WO2018209371A1 - Lamellenpaket - Google Patents

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WO2018209371A1
WO2018209371A1 PCT/AT2018/060092 AT2018060092W WO2018209371A1 WO 2018209371 A1 WO2018209371 A1 WO 2018209371A1 AT 2018060092 W AT2018060092 W AT 2018060092W WO 2018209371 A1 WO2018209371 A1 WO 2018209371A1
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WO
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friction
plate
separating element
axial direction
separating
Prior art date
Application number
PCT/AT2018/060092
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Dopf
Original Assignee
Miba Frictec Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D13/69—Arrangements for spreading lamellae in the released state
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/22—Friction clutches with axially-movable clutching members
    • F16D13/38—Friction clutches with axially-movable clutching members with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • F16D13/52—Clutches with multiple lamellae ; Clutches in which three or more axially moveable members are fixed alternately to the shafts to be coupled and are pressed from one side towards an axially-located member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D13/648—Clutch-plates; Clutch-lamellae for clutches with multiple lamellae
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    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D13/68—Attachments of plates or lamellae to their supports
    • F16D13/686—Attachments of plates or lamellae to their supports with one or more intermediate members made of rubber or like material transmitting torque from the linings to the hub

Definitions

  • the invention relates to a disk set comprising in an axial direction at least two friction disks arranged one behind the other in the form of an outer disk and an inner disk, each having a region for forming a frictional contact with each other.
  • the invention relates to a friction plate having a first axial end face and a second axial end face, wherein on at least one of the first and the second axial end face at least one area for a frictional contact with a further friction plate is formed.
  • the invention relates to a method for separating friction plates of a disk set comprising at least two successively arranged friction plates in the form of an outer disk and an inner disk in an axial direction, each having a region for forming a frictional contact with each other.
  • Disk packs as used for example in multi-plate clutches, are well known from the prior art.
  • a relative displacement of each second disk in the axial direction creates a frictional engagement between the friction disks, whereby two components for torque transmission are connected to one another. If this connection is to be released again, the force acting on the friction plates is reduced, as a result of which the friction plates are separated in the area of the frictional contact.
  • the friction surfaces of the friction disks are spaced from one another, resulting in a so-called clearance.
  • the opening of the multi-plate clutch, so the release of the friction plates from each other is sometimes incomplete, whereby even in the open state of the disk set a moment, the so-called drag torque is transmitted.
  • the latter can have several causes, for example, be caused by the cooling oil at wet-running friction discs. If the clearance is too low and, for example, the viscosity of the cooling oil is high, there is also a higher drag torque.
  • the object of the invention is to improve the separation of friction plates when opening a plate pack.
  • the object of the invention is achieved in the case of the disk pack mentioned at the outset by arranging at least one separating element, which is elastically deformable in the axial direction, on at least one of the friction disks in a region outside the region for forming the frictional contact.
  • the object of the invention with the friction plate mentioned above is achieved, in which at least one of the first and the second axial end face in a region outside the region for forming the frictional contact at least one, in the axial direction elastically deformable separating element is arranged.
  • the object is achieved with the aforementioned method, according to which at least one, in the axial direction elastically deformable separating element is arranged on at least one of the friction plates in a region outside the region for forming the frictional contact, that further in producing the frictional contact between the two Reiblamellen the elastically deformable separating element deformed in the axial direction while energy is stored, and that this energy is used to separate the two friction plates by the elastically deformable separating element is at least approximately expanded to its original axial length and at least one of the two friction plates in the Axial direction shifts.
  • the advantage here is that via the at least one separating element when closing the plate pack, ie when producing a frictional contact between the friction plates, in this by the deformation in the axial direction energy is stored, which are then then used for safe separation of the friction plates when opening the plate pack can.
  • the clearance between the friction plates in the open state of the disk pack is always formed to a predefinable value.
  • the separation of the friction plates after the frictional contact can be improved or simplified with the at least one separation torque, but also a reduction of the drag torque can be achieved.
  • the cooling of the friction plates can be improved because of the constant clearance, due to the acting in this position as a "spacer" separating element of the oil flow between the friction plates can be made uniform.
  • the separating element consists of or comprises an elastomer. It can thus be easier to set the required force for the deformation of the separating element in the axial direction.
  • elastomeric elements are easier to connect to the friction plate compared to metallic spring elements.
  • the separating element or the separating elements are arranged on the so-called drivers of the outer plate (s) or the inner plate (s). It can thus be avoided by reducing the Reibtrust phenomenon to the arrangement of the separating element or the separating elements to reduce the friction of the disk set.
  • the arrangement on the drivers of the outer disk is particularly preferred since this increases the efficiency of the at least one separating element and reduces the influence of the separating element on the flow path of a cooling oil when the friction disks are wet.
  • at least one separating element is arranged both on the inner disk and on the outer disk in order to achieve a further increase in the - viewed over the circumference of the friction disks - the uniformity of the separation behavior.
  • the separating elements of the friction plates are arranged one behind the other in the axial direction. If a plurality of separating elements distributed over the circumference are arranged on the friction disks, a plurality of rows of separating elements arranged one behind the other in the axial direction are preferably formed. It can thus be counteracted a tilting tendency of the friction plates when opening.
  • the separating elements are always in contact with two friction disks each, that is to say even when the friction disks are open.
  • the maintenance of a constant clearance between the friction plates can be better effected, so that if necessary, the clearance can be reduced.
  • FIG. 1 shows a detail of a disk pack in side view
  • FIG. 2 is an oblique view of a lamella pact
  • FIG. 3 shows a detail of the disk pack according to FIG. 2 in a side view in the closed state
  • FIG. 4 shows the detail of the lamella pacs of FIG. 3 in side view in the open
  • FIG. 5 shows a detail of a variant of a friction plate in front view
  • FIG. 6 shows a section of a further embodiment of a friction plate in
  • FIG. 7 is a friction plate in front view with different embodiments of the arrangement of separating elements.
  • the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names.
  • a section of a disk pack 1 is shown.
  • the disk set 1 has a plurality of inner disks 2 and a plurality of outer disks 3, which can also be referred to as friction disks.
  • the inner disks 2 are arranged alternately with the outer disks 3 in an axial direction 4. Via a corresponding actuating mechanism, the inner disks 2 are adjustable relative to the outer disks 3 in the axial direction 4, so that a frictional engagement is formed between the inner disks 2 and the outer disks 3.
  • the inner disks 2 have an at least approximately annular base body 5 with a first surface 6 and one of these opposite in the axial direction 4 second surface 7. At least one friction lining 8 is arranged in each case on the first and / or the second surface 6, 7.
  • the inner plates 2 are so-called lining plates. But it is also possible that the inner disks 2 have no friction linings 8.
  • the friction linings 8 may be formed according to the prior art.
  • the outer disks 3 also have an at least approximately annular base body 9, which, however, is free of friction linings.
  • the outer disks 3 are therefore the so-called counter blades, which can be spent in frictional engagement with the friction linings 8 of the inner disk 2.
  • friction linings 8 are arranged on one of the two surfaces 10, 11 of the outer disks 3, in particular if no friction linings 8 are arranged on the inner disks 2, as can be seen from FIG. 4.
  • This basic structure of a disk set 1 is known from the prior art. For further details, therefore, reference is made to this relevant prior art.
  • the disk set 1 is part of a disk friction system, for example a (wet-running) multi-plate clutch, a brake, a holding brake, a differential lock, etc.
