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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reibungskupplung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, die insbesondere für Kraftfahrzeuge einsetzbar ist. Sie bezieht sich im einzelnen auf eine Kupplung mit einer im folgenden als Verschleißnachstellvorrichtung bezeichneten Vorrichtung zum Ausgleich des Verschleißes insbesondere wenigstens eines Reibbelags, die mit zunehmendem Verschleiß des bzw. der Reibbeläge wirksam wird.
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Eine herkömmliche Reibungskupplung umfaßt im allgemeinen eine Gegenanpreßplatte, die zur Bildung eines Dämpfungsschwungrads oder eines flexiblen Schwungrads gegebenenfalls aus zwei Teilen besteht und die drehfest an einer ersten Welle, üblicherweise einer treibenden Welle, etwa an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, angebracht ist, wobei sie an ihrem äußeren Umfang einen Deckel trägt, an dem mindestens eine Druckplatte angefügt ist.
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Die Druckplatte ist drehfest mit dem Deckel und mit der Gegenanpreßplatte verbunden, wobei sie sich unter der Beanspruchung von durch Ausrückmittel betätigten, axial wirksamen, elastischen Einrückmitteln axial verschieben kann. Die Einrückmittel können aus Schraubenfedern bzw. aus einer oder mehreren, hintereinander oder parallel angeordneten Tellerfedern bestehen, die der Wirkung von Ausrückhebeln ausgesetzt sind, welche die Ausrückmittel bilden. Im allgemeinen gehören die Ein- und Ausrückmittel zu ein und demselben Teil, beispielsweise zu einer aus Metall ausgeführten Membranfeder, die am Deckel zur Anlage kommt. Die Membranfeder kann mit einer Tellerfeder in Reihe oder parallel angeordnet sein, um eine Unterstützung für die Ausrückkraft herbeizuführen.
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Eine Kupplungsscheibe, die an ihrem äußeren Umfang wenigstens einen Reibbelag trägt und die drehfest mit einer Welle, üblicherweise mit einer getriebenen Welle, etwa mit der Eingangswelle des Getriebes, verbunden ist, ist zwischen der Druckplatte und der Gegenanpreßplatte eingefügt, so daß sie zwischen ihnen eingespannt wird, wenn sich die Kupplung in ihrer Einrückposition befindet. Die Einrückmittel bewirken die axiale Verschiebung der Druckplatte, wenn sie über die Ausrückmittel durch ein Ausrücklager betätigt werden.
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Während der Lebensdauer einer solchen Kupplung kommt es zu einem Verschleiß des bzw. der Reibbeläge sowie der Gegenelemente Druckplatte und Gegenanpreßplatte, was zu einer Veränderung der Position der Druckplatte und der Positionen der axial wirksamen Einrückmittel sowie des Ausrücklagers führt, woraus sich wiederum einerseits eine Veränderung der Einspannkraft zwischen der Kupplungsscheibe einerseits und der Druck- und Gegenanpreßplatte andererseits aufgrund der veränderten Arbeitsbedingungen der Ausrückmittel ergibt, so daß die für das Ausrücken erforderliche Kraft beeinflußt wird. Durch die Ausrüstung einer solchen Kupplung mit einer Verschleißnachstellvorrichtung werden diese Nachteile vermieden, wobei die Einrückmittel sowie das Ausrücklager, das üblicherweise konstant an den Ausrückmitteln anliegt, die gleiche Position einnehmen, wenn sich die Kupplung in ihrer Einrückposition befindet.
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Es ist eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt, umfassend eine Gegenanpreßplatte, die zur drehfesten Anbringung an einer treibenden Welle bestimmt ist, eine Kupplungsscheibe, die an ihrem äußeren Umfang wenigstens einen Reibbelag trägt und die zur drehfesten Anbririgung an einer getriebenen Welle bestimmt ist, eine Druckplatte, einen an der Gegenanpreßplatte befestigten Deckel und axial wirksame Einrückmittel, die durch Ausrückmittel betätigt werden und die zwischen dem Deckel einerseits und der Druckplatte andererseits über sekundäre und primäre Auflagemittel wirken, wobei die Druckplatte drehfest mit dem Deckel verbunden ist, während sie sich axial im Verhältnis zu diesem verschieben kann, und der Wirkung von elastischen Rückstellmitteln ausgesetzt ist, die die Druckplatte axial zum Deckel hin zurückstellen, wobei die besagte Kupplung außerdem eine Verschleißnachstellvorrichtung umfaßt, die Rampenmittel mit umfangsmäßig angeordneten Rampen enthält, die axial zwischen den Auflagemitteln und der Druckplatte angebracht sind und mit Gegenrampenmitteln zusammenwirken können, eine Zahnung, mit der eine tangential angeordnete Schnecke zusammenwirkt, wobei die Rampenmittel drehfest mit der besagten Zahnung verbunden sind, wobei Drehantriebsmittel für die Schnecke vorgesehen sind, die durch den Verschleiß des bzw. der Reibbeläge bei eingerückter Kupplung betriebsbereit werden, die aus einem drehfest mit der Schnecke verbundenen Sperrzahnrad bestehen und über eine Betätigungszunge betätigt werden, deren Verstellweg im Verhältnis zum Sperrzahnrad beim Ausrückvorgang durch einen sogenannten Kontrollanschlag begrenzt wird, wobei die Schnecke und die Drehantriebsmittel der Schnecke an einem fest mit dem Deckel verbundenen Träger gelagert sind.
