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Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, umfassend einen Außenlamellenträger mit wenigstens zwei daran axial verschiebbar angeordneten Außenlamellen sowie wenigstens zwei abwechselnd zu den Außenlamellen angeordnete Innenlamellen, die über Verbindungsmittel direkt mit einer Kupplungsnabe verbunden sind, wobei die Au-ßen- und die Innenlamellen ein Lamellenpaket bilden, das über eine Betätigungseinrichtung axial zusammendrückbar ist.
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Derartige Kupplungseinrichtungen kommen in Verbindung mit Antriebsaggregaten, sei es eine Brennkraftmaschine, sei es eine Elektromaschine oder beides, zum Einsatz und dienen dazu, ein eingeleitetes Drehmoment gezielt weiterzuleiten oder zu verzweigen. Eine solche Kupplungseinrichtung umfasst zum einem mehrere an einem Außenlamellenträger angeordnete, axial verschiebbare Außenlamellen, wobei der Au-ßenlamellenträger zumeist mit einer Eingangsseite gekoppelt ist, über die das Drehmoment eingeleitet wird. Vorgesehen sind ferner mehrere Innenlamellen, die zwischen die Außenlamellen greifen, wobei diese Innenlamellen ebenfalls axial verschiebbar an einem Innenlamellenträger angeordnet sein können. Außenlamellen und Innenlamellen bilden ein Lamellenpaket, das über eine geeignete Betätigungseinrichtung axial zusammengeschoben und in Reibschluss gebracht werden kann, sodass das eingeleitete Drehmoment vom Außenlamellenträger zum Innenlamellenträger und über diesen an eine Kupplungsnabe verteilt werden kann.
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Anstelle der Verwendung eines Innenlamellenträgers, an dem die Innenlamellen axial bewegbar angeordnet sind, ist es beispielsweise aus
DE 10 2016 212 901 A1 bekannt, die Innenlamellen direkt über geeignete Verbindungsmittel an der Kupplungsnabe anzuordnen. Sie sind in diesem Fall axial nicht beweglich, sondern axial positionsfest und in definiertem Abstand zueinander angeordnet und mit der Nabe verbunden. Diese Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass kein separater Innenlamellenträger zu verwenden ist. Aufgrund der Flexibilität der Innenlamellen ist es gleichwohl möglich, das Lamellenpaket über die Betätigungseinrichtung axial zusammenzudrücken und in Reibschluss zu bringen. Die Kupplungsnabe der aus
DE 10 2016 212 901 A1 bekannten Kupplungseinrichtung sitzt über eine axial laufende Längsverzahnung auf einer entsprechenden Ausgangswelle und ist über Axiallager geführt, aber auch geringfügig axial bewegbar, sodass trotz allem ein gewisses Axialspiel seitens der Innenlamellen gegeben ist.
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Problematisch sowohl bei der Ausgestaltung mit axial beweglichen Außen- und Innenlamellen als auch der Variante mit axial beweglichen Außenlamellen und axial positionsfest an der Kupplungsnabe befestigten Innenlamellen ist jedoch, dass eine axiale Restbeweglichkeit bei fehlender, auf das Lamellenpaket wirkender Axiallast gegeben ist. Dies führt dazu, dass, nachdem regelmäßig ein Kühlfluid durch das Lamellenpaket strömt, sich aufgrund der indifferenten axialen Lamellenabstände zwischen den Lamellen ein Schleppmoment ausbilden kann, das heißt, dass der permanent rotierende Außenlamellenträger mit seinen Außenlamellen über das Schleppmoment die Innenlamellen ankoppelt und hierüber ein geringes Moment auf die Kupplungsnabe gegeben wird. Dies ist nachteilig.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Kupplungseinrichtung anzugeben.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Kupplungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine Innenlamelle bezüglich der Kupplungsnabe über die Verbindungsmittel axial bewegbar fixiert ist, während die wenigstens eine weitere Innenlamelle über die Verbindungsmittel axial positionsfest zur Kupplungsnabe fixiert ist, wobei ein Federmittel vorgesehen ist, über das die axial bewegliche Innenlamelle im unbelasteten Zustand des Lamellenpakets in eine Grundposition bewegbar ist, aus der die Innenlamelle beim Zusammendrücken des Lamellenpakets unter Komprimierung des Federmittels bewegbar ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ist, wie aus
