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Die
Erfindung betrifft eine Baueinheit für eine Reibungskupplung, insbesondere
eine Kraftfahrzeug-Reibungskupplung, bei der eine Anpressplatte und
eine Anpressfeder in einem Kupplungsgehäuse vormontiert sind, wobei
die Anpressplatte gegenüber dem
Kupplungsgehäuse
in axialer Richtung beweglich und über Blattfedern drehfest mit
dem Kupplungsgehäuse
verbunden ist, und zur Verhinderung einer axialen Bewegung der Anpressplatte
in Richtung der offenen Seite des Kupplungsgehäuses eine lösbare Transportsicherung vorgesehen
ist, die zwischen ein den axialen Verschiebeweg der Anpressplatte
begrenzendes, mit der Anpressplatte verbundenes und axial aus dem
Kupplungsgehäuse
herausgeführten
Fangteil und das Kupplungsgehäuse
einlegbar ist.
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Eine
solche vormontierte Baueinheit wird von der Anmelderin seit langem
vertrieben und anhand der 1 bis 3 in
der Figurenbeschreibung detaillierter erläutert.
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Die
vormontierte Baueinheit wird beispielsweise an das Montageband geliefert,
um dort nach Zwischenlegung der Reibscheibe mit beispielsweise dem
Schwungrad eines Verbrennungsmotors verbunden zu werden. Die nur über die
Tangentialblattfedern mit dem Kupplungsgehäuse verbundene Anpressplatte
hat ein recht hohes Gewicht. Die Tangentialblattfedern dienen nicht
nur dazu, die Anpressplatte drehfest mit dem Kupplungsgehäuse zu verbinden,
sondern auch dazu, im eingebauten Zustand die Anpressplatte beim
Auskuppeln, wenn sie von der Membranfeder entlastet wird, von den
Reibbelägen abzuheben.
Die Tangentialblattfedern sind nicht in der Lage, während des
Transportes die Anpressplatte in ihrer Position zu halten, wenn
in axialer Richtung starke Erschütterungen
auf sie einwirken. Wird die Baueinheit vor der Montage (beispielsweise
beim Kupplungstausch) stehend gelagert und fällt versehentlich um, besteht
ebenfalls die Gefahr; dass die Anpressplatte in Richtung des offenen
Endes des Kupplungsgehäuses
ausfedert. Bei diesen erläuterten
axialen Bewegungen besteht die Gefahr; dass die Tangentialblattfedern überdehnt
werden und im Kupplungsbetrieb nicht mehr voll funktionsfähig sind. Aus
diesem Grund ist eine Transportsicherung vorgesehen, die eine unbeabsichtigte
Auslenkbewegung der Anpressplatte verhindert.
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Diese
Transportsicherung dient außerdem auch
als Montagehilfe, wenn die Baueinheit mit dem Schwungrad verschraubt
wird. Da die Membranfeder die Anpressplatte in Richtung des Schwungrades
belastet und um den vollen Axialweg auslenkt, muss beim Festziehen
der Verbindungsschrauben die Anpressplatte gegen die Membranfeder
zurückgedrückt werden.
Infolge der hohen Kraft der Membranfeder können die Verbindungsschrauben
immer nur um wenige Winkelgrade in das Schwungrad eingedreht werden,
um ein Verziehen des Bauteils bei der Montage oder eine zu hohe
Belastung der Gewinde zu vermeiden.
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Da
die Transportsicherung den axialen Weg der Anpressplatte begrenzt,
liegt diese zum Montagebeginn nicht am Schwungrad an und da zu diesem Zeitpunkt
keine Kraft der Membranfeder überwunden werden
muss, ist die Verschraubung der Baueinheit mit dem Schwungrad vereinfacht.
Bei der bekannten Baueinheit wird als Transportsicherung und Montagehilfe
außen
zwischen das Kupplungsgehäuse
und das den maximal möglichen
axialen Weg (Belagverschleiß)
der Anpressplatte begrenzende Fangteil ein U-förmiger Bügel eingelegt. Durch die Kraft
der Membranfeder wird dieser Bügel
festgeklemmt. Die Stärke
des Bügels
ist geringfügig
kleiner als der maximal zugelassene axiale Weg der Anpressplatte.