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Eine solche Kupplung wird beispielsweise in der
FR 2 753 503 A1 beschrieben.
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Nach dieser Druckschrift bestehen die Einrückmittel aus einer Membranfeder, die mit einer am Boden des Deckels angebrachten Primärauflage zusammenwirkt und die an ihrem äußeren Umfang einen radialen Fortsatz aufweist, durch den sie mit der Betätigungszunge zusammenwirkt. Der Kontrollanschlag, der den Verstellweg der Betätigungszunge begrenzt, ist an dem fest mit dem Deckel verbundenen Träger angebracht.
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Wenn die Kupplung ausgerückt ist und wenn ein Einkuppelvorgang erfolgt, verschiebt sich die Zahnung der Rampenmittel im Verhältnis zur Schnecke. Durch Reibung beim Kontakt des Zahns der Zahnung mit dem Gewinde der Schnecke bewirkt die Zahnung daher eine Drehung der Schnecke, was zur Drehung der Zahnung und der Rampenmittel führt. Die Verschleißnachstellvorrichtung stellt dann einen Verschleiß nach, der nicht existiert. Dabei handelt es sich um die sogenannte Übernachstellung.
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Wie bereits vorstehend erwähnt, sorgt die Verschleißnachstellvorrichtung dafür, daß die Einrückmittel, hier die Membranfeder, unabhängig vom jeweiligen Verschleiß eine gleiche Einrückposition einnehmen, und zwar die Position, die sie im Neuzustand beim Einbau im Fahrzeug einnahmen, die sogenannte Sollposition, die der gewünschten sogenannten Sollbelastung entspricht, welche die Membranfeder in Einrückposition auf die Druckplatte ausübt. Die Position der Membranfeder, letztlich ihre Neigung, wird natürlich durch die Positionen der Primär- und Sekundärauflagen festgelegt, auf denen ihr in Form einer Tellerfeder ausgeführter äußerer Teil aufliegt. Die Primärauflage ist am Deckel angebracht, und die Position der Sekundärauflage ist von der Positionierung der Rampenmittel im Verhältnis zu den Gegenrampenmitteln abhängig. Wenn eine Übernachstellung eintritt, geht die Sollposition der Membranfeder verloren.
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Wenn die Kupplung ausgerückt ist, wird die Sekundärauflage der Membranfeder an dieser nur durch die axiale Beanspruchung angedrückt, die durch die elastischen Rückstellmittel bedingt ist, welche die Druckplatte axial zum Deckel zurückstellen.
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Im übrigen kann es bei bestimmten Kraftfahrzeugmotoren vorkommen, daß Vibrationsschwingungen die Rampenmittel und die Zahnung zum Schwingen bringen, welche die Schnecke in einer der beiden Drehrichtungen drehen und eine Übernachstellung bewirken.
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Um diese Übernachstellung zu verhindern, ist beispielsweise in der vorstehend bereits erwähnten Druckschrift
FR 2 753 503 A1 vorgeschlagen worden, ein oder mehrere Rückdrehsicherungssegmente mit dem Sperrzahnrad zu verbinden. Diese Lösung ist nicht völlig zufriedenstellend, da die Effizienz der Rückdrehsicherung um so größer ausfällt, je größer die Anzahl der Segmente ist. Diese Anzahl ist jedoch begrenzt, einerseits aufgrund des verfügbaren Platzes und andererseits, um das elastische Organ nicht zu verschwächen.
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Dabei ist bei der aus der
FR 2 753 503 A1 bekannten Kupplung die Schnecke entlang ihrer Achse verschiebbar gelagert, wobei sie der Wirkung eines als Nachstellmittel bezeichneten elastischen Mittels ausgesetzt ist, wobei der Träger in der allgemeinen Form eines U mit zwei Schenkeln ausgeführt ist, die dazu bestimmt sind, die Achse, welche die Schnecke und das Sperrzahnrad trägt, zu lagern, und wobei das elastische Nachstellmittel vorgespannt ist, so dass die Schnecke reibend an einen Schenkel des Trägers angedrückt wird. Dabei ist das elastische Nachstellmittel eine Schraubenfeder, welche die Achse, die die Schnecke und das Sperrzahnrad trägt, umgibt und axial zwischen dem Sperrzahnrad und dem anderen Schenkel des Trägers angeordnet ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Kupplung der eingangs genannten Art eine Übernachstellung in einfacher Weise, insbesondere ohne die Verwendung von Rückdrehsicherungssegmenten, zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Reibungskupplung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, dass eine Reibscheibe zwischen der Schraubenfeder und dem Sperrzahnrad eingefügt ist, und dass die Abschlusswindung der Schraubenfeder im Verhältnis zu dem besagten anderen Schenkel des Trägers gegen Verdrehung gesichert ist.
