DE2742710C3 - Lamellen-Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lamellen-Reibungskupplung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs an

gegebenen Art.

Bei einer aus der DE-AS 1750748 bekannten Lamellen-Reibungskupplung sind zur Vermeidung einer Schiefstellung bzw. des Flatterns bzw, Taumeins bzw. Vibrierens der Lamellen die Innen- und Außenlamellen jeweils mit einer einzigen, sehnenartigen Abflachung versehen, die durch eine Materialwegnahme in dieser Zone der kreisringförmigen Lamellen erzeugt ist. Demzufolge wird bei hohen Drehzahlen eine Unwucht erzeugt, die dazu beitragen soll, daß sich die Lamellen senkrecht zur Kupplungslängsachse ausrichten. Infolge der Unwucht entsteht zwischen der Verzahnung der Lamelle und der Verzahnung der zugehörigen Kupplungsnabe der Abflachung diametral gegenüberliegend ein verstärkter Reibungsschluß, der die Ausrichtung der jeweiligen Lamelle begünstigt. Dabei ist es ungünstig, daß durch den infolge der Unwucht erzeugten, verstärkten Reibungseingriff zwischen den Verzahnungen der Lamellen und der Kupplungsnabe einer axialen Verschiebung der Lamellen eine relativ hohe Gegenkraft entgegensteht. Die damit verbundene Verzögerung beim Einrücken der Kupplung und beim Lösen der Kupplung stellt in manchen Anwendungsfällen einen echten Nachteil dar.

Aus dem Prospekt PdefD 813 der Firma Hoerbiger, Ausgabe März 1974, sind Außenlamellen bekannt, die über den Umfang verteilt sechs rechteckige Nuten besitzen, die in Umfangsrichtung beiderseits von einem Kreisbogenabschnitt von etwa der Breite der Nut begrenzt werden. Jeweils zwei der Kreisumfangsabschnitte werden durch eine gerade Abflachung verbunden. Somit ergibt sich ein angenähert sechseckiger Außenumfang der Außenlamelle. Eine konstruierte Kreislinie, die alle Nuten am Nutengrund tangiert, zeigt, daß die Abflachungen radial weiter außen liegen müssen, als die Nutgründe. Die Kreislinie definiert jedoch den größtmöglichen Außendurchmesser der Innenlamellen, die mit diesen Außenlamellen zusammenarbeiten können, da diese die in die Nuten der· Außenlamellen von außen eingreifenden Kupplungskeile nicht berühren dürfen. Zur Verwendung bestimmte Innenlamellen sind aus dem Prospekt PdefD 816, der Firma Hoerbiger, Ausgabe 1974, bekannt. Diese besitzen zwischen drei sehnenartigen Abflachungen stehende Nocken mit kreisbogenförmigem Umfang, die jedoch infolge der Konstruktion nicht mit den Abflachungen der Außenlamellen zusammenarbeiten können, und umgekehrt. Eine taumelnde Innenlamelle kann allenfalls mit ihren nockenförmigen Erhebungen gegen die Reibflächen der Außenlamellen schlagen. Dieser Effekt führt aber nicht zum Unterbrechen der Taumelbewegung, sondern nur zur Beschädigung der Reibflächen. Es ist anzunehmen, daß die gezeigten Lamellenformen von der Konstruktion der Kupplungsnaben abhängig sind und eine erleichterte Montage oder gegebenenfalls ein verringertes Trägheitsmoment der Lamellen zum Ziel haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lamellen-Reibungskupplung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei ausgerückter Kupplung trotz exakt gewuchteter Lamellen deren Flattern vermieden wird und die Lamellen in einer neutralen und kraftfreien Stellung gehalten werden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der im Oberbegriff Hes Anspruchs 1 beschriebenen Lamellenkupplung uurch die im Kennzeichen des Anspruchs formulierten Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung werden ausgewuchtete Lamellen geschaffen, die in axialer Richtung leicht auf ihren Verzahnungen verschoben werden können. Sobald eine Lamelle infoige einer Schrägstellung gegenüber der Kupplungslängsachse zu taumeln beginnt, geraten ihre vom kreisförmigen Umfangsverlauf nach innen abweichenden Umfangsabschnitte in unmittelbaren Eingriff mit dem unregelmäßigen Umfang der benachbarten Lamellen bzw. mit den nockenartigen Erhebungen des Flansches der Kupplungsnabe. Es er- ι ο geben sich bei einer derartigen Berührung viele rückstellende Kraftkomponenten für die taumelnde Lamelle, so daß deren Taumelbewegung sofort wieder korrigiert wird. Sollte es - was unwahrscheinlich ist - unter besonders ungünstigen Umständen zu einer Schrägstellung aller Lamellen kommen, so werden vom Kupplungsflansch selbst rückstellende Kraftkomponenten erzeugt, durch welche das Lamellenpaket wieder in die ordnungsgemäße Lage in senkrechte Ausrichtung auf die Kupplungsmittelachse gelangen.