  • a disk friction system for example a (wet-running) multi-plate clutch, a brake, a holding brake, a differential lock, etc.
  • FIG. 2 a detail of a first embodiment of the plate pack 1 is shown in an oblique view. This has again in the axial direction 4 alternately a plurality of inner plates 2 and a plurality of outer plates 3.
  • the number of inner disks 2 and outer disks 3 can generally be selected in each case from a range of 1, in particular 2, to 20.
  • the number of inner and outer disks 2, 3 shown concretely in FIG. 2 is not to be understood as limiting.
  • the inner disks 2 have on a radially inner end face at least one driver element 12, for example in the form of an internal toothing on.
  • the outer lamellae 3 have at least one driver element 13 on a radially outer end face.
  • a rotationally fixed connection with another component of the Lamella friction system such as a shaft in the case of the inner disk 2 or the housing of the disk friction system in the case of the outer disk 3, are produced, as is well known.
  • the inner disks 2 and the outer disks 3 each have a region 14 (FIG. 1) for forming a frictional contact with one another.
  • the frictional contact is established when the disk set 1 is closed, for which purpose the inner disks 2 and / or the outer disks 3 are displaced in the axial direction 4 via said actuating mechanism.
  • the regions 14 for forming the frictional contact are defined by the surface of the friction linings 8, viewed in the axial direction 4. In other words, these are those areas 14 in which the at least one friction lining 8 rests against the respective counter-friction plate during frictional engagement.
  • the inner plate 2 and / or the outer plate 3 a smaller surface area has, as the main body 5, 9 of the friction plates, in addition to the areas 14 for forming the frictional contact and areas 15 on these bodies 5, 9 are present, the outside of the frictional contact at closed disc pack 1 lie.
  • the disk set 1 has at least one, in the axial direction elastically deformable separating element 16 on at least one of the friction plates in the region 15 outside the region 14 for forming the frictional contact. In the embodiment variant of the disk set 1 or the friction disk according to FIG. 2, this is arranged at least one separating element 16 on the driving element 13 of the outer disk 3.
  • the separator 16 may be, for example, a metallic spring, e.g. a spiral spring or a leaf spring.
  • the separating element 16 is made of an elastomer or comprises this.
  • the elastomer may be, for example, a natural rubber or a synthetic rubber, so it is an elastomeric polymer according to the division of the plastics.
  • synthetic rubbers are styrene-butadiene rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR),
  • Nitrile rubber NBR
  • chloroprene rubber CR
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • SBL styrene-butadiene latex
  • silicone rubber fluororubbers (FKM), e.g. Tetrafluoroethylene / propylene rubber (FEPM) or tetrafluoroethylene rubber (TFE).
  • FKM fluororubbers
  • FEPM Tetrafluoroethylene / propylene rubber
  • TFE tetrafluoroethylene rubber
  • the elastomer has a temperature resistance of 150 ° C to 200 ° C.
  • the separator has a Young's modulus at 20 ° C of at least 0.05 MPa and a maximum of 30 MPa.
  • the separator 16 consist of only one elastomer or comprise this or even consist of a combination of at least two elastomers or include these, for example, to adjust a certain deformability or to adjust the deformation behavior of the separating element 16.
  • a hard-soft combination is possible, that is to say that a first elastomer is combined with a softer elastomer.
  • the softer elastomer is formed directly on the surface of the body 5 or 9 directly adjacent, since the comparatively harder elastomer normally has a better abrasion resistance. But it is also the reverse arrangement of the elastomers possible.
  • the separating element 16 can also consist of or comprise a composite material, such as, for example, a resin-impregnated and / or latex-soaked paper.
  • a composite material such as, for example, a resin-impregnated and / or latex-soaked paper.
  • the elasticity can be adjusted. In this case, elastic moduli at 20 ° C between 1 MPa - 50 MPa can be realized.
  • the separating element 16 is in particular connected to the base body 5 and / or 9 of the friction plate, for example glued or vulcanized. Alternatively or in addition to the cohesive connection, however, the separating element 16 can also be positively and / or non-positively connected to the base body 5 and / or 9 of the friction plate.
  • the main body 5 and / or 9 of the friction plate may, for example, have a (back-cut) recess.
  • the expression "and / or" in the preceding paragraph refers to the fact that the separating element 16 either only on the outer plate 3 or only on the inner plate 2 or that both the outer plate 3 and the inner plate. 2 at least one separating element 17. This expression does not include that one and the same separating element 16 is connected both to the outer plate 3 and to the inner plate 2.
  • the separating element 16 is connected to the main body 5 or 9 of the friction plate via at least one connecting element.
  • the separation be 16 screwed to the main body 5 or 9 accordingly.
  • the separating element 16 may have in its free end face a recess for receiving the screw head, so that this is so sunk arranged and does not hinder the elastic deformation of the separating element 16 when closing the plate pack 1.
  • more than two friction disks can be arranged in the disk set 1 according to a variant embodiment and in each case at least one separating element 16 can be arranged on each second friction disk in the axial direction 4.
  • at least one separating element 16 is arranged on each outer disk 3 with the exception of the last outer disk 3.
  • the absence of a separating element 16 on the last outer lamella 3 results from the fact that this lamella packet has more outer lamellae 3 than inner lamellae 2.
  • each of the outer disks 3 may have at least one separating element 16.
  • At least one separating element 16 is arranged on each of the inner disks 2.
  • only the outer disks 3 or only the inner disks 2 or both can each have at least one separating element 16. If both the inner disks 2 and the outer disks 3 each have at least one separating element 16 (taking into account the above embodiment for the last friction disk in the axial direction 4), these separating elements 16 can be arranged opposite one another or offset in a circumferential direction 17 relative to one another.
  • each of these separating elements 16 lie opposite one another in the axial direction 4, that is, if these two separating elements 16 are aligned with each other, each of these separating elements 16 has only a fraction of an overall length in the axial direction, which has a separating element 16, if not each of the friction plates is a separating element 16 has.
  • each of the two separating element 16 have half the length in the axial direction 4, a separating element
  • the separating elements 16 are offset in the circumferential direction 17, they are preferably at a different radial height on the base body 5 of the inner plate 2 and the main body 9 of the outer plate 3 is arranged.
  • each of the partition members 16 may have the same length in the axial direction 4.
  • the two separating elements 16 have a different length in the axial direction 4, so that they unfold their effect at different times when opening the lamella pact 1. If the opening of the disk pack 1 is addressed in this description, this means interrupting the frictional contact between the friction disks. Conversely, “closing the disk set 1" means producing the frictional contact between the friction disks As is also apparent from FIG.
  • more than one separating element 16 can be arranged on a friction disk 2
  • a total of four separating elements 16 are arranged on the outer plate 3, specifically on the driving elements 13, of which only two are visible, however, it should be pointed out that this number is not restrictive
  • separating elements 16 may be arranged on a friction plate if this has a plurality of separating elements 16.
  • the plurality of separating elements 16 may be arranged asymmetrically distributed when viewed in the circumferential direction 17. Preferably, however, are distributed uniformly over the circumference, as symmetrically distributed, arranged.
  • the four separating elements 16 in the embodiment variant of the disk set 1 according to FIG. 2 can be arranged offset by 90 ° relative to one another over the circumference of the outer disk 3. This results in this embodiment that every second driver element 13 of this outer plate 3 has a separating element 16.
  • each driver element 13 of the outer disk 3 has a separating element 16.
