DE102009006481B4 - Lamelle für eine Lamellenkupplung und Lamellenkupplung mit einer solchen Lamelle - Google Patents

Abstract

Lamelle (34) für eine Lamellenkupplung (2), wobei die Lamelle (34) Kühlkanäle (72) für ein Kühlmedium aufweist, die als innenliegende Kühlkanäle (72) ausgebildet sind und die Lamelle (34) aus mindestens zwei Teillamellen (50, 52) zusammengesetzt ist, die in axialer Richtung (4, 6) aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei an der der einen Teillamelle (52) zugewandten Seite der anderen Teillamelle (50) Vorsprünge (70) vorgesehen sind, über die die Teillamellen (50, 52) unter Ausbildung der innenliegenden Kühlkanäle (72) aneinander abgestützt oder abstützbar und die aus einem weicheren Material als die Teillamellen (50, 52) gefertigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (34) zweistückig oder mehrstückig aus den Teillamellen (50, 52) zusammengesetzt ist, die separat voneinander ausgebildet und in axialer Richtung (4, 6) relativ zueinander verschiebbar sind, wobei die Vorsprünge (70) lediglich an einer der beiden Teillamellen (50; 52) angeordnet sind.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lamelle für eine Lamellenkupplung, wobei die Lamelle Kühlkanäle für ein Kühlmedium aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Lamellenkupplung mit einer solchen Lamelle.
• Aus dem Stand der Technik sind Lamellenkupplungen, insbesondere nasslaufende Lamellenkupplungen bekannt, die mindestens ein in axialer Richtung zusammendrückbares Lamellenpaket aufweisen. Dem Lamellenpaket ist ein erster Lamellenträger und ein zweiter Lamellenträger zugeordnet, wobei der erste oder zweite Lamellenträger die Eingangsseite und der zweite oder erste Lamellenträger die Ausgangsseite der Lamellenkupplung bildet. Das Lamellenpaket selbst setzt in der Regel aus Stahllamellen, die drehfest mit dem einen Lamellenträger verbunden sind, und Reiblamellen zusammen, die drehfest mit dem anderen Lamellenträger verbunden sind, wobei die Reiblamellen und die Stahllamellen in axialer Richtung wechselweise hintereinander angeordnet sind. Während die Reiblamellen auf ihren den Stahllamellen zugewandten Seiten einen zusätzlich Reibbelag aufweisen, bei dem es sich in der Regel um einen Papierreibbelag handelt, weisen die Stahllamellen auf ihren den Reiblamellen zugewandten Seiten keinen zusätzlich Reibbelag auf. Um eine Kühlung der Reib- und Stahllamellen sowie eine Schmierung der Reibflächen zu bewirken, weisen die Reiblamellen außenliegende Kühlkanäle auf, die in Form von oberflächlichen Kühlnuten in dem Reibbelag der Reiblamellen ausgebildet sind. Durch diese Kühlnuten kann das Öl der nasslaufenden Lamellenkupplung hindurchströmen, um auf diese Weise eine Kühlung und Schmierung der Reib- und Stahllamellen zu bewirken.
• Die DE 10 2004 005 285 A1 beschreibt eine aus zwei Teillamellen zusammengesetzte Lamelle, wobei die Teillamellen auf ihren einander zugewandten Seiten mit Rillen versehen sind. Werden die Teillamellen zusammengesetzt, so bilden die einander zugeordneten Rillen innenliegende Kühlkanäle aus.
• Die US 6,360,864 B1 setzt sich ebenfalls aus zwei Teillamellen zusammen, jedoch weisen diese keine Rillen auf den einander zugewandten Seiten auf, vielmehr ist mindestens ein Distanzteil zwischen den Teillamellen angeordnet, das die beiden Teillamellen unter Ausbildung innenliegender Kühlkanäle auf Distanz hält und an beiden Teillamellen befestigt ist. Als Material für das Distanzteil wird Sintermetall oder blechförmiges Metall vorgeschlagen. Aus der US 5,934,435 ist eine ähnliche Lamelle bekannt, bei der die Distanzteile aus harzbeschichtetem Papier gebildet sind.
• Die DE 41 16 051 A1 beschreibt eine aus zwei Teillamellen zusammengesetzte Lamelle, wobei die einander zugewandten Seiten der Teillamellen Rillen aufweisen, die gemeinsam innenliegende Kühlkanäle ausbilden. Die beiden Teillamellen sind jedoch nicht aneinander befestigt, sondern in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar.
• Der zuvor beschriebene Stand der Technik hat sich im Hinblick auf die Kühlung bewährt, ist jedoch insofern von Nachteil, als dass die Fertigung und Montage innerhalb einer Lamellenkupplung erschwert ist.
