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Scheibenreibungskupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenreibungskupplung,
bei der zum Dämpfen von Drehschwingungen die Reibscheibe und deren Nabe durch einen
in der Normalebene auf Scherung beanspruchten gummielastischen Ring verbunden sind
und ferner zwischen der Scheibe und der Nabe ein Reibring angeordnet ist.
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Bei einer bekannten Kupplung dieser Art weist die Kupplungsnabe zwei
Bunde auf, die axial gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei sich zwischen
diese Bunde die ringförmige Reibscheibe erstreckt. Auf der einen Seite der Reibscheibe
ist, bis zum einen Bund reichend, der gummielastische Ring und auf der anderen Seite
der Reibscheibe ist, bis zum anderen Bund reichend, der Reibring angeordnet. Bei
einer Torsionsbeanspruchung des elastischen Ringes, infolge übertragung eines Drehmomentes,
verringert sich die Dicke des elastischen Ringes, und eine entsprechende Verkleinerung
des Abstandes der Reibscheibe und des dem elastischen Ring benachbarten Bundes der
Nabe hat eine Vergrößerung des Abstandes zwischen der Reibscheibe und dem anderen,
dem Reibring benachbarten Bund der Nabe zur Folge. Auf diese Weise wird bei Übertragung
eines Drehmomentes die auf den Reibring ausgeübte Pressung verringert, und zwar
um so mehr, je größer die vom übertragenen Drehmoment abhängige Torsion des elastischen
Ringes ist. Auf diese Weise ergibt sich bei der bekannten Kupplung der Nachteil,
daß beim Ansteigen des Drehmomentes die von der Pressung des Reibringes abhängige
Dämpfung der Drehschwingungen geringer wird.
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Ähnliches gilt für eine andere bekannte Kupplung, bei der Reibringe
zwischen zwei Platten angeordnet sind, die ihrerseits durch elastische Ringe auf
den Außenseiten mit axial feststehenden Bunden einer Kupplungsnabe verbunden sind.
Beim Tordieren der elastischen Ringe verringert sich deren axiale Länge, so daß
die Platten die Tendenz haben, sich den Bunden der Kupplungsnabe zu nähern. Soweit
dies möglich ist, wird hierbei der Abstand der Platten voneinander vergrößert, so
daß der Reibungsdruck auf die Reibringe abnimmt. Auch hierbei nimmt somit die Dämpfung
bei steigendem Drehmoment ab. Selbst wenn durch feste Verschraubung der Platten
miteinander eine Abstandsvergrößerung verhindert wird, so kann doch damit nicht
erreicht werden, daß die Dämpfung mit wachsendem Drehmoment zunimmt. Gerade dies
ist aber das Ziel der Erfindung.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung der an sich bekannte
elastische Reibring zwischen denselben einander zugekehrten Seitenflächen der Reib-Scheibe
und des Bundes der Nabe angeordnet, wie der gummielastische Ring. Wenn die beim
übertragen eines Drehmomentes an den Reibbelägen angreifende Reibkraft die Reibscheibe
gegenüber deren Nabe zu drehen sucht, so wirkt auf den elastischen Ring eine Torsionskraft,
wodurch sich die axiale Länge des elastischen Ringes verringert und die Reibscheibe
auf den Bund der Nabe zu bewegt. Infolge dieser Abstandsverringerung zwischen Reibscheibe
und Bund erhöht sich aber die axiale Pressung auf den elastischen Reibring. Damit
ist die am Reibring auftretende, die Dämpfung bewirkende Reibungskraft von dieser
axialen Pressung, d. h. von der Größe des übertragenen Drehmomentes abhängig.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Reibscheibe durch Bolzen
mit einer zweiten, sich auf der anderen Seite des Bundes der Nabe axial abstützenden
Scheibe verbunden. Ferner kann das aus dem elastischen Ring bestehende System noch
durch eine Reihe von Anschlägen, die aus gummielastischen Blöcken gebildet sind,
erweitert sein. In zweckmäßiger Weise tragen die Bolzen die elastischen Blöcke,
die mit Spiel in Aussparungen des Bundes eingreifen.
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Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise ein in Abhängigkeit
von dem übertragenen Drehmoment veränderliches Dämpfungssystem geschaffen, dessen
Dämpfung bei kleinen Drehmomenten gering und bei hohen Drehmomenten hoch ist.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Kupplung gemäß der
Erfindung dargestellt, und zwar zeigt
F i g. 1 eine Schnittansicht
einer solchen Kupplung mit elastischen Anschlägen und einem davon getrennt angeordneten
Drehschwingungsdämpfer, F i g. 2 eine Stirnansicht der in F i g. 1 dargestellten
Kupplung.
