DE2736492A1 - Vorrichtung zur daempfung von drehschwingungen, insbesondere fuer kupplungsscheiben - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-IN G. H. FINCKE DIPL.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER

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Or. FM» ■ lehr- ftoaoar ■ · MOndtan S · MOMaralr·«· Mopp.no. a 781 - Case KH* in dar Antwort angab·» Beschreibung

der Firma SOCIETE ANONYME FRANCAISE DU FERODO

Paris / Frankreich

betreffend

"Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen, insbesondere für Kupplungsscheiben".

Priorität: 13. August 1976 - FRANKREICH

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen, mit zwei koaxial und gegeneinander in den durch einen bestimmten Drehwinkelbereich festgesetzten Grenzen gegen die Wirkung federnder Elemente verdrehbar angeordneten Teilen, nämlich einem Teil, der einen Nabenflansch enthält, und einem anderen Teil, der

ORIGINAL INSPECTED

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zwei FUhrungsscheiben enthält, von denen jeweils eine auf jeder Seite des genannten Nabenflansches angeordnet ist und die untereinander durch Abstandsbolzen verbunden sind, die parallel zu der Achse der Gesamtanordnung verlaufen und deren Enden durch jeweils eine der genannten FUhrungsscheiben geführt und auf sie hinab ungebördelt oder gestaucht sind, wobei die genannten federnden Elemente meistens von Federn gebildet sind, die in Aufnahmen untergebracht sind, die dazu in die genannten Führungsscheiben und in den genannten Nabenflansch geschnitten sind.

Die Erfindung bezieht sich in erster Linie, jedoch nicht ausschließlich, auf den Einbau eines derartigen Drehschwingungsdämpfers in eine Kupplungsscheibe mit sogenannter schwingungsdämpfender Nabe, insbesondere für Kraftfahrzeuge .

Hie an sich bekannt, trägt in einer solchen Kupplungsscheibe der eine sie bildende Teil eine Reibscheibe, die an ihrem Rand mit Reibbelägen auf beiden Seiten versehen ist und die zwischen zwei drehfest mit einer Welle, in der Praxis mit einer Antriebswelle, verbundenen Organen einklemmbar ist, während der andere Teil mit einer Nabe starr verbunden ist, die mit einer anderen Welle, in der Praxis mit einer Abtriebswelle, fest verbindbar ist.

Bislang sind die die Führungsscheiben einer solchen Kupplungsscheibe verblndenen Abstandsbolzen allgemein als zylindrische Bolzen mit Kreisquerschnitt ausgeführt worden.

Es wurde aber bereits vorgeschlagen, den Abstandsbolzen eine Form zu geben, bei denen sie in ihrem Korpusabschnitt zwischen den von ihnen zu verbindenden Führungsscheiben einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt mit insge-

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samt in Richtung der begrenzenden Kreislinie der genannten FUhrungsscheiben grösserer Erstreckung im Vergleich zu der Erstreckung in radialer Richtung dieser FUhrungsscheiben aufweisen sollten, beisDielsweise einen Rechteckquerschnitt, dessen Längsachse in Richtung der Tangente an eine Kreislinie der FUhrunqsscheiben verliefe, an denen die Abstandsbolzen angebracht sind.

Da die fraglichen Abstandsbolzen ihre Wirkung im wesentlichen in dieser Kreislinienrichtung ausüben, hat diese Bauweise den Vorteil, bei einem gegebenen Querschnitt der Abstandsbolzen den Platzbedarf in Richtung des Scheibendurchmessers herabsetzen zu können und damit unter sonst gleichen Bedingungen innerhalb der Kupplungsscheibe in radialer Richtung Raum freizugeben, so daß andere für eine derartige Kupplungsscheibe erforderliche Elemente leichter untergebracht und/oder der erforderliche Durchmesser dieser Kupplungsscheibe vermindert werden kann.