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lamelle für eine Lamellenkupplung derart weiterzubilden, dass diese besonders einfach gefertigt und montiert werden kann. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Lamellenkupplung mit mindestens einer solchen vorteilhaften Lamelle zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 11 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Die erfindungsgemäße Lamelle ist für eine Lamellenkupplung, vorzugsweise eine nasslaufende Lamellenkupplung, konzipiert. Unter einer Lamellenkupplung kann hier wie auch nachstehend auch eine Lamellenbremse verstanden werden. Die Lamelle weist Kühlkanäle für ein Kühlmedium auf, wobei es sich bei dem Kühlmedium beispielsweise um Öl handeln kann, das ohnehin in einer nasslaufenden Lamellenkupplung vorhanden ist. Die Kühlkanäle sind als innenliegende Kühlkanäle ausgebildet. Im Gegensatz zu herkömmlichen Stahllamellen, die keinerlei Kühlkanäle aufweisen, oder zu herkömmlichen Reiblamellen, die lediglich außenliegende Kühlkanäle in Form von oberflächlichen Kühlnuten in den die Reibfläche ausbildenden Reibbelägen aufweisen, weist die erfindungsgemäße Lamelle innenliegende Kühlkanäle auf. Es hat sich gezeigt, dass durch die innenliegenden Kühlkanäle eine besonders effektive Kühlung der erfindungsgemäßen Lamelle möglich ist, so dass der Verschleiß an den Lamellen reduziert und eine Schädigung der Lamellen ausgeschlossen werden kann. Insbesondere wenn längere Schlupfphasen auftreten, bei denen die generierte Wärme nicht mehr über das Material der Lamelle aufgenommen werden kann, sondern ausschließlich über einen Ölstrom abgeführt werden muss, wird eine Schädigung der Lamelle mit Hilfe der innenliegenden Kühlkanäle wirkungsvoll verhindert. Die Erfindung schließt jedoch nicht aus, dass zusätzlich zu den innenliegenden Kühlkanälen ferner außenliegende Kühlkanäle in Form von Kühlnuten in der Reibfläche der Lamelle vorgesehen sein können. Letztgenannte Ausführungsform ist vielmehr bevorzugt, zumal hierdurch eine noch bessere Kühlung der Lamelle erreicht werden kann. Um den Herstellungsaufwand für die Lamelle gering zu halten, ist die Lamelle aus mindestens zwei Teillamellen zusammengesetzt, die in axialer Richtung aufeinander folgend angeordnet sind bzw. werden. An der der einen Teillamelle zugewandten Seite der anderen Teillamelle sind Vorsprünge vorgesehen, über die die Teillamellen unter Ausbildung der innenliegenden Kühlkanäle aneinander abgestützt oder abstützbar sind. Die Vorsprünge sind bei dieser Ausführungsform vorzugsweise nachträglich an den Teillamellen befestigt. In jedem Fall dient der Zwischenraum in axialer Richtung zwischen den Teillamellen und zwischen den Vorsprüngen der Ausbildung der genannten innenliegenden Kühlkanäle der Lamelle. Auf diese Weise ist die Herstellung der einzelnen Teillamelle sowie die Herstellung der Kühlkanäle innerhalb der Lamelle vereinfacht. Da zwischen separat ausgebildeten Teillamellen einer zwei- oder mehrstückig ausgebildeten Lamelle trotz der Anbringung an demselben Lamellenträger ein gewisses Drehspiel besteht, das zu einem Verschleiß an den aneinander abgestützten Seiten bzw. Vorsprünge der Teillamellen führen könnte, sind die Vorsprünge aus einem weicheren Material als die Teillamellen, vorzugsweise einem organischen Material, gefertigt. Hierdurch kann einem Verschleiß an den Teillamellen der erfindungsgemäßen Lamelle vorgebeugt werden. Als besonders vorteilhaft haben sich in diesem Zusammenhang Vorsprünge aus einem Papiermaterial oder Papierreibbelagmaterial erwiesen. Es ist ferner bevorzugt, wenn die Vorsprünge aus einem elastischen Material gefertigt sind, wie dies bei dem organischen Material, wie z. B. Papier, der Fall ist. Durch die Elastizität des für die Vorsprünge verwendeten Materials wird darüber hinaus eine in axialer Richtung wirkende Schwingungsdämpfung erzielt. Insbesondere die Verwendung eines Papierreibbelagmaterials ist hierbei von Vorteil, zumal Papierreibbeläge in der Regel ohnehin bei den Reiblamellen einer Lamellenkupplung zum Einsatz kommen, so dass für die erfindungsgemäße Lamelle bzw. die Vorsprünge an der Teillamelle kein anderes Material erforderlich ist. Die Lamelle ist zweistückig oder mehrstückig aus den Teillamellen zusammengesetzt. Die Teillamellen der Lamelle werden somit nicht fest miteinander verbunden, vielmehr erfolgt das Zusammensetzen der aus den Teillamellen bestehenden Lamelle erst beim Einbau der einzelnen Teillamellen in die Lamellenkupplung. Hierdurch ist der Herstellungsaufwand für die aus den Teillamellen bestehende Lamelle deutlich reduziert. Die Teillamellen der zwei- oder mehrstückigen Lamelle sind separat voneinander ausgebildet und in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar. Um den Herstellungs- und Montageaufwand weiter zu reduzieren, sind die Vorsprünge lediglich an einer der beiden Teillamellen angeordnet.
