Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe für eine vorzugsweise trockene Reibkupplung zum Einsatz in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wie einem PKW, einem LKW oder einem anderen Nutzfahrzeug, mit einem Hauptteil, das zur Drehmomentweitergabe an eine Welle und zum Tragen von Reibbelägen ausgelegt ist, wobei an beiden Stirnseiten des Hauptteils jeweils ein Reibbelag angebracht ist und sich die beiden Reibbeläge im Aufbau voneinander unter- scheiden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine vorzugsweise trockene Doppelkupplung, die aus zumindest zwei Teilkupplungen aufgebaut ist. Eine gattungsgemäße Doppelkupplung ist aus der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2012/1 16671 A2 bekannt. Diese offenbart eine Doppelkupplung in der zumindest eine Kupplungsscheibe angeordnet ist. Diese Kupplungsscheibe weist Reibbeläge auf, die gezielt in ihren Eigenschaften unterschiedliche gewickelte oder massengepresste Beläge kombinieren. Somit kann darauf, dass die auf beiden Seiten einer Kupplungsscheibe der Doppelkupplung im Betrieb vorherrschenden Temperaturen nicht gleich sind bzw. unter Umständen stärker voneinander abweichen, reagiert werden. Es werden somit Reibbeläge eingesetzt, die unterschiedliche thermische Abhängigkeiten aufweisen und auf die vorherrschenden Temperaturen jeweils angepasst sind, um in einem Fahr- zeug, in dem jene Doppelkupplung eingesetzt ist, unterschiedliche Fahreigenschaften zu bewirken.

So liegt im Stand der Technik ein Augenmerk darauf, ein tribologisches Verhalten von Kupplungsscheiben zu optimieren. Weiterhin ist das grundlegende Leitmotiv beim Einsatz unterschiedlicher Beläge im Stand der Technik, dass ein Ausgleich von Reibeigenschaften, eine sogenannte Kompromissbildung, erreicht wird. Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungsscheiben ist, dass sie nicht bzw. nicht ausreichend dazu in der Lage sind, die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen einzuhalten, wenn entsprechend hohe Anforderungen an eine Berstdrehzahl gestellt sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit insbesondere darin, eine Kupplungsscheibe derart zu gestalten, dass sie solche mechanische und thermische Eigenschaften aufweist, dass sie bei geringen Kosten eine hohe mechanische Festigkeit, also eine hohe Berstdrehzahl, sicherstellt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein erster Reibbelag mit einem dem Hauptteil zugewandten Stahlrücken versehen ist, der einem zweiten Reibbelag, welcher an der dem ersten Reibbelag abgewandten Stirnseite des Hauptteils angebracht ist, fehlt. Somit ist eine kosten- und bauraumoptimierte Kupplungs- scheibe geschaffen, die sich insbesondere für den Einbau in trockenen Doppelkupplungen in Mehrscheibenbauweise eignet. Dadurch, dass der Stahlrücken somit einseitig von dem Hauptteil ausgebildet ist, ist es möglich, hohe Festigkeitsanforderungen zu erfüllen und zeitgleich das Gewicht sowie die Kosten gering zu halten.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.

So ist es von Vorteil, wenn der erste Reibbelag gewickelt oder gepresst, bei- spielsweise massegepresst, ausgeführt ist. Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn der erste Reibbelag mit einer dem Stahlrücken bereitstellenden Blechplatte stoffschlüssig verbunden, vorzugsweise geklebt, ist. Der gewickelte Belag zeichnet sich vor allem durch seine wirtschaftliche Herstellung aus. Ist der Reibbelag massegepresst, hält er hohen Festigkeitsanforderungen stand.

Dadurch, dass der erste Reibbelag auf einer dem Stahlrücken stellenden Blechplatte aufgeklebt ist, wird bei geringem Gewicht, geringem zusätzlichen Material sowie optimalen Bauraumverhältnissen eine stoffschlüssige Verbindung hervorge- rufen, die hohen (Berst-)Drehzahlen, sowie hohen Axialkräften zuverlässig standhält.

