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Die Erfindung betrifft ein Reibteil für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung, das eine kreisringscheibenartige Reibfläche mit Nuten aufweist, die in einem Waffelmuster angeordnet sind und im Betrieb von einem Kühl- und/oder Schmiermedium durchströmt werden.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2016 220 499 A1 ist eine Nasslauf-Reibbelaglamelle mit einem segmentierten Trägerelement bekannt, an dem zum Beispiel ein Reibbelagelement mit Nuten angebracht ist, die in einem Waffelmuster angeordnet sind. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2018 001 877 A1 ist eine Lamellenkupplung mit Reibflächen bekannt, die Nuten umfassen, die in einem Waffelmuster angeordnet sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Reibteil für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung, das eine kreisringscheibenartige Reibfläche mit Nuten aufweist, die in einem Waffelmuster angeordnet sind und im Betrieb von einem Kühl- und/oder Schmiermedium durchströmt werden, im Hinblick auf eine Kühlleistung bei sehr hohen Differenzdrehzahlen zu optimieren.
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Die Aufgabe ist bei einem Reibteil für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung, das eine kreisringscheibenartige Reibfläche mit Nuten aufweist, die in einem Waffelmuster angeordnet sind und im Betrieb von einem Kühl- und/oder Schmiermedium durchströmt werden, dadurch gelöst, dass das Waffelmuster dahingehend optimiert ist, dass eine Netto-Reibfläche maximal wird, wobei ein Verhältnis zwischen einer Waffelabmessung und einer Nutabmessung in einem Größenbereich von acht bis zwölf liegt. Als Netto-Reibfläche wird eine Fläche des Reibteils bezeichnet, die im Betrieb des Reibteils in Kontakt mit einer Gegenfläche kommt, die zum Beispiel an einer Stahllamelle ausgebildet ist. Die Netto-Reibfläche ergibt sich, wenn von einer Bruttoreibfläche eine Nutfläche abgezogen wird, welche die Nuten in der Reibfläche einnehmen. Die Netto-Reibfläche ist bei dem beanspruchten Reibteil unter Berücksichtigung von fertigungstechnischen Grenzen bei der Herstellung des Reibteils maximiert. Mit dem beanspruchten Verhältnis wird sichergestellt, dass die Nettoreibfläche effektiv maximiert wird. Darüber hinaus wird ein maximaler Rückhalteeffekt für das Kühl- und/oder Schmiermedium erzielt, ohne dass die Waffeln zu groß werden. So können negative Effekte, wie ein unerwünschtes Aufschwimmen oder Probleme bei der Herstellung, vermieden werden.
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Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Reibteil für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung, das eine kreisringscheibenartige Reibfläche mit Nuten aufweist, die in einem Waffelmuster angeordnet sind und im Betrieb von einem Kühl- und/oder Schmiermedium durchströmt werden, insbesondere bei einem vorab beschriebenen Reibteil, alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass das Waffelmuster dahingehend optimiert ist, dass ein Nutvolumen minimal wird. Als Nutvolumen wird ein Volumen bezeichnet, das sämtliche Nuten in dem Waffelmuster einnehmen. Das Nutvolumen ist bei dem beanspruchten Reibteil unter Berücksichtigung von fertigungstechnischen Grenzen bei der Herstellung des Reibteils minimiert.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Reibteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten des Waffelmusters als geprägte Nuten ausgeführt sind. Das Reibteil umfasst zum Beispiel ein Trägerelement, wie ein Trägerblech, an dem mindestens ein Reibbelag angebracht ist. Bei dem Reibbelag handelt es sich zum Beispiel um einen Papierbelag. Der Papierbelag wird so oder so ähnlich wie Papier hergestellt. Die Befestigung des Papierbelags an dem Trägerelement erfolgt zum Beispiel stoffschlüssig, zum Beispiel durch Kleben. Die Nuten in dem Waffelmuster werden zum Beispiel mit einem geeigneten Presswerkzeug in dem Reibbelag, insbesondere Papierbelag, erzeugt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Reibteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten des Waffelmusters so klein wie möglich ausgeführt sind. Dadurch kann die tatsächlich in Reibeingriff kommende Reibfläche maximiert werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Reibteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Waffeln des Waffelmusters so klein wie möglich ausgeführt sind, wobei die Waffelabmessung maximal elf Millimeter groß ist. Als Waffel wird ein Rechteck, insbesondere ein Quadrat, bezeichnet, das von vier Nuten des Waffelmusters begrenzt wird. Die Nuten des Waffelmusters verlaufen vorzugsweise senkrecht und parallel zueinander. Durch die kleinen Waffeln kann die tatsächlich in Reibeingriff kommende Reibfläche maximiert werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Reibteils ist dadurch gekennzeichnet, dass Kantenlängen der Waffeln des Waffelmusters möglichst groß ausgeführt sind. Dadurch wird die tatsächlich in Reibeingriff kommende Reibfläche maximiert.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Reibteils ist dadurch gekennzeichnet, dass Eckenradien der Waffeln des Waffelmusters minimal ausgeführt sind, wobei die Eckenradien des Waffelmusters kleiner als zwei Zehntel Millimeter sind. Dadurch kann die tatsächlich in Reibeingriff kommende Reibfläche weiter vergrößert werden.
