DE1294228C2 - Doppelreibungskupplung fuer schlepper, geraetetraeger und aehnliche fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppelreibungskupplung für Schlepper, Geräteträger und ähnliche Fahrzeuge mit einer tellerfederbeaufschlagten Reibungskupplung zum Ein- und Ausschalten des Wechselgetriebes und einer weiteren tellerfederbeaufschlagten Kupplung für einen zusätzlichen Antrieb, wie einen Zapfwellenantrieb, die durch einen axial eintretenden und radial austretenden Luftstrom kühlbar ist und bei der eine axial verschiebbare Druckplatte der einen Kupplung für das Wechselgetriebe und eine weitere ebenfalls axial verschiebbare Druckplatte der anderen Kupplung für den Zapfwellenantrieb vorgesehen sind.

Bei einer bekannten Doppelreibungskupplung dieser Art (GB-PS 8 75 422) ist jeder Druckplatte eine eigene Tellerfeder zugeordnet, welche sich an axial feststehenden Bauteilen jeder der Kupplungen abstützt. Die Schaltung der beiden Kupplungen erfolgt in einer vorgegebenen Schaltfolge, nach der zunächst die eine Druckplatte einer der beiden Kupplungen gegen die Kraft der zugehörigen Tellerfeder axial /erschoben wird und infolge dieser Bewegung über einen Anschlag die Druckplatte der anderen Kupplung mitnimmt, so daß von da an beide Druckplatten gegen die Kraft beider Tellerfedern bewegt werden. Dadurch, daß die Druckplatte der einen Kupplung die Druckplatte der anderen Kupplung bei der Ausrückbewegung gleichsinnig mitnimmt, ist die Schaltfolge der beiden Kupplungen festgelegt. Eine Umkehrung der Schaltfolge ist nicht möglich, d. h, es ist nicht möglich, die Anordnung so auszubilden, daß erst die Zapfwellenkupplung gelüftet wird.

Nachteilig ist ferner, daß die bekannte Doppelkupp-Jung wegen der Vielzahl ihrer Bauteile herstellungsmäßig teuer isi, ein verhältnismäßig großes Gewicht hat und eine große axiale Baulänge erfordert Die bei dieser Kupplung vorgesehene Zwangskühlung durch einen in radialen Nuten der Druckplatte und zwischen diesen ro befindlichen Rippen geführten Kühlluftstrom ist hauptsächlich auf die unmittelbar neben dem Schwungrad befindliche Fahrkupplung beschränkt so daß eine optimale, gleichmäßige Kühlung von Druckplatten und Tellerfedern beider Kupplungen nicht gegeben ist
Bei einer anderen bekannten Doppelkupplung (US-PS 28 22 071) ist es zwar bekannt, die Druckplatten beider Kupplungen mit nur einer am Schwungrad oder an einem deckelartigen Teil abgestützten Tellerfeder zu beaufschlagen. Dabei belastet die Tellerfeder selbst nur

eine Druckplatte der einen Kupplung, diese Druckpiatte belastet über die anliegende Kupplungsscheibe die darauffolgende Druckplatte für die weitere Kupplung, und diese Druckplatte belastet die Kupplungsscheibe der weiteren Kupplung. In den beiden gezeigten Ausführungen wird jeweils zuerst die dem Schwungrad zugekehrte Kupplung geöffnet und in der Folge erst die andere. Bei dem dort vorgesehenen gleichzeitigen Ausrücken beider Kupplungen geht bei dieser bekannten Doppelreibungskupplung die Forderung um ge-

trennte Betätigung der beiden Kupplungen verloren. Eine Umkehrung der Schaltfolge ist nicht gegeben. Bei einer der gezeigten Ausführungsformen (Fig.4 bis 6) müssen zum Lüften der schwungradseitig angeordneten Kupplung die Druckplatte und die Kupplungsscheibe

der anderen Kupplung gegen die volle Federkraft und das vorherrschende Drehmoment axial verschoben werden. Weiterhin kann die Tellerfeder und damit auch die Kennlinie nur bis zur Planlage ausgenutzt werden, da dann die Tellerfeder vollflächig an der planen Schwungradfläche bzw. dem deckelartigen Teil zur Anlage kommt Ein Durchdrücken der Tellerfeder übet die Planlage hinaus ist nicht möglich, so daß der sich daran anschließende Kennlinienast nicht ausgenutzt werden kann. Damit ist auch die zur Verfügung stehende Verschleißreserve unzureichend. Mittel zui Ausbildung oder Führung eines Kühlluftstromes sind be dieser bekannten Kupplung nicht vorhanden.

