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Reibungskupplung, insbesondere für Kfz
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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere für Kfz,
bei der eine Tellerfeder sich einerseits an einem der Kupplungsbauteile, wie dem
Deckel,abstützt, und andererseits eine Druckplatte belastet, die Drehmomentübertragung
zwischen Druckplatte und einem der weiteren Kupplungsbauteile, wie dem Deckel und
der Abhub der Druckplatte über mehrere, eine Relativbewegung der Druckplatte zu
den anderen der Kupplungsbauteile, z. B. den Deckel, zumindest über den sich aus
Ein - und Ausrückweg und dem Verschleißweg der Kupplungsscheibe ergebenden Arbeitsbereich
der Kupplung gewährleistende, blattfederartige Elemente erfolgt.
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Solche Kupplungen sind beispielsweise durch die US-PS 3 213 911 bekannt
geworden, wobei die Blattfederelemente zumindest annähernd in tangentialer Anordnung
vom Deckel zur Druckplatte verlaufen und das Drehmoment übertragen. Die Blattfederelemente
übernehmen weiterhin den Abhub der Druckplatte beim Ausrücken der Kupplung dadurch,
daß hierfür ein Federmaterial verwendet wird und die Blattfedern derart vorgebogen
sind, daß sie eine Kraft in Ausrückrichtung, also in der der Tellerfeder entgegengesetzten
Kraftrichtung, ausüben. Es sind weiterhin Anordnungen bekannt, bei denen Blattfedern
in zumindest annähernd ebenem Zustande, jedoch - in Achsrichtung -mit ihren Befestigungsenden
an der Druckplatte und am Deckel versetzt zueinander eingebaut werden und dadurch
die Abhubkraft, ebenfalls entgegen der Kraftrichtung der Kupplungstellerfeder, erzeugt
wird. Es ist weiterhin durch das DBP 1 233 670 eine Reibungskupplung bekannt geworden,
bei der eine Serie von Blattfedern für die drehschlüssige Verbindung zwischen Deckel
und Druckplatte vorgesehen ist und eine
weitere Serie von Blattfedern
zum Abhub der Druckplatte, wofür diese letzteren Blattfedern einerseits am Deckel
anliegen und andererseits sich federnd an radial über die Reibfläche der Druckplatte
hinausreichenden Nocken abstützten.
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Diese Blattfedern sind überaus diffizile Teile, da sie hinsichtlich
der verwendeten Materialien und ihrer Dimensionierungen aufgrund einer optimalen
Kompromißlösung herzustellen sind, da vielfältige, einander oft wiedersprechende
Forderungen erfüllt werden müssen. So z. B. müssen Blattfedern, wie sie in der US-PS
3 213 991 gezeigt sind, über den gesamten Arbeitsbereich der Kupplung eine ausreichende
Lastwechselzahl gewährleisten und weiterhin über diesen Arbeitsweg eine ausreichende
Abhubfederkraft, die jedoch wiederum nicht zu groß bemessen sein darf, da die Abhubkraft
der Anpresskraft der Tellerfeder entgegenwirkt. Aufgrund der Raumverhältnisse sind
jedoch diese Blattfederelemente gegen Verformungen überaus anfällig und z. B. bei
einer über die zulässige Ausbiegung hinausgehenden Ausbiegung verformen sich die
Blattfederelemente, wodurch die Abhubkraft soweit reduziert werden kann, daß der
Abhub der Druckplatte von der Reibscheibe nicht mehr gewährleistet ist und somit
die Kupplung ausfällt.
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Aus diesem Grunde ist es durch die US-PS 3 489 256 bereits bekannt
geworden, Reibungskupplungen mit sogenannten Abhubbegrenzern zu versehen, und zwar
sind am Deckel Niete oder aufgenietete Bügel vorgesehen, für die an der Druckplatte
eigens angeformte Gegenanschläge in Form von radialen Nocken vorgesehen sind.
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Diese Maßnahme erfordert jedoch einen erheblichen zusätzlichen Aufwand
und darüberhinaus - z. B. bei der Verwendung aufgeklebter anstatt aufgenieteter
Beläge bei Kupplungsscheiben - sind diese Niete oder Bügel platzmäßig meist nicht
mehr unterzubringen.
