Die Erfindung betrifft ein Trägerelement mit mindestens einer Reibschicht, insbesondere für einen trocken oder feucht laufendenden Kupplungsreibbelag. Die Erfindung betrifft auch eine trocken oder feucht laufende Reiblamelle einer Lamellenkupplung mit mindestens einem derartigen Trägerelement. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 014 81 1 A1 ist ein Reibteil für eine reibschlüssig arbeitende Einrichtung mit einer ringförmigen Reibfläche bekannt, die einen Innenrand und einen Außenrand aufweist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 013 406 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Reibbelags bekannt, der einer Heißpresse entnommen und im noch heißen Zustand in eine Kühl- presse eingeführt wird. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 201 1 086 521 A1 sind ein Reibkörper, insbesondere eine Nasslauf-Reiblamelle, und ein Verfahren zur Herstellung des Reibkörpers, insbesondere der Nasslauf-Reiblamelle, bekannt, wobei der Reibkörper einen Belagträger aufweist, der wiederum einen Reibbereich und einen Verbindungsbereich aufweist, wobei der Reibkörper mindestens zwei Pa- pierrohlinge aufweist. Aus der deutschen Patentschrift DE 10 2005 029 036 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bremsbelags bekannt, wobei eine Reibmasse auf einer Trägerplatte gepresst, anschließend die Reibmasse auf ihrer Reibseite durch Fräsen bearbeitet wird, wobei nach dem Fräsen und vor einem Härten ein Lack, vorzugsweise ein Pulverlack, auf die Trägerseite des Bremsbelages aufgebracht wird, wobei der Lack beim Härten des Bremsbelages ausgehärtet wird. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2014 1 13 434 A1 ist ein Bauelement mit Brandschutzeigenschaften mit einem Grundkörper bekannt, der eine Beschichtung aufweist, wobei die Beschichtung einen Pulverlack enthält. Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2013 004 788 U1 sind geräuschdämpfende Maßnahmen auf Bremsbe- lägen bekannt, die in Kraftfahrzeugen und Anhängern jeglicher Art eingesetzt werden, auf Basis von beschichteten Blechen aus geeigneten Trägermaterialien, wobei neue druckstabile Materialien zum Einsatz kommen, die bis fünfhundert Grad Celsius temperaturstabil sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Trägerelement mit mindestens einer Reibschicht, insbesondere für einen trocken oder feucht laufendenden Kupplungsreibbelag, zu schaffen, das vielseitig einsetzbar und kostengünstig herstellbar ist.