Dies gilt auch für eine weitere bekannte Doppelkupplung (US-PS 28 99 897), bei der jedoch für jede Kupplung je eine Tellerfeder vorgesehen ist. Trots dieses konstruktiven Aufwandes und der damit verbun denen großen axialen Baulänge besteht auch bei diesel Kupplung der Nachteil, daß die beiden Kupplunger nicht voneinander unabhängig geschaltet werdet können. Die anderen, bereits im Zusammenhang mit dei obengenannten GB-PS erwähnten Nachteile, nämlicl eine Vielzahl von Bauteilen, damit verbundenem hohen Gewicht teure Herstellung und große axiale Baulänge treffen hier ebenfalls zu. Darüber hinaus ist — wie be der bereits zitierten GB-PS — eine umgekehrt« Anordnung, d. h. die Verwendung der schwungradseiti gen Kupplung als Zapfwellenkupplung, nicht sinnvoll da dann das Aggregat Fahrkupplung — das im Betriel höher belastet wird als das Aggregat Zapfwellenkupp lung — zu gering dimensioniert wäre.

Bei anderen, nicht zur Gattung der Tellerfederkupp lungen gehörenden Doppelreibungskupplungen (DT-P5 8 87 589) ist zwischen den beiden Druckplatten jede

tupphing eine Kegelstumpffeder vorgesehen, die mit ■inem Wiodungsende auf die eine Druckplatte und mit Jem entgegengesetzten Windungsende auf die gegeniberliegende Druckplatte drückt Bei diesen bekannten Kupplungen ist zwar eine getrennte Schaltbarkeit der jeiden Kupplungen vorgesehen; sie haben jedoch den Machteil einer großen Baulänge sowie einer ungleichmäßigen, nämlich einseitigen Druckbeaufschlagung, die eine Folge der Schräganlage der Federendwindungen an den Druckplatten ist Infolge dieser Schräganlage der Federendwindungen wirkt auch die Ab»tützkn>ft schräg zur Kupplungsachse, so daß sich die Druckplatten yerkantJii und damit die Kupplung einem starken Verschleiß unterliegt und entsprechend stark dimensioniert werden muß.

Weiterhin s'nd in dieser Patentschrift als Alternativausführung Schraubenfedern vorgeschlagen.

Bedingt durch die beim Betrieb der Kupplung auftretenden Zentrifugalkräfte, biegen sich die Schrau-Jjenfedern nach außen durch, und es entsteht infolge «Berührung mit ihren Führungen eir Reibungsverlust der zur Verminderung der AnpreOkraft bzw. Erhöhung der Ausrückkraft führt Durch diese Deformation der Schraubenfedern wird außerdem noch die Unwucht der Kupplung vergrößert. Eine Kühlung der beiden Kupplungen oder von Teilen dieser bekannten Doppelkupplung ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnte Doppelreibungskupplung so weiterzubilden, daß die Kupplung für das Wechselgetriebe und die für den Zapfwellenantrieb wahlweise unabhängig voneinander oder nacheinander betätigbar sind, wobei gleichzeitig eine optimale Verschleißreserve für die Kupplungsbeläge geschaffen werden soll und bei gleichzeitiger baulicher Vereinfachung und Verringerung der axialen Baulänge eine gleichmäßige Kühlung beider Kupplungen erreicht werden soll.

Diese Aufgabe wird bei einer Doppelreibungskupplung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Tellerfeder zwischen den beiden Druckplatten derart eingesetzt ist, daß sie mit ihrem inneren Rand an Erhebungen der einen, mit ihrem äußeren Rand dagegen an Erhebungen der anderen Druckplatte anliegt.

Durch die Verwendung einer gemeinsamen Tellerfeder zwischen den beiden den jeweiligen Kupplungen zugeordneten Druckplatten wird eine erhebliche bauliche Vereinfachung durch Verringerung der Bauteile und damit eine Verbilligung der Herstellung sowie eine Verkleinerung der axialen Bauhöhe auf ein Mindestmaß erreicht. Ferner ergibt sich die Möglichkeit einer wahlweisen unabhängigen Betätigung der beiden Kupplungen. Die erzielte gleichmäßige Kühlung beider Druckplatten und der Tellerfeder der beiden Kupplungen erlaubt es, daß die Kupplungen wesentlich höher mechanisch belastet werden können, da ihre thermischen Beanspruchungen durch den beide Kupplungen beaufschlagenden Kühlluftstrom niedrig sind. Diese Kühlung wirkt sich besonders günstig auf die Tellerfeder aus, da diese durch den Kühlluftstrom auf beiden Seiten beaufschlagt wird.

