WO2010085951A1 - Wet-running multi-disc clutch or brake - Google Patents

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WO2010085951A1
WO2010085951A1 PCT/DE2010/075006 DE2010075006W WO2010085951A1 WO 2010085951 A1 WO2010085951 A1 WO 2010085951A1 DE 2010075006 W DE2010075006 W DE 2010075006W WO 2010085951 A1 WO2010085951 A1 WO 2010085951A1
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friction
steel
plate
coolant
plates
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Claus Kleinlein
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Claus Kleinlein
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    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • F16D13/648—Clutch-plates; Clutch-lamellae for clutches with multiple lamellae
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D13/72—Features relating to cooling
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    • F16D2013/642—Clutch-plates; Clutch-lamellae with resilient attachment of frictions rings or linings to their supporting discs or plates for allowing limited axial displacement of these rings or linings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D2069/005—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces having a layered structure

Definitions

  • the invention relates to a wet running Lamellenkupp ⁇ ment or brake with two or more in series ⁇ arranged, of a coolant flowing annular lamellae which are alternately formed as a blank steel plate and friction lining or only as unilaterally coated with a friction lining steel plates and a For connection to an outer and an inner plate carrier have alternately formed outer and mecanicver ⁇ toothing.
  • Multi-disc clutches or disc brakes usually comprise a plurality of annular lamellae.
  • a first group of externally toothed disks is arranged rotationally fixed in a tubular disk carrier (eg clutch basket), and a second group with internally toothed disks is secured rotationally fixed on a shaft or hub.
  • the two groups are displaceable in the axial direction relative to each other and can be brought into frictional connection in pairs.
  • the first fin group can, for example, blank, comprise preferably made of steel lamellae (Stahllamel ⁇ len), while the second group of sandwichar- tig built Reibbelaglamellen, that is on both sides coated with a friction lining, preferably made of steel support plates is formed.
  • the lamellae can all be coated on one side with a friction lining.
  • two adjacent La ⁇ mellen act together, by which passes a blade with blank side of the other blade in contact in engaged condition of the friction lining.
  • a Reibbelaglamelle between two adjacent, not occupied ⁇ th lamellae usually steel plates, respectively.
  • Grooves are formed in the friction lining, which consists predominantly of paper and / or carbon fiber material, so that coolant and lubricant flowing in the disk pack can flow radially between the friction surface of one lamination and the smooth metallic surface of the other lamella, thereby forming part of the friction work
  • a residual torque caused by the adhesion effect of the coolant and, on the other hand, the wear can be reduced.
  • a special design of the form of the slats the wavy beispielswei- se training in order to interrupt the oil flow in ge ⁇ preopened position of the slats serves to reduce the adhesion effect caused by the cooling and lubricating of the residual torque.
  • the inflow of the coolant and lubricant to the slats can also be interrupted when the clutch or brake is open in order to avoid the idling slip moment. On the other hand, however, the interruption of
  • the unoccupied or occupied only one side Stahlla- mellen are also very stiff, so that even small geo ⁇ metric error, for example, a thickness tolerance or Corrugation or deformation (inflation) of the steel plate due to thermal stress to geometric picking or due to local pressures to local temperature increases (hot spots) can occur on the friction surface of the steel plates. Due to the hot spots it comes to ex ⁇ transmission of material that is applied again elsewhere and walking and may increase. The friction and the friction pairing Ver ⁇ schl comport is negatively affected by such geometric errors. Despite the solidly formed steel sections and their correspondingly high heat capacity occurs in longer thermal ⁇ to permanent stress but to a stronger heating of the steel plate, which limits applied by the ⁇ supplied cooling medium may not appear incomplete.
  • Steel surface has a certain elasticity and should cause a uniform surface pressure between the friction plate and steel plate, as a result of hardening, contamination and combustion of the surface by thermal stress, the above-described adverse Ver ⁇ wear behavior further strengthen.
  • the invention has for its object to form a wet lau ⁇ fende multi-plate clutch or brake of the kind mentioned above so that their safe function and long life is guaranteed.
  • the object is achieved with a trained according to the features of claim 1 multi-plate clutch or brake.
  • Other characteristics and before ⁇ some refinements and expedient embodiments of the invention are subject of the subclaims.
  • the steel lamellas are designed in several parts are formed and each comprise first and second annular friction plates, which are supported on an interposed between these, elastically deformable and permeable to the coolant intermediate ring and are axially movably connected to each other at their nen- and outer edges while leaving coolant inlet and outlet openings ,
  • the two friction plates - or the uncoated friction plate in the case of a steel plate coated on one side - are elastically deformable due to their very small thickness.
  • the Be ⁇ operating behavior of the thus-formed multi-disc clutch or brake can be improved and their service life to be increased, firstly because the geometric or caused by local overheating and agglomeration of material plucking of the clutch and on the other hand, the wear is minimized.
  • a further embodiment of the invention are formed to form the internal or external toothing of the steel plates or the steel plates coated on one side on the inner or outer edge of the two friction plates in alternation radially abstre ⁇ bende tooth shells and tooth cores.
  • the tooth cores of a friction plate each engage with play, ie axially movable, in the tooth sheaths of the opposite friction plate.
  • At the opposite edges of the two friction plates are opposite to each other underlying friction plate projecting and this hinterfas ⁇ sende retaining hook formed.
  • the two friction plates are thus axially movably connected to each other at the outer and inner edges and can be pressed against the action of the elastic intermediate ring and pressed as ⁇ apart to compensate for deviations in shape or shape changes and to cause a uniform surface pressure between the steel plates and the Reibbelaglamellen and thereby avoid picking and reduce wear.
  • the retaining hooks engage in recesses of the respective opposite friction plate.
  • the friction plates - as already in the area of the toothing - are also connected to each other against rotation in the area of the retaining hooks.
  • the elastically compressible intermediate ring is made of steel wool or consists of a temperature-resistant, coolant-resistant synthetic fiber.