Die Aufgabe ist bei einem Trägerelement mit mindestens einer Reibschicht, insbesondere für einen trocken oder feucht laufendenden Kupplungsreibbelag, dadurch gelöst, dass die Reibschicht aus einem Pulverlack gebildet ist. Trocken laufend bedeutet, dass der Kupplungsreibbelag im Betrieb nicht mit einem Kühl- und/oder Schmiermedium, wie Öl, in Kontakt kommt. Im Gegensatz dazu wird bei nasslaufenden Anwendungen dem Kupplungsreibbelag gezielt ein Kühl- und/oder Schmiermedium, wie Öl, zugeführt. Das Öl wird bei nasslaufenden Anwendungen zum Beispiel mit Hilfe geeig- neter Fördereinrichtungen, wie Pumpen, aktiv zu dem Kupplungsreibbelag gefördert beziehungsweise umgepumpt. Bei feuchtlaufenden Kupplungsreibbelägen kommt der Kupplungsreibbelag mit einem Kühl- und/oder Schmiermedium, wie Öl, in Kontakt. Allerdings wird das Öl nicht aktiv zu dem Kupplungsreibbelag gefördert. Bei feuchtlaufenden Anwendungen planscht der Kupplungsbelag zum Beispiel ein einem Getriebe- ölsumpf. Bei den feuchtlaufenden Anwendungen, wie sie zum Beispiel bei Motorrädern vorkommen, kommt es zu einer Mischreibung im Betrieb des Kuppungsreibbe- lags. Beim Aufbringen des Pulverlacks wird das Trägerelement zum Beispiel durch eine Wolke aus Pulverlackpartikeln bewegt, die homogen auf einer mit der Reibschicht zu versehenden Oberfläche des Trägerelements abgeschieden werden. Auf dem vor- zugsweise erhitzten Trägerelement werden in den Pulverlackpartikeln enthaltene Harze aufgeschmolzen und gelieren zu einer Pulverlackschicht auf dem Trägerelement. Beim Aushärten entsteht aus der Pulverlackschicht eine tribologisch wirksame Reibschicht. Tribologisch wirksam bedeutet in diesem Zusammenhang unter anderem, dass die ausgehärtete Pulverlackschicht einen ausreichend hohen Reibungskoeffi- zienten aufweist, um als Reibbelag, vorzugsweise im Automobilbereich, verwendet werden zu können. Bei dem Trägerelement handelt es sich vorzugsweise um ein Blechteil, das geerdet wird, um ein elektrostatisches Haften der vorher aufgeladenen Pulverlackpartikel an dem Trägerelement zu ermöglichen. Das Trägerelement kann auch als Druckgussteil ausgeführt sein. Kostengünstig herstellbare Trägerelemente sind zum Beispiel als Aluminiumdruckgussteile ausgeführt. Das Trägerelement weist vorteilhaft einen Mitnehmerbereich auf, der zur Darstellung einer drehfesten Verbindung dient. In dem Mitnehmerbereich ist das Trägerelement zum Beispiel mit einer Innenverzahnung versehen. In dem Mitnehmerbereich ist das Trägerelement vorteilhaft nicht mit einer Reibschicht versehen. Der Pulverlack umfasst zum Beispiel Bindemittel und Vernetzer. Bindemittel bilden die eigentliche Struktur der Pulverlackschicht beziehungsweise Reibschicht. Als Bindemittel werden zum Beispiel Harze verwendet. Vernetzer führen zu einer Reaktion, insbesondere zu einem Vernetzen, der Bindemittel. Die Bindemittel sind für den Aufbau eines polymeren Netzwerks verantwortlich und werden auch als Härter bezeichnet.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Trägerelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschicht eine ausgehärtete Pulverlackschicht ist. Beim Aushärten entsteht aus der Pulverlackschicht die tribologisch wirksame Reibschicht. Mit dem er- findungsgemäßen Trägerelement kann vorteilhaft eine Lücke zwischen herkömmlichen trockenlaufenden und nasslaufenden Kupplungssystemen geschlossen werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Trägerelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement die Gestalt einer Kreisringscheibe mit zwei voneinander abgewandten Kreisringflächen aufweist, die jeweils mit einer Reibschicht aus einem Pulverlack beschichtet sind. Das Trägerelement mit den beiden Reibschichten aus dem Pulverlack ist vorteilhaft besonders gut geeignet, um eine Reiblamelle, insbesondere in einer trocken oder feucht laufenden Reibungskupplung oder Lamellenkupplung, darzustellen. Mit Hilfe der Pulverlackbeschichtung können die Reiblamellen in einer industriellen Fertigung in kurzen Taktzeiten in großen Stückzahlen hergestellt werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Trägerelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement radial innen oder radial außen einen Mitnehmerbereich aufweist, der nicht mit der Reibschicht aus dem Pulverlack beschichtet ist. Der Mitnehmerbereich ist zum Beispiel als Verzahnung, insbesondere als Innenverzahnung oder als Außenverzahnung, ausgeführt und dient zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen dem Trägerelement und einem entsprechenden Lamellenträger einer Lamellenkupplung. Der Mitnehmerbereich ragt radial innen oder radial außen über die Reibschicht hinaus. Wenn der Mitnehmerbereich eine Verzahnung umfasst, kommt es zum Beispiel darauf an, dass Kanten der Verzahnung frei von der Reibschicht sind, um die Darstellung einer formschlüssigen Verbindung zu ermöglichen. Ansonsten dürfen Flächen in dem Mitnehmerbereich prinzipiell auch mit der Reibschicht versehen sein.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Trägerelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement im Wesentlichen die Gestalt eines Mantels eines rotationssymmetrischen Körpers mit einer äußeren Mantelfläche aufweist, die mit einer Reibschicht aus einem Pulverlack beschichtet sind. Der rotationssymmetrische Körper, der auch als Rotationskörper bezeichnet wird, ist vorzugsweise innen hohl ausgebildet. Dabei handelt es sich zum Beispiel um einen Zylinder, insbesondere einen Hohlzylinder, einen Kegel, insbesondere einen Hohlkegel, oder um einen Kegelstumpf, insbesondere einen hohlen Kegelstumpf. Mit der Pulverlackbeschichtung kön- nen vorteilhaft Trägerelemente mit Reibschichten versehen werden, die mit herkömmlichen Verfahren nicht oder nicht ohne weiteres darstellbar sind.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Trägerelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement die Gestalt eines Hohlzylinders aufweist, der mindestens eine Reibschicht aus einem Pulverlack aufweist. Bei dem Hohlzylinder handelt es sich zum Beispiel um einen geraden Hohlzylinder mit mindestens einer Reibschicht aus dem Pulverlack. Es ist möglich, dass mindestens eine Stirnfläche des Hohlzylinders, die eine Kreisringfläche darstellt, mit der Reibschicht aus dem Pulverlack versehen ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Trägerelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement die Gestalt eines Hohlzylinders aufweist, der radial innen einen Mitnehmerbereich und radial außen eine Reibschicht aus einem Pulverlack aufweist. Zur Darstellung des Mitnehmerbereichs weist das Trägerelement radial innen zum Beispiel eine Innenverzahnung auf. Radial außen weist das Trägerelement in Gestalt des Hohlzylinders eine äußere Mantelfläche auf, die komplett oder nahezu vollständig mit der Reibschicht aus dem Pulverlack versehen sein kann. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Trägerelements ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement ein Blechteil ist. Das Trägerelement ist vorteilhaft als Blechformteil oder als Blechstanzteil ausgeführt. Daher wird das Trägerelement auch als Trägerblech oder verkürzt als Blech bezeichnet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Trägerelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschicht aus dem Pulverlack eine Dicke von 0,2 bis 1 ,5 Millimeter, insbesondere von 0,5 bis 1 ,0 Millimeter, aufweist. Mit dieser Dicke wurden bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen und Versu- chen gute Ergebnisse erzielt, insbesondere im Hinblick auf Anwendungen des Trägerelements in trocken oder feucht laufenden Lamellenkupplungen.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine trocken oder feucht laufende Reiblamelle einer Lamellenkupplung mit mindestens einem vorab beschriebenen Trägerelement. Die Lamellenkupplung umfasst vorzugsweise mehrere trocken oder feucht laufende Reiblamellen, die reibschlüssig mit weiteren Lamellen, insbesondere Stahllamellen, in Eingriff gebracht werden können, um ein Drehmoment zu übertragen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Trägerelements mit einer Reibschicht, die aus einem Pulverlack gebildet ist, auf einer Seite;