Durch die Auflagerung der Tellerfeder zwischen den beiden unabhängig voneinander bewegbaren Druckplatten an Erhebungen, die aus den Ebenen der Druckplatten hervorstehen und gegeneinander gerichtet sind, ist es ferner möglich, die Tellerfedern über diese Planlage hinaus durchzudrücken und den degressiven Kraftverlauf der Tellerfeder derart optimal auf beiden Seiten der Planlage der Tellerfeder auszunutzen, daß die Tellerfeder auch bei maximalem Verschleiß der beiden Kupplungen in eingerücktem Zustand noch die volle Anpreßkraft liefert ohne daß dabei die Ausrückbarkeit jeder einzelnen Kupplung beeinträchtigt ist Durch die Möglichkeit, den degressiven Kraftverlauf der Federkennlinie der Tellerfeder voll auszunutzen, ergibt sich die Möglichkeit Tellerfedern einzusetzen, die für jeden Betriebszustand der Doppelreibungskuppluag trotz unterschiedlicher Schaltbedingungen und/oder unterschiedlichen Verschleißzustandes eine im wesentlichen gleiche Anpreßkraft für beide Einzelkupplungen ergeben.

Als Tellerfeder wird vorteilhafterweise eine solche mit an sich bekannten Zungen verwendet die auf Erhebungen einer der Druckplatten aufliegen. Dadurch, daß die Tellerfeder die eine der Druckplatten mit dem Außendurchmesser, die andere hingegen mit dem Innendurchmesser, d.h. mit den dort vorgesehenen Zungen, beaufschlagt wird in besonders wirkungsvoller Weise eine Vergrößerung des Verschleißbereiches der Reibbeläge erzielt da durch die Ausbildung und Auflagerung der Tellerfeder die Kennlinie derselben gestreckt wird. Es ist vorteilhaft, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Tellerfeder durch einen axialen Stift auf mindestens einer Erhebung fixiert ist. Hierdurch wird ein Verrutschen der Tellerfeder unter allen denkbaren Betriebszuständen mit Sicherheit vermieden.

Eine baulich einfache Ausführung erhält man, wenn die Gegendruckplatte als eine an der Schwungscheibe befestigbare, beide Kupplungen umfassende Gehäuseglocke ausgebildet ist welche Luftaustrittsftffnnngen aufweist. Dieses Gehäuse umfaßt somit beide Kupplungen, wobei durch die am Außenumfang des Gehäuses vorgesehenen öffnungen der zwischen den beiden axial beweglichen Druckplatten und der Tellerfeder hindurchströmende Luftstrom unmittelbar aus der Kupplung radial austreten kann. Durch die günstige Kühlung der Tellerfeder wird gleichzeitig erreicht, daß eine Veränderung der Federkennlinie der Tellerfeder infolge thermischer Einflüsse nicht auftritt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die Doppelkupplung,

F i g. 2 die Druckplatte für die zwischen Motor und Wechselgetriebe geschaltete Kupplung in der Ansicht,

F i g. 2a die Druckplatte nach F i g. 2 im Schnitt,

F i g. 3 die Druckplatte für die zweite Kupplung in der Ansicht,

F i g. 3a die Druckplatte nach '-' i g. 3 im Schnitt,

Fig.4 die Kupplungsscheibe der zweiten Kupplung in der Ansicht,

F i g. 5 einen Ausschnitt aus der zwischen den beiden Druckplatten der Kupplung angeordneten Tellerfeder.

Wie F i g. 1 zeigt, bildet die der — nur teilweise dargestellten — Schwungscheibe 1 des Motors abgewandte Gegendruckplatte 2 mit der Schwungscheibe 1 ein Gehäuse, welches die zwischen Motor und Wechselgetriebe befindliche Fahrkupplung A und die Zapfwellenkupplung B umfaßt. Die Kupplungsscheibe 3 der Fahrkupplung A mit den Reibbelägen 4 und 5 wirkt mit ihrer Reibfläche direkt auf die Gegenreibfläche 6 der Schwungscheibe 1 des Motors. Die Kupplungsscheibe 7 der Zapfwellenkupplung B mit den Reibbelägen 8 und 9 wirkt mit ihrer Reibfläche auf eine entsprechende

Reibfläche Ϊ0 der Gegendruckplatte 2. Die Kupplungsscheibe 3 ist mit Nieten 11 an einer Nabe 12 befestigt, die durch Keilverzahnung auf der Abtriebswelle 13 der Fahrkupplung A axial verschiebbar gelagert ist.