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Aus diesem Grunde werden stattdessen oftmals sogenannte Montagebügel
verwendet, die bei der Montage der Kupplung wirkungsmäßig derart zwischen Druckplatte
und Deckel eingesetzt werden, daß dadurch die axiale Verlagerung der Druckplatte
gegenüber dem Deckel nur bis zu einem bestimmten Maß zugelassen wird. In vielen
Fällen sind die Montagebügel so angeordnet und/oder ausgebildet, daß sie beim Montieren
der Kupplung auf das Schwungrad einer Brennkraftmaschine von selbst herabfallen
bzw. entfernt werden müssen.
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Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß beim Ausbau der Kupplung,
z. B.
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zum Zwecke des Auswechselns der Kupplungsscheibe, die Blattfedern
überdrückt werden und die Kupplung somit unbrauchbar wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bisher
bekannten Konstruktionen und Methoden zu vermeiden und Reibungskupplungen zu schaffen,
bei denen bei geringstmöglichem Aufwand das axiale Auswandern der Druckplatte gegenüber
dem Deckel über einen bestimmten Weg hinaus und das damit verbundene Verformen der
Blattfedern vermieden wird, und bei denen solche Beschädigungen auch bei unsachgemäßer
Handhabung während des Fertigungs-Montage-Ablaufes, des Transportes, z. B. durch
Stöße, nicht auftreten können.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der bei den bisher
bekannten Anschlagmitteln erforderliche Aufwand erheblich reduziert werden kann,
wenn nämlich gemäß der Erfindung das Merkmal, daß - wie an sich bekannt - einerseits
die Tellerfeder bei Erreichen ihrer, dem maximal zulässigen Bewegungsweg der Druckplatte
entsprechenden Stellung, an dem Deckel zur Anlage kommt, mit dem weiteren Merkmal
kombiniert wird, nämlich daß weiterhin in die Bewegungsbahn von an der Druckplatte
vorgesehenen zusätzlichen Anschlägen, Gegen-Qnschlagbereiche hineinragen und daß
die Gegenanschlagbereiche an einem der anderen Kupplungsbauteile, wie dem Deckel
vorgesehen sind und daß beide, nämlich der über die Tellerfeder wirksame und der
an der Druckplatte vorgesehene, zusätzliche Anschlag, zumindest annähernd auf gleichem
axialen Weg der Druckplatte mit ihren Gegenanschlägen zur Anlage kommen.
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Die zusätzlichen Anschläge brauchen daher entweder lediglich derart
schwach dimensioniert zu werden, daß sie das bei unsachgemäßer Handhabung der Kupplung
- was z. B. durch unbeabsichtigtes Fallenlassen erfolgen kann- auftretende Ausschwingen
der Druckplatte gegenüber dem Deckel verhindern, um somit Verformungen der Blattfedern
im wirksamen Federbereich nicht aufkommen zu lassen, ober aber es können ohnehin
vorhandene Mittel zur Bildung der Anschläge und, der Gegenanschläge herangezogen
werden, was naturgemäß den geringsten Aufwand erfordert. Gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung können die zusätzlichen Anschläge - die, wie bereits erwähnt, relativ
schwach dimensioniert und daher preiswert sein können - über die gleichen Befestigungsmittel
an der Druckplatte festgelegt sein, über die auch die Blattfedern an der Druckplatte
befestigt sind.
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Hierfür kann sich in besonders einfacher Weise z. B. ein Blechplättchen
eignen, welches gemeinsam mit den Blattfedern an der Druckplatte vernietet sein
kann und welches in einem derartigen Abstand von einem Gegenanschlag am Deckel vorgesehen
sein kann, daß beide Anschläge zumindest annähernd bei gleichem axialen Weg der
Druckplatte wirksam werden.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindungen
können die zusätzlichen Anschläge durch die Blattfedern selbst gebildet werden,
was den weiteren Vorteil mit sich bringt, daß keine zusätzlichen Elemente hergestellt
und montiert zu werden brauchen. Für den letzterwähnten Fall kann es von besonderem
Vorteil sein, wenn die Blattfederelemente - auf der ihren Befestigungspunkten am
Deckel abgekehrten Seite ihrer Befestigungspunkte an der Druckplatte -je eine über
diesen Befestigungspunkt abstehenden Bereich, z. B. in Form einer Verlängerung aufweisen,
der ein am Deckel vorgesehener Gegenanschlag gegenüberliegt. Damit liegt die als
Anschlag an der Blattfeder vorgesehene Verlängerung außerhalb des für den Druckplattenabhub
wichtigen und empfindlichen, federnden Bereiches der Blattfedern.
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Diese Verlängerungen der Blattfedern können gegebenenfalls zusätzlich
durch mit aufgenietete Plättchen verstärkt werden, und zwar dadurch, daß derartige
Plättchen, z. B. oberhalb oder unterhalb der Blattfedern aufgenietet sind.