Figur 2 das gleiche Trägerelement wie in Figur 1 mit Reibschichten, die aus Pulverlack gebildet sind, auf zwei voneinander abgewandten Seiten;

Figur 3 eine perspektivische Darstellung eines Trägerelements in Gestalt eines Hohl- Zylinders mit einer Reibschicht aus einem Pulverlack und

Figur 4 eine vereinfachte Darstellung eines Ablaufplans eines Verfahrens zur Herstellung von Trägerelementen mit mindestens einer Reibschicht aus einem Pulverlack. ln den Figuren 1 und 2 ist ein Trägerelement 3 einer trocken laufenden Reiblamelle 10; 20 gemäß zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt. Das Trägerelement 3 ist als Blechteil in Gestalt einer Kreisringscheibe 4 ausgeführt. Die Kreisringscheibe 4 weist radial innen einen Mitnehmerbereich 5 auf, der zur Darstellung einer drehfesten Verbindung mit einem (nicht dargestellten) Lamellenträger einer trocken laufenden Lamellenkupplung dient. Der Mitnehmerbereich 5 ist als Innenverzahnung 6 ausgeführt. Anders als dargestellt, kann der Mitnehmerbereich auch radial außen in Gestalt einer Außenverzahnung angeordnet sein.

Die in Figur 1 dargestellte Reiblamelle 10 ist auf einer Seite mit einer Reibschicht 1 1 versehen, die aus einem Pulverlack gebildet ist. Die Reibschicht 1 1 aus dem Pulverlack hat die Gestalt einer Kreisringscheibe, deren Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der Kreisringscheibe 4 des Trägerelements 3 ist. Ein Innendurch- messer der Reibschicht 1 1 ist größer als ein Durchmesser der Innenverzahnung 6 im Mitnehmerbereich 5 des Trägerelements 3.

Bei der in Figur 2 dargestellten Reiblamelle 20 sind auf zwei voneinander abgewandten Seiten des Trägerelements 3 Reibschichten 21 , 22 aus einem Pulverlack aufge- bracht. Die Reibschichten 21 , 22 haben den gleichen Innendurchmesser und den gleichen Außendurchmesser sowie die gleiche Dicke wie die Reibschicht 1 1 der in Figur 1 dargestellten Reiblamelle 10.

In Figur 3 ist eine Reiblamelle 30 perspektivisch dargestellt. Die Reiblamelle 30 ist mit einer Reibschicht 31 aus einem Pulverlack versehen. Die Reibschicht 31 ist auf einem Trägerelement 33 angeordnet, das die Gestalt eines geraden Hohlzylinders 34 aufweist.