  • the above statements on the distribution of the plurality of separating elements 16 over the outer circumference of the outer plate 3 are also applicable to the inner plate 2, but in particular the inner circumference is considered, provided that the separating elements 16 are arranged on the driver elements 12 of the inner plate 2.
  • FIG. 2 A further preferred embodiment of the disk set 1 or the friction disk is also shown in FIG. 2.
  • the separating elements 16 are arranged in the axial direction 4 in a row one behind the other. Are there a plurality of separating elements 16 distributed over the circumference of the friction plates, from these one of the number of separating elements 16 per friction plate corresponding number of rows of in the axial direction 4 successively arranged separating elements 16 are formed.
  • FIG. 3 shows the disk set 1 in the closed position and FIG. 4 shows the disk set 1 in the open position.
  • the inner disks 2 are not in frictional contact with the outer disks 3 in the open position of the disk set 1. Rather, the clearance is formed between them.
  • the separating elements 16 are in the unloaded position.
  • the separating elements 16 are compressed, so that their length is reduced in the axial direction 4.
  • 16 energy is stored in the separation elements.
  • This stored energy can now be used to re-separate the friction plates when the plate pack 1 is returned from the closed position to the open position.
  • the separating elements 16 expand again, i. they return to their unloaded position, whereby they again at least approximately to their original axial length. By this expansion of the separating elements 16, the separation of the friction plates from each other is at least supported.
  • the outer plates carry 3
  • the latter are arranged on only one side of the outer disks 3, ie on the surface 11 of the main body 9 of the outer disks 3.
  • the inner disks 2 carry no separating elements 16.
  • the length of the separating elements 16 in the axial direction 4 is so dimensioned that the separating elements 16 in the unloaded state, ie with an open plate pack 1, at least extend over a length resulting from the buzzer of the thickness of the friction linings 8 per outer plate 3 (or the friction lining 8, if only on one surface 10, 11 friction linings are arranged) and the thickness of an inner plate 2 results.
  • the length of the relieved partition members 16 in the axial direction 4 may be between 3 and 5 mm. These values are not restrictive. Rather, the length of the separating elements 16 in the axial direction 4 depends on the specific construction of the disk set 1 and the geometry of the friction linings 8 and the friction disks.
  • the length of the separating elements 16 in the axial direction 4 can be greater than the sum of the thickness of the friction linings 8 and the thickness of the inner lamellae 2.
  • separating elements 16 are arranged only on the inner disks 2, these embodiments can be transferred thereto accordingly. It should be further mentioned that it is possible that a friction plate on both surfaces, so for example an outer plate 3 on both surfaces 10, 11 of the base body 9, separating elements 16 has. In this case, it is possible that only every second outer plate 3 (or each second inner plate 2, if the separating elements 16 are arranged on the inner plates 2), the separating elements 16 has.
  • the separating elements 16 are always in contact with two friction plates.
  • the separating elements 16 are connected in the region of an end face with the respective friction plate.
  • FIG. 5 shows a detail of an inner lamella 2 which has a separating element 16 on some of the driver elements 12.
  • FIG. 6 shows a detail of a further embodiment variant of a friction plate for the plate pack 1 (FIG. 1).
  • This can be both outer plate 3 and inner plate 2.
  • the main body 5 or 9 of the friction plate has an extending recess 18 in the axial direction 4.
  • the separating element 16 is arranged such that it extends through the recess 18 and thus protrudes both surfaces 6, 7 of the main body 5 or both surfaces 10, 11 of the main body 9 (FIG. 1).
  • the separating element 18 may also be accommodated in the recess 18 in a form-fitting manner connected to the main body 5 or 9.
  • the separating element 16 has on both sides a cross-sectional widening 19, so that a groove is formed into which the base body 5 or 9 of the friction plate protrudes, as shown in Fig. 6 by dashed lines.
  • cross-sectional widening 19 can also be designed only on one side, for example in order to improve the adhesion of the separating element 16 to the base body 5 or 9 of the friction lining.
  • Fig. 7 is representative of a friction plate itself an inner plate 2 is shown. It should be clarified with this Fig. On the one hand, that the separating element 16 or the separating elements 16 may be disposed on the one hand at different locations on the friction plate, and on the other hand, the separating element 16 may have different geometries. Again, it is expressly understood that these embodiments can also be transferred to the outer plate 3 accordingly.
  • the inner plate 2 has in this embodiment, a friction lining 8 which is formed of several Reibbelagssegmenten (Reibbelagssegmenten). The Reibbelagssegmente are spaced from each other on the surface 6 of the main body 5 is arranged. There is thus the possibility that a separating element 16 or a plurality of separating elements 16 are arranged in a gap or the spaces between the Reibbelagssegmenten, although this is not the preferred embodiment.
  • Reibbelagssegmenten Reibbelagss
  • separating element 16 is annular and arranged in the radial direction below the friction lining 8.
  • Such an annular separating element 16 may alternatively or additionally be arranged in the radial direction above the friction lining 8.
  • the separating element 16 can also be in the form of a ring segment or a plurality of ring segments, which is or are arranged in the radial direction above and / or below the friction lining 8.
  • the separating element may be cylindrical, frustoconical, cuboidal, pyramidal, etc. There are also conceivable other than the specified geometries.
  • the invention comprises not only the disk pack 1 per se but also a friction disk, which has at least one separating element 16. With regard to the separating element 16, reference is made to the above statements.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lamellenpaket (1) umfassend in einer Axialrichtung (4) zumindest zwei hintereinander angeordnete Reiblamellen in Form einer Außenlamelle (3) und einer Innenlamelle (2), die jeweils einen Bereich (14) zur Ausbildung eines Reibkontaktes miteinander aufweisen, wobei auf zumindest einer der Reiblamellen in einem Bereich (15) außerhalb des Bereichs (14) zur Ausbildung des Reibkontaktes zumindest ein, in der Axialrichtung (4) elastisch verformbares Trennelement (16) angeordnet ist.

Description

Lamellenpaket
Die Erfindung betrifft ein Lamellenpaket umfassend in einer Axialrichtung zumindest zwei hintereinander angeordnete Reiblamellen in Form einer Außenlamelle und einer Innenlamelle, die jeweils einen Bereich zur Ausbildung eines Reibkontaktes miteinander aufweisen.
Weiter betrifft die Erfindung eine Reiblamelle mit einer ersten axialen Stirnfläche und einer zweiten axialen Stirnfläche, wobei auf zumindest einer der ersten und der zweiten axialen Stirnfläche zumindest ein Bereich für einen Reibkontakt mit einer weiteren Reiblamelle ausgebildet ist.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Trennung von Reiblamellen eines Lamellenpakets, das in einer Axialrichtung zumindest zwei hintereinander angeordnete Reiblamellen in Form einer Außenlamelle und einer Innenlamelle umfasst, die jeweils einen Bereich zur Ausbildung eines Reibkontaktes miteinander aufweisen.