• Um einen sicheren Halt der Vorsprünge an der Teillamelle zu ermöglichen, sind die Vorsprünge in einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamelle auf die der einen Teillamelle zugewandten Seite der anderen Teillamelle aufgeklebt. Bei dieser Ausführungsform kann somit auf ein Fertigungsverfahren zurückgegriffen werden, das bereits bei der Befestigung der Reibbeläge auf den Reiblamellen zur Anwendung kommt. Somit können die Vorsprünge mit denselben Fertigungsmaschinen auf die Teillamelle aufgebracht werden, wodurch die Fertigung nachhaltig vereinfacht wird.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamelle ist die Lamelle als Stahllamelle oder sind die Teillamellen als Stahlteillamellen ausgebildet. Unter einer Stahllamelle bzw. Stahlteillamelle ist in diesem Zusammenhang eine stählerne Lamelle oder Teillamelle zu verstehen, die zwar eine einer anderen Reiblamelle zugewandte Reibfläche aufweist, jedoch wird diese Reibfläche nicht von einem zusätzlichen Reibbelag auf der Stahllamelle bzw. Stahlteillamelle gebildet. Da bei herkömmlichen Stahllamellen weder außenliegende noch innenliegende Kühlölkanäle vorgesehen sind, ermöglicht diese Ausführungsform erstmalig eine ausreichende Kühlung der als Stahllamelle ausgebildeten Lamelle, ohne dass außenliegende Kühlölkanäle, wie beispielsweise oberflächliche Kühlnuten, in der Stahllamelle in axialer Richtung vorgesehen sein müssen.
• Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamelle können die Teillamellen mit demselben Lamellenträger der Lamellenkupplung drehfest verbunden werden. Bei der zwei- oder mehrstückig aus den Teillamellen zusammengesetzten Lamelle sollte jede der Teillamellen mit demselben Lamellenträger drehfest verbindbar sein. In jedem Fall ist es bevorzugt, wenn die Teillamellen entweder eine Innenverzahnung zur drehfesten Verbindung derselben mit demselben Innenlamellenträger oder eine Außenverzahnung zur drehfesten Verbindung derselben mit demselben Außenlamellenträger aufweisen.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamelle ist die Lamelle oder sind deren Teillamellen ringscheibenförmig ausgebildet.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamelle ist die Lamelle oder sind deren Teillamellen in Umfangsrichtung in Segmente unterteilt. So kann die Lamelle oder die Teillamelle beispielsweise in Ringscheibensegmente unterteilt sein, die zunächst nicht miteinander verbunden sind. Durch die zunächst separaten Segmente kann die Fertigung der Lamelle oder der Teillamelle dahingehend optimiert werden, dass beim Ausstanzen der Segmente aus einem Blech weniger Abfall produziert wird. Um das Verbinden der Segmente und somit die Herstellung der Lamelle oder Teillamelle zu vereinfachen, sind die Segmente unter Ausbildung der ringscheibenförmigen Lamelle oder Teillamelle vorzugsweise endseitig formschlüssig, besonders bevorzugt puzzleartig miteinander verbunden bzw. verbindbar.
• Um eine besonders gute Kühlung der erfindungsgemäßen Lamelle zu bewirken, sind die Kühlkanäle in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung derart ausgebildet, dass das Kühlmedium über mindestens einen der Kühlkanäle , vorzugsweise über alle Kühlkanäle, von einem Innenrand der ringscheibenförmigen Lamelle oder Teillamellen zu einem Außenrand der ringscheibenförmigen Lamelle oder Teillamellen geführt werden kann oder umgekehrt. Auf diese Weise wird ein dauerhafter Verbleib von bereits erwärmtem Kühlmedium innerhalb der Kühlölkanäle verhindert, so dass eine besonders effektive Kühlung der Lamelle möglich ist.
• Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamelle sind die Kühlkanäle in axialer Richtung durch die Lamelle oder deren Teillamellen begrenzt. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn die Kühlkanäle vollständig in axialer Richtung durch die Lamelle oder deren Teillamellen begrenzt sind. Bei dieser Ausführungsform ist sichergestellt, dass das durch die innenliegenden Kühlkanäle strömende Kühlmedium in erster Linie der Kühlung der erfindungsgemäßen Lamelle und nicht der Kühlung der an die erfindungsgemäße Lamelle angrenzenden Reiblamelle zugute kommt, wie dies beispielsweise bei außenliegenden Kühlkanälen in Form von Kühlnuten der Fall wäre. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Lamelle besonders effektiv gekühlt, während die Kühlung der angrenzenden Reiblamellen beispielsweise über die bereits zuvor erwähnten außenliegenden Kühlkanäle an den Reiblamellen oder gegebenenfalls auch über innenliegende Kühlkanäle innerhalb der Reiblamellen erfolgen kann, wobei es sich bei der letztgenannten Reiblamelle dann ebenfalls um eine erfindungsgemäße Lamelle handeln würde.