  • the thickness of the elastically deformable uncoated friction plates is between 10 and 20% of the sheet thickness of conventional solid steel plates and is thus between 0.1 and 0.5 mm.
  • the friction lining of the steel laminates coated on one side or of the friction linings has a groove structure in a known manner. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
  • Figure 1 shows a disassembled state shown disk set, consisting of alternately on ⁇ ordered both sides uncoated steel plates and coated on both sides Reibbelagla ⁇ mellen;
  • Figure 2 is a multi-part, uncoated steel plate with external teeth.
  • FIG. 3 shows the multi-part steel lamella according to FIG. 2 in a disassembled illustration.
  • the disk set shown in Fig. 1 consists of Stahlla ⁇ mellen 1 with an external toothing 2 and positioned between the steel plates 1 Reibbelaglamellen 3 with an internal toothing 4.
  • the outer toothing 2 is used for the rotationally fixed arrangement of the steel plates 1 on the inner circumference of a tubular coupling member (not shown) , while the internal teeth 4 for fastening ⁇ tion of the friction lining 3 on a shaft (not shown) is provided.
  • the Reibbelaglamellen 3 each consist of a steel support with glued on these friction lining.
  • the elastic friction lining of Reibbelaglamellen 3 is a groove structure 5 formed for a uniform coolant flow between the steel plates 1 and the Reibbelaglamellen 3 and a high cooling effect to dissipate the frictional heat generated during operation of the clutch and large frictional forces and ensures a low slip moment.
  • Steel plate 1 is formed in three parts and comprises two comparatively thin and therefore elastically verformba ⁇ re annular friction plates 6 and 7 and a full surface arranged between them, elastically deformable in the axial direction intermediate ring 8.
  • the strength of the friction plates 6, 7 is only about 15 to 20% of the usual Di ⁇ cke conventional one-piece, solid trained steel plates.
  • the intermediate ring 8 consists in the present embodiment of steel wool and is therefore elastic and oil-permeable, but may also consist of another elastic and porous, that is, the flow-through of a coolant permitting material.
  • the two the elastic intermediate ring 8 enveloping friction plates 6, 7 are connected to each other at the inner edge and the outer edge, that their axial mobility in the direction of the elastic intermediate ring 8 (compression) is ensured and beyond a coolant (cooling oil) between the two friction plates 6, 7 can flow therethrough and finally the external toothing 2 is formed.
  • the external teeth of 2 from the outer edge of the first friction washer 6 and the second friction disc 7 ⁇ spaced alternately formed tooth Cases 9, 9 'and dental cores 10, 10'.
  • the tooth cores 10, 10 ' are each arranged with play in an associated tooth sheath 9, 9' of the respectively opposite friction plate 6 or 7 to ensure axial mobility.
  • At the inner edge of the first friction plate 6 and the second friction plate 7 are each mutually offset in the direction of the opposite friction plate 6 and 7 axially projecting retaining hooks 11, 11 'formed, which engage in recesses 12, 12' of the respective other friction plate and this behind and so the two friction plates 6, 7 hold together at the inner edge.
  • the ge ⁇ gene By the ge ⁇ gene worne holder on the one hand by means of tooth 13 as formed tooth sheaths and tooth cores on the outer edge and on the other hand by means of hooks and recesses on the inner edge, the two friction plates 6, 7 axially movable, that is elastically compressible, but otherwise firmly miteinan- connected.
  • the teeth can also be provided on the inner edge and the hooks on the outer edge of Stahlla ⁇ melle.
  • the steel plate 1 is additionally cooled by an inner coolant flow in addition to the outer coolant flow, the cooling performance can be improved and thus the thermal load of the steel blade 1 and the risk of formation of hot spots can be reduced.
  • a consequent reduction in the external cooling Air flow also reduces the slip torque of the La ⁇ mellenkupplung or brake at idle.
  • the inner cooling air flow is, however, also essential insofar as the thin friction plates 6, 7 have only a low heat storage capacity and therefore rather than that of the
  • the steel plate may also be formed as a one-sided provided with a friction pad lamella.
  • a friction pad lamella In contrast to the method described in the above type Removing multipart steel disk formed is stiff, stable, provided with a friction ⁇ covering coated friction plate in this case, on the outer side of which, with the interposition of an intermediate ring of resilient, oil-permeable material is a thin elastic friction plate is held elastically pressed.
  • the advantage of the single-sided lamella coated on one side with a friction lining lies in particular in the avoidance of the so-called dishwashing caused by the two-sided cooling possibility and the resulting reduced wear. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

The invention relates to a wet-running multi-disc clutch or brake having at least two ring-shaped lamellae disposed in series and impinged on by a coolant, designed alternately as uncoated steel lamellae and friction lining lamellae, or as steel lamellae lined on only one side with a friction lining, and comprising alternating outer and inner teeth for connection to an outer and an inner lamella carrier, wherein the steel lamellae each comprise first and second ring-shaped friction sheets (6, 7) supported on an elastically deformable intermediate ring (8) permeable to the coolant and disposed between said friction and axially displaceably connected to each other at the inner and outer edges thereof, thereby exposing coolant inlet and outlet openings. The two friction sheets – or the uncoated steel lamella, in case of a steel lamella lined on one side – are elastically deformable due to the very low thickness thereof relative to single-piece steel lamellae. The operational behavior of the multi-disc clutch or brake can be improved and the service life thereof increased.

Description

Nass laufende Lamellenkupplung oder -bremse Wet-running multi-plate clutch or brake
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine nass laufende Lamellenkupp¬ lung oder -bremse mit zwei oder mehreren in Reihe ange¬ ordneten, von einem Kühlmittel angeströmten ringförmigen Lamellen, die abwechselnd als unbelegte Stahllamelle und als Reibbelaglamelle oder nur als einseitig mit einem Reibbelag belegte Stahllamellen ausgebildet sind und eine zur Verbindung mit einem äußeren und einem inneren Lamellenträger abwechselnd ausgebildete Außen- und Innenver¬ zahnung aufweisen.The invention relates to a wet running Lamellenkupp ¬ ment or brake with two or more in series ¬ arranged, of a coolant flowing annular lamellae which are alternately formed as a blank steel plate and friction lining or only as unilaterally coated with a friction lining steel plates and a For connection to an outer and an inner plate carrier have alternately formed outer and Innenver ¬ toothing.