DE 10 2016 212 901 A1 bekannt, dass Innenlamellenpaket umfassend wenigstens zwei Innenlamellen direkt über geeignete Verbindungsmittel an der Kupplungsnabe befestigt. Anders als aus dem Stand der Technik bekannt sind jedoch nicht alle Innenlamellen axial positionsfest zur Kupplungsnabe angeordnet. Vielmehr ist zumindest eine Innenlamelle erfindungsgemäß axial beweglich zur Kupplungsnabe über die Verbindungsmittel fixiert, während die eine oder die mehreren weiteren Innenlamellen axial positionsfest zur Kupplungsnabe montiert sind. Die beweglich gelagerte Innenlamelle ist mit einem Federmittel gekoppelt, das die Innenlamelle im unbelasteten Zustand des Lamellenpakets, wenn die Kupplungseinrichtung also geöffnet ist, in eine Grundposition drückt. Da die zweite Innenlamelle axial positionsfest ist, befinden sich somit beide Innenlamellen in dem unbelasteten Zustand in einer definierten Ausgangs- oder Grundstellung. Das heißt, dass zumindest seitens des Innenlamellenpakets definierte Lamellenpositionen gegeben sind, eine Lamellenbeweglichkeit in dem unbelasteten Zustand, die eine der Ursachen für den Aufbau eines Schleppmoments ist, ist im Innenlamellenpaket nicht gegeben.
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Wird das Lamellenpaket über die Betätigungseinrichtung zum Schließen der Kupplung axial zusammengedrückt, so werden die Außen- und Innenlamellen gegen einander gedrückt. Die Außenlamellen sind wie beschrieben axial beweglich, können also axial zusammengeschoben werden. Bei der Kupplungseinrichtung aus dem bekannten Stand der Technik, bei der die Innenlamellen jedoch axial positionsfest sind, geht mit diesem axialen Zusammendrücken eine entsprechende Deformation der Innenlamellen einher, da diese am Innenumfang positionsfest sind, das heißt, je größer der axiale Betätigungsweg der jeweiligen Innenlamelle ist, umso größer ist die axiale Verbiegung. Dem wird mit der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung ebenfalls begegnet, nachdem durch die integrierte axiale Beweglichkeit zumindest der einen, über das Federmittel vorgespannten Innenlamelle die Innenlamelle axial gegen das Federelement geschoben werden kann, mithin also axial versetzt werden kann, ohne dass die Lamelle hierzu zu verbiegen ist. Mit Entlastung schiebt das Federelement die Innenlamelle wieder in die Grundposition. Das heißt, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine Reduzierung des Schleppmoments aufgrund der definierten Axialpositionen der Innenlamellen im unbelasteten Zustand erreicht werden kann, wie auch ein verbesserter Kupplungsbetrieb, da zumindest die axial bewegliche Innenlamelle nicht axial zu verbiegen ist, sondern der anliegenden Stellkraft axial folgen kann.
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Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung ist daher nicht nur aufgrund des Entfalls des Innenlamellenträger einfacher im Aufbau, sie bietet darüber hinaus auch die Möglichkeit, die Ausbildung eines Schleppmoments zu reduzieren wie auch die biegebedingte Beanspruchung der Innenlamellen zu reduzieren.
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Wenngleich nur zwei Innenlamellen vorgesehen sein können, können bei größeren Lamellenpaketen natürlich auch mehr Innenlamellen vorgesehen sein. Innerhalb dieses dann größeren Innenlamellenpakets kann nur eine Innenlamelle axial beweglich sein, während die anderen axial positionsfest sind. Alternativ können auch mehrere Innenlamellen axial beweglich sein, und jeweils über entsprechende Federelemente in eine definierte axiale Grundposition spannbar sein. In diesem Fall würden dann mehrere Innenlamellen beim Zusammendrücken axial verschoben, unterliegen also keiner Biegebeanspruchung. Sie sind über die Federmittel zweckmäßigerweise gegeneinander verspannt.
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Das Federmittel selbst stützt bevorzugt zwei benachbarte Innenlamellen direkt gegeneinander ab. Sind nur zwei Innenlamellen vorgesehen, so ist das Federelement einerseits an der einen und andererseits an der anderen Innenlamelle abgestützt, sodass die Integration zusätzlicher axialer Widerlager nicht erforderlich ist.