Die Kupplungsscheibe 7 ist mit Nieten 14 an einer s Nabe 15 befestigt, die ebenfalls durch Keilverzahnung auf der mit der Zapfwelle verbundenen Hohlwelle 16 axial verschiebbar gelagert ist. Die zwischen den Naben 12 und 15 und den Wellen 13 und 16 vorgesehenen Keilverzahnungen sichern die Kupplungsscheibe 3 bzw. 7 gegen Verdrehung, ermöglichen jedoch deren axiale Verschiebbarkeit

Zwischen den beiden Kupplungsscheiben 3 und 7 sind zwei Druckplatten 17 und 18 angeordnet, welche durch die Vorspannung einer Tellerfeder 19 gegen die ihnen zugeordneten Kupplungsscheiben 3 bzw. 7 gedrückt werden. In den Fi g. 2 und 2a ist die Druckplatte 17 und in den F i g. 3 und 3a die Druckplatte 18 im einzelnen dargestellt. Beide Druckplatten 17 und 18 sind durch drei oder mehr Nocken 20,20a und 206 bzw. 21,21a und ao 21 b in entsprechend angebrachten axial liegenden Schlitzen der Gegendruckplatte 2 geführt. Die Führungsschlitze für die beiden Druckplatten 17 und 18 können fluchtend, aber auch gegeneinander versetzt in der Gegendruckplatte 2 angeordnet sein. Die Führung der Druckplatten 17 und 18 mit den Nocken 20 uns 21 in Schlitzen der Gehäuseglocke sichert die Druckplatten gegen Verdrehung in Umfangsrichtung, ermöglicht jedoch deren axiale Verschiebung.

Die beiden Kupplungen A und B werden über zwei Hebelsätze 22 bzw. 23 ein- und ausgerückt Der Hebelsatz 22 besteht aus dem Zuganker 22a und dem zugehörigen Bedienungshebel 226, während der Hebelsatz 23 aus dem Arm 23a und dem Bedienungshebel 23b besteht Es sind jeweils für jede Kupplung A bzw. B mindestens drei Hebelsätze 22 und 23 über den Umfang der Kupplung wechselweise versetzt angeordnet Die drei Hebelsätze 22 haben also einen gegenseitigen Winkelabstand von je 120°, ebenso wie die drei Hebelsätze 23. Zwischen einem Hebelsatz 22 und dem benachbarten Hebelsatz 23 beträgt der Winkelabstand 60°. Die Hebelsätze 22 dienen zum Ausrücken der Fahrkupplung A, während die Hebelsätze 23 zum Ausrücken der Zapfwellenkupplung B vorgesehen sind. Die über die Kupplungsscheibe 3 am Schwungrad 1 anliegende Druckplatte 17 der Fahrkupplung A wird mit den Zugankern 22a axial bewegt, während die über die Kupplungsscheibe 7 an der Gegendruckplatte 2 anliegende Druckplatte 18 der Zapfwellenkupplung B mit Druckarmen 23a durch Hebelwirkung axial bewegt so wird. Den Bedienungshebeln 226 raid 236 der beiden Hebelsätze 22 bzw. 23 sind entsprechend axial verschiebbare Ausrücklager 24 bzw. 25 zugeordnet

Die Doppellcupplang kann auch umgekehrt angeordnet werden, so daß die Kupplung B zum Schalten des Wechselgetriebes and die Kupplung A für den Zapfwellenantrieb eingesetzt ist Wenn die beiden Kpungen nicht unabhängig voneinander betitigt werden müssen, so kann ein einziger Hebelsatz vorgesehen werden, über den dann beide Kopplungen A und B nacheinander geschaltet werden.

Wie die F i g. 2 und 2a zeigen, ist die Druckplatte 17 an ihrem äußeren Rand mit höckerartigen Stollen oder Erhebungen 29 versehen, die in Richtung auf die Tellerfeder 19 aus der Ebene der Druckplatte 17 vorstehen. Wie aus den F i g. 3 und 3a hervorgeht, trägt die Anpreßplatte 18, mit radialem Abstand von ihrem Umfang, ebenfalls höckerartige Stollen oder Erhebungen 30. Die Tellerfeder 19 ist mit radial nach innen gerichteten Zungen 33 versehen (F i g. 5), die auf den Stollen 30 der Anpreßplatte 18 aufliegen und auf diesen durch einen axialen Stift 36 (Fig. 1) gehalten werden, der durch eine Bohrung 37 (Fig.5) geführt ist. Mit ihrem äußeren Rand liegt die Tellerfeder 19 an den Auflagestollen 29 der Druckplatte 17 an.