Lamellenpakete, wie sie beispielsweise in Lamellenkupplungen verwendet werden, sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Dabei wird durch eine Relativverstellung von je- der zweiten Lamelle in Axialrichtung ein Reibschluss zwischen den Reiblamellen erzeugt, wodurch zwei Bauteile zur Drehmomentübertragung miteinander verbunden werden. Soll diese Verbindung wieder gelöst werden, wird die auf die Reiblamellen einwirkende Kraft reduziert, wodurch die Reiblamellen im Bereich des Reibkontaktes getrennt werden. Im Offenen Zustand des Lamellenpaketes sind die Reibflächen der Reiblamellen voneinander beab- standet, wodurch ein sogenanntes Lüftspiel entsteht. Das Öffnen der Lamellenkupplung, also das Lösen der Reiblamellen voneinander, erfolgt mitunter unvollständig, wodurch auch im offenen Zustand des Lamellenpaketes ein Moment, das sogenannte Schleppmoment, übertragen wird. Letzteres kann mehrere Ursachen haben, beispielsweis auch durch das Kühlöl bei nasslaufenden Reiblamellen bedingt sein. Ist das Lüftspiel zu gering und beispielsweise die Vis- kosität des Kühlöls hoch, kommt es auch zu einem höheren Schleppmoment.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Trennung von Reiblamellen beim Öffnen eines Lamellenpaketes zu verbessern. Die Aufgabe der Erfindung wird bei dem eingangs genannten Lamellenpaket dadurch gelöst, dass auf zumindest einer der Reiblamellen in einem Bereich außerhalb des Bereichs zur Ausbildung des Reibkontaktes zumindest ein, in der Axialrichtung elastisch verformbares Trenn- element angeordnet ist.
Weiter wird die Aufgabe der Erfindung mit der eingangs genannten Reiblamelle gelöst, bei der auf zumindest einer der ersten und der zweiten axialen Stirnfläche in einem Bereich außerhalb des Bereichs zur Ausbildung des Reibkontaktes zumindest ein, in der Axialrichtung elastisch verformbares Trennelement angeordnet ist.
Zudem wird die Aufgabe mit dem eingangs genannten Verfahren gelöst, wonach auf zumindest einer der Reiblamellen in einem Bereich außerhalb des Bereichs zur Ausbildung des Reibkontaktes zumindest ein, in der Axialrichtung elastisch verformbares Trennelement ange- ordnet wird, dass weiter bei Herstellen des Reibkontaktes zwischen den beiden Reiblamellen das elastisch verformbaren Trennelement in der Axialrichtung verformt und dabei Energie gespeichert wird, und dass diese Energie zur Trennung der beiden Reiblamellen verwendet wird, indem das elastisch verformbare Trennelement zumindest annähernd auf seine ursprüngliche axiale Länge ausgedehnt wird und dabei zumindest eine der beiden Reiblamellen in der Axial- richtung verschiebt.
Von Vorteil ist dabei, dass über das zumindest eine Trennelement beim Schließen des Lamellenpaketes, d.h. bei Herstellen eines Reibkontaktes zwischen den Reiblamellen, in diesem durch dessen Verformung in Axialrichtung Energie gespeichert wird, die dann anschließend zum sicheren Trennen der Reiblamellen beim Öffnen des Lamellenpaketes eingesetzt werden kann. Damit wird das Lüftspiel zwischen den Reiblamellen im geöffneten Zustand des Lamellenpaketes immer auf einen vordefinierbaren Wert ausgebildet. Es kann also mit dem zumindest einem Trennmoment nicht nur die Trennung der Reiblamellen nach dem Reibkontakt verbessert bzw. vereinfacht werden, sondern kann damit auch eine Reduktion des Schleppmo- ments erzielt werden. Darüber hinaus kann damit auch die Kühlung der Reiblamellen verbessert werden, da durch das gleichbleibende Lüftspiel, bedingt durch das in dieser Stellung auch als„Abstandhalter" agierende Trennelement der Öldurchfluss zwischen den Reiblamellen vergleichmäßigt werden kann. Nach einer Ausführungsvariante des Lamellenpaketes kann vorgesehen sein, dass das Trennelement aus einem Elastomer besteht oder dieses umfasst. Es kann damit die erforderliche Kraft für die Verformung des Trennelementes in der Axialrichtung einfacher eingestellt wer- den. Darüber hinaus sind derartige Elastomerelemente im Vergleich zu metallischen Federelementen einfacher mit der Reiblamelle verbindbar.
Es kann auch vorgesehen sein, dass mehr als zwei Reiblamellen angeordnet sind und jeweils zumindest ein Trennelement auf in der Axialrichtung jeder zweiten Reiblamelle angeordnet ist. Durch die Anordnung auf nur jeder zweiten Reiblamelle kann erreicht werden, dass jeweils nur die Innen- oder jeweils nur die Außenlamellen mit dem zumindest einem Trennelement ausgestattet werden. Es ist damit ein höherer Grad der Vergleichmäßigung des Lamellenpaketes sowohl in Hinblick auf gleiche Bauteile als auch in Hinblick auf die Wirkung der Reiblamellen erzielbar, da die Trennelement entweder nur auf den axial verschiebbaren oder auf den axial feststehenden Reiblamellen angeordnet sind.
Um ein Verkippen der Reiblamellen beim Trennen zu vermeiden, kann nach einer weiteren Ausführungsvariante des Lamellenpaketes vorgesehen sein, dass auf der die Trennelemente aufweisenden Reiblamelle oder auf den die Trennelemente aufweisenden Reiblamellen über den Umfang gleichmäßig verteilt mehrere Trennelemente angeordnet sind.
Bevorzugt ist das Trennelement oder sind die Trennelemente auf den sogenannten Mitnehmern der Außenlamelle(n) oder der Innenlamelle(n) angeordnet. Es kann damit eine Verringerung der Reibleistung des Lamellenpaketes durch Verringerung der Reibkontaktfläche zur Anordnung des Trennelementes oder der Trennelemente vermieden werden. Besonders bevorzugt ist dabei die Anordnung auf den Mitnehmern der Außenlamelle, da damit die Effizienz des zumindest einen Trennelementes erhöht und der Einfluss des Trennelementes auf den Strömungsweg eines Kühlöls bei nasslaufenden Reiblamelllen verringert werden kann. Es kann auch vorgesehen werden, dass sowohl auf der Innenlamelle als auch auf der Außenlamelle jeweils zumindest ein Trennelement angeordnet ist, um damit eine weitere Erhöhung der - über den Umfang der Reiblamellen betrachtet - der Gleichmäßigkeit des Trennverhaltens zu erreichen. Vorzugsweise sind bei Vorhandensein von mehreren Reiblamellen die Trennelemente der Reiblamellen in der Axialrichtung hintereinander angeordnet. Sofern dabei auf den Reiblamellen über den Umfang verteilt mehrere Trennelemente angeordnet sind, werden vorzugsweise mehrere Reihen von in der Axialrichtung hintereinander angeordneten Trennelementen ausgebildet. Es kann damit einer Kippneigung der Reiblamellen beim Öffnen entgegengewirkt werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante des Lamellenpaketes kann vorgesehen sein, dass die Trennelemente immer mit jeweils zwei Reiblamellen in Kontakt sind, also auch bei geöffneten Reiblamellen. Mit dieser Ausführungsvariante kann die Einhaltung eines konstanten Lüftspiels zwischen den Reiblamellen besser bewirkt werden, sodass gegebenenfalls das Lüftspiel verringert werden kann.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in vereinfachter, schemati scher Darstellung:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Lamellenpaket in Seitenansicht;
Fig. 2 eine Schrägansicht eines Lamellenpaktes;
Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Lamellenpakte nach Fig. 2 in Seitenansicht im geschlossenen Zustand;
Fig 4 den Ausschnitt aus dem Lamellenpakte nach Fig. 3 in Seitenansicht im offenen
Zustand;
Fig 5 einen Ausschnitt aus einer Ausführungsvariante einer Reiblamelle in Frontansicht;
Fig 6 einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsvariante einer Reiblamelle im
Querschnitt; Fig. 7 eine Reiblamelle in Frontansicht mit verschiedenen Ausführungsvarianten der Anordnung von Trennelementen. Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un- ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Lamellenpaket 1 dargestellt. Das Lamellenpaket 1 weist mehrere Innenlamellen 2 und mehrere Außenlamellen 3 auf, die auch als Reiblamellen be- zeichnet werden können. Die Innenlamellen 2 sind in einer Axialrichtung 4 abwechselnd mit den Außenlamellen 3 angeordnet. Über einen entsprechenden Betätigungsmechanismus sind die Innenlamellen 2 relativ zu den Außenlamellen 3 in der Axialrichtung 4 verstellbar, sodass zwischen den Innenlamellen 2 und den Außenlamellen 3 ein Reibschluss ausgebildet wird. Die Innenlamellen 2 weisen einen zumindest annährend ringförmigen Grundkörper 5 mit einer ersten Oberfläche 6 und einer dieser in der Axialrichtung 4 gegenüberliegenden zweiten Oberfläche 7 auf. Auf der ersten und/oder der zweiten Oberfläche 6, 7 ist jeweils zumindest ein Reibbelag 8 angeordnet. Die Innenlamellen 2 sind also sogenannte Belaglamellen. Es ist aber auch möglich, dass die Innenlamellen 2 keine Reibbeläge 8 aufweisen.