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Das Reibteil umfasst zum Beispiel einen als Vollring ausgeführten Reibbelag, der das optimierte Waffelmuster aufweist. Besonders bevorzugt umfasst das Reibteil einen Reibbelag, der Reibbelagstücke umfasst, die das optimierte Waffelmuster aufweisen. Die Reibbelagstücke haben zum Beispiel die Gestalt von Kreisringscheibensektoren, die gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel alle gleich groß ausgeführt sind.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Reibteils ist dadurch gekennzeichnet, dass das Reibteil wenige sehr große Reibbelagstücke umfasst. Das Reibteil umfasst vorzugsweise weniger als zehn Reibbelagstücke. Die Reibbelagstücke sind vorteilhaft alle gleich groß ausgeführt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Reibteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbelagstücke die Gestalt von Kreisringscheibensektoren aufweisen, die unter Ausbildung von Trennnuten in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, wobei die Trennnuten eine minimale Nutbreite aufweisen. Ein Mindestabstand zwischen den Reibbelagstücken ist fertigungstechnisch vorteilhaft.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Nassbelag, insbesondere ein Reibbelagstück, für ein vorab beschriebenes Reibteil. Der Nassbelag, insbesondere das Reibbelagstück, ist separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch eine nasslaufende Kupplung oder eine Bremse mit mindestens einem vorab beschriebenen Reibteil.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 ein Reibteil für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung mit einer kreisringscheibenartigen Reibfläche mit Nuten, die in einem Waffelmuster angeordnet sind, in der Draufsicht gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 ein ähnliches Reibteil wie in 1 mit Nuten in einem Waffelmuster gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 mit einer Waffelabmessung und einer Nutabmessung; und die
- 4 bis 7 jeweils zwei vereinfachte Darstellungen zu 3, um die Lage der Abmessungen und die Gestalt der Waffeln zu veranschaulichen.
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In den 1 und 2 ist ein Reibteil 1 in der Draufsicht auf eine Reibfläche 17 dargestellt. Das Reibteil 1 umfasst einen Reibbelagträger 2, an welchem ein mehrteiliger Reibbelag 3 befestigt ist. Bei dem Reibbelag 3 handelt es sich vorzugsweise um einen Papierbelag.
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Das Reibteil 3 ist um eine Drehachse drehbar. Der Begriff radial bezieht sich auf die Drehachse. Die Reibfläche 17, die mit dem Reibbelag 3 dargestellt wird, umfasst einen Innenradius 18 und einen Außenradius 19. So ergibt sich eine kreisringscheibenartige Reibfläche 17. Radial innen an dem Reibbelagträger 2 ist eine Innenverzahnung 20 ausgebildet. Die Innenverzahnung 20 dient zur Darstellung einer formschlüssigen Verbindung mit einem (nicht dargestellten) Lamellenträger.
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Der Reibbelag 3 des Reibteils 1 ist mit einer Vielzahl von Nuten ausgestattet, die in einem Waffelmuster 21; 41 angeordnet sind. Die Nuten des Waffelmusters 21; 41 ermöglichen den Durchtritt für ein Kühl- und/oder Schmiermedium. Daher wird der Reibbelag 3 auch als Nassbelag 3 bezeichnet.
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Der Reibbelag 3 oder Nassbelag 3 kann, anders als in den 1 und 2 dargestellt ist, als Vollring ausgeführt sein. In den 1 und 2 ist der Reibbelag oder Nassbelag 3 mehrteilig ausgeführt und umfasst acht Reibbelagstücke 23 bis 30; 43 bis 50.