Die Lamellen führen infolge des gleichmäßigen Eingriffs mit den Verzahnungen der Kupplungsnaben in der damit verbundenen, leichten Verschiebbarkeit in axialer Richtung zu einer schnell ansprechenden Lamellen-Reibungskupplung. Sofern sich eine oder mehrere Lamellen, z. B. bei Stillstand einer Kupplungsnabe, schrägstellen, werden sie bei neuerlicher Drehung in dem Moment der Berührung mit den benachbarten, sich drehenden Lamellen, wieder in die ordnungsgemäße Lage gezwungen. Dazu kommt als so sekundäre Wirkung, daß die vom Kreisbogenverlauf abweichenden Umfangsabschnitte eine merkbare Materialersparnis und ein geringeres Trägheitsmoment für jede Lamelle ergeben, wodurch sich die Leistungsfähigkeit der Kupplung erhöht. Der Herstellungsaufwand für die erfindungsgemäß ausgebildeten Lamellen und die Kupplungsnabe ist nur unwesentlich größer als bei exakt kreisringfömiger Ausbildung.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Sehnenartige Abflachungen am sonst kreisförmigen Umfang sind einfach und exakt herzustellen. Ungerade Anzahlen und unterschiedliche ungerade Anzahlen von Abflachungen nebeneinanderliegender Lamellen ergeben einen hohen Gleichförmigkeitsgrad bei Drehung und vermeiden Überlagerungen bei den Ausrichtimpulsen.

Anhand der Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Bruchstück eines Längsschnittes durch eine Mehrscheibenkupplung,

Fig. 2 einen Querschnitt, der im allgemeinen längs Linie 2-2 in Fig. 1 mit einem vergrößerten Maße vorgenommen wurde, und

Fig. 3 eine Explosionszeichnung in Perspektivansieht von den Teilen der Kupplung, die in Fig. 1 und 2 gezeigt sind.

In Fig. 1 wurde nur ein Teil einer Kupplung C gezeigt, wobei darauf hingewiesen wird, daß die Kupplung symmetrisch um ihre axiale Mittellinie aufgebaut bo ist. Die Kupplung umfaßt ein Zi.!ii.radieil G, das am Kupplungsgehäuse D befestigt ist, das Innennuten aufweist. Ein anderes Kupplungsteil in der Form einer Welle S weist eine Kupplungsnabe H auf, die an der Stelle 3 formschlüssig aufgezogen ist. Die Kupplungs- 05 nabe weist einen Scheibenabschnitt 4 und einen Nabenabschnitt 5 auf, der seinerseits mit axialen Nuten 7 ausgebildet ist. Die Kupplung weist auch einen herkömmlichen, hydraulisch betätigten Kolben P auf, der dazu eingerichtet ist, in Achsrichtung verschieb-Iich zu sein, um mit den alternativ angeordneten Kupplungsscheiben 15 und 16 auf bekannte Weise in Eingriff zu treten. Eine Feder 10 bewirkt das Wegschieben des Kolbens P von den Kupplungsscheiben, um ihre völlige Freigabe sicherzustellen und um ein Mitlaufen der Kupplung auszuschalten, wenn die Kupplung nicht in Eingriff sein soll.

Die an ihrer Außenseite mit einer Zahnung versehenen Scheiben 15 sind dazu eingerichtet, in die Innenvernutung der Trommel auf bekannte Weise einzugreifen. Die anderen, alternativ angeordneten Kupplungsscheiben 16 weisen ihre Zähne auf ihrem Innenumfang auf, und diese Zähne greifen in die Axialvemtitung 7 der Nabe ein, um hiervon angetrieben zu werden, was ebenfalls auf bekannte Weise geschieht. Die Kupplung ist in Fig. 1 in einer Stellung außer Eingriff gezeigt, in der keine Antriebskraft zwischen den alternativ versetzten Scheiben übertragen wird.

Wie eingangs erläutert, neigen oft die entgegengesetzt umlaufenden Kupplungsscheiben dazu, zu wakkeln oder als Taumelscheibe zu wirken, d. h. eine oder die andere von ihnen stellt sich schräg, d. h. sie nimmt eine Stellung ein, die nicht senkrecht zur Drehachse verläuft. Dieses Schrägstellen einer Scheibe wird letztlich angrenzende Scheiben veranlassen, ebenfalls eine schrägstehende oder wackelnde Stellung einzunehmen. Dieses Wackeln der Scheiben verursacht die Erzeugung von Wärme und anderer schädlicher Wirkungen, was zum möglichen Ausfall der Kupplung führt.