• Die erfindungsgemäße Lamellenkupplung weist ein Lamellenpaket auf, das beispielsweise in axialer Richtung zusammendrückbar ist. Dem Lamellenpaket ist ein erster Lamellenträger, bei dem es sich beispielsweise um einen Außenlamellen- oder Innenlamellenträger handeln kann, und ein zweiter Lamellenträger, bei dem es sich beispielsweise um einen Innen- oder Außenlamellenträger handeln kann, zugeordnet. Somit bildet der erste Lamellenträger die Ein- oder Ausgangsseite der Lamellenkupplung, während der zweite Lamellenträger die Aus- oder Eingangsseite der Lamellenkupplung ausbildet. Das Lamellenpaket weist erfindungsgemäß mindestens eine Lamelle auf, die in der Art der erfindungsgemäßen Lamelle ausgebildet ist. Dabei ist die Lamelle oder sind deren Teillamellen drehfest mit dem ersten Lamellenträger verbunden. Bei der aus Teillamellen zusammengesetzten Lamelle sind somit alle Teillamellen der einzelnen erfindungsgemäßen Lamelle drehfest mit demselben Lamellenträger verbunden. Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung sei auf die Vorteile der vorangehend beschriebenen erfindungsgemäßen Lamelle verwiesen, die bei der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung entsprechend gelten. Es sei ferner angemerkt, dass grundsätzlich alle Lamellen des Lamellenpakets, unabhängig davon, ob es sich um Reiblamellen oder Stahllamellen handelt, in der Art der erfindungsgemäßen Lamelle ausgebildet sein können, um eine besonders gute Kühlung des Lamellenpakets zu erreichen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung weist das Lamellenpaket ferner zwei benachbarte Reiblamellen auf, die drehfest mit dem zweiten Lamellenträger verbunden sind. Dabei ist die Lamelle oder sind deren Teillamellen in axialer Richtung zwischen den zwei benachbarten Reiblamellen derart angeordnet, dass die Reiblamellen in axialer Richtung an der Lamelle oder deren Teillamellen abstützbar oder abgestützt sind. Bei dieser Ausführungsform kommt die erfindungsgemäße Lamelle somit in einem bezogen auf die axiale Richtung mittleren Bereich des Lamellenpakets und nicht lediglich an dessen Endseiten zum Einsatz. Da sich die Kühlung des Lamellenpakets innerhalb des mittleren Bereichs in der Regel als kompliziert erweist, kann die erfindungsgemäße Lamelle die ihr eigenen Vorteile, nämlich eine sichere Kühlung derselben, insbesondere in diesem mittleren Bereich des Lamellenpakets voll entfalten.
• In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung weisen die Reiblamellen einen Reibbelag, vorzugsweise einen Papierreibbelag auf, der der Ausbildung der Reibfläche dient, die der Lamelle zugewandt ist. Man kann bei den Reiblamellen somit auch von Reibbelaglamellen sprechen. Es ist hierbei ferner bevorzugt, wenn die Reiblamellen außenliegende Kühlkanäle aufweisen, die beispielsweise als Kühlnuten in dem Reibbelag ausgebildet sein können, um auch eine entsprechend gute Kühlung der Reiblamellen zu bewirken. Es sei jedoch angemerkt, dass die Reiblamellen ebenfalls in der Art der erfindungsgemäßen Lamelle ausgebildet sein können, indem diese alternativ oder ergänzend innenliegende Kühlkanäle aufweisen. In jedem Fall ist es bevorzugt, wenn die Vorsprünge an der Teillamelle der erfindungsgemäßen Lamelle aus demselben Material wie der Reibbelag der Reiblamellen bestehen, um die Materialvielfalt einzuschränken und somit die Herstellung der Lamellenkupplung zu vereinfachen.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung ist die Lamellenkupplung als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildet. Hierbei ist es ferner bevorzugt, wenn das Kühlmedium Öl ist, das ohnehin bereits in einer nasslaufenden Lamellenkupplung verwendet wird.
