströmungsverhalten bzw. ein Kühlverhalten, das im Wesentlichen dem der Kreuznuten der Reibbelaglamelle 3 der 1c entspricht. 1f zeigt eine Reibbelaglamelle 6 mit Spiralrillennuten. Derartige Spiralrillennuten erschweren die Durchströmung mit Kühlöl und führen daher schnell zu einer Überhitzung des Kühlöls, ggf. sogar über dessen Grenztemperatur hinaus, so dass das Kühlöl geschädigt wird und an Kühlwirkung verliert. 1g zeigt eine Reibbelaglamelle 7 mit Waffelnuten. Diese Waffelnuten sind im Wesentlichen mit den gleichen Nachteilen wie die Kreuznuten der Reibbelaglamelle 3 in 1c verbunden, wobei zusätzlich hinzukommt, dass das in die Waffelnuten eingetretene Kühlöl nach seinem Eintritt in eine bestimmte Nut eine Vielzahl von möglichen Abzweigungen nehmen kann, wodurch sich seine Aufenthaltsdauer in den Waffelnuten stellenweise so weit verlängern kann, dass das Kühlöl über seine Grenztemperatur erhitz wird. Diese Gefahr besteht insbesondere in den Bereichen des Reibbelags, dessen Nutung nicht entlang der Wirkrichtung der Zentrifugalkraft ausgerichtet ist. In 1h ist eine Reibbelaglamelle 8 zu sehen, welche sog. Sunburstnuten aufweist. Derartige Sunburstnuten neigen dazu, dass sie vom Kühlöl zu schnell durchströmt werden, so dass das Kühlöl nicht seine volle Kühlwirkung entfalten kann. 1i zeigt eine Reibbelaglamelle 9 mit einer einzelnen Ringnut sowie zusätzlichen Druckentlastungsbohrungen. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Kühlung der Reibbelaglamelle 9. In 1j ist eine Reibbelaglamelle 10 mit Multisegment-Radialnuten zu sehen. Bei den Multisegment-Radialnuten handelt es sich um Nuten, die durch das Zusammensetzen einer Vielzahl von einzelnen Reibbelagstücken in denjenigen Bereichen der Reibbelaglamelle 10 gebildet werden, auf die kein Reibbelag aufgebracht wird. Derartige Multisegment-Radialnuten haben daher immer eine Nuttiefe, die der Belagdicke des Reibbelags entspricht. Durch ihre nur geringe Größe haben sie den Vorteil, dass nur vergleichsweise wenig Reibbelag als Abfall anfällt. Da die Radialnuten üblicherweise eine vergleichsweise große Nuttiefe und eine ebenfalls vergleichsweise große Nutbreite aufweisen, werden sie vom Kühlöl typischerweise zu schnell durchströmt, um eine effektive Kühlung zu ermöglichen. Eine Reibbelaglamelle 11 in der 1k weist Multisegment-Hakennuten auf. Da es sich auch hier um Multisegment-Nuten handelt, weisen die Multisegment-Hakennuten eine Nuttiefe auf, die der Belagdicke entspricht. Durch die scharfen Ecken in den Multisegment-Hakennuten besteht eine hohe Gefahr, dass Kühlöl zu lange in den Multisegment-Hakennuten verbleibt und über seine Grenztemperatur erhitzt wird. Das gleiche gilt für die Reibbelaglamelle 12 in 1l mit den dort gezeigten Multisegment-Flaschenhalsnuten. Die Reibbelaglamelle 13 der 1m zeigt Multisegment-Kreuznuten. Für die Multisegment-Kreuznuten gilt das bereits für die Kreuznuten der Reibbelaglamelle 3 der 1c gesagte in nochmals verschärfter Form, da die Multisegment-Kreuznuten üblicherweise tiefer und breiter sind als die gewöhnlichen Kreuznuten.