Die Ausbildung der Tellerfeder 19 mit den radial nach innen gerichteten Zungen 33 ergibt eine besonders günstige, nämlich gestreckte Federcharakteristik, wodurch der Verschleißbereich der Reibbeläge 4 und 5 bzw. 8 und 9 vergrößert wird. Infolge der Auflagerung der Tellerfeder 19 auf den Auflagerstollen 29 bzw. 30 wird auch eine geringere Wärmeübertragung von den Druckplatten 17 und 18 auf die Tellerfeder 19 erreicht Außerdem ergeben die zwischen den radial nach innen gerichteten Zungen 33 befindlichen Zwischenräume 34 eine gute Belüftungsmöglichkeit weil ein Kühlluftstrom 28 durch diese Zwischenräume geführt werden kann. Die Kühlluft 28 kann weiterhin durch die zwischen den Druckplatten 17 und 18 und der Tellerfeder 19 im Bereich der Stollen 29 und 30 gebildeten Zwischenräume 31 und 32 beiderseits der Tellerfeder 19 durchströmen.

Zur Erzeugung des Kühlluftstromes 28 ist die getriebeseitig angeordnete Kupplungsscheibe 7 der Zapfwellenkupplung B mit Belüftungsschaufeln 26 versehen (F i g. 4), die im Drehsinn der Kupplungsscheibe 7 gerichtet sind und eine zwangsweise Belüftung der Kupplungsinnenteile bewirken. Den Belüftungsschaufeln 26 sind Eintrittsöfinungen 27 für die auf die Innenteile der Kupplung gerichtete Luftströmung 28 zugeordnet Die Belüftungsschaufeln 26 sind in einfacher Weise aus der Kupplungsscheibe 7 herausgebogen. Wie F i g. 1 zeigt wird durch die Belüftungsschaufeln 26 ein Kühlluftstrom 28 in der angegebenen Pfeilrichtung erzeugt, der an den beiden Druckplatten 17 und 18 sowie der Tellerfeder 19 enilanggeführt ist und die dort entstehende Reibungswärme direkt abführt Der Kühlluftstrom 28 kann durch in der Gehäuseglocke befindliche, über den Umfang verteilte größere Öffnungen 35 austreten.

Die Doppelkupplung hat infolge der Verwendung einer für beide Druckplatten 17 und 18 gemeinsamer Tellerfeder 19 nur eine geringe Bauhöhe. Die Ausbildung der Tellerfeder 19 sowie der Druckplatten 17 unc 18 ermöglicht eine intensive Kühlung ue& Kuppjongsm nenraumes. wobei beide Drockplattea 17 und 18 and dit Teilerfeder 19 von dem kontinuierlichen Luftstrom 2i beaufschlagt werden und dadurch die entstehend« Reibungswärme unverzüglich abgeführt wird.

Hierzs 6 BhUt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. DoppeJreibuGgskupplung für Schlepper, Geräteträger und ähnliche Fahrzeuge mit einer tellerfederbeaufschlagten Reibungskupplung zum Ein- und Ausschalten des Wechselgetriebes und einer weiteren tellerfederbeaufschlagten Kupplung für einen zusätzlichen Antrieb, wie einen Zapfwellenwntrieb, die durch einen axial eintretenden und radial austretenden Luftstrom kühlbar ist und bei der eine axial verschiebbare Druckplatte der einen Kupplung für das Wechseigetriebe und eine wsitere ebenfalls axial verschiebbare Druckplatte der anderen Kupplung für den Zapfwellenantrieb vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (19) zwischen den beiden Druckplatten (17,18) derart eingesetzt ist, daß sie mit ihrem inneren Rand nn Frhebungen (30) der einen, mit ihrem äußeren Rand dagegen an Erhebungen (29) der anderen Druckplatte anliegt

Z Doppelreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfeder (19) mit an sich bekannten, radial nach innen gerichteten Zungen (33) auf den Erhebungen einer der Druckplatten (z. B. 18) aufliegt

3. Doppelreibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Tellerfeder (19) durch einen axialen Stift (36) auf mindestens einer Erhebung (30) fixiert ist

4. Doppelreibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Gegendruckplatte (2) als eine an der Schwungscheibe (1) befestigbare, beide Kupplungen (A, B) umfassende Gehäuseglocke ausgebildet ist, die Luftaustrittsöffnungen (35) aufweist.