DE2026062A1

DE2026062A1 - Kupplung

Info

Publication number: DE2026062A1
Application number: DE19702026062
Authority: DE
Inventors: Richard Hall Dronfield Warwick Marples, (Großbritannien) M
Original assignee: GKN Transmissions Ltd
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 1969-05-27
Filing date: 1970-05-27
Publication date: 1971-03-04
Also published as: FR2043700A1; GB1251708A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kupplungen der Bauart mit einer Antriebsscheibe, einer Druckscheibe, Federmitteln .zum Anpressen der Druckscheibe an die Antriebsscheibe sowie Betätigungsmitteln zum Abheben der Druckscheibe von der Antriebsscheibe. Kupplungen dieser Bauart werden im folgenden als "Kupplungen der genannten Art" bezeichnet*

Eine der Schwierigkeiten, die bei bekannten Kupplungen der genannten Art auftreten, ist darauf zurückzuführen, daß die durch eine Feder aufgebrachte Last in Abhängigkeit vom Ausmaß der "Verformung der leder variiert· Während des Gebrauchs einer solchen Kupplung nutzen sich die zum Erzeugen von Beibung dienenden Kupplungsbeläge ab, die normalerweise an der Antriebsscheibe und der Druckscheibe angebracht sind, und dies bedeutet, daß die die Druckscheibe gegen die Antriebsscheibe vorspannende Feder nach dem Eintreten einer Abnutzung einen Federweg zurückzulegen hat, der langer ist als bei einer .noch nicht abgenutzten Kupplung. Dies wiederum bedeutet, daß während der Lebensdauer der Kupplung die Kraft, mit der die Federmittel die Druckscheibe gegen die Antriebsscheibe drücken, lim eine Kraftübertragung zu bewirken, variiert, und daß daher

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auch der Druck variiert, der auf gebracht werden muß, wenn die Kupplung ausgerückt werden soll«,

Gemäß der Erfindung soll nunmehr eine verbesserte Konstruktion einer Kupplung der genannten Art geschaffen werden, bei der die Pedermittel auf die Druckplatte eine im wesentlichen konstante Vorspannkraft ausüben, so daß innerhalb des gesamten praktisch ausnutzbaren Abnutsungsbereichs der Kupplung eine im wesentlichen konstante Kraft aufgebracht werden muß, wenn die Kupplung ausgerückt werden soll.

Zu dem genannten Zweck sieht die Erfindung eine Kupplung der genannten Art vor, bei der die Federmittel eine erste Feder umfassen, deren Druckkraft mit zunehmendem Federweg zunimmt, sowie eine zweite Feder, deren Druckkraft; mit zunehmendem Federweg abnimmt.

Die erste Feder ist vorzugsweise eiae Schraubenfeder, und die zweite Feder ist vorzugsweise eise Scheiben- oder !Tellerfeder, die so ausgebildet und angeordnet ist, daß die durch sie ausgeübte Druckkraft innerhalb des gewünschten Arbeitsbereichs mit zunehmendem Federweg abnimmt.

Bei der Kupplung kann es sieh um eine Doppelkupplung mit zwei Kraftübertragiangsselieiben handeln, von denen eine eine Hauptkraftübertragungssc&eibe und die andere eine Zapfwellen-Antriebsscheibe bilden kamm, wobei ^eder Antriebsscheibe ein gesondertes Kupplungsbetatigungselemeii^ zum Ausoder Einrücken der betreffenden Antriebsscheibe zugeordnet ist, und wobei die jeder Antriebsscheibe zugeordnete Druckscheibe durch die Federmittel gegen die !betreffende Antriebsscheibe vorgespannt ist·

Die Erfindung und vorteilhafte limzelheitem der Erfindung werden im folgenden an Sand sehesatiselier Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Grundriß einen Teil einer erfindungsgemäßen Doppelkuppliuag für eine Zugmaschine für landwirtschaftliche Zwecke.

Fig. 2a ist ein Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1.

Fig. 2b ist ein Schnitt durch die Kupplung, der jenseits der Achse der Kupplung längs einer Linie verläuft, die eine Fortsetzung der Linie A-A in Fig. 1 ist.