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Die Vorspannung des elastischen Rückstellmittels ist vorzugsweiseleich sechs mal
wobei P das Ge wicht der Druckplatte, D
p der Teilkreisdurchmesser der Schnecke und D
c der mittlere Durchmesser der Kontaktfläche der Schnecke mit dem Schenkel des Trägers ist.
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Vorteilhafterweise ist eine Reibscheibe zwischen der Schnecke und dem entsprechenden Schenkel des Trägers eingefügt.
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Vorteilhafterweise ist die Abschlusswindung der Schraubenfeder im Verhältnis zu der axial zwischen dem Sperrzahnrad und dem anderen Schenkel des Trägers angeordnet Reibscheibe gegen Verdrehung gesichert.
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Die Kontaktflächen der Schnecke mit dem Schenkel des Trägers und/oder den Reibscheiben können im Verhältnis zur Achse, die die Schnecke und das Sperrzahnrad trägt, quer angeordnete ebene Flächen sein.
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Als bevorzugte Variante sind die Kontaktflächen der Schnecke mit dem Schenkel des Trägers und/oder den Reibscheiben kegelstumpfartige Flächen. Der Kegelwinkel liegt vorteilhafterweise zwischen 10 und 30 Grad. Das durch die Kegelwirkung bedingte Verstärkungsverhältnis der Reibkraft liegt vorzugsweise zwischen 2 und 6.
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Die axial wirksamen Einrückmittel bestehen vorteilhafterweise aus einer Membranfeder. Das Sperrzahnrad wird vorzugsweise durch die Membranfeder über die Betätigungszunge betätigt. Das Sperrzahnrad wird durch ein Stellglied betätigt, das aus einem Fortsatz besteht, den die Membranfeder an ihrem äußeren Umfang aufweist. Dieser Fortsatz liegt auf einer Betätigungszunge an, die ihrerseits durch Gegendruck auf einem Zahn des Sperrzahnrads anliegt.
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Die Rampenmittel bestehen vorteilhafterweise aus einem Ring, der axial auf der einen Seite die geneigten und umfangsmäßig verteilten Rampen und auf der anderen Seite die Sekundärauflagemittel aufweist.
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Die Gegenrampenmittel bestehen vorzugsweise aus Sockeln, die dazu bestimmt sind, mit den Rampen der Rampenmittel zusammenzuwirken.
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Zum besseren Verständnis des Gegenstands der Erfindung folgt nun als Beispiel, nur zu Veranschaulichungszwecken und ohne einschränkende Wirkung, die Beschreibung von Ausführungsarten, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
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Darin zeigen im einzelnen.
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1 eine Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Kupplung, die mit einer Verschleißnachstellvorrichtung ausgerüstet ist;
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2 eine teilweise ausgebrochene Ansicht der Kupplung in Richtung des Pfeils II von 1;
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3 eine Teilansicht in Richtung des Pfeils III von 2;
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die 4 und 5 eine schematische Schnittansicht der Kupplung der 1 bis 3 in eingerückter (4) und ausgerückter Position (5), wobei sich die Reibbeläge im Neuzustand befinden;
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die 6 und 7 ähnliche Ansichten wie die 4 und 5 nach dem Verschleiß der Reibbeläge;
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die 8 und 9 ähnliche Ansichten wie 3, wobei sie jeweils eine erfindungsgemäße Kupplungsvariante darstellen.
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Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ist ein Reibungskupplungsmechanismus, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu erkennen, der eine Druckplatte 11, hier aus Gußwerkstoff und zwar aus Gußeisen, umfaßt, die dazu bestimmt ist, mit einer in 1 skizzierten Kupplungsscheibe 100 zusammenzuwirken, die aus einer Zwischen- oder Trägerscheibe besteht, die hier an ihrem äußeren Umfang Reibbeläge 101 trägt und selbst mit einer Gegenanpreßplatte zusammenwirkt. Bekannterweise kommen zwischen den Reibbelägen 101 und der Trägerscheibe axial wirksame elastische Mittel zum Einsatz, um die Reibbeläge progressiv einzuspannen. Die nicht dargestellte Gegenanpreßplatte ist für die drehfeste Anbringung an einer treibenden Welle, etwa an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, bestimmt. Die Kupplungsscheibe 100 ist drehfest mit einer getriebenen Welle, etwa mit der Getriebeeingangswelle, verbunden, was über eine Nabe erfolgt, die an der Zwischenscheibe an ihrem inneren Umfang angebracht ist.