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2 zeigt beispielhaft und schematisch eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reibbelaglamelle 15 für eine Lamellenkupplung oder eine Lamellenbremse eines Kraftfahrzeugs mit zwei ringscheibenförmigen Axialflächen 16, 16'. Beispielsgemäß ist die Reibbelaglamelle 15 als Außenlamelle 15 ausgebildet. Auf mindestens eine der zwei ringscheibenförmigen Axialflächen 16, 16' ist ein Reibbelag 17 aufgebracht, welcher seinerseits eine Anordnung öldurchströmbarer Nuten 18 aufweist. Die Anordnung der öldurchströmbaren Nuten 18 weist dabei eine als Sechseckgeometrie ausgebildete zellenartige Geometrie auf, wodurch einerseits gewährleistet wird, dass das Kühlöl einerseits nicht zu lange in den Nuten verbleibt um zu überhitzen und andererseits gewährleistet wird, dass das Kühlöl nicht zu schnell durch die Nuten strömt, um eine wirksame Wärmeaufnahme durch das Kühlöl zu verhindern. Durch die zellenartige Geometrie wird zudem ein an allen Bereichen der Reibbelaglamelle 15 identischer Strömungswiderstand erzeugt, so dass eine ungleichmäßige Kühlung der Reibbelaglamelle 15 vermieden wird. Wie im vergrößerten Ausschnitt der 2 weiter zu sehen ist, sind die Nuten 18 überall gleich breit, so dass auch Stauungen und ggf. Verwirbelungen des Kühlöls in den Nuten vermieden werden. Das Kühlöl nimmt dabei vorzugsweise den durch Pfeile dargestellten Weg durch die Nuten, wobei keine der Ecken, an welchen das Kühlöl vorbeiströmt, einen Winkel von mehr als 60° aufweist. Dadurch ergibt sich auch ein nur geringer Strömungswiderstand.
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3 zeigt beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reibbelaglamelle 15 für eine Lamellenkupplung oder eine Lamellenbremse eines Kraftfahrzeugs. Die Reibbelaglamelle 15 der 3 unterscheidet sich von der Reibbelaglamelle 15 der 2 durch die Ausbildung der zellenartigen Geometrie, welche beispielsgemäß nämlich als Kreisgeometrie ausgebildet ist. Dies führt aufgrund der Variationen der Nutbreite der Nuten 18 zu einem erhöhten Strömungswiderstand für das Kühlöl. Die Reibbelaglamelle 15 der 3 eignet sich dadurch insbesondere für niederviskoses Kühlöl oder z.B. Lamellenkupplungen bzw. Lamellenbremsen mit sehr hohen Drehzahlen, welche aufgrund der sehr hohen Drehzahlen zu hohen auf das Kühlöl wirkenden Zentrifugalkräften führen.
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4 zeigt beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reibbelaglamelle 15 für eine Lamellenkupplung oder eine Lamellenbremse eines Kraftfahrzeugs. Die Reibbelaglamelle 15 der 4 unterscheidet sich von der Reibbelaglamelle 15 der 2 ebenfalls durch die Ausbildung der zellenartigen Geometrie, welche in diesem Fall als Achteckgeometrie ausgebildet ist. Ähnlich der Kreisgeometrie der Reibbelaglamelle 15 in 3 führt auch die Achteckgeometrie zu einer Variation der Nutbreiten der Nuten 18 und damit zu einem erhöhten Strömungswiderstand für das Kühlöl. Die Reibbelaglamelle 15 der 4 eignet sich dadurch ebenfalls besonders für niederviskoses Kühlöl oder z.B. Lamellenkupplungen bzw. Lamellenbremsen, die bei sehr hohen Drehzahlen betrieben werden, so dass sich aufgrund der sehr hohen Drehzahlen auch eine hohe, auf das Kühlöl wirkende Zentrifugalkraft ergibt.
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5 zeigt beispielhaft und schematisch eine weitere mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Reibbelaglamelle 15 für eine Lamellenkupplung oder eine Lamellenbremse eines Kraftfahrzeugs. Von der Ausführungsform der 2 unterscheidet sich die Reibbelaglamelle 15 der 5 dadurch, dass der Reibbelag 17 mittels zusätzlicher Segmentierungsnuten 19 segmentiert ist. Dies führt zwar zu einem schnelleren Durchfluss des Kühlöls an denjenigen Bereichen der Reibbelaglamelle 15, an denen sich die Segmentierungsnuten 19 befinden, jedoch vergünstigt sich dadurch die Herstellung der dargestellten Reibbelaglamelle 15, da weniger Reibbelag als Abfall anfällt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reibbelaglamelle
- 2
- Reibbelaglamelle
- 3
- Reibbelaglamelle
- 4
- Reibbelaglamelle
- 5
- Reibbelaglamelle
- 6
- Reibbelaglamelle
- 7
- Reibbelaglamelle
- 8
- Reibbelaglamelle
- 9
- Reibbelaglamelle
- 10
- Reibbelaglamelle
- 11
- Reibbelaglamelle
- 12
- Reibbelaglamelle
- 13
- Reibbelaglamelle
- 15
- Reibbelaglamelle
- 16, 16'
- ringscheibenförmige Axialfläche
- 17
- Reibbelag
- 18
- Nut
- 19
- Segmentierungsnut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5335765 [0003]
- DE 4432624 C1 [0004]