Fig. 3 ist ein Teilschnitt durch die Kupplung längs der Linie B-B in Fig. 1·

Fig. 4 veranschaulicht in einer graphischen Darstellung die Änderung der Federkraft, wobei die auf eine Druckscheibe der Kupplung wirkende Federkraft über der Bewegungsstrecke der Druckscheibe aufgetragen ist.

Gemäß Fig. 2a und 2b umfaßt die Kupplung, die dazu bestimmt ist, als eine Kupplung für den Hauptantrieb und als eine Kupplung zum Antreiben der Zapfwelle einer Zugmaschine zu wirken, eine Hauptantriebs-Reibseheibe 10, die von einem Träger 11 getragen ist, welcher mit einer Innenkeil verzahnung 12 versehen ist, um mit der nicht dargestellten Hauptantriebswelle zusammenarbeiten zu können. Ferner umfaßt die Doppelkupplung eine der Zapfwelle zugeordnete Antriebsreibscheibe 13, auf einem !Präger 14 mit einer Innenkeil verzahnung 15, die mit einer nicht dargestellten Zapfwelle zusammenarbeiten kann.

Der Hauptantriebsscheibe 10 ist eine Hauptantriebs-Druckscheibe 16 zugeordnet, während der Zapfwellen-Antriebsscheibe 13 eine Zapfwellenantriebs-Druckscheibe 17 zugeordnet ist. Somit sind die beiden Druckscheiben 16 und 17 Bücken an Bücken angeordnet, und zwischen den beiden Druckscheiben ist eine Tellerfeder 18 vorgesehen, deren Lage durch Formelemente 19 und 20 bestimmt ist, die an den der Tellerfeder zugewandten

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Flächen der Druckscheiben 16 und 17 ausgebildet sind. Somit sind die Druckscheiben durch die Tellerfeder 18voneinander
weg und in Richtung auf die zugehörigen Antriebsscheiben 10 und 15 vorgespannt.

Gemäß Fig. 3 sind die Druckscheiben 16 und 17 zusätzlich durch Schraubenfedern 21 vorgespannt bzw. belastet.
Insgesamt sind sechs Schraubenfedern vorgesehen, von denen
jede in einem zylindrischen Gehäuse 22 untergebracht ist,
das in eine öffnung der Zapfwellen-Druckscheibe 17 eingebaut ist und sich von der Hauptantrieb-Druckscheibe 16 weg erstreckt. Gemäß Fig. 1 weist die Zapfwellen-Druckscheibe 17
an ihrem äußeren Rand nach außen vorspringende Ansätze 23
auf, von denen jeder eines der Gehäuse 22 aufnimmt.

Jedes der Gehäuse 22 ist an seinem offenen Ende mit einem nach außen abgewinkelten Flansch 24 versehen, der dazu
dient, das Gehäuse in der zugehörigen Sitzoffnung in seiner Lage zu halten, und das geschlossene Ende 25 jedes Gehäuses trägt einen nach innen vorspringenden Ansatz, der zweckmäßig durch einen nach innen abgewinkelten Teil der Gehäusestirnwand gebildet ist, und auf den das benachbarte Ende der betreffenden Feder 21 aufgeschoben ist, um die Feder in ihrer Lage zu halten·

Das/andere Ende jeder Feder 21 stützt sich an einem
Sitz 26 ab, der durch einen Vorsprung der benachbarten Fläche der Hauptantriebs-Druckscheibe 16 gebildet ist, so daß jede Feder21 zwischen dem geschlossenen Ende des zugehörigen Gehäuses 22 und der benachbarten Stirnfläche der Hauptantriebs-Druckscheibe 16 eingeschlossen ist» Somit spannt jede der

Schraubenfeder» 21 die beiden Druckscheiben 16 und 17 voneinander weg und infolgedessen gegen die zugehörigen Antriebsscheiben 10 und 13 vor.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind beide Druckscheiben 16 und 17 durch die gemeinsame Wirkung der Schrauben-