Kupplungs- oder Bremslamellen der eingangs erwähnten Art werden beispielsweise in der DE 60032 442 T2 oder der DE 103 42 271 Al oder der DE 15 75 983 beschrieben. Aus der US 5 934 435 A ist eine nass laufende Lamellenkupplung aus abwechselnd angeordneten, unbelegten Stahllamellen und Reibbelagslamellen bekannt, die zur Durchleitung von Kühlmittel einen fest zwischen zwei Stahlblechen angeord¬ neten, genuteten oder gerillten Zwischenring aus Metall oder Papier umfasst.Clutch or brake plates of the type mentioned are described for example in DE 60032 442 T2 or DE 103 42 271 Al or DE 15 75 983. From US 5,934,435 A a wet disk clutch is off arranged alternately, known blank steel disks and Reibbelagslamellen comprising for conducting coolant a fixed between two steel sheets angeord ¬ Neten, grooved or grooved intermediate ring made of metal or paper.
Lamellenkupplungen oder Lamellenbremsen umfassen üblicherweise eine Mehrzahl von ringförmigen Lamellen. Dabei ist eine erste Gruppe mit außen verzahnten Lamellen verdrehfest in einem rohrförmigen Lamellenträger (z. B. Kupplungskorb) angeordnet und eine zweite Gruppe mit in- nen verzahnten Lamellen verdrehfest auf einer Welle oder Nabe befestigt. Die beiden Gruppen sind in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar und können dabei paarweise in reibschlüssige Verbindung gebracht werden. Die erste Lamellengruppe kann beispielsweise unbelegte, vorzugsweise aus Stahl bestehende Lamellen (Stahllamel¬ len) umfassen, während die zweite Gruppe aus sandwichar- tig aufgebauten Reibbelaglamellen, das heißt beidseitig mit einem Reibbelag beschichteten, vorzugsweise aus Stahl bestehenden Trägerblechen, gebildet ist. Die Lamellen können auch sämtlich einseitig mit einem Reibbelag be- schichtet sein. Dabei wirken jeweils zwei benachbarte La¬ mellen zusammen, indem in eingerücktem Zustand der Reibbelag der einen Lamelle mit der unbelegten Seite der anderen Lamelle in Kontakt gelangt. Bei der Verwendung von beidseitig belegten Reibbelaglamellen ist jeweils eine Reibbelaglamelle zwischen zwei benachbarten, nicht beleg¬ ten Lamellen, üblicherweise Stahllamellen, angeordnet. In den überwiegend aus Papier und/oder Kohlefasermaterial bestehenden Reibbelag sind Nuten eingeformt, so dass ein das Lamellenpaket anströmendes Kühl- und Schmiermittel radial zwischen der Reibfläche der einen Lamelle und der glatten metallischen Fläche der anderen Lamelle hindurchströmen kann und dadurch ein Teil der durch die Reibarbeit entstehenden großen Wärmemenge abgeführt werden kann und darüber hinaus zum einen ein durch die Adhäsionswir- kung des Kühlmittels verursachtes Restdrehmoment und zum anderen der Verschleiß verringert werden kann. Zur Verringerung des durch die Adhäsionswirkung des Kühl- und Schmiermittels bedingten Restdrehmoments dient auch eine besondere Gestaltung der Form der Lamellen, beispielswei- se deren wellenförmige Ausbildung, um den Ölfluss in ge¬ öffneter Stellung der Lamellen zu unterbrechen. Darüber hinaus kann auch der Zustrom des Kühl- und Schmiermittels zu den Lamellen bei geöffneter Kupplung bzw. Bremse unterbrochen werden, um das LeerlaufSchlupfmoment zu ver- meiden. Andererseits kann jedoch die Unterbrechung derMulti-disc clutches or disc brakes usually comprise a plurality of annular lamellae. In this case, a first group of externally toothed disks is arranged rotationally fixed in a tubular disk carrier (eg clutch basket), and a second group with internally toothed disks is secured rotationally fixed on a shaft or hub. The two groups are displaceable in the axial direction relative to each other and can be brought into frictional connection in pairs. The first fin group can, for example, blank, comprise preferably made of steel lamellae (Stahllamel ¬ len), while the second group of sandwichar- tig built Reibbelaglamellen, that is on both sides coated with a friction lining, preferably made of steel support plates is formed. The lamellae can all be coated on one side with a friction lining. In each case two adjacent La ¬ mellen act together, by which passes a blade with blank side of the other blade in contact in engaged condition of the friction lining. When using both sides occupied Reibbelaglamellen a Reibbelaglamelle between two adjacent, not occupied ¬ th lamellae, usually steel plates, respectively. Grooves are formed in the friction lining, which consists predominantly of paper and / or carbon fiber material, so that coolant and lubricant flowing in the disk pack can flow radially between the friction surface of one lamination and the smooth metallic surface of the other lamella, thereby forming part of the friction work On the one hand, a residual torque caused by the adhesion effect of the coolant and, on the other hand, the wear can be reduced. Also a special design of the form of the slats, the wavy beispielswei- se training in order to interrupt the oil flow in ge ¬ preopened position of the slats serves to reduce the adhesion effect caused by the cooling and lubricating of the residual torque. In addition, the inflow of the coolant and lubricant to the slats can also be interrupted when the clutch or brake is open in order to avoid the idling slip moment. On the other hand, however, the interruption of
Ölschmierung zu starker Erwärmung und erhöhtem Verschleiß führen .Oil lubrication lead to excessive heating and increased wear.