Die Reibbeläge 8 können dem Stand der Technik entsprechend ausgebildet sein.
Die Außenlamellen 3 weisen ebenfalls einen zumindest annährend ringförmigen Grundkörper 9 auf, der allerdings frei von Reibbelägen ist. Die Außenlamellen 3 sind also die sogenannten Gegenlamellen, die in Reibschluss mit den Reibbelägen 8 der Innenlamellen 2 verbracht werden können. Es ist aber auch möglich, dass auf einer der beiden Oberflächen 10, 11 der Außenlamellen 3 Reibbeläge 8 angeordnet sind, insbesondere wenn auf den Innenlamellen 2 keine Reibbeläge 8 angeordnet sind, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist. Dieser prinzipielle Aufbau eines Lamellenpakets 1 ist aus dem Stand der Technik bekannt. Zu weiteren Einzelheiten dazu sei daher auf diesen einschlägigen Stand der Technik verwiesen.
Das Lamellenpaket 1 ist Teil eines Lamellenreibsystems, beispielsweise einer (nasslaufenden) Lamellenkupplung, einer Bremse, einer Haltebremse, einer Differenzialsperr, etc..
In Fig. 2 ist ein Ausschnitt aus einer ersten Ausführungsvariante des Lamellenpakets 1 in Schrägansicht dargestellt. Dieses weist wieder in der Axialrichtung 4 abwechselnd mehrere Innenlamellen 2 und mehrere Außenlamellen 3 auf. Die Anzahl der Innenlamellen 2 und der Außenlamellen 3 kann generell beispielsweise jeweils ausgewählt sein aus einem Bereich von 1, insbesondere 2, bis 20. Die in Fig. 2 konkret dargestellte Anzahl an Innen- und Außenlamellen 2, 3 ist also nicht beschränkend zu verstehen.
Die Innenlamellen 2 weisen an einer radial inneren Stirnfläche zumindest einen Mitnehmerelement 12, beispielsweise in Form einer Innenverzahnung, auf. Ebenso weisen die Au- ßenlamellen 3 an einer radial äußeren Stirnfläche zumindest ein Mitnehmerelement 13 auf.
Über die Mitnehmerelemente 12, 13 kann eine drehfeste Verbindung mit einem weiteren Bauteil des Lamellenreibsystems, beispielsweise einer Welle im Fall der Innenlamellen 2 oder dem Gehäuse des Lamellenreibsystems im Fall der Außenlamellen 3, hergestellt werden, wie dies an sich bekannt ist.
Die Innenlamellen 2 und die Außenlamellen 3 weisen jeweils einen Bereich 14 (Fig. 1) zur Ausbildung eines Reibkontaktes miteinander auf. Der Reibkontakt wird hergestellt, wenn das Lamellenpaket 1 geschlossen wird, wozu die Innenlamellen 2 und/oder die Außenlamellen 3 in der Axialrichtung 4 über den genannten Betätigungsmechanismus verschoben werden. Die Bereiche 14 zur Ausbildung des Reibkontaktes werden durch die Fläche der Reibbeläge 8 - in der Axialrichtung 4 betrachtet - definiert. Mit anderen Worten ausgedrückt sind dies jene Bereiche 14, in denen der zumindest eine Reibbelag 8 an der jeweiligen Gegenreiblamelle beim Reibschluss anliegt. Nachdem der zumindest eine Reibbelag 8 der jeweiligen Belaglamelle, also der Innenlamelle 2 und/oder der Außenlamelle 3, eine kleiner Flächenausdehnung aufweist, als die Grundkörper 5, 9 der Reiblamellen, sind neben den Bereichen 14 zur Ausbildung des Reibkontaktes auch Bereiche 15 auf diesen Grundkörpern 5, 9 vorhanden, die außerhalb des Reibkontaktes bei geschlossenem Lamellenpaket 1 liegen.
Die folgenden Ausführungen betreffen ein Lamellenpaket 1 mit nur einer Innenlamelle 2 und nur einer Außenlamelle 3. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die jeweiligen Ausführungen zur Innenlamelle 2 und/oder zur Außenlamelle 3 auch auf mehrere oder sämtliche Innenlamellen 2 und/oder Außenlamellen 3 eines mehr als zwei Reiblamellen aufweisendes Lamel- lenpaket 1 zutreffen können (wie dies bei der Ausführungsvariante nach in Fig. 2 dargestellt ist) und daher entsprechend übertragen werden können.
Das Lamellenpaket 1 weist auf zumindest einer der Reiblamellen in dem Bereich 15 außerhalb des Bereichs 14 zur Ausbildung des Reibkontaktes zumindest ein, in der Axialrichtung elastisch verformbares Trennelement 16 auf. Bei der Ausführungsvariante des Lamellenpakets 1 bzw. der Reiblamelle nach Fig. 2 ist dieses zumindest eine Trennelement 16 auf dem Mitnehmerelement 13 der Außenlamelle 3 angeordnet.
Das Trennelement 16 kann beispielsweise eine metallische Feder sein, wie z.B. eine Spiralfe- der oder eine Blattfeder. Bevorzugt besteht das Trenn element 16 jedoch aus einem Elastomer bzw. umfasst dieses.
Das Elastomer kann beispielsweise ein Naturgummi oder ein synthetischer Gummi sein, ist also ein elastomeres Polymer entsprechend der Einteilung der Kunststoffe. Beispiele für syn- thetische Gummis sind Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Polybutadien-Kautschuk (BR),
Nitrilkautschuk (NBR), Chloropren-Kautschuk (CR) und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Styrol -Butadien-Latex (SBL), Silikonkautschuk, Fluorkautschuke (FKM), wie z.B. Tetrafluorethylen/Propylen Kautschuk (FEPM) oder Tetrafluorethylen Kautschuk (TFE). Insbesondere weist das Elastomer eine Temperaturbeständigkeit von 150 °C bis 200 °C auf.
