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Reibscheibe für Scheibenreibungskupplungen mit mehreren kreis- oder
segmentförmigen, in Schalen gefaßten anorganischen Reibbelägen Die Erfindung betrifft
eine Reibscheibe für Scheibenreibungskupplungen mit mehreren kreis- oder segementförmigen,
in Schalen gefaßten anorganischen Reibbelägen, welche mit einem Niet durch die Mittelbohrung
der Schale in gleichmäßigen Abständen beidseitig auf einem Umfang des Scheibenkörpers
befestigt sind; wobei paarweise jedem Reibbelag auf der einen Seite ein anderer
auf der anderen Seite zugeordnet ist und die Reibscheibe mit so vielen radialen
oder tangentialen länglichen Durchbrüchen versehen ist, wie Reibbelagpaare auf dem
Umfang mit Abstand verteilt sind.
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Bei bekannten Reibscheiben dieser Art sind die beiden Reibbeläge eines
Reibbelagpaares genau gegenüber auf den beiden Seiten des Scheibenkörpers angebracht
und durch einen durch die. gemeinsame Mittelbohrung hindurchgeführten Niet daran
befestigt. Da anorganische Reibbeläge keine eigene Federung besitzen, geschieht
das Einkuppeln hart, und der Verschleiß der Reibbeläge ist verhältnismäßig groß.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, zwischen den Reibbelägen eines
Reibbelagpaares in einem gewissen Umfang ein Federn zu ermöglichen, so daß ein weiches
Einkuppeln ermöglicht wird, das Nachgeben der Reibkörper aber auf einen Betrag begrenzt
wird, durch den ein schnelles Einkuppeln möglich wird. Dies wird gemäß der Erfindung
dadurch erreicht, daß die Reibbeläge eines jeden Paares symmetrisch zu einem der
Durchbrüche der Reibscheibe angeordnet sind, wobei sich Randabschnitte der Reibbeläge
eines Paares im Bereich des Durchbruchs überdecken. Dadurch, daß die Reibbeläge
eines jeden Reibbelagpaares so gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß sie sich
nur im Bereich der Durchbrüche mit Randabschnitten überdecken, kann der Scheibenkörper
beim Zusammendrücken der Kupplungshälften etwas durchfedern, wobei dieses Durchfedern
bzw. Nachgeben auf die Dicke des Scheibenkörpers beschränkt ist. Dadurch wird der
Eingriff der Kupplung stark herabgemildert, und es werden Teile der Kupplung geschont.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll der Scheibenkörper zwischen
seinem Außenrand und jedem radialen Durchbruch einen Abstand aufweisen, so daß der
Scheibenkörper außerhalb der Durchbrüche einen geschlossenen Ring bildet, der den
Formänderungswiderstand des Scheibenkörpers erhöht. Bei unmittelbar einander gegenüberliegenden
Reibbelägen ist es bekannt, den' Scheibenkörper außerhalb von Durchbrüchen zwischen
den Reibbelägen durchgehend geschlossen zu gestalten. Da sich aber die Reibbeläge
mit ihren Schalen an ihrem Rand unmittelbar gegen die beiden Seiten des Scheibenkörpers
abstützen, heben sich die beiden Drücke gegenseitig auf.
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In Abänderung dazu soll sich weiterhin jeder radiale Durchbruch bis
zum Rand des Scheibenkörpers erstrecken und radial innen Verlängerungen aufweisen,
die sich in Umfangsrichtung entlang der radial inneren Enden der Reibbeläge erstrecken.
Dadurch sind die beiden Reibbeläge eines Reibbelagpaares auf freitragenden Teilen
des Scheibenkörpers angebracht; so daß diese mit den Reibbelägen leichter ausfedern
können und ein gleichmäßiger Verschleiß der Reibkörper gewährleistet ist. Es ist
bei dreiteiligen, ringförmigen, am äußeren Umfang des Scheibenkörpers befestigten
Reibbelägen bekannt, den Scheibenkörper am inneren Umfang der Reibbeläge mit teilkreisförmigen
Ausnehmungen zu versehen, um zu ermöglichen, daß sich dieser Rand konisch verformt.