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Die Druckplatte 11 ist drehfest mit einem hohlförmigen Deckel 12 anhand von tangentialen Zungen verbunden, die in elastischer Ausführung gleichzeitig Mittel zur Rückstellung der Druckplatte 11 zum Deckel 12 bilden. Der Deckel 12 besteht hier aus tiefgezogenem Blech und hat die Form eines tiefen Tellers.
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Die drehfest mit dem Deckel 12 verbundene Druckplatte 11 ist daher im Verhältnis zum Deckel 12 unter der Beaufschlagung durch axial wirksame betätigte elastischen Mittel axial verschiebbar, bei denen es sich hier um eine Membranfeder 13 handelt, die am Deckel 12 angelenkt ist, was anhand von Ansätzen 10, die vom inneren Umfang des Bodens 42 des Deckels 12 ausgehen, und von in den Boden 42 des Deckels 12 eingearbeiteten kreisbogenförmigen Ausbuchtungen 18 erfolgt, die eine Primärauflage für die Membranfeder 13 bilden, wobei die Kupplung hier in gedrückter Konstruktion ausgeführt ist. Der Ausrückvorgang erfolgt durch Einwirkung auf das Ende der Finger der Membranfeder 13 in Richtung des Pfeils F von 1, in der die Kupplung in ausgerückter Position dargestellt ist. Die Ansätze 10 tragen hier einen (nicht durch eine Bezugsnummer bezeichneten) Ringkranz, so daß die Membranfeder gelenkig zwischen der Primärauflage 18 und dem äußeren Umfang des Ringkranzes gelagert ist, um die Membranfeder elastisch an der Primärauflage 18 einzuspannen.
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Um bei eingerückter Kupplung die axial wirksamen elastischen Mittel 13 in einer Position zu halten, die vom Verschleiß der Reibbeläge 101 der Kupplungsscheibe 100 sowie in geringerem Maße vom Verschleiß der Druckplatte 11 und der Gegenanpreßplatte unabhängig ist, deren sogenannte Reibflächen in Kontakt mit den Reibbelägen 101 der Kupplungsscheibe 100 verschleißen, ist eine Verschleißnachstellvorrichtung vorgesehen, die Rampenmittel 14 mit umfangsmäßig angeordneten Rampen 16 umfaßt. Im einzelnen bestehen diese Rampenmittel 14 aus einem Ring, der auf seiner zur Druckplatte 11 gerichteten Fläche umfangsmäßig angeordnete Rampen 16 aufweist. Auf seiner gegenüberliegenden Fläche weist der besagte Ring einen als Sekundärauflage bezeichneten Auflagebereich 17 auf, der durch eine abgerundete Oberkante gebildet wird, die auf die Achse der Kupplung zentriert ist. Der besagte Sekundärauflagebereich 17 kann natürlich durchgehend oder unterbrochen sein. Die Sekundärauflage 17 ist radial oberhalb der Primärauflage 18 angeordnet.
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Die Druckplatte 11 weist auf ihrer zum Boden 42 des Deckels 12 gerichteten Fläche eine Querauflagefläche auf, die Gegenrampenmittel trägt, an denen Gegenrampen 15, hier in Form von Sockeln, umfangsmäßig in einem Abstand angebracht sind, der dem Abstand entspricht, der umfangsmäßig zwei aufeinanderfolgende Rampen 16 trennt, wobei die Gegenrampen 15 dazu bestimmt sind, jeweils mit einer Rampe 16 zusammenzuwirken.
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Die Rampenmittel 14 sind axial zwischen der Membranfeder 13 und den Gegenrampenmitteln angeordnet, so daß die Gegenrampen 15 die Rampen 16 aufnehmen und die Membranfeder 13 mit dem Sekundärauflagebereich 17 zusammenwirkt, der dadurch die Auflagemittel bildet, über die die Membranfeder 13 auf die Druckplatte 11 einwirkt.
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Der äußere Umfang der Rampenmittel 14 ist einstückig mit einer Zahnung 19 versehen. Die Zahnung 19 ist hier durch Stanzen eines Streifens aus gestanztem und gebogenem Blech ausgeführt, der die Rampenmittel 14 bildet. Die Auflagefläche der Druckplatte 11, an der die Sockel 15 ausgebildet sind, hat einen zylindrischen Umfangsrand, auf dessen äußeren Umfang die Rampenmittel 14 zentriert sind. Die Rampenmittel weisen daher eine Ringform auf.
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Darüber hinaus umfaßt die Verschleißnachstellvorrichtung ein Sperrzahnrad 20 mit geneigten Zähnen, das drehbar um eine Achse 27 gelagert ist, die außerdem eine Schnecke 23 trägt. Das Gewinde und die Steigung der Schnecke 23 sind an die Zahnung 19 der Rampenmittel 14 angepaßt. Die Schnecke 23 kann unter den nachstehend beschriebenen Bedingungen mit der Zahnung 19 zusammenwirken.