Die nicht belegten oder nur einseitig belegten Stahlla- mellen sind zudem sehr steif, so dass schon geringe geo¬ metrische Fehler, zum Beispiel eine Dickentoleranz oder Wellung oder eine Verformung (Teuerung) der Stahllamelle aufgrund thermischer Belastung zu geometrischem Rupfen oder infolge lokaler Pressungen zu örtlichen Temperaturerhöhungen (Hot Spots) auf der Reibfläche der Stahllamel- len kommen kann. Aufgrund der Hot Spots kommt es zur Ab¬ tragung von Material, das an anderer Stelle wieder aufgetragen wird und wandern und sich vergrößern kann. Durch derartige geometrische Fehler wird das Reibungs- und Ver¬ schleißverhalten der Reibpaarung negativ beeinflusst. Trotz der massiv ausgebildeten Stahllamellen und deren entsprechend hoher Wärmekapazität kommt es bei länger an¬ dauernder thermischer Belastung doch zu einer stärkeren Erwärmung der Stahllamelle, die von dem begrenzt zuge¬ führten Kühlmedium nur unvollständig aufgenommen werden kann. Der Reibbelag, der gegenüber der benachbartenThe unoccupied or occupied only one side Stahlla- mellen are also very stiff, so that even small geo ¬ metric error, for example, a thickness tolerance or Corrugation or deformation (inflation) of the steel plate due to thermal stress to geometric picking or due to local pressures to local temperature increases (hot spots) can occur on the friction surface of the steel plates. Due to the hot spots it comes to ex ¬ transmission of material that is applied again elsewhere and walking and may increase. The friction and the friction pairing Ver ¬ schleißverhalten is negatively affected by such geometric errors. Despite the solidly formed steel sections and their correspondingly high heat capacity occurs in longer thermal ¬ to permanent stress but to a stronger heating of the steel plate, which limits applied by the ¬ supplied cooling medium may not appear incomplete. The friction lining, opposite to the adjacent
Stahloberfläche eine bestimmte Elastizität aufweist und eine gleichmäßige Flächenpressung zwischen Reiblamelle und Stahllamelle bewirken soll, kann infolge Verhärtung, Verschmutzung und Verbrennung der Oberfläche durch ther- mische Belastung das oben geschilderte nachteilige Ver¬ schleißverhalten weiter verstärken.Steel surface has a certain elasticity and should cause a uniform surface pressure between the friction plate and steel plate, as a result of hardening, contamination and combustion of the surface by thermal stress, the above-described adverse Ver ¬ wear behavior further strengthen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nass lau¬ fende Lamellenkupplung oder -bremse der eingangs erwähn- ten Art so auszubilden, dass deren sichere Funktion und lange Lebensdauer gewährleistet ist.The invention has for its object to form a wet lau ¬ fende multi-plate clutch or brake of the kind mentioned above so that their safe function and long life is guaranteed.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildeten Lamellen- kupplung oder -bremse gelöst. Weitere Merkmale sowie vor¬ teilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention the object is achieved with a trained according to the features of claim 1 multi-plate clutch or brake. Other characteristics and before ¬ some refinements and expedient embodiments of the invention are subject of the subclaims.
Bei einer nass laufenden Lamellenkupplung oder -bremse der eingangs erwähnten Art besteht der Grundgedanke derIn a wet-running multi-plate clutch or brake of the type mentioned above, the basic idea of
Erfindung darin, dass die Stahllamellen mehrteilig ausge- bildet sind und jeweils erste und zweite ringförmige Reibbleche umfassen, die sich an einem zwischen diesen angeordneten, elastisch verformbaren und für das Kühlmittel durchlässigen Zwischenring abstützen und an ihren In- nen- und Außenrändern unter Freilassen von Kühlmittelein- und -austrittsöffnungen axial beweglich miteinander verbunden sind. Die beiden Reibbleche - bzw. bei einer einseitig beschichteten Stahllamelle das unbeschichtete Reibblech - sind aufgrund einer sehr geringen Dicke elas- tisch verformbar.Invention in that the steel lamellas are designed in several parts are formed and each comprise first and second annular friction plates, which are supported on an interposed between these, elastically deformable and permeable to the coolant intermediate ring and are axially movably connected to each other at their nen- and outer edges while leaving coolant inlet and outlet openings , The two friction plates - or the uncoated friction plate in the case of a steel plate coated on one side - are elastically deformable due to their very small thickness.
Aufgrund der durch die innere Kühlung verringerten thermischen Belastung und der elastischen Ausbildung der Stahllamelle werden geometrische Formabweichungen verhin- dert bzw. ausgeglichen und ebenso lokale Überhitzungen und daraus resultierende Materialanhäufungen vermieden oder aufgrund des elastischen Verhaltens ebenfalls ausge¬ glichen. Aufgrund der zusätzlichen Innenkühlung der Stahllamellen und der dadurch verbesserten Kühlwirkung kann zudem der Kühlmittelvolumenstrom reduziert und mithin das Leerlaufschlupfmoment verringert werden. Das Be¬ triebsverhalten der so ausgebildeten Lamellenkupplung oder -bremse kann verbessert und deren Lebensdauer erhöht werden, da zum einen das geometrische oder durch örtliche Überhitzung und Materialanhäufung verursachte Rupfen der Kupplung und zum anderen der Verschleiß minimiert wird.Due to the reduced by the internal cooling thermal load and the elastic design of the steel blade geometric shape deviations are prevented or compensated and also avoided local overheating and consequent accumulation of material or due to the elastic behavior also ¬ compensated. Due to the additional internal cooling of the steel plates and the resulting improved cooling effect, the coolant volume flow can also be reduced, and consequently the idling slip moment can be reduced. The Be ¬ operating behavior of the thus-formed multi-disc clutch or brake can be improved and their service life to be increased, firstly because the geometric or caused by local overheating and agglomeration of material plucking of the clutch and on the other hand, the wear is minimized.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind zur Ausbildung der Innen- oder Außenverzahnung der Stahllamellen bzw. der einseitig beschichteten Stahllamellen am Innen- oder Außenrand der beiden Reibbleche im Wechsel radial abstre¬ bende Zahnhüllen und Zahnkerne angeformt. Die Zahnkerne des einen Reibblechs greifen jeweils mit Spiel, d. h. axial beweglich, in die Zahnhüllen des gegenüberliegenden Reibblechs ein. An den der Verzahnung gegenüberliegenden Rändern der beiden Reibbleche sind zum jeweils gegenüber- liegenden Reibblech hin auskragende und dieses hinterfas¬ sende Haltehaken angeformt. Die beiden Reibbleche sind somit an den Außen- und Innenrändern axial beweglich miteinander verbunden und können entgegen der Wirkung des elastischen Zwischenrings zusammengedrückt und auch wie¬ der auseinander gedrückt werden, um Formabweichungen oder Formänderungen auszugleichen und eine gleichmäßige Flächenpressung zwischen den Stahllamellen und den Reibbelaglamellen zu bewirken und dadurch das Rupfen zu vermei- den und den Verschleiß zu verringern.In a further embodiment of the invention are formed to form the internal or external toothing of the steel plates or the steel plates coated on one side on the inner or outer edge of the two friction plates in alternation radially abstre ¬ bende tooth shells and tooth cores. The tooth cores of a friction plate each engage with play, ie axially movable, in the tooth sheaths of the opposite friction plate. At the opposite edges of the two friction plates are opposite to each other underlying friction plate projecting and this hinterfas ¬ sende retaining hook formed. The two friction plates are thus axially movably connected to each other at the outer and inner edges and can be pressed against the action of the elastic intermediate ring and pressed as ¬ apart to compensate for deviations in shape or shape changes and to cause a uniform surface pressure between the steel plates and the Reibbelaglamellen and thereby avoid picking and reduce wear.