Dadurch besteht die Gefahr einer Verwindung des Scheibenkörpers und eine ungleichmäßige
Abnutzung der Reibbeläge.
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Schließlich soll in jedem Durchbruch zwischen den Reibbelägen ein
unter Vorspannung angeordnetes nachgiebiges Zwischenstück vorgesehen sein, das die
axiale Bewegung der Reibbeläge gegeneinander begrenzt. Durch diese Zwischenstücke
wird der federnde Eingriff weiterhin verbessert und das Maß der Durch-Biegung des
Scheibenkörpers bestimmt. Es ist bei ein
ander gegenüberliegenden
Reibbelägen bekannt, in einer Ausnehmung des Scheibenkörpers zwischen den Reibbelägen
federnde Zwischenglieder anzubringen, die aber lediglich den Zweck haben, eine gewisse
Abfederung bei unelastischen, anorganischen Reibkörpern zu ermöglichen. Da sich
aber diese Reibbeläge mit dem Rand ihrer Schale gegen den Scheibenkörper abstützen,
ist ein Durchfedern auf -ein so geringes Maß beschränkt, daß das Einkuppeln sehr
hart erfolgen muß.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung in Anwendung auf eine Scheibenreibungskupplung
beispielsweise dargestellt.
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F i g. 1 ist eine Draufsicht auf eine Reibscheibe für Scheibenreibungskupplungen;
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F i g. 2 ist -ein teilweiser Querschnitt nach der Linie 2-2 der F
i g. 1; F i g. 3 ist .ein teilweiser, der F i g. 2 ähnlicher Querschnitt im Zustand
der größten Zusammenpressung; F i g. 4 zeigt in einem der F i g. 2 ähnlichen Querschnitt,
eine abgeänderte Ausführungsform von Reibbelägen; F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform
von Reibscheiben in Draufsicht; F i g. 6 ist eine Draufsicht auf ein in F i g. 5
dargestelltes elastisches Zwischenstück; F i g. 7 ist ein Querschnitt nach der Linie
7-7 der F i g. 6; F i g. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform von Reibscheiben in
Draufsicht; F i g. 9 zeigt in einer Teilansicht eine weiterhin abgeänderte Ausführungsform
von einer Reibscheibe; F i g. 10 zeigt in einem der F i g. 7 ähnlichen Querschnitt
eine weitere Ausführungsform eines elastischen Zwischenstückes.: .
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Die Reibscheibe nach F i g. 1 weist einen ringförmigen Scheibenkörper
10 aus Kohlenstoffstahl mit wahrnehmbaren Federeigenschaften auf. Der Scheibenkörper10
ist an seiner Nabe12 mit mehreren Nieten 14 in herkömmlicher Art befestigt.
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Die gegenüberliegenden Reibflächen der Reibscheibe sind mit einem
in Schalen 22 gefaßten anorganischen Reibmaterial 20 versehen, welche die mit 24
bezeichneten Reibbeläge bilden. Die Reibbeläge 24 haben eine durch die Schale 22
und das Reibmaterial 20 geführte Mittelbohrung 26. Die Bohrungen 26 sind in dem
Reibmaterial 20 nach außen konisch erweitert und dienen zur Aufnahme röhrenförmiger
Nieten 28. Um eine Drehung des Reibbelages 24 um die Niete 28 zu verhindern, ist
der Boden der Sehale 22 mit einer Vertiefung 30 versehen, die in eine kleine Ausnehmung
32 des Scheibenkörpers 10 eingreift.