Wird das Kupplungsgehäuse
mit dem Schwungrad verschraubt, muss gegen Ende der Verschraublänge gegen
die Kraft der Membranfeder die Anpressplatte in das Kupplungsgehäuse eingedrückt werden.
Das Fangteil hebt damit vom Bügel
ab und dieser fällt
herunter oder wird von Hand nach radial außen entnommen.
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Nachteilig
an dieser Transportsicherung ist, dass Toleranzen in der Stärke des
Bügels
dazu führen
können,
dass dieser nach der Verbindung der Baueinheit mit dem Schwungrad
nicht von selbst heraus fällt,
weil zwischen Fangteil und Kupplungsgehäuse noch geringe Reibkraft
vorherrschen. Auch kann eine Verformung des Bügels dazu führen, dass er nach der Montage
am Kupplungsgehäuse "kleben" bleibt, obwohl das
Fangteil abgehoben ist. Wird dieses vom Montagepersonal nicht erkannt,
wird der Bügel
bei der ersten Inbetriebnahme der Kupplung durch die Zentrifugalkräfte herausgeschleudert
und kann dabei umliegende Bauteile, wie beispielsweise die Getriebeglocke
oder dergleichen beschädigen oder
gar zerstören.
Ebenso besteht die Gefahr; dass der Bügel nicht völlig heraus fällt, sondern
irgendwo im Bereich der Kupplung hängen bleibt. Dem Monteur; der
das Lösen
der Transportsicherung visuell überprüft, ergibt
sich ein positives Bild. Auch hier kann später dann im ersten Betrieb
der Bügel
infolge der Fliehkraft nach außen
geschleudert werden und dort Beschädigungen verursachen.
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Aus
der
EP 0 207 597 A1 sind
Transportsicherungen und Montagehilfen bekannt, die im Inneren des
Kupplungsgehäuses
vorgesehen sind. Hierzu ist eine Drahtfeder mit dem Gehäuse vernietet
und ihr freies Ende greift in eine in der Anpressplatte vorgesehene
Umfangsnut ein. Im entspannten Zustand liegt die Feder radial am
Kupplungsgehäuse
an. Um die Transportsicherung wirksam werden zu lassen, muss die
Feder mittels eines Werkzeugs über
eine im Gehäuse
vorgesehene Bohrung nach radial innen gedrückt werden, bis sie in der
Anpressplatte einschnappt. Am Ende der Verbindung der vormontierten
Reibungskupplung mit dem Schwungrad wird die Anpressplatte gegen
die Membranfeder in axialer Richtung verschoben und die Feder gelangt
außer Eingriff
mit der Anpressplatte und schnappt an die Innenseite des Kupplungsgehäuses zurück. Nachteilig an
dieser Ausbildung ist, dass die Anpressplatte in der radialen Umfangsnut
zusätzlich
bearbeitet werden muss, um eine definierte Anlagefläche für die Feder
zu haben. Diese zusätzliche
Bearbeitung ist Zeit- und kostenaufwendig. Außerdem kann der Zustand der
Feder nicht oder nur sehr schlecht überprüft werden. Beschädigungen
werden möglicherweise
nicht rechtzeitig erkannt. Bricht die Feder; besteht die beschriebene
Gefahr der Überdehnung
der Tangentialblattfedern oder auch der Beschädigung der Anpressfläche der
Anpressplatte, wenn diese hart auf den Boden oder dergleichen aufschlägt.
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Aus
derselben Druckschrift sind weitere Transportsicherungen bekannt.
Beispielsweise kann ein Federbügel
an dem die Tangentialblattfeder an der Anpressplatte befestigenden
Niet vorgesehen sein, der in entspannter Lage in radial innerer
Richtung zurückspringt
und axial durch das Kupplungsgehäuse
hinausragt. Zur Sicherung der Anpressplatte wird der Federbügel nach
radial außen
gedrückt
und legt sich dann mit seinem hakenförmigen Ende an das Kupplungsgehäuse an.