Sobald der Stahlrücken als Blechträger fungiert, erfüllt er neben der Erhöhung der Festigkeit die zusätzliche Funktion des Tragens und örtlichen Fixierens des Reibbelags oder der Reibbeläge. Auf diese Weise erfüllt der Stahlrücken mehr als eine Funktion, was sich positiv auf die Kompaktheit der Kupplungsscheibe auswirkt.

Ebenso ist es von Vorteil, wenn der zweite Reibbelag gewickelt ausgeführt ist und/oder direkt/unmittelbar an dem Hauptteil befestigt ist. Die gewickelte Ausführung bewirkt eine hohe wirtschaftliche Effizienz sowie das Ausnutzen von vorhandenen Fertigungsmechanismen. Dadurch, dass der zweite Reibbelag direkt am Hauptteil befestigt ist, wird weiterhin ein kostenintensiver Stahlrücken im zweiten Reibbelag vermieden. Somit steigt die Wirtschaftlichkeit der Kupplungsscheibe. Aufgrund der vorherrschenden, meist geringeren Temperaturen am zweiten Reibbelag, ist an diesem kein Stahlrücken notwendig, um der Belastung standzuhalten. Somit ist in dieser Ausführungsform keine bzw. nur eine unmerkliche Festigkeitsabnahmen registrierbar. Wenn der erste Reibbelag auf der Seite des Hauptteils angebracht ist, auf der höhere Temperaturen zu erwarten sind, nämlich in Bezug auf die andere Seite des Hauptteils, erwachsen Synergieeffekte aus der Anordnung der einzelnen Komponenten. So weist der erste Reibbelag vorzugsweise einen Stahlrücken auf, der somit auf der Seite eingesetzt ist, auf der höhere Temperaturen zu erwarten sind. Hierbei gilt, dass sich die höheren Temperaturen auf den Normalzustand im stationären Betrieb einer Kupplung, in der die Kupplungsscheibe eingesetzt ist, beziehen. Die Einsparung an Masse der Kupplungsscheibe wirkt sich dadurch, dass der Stahlrücken am zweiten Reibbelag fehlt, und der zweite Reibbelag auf der verglichen mit der anderen Seite kalten Seite des Hauptteils angeordnet ist, positiv auf die Effizienz der Kupplung aus.

Ebenfalls Teil der Erfindung ist eine Doppelkupplung, in der eine Kupplungsscheibe, wie sie vorstehend offenbart worden ist, eingesetzt ist. Eine solche Kupplung hält hohen Festigkeitsanforderungen stand und ist wirtschaftlich fertigbar. Weiterhin weist sie in Axialrichtung einen optimierten Bauraum und ein geringes Gewicht auf. Ebenso Teil der Erfindung sind trockenlaufende Doppelkupplungen, speziell in Mehrscheibenbauweise.

Eine vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnend, ist in wenigstens einer Teilkupplung der Doppelkupplung mehr als eine Kupplungsscheibe eingesetzt, wobei zwischen zwei Kupplungsscheiben eine vorzugsweise metallische Zwischenplatte eingesetzt ist und der mit dem Stahlrücken versehende Reibbelag zum Inkontakt- gelangen mit dieser Zwischenscheibe ausgelegt und angeordnet ist. Hierbei gilt, dass bei der Anordnung von mehreren Kupplungsscheiben mehrere Reibbeläge angeordnet sind. So ist es möglich, dass mehr als ein Reibbelag einen Stahlrücken aufweist. Erfindungsgemäß ist zumindest einer der Reibbeläge zum Inkon- taktgelangen mit der Zwischenscheibe ausgelegt. Dies zieht einen im Wesentli- chen flächigen Kraftschluss zwischen der Kupplungsscheibe und der Zwischenplatte nach sich, wodurch die Doppelkupplung dazu in der Lage ist, hohe Drehmomente zuverlässig zu übertragen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gilt, dass beide Teilkupplungen eine oder mehrere Zwischenscheiben besitzen und jede Teilkupplung wenigstens eine erfindungsgemäße Kupplungsscheibe einsetzt. Auf diese Weise potenzieren sich die Vorteile der Kupplungsscheibe hinsichtlich des Bauraums sowie des Gewichts ebenso wie hinsichtlich der Festigkeit und der Wirtschaftlichkeit auf die gesamte Kupplung.