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Die Mitten der Reibbeläge 24 sind auf den gegenüberliegenden Seiten
des Scheibenkörpers 10 in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß sich
Randabschnitte der Reibbeläge eines Paares überdecken. Im Bereich dieser sich überdeckenden
Randabschnitte ist der Scheibenkörper 10 mit einem Durchbruch 38 versehen. Infolgedessen
können sich die gegenüberliegenden Reibbeläge 24 im Bereich dieser Überdeckung gegeneinander
bewegen. Dabei ergibt ein Scheibenkörper mit radialen Durchbrüchen und geschlossenen
ringförmigen Abschnitten an seinem inneren und äußeren Umfang ein Federn ohne übermäßige
Verformung des Scheibenkörpers oder ungleiche Abnutzung der Reibbeläge 24. Im unbelasteten,
nicht zusammengedrückten Zustand .der Reibscheibe haben die Teile eine Stellung
zueinander, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist. Bei eingerückter Kupplung sind
die parallelen, gegenüberliegenden Reibflächen eines Schwungrades 34 und einer Druckplatte
36 gegeneinander gespannt, wie es in F i g. 3 dargestellt ist. Bei der in F i g.-3
dargestellten Stellung hat sich jeder der Reibbeläge 24 bis zur gegenseitigen Anlage
ungefähr um die halbe Dicke des Scheibenkörpers.10 bewegt. Soll die Verformung der
Reibscheibe weiter begrenzt werden, so können die Abschnitte der Reibbeläge 24,
die die Durchbrüche 38 überdecken, mit Vertiefungen 39 ähnlich den Vertiefungen
30 versehen werden, die eher gegeneinander zur Anlage kommen und dadurch die Bewegung
der Reibbeläge 24 früher begrenzen.
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F i g. 4 zeigt die Anordnung der zusätzlichen Vertiefungen 39 an dem
Boden der gegenüberliegenden Schalen 22* zur weiteren Begrenzung der Durchbiegung
des Scheibenkörpers 10.
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Die Ausführungsform der Reibscheibe nach F i g. 5 unterscheidet sich
von der nach F i g. 1 dadurch, daß die radial liegenden Durchbrüche 40 bis zum Umfang
des Scheibenkörpers 42 reichen und die Reibbeläge 44 trapezförmig sind. Die Durchbrüche
40 weisen ferner radial innen Verlängerungen 46 und 48 auf, die sich in Umfangsrichtung
entlang der radial inneren Enden der Reibbeläge erstrecken. Die Enden der Verlängerungen
46 und 48 sind als kreisförmige Ausnehmung8n 50 ausgebildet, um Beanspruchungskonzentrationen
auszuschalten. Wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 sind die Reibbeläge 44
an den gegenüberliegenden Seiten des Scheibenkörpers 42 paarweise befestigt, wobei
die entsprechenden Teile eines jeden Paares auf gegenüberliegenden Seiten des Durchbruches
40 angeordnet sind, so daß sich jede! Reibbelag mit dem anderen überdeckt und in
dem radial liegenden Durchbruch 40 abgebogen werden kann. Die Reibbeläge 44 sind.
an dem Scheibenkörper 42 mit. je einem Niet 52 befestigt und werden gegen Drehung
um den Niet durch Vertiefungen in dem Boden der Schalen 56 gesichert, die in Ausnehmungen
des Scheibenkörpers 42 eingreifen. Die Reibbeläge 44
können ferner
eine Vertiefung auf der anderen Seite der Schale haben, um die Abbiegung des Scheibenkörpers
in der gleichen Weise wie bei F i g. 4 zu begrenzen. Die Reibbeläge 44 liegen durch
die Anordnung der seitlichen Verlängerungen 46 und 48 der Durchbrüche auf einem
frei tragenden Abschnitt des Scheibenkörpers 42, der sich gleichförmig auf einer
radialen Linie zwischen der ringförmigen Ausnehmung 50 und der Außenseite der Scheibe
biegen läßt, ohne dadurch eine Verwindung der Reibscheibe während des Kupplungseingriffes
hervorzurufen.