Der Hohlzylinder 34 weist radial innen einen Mitnehmerbereich 35 mit einer Innenver- zahnung 36 auf. Radial außen weist der Hohlzylinder 34 eine Mantelfläche auf, auf welche die Reibschicht 31 aus dem Pulverlack aufgebracht ist.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Reiblamellen 10; 20; 30 sind mit relativ dünnen Reibschichten 1 1 ; 21 , 22; 31 aus Pulverlack versehen. Bei der in Figur 2 darge- stellten Reiblamelle 20 werden auf beiden Seiten des Trägerelements 3 Reibschichten 21 , 22 aus Pulverlack aufgebracht. Bei den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Reiblamellenl O; 20 steht das Trägerelement 3 an seinem Innendurchmesser über die Reibschicht 1 1 ; 21 , 22 hinaus.

Durch die Bildung der Reibschichten 1 1 ; 21 , 22; 31 aus Pulverlack können die

Reiblamellen 10; 20; 30 in sehr wenigen Prozessschritten industriell hergestellt werden. Darüber hinaus können die Reiblamellen 10; 20; 30 nahezu ohne Verlust von dem als Reibmaterial verwendeten Pulverlack hergestellt werden. Schließlich können durch die Bildung der Reibschichten 1 1 ; 21 ; 22; 31 aus Pulverlack die Taktzeiten bei der Herstellung gering gehalten werden.

Der Pulverlack, der zur Herstellung der Reibschichten 1 1 ; 21 , 22; 31 verwendet wird, umfasst vorzugsweise Bindemittel, Vernetzer, Additive und Füllstoffe. Bindemittel bil- den die eigentliche Struktur der Reibschicht 1 1 ; 21 , 22; 31 . Mögliche Substanzklassen für das beziehungsweise die Bindemittel sind: Epoxidharze, Polyesterharze (gesättigt und ungesättigt) Acrylatharze, Polyurethane, Polyamide, Polyethylen, Polyvinylchlorid.

Vernetzer führen zur Vernetzungsreaktion der Bindemittel und sind so für den Aufbau eines polymeren Netzwerkes in der Reibschicht 1 1 ; 21 , 22; 31 verantwortlich. Als Vernetzer werden zum Beispiel die folgenden Substanzen verwendet: Phenolische Härter, Imidazolin-Derivate, Imidazole, Anhydridaddukte, Polycarbonsäureanhydride, Carbonsäureanhydride, Dicyandiamid-Derivate, Epoxidharz, Triglycidisocyanurat (TGIC), Hydroxyalkylamidhärter, aromatische Glycidylester, Isocyanataddukte, Uretdi- one, Dodecandicarbonsäure, Dicarbonsäuren, Isocyanataddukte, Diisocyandiamid, BF3-Komplexe, saure Polyester, saure Acrylate, Polyphenole, Oxazoline, modifizierte Melamin- und Harnstoffharze.

Additive beeinflussen Eigenschaften des Lacks in der flüssigen und ausgehärteten Form. Mögliche Substanzklassen sind: Verlaufsmittel (zum Beispiel Acrylate), Entgasungsadditive (zum Beispiel Benzoin), Strukturmittel.

Füllstoffe dienen der Herstellung einer wirtschaftlichen Mischung und der Einstellung der tribologischen Eigenschaften. Mögliche Füllstoffe entstammen den folgenden Klassen: Metalloxide und Metallsalze (zum Beispiel Caliumcarbonate, Bariumsulfat, Talkum ... ), Ruße, Glas.

Die Reiblamellen 10, 20; 30 mit den Reibschichten 1 1 ; 21 , 22; 31 aus Pulverlack sind besonders vorteilhaft zur Übertragung von Kräften geeignet, wie sie in Kupplungen und Bremsen im Automobilbereich üblich sind. Die Reiblamellen 10; 20; 30 können vorteilhaft in hybridisierten, automatisierten Doppelkupplungsgetrieben, Hybridkupplungen, trockenen oder feuchten Lamellenkupplungen, insbesondere in Allraddifferen- tialen, Überlastkupplungen, insbesondere in Zweimassenschwungrädern, und/oder Haltebremsen eingesetzt werden.

In Figur 4 ist mit Hilfe von Rechtecken 41 bis 46 ein Ablaufplan für ein Verfahren zur Herstellung von Pulverlackschichten zur Verwendung als Reibschicht (1 1 ; 21 , 22; 31 in den Figuren 1 bis 3) dargestellt. Das Rechteck 41 betrifft eine optionale Vorbehand- lung der Trägerelemente (3; 33 in den Figuren 1 bis 3), die als Trägerbleche ausgeführt sind und verkürzt auch als Bleche bezeichnet werden. Beim Vorbehandeln werden die Bleche zum Beispiel gereinigt.