Vorzugsweise weist das Trennelement ein Elastizitätsmodul bei 20 °C von mindestens 0,05 MPa und von maximal 30 MPa auf. Weiter kann das Trennelement 16 aus nur einem Elastomer bestehen bzw. dieses umfassen oder auch aus einer Kombination aus zumindest zwei Elastomeren bestehen oder diese umfassen, beispielsweise um eine bestimmte Verformbarkeit einzustellen bzw. um das Verformungsverhalten des Trennelementes 16 einzustellen. Es ist also beispielsweise eine Hart- Weich-Kombination möglich, dass also ein erstes Elastomer mit einem dazu weicheren Elastomer kombiniert wird. Vorzugsweise ist dabei das weichere Elastomer direkt an der Oberfläche des Grundkörpers 5 oder 9 direkt anliegend ausgebildet, da das im Vergleich dazu härtere Elastomer normalerweise eine bessere Abriebbeständigkeit aufweist. Es ist aber auch die umgekehrte Anordnung der Elastomere möglich.
Weiter kann das Trennelement 16 auch aus einem Compositmaterial bestehen oder dieses umfassen, wie beispielsweise ein harz- und/oder latexgetränktes Papier. Zum Beispiel kann durch den Latexgehalt und/oder den Harzgehalt im Compositmaterial aber auch durch die Verpres- sung (Dichte) des Compositmaterials die Elastizität eingestellt werden. Hierbei können Elasti- zitätsmodule bei 20 °C zwischen 1 MPa - 50 MPa realisiert werden.
Das Trennelement 16 ist insbesondere mit dem Grundkörper 5 und/oder 9 der Reiblamelle verbunden, beispielsweise verklebt oder aufvulkanisiert. Alternativ oder zusätzlich zur stoffschlüssigen Verbindung kann das Trennelement 16 aber auch formschlüssig und/oder kraft- schlüssig mit dem Grundkörper 5 und/oder 9 der Reiblamelle verbunden sein. Für den Form- schluss kann der Grundkörper 5 und/oder 9 der Reiblamelle beispielsweise eine (hinterschnit- tene) Ausnehmung aufweisen.
Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass sich der Ausdruck„und/oder" im voranstehenden Absatz darauf bezieht, dass das Trennelement 16 entweder nur auf der Außenlamelle 3 oder nur auf der Innenlamelle 2 oder dass sowohl die Außenlamelle 3 als auch die Innenlamelle 2 zumindest ein Trennelement 17 aufweisen. Dieser Ausdruck umfasst nicht, dass ein und dasselbe Trennelement 16 sowohl mit der Außenlamelle 3 als auch mit der Innenlamelle 2 verbunden ist.
Es ist weiter möglich, dass das Trennelement 16 mit dem Grundkörper 5 oder 9 der Reiblamelle über zumindest ein Verbindungelement verbunden ist. Beispielsweise kann dass Trenn- dement 16 mit dem Grundkörper 5 oder 9 verschraubt sein. In diesem Fall kann das Trennelement 16 in seiner freien Stirnfläche ein Ausnehmung zur Aufnahme des Schraubenkopfes aufweisen, sodass dieser also versenkt angeordnet ist und die elastische Verformung des Trennelementes 16 beim Schließen des Lamellenpaketes 1 nicht behindert.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich und bereits voranstehend ausgeführt, können in dem Lamellenpaket 1 nach einer Ausführungsvariante mehr als zwei Reiblamellen angeordnet sein und kann dabei jeweils zumindest ein Trennelement 16 auf in der Axialrichtung 4 jeder zweiten Reiblamelle angeordnet sein. In der konkreten Ausführungsvariante des Lamellenpaketes 1 nach Fig. 2 ist mit Ausnahme der letzten Außenlamelle 3 auf jeder Außenlamelle 3 zumindest ein Trennelement 16 angeordnet. Dass auf der letzten Außenlamelle 3 kein Trennelement 16 vorhanden ist, ergibt sich aus dem Umstand, dass dieses Lamellenpaket mehr Außenlamellen 3 als Innenlamellen 2 aufweist. Für den Fall, dass eine gleiche Anzahl an Außen- und Innenlamellen 3, 2 vorhanden ist, kann auch jeder der Außenlamellen 3 zumindest ein Trennelement 16 aufweisen.
Es ist aber auch möglich, dass alternativ oder zusätzlich dazu auf jeder der Innenlamellen 2 zumindest ein Trennelement 16 angeordnet ist. Es können also nur die Außenlamellen 3 oder nur die Innenlamellen 2 oder beide jeweils zumindest ein Trennelement 16 aufweisen. Sofern sowohl die Innenlamellen 2 als auch die Außenlamellen 3 jeweils zumindest ein Trennelement 16 aufweisen (unter Berücksichtigung der voranstehenden Ausführung zur in der Axialrichtung 4 letzten Reiblamelle), können diese Trennelemente 16 einander gegenüberliegend oder in einer Umfangsrichtung 17 versetzt zueinander angeordnet sein. Wenn sich dabei die Trennelemente 16 in der Axialrichtung 4 gegenüber liegen, also beispielsweise diese beiden Trennelemente 16 miteinander fluchten, weist jedes dieser Trennelement 16 nur einen Bruchteil einer Gesamtlänge in der Axialrichtung auf, die ein Trennelement 16 aufweist, wenn nicht jede der Reiblamellen ein Trennelement 16 aufweist. Beispielsweise kann jedes der beiden Trennelement 16 die halbe Länge in der Axialrichtung 4 aufweisen, ein Trennelement Für den Fall, dass die Trennelemente 16 in der Umfangsrichtung 17 versetzt sind, sind sie vorzugsweise auf einer unterschiedlichen radialen Höhe auf dem Grundkörper 5 der Innenlamelle 2 bzw. dem Grundkörper 9 der Außenlamelle 3 angeordnet. In diesem Fall kann jedes der Trennelemente 16 die gleiche Länge in der Axialrichtung 4 aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass die beiden Trennelemente 16 eine unterschiedliche Länge in der Axialrichtung 4 aufweisen, sodass sie ihre Wirkung zu unterschiedlichen Zeitpunkten beim Öffnen des Lamellenpaktes 1 entfalten. Sofern in dieser Beschreibung das Öffnen des Lamellenpakets 1 angesprochen ist, ist damit das Unterbrechen des Reibkontaktes zwischen den Reiblamellen gemeint. Umgekehrt bedeutet„Schließen des Lamellenpakets 1" das Herstellen des Reibkontaktes zwischen den Reiblamellen. Wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich und voranstehend bereits darauf hingewiesen, kann nach einer weiteren Ausführungsvariante des Lamellenpakets 1 bzw. der Reiblamelle auf einer Reiblamelle mehr als ein Trennelement 16 angeordnet sein. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante sind insgesamt vier Trennelemente 16 auf der Außenlamelle 3, konkret auf den Mitnehmerei emente 13, angeordnet, wovon aber nur zwei sichtbar sind. Es sei jedoch da- rauf hingewiesen, dass diese Anzahl nicht beschränkend zu verstehen ist. Beispielsweise können zwischen 2 und 20, insbesondere zwischen 2 und 10, Trennelemente 16 auf einer Reiblamelle angeordnet sein, wenn diese mehrere Trennelemente 16 aufweist.