In Ausgestaltung der Erfindung greifen die Haltehaken in Ausnehmungen des jeweils gegenüberliegenden Reibblechs ein. Dadurch sind die Reibbleche - wie bereits im Bereich der Verzahnung - auch im Bereich der Haltehaken gegeneinander verdrehsicher verbunden.In an embodiment of the invention, the retaining hooks engage in recesses of the respective opposite friction plate. As a result, the friction plates - as already in the area of the toothing - are also connected to each other against rotation in the area of the retaining hooks.
In weiterer Ausbildung der Erfindung verbleibt zwischen den von den Zahnhüllen und Zahnkernen gebildeten Zähnen der Stahllamelle und den am gegenüberliegenden Rand vorgesehenen Haltehaken ein ausreichender Abstand zur Ausbildung der Kühlmittelein- und -austrittsöffnungen .In a further embodiment of the invention remains between the teeth formed by the tooth shells and tooth cores of the steel blade and the retaining edge provided at the opposite edge a sufficient distance to form the coolant inlet and outlet openings.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der elastisch zusam- mendrückbare Zwischenring aus Stahlwolle gebildet oder besteht aus einer temperaturbeständigen, kühlmittelfesten Kunstfaser .In an embodiment of the invention, the elastically compressible intermediate ring is made of steel wool or consists of a temperature-resistant, coolant-resistant synthetic fiber.
Die Dicke der elastisch verformbaren unbeschichteten Reibbleche beträgt zwischen 10 und 20% der Blechdicke herkömmlicher massiver Stahllamellen und liegt somit zwischen 0,1 und 0.5 mm.The thickness of the elastically deformable uncoated friction plates is between 10 and 20% of the sheet thickness of conventional solid steel plates and is thus between 0.1 and 0.5 mm.
Der Reibbelag der einseitig beschichteten Stahllamellen oder der Reibbelaglamellen weist in bekannter Weise eine Nutenstruktur auf. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The friction lining of the steel laminates coated on one side or of the friction linings has a groove structure in a known manner. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 ein in auseinander gezogenem Zustand dargestelltes Lamellenpaket, bestehend aus im Wechsel an¬ geordneten beidseitig unbeschichteten Stahllamellen und beidseitig beschichteten Reibbelagla¬ mellen;Figure 1 shows a disassembled state shown disk set, consisting of alternately on ¬ ordered both sides uncoated steel plates and coated on both sides Reibbelagla ¬ mellen;
Fig. 2 eine mehrteilige, unbeschichtete Stahllamelle mit Außenverzahnung; undFigure 2 is a multi-part, uncoated steel plate with external teeth. and
Fig. 3 die mehrteilige Stahllamelle nach Fig. 2 in de- montierter Darstellung.3 shows the multi-part steel lamella according to FIG. 2 in a disassembled illustration.
Das in Fig. 1 gezeigte Lamellenpaket besteht aus Stahlla¬ mellen 1 mit einer Außenverzahnung 2 sowie zwischen den Stahllamellen 1 positionierten Reibbelaglamellen 3 mit einer Innenverzahnung 4. Die Außenverzahnung 2 dient zur drehfesten Anordnung der Stahllamellen 1 am Innenumfang eines beispielsweise rohrförmigen Kupplungsträgers (nicht dargestellt), während die Innenverzahnung 4 zur Befesti¬ gung der Reibbelaglamellen 3 an einer Welle (nicht darge- stellt) vorgesehen ist. Die Reibbelaglamellen 3 bestehen jeweils aus einem Stahlträger mit auf diesen aufgeklebtem Reibbelag. In der Oberfläche, das heißt dem elastischen Reibbelag der Reibbelaglamellen 3 ist eine Nutenstruktur 5 ausgebildet, die für einen gleichmäßigen Kühlmittel- fluss zwischen den Stahllamellen 1 und den Reibbelaglamellen 3 und eine hohe Kühlwirkung zur Abführung der im Betrieb der Kupplung entstehenden Reibungswärme sowie große Reibkräfte und ein geringes Schlupfmoment sorgt.The disk set shown in Fig. 1 consists of Stahlla ¬ mellen 1 with an external toothing 2 and positioned between the steel plates 1 Reibbelaglamellen 3 with an internal toothing 4. The outer toothing 2 is used for the rotationally fixed arrangement of the steel plates 1 on the inner circumference of a tubular coupling member (not shown) , while the internal teeth 4 for fastening ¬ tion of the friction lining 3 on a shaft (not shown) is provided. The Reibbelaglamellen 3 each consist of a steel support with glued on these friction lining. In the surface, that is, the elastic friction lining of Reibbelaglamellen 3 is a groove structure 5 formed for a uniform coolant flow between the steel plates 1 and the Reibbelaglamellen 3 and a high cooling effect to dissipate the frictional heat generated during operation of the clutch and large frictional forces and ensures a low slip moment.