Die Kupplungsscheiben 15 und 16 weisen flache Abschnitte 25 und 26 auf, die entsprechend rund um ihren Umfang ausgebildet sind, wodurch eine diskontinuierliche, kreisförmige Außenoberfläche der Kupplungsscheiben vorgesehen wird. In ähnlicher Weise sind flache Oberflächen 24 am Scheibenabschnitt 4 der Nabe derart ausgebildet, daß die Oberflächen 24 und ihre dazwischenliegenden, teilweise kreisförmigen Abschnitte 28 als Nockenteile beispielsweise gegenüber der angrenzenden Scheibe 15 dienen. In ähnlicher Weise wirken die flachen Oberflächen 26 der Kupplungsscheiben 16 gegen die danebenliegenden Scheiben 15, und wenn sie gegen die danebenliegenden Scheiben angedrückt werden, veranlassen sie die Scheiben auszulaufen oder einem Eingriff ausgesetzt zu sein, wodurch das Taumeln beseitigt wird, anstatt daß zugelassen wird, daß nebeneinanderliegende Scheiben fortlaufen, glatt gegeneinander anzulaufen, beispielsweise dann, wenn sie nicht unterbrochene Umfangsoberflächen hätten.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weisen die mit Außenverzahnung versehenen Kupplungsscheiben 15 eine ungerade Anzahl flacher Oberflächen 25 auf, die hieran ausgebildet sind, und zwar fünf Oberflächen. Es wird auch darauf hingewiesen, daß die mit Innenverzahnung versehenen Kupplungsscheiben 16 eine ungerade Anzahl flacher Oberflächen aufweisen, die rund um ihren Umfang ausgebildet sind, deren Zahl sich von der Zahl flacher Oberflächen an der Scheibe 15 unterscheidet und beispielsweise größer ist. Beispielsweise weisen die Scheiben 16 sieben flache Oberflächen rund um ihren Umfang auf. Die Verwendung einer ungeraden Anzahl flacher Oberflächen und auch die Verwendung unterschiedlicher Anzahl flacher Oberflächen zwischen nebeneinanderliegenden

Scheiben ist, wie herausgefunden wurde, wirksam, um die Taumelbewegung der Scheiben abzubrechen und um zu verhindern, daß sich eine Taumelbewegung einstellt.

Die äußeren Umfangsflächen der Scheiben weisen keine kontinuierliche Oberfläche auf, und sie bilden statt dessen flache Abschnitte, die hieran ausgebildet sind, um als eine Reihe von Nocken zu wirken, die dazu neigen, die Platten in eine, neutrale oder kraftfreie Stellung zu treiben. Die Anzahl der Abflachun-

gen ist ungeradzahlig, und es ist eine unterschiedliche Anzahl in jedem Satz Scheiben vorgesehen, was weitei von den idealen Taumelscheibenbedingungen abbringt, die sonst vorliegen wurden. Wenn diese Scheiben gegeneinanderdrücken, während sie in entgegengesetzten Richtungen umlaufen, werden sie veranlaßt, gegeneinander anzustoßen oder miteinander in Eingriff zu treten, und sie sind daran gehindert, einfach nur glatt gegeneinander anzulaufen, wie sie es sonsl in einem Taumelbetrieb unternehmen würden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lamellen-Reibungskupplung, mit einer inneren Kupplungsnabe mit einer Außenverzahnung und einer äußeren Kupplungsnabe mit einer Innenverzahnung, mit alternierend angeordneten, kreisringähnlichen Innen- und Außenlamellen mit Innen- bzw. Außenverzahnung, die jeweils mit den Verzahnungen der Naben axial beweglich Ό aber undrehbar in Eingriff stehen, und am Außenumfang mindestens einen sehnenartigen, vom Kreisbogen abweichenden Umfangsabschnitt aufweisen, wobei eine der Kupplungsnaben einen Flansch besitzt, gegen den die Lamellen zum Ein- ι s rücken der Kupplung mittels eines Betätigungsorgans in axialer Richtung anpreßbar sind,dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Flansch (4) der inneren Kupplungsnabe (W) am Außenumfang eine Vielzahl unre-20 gelmäßig verteilter Abflachungen (24) aufweist, die jeweils paarweise mit dem dazwischenliegenden, nicht abgeflachten Flanschumfangsabschnitt nockenartige Erhebungen bilden,

b) daß die Innenlamellen (16) und die Außenlamellen (15) am Außenumfang mit einer Vielzahl von vom kreisförmigen Umfangsverlauf nach innen abweichenden Umfangsabschnitten (25; 26) versehen sind, und daß so die Abflachungen (24) des Flansches (4) und die Umfangsabschnitte (25,26) der Lamellen - bezogen auf die Kupplungslängsachse - in einer gemeinsamen Kreisringzone angeordnet sind. r>

2. Lamellen-Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsabschnitte (25,26) der Lamellen (15,16) von sehnenartigen Abflachungen gebildet sind.

3. Lamellen-Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (26) der Innenlamellen (16) jeweils paarweise mit einem dazwischenliegenden Kreisbogenabschnitt des Umfangs eine nockenartige Erhebung bilden.

4. Lamellen-Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine ungerade Anzahl von Abflachungen (24, 25, 26) am Außenumfang des Flansches (4) bzw. der Lamellen (15, 16). w.

5. Lamellen-Reibungskupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (26) an den Innenlamellen (16) in einer kleineren ungeraden Zahl vorgesehen sind, als die Abflachungen (24, 25) an den Außenlamellen π. (15) und dem Flansch (4).

6. Lamellen-Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Flansch (4) benachbarte Lamelle eine andere ungerade Zahl von Abflachungen aufweist, als der Flansch.