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Die Achse 27 ist drehbar an einem Träger 22 aus gestanztem und gebogenem Blech in der allgemeinen Form eines U gelagert, mit einem Steg 24 und zwei Schenkeln 25, die dazu bestimmt sind, die Achse 27 zu tragen. Der Träger 22 ist durch seinen Steg 24 und seine Schenkel 25, hier anhand von Nieten 26, über die Ansätze, die sie aufweisen, am Deckel 12, und zwar an dessen äußerem Umfang, radial oberhalb des Auflagebereichs 18, mittels einer Ausbuchtung befestigt, die nach außen in der Einfassung 41 des Deckels 12 ausgebildet ist.
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Die Schnecke 23 und das Sperrzahnrad 20 können einstückig ausgeführt sein. Die Schnecke 23 könnte natürlich auch ein gesondertes Teil und mit einer Bohrung versehen sein, wobei die besagte Bohrung und die Achse 27 selbst so angeordnet sind, daß sich die Schnecke 23 entlang der Achse 27 verschieben kann und gleichzeitig drehfest mit der besagten Achse 27 verbunden ist.
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Ein hier aus Metall und mit einer geringeren Dicke als der Träger ausgeführtes elastisches Organ 32, das im Axialschnitt eine allgemeine U-Form aufweist, umfaßt zwei axial ausgerichtete Schenkel 35, 36, von denen ein Schenkel 35 zu seiner Befestigung dient, die hier durch zwei Niete 26 erfolgt, die den Träger 22 an einer Querrandleiste 21 des Deckels 12 befestigen, die seine Einfassung 41 begrenzt und insgesamt parallel zu seinem Boden 42 verläuft, während der andere Schenkel 36 als Betätigungszunge gestaltet ist und sich hier insgesamt parallel zur Achse der Kupplung erstreckt. Wenn das elastische Organ 32 und das Sperrzahnrad 20 am Deckel 12 angebracht sind, wirkt die Betätigungszunge 36 elastisch mit einem Zahnfuß des Sperrzahnrads 20 zusammen.
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Um die Achse 27 ist eine Schraubendruckfeder 46 angebracht, die das elastische Nachstellmittel bildet, wie dies nachstehend beschrieben wird. Die Feder 46 ist hier axial zwischen dem Sperrzahnrad 20 und einem Schenkel 25 des Trägers 22 angeordnet.
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Während der Träger 22, der das Sperrzahnrad 20, die Schnecke 23 und die Schraubenfeder 46 trägt, fest mit dem Deckel 12 verbunden ist, bewegt sich die Membranfeder 13 bei den Aus- und Einrückvorgängen im Verhältnis zu diesem und damit auch im Verhältnis zur Betätigungszunge 36. Die Membranfeder 13 trägt an ihrem Umfang einen als Stellglied bezeichneten radialen Fortsatz 29 (1 und 2), der sich radial außerhalb des Tellerfederteils der Membranfeder 13 erstreckt, um mit der Betätigungszunge 36 des elastischen Organs 32 zusammenzuwirken. Es dürfte verständlich sein, daß dank dieser Anordnung bei der Kippbewegung der Membranfeder 13 während der Einrückvorgänge diese die Betätigungszunge 36 von rechts nach links mit Blick auf 1 verschiebt, wobei durch das Zusammenwirken mit den Zähnen des Sperrzahnrads 20 das Ende der Betätigungszunge 36 das Sperrzahnrad 20 im Uhrzeigersinn dreht. Beim Ausrücken sorgen die Elastizität des elastischen Organs 32 und die Neigung der Zähne des Sperrzahnrads 20 dafür, daß die Betätigungszunge 36 auf die Zähne des Sperrzahnrads steigt.
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Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Verschleißnachstellvorrichtung soll im folgenden erläutert werden.
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4 zeigt schematisch die eingerückte Kupplung mit neuen Reibbelägen 101 der Kupplungsscheibe 100, die zwischen der nicht dargestellten Gegenanpreßplatte und der Druckplatte 11 eingespannt sind. In dieser Position befindet sich das Ende der Betätigungszunge 36 am Fuß eines Zahns des Sperrzahnrads 20.
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Beim Ausrücken der Kupplung (5) wird das Ende der Finger der Membranfeder 13 in Richtung des Pfeils F vom Boden 42 des Deckels 12 weg beaufschlagt. Die Membranfeder 13 kippt unter dem Einfluß der durch den Ringkranz ausgeübten elastischen Wirkung um die Primärauflage 18. Bei ihrer Bewegung gibt der äußere Umfang der Membranfeder 13 die Druckplatte 11 und ihr Stellglied 29 die Betätigungszunge 36 allmählich frei. Das Ende der Betätigungszunge 36 folgt der geneigten Rampe, die durch den Zahn gebildet wird, in dessen Fuß sie sich in der vorangehenden Phase befand, wobei die Zähne des Sperrzahnrads 20 so ausgeführt sind, daß bei diesem Ausrückweg mit neuen Reibbelägen das Ende der Betätigungszunge 36 keinen Zahn überspringt. Dies ergibt sich durch das Anstoßen des elastischen Elements 32, und daher seiner Betätigungszunge 36, an einem sogenannten Kontrollanschlag 33 des Deckels 12. Der Kontrollanschlag 33 ist hier durch wenigstens einen radialen Ansatz ausgeführt, der durch Stanzen und Biegen aus dem Boden 42 des Deckels 12 herausgearbeitet ist. Wie in 2 deutlicher zu erkennen ist, gibt es vorteilhafterweise zwei umfangsmäßig beabstandete radiale Ansätze 33, die zwischen ihnen den Durchgang des Stellglieds 29 ermöglichen.