• In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung ist die Lamellenkupplung als nasslaufende Doppelkupplung mit einem inneren Lamellenpaket und einem äußeren Lamellenpaket ausgebildet, wobei zumindest das äußere Lamellenpaket mindestens eine Lamelle der erfindungsgemäßen Art aufweist. Da der Verschleiß an den Lamellen des äußeren Lamellenpakets aufgrund der schlechten Ölversorgung grundsätzlich größer als an den Lamellen des inneren Lamellenpakets ist, kann der Verschleiß an den Lamellen des äußeren Lamellenpakets durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Lamelle in diesem Bereich wesentlich verringert werden.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung beträgt die Dicke der einzelnen Teillamellen der Lamelle maximal 125 % der Dicke der Reibbelagträger der Reiblamellen. Auf diese Weise kann die axiale Baulänge des Lamellenpakets und somit der gesamten Lamellenkupplung reduziert werden, ohne dass die Lamelle an Stabilität verliert. Bei dieser Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, wenn die Dicke der einzelnen Teillamellen der Lamelle der Dicke der Reibbelagträger der Reiblamellen entspricht, um die Fertigung des Lamellenpakets der Lamellenkupplung zu vereinfachen.
• In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung entspricht die Dicke der einzelnen Teillamellen der Lamelle der Dicke der Reibbelagträger der Reiblamellen. Dies hat den Vorteil, dass die Teillamellen und die Reibbelagträger der Reiblamellen aus demselben Blech gestanzt werden können, das eine im Wesentlichen gleich bleibende Dicke aufweist, so dass die Fertigung weiter vereinfacht wird.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung wird die Lamellenkupplung als Wandlerersatz oder Wandlerüberbrückungskupplung innerhalb eines Antriebsstrangs verwendet.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• 1 eine teilweise Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamelle in geschnittener Darstellung,
• 2 eine Draufsicht auf die der ersten Teillamelle zugewandte Seite der zweiten Teillamelle und
• 3 eine Draufsicht auf die der zweiten Teillamelle zugewandte Seite der ersten Teillamelle.
• 1 zeigt eine teilweise Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lamellenkupplung 2, die vorzugsweise als Wandlerersatz bzw. als Wandlerüberbrückungskupplung innerhalb eines Antriebsstrangs zum Einsatz kommt. In 1 sind die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 8, 10 sowie die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 12, 14 der Lamellenkupplung 2 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die Drehachse der Lamellenkupplung 2 mit dem Bezugszeichen 16 gekennzeichnet ist.
• Die Lamellenkupplung 2 weist mindestens ein Lamellenpaket 16 auf. Dem Lamellenpaket 16 ist ein als Außenlamellenträger ausgebildeter erster Lamellenträger 18 und ein als Innenlamellenträger ausgebildeter zweiter Lamellenträger 20 zugeordnet. Von dem ersten Lamellenträger 18 ist in 1 lediglich der rohrförmige Lamellentragabschnitt 22 gezeigt, der eine Innenverzahnung 24 aufweist. In entsprechender Weise ist von dem zweiten Lamellenträger 20 in 1 lediglich der rohrförmige Lamellentragabschnitt 26 angedeutet, der eine Außenverzahnung 28 aufweist. Die Lamellentragabschnitte 22, 26 sind in radialer Richtung 8, 10 geschachtelt angeordnet, wobei das Lamellenpaket 16 innerhalb des ringförmigen Raumes 30 zwischen den Lamellentragabschnitten 22, 26 angeordnet ist.
• Die Lamellenkupplung 2 ist als Doppelkupplung ausgebildet, die ein nicht dargestelltes inneres Lamellenpaket und das in 1 gezeigte Lamellenpaket 16 als äußeres Lamellenpaket 16 umfasst. Das innere Lamellenpaket kann dabei grundsätzlich in der gleichen Art wie das äußere Lamellenpaket 16 ausgebildet sein.
• Das Lamellenpaket 16 setzt sich einerseits aus Reiblamellen 32, die als Innenlamellen ausgebildet sind, und andererseits aus Lamellen 34 zusammen, die als Außenlamellen ausgebildet sind, wobei die Reiblamellen 32 und die Lamellen 34 in axialer Richtung 4, 6 wechselweise hintereinander liegend angeordnet sind. Die Reiblamellen 32 weisen jeweils einen ringscheibenförmigen Reibbelagträger 36 auf, an dessen in radialer Richtung 10 nach innen weisenden Innenrand 38 eine Innenverzahnung 40 vorgesehen ist, die in Eingriff mit der Außenverzahnung 28 des Lamellentragabschnitts 26 des zweiten Lamellenträgers 20 ist. Auf diese Weise sind die Reiblamellen 32 drehfest mit dem zweiten Lamellenträger 20 verbunden, wobei die Reiblamellen 32 in axialer Richtung 4, 6 entlang des Lamellentragabschnitts 26 verschiebbar sind. Die Reiblamellen 32 weisen ferner zwei Reibbeläge 42, 44 auf, weshalb die Reiblamellen 32 auch als Reibbelaglamellen bezeichnet werden. Der Reibbelag 42 ist auf der in die axiale Richtung 6 weisenden Seite des Reibbelagträgers 36 angeordnet und bildet die in axiale Richtung 6 weisende Reibfläche 46 der Reiblamelle 32 aus. Der Reibbelag 44 ist hingegen auf der in die axiale Richtung 4 weisenden Seite des Reibbelagträgers 36 angeordnet und bildet die in axiale Richtung 4 weisende Reibfläche 48 der Reiblamelle 32 aus.