Die mehreren Trennelemente 16 können in der Umfangsrichtung 17 betrachtet asymmetrisch verteilt angeordnet sein. Bevorzugt werden sich jedoch über den Umfang gleichmäßig verteilt, als symmetrisch verteilt, angeordnet. Beispielsweise können die vier Trennelemente 16 bei der Ausführungsvariante des Lamellenpaketes 1 nach Fig. 2 um jeweils 90 ° versetzt zueinander über den Umfang der Außenlamelle 3 verteilt angeordnet sein. Damit ergibt sich bei dieser Ausführungsvariante, dass jedes zweite Mitnehmerelement 13 dieser Außenlamelle 3 ein Trennelement 16 aufweist.
Es kann aber auch eine andere symmetrische Verteilung gewählt werden. Beispielsweise können die Trennelemente 16 im voranstehenden Sinn um jeweils 180 ° oder um jeweils 60 °oder um jeweils 45 °, etc., angeordnet sein.
Ebenso ist es möglich, dass jedes Mitnehmerelement 13 der Außenlamelle 3 ein Trennelement 16 aufweist. Die voranstehenden Ausführungen zur Verteilung der mehreren Trennelemente 16 über den äußeren Umfang der Außenlamelle 3 sind entsprechend auch auf die Innenlamelle 2 anwendbar, wobei aber insbesondere der innere Umfang betrachtet wird, sofern die Trennelemente 16 auf den Mitnehmerelementen 12 der Innenlamelle 2 angeordnet sind.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante des Lamellenpaketes 1 bzw. der Reiblamelle ist ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich. Bei dieser Ausführungsvariante sind die Trennelemente 16 in der Axialrichtung 4 in einer Reihe hintereinander angeordnet. Sind dabei mehrere Trennelemente 16 über den Umfang der Reiblamellen verteilt angeordnet, können aus diesen eine der Anzahl der Trenn elemente 16 pro Reiblamelle entsprechende Anzahl an Reihen von in der Axialrichtung 4 hintereinander angeordneten Trennelementen 16 gebildet werden.
Anhand der Figuren 2 und 3 soll die Wirkungsweise der Trennelemente 16 und damit das Verfahren zur Trennung der Reiblamellen des Lamellenpakets (1) erläutert werden. Dabei zeigen die Fig. 3 das Lamellenpaket 1 in der geschlossenen Stellung und die Fig. 4 das Lamellenpaket 1 in der offenen Stellung.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, stehen die Innenlamellen 2 in der offenen Stellung des Lamellenpaketes 1 nicht in Reibkontakt mit den Außenlamellen 3. Vielmehr ist zwischen diesen das Lüftspiel ausgebildet. Die Trennelemente 16 befinden sich in der entlasteten Stellung.
Wird nun ein Reibkontakt zwischen den Reiblamellen in den Bereichen 14 hergestellt, also das Lamellenpaket 1 geschlossen, werden die Trennelemente 16 komprimiert, sodass sich deren Länge in der Axialrichtung 4 verringert. Dabei wird in den Trenn elementen 16 Energie gespeichert. Diese gespeicherte Energie kann nun dazu verwendet werden, um die Reiblamellen wieder zu trennen, wenn das Lamellenpaket 1 aus der geschlossenen Stellung wieder in die offene Stellung verbracht wird. Dazu dehnen sich die Trennelemente 16 wieder aus, d.h. sie kehren in ihre entlastete Stellung zurück, wodurch sie wieder zumindest annähernd auf ihre ursprüngliche axiale Länge aufweisen. Durch dieses Ausdehnen der Trennelemente 16 wird das Trennen der Reiblamellen voneinander zumindest unterstützt.
Aus den Fig. 3 und 4 ist auch eine bevorzugte Ausführungsvariante der Anordnung der Trennelemente 16 auf den Reiblamellen besser ersichtlich. Dabei tragen die Außenlamellen 3 auf den Mitnehmelementen 13 die Trennelemente 16. Letztere sind nur auf einer Seite der Außenlamellen 3 angeordnet, d.h. auf der Oberfläche 11 des Grundkörpers 9 der Außenlamellen 3. Die Innenlamellen 2 tragen keine Trennelemente 16. Die Länge der Trennelemente 16 in der Axialrichtung 4 ist dabei so bemessen, dass die Trennelemente 16 im entlasteten Zu- stand, also bei offenem Lamellenpaket 1, sich zumindest über eine Länge erstrecken, die sich aus der Summer der Dicke der Reibbeläge 8 pro Außenlamelle 3 (oder des Reibbelages 8, wenn nur auf einer Oberfläche 10, 11 Reibbeläge angeordnet sind) und der Dicke einer Innenlamelle 2 ergibt. Beispielsweise kann die Länge der entlasteten Trennelemente 16 in der Axialrichtung 4 zwischen 3 und 5 mm betragen. Diese Werte haben aber keinen einschränkenden Charakter. Vielmehr richtet sich die Länge der Trennelemente 16 in der Axialrichtung 4 nach der konkreten Konstruktion des Lamellenpaketes 1 und der Geometrie der Reibbeläge 8 und der Reiblamellen.
Die Länge der Trennelemente 16 in der Axialrichtung 4 kann aber größer sein als die Summe aus der Dicke der Reibbeläge 8 und der Dicke der Innenlamellen 2.
Sind die Trennelemente 16 nur auf den Innenlamellen 2 angeordnet, sind diese Ausführungen entsprechend hierauf übertragbar. Es sei weiter erwähnt, dass es möglich ist, dass ein Reiblamelle auf beiden Oberflächen, also beispielsweis eine Außenlamelle 3 an beiden Oberflächen 10, 11 des Grundkörpers 9, Trennelemente 16 aufweist. In diesem Fall ist es möglich, dass nur jede zweite Außenlamelle 3 (o- der jede zweite Innenlamelle 2, falls die Trennelemente 16 auf den Innenlamellen 2 angeordnet sind) die Trennelemente 16 aufweist.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante des Lamellenpaketes 1 kann vorgesehen sein, dass die Trennelemente 16 immer mit jeweils zwei Reiblamellen in Kontakt sind. Dabei sind die Trennelemente 16 im Bereich einer Stirnfläche mit der jeweiligen Reiblamelle verbunden. Auf der dieser in der Axialrichtung 4 gegenüberliegenden, freien Stirnfläche kann auch bei offenem Lamellenpaket eine weitere Reiblamelle anliegen, ohne jedoch mit dem Trennelement 16 oder den Trennelementen 16 verbunden zu sein. Der Vollständigkeit halber zeigt Fig. 5 einen Ausschnitt aus einer Innenlamelle 2, die auf einigen der Mitnehmerelemente 12 ein Trennelement 16 aufweist. Bezüglich Anzahl und Verteilung der Trennelemente 16 über den Innenumfang der Innenlamelle 2 sei auf voranstehende Ausführungen verwiesen.
In Fig. 6 ist ein Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsvariante einer Reiblamelle für das Lamellenpaket 1 (Fig. 1) gezeigt. Diese kann sowohl Außenlamelle 3 als auch Innenlamelle 2 sein. Bei dieser Ausführungsvariante weist der Grundkörper 5 oder 9 der Reiblamelle eine in der Axialrichtung 4 sich durchgehende erstreckende Ausnehmung 18 auf. Das Trennelement 16 ist so angeordnet, dass es durch die Ausnehmung 18 hindurch erstreckt und so beide Oberflächen 6, 7 des Grundkörpers 5 oder beide Oberflächen 10, 11 des Grundkörpers 9 (Fig. 1) vorragt.