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Durch diesen Stanz- und Biegevorgang wird eine Öffnung geschaffen, die eine Belüftung der Kupplung ermöglicht.
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Bei zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge nähert sich bekanntlich die Druckplatte 11, die weiterhin der axialen Beanspruchung durch die Membranfeder 13 ausgesetzt ist, der Gegenanpreßplatte, die ebenso wie der Deckel 12 axial fest ist. Das Stellglied 29 der Membranfeder 13 nähert sich daher an die Gegenanpreßplatte an, wobei es in seiner Bewegung die Betätigungszunge 36 mitnimmt (6). Das Sperrzahnrad 20 dreht sich im Uhrzeigersinn um seine Achse. Diese drehende Mitnahme des Sperrzahnrads 20 führt dazu, daß sich die Schnecke 23 ebenfalls um ihre Achse dreht. Da die Rampenmittel 14 unter der Belastung durch die Membranfeder 13 gegen Verdrehung gesichert sind, schraubt sich die Schnecke 23, die mit der Zahnung 19 im Eingriff steht, gewissermaßen an dieser Zahnung 19 ein und drückt die Schraubenfeder 46 zusammen, wobei die Richtung des Gewindes der Schnecke 23 so vorgesehen ist, daß dies so eintritt.
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Bei dem Ausrückvorgang, der auf die vorstehend beschriebene Verschleißphase folgt, gibt die Druckplatte 11 die Reibbeläge 101 frei, indem sie sich von diesen unter der Einwirkung der tangentialen Zungen entfernt, welche die Druckplatte 11 sowie die Rampenmittel 14, die mit der Membranfeder 13 durch ihre Sekundärauflagebereiche 17 und mit den Sockeln 15 durch ihre Rampen 16 in Kontakt stehen, zum Boden 42 des Deckels 12 hin zurückstellen (7). Die Schraubenfeder 46 beaufschlagt die Schnecke 23 in Richtung des Schenkels 25 des Trägers 22, von dem sie sich in der Verschleißphase wegbewegt hat, das heißt von rechts nach links mit Blick auf die 2 und 3. Da die Belastung der Membranfeder 13 nicht mehr auf die Rampenmittel 14 ausgeübt wird, ist die einzige Beanspruchung, die überwunden werden muß, um diese Rampenmittel 14 im Verhältnis zur Druckplatte 11 zu drehen, die Rückstellkraft der tangentialen Zungen. Wenn die Federbelastung der Schraubenfeder 46 groß genug ist, um diese Beanspruchung zu überwinden, dann verschiebt die Feder 46 die Schnecke 23, die durch den Druck der Betätigungszunge 36 daran gehindert wird, sich um sich selbst zu drehen, und die die Zahnung 19 mitnimmt. Indem sie sich um sich selbst drehen, entfernen die Rampen 16 durch Zusammenwirken mit den relativ festen Sockeln 15 die Druckplatte 11 vom Boden 42 des Deckels 12, wodurch sie den axialen Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Druckplatte 11 und den Sekundärauflagebereichen 17 der Rampenmittel 14 vergrößern und so die durch den Verschleiß der Reibbeläge 101 bedingte Verschiebung der Druckplatte 11 zumindest teilweise ausgleichen. Insoweit die Belastung der Schraubenfeder 46 von dem Maß abhängig ist, um das sie während der Verschleißphasen durch die Schnecke 23 zusammengedrückt wurde, ist festzustellen, daß mehrere Ein- und Ausrückvorgänge erforderlich sein können, bis die Verschleißnachstellvorrichtung in die eigentliche Nachstellphase eintritt, was von der relativen Auslegung der betroffenen Teile abhängig ist.
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Wenn der Verschleiß ausreichend stark gewesen ist, damit sich das Sperrzahnrad 20 weit genug gedreht hat, so daß die Betätigungszunge 36, deren Rückbewegung durch den Kontrollanschlag 33 begrenzt wird (7), einen Zahn überspringt, dreht beim nachfolgenden Einrückvorgang die Betätigungszunge 36 das Sperrzahnrad 20, und die noch nicht durch die Membranfeder 13 eingespannten Rampenmittel 14 drehen sich, wobei sie den Verschleiß nachstellen. Am Ende des Verschleißnachstellvorgangs befinden sich in der Position mit eingerückter Kupplung die Membranfeder 13, das Sperrzahnrad 20 und die Betätigungszunge 36 wieder in der Position, die sie in 4 eingenommen haben.