• In den Reibflächen 46, 48 der Reiblamelle 32 sind außenliegende Kühlkanäle in Form von Kühlnuten vorgesehen, die aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 nicht dargestellt sind. Bei den Reibbelägen 42, 44 handelt es sich jeweils um Papierreibbeläge, die auf den Reibbelagträger 36 aufgeklebt wurden. Da es sich bei der dargestellten Lamellenkupplung 2 um eine nasslaufende Lamellenkupplung 2 handelt, und das Kühlmedium bzw. das Schmiermedium Öl ist, kann das Kühlmedium Öl in die außenliegenden Kühlkanäle bzw. Kühlnuten innerhalb der Reibflächen 46, 48 gelangen, um eine Kühlung und Schmierung der Reibflächen 46, 48 zu erreichen.
• Nachstehend wird der Aufbau der Lamellen 34 unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. Die Lamelle 34 ist aus mindestens zwei Teillamellen zusammengesetzt, wobei die beiden Teillamellen nachstehend als erste Teillamelle 50 und zweite Teillamelle 52 bezeichnet werden. Die Teillamellen 50, 52 sind jeweils ringscheibenförmig ausgebildet und weisen jeweils eine Außenverzahnung 54, 56 auf, die an den in radialer Richtung 8 nach außen weisenden Außenrändern 58, 60 vorgesehen sind. Die Außenverzahnungen 54, 56 der Teillamellen 50, 52 der Lamelle 34 greifen in die Innenverzahnung 24 des Lamellentragabschnitts 22 des ersten Lamellenträgers 18 ein, so dass die Teillamellen 50, 52 drehfest mit demselben Lamellenträger, also dem ersten Lamellenträger 18, verbunden sind. Auch die Teillamellen 50, 52 sind jedoch in axialer Richtung 4, 6 entlang des Lamellentragabschnitts 22 verschiebbar.
• Die Lamelle 34 bzw. deren Teillamelle 50 weist eine in axiale Richtung 4 weisende Reibfläche 62 auf, die nicht durch einen zusätzlichen Reibbelag auf der Teillamelle 50 gebildet ist. Des Weiteren weist die Lamelle 34 bzw. deren Teillamelle 52 eine in axiale Richtung 6 weisende Reibfläche 64 auf, die ebenfalls nicht durch einen zusätzlichen Reibbelag auf der Teillamelle 52 gebildet ist. Aus diesem Grunde wird die Lamelle 34 bzw. werden die Teillamellen 50, 52 auch als Stahllamellen bzw. Stahlteillamellen bezeichnet. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Reiblamellen bzw. Reibbelaglamellen 32 weisen die Stahllamellen 34 bzw. deren Teilstahllamellen 50, 52 somit keinen zusätzlichen Reibbelag zur Ausbildung der Reibflächen 62, 64 der Stahllamelle 34 auf. Es sei ergänzend darauf hingewiesen, dass alternativ auch auf mindestens einer der einander abgewandten Seiten der Teillamellen 50, 52 zusätzliche Reibbeläge zur Ausbildung der Reibflächen 62, 64 vorgesehen sein könnten, wenngleich die Teillamellen 50, 52 dann als Reibbelagteillamellen bzw. als single-sided Reibbelagteillamellen zu bezeichnen wären. Die Ausbildung der Teillamellen 50, 52 als Teilstahllamellen hat sich vor dem Hintergrund der Fertigung und Montage jedoch als vorteilhafter herausgestellt.
• Die Teillamellen 50, 52 der einzelnen Lamelle 34 sind in axialer Richtung 4, 6 aufeinander folgend angeordnet und weisen jeweils einen in radiale Richtung 10 weisenden Innenrand 66, 68 auf. Beide Teillamellen 50, 52 sind dabei in axialer Richtung 4, 6 zwischen zwei benachbarten Reiblamellen 32, 32 angeordnet, so dass die eine Reiblamelle 32 über die Reibfläche 46 und die Reibfläche 62 an der Teillamelle 50 abgestützt oder abstützbar ist, während die andere Reiblamelle 32 über die Reibfläche 48 und die Reibfläche 64 an der zweiten Teillamelle 52 abgestützt oder abstützbar ist.
• Die außenliegenden Kühlkanäle in Form von oberflächlichen Kühlnuten in den Reibbelägen 42, 44 der Reiblamellen 32 ermöglichen keine ausreichende Kühlung der Lamellen 34 während des Betriebes der Lamellenkupplung 2. Aus diesem Grunde weisen auch die als Stahllamellen ausgebildeten Lamellen 34 Kühlkanäle für das Kühlmedium Öl auf, wobei es sich bei den Kühlkanälen der Lamellen 34 um innenliegende Kühlkanäle handelt, deren Aufbau und Herstellung nachstehend näher erläutert wird.