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Unabhängig von der Ausführung der zusätzlichen, auf der Druckplatte
vorgesehenen Anschläge, z. B. unabhängig davon, ob verlängerte Bereiche der Blattfedern
alleine oder mit Zusatzplättchen oder aber derartige Plättchen alleine als Anschlag
verwendet werden, kann es vorteilhaft sein, wenn - im normalen Drehsinn der Kupplung
betrachtet - diese Anschläge hinter den Befestigungsstellen
an
der Druckplatte, z. B. an einem über den Reibdurchmesser hinausragenden Nocken,
vorgesehen sind, und - in Umfangsrichtung - mit möglichst geringem Abstand die Gegenanschläge
vorgesehen sind. Die Gegenanschläge, die, wie bereits erwähnt, am Deckel angeformt
sein können, können durch Ausnehmungen in der mehr oder weniger zylindrisch verlaufende
Deckelwandung gebildet sein, oder aber durch Anformungen in diesen Wandteilen. Eine
besonders einfache und vorteilhafte Ausführungsform kann sich ergeben, wenn die
Gegenanschläge dadurch gebildet werden, daß der für die Befestigung der Kupplung
am Schwungrad einer Brennkraftmaschine ohnehin am Deckel vorgesehene Randbereich
zur Bildung der Gegenanschläge herangezogen wird. Hierfür kann dieser Randbereich
Unterbrechungen aufweisen oder Anformungen, die in Richtung. auf den Anschlag verlaufen,
z. B. also die überstehenden Blattfederbereiche derart untergreifen, daß zumindest
annähernd gleichzeitig bzw. auf gleicher axialer Höhe der Druckplatte, bei der durch
die Anlage der Tellerfeder am Deckel sich ergebenden axialen Stellung der Druckplatte
gegenüber dem Deckel die überstehenden Blattfederbereiche an den Gegenanschlägen
zur Anlage kommen.
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Weiterhin kann es, unabhängig von der Ausbildung der Anschläge bzw.
der Gegenanschläge, um auf alle Fälle ein Beschädigen,z. B. ein Verbiegen derselben
durch die die Kraft der Tellerfeder zu verhindern, bzw. einen Kraftabbau an der
Tellerfeder über zu früh anliegende zusätzliche Anschläge, besonders zweckmäßig
sein, wenn - bezogen auf den axialen Weg der Druckplatte - die Tellerfeder bereits
an ihrem Gegenanschlag zur Anlage kommt, während sich der zusätzliche Anschlag noch
in geringer Entfernung von seinem Gegenanschlag befindet.
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Anhand der in den Figuren 1 - 3 gezeigten Kupplung sei eine Ausführungsvariante
der Erfindung näher erläutert.
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Dabei zeigt Figur 1 eine teilweise dargestellte Kupplung in Ansicht,
Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Figur 1 und Figur 3 eine Ansicht
in Richtung des Pfeiles III der Figur 1.
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Eine Tellerfeder 1 ist in an sich bekannter Weise über nicht näher
bezeichnete Widerlager kippbar an einem Deckel 2 befestigt und abgestützt und belastet
eine Druckplatte 3 in Richtung eines Pfeiles 4, und zwar in Richtung auf eine nicht
näher dargestellte Kupplungsscheibe. Deckel 2 und Druckplatte 3 sind über Blattfederelemente
5 miteinander verbunden, und zwar ist das - im normalen Drehsinn entsprechend dem
Pfeile 6 betrachtet -voreilende Ende über Niete 7 am Deckel befestigt und das nacheilende
Ende über Niete 8 an einem über die Reibfläche radial vorstehenden Nocken 9.
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Es sei angenommen, daß die gezeichnete Stellung der Tellerfeder in
Figur 1 derjenigen Stellung entspricht, die sie einnimmt, wenn die Kupplung über
den Befestigungsrand 10 am Schwungrad einer Brennkraftmaschine befestigt ist, und
zwar bei neuen Reibbelägen der Kupplungsscheibe. Zum Ausrücken der Kupplung muß
die Tellerfeder in die strichliert gezeichnete Stellung 1 a verschwenkt werden,
wodurch die Druckplatte 3, die durch die Kraft der Blattfedern 5, die
der
Anpresskraft der Tellerfeder entgegengerichtet ist, um den entsprechenden Weg der
Tellerfeder abhoben wird in die strichliert gezeichnete Stellung 3 a.