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Um Übernachstellungen, wie eingangs der Beschreibung erläutert, zu vermeiden, sind die Schnecke 23 und das fest damit verbundene Sperrzahnrad 20 mit Reibung auf dem Träger 22 angebracht.
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Die Schraubenfeder 46 ist hier zwischen dem Sperrzahnrad 20 und einem Schenkel 25 des Trägers vorgespannt. Sie übt eine axiale Kraft aus, welche die Schnecke 23 an den anderen Schenkel 25 des Trägers 22 andrückt. Um die Schnecke 23 zu drehen, ist es daher notwendig, sie einem Drehmoment auszusetzen, das größer als das Widerstandsmoment ausfällt, das durch die Reibung der hier ebenen Abschlußquerfläche der Schnecke 23 an der Innenfläche des Schenkels 25 des Trägers 22 bedingt ist, an die sie angedrückt wird.
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Es genügt daher, die Schraubenfeder 46 ausreichend vorzuspannen, damit dies der Fall ist.
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Die Erfahrung hat folgendes gezeigt: Wenn mit P das Gewicht der Druckplatte
11, mit D
p der Teilkreisdurchmesser der Schnecke
23 unter Berücksichtigung ihres Eingriffs an der Zahnung
19 und mit D
c. der mittlere Durchmesser der Kontaktfläche der Schnecke
23 mit dem Schenkel
25 des Trägers
22 bezeichnet wird, an den sie durch die Schraubenfeder
46 angedrückt wird, so wird die Übernachstellung verhindert, wenn die Vorspannung der Schraubenfeder
46 wenigstens gleich sechs mal
ist. Zum Beispiel bei einer Kupplung, bei der das Gewicht P der Druckplatte
11 28 N beträgt, die Schnecke
23 einen Teilkreisdurchmesser D
p von 13 mm hat und an den Schenkel
25 des Trägers
22 entlang einer Kontaktfläche mit einem mittleren Durchmesser D
c von 6 mm angedrückt wird, muß die Vorspannung der Schraubenfeder
46 wenigstens gleich 364 N sein.
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Dies gilt für einen Kontakt Metall auf Metall der Schnecke 23 mit dem Träger 22.
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Ein gleiches Rückhaltemoment der Schnecke 23 läßt sich natürlich auch durch eine Vergrößerung der Kontaktreibung erzielen. So ist in 8 eine Reibscheibe 51 zwischen der Schnecke 23 und dem entsprechenden Schenkel 25 des Trägers 22 eingefügt. Je größer der durch die Reibscheibe 51 herbeigeführte Reibungskoeffizient ausfällt, um so niedriger ist die durch die Schraubenfeder 46 bedingte axiale Beanspruchung. Durch diese Anordnung kann im übrigen vermieden werden, daß sich die Schenkel 25 des Trägers 22 unter einer zu großen axialen Beanspruchung öffnen und daß Sicherungsbügel oder Keile an den Enden der Achse 27 verwendet werden müssen, um die Entfernung der Schenkel 25 zu verhindern, etwa die in 8 dargestellten Sicherungsbügel 31. Darüber hinaus ist es möglich, einen leichteren und damit kostengünstigeren Träger 22 vorzusehen.
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Es kann ein Widerstandsmoment auf die Schnecke 23 über das Sperrzahnrad 20 ausgeübt werden, mit dem sie drehfest verbunden ist. Die axial zwischen dem Sperrzahnrad 20 und einem Schenkel 25 des Trägers 22 angeordnete Schraubenfeder 46 kann verwendet werden, um das Sperrzahnrad 20 im Verhältnis zum Träger 22 zu sichern. Der rechte Teil von 8 zeigt eine derartige Anordnung: Eine Reibscheibe 52 ist zwischen der Schraubenfeder 46 und dem Sperrzahnrad 20 eingefügt, während eine Reibscheibe 53 zwischen der Schraubenfeder 46 und dem entsprechenden Schenkel 25 des Trägers 22 eingefügt ist. Die Reibscheibe 52 sichert daher das Sperrzahnrad 20 im Verhältnis zur Schraubenfeder 46, die durch die Reibscheibe 53 im Verhältnis zum Träger 22 gesichert wird.
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Die Sicherung der Schraubenfeder 46 im Verhältnis zum Träger 22 kann anders, auch formschlüssig, erfolgen. So zeigt der rechte Teil von 9 eine Anordnung, bei der die Abschlußwicklung 47 der Schraubenfeder 46 eine axiale Erweiterung aufweist, die durch ein in den Schenkel 25 des Trägers 22 eingearbeitetes Loch hindurchgeht.