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Als ein Federmittel kann beispielsweise ein Wellfederring oder eine Tellerfeder verwendet werden, die auf einfache Weise in das Lamellenpaket zwischen zwei Innenlamellen integriert werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass das Federmittel über einen oder mehrere axial ausgebogene Federabschnitte der beweglichen Innenlamelle oder der axial positionsfesten Innenlamelle gebildet ist. Hier wird folglich eine der über das Federmittel zu koppelnde Innenlamellen integral mit dem Federmittel ausgeführt, das heißt, dass das Lamellenblech entsprechend umgeformt wird, sodass ein oder mehrere laschenartige Federabschnitte ausgebildet werden, die axial vorspringen und die Federelemente darstellen. Die Integration einer separaten Feder ist in diesem Fall nicht erforderlich.
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Zweckmäßigerweise liegt eine erste Innenlamelle direkt axial an der Kupplungsnabe an, während eine zweite Innenlamelle über die Verbindungsmittel axial zur ersten Innenlamelle beabstandet ist. Hierüber kann der Innenlamellenblock axial gesehen möglichst kompakt ausgebildet werden, eben da die erste Innenlamelle unmittelbar an der Kupplungsnabe anliegt. Dabei ist besonders bevorzugt die an der Kupplungsnabe abgestützte erste Innenlamelle die axial bewegliche Innenlamelle. Denn über die direkte Anlage an der Kupplungsnabe ist automatisch ein axialer Anschlag gegeben, über den die Grundposition, den diese Innenlamelle über das Federmittel im unbelasteten Zustand einnimmt, definiert. Darüber hinaus macht beim axialen Zusammendrücken des Lamellenpakets die vom Widerlager, gegen das das Lamellenpaket gedrückt wird, die am weitesten beabstandete Innenlamelle den größten Stellweg, ist also axial gesehen am weitesten zu bewegen, da sich die einzelnen Lüftspiele zwischen den zum Widerlager hin folgenden Außen- und Innenlamellen addieren. Aus diesem Grund wäre diese quasi endständige Innenlamelle am stärksten zu verbiegen, wenn sie axial positionsfest mit der Kupplungsnabe verbunden wäre. Dies ist erfindungsgemäß jedoch gerade nicht der Fall, wenn diese Innenlamelle axial beweglich über das Federmittel abgestützt ist.
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Um die Innenlamellen direkt mit der Kupplungsnabe zu verbinden, sind unterschiedliche Möglichkeiten denkbar. Gemäß einer ersten Erfindungsalternative können die Verbindungsmittel gestufte Bolzen sein, die einerseits an der Kupplungsnabe und andererseits an der zweiten Innenlamelle vernietet sind. Über einen solchen gestuften Bolzen kann auf einfache Weise eine positionsfeste Anordnung der axial nicht beweglichen Innenlamelle erfolgen, wie auch die bewegliche Innenlamelle auf dem gestuften Bolzen axial beweglich aufgenommen werden kann. Dabei kann jeder Bolzen einen ersten und zweiten, endständigen Abschnitt aufweisen, wobei der erste Abschnitt eine Durchbrechung an der Kupplungsnabe durchgreift und nabenseitig vernietet ist, während der zweite Abschnitt eine Durchbrechung der zweiten, also der endständigen Innenlamelle durchgreift und lamellenseitig vernietet ist, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt wenigstens ein breiterer dritter Abschnitt vorgesehen ist, auf dem die axial bewegliche Innenlamelle, die wie beschrieben bevorzugt an der Kupplungsnabe axial abgestützt ist, verschiebbar geführt ist. Über die beiden endständigen, im Durchmesser kleineren Bolzenabschnitte kann auf einfache Weise die Vernietung und damit die drehmomentfeste Verbindung der Innenlamellen zur Kupplungsnabe realisiert werden, während über den mittigen, breiteren Abschnitt einerseits die axiale Abstützung der positionsfesten, endständigen Innenlamelle sichergestellt werden kann, wie gleichzeitig aber auch die axiale Führung der beweglichen Innenlamelle, und schließlich auch die Positionierung des Federmittels. Der Bolzen ist zweckmäßigerweise zylindrisch, was einerseits seine Herstellung vereinfacht, andererseits aber auch die entsprechenden Durchbrechungen an den Innenlamellen wie auch der Kupplungsnabe einfache zylindrische, vorzugsweise gestanzte Bohrungen sein können.