Dadurch wird die axiale Bewegung der Anpressplatte in Richtung der
offenen Seite des Kupplungsgehäuses
begrenzt. Wird die Anpressplatte während der Montage in die andere Axialrichtung
belastet, kommt das gebogene Ende des Federbügels außer Eingriff mit dem Kupplungsgehäuse und
federt nach radial innen weg, so dass die Transportsicherung frei
ist. Nachteilig an dieser Ausbildung ist, dass bei zu hohen axialen
Kräften während des
Transports der Federbügel
aufbiegen kann, so dass die Transportsicherung unwirksam wird.
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Weiterhin
ist aus der
FR 2 146 722 eine
Reibungskupplung bekannt, bei der die Anpressplatte gegenüber dem
Kupplungsgehäuse
drehfest aber axial beweglich über
Tangentialblattfedern gehalten ist. Hier ist am Kupplungsgehäuse ein
separates Bauteil vorgesehen, welches den axialen Verschiebeweg
der Anpressplatte begrenzt, indem dieses am Kupplungsgehäuse anschlägt.
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Von
dieser Problemstellung ausgehend soll die eingangs erläuterte Transportsicherung
verbessert werden.
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Zur
Problemlösung
zeichnet sich eine gattungsgemäße Baueinheit
dadurch aus, dass zwischen Anschlagbereich und Gegenanschlagbereich ein
Arretierelement durch Reibkraft oder Formschluss gehalten ist, welches
bei der Kupplungsmontage oder bei erster Kupplungsbetätigung durch
Federkraft außer
Eingriff bringbar ist. Durch diese Ausbildung ist sichergestellt,
dass auf die Transportsicherung im Betrieb nur Druckkräfte wirken.
Eine Beschädigung
ist daher ausgeschlossen. Hebt der Gegenanschlagbereich bei der
Montage der Baueinheit am Schwungrad vom Arretierelement ab, entspannt sich
der Federbügel
und zieht das Arretierelement aus dem Wirkbereich.
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Wenn
der Federbügel
mit der Anpressplatte unlösbar
verbunden ist, ist sichergestellt, dass dieser, nachdem die Transportsicherung
gelöst
wurde, nicht infolge der auf ihn einwirkenden Fliehkräfte weggeschleudert
werden kann. Eine Beschädigung umliegender
Bauteile wird daher wirksam vermieden.
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Die
Verdickung des Federbügels
kann durch Umbördeln
des freien Endes erzeugt werden. Sie kann jedoch auch durch ein
mit dem freien Ende des Federbügels
verbundenes Plättchen
oder Klötzchen gebildet
werden. Dieses kann beispielsweise mit dem Federbügel verschweißt sein.
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Zur
Ausbildung der Verdickung kann der Federbügel an seinem freien Ende auch
U-förmig ausgestaltet
sein, wobei die beiden Schenkel dann nach innen eingewickelt sind.
Vorzugsweise sind die Schenkel um 90 Grad nach oben abgewinkelt.
Vorzugsweise entspricht die Stärke
der Verdickung annähernd
dem maximalen Verschleißweg
der Reibungskupplung. Dadurch sind während des Transports Axialbewegungen
der Anpressplatte so gut wie ausgeschlossen, es ist aber trotzdem
sichergestellt, dass die Transportsicherung sich selbständig lösen kann.
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Insbesondere
vorteilhaft ist es, wenn mehrere über den Umfang der Anpressplatte
regelmäßig verteilte
Federbügel
vorgesehen sind, die vorzugsweise an jedem Fangteil als Transportsicherung
dienen können.
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Wenn
der an der Anpressplatte befestigte Federbügel an seinem eingespannten
Ende in Richtung des Kupplungsgehäuses abgebogen ausläuft, wird
am hinteren Ende ein Abrollradius ausgebildet, der senkrecht auf
der ausgelenkten Tangentialblattfeder zur Anlage bringbar ist. Hierdurch
wird ein Verbiegen bzw. Knicken der Tangentialblattfeder vermieden.
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Um
die Montage des bzw. der Federbügel
zu vereinfachen, ist vorzugsweise am eingespannten Ende eine Verdrehsicherung
vorgesehen, mit der der Federbügel
die Tangentialblattfeder umgreifen kann.