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Die in der Zeichnung mit 1 bezeichnete Reibscheibe trägt Reibbeläge
2 und wird bei Drehmomentübertragung zwischen dem mit der Antriebs-oder Motorwelle
fest verbundenen Schwungrad 3 und der beweglichen Druckplatte 4 festgeklemmt.
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Die Reibscheibe 1 ist mit zwei Scheiben 5 und 6 durch Nietbolzen 7
fest verbunden. Die Scheiben 5 und 6 sind auf der Nabe 8 geführt. Die Scheibe 6
stützt sich axial an der Stirnseite der mit der Abtriebswelle 9 fest verbundenen
Nabe 8 ab, die mit einem Bund 81 ausgestattet ist.
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Ein gummielastischer Ring 10, der vorzugsweise den in F i g. 1 gezeigten
Querschnitt hat, ist durch Kleben oder in anderer geeigneter Weise mit dem Bund
81 der Nabe und mit der Scheibe 5 verbunden. Der Ring 10 kann auch durch eine bestimmte
Anzahl von Gummiblöcken ersetzt werden, die stellenweise am Umfang des Bundes 81
und der Scheibe angeordnet sind.
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Auf die Nietbolzen 7 sind elastische Gummiblöcke 11 aufgeschoben.
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Der Bund 81 der Nabe 8 ist an drei Stellen zur Bildung von Ausnehmungen
12 ausgeschnitten, die mit einem geeigneten bestimmten Spiel die elastischen Blöcke
11 umgeben und an denen sie unter den nachfolgend dargelegten Bedingungen zur Anlage
kommen.
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Die Ausnehrnungen 12 des Bundes 81 kommen bei ihrer Winkelbewegung
an den Außenkäfigen der elastischen Blöcke 11 zur Anlage, wenn hohe Drehmomente
kontinuierlich oder vorübergehend übertragen werden, und zwar in beiden Drehrichtungen.
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Ferner ist zwischen der Scheibe 5 -und dem Bund der Nabe
8 ein Reibring 13 angeordnet, so daß jede Relativbewegung zwischen
diesen beiden Teilen eine Reibung am Reibring 13 verursacht und dieser daher die
Rolle eines Reibungsdämpfers zwischen der Reibscheibe und der Nabe spielt. Dieser
Reibungsdämpfer, der zusätzlich zu dem aus dem Gummiring 10
gebildeten elastischen
System angeordnet ist, kann beim haftenden Aufbringen oder Aufkleben des Ringes
10 vorverdichtet werden. Je größer die Drehung der gegenüberliegenden Seitenflächen
des Ringes 10 gegeneinander und je höher die vom Reibring 13 aufgenommene Druckkraft
ist, desto größer ist die Dämpfung. Diese zusätzliche Zusammendrückung des Reibringes
bei Übertragung eines Drehmoments ist die Folge der Scherbeanspruchung des gummielastischen
Ringes, welche das Bestreben hat, die Seitenflächen einander zu nähern, die mit
den Seitenflächen der Teile 5 und 81 verbunden sind.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Bei
Übertragung eines geringen Drehmoments in einer Drehrichtung arbeitet der Gummiring
10 auf Scherung und, wenn eine zusätzliche Dämpfung erzielt werden soll, bringt
der Reibring 13 die erforderliche Ergänzung.
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Die Ausnehmungen 12 des Bundes 81 ermöglichen in diesem Fall eine
solche Verlagerung, daß die Anlage an den elastischen Blöcken 11 vermieden wird.
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Bei Übertragung eines niedrigen Drehmoments in der anderen Drehrichtung
wird das gleiche Ergebnis erzielt, wobei bei Steigerung des Drehmoments die elastischen
Blöcke 11 an den Ausnehmungen 12 zur Anlage kommen, so daß sich die Elastizität
plötzlich verändert und von diesem Augenblick an unter Aufrechterhaltung einer geringen
Elastizität die Verbindung der treibenden mit der getriebenen Welle bei vollem Drehmoment
stoßfrei und in weicher Weise gewährleistet ist. Die Dämpfung durch den Reibring
13 hat dabei wegen der größtmöglichen Drehung der Seitenflächen des Gummiringes
10 gegeneinander ihren Höchstwert.