• So sind an der der zweiten Teillamelle 52 zugewandten Seite der ersten Teillamelle 50 Vorsprünge 70 vorgesehen, die in axialer Richtung 6 gegenüber der der zweiten Teillamelle 52 zugewandten Seite der ersten Teillamelle 50 hervorstehen, wie dies in den 1 und 3 zu sehen ist. Die erste Teillamelle 50 ist über die Vorsprünge 70 in axialer Richtung 6 an der der ersten Teillamelle 50 zugewandten Seite der zweiten Teillamelle 52 abgestützt bzw. abstützbar.
• Wie aus 3 ersichtlich, sind die Vorsprünge 70 unter Ausbildung von zwischenliegenden Kühlkanälen 72 an der ersten Teillamelle 50 befestigt bzw. angeordnet. In Verbindung mit der zweiten Teillamelle 52 bilden die zunächst außenliegenden Kühlkanäle 72 die innenliegenden Kühlkanäle der Lamelle 34 aus. Dabei sind die Kühlkanäle 72 derart ausgebildet, dass das Kühlmedium Öl über die Kühlkanäle 72 von dem Innenrand 66, 68 der Teillamellen 50, 52 zu dem Außenrand 58, 60 der Teillamellen 50, 52 führbar ist oder umgekehrt.
• Wie aus 1 ersichtlich, sind die Teillamellen 50, 52 derart geschlossen ausgebildet, dass die nunmehr innenliegenden Kühlkanäle 72 in axialer Richtung 4, 6 durch die Teillamellen 50, 52 der Lamelle 34 begrenzt sind, wobei die innenliegenden Kühlkanäle 72 - wie in der gezeigten Ausführungsform - vorzugsweise vollständig in axialer Richtung 4, 6 durch die Teillamellen 50, 52 der Lamelle 34 begrenzt sind. Auf diese Weise kann das in den innenliegenden Kühlkanälen 72 vorhandene Kühlmedium nicht in axialer Richtung 4, 6 austreten, so dass eine besonders gute Kühlwirkung für die Lamelle 34 erzielt werden kann.
• Die Vorsprünge 70 sind aus einem elastischen Material gefertigt, das weicher als das Material der Teillamellen 50, 52 ist, um durch die Vorsprünge 70 eine Feder- bzw. Dämpfungswirkung in axialer Richtung 4, 6 zwischen den Teillamellen 50, 52 zu erreichen. Die Vorsprünge 70 bestehen vorzugsweise aus einem organischen Material, besonders bevorzugt aus einem Papiermaterial oder Papierreibbelagmaterial. Unter Fertigungsgesichtspunkten ist es ferner bevorzugt, wenn die Vorsprünge 70 aus demselben Material wie die Reibbeläge 42, 44 der Reiblamellen bzw. Reibbelaglamellen 32 bestehen. Auch sind die Vorsprünge 70 ebenso wie die Reibbeläge 42, 44 der Reiblamellen 32 auf die der zweiten Teillamelle 52 zugewandten Seite der ersten Teillamelle 50 aufgeklebt. Darüber hinaus haben die weicheren Vorsprünge 70 den Vorteil, dass das geringe Drehspiel zwischen den an demselben Lamellenträger 18 angeordneten Teillamellen 50, 52 den Verschleiß an den Teillamellen 50, 52 reduziert.
• Die Lamellen 34 sind jeweils zwei- oder mehrstückig aus den Teillamellen 50, 52 zusammengesetzt. So sind die Teillamellen 50, 52 separat voneinander ausgebildet, so dass diese in axialer Richtung 4, 6 relativ zueinander verschoben werden können. Somit kann das vorherige Zusammenfügen der Teillamellen 50, 52 entfallen und die lose Zusammensetzung der Lamelle 34 wird im Rahmen des Einbaus der Teillamellen 50, 52 in die Lamellenkupplung 2 erfolgen.
• In der gezeigten Ausführungsform werden die Teillamellen 50, 52 durch Ausstanzen aus einem Stahlblech erzeugt. Um beim Ausstanzen der Teillamellen 50, 52 weniger Abfall zu produzieren, sind die Teillamellen 50, 52 in Umfangsrichtung 12, 14 in Segmente 74 unterteilt, wie dies in 2 beispielhaft anhand der zweiten Teillamelle 52 angedeutet ist. Aus 2 ist ferner ersichtlich, dass die Segmente 74 unter Ausbildung der ringscheibenförmigen Teillamelle 52 an ihren in Umfangsrichtung 12, 14 weisenden Enden formschlüssig miteinander verbunden sind. Dabei sind die in Umfangsrichtung 12, 14 weisenden Enden der Segmente 74 in der Art von Puzzleteilen ausgebildet, so dass die besagten Enden in axialer Richtung 4, 6 ineinander gesteckt werden können, um die formschlüssige Verbindung zwischen den Segmenten 74 zu erzielen. Die unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Aufteilung der zweiten Teillamelle 52 in die Segmente 74 gilt für die in 3 gezeigte erste Teillamelle 50 entsprechend, wobei hier auf die segmentartige Darstellung verzichtet wurde.
• Um die axiale Baulänge des Lamellenpakets 16 zu reduzieren, weisen die einzelnen Teillamellen 50, 52 jeweils eine Dicke d₁ auf, die maximal 125 % der Dicke d₂ der Reibbelagträger 36 der Reiblamellen 32 beträgt, d. h. d₁ ≤ 1,25 * d₂. Um die Fertigung der Lamellenkupplung 2 zu vereinfachen, entspricht die Dicke d₁ der Teillamellen 50, 52 vorzugsweise der Dicke d₂ der Reibbelagträger 36 der Reiblamellen 32, d. h. d₁ = d₂.
• Bezugszeichenliste