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Zur weiteren Vorspannung der Reibbeläge 44 gegeneinander sind nachgiebige
gewellte Zwischenstücke 60 angeordnet. Jedes nachgiebige Zwischenstück 60 nach F
i g. 6 hat eine T-Form und ist mit seinem waagerechten Abschnitt an dem Scheibenkörper
42 radial innerhalb des Durchbruchs 40 angenietet. Die Schenkel 62 liegen in dem
Durchbruch 40 zwischen den sich überdeckenden Abschnitten der Reibbeläge 44. Die
Schenkel 62 bestehen aus Federstahl und sind gewellt. Sie erhöhen den Verformungswiderstand,
wenn die Beläge 44 zusammengedrückt werden. Die Zwischenstücke 60 können entweder
in der Umfangsrichtung oder radial gewellt sein. Sie sollen so ausgebildet sein,
daß. sie ungefähr die gleiche Federeigenschaft aufweisen wie die frei tragenden
Abschnitte
des Scheibenkörpers 42 unter Belastung. Durch das Auseinanderspreizen der sich überdeckenden
Abschnitte der Reibbeläge 44 ergeben die nachgiebigen Zwischenstücke 60 ein gleichförmigeres
Aufsetzen der Reibbeläge auf den parallelen, gegenüberliegenden Flächen und dadurch
eine gleichmäßigere Abnutzung.
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Die Anordnung von Reibbelägen nach F i g. 8 unterscheidet sich von
den bisher beschriebenen Ausführungsformen dadurch, daß die Reibbeläge 24 radial
innerhalb und außerhalb von Durchbrüchen 66 angeordnet sind, die senkrecht zum Radius
verlaufen. Die dargestellten Reibbeläge gleichen denen nach F i g. 1. Ferner liegen
bei der Ausführungsform nach F i g. 8 die radial innerhalb von den Durchbrüchen
66 angeordneten Reibbeläge 24 alle auf der einen Seite und die radial außerhalb
angeordneten auf der anderen Seite des Scheibenkörpers 64. Damit tritt bei Belastung
eine Biegebelastung des Scheibenkörpers 64 nur in dem radial außerhalb der Durchbrüche
66 liegenden Teil ein. Ist dies nicht beabsichtigt, so lassen sich die Reibbeläge
44 abwechselnd radial innerhalb und außerhalb auf der einen Seite und entsprechend
auf der anderen Seite des Scheibenkörpers 64 befestigen.
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Die in F i g. 9 dargestellte Ausführungsform gleicht der nach F i
g. 8 mit der Ausnahme, daß die Durchbrüche 68 H-förmig sind, so daß der Scheibenkörper
70 biegsamer wird. Bei dieser Ausführungsform können die beschriebenen nachgiebigen
Zwischenstücke 60 dazu verwendet werden, die Reibbeläge 24 federnd nach außen
vorzuspannen.
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F i g. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform eines nachgiebigen Zwischenstückes
zum Spreizen der gegenüberliegenden Reibbeläge. Bei der Ausführungsform nach F i
g. 10 ist ein gummiähnliches Material, wie beispielsweise temperaturbeständiger
Silikon-Gummi, zwischen zwei flachen parallelen Platten 74 und 76 vorgesehen und
mit diesen verbunden. Das nachgiebige Zwischenstück 72 soll an Stelle des beschriebenen
wellenförmigen Teiles 60 treten, so daß die Abschnitte der Reibbeläge 24, die sich
überdecken, durch das nachgiebige gummiähnliche Material 78 nach außen vorgespannt
werden. Das nachgiebige Zwischenstück 72 hat eine stufenweise sich erhöhende Federkonstante,
so daß die Bewegung der Reibbeläge 24 gegeneinander praktisch begrenzt ist. Wie
bei dem gewellten Zwischenstück 60 ergibt sich ein Anschlag unmittelbar zwischen
den sich gegenüberliegenden Abschnitten der Reibbeläge 24 zur Begrenzung ihrer gegenseitigen
Bewegung.