Sobald alle in der Doppelkupplung eingesetzten Kupplungsscheiben gemäß der vorstehend ausgeführten Ausführungsform ausgeführt sind, folgen zusätzlich Vorteile in der logistischen Handhabung, da alle Kupplungsscheiben in gleichen Fertigungsverfahren und bevorzugt sogar in einem Fertigungsschritt herstellbar sind. Dies erhöht die Wirtschaftlichkeit weiterhin.

Es ist zudem vorteilhaft, wenn das Hauptteil mit in Axialrichtung identischen Eigenschaften versehen ist. Somit wird ermöglicht, dass ein gewisser axialer Län- genausgleich vom Hauptteil realisierbar ist. Weiterhin wird auf diese Weise das Hauptteil auch zur Energieaufnahme genutzt. Somit ist ein thermischer Eintrag auf andere Komponenten gemildert, was einer Überhitzung der Kupplung vorbeugt. Kupplungsscheiben für trockene Doppelkupplungen sind im Betrieb darauf angewiesen, hohe Berstdrehzahlen, speziell auch nach thermischer Belastung, aufzuweisen. Hierfür sind zum einen Beläge mit aufgeklebten Stahlrücken und zum anderen spezielle Beläge in Sandwichwickelbauweisen entwickelt. Im Stand der Technik sind die Beläge einer Kupplungsscheibe bezüglich der Berstfestigkeit gleich ausgestaltet. Somit haben beispielsweise beide Beläge einen Stahlrücken oder beide Belege sind in Sandwichwickelbauweise ausgeführt.

Erfindungsgemäß ist nun bei trockenen Mehrscheibenkupplungen oder auch bei Mehrscheibeneinfachkupplungen erreicht, dass die signifikanten Temperaturun- terschiede, die auf den unterschiedlichen Belegen wirken, in das konstruktive

Konzept der Kupplungsscheibe integriert sind. Es gilt, dass Berstdrehzahlen stark von einer thermischen Belastung/Schädigung abhängen. Als Lösung wird im Rahmen dieser Anmeldung vorgeschlagen, jeweils auf der im Betrieb kälteren Anpressplattenseite einen kostengünstigeren gewickelten Belag zu verwenden und auf der heißeren Zwischenplattenseite einen aufgeklebten Belag zu verwenden.

In anderen Worten kann gesagt werden, dass die Zielsetzung dieser Erfindung darin besteht, eine geforderte Berstdrehzahl bei möglichst niedrigen Kosten zu realisieren. Reibbeläge werden erfindungsgemäß ohne Blechträger an der Stelle ein- gesetzt, an der geringere thermische Belastungen vorliegen.

Bekannterweise ergibt sich aufgrund des Aufbaus mit einer Zwischenanpressplat- te bei einer Mehrscheibendoppelkupplung eine ungünstige Temperaturverteilung zwischen den einzelnen Anpressplatten, welche zum Beispiel das Berstverhalten negativ beeinträchtigen. Um ein optimales Verhältnis zwischen Kosten und Lebensdauer zu erreichen, ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, dass Reibbeläge mit unterschiedlichen Rückseiten auf den unterschiedlichen Seiten der Reibscheiben verwendet werden. Hierbei ist es vorzugsweise so, dass Belagsysteme an die lokal entstehenden Temperaturen anpassbar sind.