Die tatsächliche Ausführung derartiger Abstandsbolzen mit anderem als Kreisquerschnitt, die nachstehend der Einfachheit halber als flache Abstandsbolzen bezeichnet werden sollen, erwies sich jedoch als schwierig.

Schwierigkeiten ergaben sich vor allem deswegen, weil das üblicherweise als Nieten bezeichnete Festlegen der Enden der Abstandsbolzen bislang üblicherweise den gesamten Endquerschnitt dieser Enden erfaßte und daher das Aufbringen einer hohen Niet- oder Stauchkraft erforderte, die die Knickfestigkeit der Abstandsbolzen, die ihr ausgesetzt sind, übersteigen und zu einer unerwünschten Verformung der Abstandsbolzen zwischen den Führungsscheiben, die sie verbinden sollen, führen konnte.

Aus diesem Grunde ist bis heute praktisch keine der handele-

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üblichen drehschwinqungsgedämpften Kupplungsscheibennaben tatsächlich mit flachen Abstandsbolzen mit durch Nieten befestigten Enden ausgerüstet.

Der Erfindung liegt allgemein die Aufgabe zugrunde, eine industriell herstellbare Ausführungsform einer derartigen Kupplungsscheibe zu entwickeln.

Die Erfindung gibt in erster Linie eine Lösung für diese Aufgabe in Form einer Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen, insbesondere für Kupplungsscheiben etwa der obenbeschriebenen Art, und die Lösung besteht darin, daß nur ein Teil von mindestens einem der beiden Enden der Abstandsbolzen, die an der Vorrichtung vorgesehen sind, umgebördelt oder gestaucht ist.

Die Erfindung sieht ferner ein für das Umbördeln oder Stauchen des Endes eines derartigen Abstandsbolzens geeignetes Werkzeug vor, dessen Besonderheit darin liegt, daß sein Bördel- oder Stauchende mindestens zwei Finger aufweist, die voneinander durch einen Ausschnitt getrennt sind.

Das umbördeln oder Stauchen der Enden der Abstandsbolzen einer derartigen Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen beeinflußt nur einen Teil des Endquerschnitts eines solchen Endes eines Abstandsbolzens.

Daraus folgt, daß unter sonst unveränderten Bedingungen insbesondere auch bei gleichem aufgebrachten Druck für die Herstellung der geforderten Stauchverbindung, die durch den Vorgang hervorgerufene Beanspruchung verringert wird, so daß sie der Knickfestigkeit der dieser Beanspruchung unterworfenen Abstandsbolzen angepaßt ist.

Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung werden

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lediglich die in Kreislinienrichtung liegenden Abschnitte des Endes eines Abstandsbolzens umgebördelt oder gestaucht.

Es hat sich herausgestellt, daß dieses vereinfachte Befestigungsverfahren in der Praxis auch ausreichend ist (praktisch infolge der lokalen Verdickung an den Enden der dem Verfahren unterworfenen Abstandsbolzen, um das Spiel zu beseitigen, das ursprünglich zwischen diesen Enden und den zugehörigen Durchlässen in den FUhrungsscheiben erforderlich war, um die Enden leicht in die Durchlässe einsetzen zu können, und daß es im Betrieb einen ausreichend sicheren Zusammenhalt in Umfangsrichtung zwischen den genannten Abstandsbolzen und den FUhrungsscheiben trotz der Dreh- und/ oder Kippbeanspruchungen, denen diese Abstandsbolzen ausgesetzt sind, gewährleistet.

Mit anderen Worten gesamt: Es scheint für eine gute Halterung der Abstandsbolzen in Umfangsrichtung besonders zweckmässig zu sein, dann, wenn es sich um flache Abstandsbolzen handelt und das Umbördeln oder die Stauchung der Abstandsbolzen auf einen Teil der genannten Enden beschränkt wird, das Umbördeln oder Stauchen an den in Kreislinienrichtung liegenden Abschnitten dieser Enden vorzunehmen.