Das Trennelement 18 kann in der Ausnehmung 18 auch formschlüssig verbunden mit dem Grundkörper 5 oder 9 aufgenommen sein.
Weiter ist es möglich, dass das Trennelement 16 beidseitig eine Querschnittserweiterung 19 aufweist, sodass eine Nut ausgebildet wird, in die der Grundkörper 5 oder 9 der Reiblamelle hineinragt, wie dies in Fig. 6 strichliert dargestellt ist.
Die Querschnittserweiterung 19 kann aber auch nur einseitig ausgebildet sein, beispielsweise um die für eine Verklebung des Trennelementes 16 mit dem Grundkörper 5 oder 9 der Reibla- melle zu verbessern.
In Fig. 7 ist stellvertretend für eine Reiblamelle an sich eine Innenlamelle 2 dargestellt. Es soll mit dieser Fig. einerseits verdeutlicht werden, dass das Trennelement 16 oder die Trennelemente 16 einerseits an unterschiedlichen Stellen auf der Reiblamelle angeordnet sein können, und dass andererseits das Trennelement 16 verschiedene Geometrien aufweisen kann. Wiederum sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass diese Ausführungen auch entsprechend auf die Außenlamelle 3 übertragen werden können. Die Innenlamelle 2 weist bei dieser Ausführungsvariante einen Reibbelag 8 der aus mehreren Reibbelagssegmenten (Reibbelagssegmenten) gebildet wird. Die Reibbelagssegmente sind voneinander beabstandet zueinander auf der Oberfläche 6 des Grundkörpers 5 angeordnet. Es besteht damit die Möglichkeit dass ein Trennelement 16 oder mehrere Trennelemente 16 in einem Zwischenraum oder den Zwischenräumen zwischen den Reibbelagssegmenten angeordnet werden, wenngleich dies nicht die bevorzugte Ausführungsvariante ist.
Strichliert ist in Fig. 7 auch angedeutet, dass das Trennelement 16 ringförmig ausgebildet und in radialer Richtung unterhalb des Reibbelages 8 angeordnet ist. Ein derartiges ringförmiges Trennelement 16 kann alternativ oder zusätzlich dazu auch in radialer Richtung oberhalb des Reibbelages 8 angeordnet sein.
Wie weiter aus Fig. 7 strichliert ersichtlich ist, kann das Trennelement 16 auch in Form von einem Ringsegment oder mehreren Ringsegmenten ausgebildet sein, das oder die in radialer Richtung oberhalb und/oder unterhalb des Reibbelages 8 angeordnet ist oder sind.
Generell kann das Trennelement zylinderförmig, kegelstumpfförmig, quaderförmig, pyramidenförmig, etc. ausgebildet sein. Es sind auch andere als die angeführten Geometrien denkbar. Die Erfindung umfasst nicht nur das Lamellenpaket 1 an sich sondern auch eine Reiblamelle, die zumindest ein Trennelement 16 aufweist. Hinsichtlich des Trennelements 16 sei dazu auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be- merkt sei, dass auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Lamellenpaketes 1 bzw. der Reiblamelle diese nicht zwingenderweise maßstäb- lieh dargestellt wurden. Bezugszeichenaufstellung Lamellenpaket
Innenlamelle
Außenlamelle
Axialrichtung
Grundkörper
Oberfläche
Oberfläche
Reibbelag
Grundkörper
Oberfläche
Oberfläche
Mitnehmerelement
Mitnehmerelement
Bereich
Bereich
Trennelement
Umfangsrichtung
Ausnehmung
Querschnittserweiterung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Lamellenpaket (1) umfassend in einer Axialrichtung (4) zumindest zwei hintereinander angeordnete Reiblamellen in Form einer Außenlamelle (3) und einer Innenlamelle (2), die jeweils einen Bereich (14) zur Ausbildung eines Reibkontaktes miteinander aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest einer der Reiblamellen in einem Bereich
(15) außerhalb des Bereichs (14) zur Ausbildung des Reibkontaktes zumindest ein, in der Axialrichtung (4) elastisch verformbares Trennelement (16) angeordnet ist. 2. Lamellenpaket (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (16) aus einem Elastomer besteht oder dieses umfasst.
3. Lamellenpaket (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Reiblamellen angeordnet sind und jeweils zumindest ein Trennelement (16) auf in der Axialrichtung (4) j eder zweiten Reiblamelle angeordnet ist.
4. Lamellenpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, auf der die Trennelemente (16) aufweisenden Reiblamelle oder auf den die Trennelemente
(16) aufweisenden Reiblamellen über den Umfang gleichmäßig verteilt mehrere Trennele- mente (16) angeordnet sind.
5. Lamellenpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlamelle (3) an einem äußeren Umfang mehrere Mitnehmerelemente (13) aufweist und dass das Trennelement (16) oder die Trennelemente (16) auf diesen Mitnehmerele- menten (13) angeordnet ist oder sind.
6. Lamellenpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlamelle (2) an einem inneren Umfang mehrere Mitnehmerelemente (12) aufweist und dass das Trennelement (16) oder die Trennelemente (16) auf diesen Mitnehmerele- menten (12) angeordnet ist oder sind.
7. Lamellenpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl auf der Innenlamelle (2) als auch auf der Außenlamelle (3) jeweils zumindest ein Trennelement (16) angeordnet ist. 8. Lamellenpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente (16) mehrerer Reiblamellen in der Axialrichtung (4) hintereinander angeordnet sind.
9. Lamellenpaket (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente (16) immer mit jeweils zwei Reiblamellen in Kontakt sind.
10. Reiblamelle mit einer ersten axialen Oberfläche (6, 10) und einer zweiten axialen Oberfläche (7, 11), wobei auf zumindest einer der ersten und der zweiten axialen Oberfläche (6, 7, 10, 11) zumindest ein Bereich (14) für einen Reibkontakt mit einer weiteren Reibla- melle ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest einer der ersten und der zweiten axialen Oberfläche (6, 7, 10, 11) in einem Bereich (15) außerhalb des Bereichs (14) zur Ausbildung des Reibkontaktes zumindest ein, in der Axialrichtung elastisch verformbares Trennelement (16) angeordnet ist. 11. Verfahren zur Trennung von Reiblamellen eines Lamellenpakets (1), das in einer
Axialrichtung (4) zumindest zwei hintereinander angeordnete Reiblamellen in Form einer Außenlamelle (3) und einer Innenlamelle (2) umfasst, die jeweils einen Bereich (14) zur Ausbildung eines Reibkontaktes miteinander aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest einer der Reiblamellen in einem Bereich (15) außerhalb des Bereichs (14) zur Ausbil- dung des Reibkontaktes zumindest ein, in der Axialrichtung (4) elastisch verformbares Trennelement (16) angeordnet wird, dass weiter bei Herstellen des Reibkontaktes zwischen den beiden Reiblamellen das elastisch verformbaren Trennelement (16) in der Axialrichtung (4) verformt und dabei Energie gespeichert wird, und dass diese Energie zur Trennung der beiden Reiblamellen verwendet wird, indem das elastisch verformbare Trennelement (16) zumindest annähernd auf seine ursprüngliche axiale Länge ausgedehnt wird und dabei zumindest eine der beiden Reiblamellen in der Axialrichtung (4) verschiebt.
PCT/AT2018/060092 2017-05-16 2018-05-11 Lamellenpaket WO2018209371A1 (de)

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