Auf diese Weise werden auf der Seite der Reibscheibe, auf der höhere Tempera- turen zu erwarten sind, Belagsysteme verwendet, welche höheren Temperaturen standhalten. Beispielsweise sind solche Belagsysteme auf der einen Seite aufgeklebte Metallbleche, etwa massegepresst oder gewickelt, mit Stahlrücken und auf der anderen Seite einfache gewickelte Beläge. Ebenso ist es möglich, dass auf beiden Seiten die gleichen Beläge verwendet werden, wobei der Stahlrücken nur auf einer Seite vorgesehen ist. Hintergrund hierbei ist, dass Beläge ohne aufgeklebten Stahlrücken, bei anhaltend hohen thermischen Belastung, deutlich schneller ihre mechanische Festigkeit verlieren. Durch die hohe thermische Belastung wird die Bindematrix organisch gebundener Reibbeläge geschwächt. Entsprechend ist der Stahlrücken dazu in der Lage, den Temperaturbereich, in dem eine Kupplungsscheibe einsetzbar ist, sowie die mechanische Festigkeit deutlich zu erhöhen.

Die hierin offenbarte Erfindung ist in sämtlichen Reibungskupplungen einsetzbar, in denen an unterschiedlichen Seiten eines Hauptteils unterschiedliche Tempera- turentwicklungen zu erwarten sind. Zusätzlich sei erwähnt, dass bei der Mehrscheibenkupplung die Seite für die höhere Temperatur immer die der Zwischendruckplatte zugewandte Seite ist.

Die Erfindung wird nachfolgend mittels Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Doppelkupplung mit mehreren erfindungsgemäßen Kupplungsscheiben;

Fig. 2a einen ersten Reibbelag gemäß der Erfindung in einer ersten Ansicht;

Fig. 2b den Reibbelag aus Fig. 2a in einer weiteren Ansicht;

Fig. 2c den Reibbelag aus den Fign. 2a und 2b in einer weiteren Ansicht; Fig. 3a einen weiteren Reibbelag in einer ersten Ansicht; und Fig. 3b den Reibbelag aus Fig. 3a in einer weiteren Ansicht.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die einzelnen Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden. Die gleichen Merkmale sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine eingebaute Kupplungsscheibe 1 mit einem Hauptteil 2, das zur Drehmomentweitergabe an eine Welle 3 vorgesehen ist. Zum Weitergeben von Drehmoment sind auf einer Seite des Hauptteils 2 ein erster Reibbelag 4 und auf einer weiteren Seite des Hauptteils 2 ein zweiter Reibbelag 5 angeordnet. Der ers- te Reibbelag 4 ist hierbei an einer ersten Stirnseite 6 des Hauptteils 2 angeordnet, während der zweite Reibbelag 5 an einer zweiten Stirnseite 7 angeordnet ist.

Der erste Reibbelag 4 weist an einer Seite einen Stahlrücken 8 auf, der vor allem in den Figuren 2a bis 2c näher dargestellt ist.

Die Ansicht in Fig. 1 offenbart eine Doppelkupplung 9, die aus einer ersten Teilkupplung 10 und einer zweiten Teilkupplung 1 1 aufgebaut ist. Um die mögliche Kraftübertragung der Doppelkupplung 9 zu erhöhen, ist weiterhin eine Zwischenscheibe 12 zwischen den einzelnen Kupplungsscheiben 1 angeordnet. Es handelt sich somit um eine Mehrscheibendoppelkupplung.

Dadurch, dass in Mehrscheibendoppelkupplungen auf die Zwischenanpressplatten 12 eine doppelte Reibenergie beaufschlagt wird, ist an den Oberflächen der Zwischenplatte 12 eine, verglichen mit anderen Oberflächen innerhalb der Kupplung, hohe Temperatur ausgebildet. Der Teil der Kupplungsscheibe 1 , der der Zwischenscheibe 12 zugewandt ist, also die erste Stirnseite 6, weist somit stets eine höhere Temperatur auf, als die zweite Stirnseite 7 des Hauptteils 2. Auf diese Weise ist auf eben jener Seite des Hauptteils der ersten Stirnseite 6 der erste Reibbelag 4 angeordnet, der mittels eines Stahlrückens 8 gestärkt ist.