Die Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachstehenden, mehrere AusfUhrungsbeispiele der Erfindung erläuternden Beschreibung in Verbindung mit den schematisch gehaltenen Zeichnungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 einen Teil der Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe mit Dämpfungsnabe;

Fig. 2 einen Axialschnitt durch die Kupplungsscheibe, geschnitten längs der gebrochenen Linie XI-II in

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Fig. 1;

Fig. 3 in grösserem Maßstab das in Fig. 1 von einem Kästchen III umschlossene Detail dieser Figur, nämlich das umgebördelte Ende eines der Abstandsbolzen, die an der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe vorgesehen sind;

Fig. 4 einen Schnitt längs einer Kreislinie, die in Fig.3 durch IV-IV angedeutet ist;

Fig. 5 eine Ansicht (unter Fortlassung einiger Teile) eines bei der erfindungsgemäßen Kupplungsscheibe verwendbaren Abstandsbolzens vor dem ümbördeln des Abstandsbolzens;

Fig. 6 eine Draufsicht auf diesen Abstandsbolzen in Richtung des Pfeils VI in Fig. 5;

Fig. 7 eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht mit dem Stauchwerkzeug zum Ümbördeln oder Stauchen des betreffenden Endes des gezeigten Abstandsbolzens;

Fig. 8 einen Querschnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7;

Fig. 9 bzw. 10 eine den Fig. 3 bzw. 7 entsprechende Ausführungsvariante .

Bei dem gezeichneten AusfUhrungsbeispiel weist die Kupplungsscheibe insgesamt eine Nabe 10 mit an ihrer Innenfläche vorgesehenen Keilnuten 11 auf, durch die sie drehfest mit einer Welle verbunden wird, während sie an ihrem äusseren Mantel einen Nabenflansch 12 trägt, je eine Füh-

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rungsscheibe 13 beiderseits des Nabenflansches 12, die untereinander durch Abstandsbolzen 14 verbunden sind, die parallel zu der Achse der Gesamtanordnung verlaufen und deren Enden 15 jeweils durch eine der Führungsscheiben 13 an dazu vorgesehenen Durchbrechungen 16 hindurchgeführt und nach unten auf die Führungsscheiben gebördelt oder gestaucht sind, ferner eine Reibscheibe 18, die fest mit einer der FUhrungsscheiben 13 verbunden ist und an ihrem Rand auf jeder Scheibenseite Reibbeläge trägt, und schließlich federnde Elemente zwischen den Führungsscheiben 13 und dem Nabenflansch 12.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel bestehen diese federnden Elemente, wie an sich bekannt, aus zwei Gruppen Federn 20Λ, 2OB, und zwar zwei Federn 2OA und vier Federn 2OD, die tangential in Aufnahmen angeordnet sind, die zum Teil von in dem Nabenflansch 12 angebrachten Fenstern 21Λ, 21B und zum Teil von in den Führungsscheiben 13 angebrachten Fenstern 22A, 22B gebildet werden.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind die beiden Federn 2OA einander entgegengesetzt wirkend angeordnet, und mit ihrem einen Ende liegen sie in der Ruhestellung der Kupplungsscheibe an dem Nabenflansch 12, mit dem anderen Ende an den Führungsscheiben 13 an.

Demgegenüber liegen die Federn 2OB mit ihren Enden in Ruhelage der Kupplungsscheibe nur an den Führungsscheiben 13 an, weil die entsprechenden Fensteröffnungen 21B des Nabenflansches 12 in Umfangsrichtung eine Ausdehnung haben, die die Ausdehnung der Fenster 22B der Führungsscheiben 13 übertrifft, und weil die Fenster 21B in beiden Kreisbogenrichtungen über die Fenster 22B hinausragen. Wird dann die Reibscheibe 18 in Richtung des Pfeils F in Fig. 1 be-

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wegt, so wird die Nabe 12 nur über eine einzige der Federn 2OA in Drehung versetzt; diese Feder wird zusammengedrückt, die andere wird gedehnt, bis das in Drehrichtung vorhandene Spiel zwischen den als Aufnahme für die Federn 2OB dienendenFenstern 21B und 22B aufgezehrt ist; dann addiert sich die Wirkung der Federn 2OB zu der Wirkung der genannten Federn 2OA.