Die in Fig. 2 in montiertem Zustand und in Fig. 3 in demontierten Zustand als Explosionsansicht dargestellte Stahllamelle 1 ist dreiteilig ausgebildet und umfasst zwei vergleichsweise dünne und daher elastisch verformba¬ re ringförmige Reibbleche 6 und 7 sowie einen vollflächig zwischen diesen angeordneten, in axialer Richtung elas- tisch verformbaren Zwischenring 8. Die Stärke der Reibbleche 6, 7 beträgt nur etwa 15 bis 20% der üblichen Di¬ cke herkömmlicher einteiliger, massiv ausgebildeter Stahllamellen. Der Zwischenring 8 besteht in der vorliegenden Ausführungsform aus Stahlwolle und ist daher elas- tisch und öldurchlässig, kann aber auch aus einem anderen elastischen und porösen, d.h. das Durchströmen eines Kühlmittels erlaubenden Werkstoff bestehen. Die beiden den elastischen Zwischenring 8 umhüllenden Reibbleche 6, 7 sind am Innenrand und am Außenrand derart miteinander verbunden, dass deren axiale Beweglichkeit in Richtung des elastischen Zwischenrings 8 (Zusammendrücken) gewährleistet ist und darüber hinaus ein Kühlmittel (Kühlöl) zwischen den beiden Reibblechen 6, 7 hindurch strömen kann und schließlich auch die Außenverzahnung 2 ausgebil- det wird.The illustrated in Fig. 2 in the assembled state and in Fig. 3 in disassembled state as an exploded view Steel plate 1 is formed in three parts and comprises two comparatively thin and therefore elastically verformba ¬ re annular friction plates 6 and 7 and a full surface arranged between them, elastically deformable in the axial direction intermediate ring 8. The strength of the friction plates 6, 7 is only about 15 to 20% of the usual Di ¬ cke conventional one-piece, solid trained steel plates. The intermediate ring 8 consists in the present embodiment of steel wool and is therefore elastic and oil-permeable, but may also consist of another elastic and porous, that is, the flow-through of a coolant permitting material. The two the elastic intermediate ring 8 enveloping friction plates 6, 7 are connected to each other at the inner edge and the outer edge, that their axial mobility in the direction of the elastic intermediate ring 8 (compression) is ensured and beyond a coolant (cooling oil) between the two friction plates 6, 7 can flow therethrough and finally the external toothing 2 is formed.
Zu diesem Zweck besteht die Außenverzahnung 2 aus an den Außenrand der ersten Reibscheibe 6 und der zweiten Reib¬ scheibe 7 im Abstand im Wechsel angeformten Zahnhüllen 9, 9' und Zahnkernen 10, 10' . In montiertem Zustand sind die Zahnkerne 10, 10' zur Gewährleistung der axialen Beweglichkeit jeweils mit Spiel in einer zugehörigen Zahnhülle 9, 9' des jeweils gegenüberliegenden Reibblechs 6 bzw. 7 angeordnet. An den Innenrand des ersten Reibblechs 6 und des zweiten Reibblechs 7 sind jeweils zueinander versetzt in Richtung des gegenüberliegenden Reibblechs 6 bzw. 7 axial auskragende Haltehaken 11, 11' angeformt, die in Ausnehmungen 12, 12' des jeweils anderen Reibblechs eingreifen und dieses hinterfassen und so die beiden Reib- bleche 6, 7 am Innenrand aneinander halten. Durch die ge¬ genseitige Halterung einerseits mittels als Zahn 13 ge- formten Zahnhüllen und Zahnkernen am Außenrand und andererseits mittels Haken und Ausnehmungen am Innenrand sind die beiden Reibbleche 6, 7 axial beweglich, das heißt elastisch zusammendrückbar, aber ansonsten fest miteinan- der verbunden. Selbstverständlich können die Zähne auch am Innenrand und die Haken auch am Außenrand der Stahlla¬ melle vorgesehen sein. Zwischen den beiderseitigen Haltehaken und Ausnehmungen und zwischen den beiderseitigen Zahnhüllen und Zahnkernen - das heißt den Zähnen 13 - be- steht ein ausreichend großer Abstand, so dass am Innen¬ rand und am Außenrand der mehrteiligen Stahllamelle 1 Kühlmittelein- und -austrittsöffnungen 14 frei bleiben und ein Kühlmittel zwischen den Reibblechen 6, 7 und durch den offenporigen elastischen Zwischenring 8, der hier aus Stahlwolle besteht, strömen kann.For this purpose, the external teeth of 2 from the outer edge of the first friction washer 6 and the second friction disc 7 ¬ spaced alternately formed tooth Cases 9, 9 'and dental cores 10, 10'. In the assembled state, the tooth cores 10, 10 'are each arranged with play in an associated tooth sheath 9, 9' of the respectively opposite friction plate 6 or 7 to ensure axial mobility. At the inner edge of the first friction plate 6 and the second friction plate 7 are each mutually offset in the direction of the opposite friction plate 6 and 7 axially projecting retaining hooks 11, 11 'formed, which engage in recesses 12, 12' of the respective other friction plate and this behind and so the two friction plates 6, 7 hold together at the inner edge. By the ge ¬ geneseitige holder on the one hand by means of tooth 13 as formed tooth sheaths and tooth cores on the outer edge and on the other hand by means of hooks and recesses on the inner edge, the two friction plates 6, 7 axially movable, that is elastically compressible, but otherwise firmly miteinan- connected. Of course, the teeth can also be provided on the inner edge and the hooks on the outer edge of Stahlla ¬ melle. Between the mutually holding hooks and recesses and between the two-sided tooth shells and tooth cores - that is, the teeth 13 - there is a sufficiently large distance, so that at the inner ¬ edge and at the outer edge of the multi-part steel plate 1 coolant inlet and outlet openings 14 remain free and a coolant between the friction plates 6, 7 and through the open-pore elastic intermediate ring 8, which consists of steel wool here, can flow.