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entsprechendl Es sei angenommen, daß für die Kupplung ein Verschleißweg
entsprechend der strichpunktiert dargestellten Lage 3 b der Druckplatte an der Kupplung
zur Verfügung steht, was der strichpunktiert gezeichneten Stellung 1 b der Tellerfeder
entspricht. In dieser Stellung ist der äußerste Wert des Arbeitsbereiches der Kupplung
erreicht und die Tellerfeder legt sich an einem Gegenanschlag 2 a des Deckels 2
an, wodurch auch die im normalen Betrieb und bei den normalen Belastungen vorkommende,
äußerste axiale Stellung der Druckplatte definiert ist, und damit auch die auftretende
maximale Durchbiegung der Blattfederelemente 5.
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Es kann nun in einigen Fällen, nämlich insbesondere bei unsachgemäßer
Handhabung der Kupplung, - z. B. wenn die Kupplung aus der Hand gleitet und aufschlägt
- vorkommen, daß die Druckplatte 3 noch weiter in Richtung des Pfeiles 4 ausschwingt,
wodurch die Federn 5 überdrückt und verformt werden, so daß nicht mehr die ausreichende
Rückstellkraft in Ausrückrichtung, nämlich in Richtung des Pfeiles 11 vorhanden
ist und die Kupplung dann nicht mehr ausrückt.
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Um derartige Fehler zu vermeiden, ist im Ausführungsbeispiel - in
bezug auf die normale Drehrichtung 6 der Kupplung - das nacheilende Befestigungsende,
also das dem Nocken 9 zugeordnete Befestigungsende der Blattfedern 5 auf der dem
voreilenden Befestigungsende, nämlich dem Niet 7 abgekehrten Seite des Nockens 9
mit
einer Verlängerung 12 versehen, die als Anschlag einem Gegenanschlag 13 gegenüberliegt.
Der Gegenanschlag 13 ist dem Befestigungsrand 10 der Kupplung zugeordnet bzw. als
eine an diesem vorgesehene Unterbrechung ausgebildet, wobei Anschlag 12 und Gegenanschlag
13 in einem derartigen axialen Abstand voneinander vorgesehen sind, daß sie zumindest
annähernd auf der gleichen axialen Höhe, nämlich zumindest annähernd in der Stellung
3 b der Druckplatte, gegeneinander zur Anlage kommen, bei der auch die Tellerfeder
1 in ihrer Stellung 1 b an dem Deckel zur Anlage kommt.
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Zweckmäßig kann es jedoch sein, wenn - bezogen auf den axialen Weg
der Druckplatte - die Tellerfeder 1 zumindest nicht später, vorzugsweise jedoch
um einen geringen Betrag eher an ihrem Gegenanschlag 2 a zur Anlage kommt, als der
weitere Anschlag 12 mit seinem Gegenanschlag 131 also dann, wenn die Tellerfeder
bereits am Gegenanschlag anliegt, noch ein geringer axialer Abstand zwischen Anschlag
12 und Gegenanschlag 13 vorhanden ist, so daß mit Sicherheit gewährleistet ist,
daß die Kraft der Tellerfeder nicht bereits vor Erreichen der maximalen axialen
Lage der Druckplatte, also des maximalen Verschleißweges, durch die entgegengerichtete
Kraft der Blattfeder bereits abgebaut wird bzw. daß die Blattfedern durch die Kraft
der Tellerfeder nicht verbogen werden. Weiterhin ist dadurch die Montage der Kupplung
erleichtert.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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So z. B. könnte die Verlängerung 12 durch ein in entsprechender axialer
Höhe der Kupplung am Nocken 9 aufgenietetes Plättchen ausgebildet sein oder aber
ein Plättchen zusätzlich zu den überstehenden Bereichen 12 befestigt sein, oder
der Anschlag könnte durch einen Anguß am Nocken 8 gebildet sein oder es könnte der
z. B. am Kupplungsdeckel angeformte Gegenanschlag die Druckplatte oder die Nocken
9 untergreifen.
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Weiterhin kann je nach der Ausgestaltung und/oder der Anordnung der
Blattfedern bzw. Ausgestaltung der Kupplung der zusätzliche Anschlag, z. B. durch
einen Bügel oder eine bügelförmige Anformung an den Blattfedern ausgebildet sein,
die mit entsprechenden, z. B.
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am Deckel angeformten Gegenanschlägen zumindest annähernd zur gleichen
Zeit zur Anlage kommen, zu welcher auch die Tellerfedern sich an entsprechenden
Gegenanschlägen des Deckels anlegt.