Solche Anordnungen sind an sich bekannt und sollen nicht näher beschrieben werden.

Dasselbe gilt hinsichtlich der Reibmittel, die unter anderem zwischen den beiden gegeneinander verdrehbaren Teilen, die die Kupplungsscheibe bilden, angebracht sind, nämlich einerseits der Teil, den der Nabenflansch 12 darstellt, und andererseits der Teil, der von den FUhrungsscheiben 13 und der Reibscheibe 18 gebildet wird.

Wie die Fig. 5 und 6 erkennen lassen, besteht jeder Abstandsbolzen 14 der beschriebenen Kupplungsscheibe aus einem passend gestanzten Plättchen.

Ein Abstandsbolzen 14 besitzt einen mittleren Schaftteil 24 von etwa rechteckigem Querschnitt, und im Vergleich zu dem Schaftteil sind die beiden umzubördelnden Enden 15 schmaler ausgeführt, so daß an dem Schaftteil 24 beiderseits der Enden 15 Schultern 25 entstehen.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind die Umrißlinien des Schaftteils 24 dieses Abstandsbolzens in ihrem Mittelabschnitt jeweils mit einem abgerundeten Ausschnitt 26 versehen.

Zum Umbördeln eines solchen Abstandsbolzens wird er mit seinen Enden 15 in die dazu in den Führungsscheiben 13 vor-

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gesehenen Durchbrechungen 16 geführt, bis die entsprechenden Schultern25 gegen diese FUhrungsscheibe stoßen, wie es in Fig. 15 für eines dieser Enden schematisch gestrichelt dargestellt ist.

Wenn dieses Einstecken ohne Schwierigkeiten erfolgen soll, ist es, wie auch gezeichnet, praktisch erforderlich, ein gewisses Spiel J zwischen den Enden 15 eines Abstandsbolzens 14 und den Durchbrechungen 16 in den Führungsscheiben 13, in die diese Enden eingeführt werden sollen, um das gesamte Ende herum vorzusehen.

Jedenfalls wird aber jeder Abstandsbolzen 14 zwischen den Führungsscheiben 13, die er miteinander verbinden soll, so angebracht, daß sein Querschnitt in tangentialer Richtung gegenüber der Umrißlinie der FUhrungsscheiben, an denen er sich befindet, verlängert wird.

Gemäß der Erfindung erfolgt das Umbördeln oder Stauchen eines Endes 15 eines Abstandsbolzens 14 mittels eines Werkzeugs 30 (Fig. 7 und 8), dessen Bördelstempel 31 in zwei Finger 32 unterteilt ist, zwischen denen sich ein Ausschnitt 33 befindet.

Wie an sich bekannt ist, und hier nicht näher erläutert werden soll, wird auf ein derartiges Bördelwerkzeug ein Druck ausgeübt, der geeignet ist, es in Richtung auf die entsprechende Führungsscheibe 13 der Kupplungsscheibe parallel zu deren Achse zu drücken, wobei die Kupplungsscheibe auf eine Unterlage gelegt wird, die einen Gegendruck ausübt.

Wegen des Ausschnitts 33 oder der Ausnehmung, die das erfindungsgemäße Bördelwerkzeug 30 besitzt, werden nur die Randabschnitte 35 des Endes 15 des bearbeiteten Abstandsbolzens 14 bei dem Bördelvorgang erfaßt, den dieses Werkzeug

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ausübt (vgl. Fig. 1, 3 und 4).