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Die Reibbelagstücke 23 bis 30; 43 bis 50 haben die Gestalt von Kreisringscheibensektoren, die in Umfangsrichtung durch Trennnuten 31 bis 38; 51 bis 58 voneinander beabstandet sind. Die Trennnuten 31 bis 38; 51 bis 58 sind als Radialnuten ausgeführt, die jeweils von zwei in Umfangsrichtung benachbarten Reibbelagstücken begrenzt werden. In ihrer Tiefe werden die Trennnuten 31 bis 38 und 51 bis 58 von dem Reibbelagträger 2 begrenzt, der zum Beispiel als Trägerblech ausgeführt ist.
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Die Nuten des Waffelmusters 21; 41 sind als geprägte Nuten in den Reibbelagstücken 23 bis 30; 43 bis 50 ausgeführt. Die geprägten Nuten des Waffelmusters 21; 41 haben eine geringere Tiefe als die Trennnuten 31 bis 38, 51 bis 58 zwischen den Reibbelagstücken.
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Das Waffelmuster 21; 41 umfasst eine Vielzahl von Waffeln 61, 62; 71, 72, die jeweils von vier Nuten 63 bis 66; 73 bis 76 begrenzt werden. Die Waffeln 61, 62; 71, 72 der dargestellten Waffelmuster 21; 41 sind als Quadrate ausgeführt. Zwischen den Waffeln61, 62; 71, 72 und den Nuten 63 bis 66, 73 bis 76 ist ein bestimmtes Größenverhältnis dargestellt, durch das zum einen die Netto-Reibfläche maximal wird, wobei zum anderen das Nutvolumen minimal wird.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Waffelmuster 41 so ausgeführt, dass die Reibfläche 17 in radialer Richtung größer als eine Waffel 61, 62. Allerdings ist die Reibfläche 17 in radialer Richtung kleiner als drei Waffeln, gegebenenfalls auch kleiner als zwei Waffeln.
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Bei dem in 2 dargestellten Waffelmuster 41 ist die Reibfläche in radialer Richtung kleiner oder gleich einer Waffel 71, 72. Besonders bevorzugt ist die Reibfläche 17 in radialer Richtung sogar kleiner als eine Waffel. Daraus ergibt sich, dass die Reibfläche 17 in 2 keine vollständige Waffel umfasst.
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In 3 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus 1 mit einer Waffelabmessung 81 und einer Nutabmessung 82 dargestellt. In den 4 und 6 ist veranschaulicht, dass die Abmessungen 81, 82 aus 3 auf eine Stelle 84 in der Waffel 61 bezogen sind. Die Stelle 84 entspricht etwa der halben Nuttiefe.
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In 4 sieht man, dass die Waffel 61 einen Radius 83 aufweist. In 5 sind in der Draufsicht auf die Waffel 61 Eckenradien 85 veranschaulicht. In den 6 und 7 ist gezeigt, dass die Waffel 61 auch ohne Radien ausgeführt sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reibteil
- 2
- Reibbelagträger
- 3
- Reibbelag
- 17
- Reibfläche
- 18
- Innenradius
- 19
- Außenradius
- 20
- Innenverzahnung
- 21
- Waffelmuster
- 23
- Reibbelagstück
- 24
- Reibbelagstück
- 25
- Reibbelagstück
- 26
- Reibbelagstück
- 27
- Reibbelagstück
- 28
- Reibbelagstück
- 29
- Reibbelagstück
- 30
- Reibbelagstück
- 31
- Trennnut
- 32
- Trennnut
- 33
- Trennnut
- 34
- Trennnut
- 35
- Trennnut
- 36
- Trennnut
- 37
- Trennnut
- 38
- Trennnut
- 41
- Waffelmuster
- 43
- Reibbelagstück
- 44
- Reibbelagstück
- 45
- Reibbelagstück
- 46
- Reibbelagstück
- 47
- Reibbelagstück
- 48
- Reibbelagstück
- 49
- Reibbelagstück
- 50
- Reibbelagstück
- 51
- Trennnut
- 52
- Trennnut
- 53
- Trennnut
- 54
- Trennnut
- 55
- Trennnut
- 56
- Trennnut
- 57
- Trennnut
- 58
- Trennnut
- 61
- Waffel
- 62
- Waffel
- 63
- Nut
- 64
- Nut
- 65
- Nut
- 66
- Nut
- 71
- Waffel
- 72
- Waffel
- 73
- Nut
- 74
- Nut
- 75
- Nut
- 76
- Nut
- 81
- Waffelabmessung
- 82
- Nutabmessung
- 83
- Radius
- 84
- Stelle
- 85
- Eckenradien
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016220499 A1 [0002]
- DE 102018001877 A1 [0002]