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feder 21 und der Tellerfeder 18 gegen die ihnen zugeordneten Antriebsscheiben 10 und 13 vorgespannt· Die beschriebene Anordnung ermöglicht es, ohne Rücksicht auf eine sich in vernünftigen Grenzen haltenden Abnutzung eine im wesentlichen konstante Last auf die arbeitenden Flächen der beiden Kupplungen aufzubringen, denn während die durch eine Schraubenfeder ausgeübte Kraft mit zunehmender Zusammendrückung der Feder zunimmt, variiert die durch eine Tellerfeder ausgeübte Kraft, und wenn man geeignete Betriebsbedingungen wählt _t kann man dafür sorgen, daß die Tellerfeder nur innerhalb desjenigen Bereichs zur Wirkung kommt, innerhalb dessen sich die ausgeübte Kraft in Abhängigkeit vom Zusammendrückungsgrad verkleinert. Infolgedessen bleibt die Kraft, die aufgebracht werden muß, um das betreffende Kupplungselement auszurücken, während der ganzen nutzbaren Lebensdauer der Kupplung im wesentlichen konstant.

Dieser Torteil ist deutlich aus der graphischen Darstellung in Fig. 4 ersichtlich, die die Änderung der Kraft einer Schraubenfeder (A) der Kraft einer Tellerfeder (B) und die gemeinsame Kraft einer Schraubenfeder und einer Tellerfeder (C) veranschaulicht. Aus Fig. 4 ist zu ersehen, daß die Kennlinie einer Tellerfeder (B) nicht geradlinig verläuft, daß während einer anfänglichen Durchbiegung eine erhebliche Zunahme der Federkraft erfolgt, daß hierauf eine Verkleinerung der Federkraft folgt, und daß die Federkraft danach er*a neut zunimmt. Wenn man eine Tellerfeder auf geeignete Weise wählt und die Kupplung so ausbildet, daß der Arbeitsbereich über demjenigen Bereich der Durchbiegung der Tellerfeder liegt, innerhalb dessen die durch die Tellerfeder aufgebrachte Kraft abnimmt, kann man erreichen, daß die beiden Federn gemeinsam eine im wesentlichen konstante Kraft ausüben, wie es in Fig. 4 durch die Kurve 0 veranschaulicht istο

Damit Jedes Kupplungselement gelöst bzw. ausgerückt werden kann, d.h. damit Jede Druckscheibe entgegen der Kraft

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der Vorspannfedern von der zugehörigen Antriebsscheibe abgehoben werden kann, sind Kupplungsausrückhebel vorgesehen, und zwar drei Hebel 27 zum Ausrücken der Hauptantriebskupplung und drei Hebel 28 zum Ausrücken der der Zapfwelle zugeordneten Kupplung. Jeder der beiden Sätze von Hebeln wird natürlich durch einen in der üb^lichen Weise ausgebildeten Ring bzwo ein Bundteil betätigt, das seinerseits mit Hilfe des zugehörigen Kupplungspedals oder eines ähnlichen Betätigungsorgans betätigt wird·

Jeder Hauptkupplungs-Ausrückh.ebel 27 ist zwischen seinen Enden auf einem Bolzen 29 gelagert, der in einen Bock 30 eingebaut ist; das eine Ende jedes Ausrück- bzw. Betätigungshebels 27 trägt eine Kopfsehraube 31, die mit dem erwähnten Bundteil oder Druckring zusammenarbeitet, während das andere Ende Jedes Hebels 27 gegabelt ist, so daß er gemäß Fig. 1 zwei Arme 32 aufweist, mit denen durch einen Bolzen 33 ein Gestängeglied 34- verbunden ist, das seinerseits an der Druckscheibe 16 angelenkt ist. Wenn der Betätigungshebel 27 gemäß Fig. 2b im Uhrzeigersinne um den Lagerbolzen 29 geschwenkt wird, wird daher die Druckscheibe 16 von der Antriebsscheibe 10 abgehoben und in Richtung auf die Druckscheibe 17 gezogen, d.h. sie wird entgegen der vereinigten Wirkung der Torspannoder Belastungsfedern bewegt.