Zwischen den Randabschnitten 35 bleibt das Ende 15 jedes Abstandsbolzens 14 unverändert, so daß dieses Ende radial verlaufende Absätze 36 anstoßend an die Randabschnitte 35 erhält.

Dort, wo die Randabschnitte 35 der Enden 15 eines Abstandsbolzens 14 erzeugt sind, ist das ursprünglich zwischen einem solchen Ende und der Durchbrechung 16 der Führungsscheibe 13, in die der Abstandsbolzen gebracht worden war, vorhandene Spiel wegen der lokalen Verbreiterung, die dieses Ende sowohl in Umfangsrichtung wie in radialer Richtung bei dem Stauchvorgang erfahren hat, aufgezehrt.

Wo demgegenüber der Börde1- und Stauchvorgang sich an einem derartigen Ende 15 nicht ausgewirkt hat, ist das radiale Spiel noch vorhanden.

Nach der in den Fig. 9 und 10 wiedergegebenen AusfUhrungsvariante, sind die Finger 32 des Bördelwerkzeugs 30 an ihren einander gegenüberliegenden Enden mit Ausschnitten 38 versehen, die so geformt sind, daß die umgebördelten Randabschnitte 35 der Enden 15 der Abstandsbolzen 14, auf die dieses Bördelwerkzeug angesetzt wurde, jeweils eine Abschrägung 39 aufweisen; bei einer derartigen Ausführung des Werkzeugs läßt sich das gestauchte Material besser in Richtung auf die entsprechende Führungsscheibe 13 verdrängen.

Natürlich «ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen und gezeichneten Ausführungsformen beschränkt, sie umfaßt vielmehr alle Ausführungsvarianten.

Zwar ist es, wie oben ausgeführt, empfehlenswert, die ver-

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einfache Stauchung gemäß der Erfindung vorzugsweise an den Randabschnitten der umzubördelnden Enden der betreffenden Abstandsbolzen vorzunehmen, jedoch ist das keine unabdingbare Forderung.

Gemäß der Erfindung reicht es aus, wenn nur ein Abschnitt jedes Endes der fraglichen Abstandsbolzen umgebördelt ist, unabhängig davon, welcher Abschnitt eines solchen Endes bearbeitet wurde.

Nach einer in Fig. 5 durch eine gestrichelte Linie 50 angedeuteten Ausfiihrungsvariante kann der nicht umzubördelnde Teil des Endes eines Abstandsbolzens weggelassen werden.

Ein derartiges Ende behält also nur zwei kurze Lappen, und zum Bördeln kann dann ein einfaches flaches Werkzeug üblicher Art verwendet werden.

Es ist Übrigens, wenn es sich um flache Abstandsbolzen im Sinne der obigen Definition handelt, nicht erforderlich, daß die Abstandsbolzen im strengen Sinn eben sind, wie beim Stanzen aus einem Plättchen; sie können vielmehr auch insgesamt gebogen und/oder mit abgewinkelten Fortsätzen in Kreisbogenrichtung und/oder Rippen versehen sein.

Wenn auch die Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf eine Kupplungsscheibe mit Dämpfungsnabe, bei der die Reibscheibe an den Scheibenteilen angebracht ist, die die Führungsscheiben bilden, wobei die zugehörige Scheibe in dem Falle dann ein mit der zugehörigen Nabe starr verbundener Nabenflansch ist, beschrieben wurde, so gilt die Erfindung im übrigen auch für die abgewandelte Form, bei der sich die Reibscheibe an einem anderen drehbaren Teil einer derartigen

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Kupplungsscheibe befindet, z.B. demjenigen, der den Nabenflansch bildet, wobei dann die Führungsscheiben starr mit der zugehörigen Nabe verbunden sind; in jedem Fall sind die beiden fraglichen Teile gegeneinander entgegen der Wirkung von federnden Elementen, die die Drehverbindung der beiden Teile herbeiführen, in den Grenzen einer Drehschwingung um einen Winkel verdrehbar, der beisDielsweise durch die maximale Zusammendrückbarkeit der die federnden Elemente bildenden Federn in Kreisbogenrichtung und/oder durch einen Anschlag der die Führungsscheiben verbindenden Abstandsbolzen an den radialen Rändern der in den Führungsscheiben vorgesehenen Durchbrechungen bestimmt ist.

