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Kupplungsscheibe
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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe mit-Tanenverzahnung,
bestehend aus einen Außenteil, an dem sich die Reibbeläge befinden und einem mit
dem Außenteil verbundenem dickeren Innenteil, das eine Verzahnung oder dgl. aufweist.
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Pür Kupplungsscheiben, wie sie im Schwermaschinenbau verwendet werden,
bestehen die Porderungen nach geringem Materialaufwand, niedrigem Trägheitsmoment
und hoher Belastbarkeit. Es sind Kupplungsscheiben bekannt, die aus einem dickwandigen
Rohling gefertigt sind, auf dem die Reibbeläge befestigt werden. Eine verhältnismäßig
große Dimensionierung der Blechdicke wird durch die Plächenpressungin der Innenverzahnung,
mit der die Kupplungascheibe mit einer Welle in Verbindung steht, notwendig. Einem
Aussohlagen infolge Sohwingungen ist entgegen zu wirken.
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Es besteht auch die Nöglichkeit, durch spanabhebende Bearbeitung aus
einem diokwandigen Rohling eine Kupplungsscheibe
herzustellen, die
im Bereich der mit einer Welle in Verbindung stehenden Verzahnung dickwandiger ist
als in dem die Reibbeläge tragenden Bereich. Ein solches Herstellungsverfahren ist
aber äußerst aufwendig und daher mit hohen Kosten verbunden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsscheibe zu
schaffen, die einfach und preiswert in der Herstellung ist, ein geringes Trägheitsmoment
aufweist, einen geringen Materialaufwand erfordert und dennoch hohe Kräfte zu übertragen
erlaubt. Außerdem sollen die Reibbeläge im Warm-PreB-Verfahren aufbringbar sein.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Kupplungsscheibe der eingangs
genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Außenteil mit dem Innenteil
durch-eine aus diesen Teilen gebildete unlösbare Fügeverbindung verbunden ist. Eine
besonders gute Fügeverbindung wird dann erreicht, wenn sie durch aus dem'Material
des Innenteils gebildete Bolzen hergestellt ist, die in Ausnehmungen des Außenteils
eingefügt sind. Eine andere Möglichkeit der Herstellung der Fügeverbindung ist durch
eine formschlüssige Ausgestaltung der zu verbindenden Randteile des Außen- und des
Innenteils gegeben. Schließlich kann die Fügeverbindung als Löt-, Schweiß-oder Klebeverbindung
ausgeführt werden.
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Das Innenteil kann ein Ring mit konstanter Dicke sein, der an seiner
der Mittelachse zugewandten Innenfläche eine Verzahnung hat. AndersartigeiformschlüssigeMitnahmemögliahkeiten,
wie Keilnuten oder dgl., sind ebenfalls anwendbar.
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Eine besonders günstige Befestigung des von einem Blech gebildeten
Außenteils an diesem Innen teil ergibt sich dadurch,
daß an der
Verbindungsstelle zwischen Innenteil und Außenteil das Außenteil zu einem den Innenteil
umschließenden Bord umgebogen ist, dessen Breite der Dicke des Innenteils entspricht.
Die so ausgebildeten Teile können durch eine Löt- oder Schweißverbindung äußerst
fest miteinander verbunden werden. Eine am Umfang gleichmäßig verteilte Eraftübertragung
zwischen Innenteil und Außenteil ist damit gewährleistet. Sofern das Außenteil nicht
aus einem Blech, sondern einem nichtmetallischen Material besteht, z.B. aus Kunststoff,
so kann die Fugeverbindungdurch Kleben erreicht werden.
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Am Außenteil können zur Erhöhung der Stabilität Lappen oder Sicken
angeformt sein, die sich gleichmäßig zwischen Reibbeläge und Innenteil verteilen.
Die Reibbeläge sind am Außenteil befestigt.
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Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die obere Hälfte einer Kupplungsscheibe in der Ansicht, Fig. 2 die in Pig.
1 dargestellte Kupplungsscheibe vergrößert im Querschnitt, Fig. 3 eine Kupplungsscheibe
mit mehreren Ausbildungsformen des Außenteils in der Ansicht, Fig. 4 die in Fig.
3 dargeXtellte Kupplungsscheibe vergrößert im Querschnitt, Fig. 5 und Fig. 6 eine
Kupplungsscheibemit einer formschlAssigen Verbindung zwischen Außen- und Innenteil
in
der Ansicht und im Querschnitt und Fig. 7 eine andere formschlüssige Verbindung
zwischen Außen-und Innenteil im Querschnitt.
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Die in Fig. 1 dargestellte Kupplungsscheibe 1 besteht aus einem aus
Metall hergestellten Innenteil 2, das relativ dick ist und der hohen Flächenpressung
an der Anschlußstelle zur Welle standhält und einem ebenfalls aus Metall gefertigten
Außenteil 3, auf dem die Reibbeläge 4 angebracht sind. Die am Außenteil 3 angeformten
Lappen 5 dienen als Ölschaufeln. In geringem Maße erhöhen sie auch die Stabilität
der Kupplungsscheibe 1. Das Innenteil 2 hat an der der Mittelachse 6 zugewandten
Innenfläche 7 eine Verzahnung 8. Die Fügeverbindung 9 zwischen dem Außenteil 3 und
dem Innenteil 2 wird durch Schweißen hergestellt. Hierfür ist der innere Rand des
Außenteils 3 zu einem Bord 11 umgebördelt. Das Außenteil 3 wird, wie in Fig. 2 sichtbar,
auf das Innenteil 2 aufgeschoben und dann werden beide Teile miteinander verschweißt.