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Alternativ dazu ist es denkbar, dass die Verbindungsmittel jeweils ein längliches Verbindungselement sowie eine darauf geschobene Hülse aufweisen, wobei das Verbindungselement an der Kupplungsnabe und der zweiten Innenlamelle festgelegt ist. Über diese Hülse wird quasi der vorstehend beschriebene, breitere dritte Abschnitt des Bolzens nachgebildet. An der Stirnseite der Hülse ist im vernieteten Zustand die endständige zweite Innenlamelle axial positionsfest abgestützt, während auf der Hülse die axial bewegliche Innenlamelle geführt ist.
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Dabei kann dieses längliche Verbindungselement entweder ein Niet sein, der also, ähnlich wie der Bolzen, naben- und lamellenseitig vernietet wird. Alternativ kann es sich hierbei auch um eine Schraube handeln, die über ihren Schraubenkopf einerseits und über eine aufgeschraubte Mutter andererseits abgestützt ist.
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Wie beschrieben kann über die axiale Beweglichkeit der wenigstens einen Innenlamelle gegen die Rückstellkraft des Federmittels sichergestellt werden, dass diese Innenlamelle beim Zusammendrücken des Lamellenpakets axial nicht verbogen wird, also keiner Biegebeanspruchung unterliegt. Gleichzeitig kann über das Federmittel sichergestellt werden, dass die bewegliche Innenlamelle in eine definierte Grundposition im unbelasteten Zustand gebracht wird, sodass insgesamt alle Innenlamellen eine definierte Grundposition im unbelasteten Zustand des Lamellenpakets einnehmen. An dem Innenlamellenpaket liegen damit definierte Positionsverhältnisse im unbelasteten Zustand vor, was der Reduzierung eines Schleppmoments, das auch einer unkontrollierten axialen Beweglichkeit der Lamellen resultiert, entgegenwirkt. Um eine noch weitergehende Reduzierung des Schleppmoments, bis hin zur Vermeidung eines solchen Schleppmoments zu erreichen, sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Außenlamellen über Stellmittel im unbelasteten Zustand des Lamellenpakets axial verschiebbar und in eine weitere Grundposition bewegbar sind, wobei im unbelasteten Zustand in den jeweiligen Grundpositionen jede Innenlamelle von der benachbarten Außenlamelle axial beabstandet ist. Gemäß dieser Erfindungsvariante sind also auch im Außenlamellenpaket entsprechende Stellmittel vorgesehen, die dazu dienen, jede Innenlamelle im unbelasteten Zustand des Lamellenpakets in eine weitere definierte Grundposition zu bewegen, so dass auch das Außenlamellenpaket im unbelasteten Zustand definierte axiale Positionsverhältnisse aufweist. Das heißt, dass sowohl die Innenlamellen als auch die Außenlamellen im unbelasteten Zustand allesamt in definierten Axialpositionen angeordnet sind. Diese Positionen sind derart gewählt, dass es zu keiner Berührung einer Außenlamelle mit einer benachbarten Innenlamelle kommt, mithin also letztlich im Idealfall überhaupt kein Schleppmoment generiert wird. Das heißt, dass innerhalb des gesamten Lamellenpakets alle axial beweglichen Lamellen, seien es Innenlamellen, seien es Außenlamellen, über entsprechende Stellmittel im unbelasteten Zustand des Lamellenpakets in definierte Grundpositionen gebracht werden, sodass insgesamt jede einzelne Lamelle eine definierte Axialposition einnimmt und nicht unkontrolliert im unbelasteten Zustand axial beweglich ist.