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Der
Federbügel
weist an seinem freien Ende einen Lappen und die Anpressplatte einen
Nocken auf den der Lappen hintergreift. Dadurch ist sichergestellt,
dass der Federbügel
in radialer Richtung auch dann gesichert ist, wenn die Transportsicherung
gelöst
ist. Ein Aufbiegen des Federbügels
infolge der Fliehkräfte
bei umlaufender Anpressplatte wird dadurch verhindert.
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Der
Lappen ist insbesondere vorzugsweise an der Verdickung vorgesehen
und ragt in Richtung des eingespannten Endes des Federbügels zurück.
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Mit
Hilfe einer Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele für Reibungskupplungen
mit Transportsicherungen nachfolgend näher erläutert werden.
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Es
zeigt:
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1 – die Teildraufsicht
auf ein Kupplungsgehäuse;
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2 – eine entsprechende
Darstellung gemäß Sichtpfeil
IV nach 1 einer bekannten Baueinheit;
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3 – den Schnitt
entlang der Linie V-V nach 1 bei einer
bekannten Baueinheit;
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4 – die Teildraufsicht
auf ein Bauteil einer weiteren Ausführungsform mit in Position
befindlicher Transportsicherung;
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5 – die Darstellung
nach 4 mit gelöster
Transportsicherung;
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6 – die Teildraufsicht
auf ein Bauteil bei einer dritten Ausführungsform mit in Position
befindlicher Transportsicherung;
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7 – die Darstellung
nach 6 mit gelöster
Transportsicherung;
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8 – die Ansicht
des Federbügels;
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9 – den Schnitt
entlang der Linie XI-XI nach 8;
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10 – den Schnitt
entlang der Linie XII-XII nach 11
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11 – die Ansicht
des Federbügels
gemäß Sichtpfeil
XIII nach 8;
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12 – den Schnitt
entlang der Linie XIV-XIV nach 8;
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13 – den Teilschnitt
entlang der Linie XV-XV nach 11;
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14 – eine zu 1 analoge
Darstellung mit erfindungsgemäßem Ausführungsbeispiel;
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15 – die Teildraufsicht
gemäß Sichtpfeil XVII
nach 14;
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16 – die erfindungsgemäße Darstellung gemäß 14 ohne
Federbügel;
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17 – ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Federbügels;
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18 – die Ansicht
gemäß Sichtpfeil
XX nach 17 in gedrehter Darstellung;
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19 – den Schnitt
entlang der Linie XXI-XXI nach 17;
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20 – den Schnitt
entlang der Linie XXII-XXII nach 23;
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21 – den Schnitt
entlang der Linie XXIII-XXIII nach 23;.
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22 – den Schnitt
entlang der Linie XXIV-XXIV nach 17;
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23 – die Ansicht
gemäß Sichtpfeil
XXV nach 17.
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1 bis 3 zeigen
eine herkömmliche Reibungskupplung.
Die vormontierte Baueinheit besteht aus dem Kupplungsgehäuse 3,
der Anpressplatte 1 und der zwischen Anpressplatte 1 und
Kupplungsgehäuse 3 angeordneten
Membranfeder 2, die die Anpressplatte 1 im Betrieb
gegen die Reibbeläge 6 der
Kupplungsscheibe 8 und das Schwungrad 7 eines
hier nicht näher
dargestellten Verbrennungsmotors presst (vgl. 3).
Der axiale Verschiebeweg V der Anpressplatte 1 wird begrenzt
durch eine Fanghülse 4,
die über
einen Niet 5 mit der Anpressplatte 1 verbunden
ist und aus einer im Gehäuse 3 vorgesehenen Öffnung 15 axial
herausgeführt
ist.
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Das äußere Ende
der Fanghülse 4 ist
in radialer Richtung umgebördelt
und bildet somit einen Rand, der einen größeren Durchmesser als die Öffnung 15 aufweist,
so dass die Umbördelung
als Anschlag am Kupplungsgehäuse 3 dient.
Die Größe des Weges
V hängt
ab vom zugelassenen Verschleiß der Reibbeläge 6. Über Tangentialblattfedern 9,
die an ihrem einen Ende über
Niete 10 mit dem Kupplungsgehäuse 3 und über Niete 11 mit
ihrem anderen Ende mit der Anpressplatte 1 und der Fanghülse 4 verbunden
sind, ist die Anpressplatte 1 drehfest mit dem Kupplungsgehäuse 3 verbunden.