Aufgrund der - infolge der geringen Dicke - elastischen Reibbleche 6, 7 und deren zueinander axial beweglicher Anordnung und elastischer Abstützung an dem elastischen und zugleich flüssigkeitsdurchlässigen Zwischenring 8 werden örtliche hohe Pressungen an der Stahllamelle 1 ausgeglichen und somit lokale Temperaturerhöhungen (Hot Spots) und Materialanhäufungen auf der Reibfläche vermie¬ den. Durch die elastische Bauweise der Stahllamelle 1 können zudem geometrische Fehler (Dickentoleranz, Wellung) oder Verformungen (Teuerung) verhindert bzw. ausgeglichen werden. Ein geometrisches oder durch lokale Temperaturerhöhung und Materialanhäufung (Hot Spots) verursachtes Rupfen und dadurch hervorgerufene, die Lebens- dauer verringernde Verschleißerscheinungen können reduziert werden. Da die Stahllamelle 1 neben dem äußeren Kühlmittelstrom zusätzlich durch einen inneren Kühlmittelstrom gekühlt wird, kann die Kühlleistung verbessert und damit die thermische Belastung der Stahllamelle 1 und die Gefahr der Ausbildung von Hot Spots verringert werden. Eine daraus folgende Verringerung des äußeren Kühl- luftstroms reduziert außerdem das Schlupfmoment der La¬ mellenkupplung oder -bremse im Leerlauf. Der innere Kühlluftstrom ist aber auch insofern unerlässlich, als die dünnen Reibbleche 6, 7 nur über eine geringe Wärmespei- cherkapazität verfügen und daher eher als die aus demDue to the - due to the small thickness - elastic friction plates 6, 7 and their mutually axially movable arrangement and elastic support on the elastic and liquid-permeable intermediate ring 8 local high pressures are balanced on the steel plate 1 and thus local temperature increases (hot spots) and accumulations of material the friction surface avoided ¬ the. Due to the elastic construction of the steel lamella 1 geometric errors (thickness tolerance, corrugation) or deformations (inflation) can also be prevented or compensated. A plucking caused by local temperature increase and accumulation of material (hot spots) and resulting wear-lasting effects that reduce the service life can be reduced. Since the steel plate 1 is additionally cooled by an inner coolant flow in addition to the outer coolant flow, the cooling performance can be improved and thus the thermal load of the steel blade 1 and the risk of formation of hot spots can be reduced. A consequent reduction in the external cooling Air flow also reduces the slip torque of the La ¬ mellenkupplung or brake at idle. The inner cooling air flow is, however, also essential insofar as the thin friction plates 6, 7 have only a low heat storage capacity and therefore rather than that of the
Stand der Technik bekannten massiv ausgebildeten Stahllamellen gekühlt werden müssen.Prior art known massively trained steel plates must be cooled.
Die Erfindung ist nicht auf die zuvor erläuterte Ausfüh- rungsform beschränkt. Im Rahmen des Grundgedankens der Erfindung sind insbesondere Modifikationen hinsichtlich der zusammendrückbaren Verbindung der dünnen Reibplatten, der Anordnung der Zähne am Innen- oder am Außenrand oder der Ausbildung des elastischen, öldurchlässigen Zwischen- rings denkbar.The invention is not limited to the previously explained embodiment. In the context of the basic idea of the invention, in particular, modifications with regard to the compressible connection of the thin friction plates, the arrangement of the teeth on the inner or outer edge or the formation of the elastic, oil-permeable intermediate rings are conceivable.
Darüber hinaus kann die Stahllamelle auch als einseitig mit einem Reibbelag versehene Lamelle ausgebildet sein. Im Unterschied zu der in der oben beschriebenen Art aus- gebildeten mehrteiligen Stahllamelle ist in diesem Fall ein steifes, stabiles, an der Außenseite mit einem Reib¬ belag beschichtetes Reibblech vorgesehen, an dem unter Zwischenschaltung eines Zwischenrings aus elastischem, öldurchlässigen Material ein dünnes elastisches Reibblech elastisch andrückbar gehalten ist. Der Vorteil der so ausgeführten einseitig mit einem Reibbelag beschichteten - Single sided - Lamelle liegt insbesondere in der durch die beidseitige Kühlmöglichkeit bedingten Vermeidung des sogenannten Tellerns und des somit verringerten Ver- schleißes. BezugszeichenlisteIn addition, the steel plate may also be formed as a one-sided provided with a friction pad lamella. In contrast to the method described in the above type Removing multipart steel disk formed is stiff, stable, provided with a friction ¬ covering coated friction plate in this case, on the outer side of which, with the interposition of an intermediate ring of resilient, oil-permeable material is a thin elastic friction plate is held elastically pressed. The advantage of the single-sided lamella coated on one side with a friction lining lies in particular in the avoidance of the so-called dishwashing caused by the two-sided cooling possibility and the resulting reduced wear. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Stahllamellen1 steel blades
2 Außenverzahnung2 external teeth
3 Reibbelaglamellen3 friction linings
4 Innenverzahnung4 internal toothing
5 Nutenstruktur5 groove structure
6 erstes Reibblech v. 16 first friction plate v. 1
7 zweites Reibblech v. 17 second friction plate v. 1
8 Elastischer Zwischenring8 Elastic intermediate ring
9, 9' Zahnhüllen v. 139, 9 'tooth sheaths v. 13
10, 10' Zahnkerne v. 1310, 10 'tooth cores v. 13
11, 11' Haltehaken11, 11 'retaining hooks
12, 12' Ausnehmungen12, 12 'recesses
13 Zahn13 tooth
14 Kühlmittelein- und -austrittsöffnungen 14 coolant inlet and outlet openings

Claims

Patentansprüche claims