Für den Fall des gezeichneten Ausführungsbeispiels handelt es sich dabei um die für die Federn 2OA, 2OB der Kupplungsscheibe vorgesehenen Fenster.

Ausserdem können natürlich bei einer anderen Ausführungsform auch Fenster oder Ausnehmungen insbesondere für die Abstandsbolzen 14 vorgesehen werden, vor allem dann, wenn die Abstandsbolzen in an sich bekannter Weise an einem Rand von Führungsscheiben angeordnet sind, dessen Durchmesser größer ist als derjenige des Randes der Führungsscheiben, an denen die Federn 2OA und 2OB angebracht sind.

Allgemein ausgedrückt: die Erfindung ist an jeder Dämpfungsvorrichtung für Drehschwingungen anwendbar, die zwei koaxiale gegeneinander verdrehbare Teile mit zwischengeschalteten, in Umfangsreichtung wirkenden federnden Elementen der oben beschriebenen Art aufweist, wobei die bewegten Teile beispielsweise einzeln und unmittelbar mit zu kuppelnden Wellen starr verbunden sein können, und einer der Teile zwei Scheiben aufweist, die durch axiale Abstandsbolzen miteinander verbunden sind und unterschiedliche Momente aufzunehmen vermögen.

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Ferner können natürlich die beiden Enden eines die beiden Scheiben einer derartigen Vorrichtung verbindenden Abstandsbolzens gleichzeitig durch je ein Stauch- oder Bördelwerkzeug gestaucht werden.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, nur das eine Ende eines derartigen Abstandsbolzens umzubördeln oder zu stauchen, wenn das andere beispielsweise in einem Schlitz oder einer anderen Aufnahme angeordnet ist, die dazu in einer zugeordneten Führungsscheibe vorgesehen ist, sofern eine solche FUhrungsscheibe im übrigen in passender Weise axial gehalten ist.

Ansprüche t

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Leerseite

Claims (5)

1. 2736A92

   A 781

   A nsprüche

   ( 1.) Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen, mit zwei koaxial und gegeneinander in den durch einen bestimmten Drehwinkelbereich festgesetzten Grenzen gegen die Wirkung federnder Elemente verdrehbar angeordneten Teilen, nämlich einem Teil, der einen Nabenflansch enthält, und einem anderen Teil, der zwei Führungsscheiben enthält, von denen jeweils eine auf jeder Seite des genannten Nabenflansches angeordnet ist und die untereinander durch Abstandsbolzen verbunden sind, die parallel zu der Achse der Gesamtanordnung verlaufen und einen in Tangentenrichtung länglichen Querschnitt, beispielsweise einen Rechteckquerschnitt haben, und von deren beiden Enden mindestens eines durch die jeweils zugeordnete Führungsscheibe geführt und auf die Scheibe hinab umgebördelt oder gestaucht ist,

   dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Abschnitt (35) des genannten Endes (15) eines derartigen Abstandsbolzens (14) umgebördelt oder gestaucht ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die in Kreisrichtung liegenden Abschnitte (35) eines solchen Abstandsbolzens (14) umgebördelt oder gestaucht sind.

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3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, die In Kreisrichtung liegenden, umgebördelten oder gestauchten Abschnitte (35) eines Abstandsbolzens (14) je weils eine Abschrägung (39) aufweisen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß das umgebördelte oder gestauchte Ende (15) neben jedem seiner in Kreisrichtung liegenden Abschnitte (35) einen Absatz (36) aufweist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise bei einer Kupplungsscheibe angewendet ist.

   Für: SOCIETE ANONYME FRANCAISE DU FERODO

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