Um eine axiale Bewegung der Anpressplatte 1 während des
Transports des vormontierten Baueinheit zu verhindern, wird zwischen
die Umbördelung
der Fanghülse 4 und
der Außenseite
des Kupplungsgehäuses 3 ein
Klötzchen bzw.
ein U-förmiger
Bügel eingelegt,
das etwas flacher aus gebildet ist, als der maximal zugelassene Verschleißweg V.
Dieses Klötzchen
(Bügel)
blockiert den Weg der Anpressplatte 1 zu der offenen Seite des
Kupplungsgehäuses 3 hin.
Wird bei der Montage das Kupplungsgehäuse 3 mit hier nicht
näher dargestellten
Schrauben mit dem Schwungrad 7 verbunden, wird die Anpressplatte 1 gegen
die Kraft der Membranfeder 2 in Richtung der geschlossenen
Seite des Kupplungsgehäuses 3 in
seine Grundstellung gedrückt
und der maximale Weg V als Freiraum zwischen der Umbördelung
der Fanghülse 4 und
dem Kupplungsgehäuse 3 eingestellt.
Das etwas flachere Klötzchen
fällt dann
zwischen der Fanghülse 4 und dem
Kupplungsgehäuse 3 heraus.
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Bei
der in den 4 bis 7 gezeigten Ausführungsform
ist der Federbügel 12 mit
der Anpressplatte 1 über
den Niet 14, mit dem die Blattfeder 9 befestigt
wird, verbunden. Die Verdickung 13 wird zwischen Anpressplatte 1 und
Kupplungsgehäuse 3 eingeschoben.
Der Federbügel 12 kann
sowohl axial außen
(Richtung Getriebeglocke) als auch axial innen (Richtung Kupplungsscheibe)
vorgesehen sein. Der Aufbau des Federbügels 12 geht deutlich
aus den 8 bis 13 hervor.
Das eingespannte Ende ist mit einer zentralen Bohrung 17 versehen, über die
das Federelement 12 befestigt wird. Seitlich ist das hintere
(eingespannte), breitere Ende mit einer Verdrehsicherung 12b versehen,
die die Tangentialblattfeder 9 umgreift. Am äußeren eingespannten Ende
ist der Federbügel 12 mit
einer Abrollkante 12a versehen. Hierzu ist der Spitze ein
Radius erteilt, um den sich die Blattfeder 9 in ihrer ausgelenkten
Stellung herum biegen kann, so dass sich kein materialschädigender
Knickpunkt ergibt, der sich einstellen würde, wenn das Ende des Federbügels 12 scharfkantig
wäre. Um
ein seitliches Ausknicken der Verdickung zu verhindern ist es möglich, dem
vorderen Ende des Federbügels 12 eine
U-förmige
Ausstanzung 16 zu erteilen und die freien Schenkel 13', 13'', die zuvor um 90 Grad nach oben
abgewinkelt worden sind, nach innen einzuwickeln (vgl. 9, 12). Das
Einwickeln erfolgt durch Umbiegen und Rollen quer zur Lastrichtung.
Auf diese Weise entstehen zwei rechteckige Profile, die entsprechend
stabil sind.
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Die 14 bis 23 erläutern ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der Federbügel 120 ist an
seinem freien Ende mit einem Lappen 18 versehen, der von
der Verdickung 130 ausgeht und in Richtung des einzuspannenden
Endes ragt (17). Der Federbügel 120 ist über den
Niet 14 mit der Anpressplatte 1 verbunden. Zur
Transportsicherung wird die Verdickung 130 zwischen die
Anpressplatte 1 und das Gehäuse 3 (15)
gelegt. Der Lappen 18 hintergreift einen an der Anpressplatte 1 vorgesehenen
Nocken 19 und sichert den Federbügel 120 in radialer
Richtung. Ein Ausweichen des Federbügels 120 infolge der
auf ihn einwirkenden Fliehkräfte
beim Betrieb der Kupplung wird dadurch verhindert.
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16 ist
eine zu 14 analoge Darstellung. Um die
Ausgestaltung des Nockens 19 an der Anpressplatte 1 zu
verdeutlichen, ist in dieser Darstellung aber der Federbügel 120 weggelassen.