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Die zwischen dem Sperrzahnrad 20 und der Schrauben feder 46 angeordnete Reibscheibe kann auch formschlüssig im Verhältnis zur Schraubenfeder gesichert werden. In der gleichen Figur weist die Reibscheibe 54 an ihrem Umfang eine axiale Aussparung auf, in der eine axiale Erweiterung der Abschlußwicklung 48 der Schraubenfeder 46 eingesetzt ist.
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Es ist festzustellen, daß die Reibscheibe 54 hier gegenüber dem Sperrzahnrad 20 eine kegelstumpfartige Sitzfläche 64 aufweist, die mit einer formschlüssigen kegelstumpfartigen Sitzfläche 30 des Sperrzahnrads 20 zusammenwirkt.
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Eine ähnliche Anordnung, die alleine oder in Kombination mit der vorangehenden verwendet werden kann, ist im Zusammenhang mit der Schnecke 23 dargestellt, die gegenüber dem Schenkel 25 des Trägers 22 eine kegelstumpfartige Sitzfläche 43 aufweist, die mit einer in den Schenkel 25 eingearbeiteten formschlüssigen kegelstumpfartigen Sitzfläche 45 zusammenwirkt.
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Die Kontaktflächen der Schnecke 23 und/oder der Reibscheiben sind hier daher kegelstumpfartig statt in Querrichtung, bezogen auf die Achse 27, eben wie in den vorangehenden Varianten der 3 und 7 ausgeführt, wobei sie eine durch die Kegelwirkung bedingte Verstärkung der Reibung ermöglichen. Das Verstärkungsverhältnis kann in einer Größenordnung von 2 bis 6 liegen.
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Gute Ergebnisse sind mit kegelstumpfartigen Flächen erzielt worden, deren Kegelwinkel zwischen 10 und 30 Grad liegt.
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In den
3,
8 und
9 ist festzustellen, daß die Achse
27 geneigt ist. Bei einer solchen Anordnung, die in der französischen Druckschrift
FR 2 774 441 A1 beschrieben wird, auf die zu weiteren Einzelheiten verwiesen werden kann, erstreckt sich das Gewinde der Schnecke
23 insgesamt parallel zu den Flanken der Zähne der Zahnung
19, wobei sich ein guter Wirkungsgrad der Zahnung-Schnecke-Verbindung ergibt.
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Entsprechend den jeweiligen Anwendungen kann in allen Ausführungsarten der Kontrollanschlag verwendet werden, um die Einstellung zu verbessern oder mit der Presse die Position des Kontrollanschlags mit Hilfe eines Preßwerkzeugs einzustellen. Die Primärauflage 18 und der Kontrollanschlag werden vorteilhafterweise beim gleichen Preßvorgang ausgeführt.
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Die Ansätze des Ringkranzes können natürlich durch Distanzbolzen mit profiliertem Kopf ersetzt werden, die eine Auflage gegenüber der Primärauflage 18 bilden. Es kann jedes andere Kippmittel in Betracht gezogen werden.
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Als Variante gehört die Zahnung
19 zu einem gesonderten Teil der Rampenmittel. Dieses Zwischenteil weist an seinem inneren Umfang Zähne auf, die in Ausnehmungen eindringen, die in der axial ausgerichteten ringförmigen Randleiste ausgebildet sind, welche die Rampenmittel jenseits der Sekundärauflage
17 aufweisen. Diese (nicht durch eine Bezugsnummer bezeichnete) Randleiste wirkt mit dem zylindrischen Rand
28 zusammen. Die Zahnung ist daher drehfest mit den Rampenmitteln
14 verbunden, wobei sie sich im Verhältnis zu diesen durch eine Nut-Zapfen-Verbindung axial verschieben kann, wie dies in den
1 bis
9 der französischen Druckschriften
FR 2 783 580 A1 und
FR 2 784 150 A1 beschrieben wird.
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Das Zwischenteil ist natürlich am Deckel axial gesichert, was beispielsweise durch Verlängerungen von zwei axial elastischen Zungen erfolgt, welche die Druckplatte 11 drehfest und axial beweglich mit dem Deckel 12 verbinden.
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Als Variante verbinden axial elastische Zungen das Zwischenteil drehfest mit den Rampenmitteln, wie sie in den
22 bis
40 der vorgenannten Druckschrift
FR 2 784 150 A1 deutlicher zu erkennen sind.
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Im Lichte der
48 und
49 dieser Druckschrift
FR 2 784 150 A1 ist festzustellen, daß das elastische Organ
32 als Variante oberhalb des Trägers
22 angeordnet ist, wobei es sich in Kontakt mit dessen Steg
24 befindet, so daß die Länge der Betätigungszunge vergrößert und demzufolge die Präzision der Verschleißnachstellvorrichtung erhöht werden kann.
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Das elastische Organ
32 ist vorteilhafterweise am Träger
22 mit Hilfe wenigstens eines Niets befestigt, der mittels Durchdrücken des Stegs
24 einstückig daran ausgebildet ist. Zu weiteren Einzelheiten kann auf die genannte Druckschrift
FR 2 784 150 A1 verwiesen werden.