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Dabei sind die im Außenlamellenpaket integrierten Stellmittel entsprechende Federmittel, insbesondere in Form von Wellfederringen, die zwischen den Außenlamellen angeordnet sind und diese gegenaneinander verspannen. Über die integrierten Stellmittel respektive Federmittel wird demzufolge eine definierte Zwangslüftung der gekoppelten Lamellen erreicht, sodass über das gesamte Lamellenpaket an jeder Stelle das erforderliche Lüftspiel zwischen zwei benachbarten Lamellen aktiv eingestellt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung einer ersten Ausführungsform,
- 2 die Kupplungseinrichtung aus 1 in vergrößerter Teilansicht,
- 3 eine Prinzipdarstellung bezüglich der innerhalb der Kupplungseinrichtung aus 2 gegebenen Lüftspiele, und
- 4 eine Prinzipdarstellung einer Kupplungseinrichtung einer zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung 1, die im Aufbau sehr einfach ausgeführt ist und beispielsweise für ein Hybridgetriebe in Form eines Dedicated-Hybrid-Getriebes, üblicherweise auch DHT (Dedicated Hybrid Transmission) genannt. Eine verbreitete Bauart dieser Getriebe sind seriell-parallel-DHTs. Diese zeichnen sich im Allgemeinen dadurch aus, dass es nur noch eine einzelne Kupplung im Getriebe gibt, welche zwischen seriellem und parallelem Modus schaltet. Da die Kupplung hierbei meist vorsynchronisiert ist, sind die bei diesem Schaltvorgang entstehenden Energien nur ein Bruchteil derer, welche bei einer konventionellen Anfahr- oder Schaltkupplung in konventionellen Getrieben entsteht. Daher kann ein solches Getriebe aufgrund der geringeren Anforderungen in vielen Punkten einfacher ausgelegt werden, insbesondere im Hinblick auf eine sehr einfache, nur wenige Lamellen umfassende Ausgestaltung des Lamellenpakets.
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Vorgesehen ist gemäß 1 eine Eingangswelle 2, mit der eine Brennkraftmaschine verbunden ist. Mit der Eingangswelle 2 ist ein Rotorträger 3 verbunden, vorzugsweise verschweißt. Der Rotorträger 3 trägt einen Rotor 4 einer nicht näher gezeigten Elektromaschine. Das heißt, dass sowohl über die Eingangswelle 2 als auch über den Rotor 4 ein Drehmoment auf den Rotorträger 3, der gleichzeitig auch den Kupplungseingang bildet, übertragen werden kann. Der Rotorträger 3 ist über geeignete Verbindungsmittel 5 mit einem Außenlamellenträger 6 der Kupplungseinrichtung 1 verbunden, an dem mehrere, im gezeigten Beispiel zwei Außenlamellen 7, hier Stahllamellen, axial verschiebbar sind. Der Außenlamellenträger 6 weist einen Flanschabschnitt 8 auf, der als Widerlager dient und gegen den das Lamellenpaket gedrückt wird.
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Vorgesehen sind des Weiteren zwei Innenlamellen 9, die hier als Belaglamellen ausgeführt sind und einen Träger aus einem Metallblech aufweisen, an dem entsprechende Reibbeläge vorgesehen sind. Die Außenlamellen 7 sowie die Innenlamellen 9 bilden ein Lamellenpaket, das über eine Betätigungseinrichtung 10 umfassend einen axial verschiebbaren Druckkolben 11 axial gegen den Widerlagerabschnitt in Form des Flanschabschnitts 8 gedrückt werden kann, um das Lamellenpaket in Reibschluss zu bringen.
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Die Innenlamellen 9 sind an einer Kupplungsnabe 12, die einen Nabenflansch 13 aufweist, direkt über geeignete Verbindungsmittel 14 verbunden, wobei im gezeigten Beispiel die Verbindungsmittel 14 in Form von gestuften Bolzen ausgeführt sind, die entsprechende Durchbrechungen im Bereich des Innenumfangs der Innenlamellen 9 wie auch des Nabenflanschs 13 durchgreifen und mit ihren endständigen Bolzenabschnitten 16, 17 in den Durchbrechungen vernietet sind. Dabei ist die in 1 rechts endständige Innenlamelle 9 axial positionsfest über diese Vernietung fixiert, sie liegt stirnseitig an dem mittleren, im Durchmesser größeren Abschnitt 18 des gestuften Bolzens 15 an. Die in 1 links gezeigte Innenlamelle hingegen ist axial beweglich auf diesen Abschnitt 18 geführt, kann also ihre Position relativ zur ersten Innenlamelle 9 verändern. Über ein Federmittel 19, beispielsweise Schrauben- oder Tellerfedern oder Ähnliches, ist die links gezeigte Innenlamelle 9 jedoch gegen den Nabenflansch 13 angefedert. Im nicht belasteten Zustand des Lamellenpakets, wenn also der Druckkolben 11 nicht gegen das Lamellenpaket drückt, spannt das respektive die Mehrzahl der Federmittel 19 die links gezeigte Innenlamelle 9 in eine definierte Grundposition in direkter Anlage am Nabenflansch 13. Da sich natürlich auch die rechts gezeigte Innenlamelle 9 in einer definierten Grundposition befindet, weil axial unbeweglich, nimmt somit das aus den beiden Innenlamellen 9 bestehende Innenlamellenpaket eine definierte axiale Grundposition ein.