Jeder der Betätigungshebel 28 für die Zapfwellenkupplung ist ebenfalls mit Hilfe eines Bolzens 35 auf dem Bock 30 gelagert und trägt eine Rolle 36, die sich an einer Kopfschraube 37 oder dergleichen abstützt, welche in die Druckscheibe 17 eingebaut ist, so daß dann, wenn der Hebel 28 gemäß Fig. 2a entgegen dem Uhrzeigersinne geschwenkt wird, die Druckscheibe 17 von der Antriebsscheibe 13 abgehoben und in Richtung auf die Druckscheibe 16 bewegt wird; diese Bewegung wird entgegen der Wirkung der Vorspann- oder Belastungs™ federn herbeigeführt. Bei einer nicht dargestellten abgeänderteji Anordnung ist an der Druckscheibe 17 mit Hilfe eia©i?

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Schraube oder dergleichen ein Klotz befestigt, der eine durchgehende Bohrung aufweist, welche einen Bolzen aufnimmt, der an dem Betätigungshebel 28 befestigt ist; diese den Bolzen und den Klotz umfassende Anordnung kann anstelle der in Fig. 2a gezeigten, die Rolle 36 und die Kopfschraube 37 umfassenden Anordnung verwendet werden.

Gemäß Pig. 2a greifen die Kopfschrauben 37 oder dergleichen in Teile der Druckscheibe 17 ein, die in radialer Richtung über die Antriebsscheibe 13 hinausragen, und statt in diese Teile die Kopfschrauben 37 einzubauen, kann man die genannten Teile der Druckscheibe 17 mit Bolzen versehen, die von Backen aufgenommen sind, welche an den Betätigungshebeln 28 im wesentlichen an einem Punkt ausgebildet sind, welcher der Lage der Rollen 36 entspricht, so daß das Eingreifen der Bolzen in die Backen die erforderliche Antriebsverbindung zwischen den Hebeln 28 und der Druckscheibe 17 lieferte

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche

1.y Kupplung der Bauart mit einer Antriebsscheibe, einer druckscheibe, Federmitteln, die die Druckscheibe gegen die Antriebsscheibe vorspannen, und Betätigungsmittel zum Abheben der Druckscheibe von der.Antriebsscheibe, dadurch gekennzeichnet , daß die Federmittel eine erste Feder (21) umfassen, deren Druckkraft mit zunehmendem Federweg zunimmt, sowie eine Feder (18), deren Druckkraft mit zunehmendem Federweg abnimmt.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Feder (21) eine Schraubenfeder und die zweite Feder (18) eine Scheiben- bzw. Tellerfeder ist, welch letztere so ausgebildet und angeordnet ist, daß ihre Druckkraft innerhalb eines gewünschten Arbeitsbereichs des Federweges mit zunehmendem Federweg abnimmt.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2,als Doppelkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwei Kraftübertragungsscheiben (10, 13) timfaßt, daß gesonderte Kupplungsbetätigungselemente (27, 28) zum Freigeben oder Einrücken jeder Kraftübertragungs- bzw. Antriebsscheibe vorgesehen sind, und daß die den Antriebsscheiben zugeordneten Druckscheiben (16, 17) in Richtung auf die Antriebsscheiben durch die Federmittel (21 bzw. 18) vorgespannt sind.

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4-. Doppelkupplung nach. Anspruch. 3» dadurch g e k e η η ζ e i c h. η e t , daß zwei Druckscheiben (16, 17) Bücken an Bücken vorgesehen sind, und daß die Scheiben- oder Tellerfeder (18) zwischen den beiden Druckscheiben angeordnet ist«

5· Doppelkupplung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η — zeichnet , daß die ersten Federmittel mehrere Schraubenfedern (21) umfassen, von denen jede zwischen einem einer Druckscheibe (1?) zugeordneten Gehäuse (22) und einem der anderen Druckscheibe (16) zugeordneten Sitz (26) zur Wirkung kommt.

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