1. Nass laufende Lamellenkupplung oder -bremse mit zwei oder mehreren in Reihe angeordneten, von einem Kühlmittel angeströmten ringförmigen Lamellen, die abwechselnd als unbelegte Stahllamelle (1) und als Reibbelaglamelle (3) oder nur als einseitig mit ei¬ nem Reibbelag belegte Stahllamellen ausgebildet sind und eine zur Verbindung mit einem äußeren und einem inneren Lamellenträger abwechselnd ausgebildete Au¬ ßen- und Innenverzahnung (2, 4) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahllamellen jeweils erste und zweite ringförmige Reibbleche (6, 7) umfassen, die sich an einem zwischen diesen angeordneten, aus einem elastisch verform- und zusammendrückbaren und für das Kühlmittel durchlässigen Material bestehenden Zwischenring (8) abstützen und die an ihren Innen- und Außenrändern unter Freilassen von Kühlmit- telein- und -austrittsöffnungen (14) axial beweglich miteinander verbunden sind, wobei das (die) an dem elastischen Zwischenringmaterial abgestützte (n) un¬ beschichtete (n) Reibblech (e) aufgrund einer geringen Dicke elastisch verformbar ist (sind) .1. Wet-running multi-plate clutch or brake with two or more arranged in series, flowed by a coolant annular lamellae, which are alternately formed as a blank steel plate (1) and friction lining (3) or only one side with egg ¬ nem friction lining steel plates exhibit and alternately to connect with an outer and an inner disc carrier formed Au ¬ foreign and internal toothing (2, 4), characterized in that the steel disks each having first and second annular friction plates (6, 7) comprise between at a these arranged, of an elastically deformable and compressible and permeable to the coolant material existing intermediate ring (8) support and which are connected at their inner and outer edges, leaving the coolant inlet and outlet openings (14) axially movable with each other the support (s) supported on the elastic intermediate ring material un ¬ coated (n) friction plate (s) due to a small thickness being elastically deformable (are).
2. Lamellenkupplung oder -bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Innenoder Außenverzahnung am Innen- oder Außenrand der beiden Reibbleche im Wechsel radial abstrebende Zahnhüllen (9, 9') und Zahnkerne (10, 10') angeformt sind, wobei die Zahnkerne des einen Reibblechs je¬ weils mit Spiel axial beweglich in die Zahnhüllen des gegenüberliegenden Reibblechs eingreifen und an den der Verzahnung gegenüberliegenden Rändern der beiden Reibbleche (6, 7) zum jeweils gegenüberlie¬ genden Reibblech hin auskragende und dieses hinter- fassende Haltehaken (11, 11') angeformt sind, so dass die beiden Reibbleche an den Außen- und Innenrändern axial beweglich gehalten sind.2. multi-plate clutch or brake according to claim 1, characterized in that for forming the inner or outer toothing on the inner or outer edge of the two friction plates in alternation radially abstrebende tooth shells (9, 9 ') and tooth cores (10, 10') are integrally formed, wherein each ¬ weils axially movably engage the teeth of a friction plate cores with play into the tooth sheaths of opposed friction plate and at the opposite of the serration edges of the two friction plates (6, 7) for each gegenüberlie ¬ constricting friction plate toward cantilevered and this back- holding retaining hooks (11, 11 ') are integrally formed, so that the two friction plates are held axially movable on the outer and inner edges.
3. Lamellenkupplung oder -bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltehaken (11, 11') in Ausnehmungen (12, 12') des jeweils gegenüberlie¬ genden Reibblechs eingreifen.3. multi-plate clutch or brake according to claim 2, characterized in that the retaining hooks (11, 11 ') in recesses (12, 12') of the respective gegenüberlie ¬ ing friction plate engage.
4. Lamellenkupplung oder -bremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den von den Zahnhüllen (9, 9') und Zahnkernen (10, 10') gebilde¬ ten Zähnen (13) der Stahllamelle (1) und den am ge¬ genüberliegenden Rand vorgesehenen Haltehaken (11, 11') ein ausreichender Abstand zur Ausbildung der Kühlmittelein- und -austrittsöffnungen (14) verbleibt.4. multi-plate clutch or brake according to claim 2, characterized in that between the toothed shells (9, 9 ') and tooth cores (10, 10') gebilde ¬ th teeth (13) of the steel plate (1) and the ge ¬ opposite edge provided retaining hooks (11, 11 ') remains a sufficient distance to form the coolant inlet and outlet openings (14).
5. Lamellenkupplung oder -bremse nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, dass der elastisch zusammendrückbare Zwischenring (8) aus Stahlwolle gebil¬ det ist.5. multi-disc clutch or brake according to claim 1, character- ized in that the elastically compressible intermediate ring (8) is made of steel wool gebil ¬ det.
6. Lamellenkupplung oder -bremse nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (8) aus einer temperaturbeständigen, kühlmittelfesten Kunstfaser gebildet ist.6. multi-disc clutch or brake according to claim 1, character- ized in that the intermediate ring (8) is formed of a temperature-resistant, coolant-resistant synthetic fiber.
7. Lamellenkupplung oder -bremse nach Anspruch 1, da- durch gekennzeichnet, dass die Dicke der elastisch verformbaren unbeschichteten Reibbleche zwischen 10 und 20% der Blechdicke herkömmlicher massiver Stahllamellen beträgt.7. multi-disc clutch or brake according to claim 1, character- ized in that the thickness of the elastically deformable uncoated friction plates between 10 and 20% of the sheet thickness of conventional solid steel plates is.
8. Lamellenkupplung oder -bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag der einsei- tig beschichteten Stahllamellen oder der Reibbelaglamellen (3) eine Nutenstruktur (5) aufweist. 8. multi-plate clutch or brake according to claim 1, characterized in that the friction lining of the one tig-coated steel plates or the Reibbelaglamellen (3) has a groove structure (5).
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