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Wie beschrieben, sind die beiden Außenlamellen 7 axial beweglich. Um im unbelasteten Zustand des Lamellenpakets auch diese in eine definierte axiale Grundposition zu bringen, sind zwischen den Außenlamellen 7 respektive der Außenlamelle 7 und dem Lamellenabschnitt 8 entsprechende Stellmittel 20 in Form von Wellfederringen oder Ähnlichem vorgesehen, die die benachbarten, hierüber unmittelbar gekoppelten Außenlamellen 7 axial verschieben und in eine weitere definierte Grundposition bringen, wobei die in 1 links gezeigte Außenlamelle 7 in dieser Grundposition am Druckkolben 11 abgestützt ist. Das heißt, dass demzufolge im unbelasteten Zustand sowohl die Innenlamellen 9 als auch die Außenlamellen 7 in definierten Grundpositionen angeordnet sind. Diese axialen Positionen sind so gewählt, dass keine Berührung zwischen den Außen- und Innenlamellen 7, 9 gegeben ist, sodass sich mithin, wenn überhaupt, nur ein reduziertes Schleppmoment zwischen Außen- und Innenlamellen 7, 9 aufbaut beziehungsweise im Idealfall überhaupt kein Schleppfall eintritt.
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Über die axial bewegliche Lagerung der links gezeigten Innenlamelle 9 wird darüber hinaus sichergestellt, dass diese Innenlamelle 9 beim Zusammendrücken des Lamellenpakets keiner Biegebeanspruchung unterworfen wird. Wie die vergrößerte Teilansicht gemäß 2 zeigt, sind innerhalb des Lamellenpakets bestehend aus den beiden Außenlamellen 7 und den beiden Innenlamellen 9 drei Lamellen, nämlich die beiden Außenlamellen 7 sowie die links gezeigte Innenlamelle 9 axial beweglich, können also über den Druckkolben 11 axial gegen den positionsfesten Lamellenabschnitt 8 des Außenlamellenträgers 6 bewegt werden. Lediglich die in 2 rechts gezeigte Innenlamelle 9 ist axial positionsfest an der über geeignete Führungs- oder Lagermittel 21 axial abgestützten Kupplungsnabe 12 angeordnet. Sie ist die Einzige, die beim Betätigen des Lamellenpakets geringfügig axial verbogen wird. Hierbei ist jedoch lediglich ein „einfaches“ Lüftspiel zu überbrücken, da diese Innenlamelle 9 dann in unmittelbare Anlage an den Flanschabschnitt 8 gedrückt wird.
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3 zeigt eine Prinzipdarstellung der im gezeigten Beispiel insgesamt gegebenen vier Lüftspiele, die mit LS1, LS2, LS3 und LS4 bezeichnet sind. Das Lüftspiel LS1 ist zwischen dem positionsfesten Flanschabschnitt 8 und der rechts gezeigten, axial positionsfesten Innenlamelle 9 gegeben. Das Lüftspiel LS2 ist zwischen der ersten, rechts gezeigten Außenlamelle 7 und der ersten, rechts gezeigten Innenlamelle 9 gegeben. Das Lüftspiel LS3 ist zwischen der links gezeigten, axial verschiebbaren Innenlamelle 9 und der ersten, rechts gezeigten Außenlamelle 7 gegeben, während das Lüftspiel LS4 zwischen der links gezeigten endständigen Außenlamelle und der links gezeigten Innenlamelle 9, beide axial verschiebbar, gegeben ist.