Hierbei können verschiedene Schweißverfahren, wie Reibschweißen, Stumpfschweißen,
Punktschweißen u.a. angewendet werden. Im Ausfubrungsbeispiel wurde eine Schweißnaht
10 gelegt. Die Reibbeläge 4 sind mit Nuten 12 versehen. Die Dicke des Innenteils
2 ist mit b angegeben worden.
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Fig. 3 zeigt eine Kupplungsscheibe 1', bei der das Außenteil 13 mit
dem Innenteil 14 durch am Innenteil 14 befindliche Bolzen 15 verbunden ist. Zu diesem
Zweck sind am Außenteil 13, welches ebenfalls wie bei der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten
Kupplungsscheibe 1, aus einem dünnen Trägermaterial gefertigt ist, Ausnehmungen
16 vorgesehen, deren Durchmesser dem
Durchmesser der Bolzen 15 entsprechen.
Nachdem das Außenteil 13 auf das Innenteil 14 aufgesteckt ist, wird der überstehende
Teil der Bolzen 15 verformt. In dem in Fig. 4 dargestellten Querschnitt ist die
Ausführungder Bolzen 15 deutlich erkennbar. Das überstehende Ende 17 der Bolzen
15 wird etsprechend einer Nietverbindung durch Anwendung von Druck verformt. Am
Innenteil 14 kann außerdem ein Bund 18 vorgesehen sein, der eine exakte Zentrierung
des Außenteils 13 ergibt. Die auf dse Weise gebildete Fügeverbindung 22 ist einfach
herstellbar bei gleichzeitig besonders guter Kraftübertragung. Eine noch einfachere
Herstellung wird dann erreicht, wenn bei der Montage von Außen- und Innenteil das
Außenteil vorgefertigte Ausnehmungen hat, die als Extrudiermatritzen für die aus
dem Innenteil auszudrückenden Bolsen dienen.
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Zur Erniedrigung des Trägheitsmomenta und zur Kühlung können am Außenteil
13 Löcher 19 vorgesehen sein. Dieses ist in der im oberen Teil der Fig. 3 gezeigten
Ausführungsform dargestellt.
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Im unteren Teil der Fig. 3 sind radiale Sicken.20 åut der rechten
Seite und umlaufende horizontale Sicken 21 auf der linken Seite gezeigt. Die Sicken
dienen der Versteifung des Außenteils 19 und der olzufuhro In den Fig. 5 und 6 ist
eine Fügeverbindung 23 zwischen det Innenteil 24 und dem Außenteil 25 gezeigt, bei
der das Innenteil 24 auf seinem äußeren Band mit axial verlaufenden Nuten 26 versehen
ist. In diese Nuten 26 bzw. auf die daswisohan liegenden Erhebungen 27 wird der
entsprechend ausgebildete Bord 28 des Außenteils 25 ein- bzw. aufgeschoben. Das
Innenteil 24 ist dann mit dem Außenteil 25 zentrisch und verbrehsicher verbunden.
Damit die Teile 24 und 25 auch in axialer Richtung keinen gegenseitigen Verschiebungen
unterliegen, werden
die Erhebungen 27 mit Nuten 29 in Umfangsrichtung
versehen, in die die angrenzenden Bordteile eingedrückt werden.
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In der Fig. 6 ist diese Ausführungsform sichtbar gemacht.
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Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 7 ist das Außenteil 30 durch
ein Spritzverfahren mitaemInnenteil 31 verbunden. Das Innenteil 31 wird an seinem
Außenrand mit einer Rändelung 32 sowie mit einer Umfangsnut 33 versehen. Das Außenteil
30 wird an das Innenteil 31 angespritzt und danach mit den Reibbelägen 4 belegt.
Bei dieser Ausführungsform weist das Außenteil 30 einen Fuß 34 auf. Diese Fügeverbindung
35 ist besonders für Kupplungsscheiben geeignet, deren Außenteil aus Kunetstoff
besteht.
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Die neue Kupplungsscheibe hat den Vorteil, daß die Reibbeläge auf
die als Belagträger in sehr vielen Anwendungsfällen eingesetzten Blech- bzw. Stahllamellen
durch Warmpressenaufgebracht werden können. Bei Außenteilen aus dickerem Material,
die etwa gleich dick sind, wie die Innenteile ist dieses Verfahren nicht anwendbar.
Außerdem können die Teile vor ihrer Verbindung gesonderten Behandlungen unterworfen
werden. Z.B.
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ist es möglich, das Innenteil einer gesonderten Wärmebehandlung zu
unterziehen und die Verzahnung frei von Klebemitteln zu halten.