Im Verfahrensschritt 42 werden die Bleche vorgeheizt. Beim Vorheizen wird das Trä- gerelement oder Blech, auf dem der Pulverlack dann später abgeschieden wird, in einem Durchlaufofen auf einhundertfünfzig bis zweihundertfünfzig Grad Celsius erwärmt, bevor es in eine Beschichtungskabine einfährt. Beim Vorheizen wird das Blech vorteilhaft soweit erhitzt, dass das Lackpulver später beim Abscheiden der Lackpartikel zu einer dicken Schicht geliert.

Der Verfahrensschritt 43 betrifft die Herstellung des Pulverlacks. Der Pulverlack besteht, wie vorab beschrieben ist, aus den Bestandteilen Bindemittel, Vernetzer, Additiven und Füllstoffen. Darüber hinaus wird durch die Beimischung von Stellmitteln in den Pulverlack dessen Fließfähigkeit stark vermindert. Dadurch kommt es weder beim Aufbau der Schicht noch beim Härten zu einem Abrutschen der Schicht in Form von Nasen oder Tropfen. Als Stellmittel können alle feinen, bei den Betriebstemperaturen beziehungsweise Herstelltemperaturen nicht schmelzbaren Verbindungen verwendet werden. Der Verfahrensschritt 44 betrifft das Aufbringen der Pulverlackschicht auf das Trägerelement oder Blech. Beim eigentlichen Lackiervorgang fährt das zu beschichtende Blech oder Trägerelement durch eine Wolke aus Lackpartikeln in einer Beschich- tungskabine.

In der Beschichtungskabine werden die entsprechend geladenen Pulverpartikel homogen auf mindestens eine Oberfläche des Blechs oder Trägerelements abgeschieden. Dabei erzeugen die geladenen Pulverlackpartikel in dem geerdeten Trägerelement oder Trägerblech Spiegelladungen und haften elektrostatisch an der Metallober- fläche.

Dadurch, dass das Blech oder Trägerelement durch eine homogene Wolke aus Pulverlackpartikeln fährt, können vorteilhaft auch Bauformen realisiert werden, die mit konventionellen Methoden der Reibbelagherstellungen, wie zum Beispiel Heißpres- sen, nicht möglich sind. Mit dem beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Reibschichten aus Pulverlack können vorteilhaft auch konische oder anderweitig dreidimensional geformte Trägerelemente beschichtet werden, wie sie zum Beispiel in Figur 3 dargestellt sind. Die in den Lackpartikeln enthaltenen Harze werden auf Temperaturen oberhalb der ersten Glasübergangstemperatur erhitzt. Dadurch werden sie gelartig und kleben aneinander und am Untergrund. Außerdem steigt die Leitfähigkeit des aufgetragenen Materials, und die Ladung der aus dem aufgetragenen Material gebildeten Schicht kann über das geerdete Trägerblech abfließen.

Der Verfahrensschritt 45 betrifft das Härten oder Aushärten der beim Beschichten aufgebrachten Pulverlackschicht. Das Härten oder Aushärten dauert zum Beispiel fünf bis zwanzig Minuten. Die beiden Prozessschritte 44 und 45 können verkettet in einem kontinuierlichen Prozess gefahren werden. Die Taktzeit beträgt zum Beispiel eins bis zehn Sekunden. Pulverlack, der nicht auf dem Trägerelement haften bleibt, kann angesaugt und erneut verwendet werden. Dadurch können vorteilhaft Lackausbeuten von über neunundneunzig Prozent erreicht werden. Der Prozessschritt oder Verfahrensschritt 46 betrifft eine optionale Nachbehandlung des Trägerelements mit der Reibschicht. Bei der Nachbehandlung wird die Reibschicht zum Beispiel leicht angeschliffen, um eine besonders funktionstüchtige Reiboberfläche darzustellen. Beim Anschleifen wird die Reibschichtdicke vorzugsweise um weniger als 0,2 Millimeter reduziert.

Bezuqsze ^' ichenliste

3 Trägerelement

4 Kreisringscheibe

5 Mitnehmerbereich

6 Innenverzahnung

10 Reiblamelle

1 1 Reibschicht

20 Reiblamelle

21 Reibschicht

22 Reibschicht

30 Reiblamelle

31 Reibschicht

33 Trägerelement

34 Hohlzylinder

35 Mitnehmerbereich

36 Innenverzahnung

41 Rechteck

42 Rechteck

43 Rechteck

44 Rechteck

45 Rechteck

46 Rechteck