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Beim Betätigen des Lamellenpakets durch den axial verschobenen Druckkolben 11 werden die Lüftspiele LS2, LS3 und LS4 automatisch durch die axiale Verschiebung der beteiligten, axial verschiebbaren Lamellen 7, 9 überbrückt. Es kommt hierbei zu keinerlei Biegebeanspruchung. Lediglich das Lüftspiel LS1 ist durch eine geringfügige Verbiegung der axial positionsfesten Innenlamelle 9 zu überbrücken. Insgesamt muss die axiale Betätigung vier Lüftspiele überbrücken, wobei idealerweise die einzelnen Lüftspiele LS1 - LS4 allesamt gleich groß sind, was durch Einnahme der entsprechenden Grundpositionen seitens der Lamellen eingestellt werden kann.
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Wäre die links gezeigte Innenlamelle 9 nicht axial beweglich, so müsste sie während des Zusammendrückens des Lamellenpakets um drei Lüftspiele axial zur Seite gebogen werden, nämlich die kumulativen Lüftspiele LS1, LS2 und LS3, was zu einer beachtlichen Lamellenverbiegung führen würde. Sie müsste also aufgrund des großen Axialwegs relativ stark verformt werden, was auf Dauer sogar zu einer Beschädigung führen kann. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung vorteilhaft ausgeschlossen.
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Beim axialen Zusammendrücken des Lamellenpakets werden das Federmittel 19 sowie die Federstellmittel 20 axial zusammengedrückt, bauen also eine Rückstellkraft auf. Nach Beendigung der über die Betätigungseinrichtung 10 aufgebrachten axialen Stelllast drücken die Feder- und Stellmittel 19, 20 die axial beweglichen Lamellen 7, 9 wieder auseinander, lüften also das Lamellenpaket zwangsweise und bewegen die Lamellen 7, 9 in die definierten Grundpositionen, in denen sie wie beschrieben axial voneinander beabstandet sind. Es findet demzufolge eine Zwangslüftung, verbunden mit einer definierten Positionseinnahme statt.
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4 zeigt schließlich eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung 1, die insoweit vom Aufbau her identisch der aus den vorstehenden Figuren entspricht, weshalb auf die diesbezüglichen Ausführungen, die bezüglich des Aufbaus und der Funktion gleichermaßen auch für das Ausgangsbeispiel gemäß 4 verwiesen wird. Anders ist hier lediglich die Federlagerung der links gezeigten Innenlamelle 9. Während beim Ausführungsbeispiel gemäß der 1 - 3 die axial bewegliche, links gezeigte Innenlamelle 9 über separate, integrierte Federelemente 19 abgestützt und in die Grundposition gespannt ist, sind bei der Ausgestaltung gemäß 4 an dieser links gezeigten Innenlamelle integrierte Federmittel 19 vorgesehen, die in Form von axial ausgebogenen, laschen- oder zungenartigen Federabschnitten 22 ausgebildet sind. Das heißt, dass das Trägerblech dieser Innenlamelle beim Herstellen axial entsprechend umgeformt und ausgebogen ist, um die Federabschnitte 22 auszubilden. Jeder Federabschnitt 22 ist axial an der benachbarten, rechts gezeigten Innenlamelle 9, die wie beschrieben axial positionsfest ist, abgestützt. Hier kommen also unmittelbar an der axial beweglichen Innenlamelle integriert ausgebildete Federmittel 19 zum Einsatz.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungseinrichtung
- 2
- Eingangswelle
- 3
- Rotorträger
- 4
- Rotor
- 5
- Verbindungsmittel
- 6
- Außenlamellenträger
- 7
- Außenlamelle
- 8
- Flanschabschnitt
- 9
- Innenlamelle
- 10
- Betätigungseinrichtung
- 11
- Druckkolben
- 12
- Kupplungsnabe
- 13
- Nabenflansch
- 14
- Verbindungsmittel
- 15
- Bolzen
- 16
- Bolzenabschnitt
- 17
- Bolzenabschnitt
- 18
- größerer Abschnitt
- 19
- Federmittel
- 20
- Stellmittel
- 21
- Führungs- oder Lagermittel
- 22
- Federabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016212 [0003, 0007]