2

Lamellenkupplung

4

axiale Richtung

6

axiale Richtung

8

radiale Richtung

10

radiale Richtung

12

Umfangsrichtung

14

Umfangsrichtung

16

Lamellenpaket

18

erster Lamellenträger

20

zweiter Lamellenträger

22

Lamellentragabschnitt

24

Innenverzahnung

26

Außenlamellentragabschnitt

28

Außenverzahnung

30

ringförmiger Raum

32

Reiblamelle / Reibbelaglamelle

34

Lamelle

36

Reibbelagträger

38

Innenrand

40

Innenverzahnung

42

Reibbelag

44

Reibbelag

46

Reibfläche

48

Reibfläche

50

erste Teillamelle

52

zweite Teillamelle

54

Außenverzahnung

56

Außenverzahnung

58

Außenrand

60

Außenrand

62

Reibfläche

64

Reibfläche

66

Innenrand

68

Innenrand

70

Vorsprünge

72

Kühlkanäle (innenliegend)

74

Segmente

d₁

Dicke der Teillamellen

d₂

Dicke der Reibbelagträger

Claims (14)

1. Lamelle (34) für eine Lamellenkupplung (2), wobei die Lamelle (34) Kühlkanäle (72) für ein Kühlmedium aufweist, die als innenliegende Kühlkanäle (72) ausgebildet sind und die Lamelle (34) aus mindestens zwei Teillamellen (50, 52) zusammengesetzt ist, die in axialer Richtung (4, 6) aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei an der der einen Teillamelle (52) zugewandten Seite der anderen Teillamelle (50) Vorsprünge (70) vorgesehen sind, über die die Teillamellen (50, 52) unter Ausbildung der innenliegenden Kühlkanäle (72) aneinander abgestützt oder abstützbar und die aus einem weicheren Material als die Teillamellen (50, 52) gefertigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (34) zweistückig oder mehrstückig aus den Teillamellen (50, 52) zusammengesetzt ist, die separat voneinander ausgebildet und in axialer Richtung (4, 6) relativ zueinander verschiebbar sind, wobei die Vorsprünge (70) lediglich an einer der beiden Teillamellen (50; 52) angeordnet sind.
2. Lamelle (34) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (70) aus einem organischen Material gefertigt sind.
3. Lamelle (34) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (70) aus einem Papiermaterial oder Papierreibbelagmaterial gefertigt sind.
4. Lamelle (34) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (70) auf die der einen Teillamelle (52) zugewandte Seite der anderen Teillamelle (50) aufgeklebt sind.
5. Lamelle (34) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (34) oder die Teillamelle (50, 52) als Stahllamelle bzw. Stahlteillamelle ausgebildet ist.
6. Lamelle (34) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teillamellen (50, 52) mit demselben Lamellenträger (18) drehfest verbindbar sind, wobei die Teillamellen (50, 52) vorzugsweise entweder eine Innenverzahnung oder eine Außenverzahnung (54, 56) zur drehfesten Verbindung derselben mit demselben Lamellenträger (18) aufweisen.
7. Lamelle (34) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (34) oder deren Teillamellen (50, 52) ringscheibenförmig ausgebildet ist/sind.
8. Lamelle (34) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (34) oder deren Teillamellen (50, 52) in Umfangsrichtung (12, 14) in Segmente (74) unterteilt ist/sind, wobei die Segmente (74) unter Ausbildung der ringscheibenförmigen Lamelle (34) oder Teillamellen (50, 52) vorzugsweise endseitig formschlüssig, besonders bevorzugt puzzleartig miteinander verbunden sind.
9. Lamelle (34) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium über mindestens einen der Kühlkanäle (72) von einem Innenrand (66, 68) der ringscheibenförmigen Lamelle (34) oder Teillamellen (50, 52) zu einem Außenrand (58, 60) der ringscheibenförmigen Lamelle (34) oder Teillamellen (50, 52) führbar ist oder umgekehrt.
10. Lamelle (34) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (72) in axialer Richtung (4, 6) durch die Lamelle (34) oder deren Teillamellen (50, 52) begrenzt, vorzugsweise vollständig in axialer Richtung (4, 6) durch die Lamelle (34) oder deren Teillamellen (50, 52) begrenzt sind.
11. Lamellenkupplung (2) mit einem Lamellenpaket (16), dem ein erster Lamellenträger (18) und ein zweiter Lamellenträger (20) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenpaket (16) mindestens eine Lamelle (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist, wobei die Lamelle (34) oder deren Teillamellen (50, 52) drehfest mit dem ersten Lamellenträger (18) verbunden ist/sind.
12. Lamellenkupplung (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenpaket (16) ferner zwei benachbarte Reiblamellen (32) aufweist, die drehfest mit dem zweiten Lamellenträger (20) verbunden sind, wobei die Lamelle (34) oder deren Teillamellen (50, 52) in axialer Richtung (4, 6) zwischen den zwei benachbarten Reiblamellen (32) derart angeordnet ist/sind, dass die Reiblamellen (32) in axialer Richtung (4, 6) an der Lamelle (34) oder deren Teillamellen (50, 52) abstützbar oder abgestützt sind.
13. Lamellenkupplung (2) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reiblamellen (32) einen Reibbelag (42, 44), vorzugsweise einen Papierreibbelag, aufweisen, wobei die Vorsprünge (70) besonders bevorzugt aus demselben Material wie der Reibbelag (42, 44) bestehen.
14. Lamellenkupplung (2) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (2) eine nasslaufende Lamellenkupplung (2), vorzugsweise eine nasslaufende Doppelkupplung mit einem inneren Lamellenpaket und einem äußeren Lamellenpaket (16) ist, wobei zumindest das äußere Lamellenpaket (16) mindestens eine Lamelle (34) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.

Images