Das Hauptteil 2 der Kupplungsscheibe 1 kann ein Versatzteil 13 aufweisen, das die Mehrscheibenbauweise effizient ermöglicht. So ist pro Wellenverbindungsteil 14 die Anordnung von insgesamt vier Reibbelägen 4, 5 möglich. Auf der der Zwischenscheibe 12 zugewandten Seite sind jeweils die ersten Reibbeläge 4 angeordnet, auf den jeweils anderen Seiten sind die zweiten Reibbeläge 5 angeordnet. Diese sind einer geringeren thermischen Belastung ausgesetzt als die ersten Reibbelege 4, weshalb sie keinen Stahlrücken 8 aufweisen.

Fig. 2a zeigt einen ersten Reibbelag 4 in einer perspektivischen Ansicht. Hierbei ist der Stahlrücken 8 erkennbar. Die hier dargestellte Reibseite 4 ist mit organisch gebundenem Reibmaterial 15 ausgestaltet. Dieses eignet sich für den Kraftschluss zwischen der Zwischenscheibe 12 und dem Hauptteil 2. Der Reibbelag 4 weist verschiedene Perforationen 16 auf. Diese wirken zum einen gewichtseinsparend, zum anderen sind sie darauf ausgelegt, einen thermischen Abtrag, also eine Kühlung, des Reibbelags 4 zu ermöglichen. Die geometrische Ausgestaltung der Perforationen 16 ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Viel- mehr können sämtliche Perforationen angeordnet sein, die für die im Betrieb herrschenden Eigenschaften des Reibbelags 4 geeignet sind.

Fig. 2b zeigt die Rückseite des Reibbelags 4 aus Fig. 2a. Hierbei ist der Stahlrücken 8 vollständig erkennbar. Der Stahlrücken 8 weist eine Dicke im Bereich zwi- sehen 0,1 mm und 1 mm auf. Vorzugsweise ist er zwischen 0,4mm und 0,5mm dick. Als Dicke wird hierbei die Erstreckung des Stahlrückens 8 in Axialrichtung angesehen.

Fig. 2c stellt den Reibbelag 4 in einem Teilschnitt dar. So ist der Stahlrücken 8 auch von vorne erkennbar. Hierbei ist ersichtlich, dass die Perforationen 16 des Stahlrückens 8 in ihrer Form nicht exakt der des Reibmaterials 15 entsprechen. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass die Perforationen 16 vorzugsweise in das Material eingebracht werden, bevor der Stahlrücken 8 und das Reibmaterial 15 miteinander verbunden sind. Vorzugsweise sind, wie vorstehend erwähnt, der Stahlrücken 8 und das Reibmaterial 15 miteinander verklebt.

Fig. 3a stellt den zweiten Reibbelag 5 dar. Dieser weist keinen Stahlrücken 8 auf. Da hier ein deutlich geringerer thermischer Eintrag herrscht, sind die Perforationen 17 des zweiten Reibbelags 5 in ihrer Anzahl und ihrer Größe geringer als die Perforationen 16 des ersten Reibbelags 4. Das Reibmaterial 15 ist beim zweiten Reibbelag 5 vorzugsweise aus dem gleichen Material gefertigt wie im ersten Reibbelag 4.

Fig. 3b stellt den zweiten Reibbelag 5 in der Ansicht dar, wie er dem Hauptteil 2 zugewandt ist. Hierbei ist eine glatte Fläche angeordnet, um eine bauraumopti- mierte Lösung zu liefern. Die Perforationen 17 sind, wie auch die Perforationen 16, variabel ausgestaltbar und an den jeweiligen Anwendungsbereich anpassbar.

Bezugszeichenliste Kupplungsscheibe

Hauptteil

Welle

Erster Reibbelag

Zweiter Reibbelag

Erste Stirnseite

Zweite Stirnseite

Stahlrücken

Doppelkupplung

Erste Teilkupplung

Zweite Teilkupplung

Zwischenplatte

Versatzteil

Wellenverbindungsteil

Reibmaterial

Perforation

Perforationen