DE2812148A1

DE2812148A1 - Zur elastischen uebertragung von drehmomenten dienende kupplungseinrichtung

Info

Publication number: DE2812148A1
Application number: DE19782812148
Authority: DE
Inventors: Marvin D Johns
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1977-03-28
Filing date: 1978-03-20
Publication date: 1978-10-05
Also published as: JPS53120036A; IT1102142B; IT7848609A0; AR216317A1; GB1577307A; MX147248A; US4093054A; AU3423378A; BR7801877A; FR2385940A1; ES467989A1; AU516766B2; CA1088006A; IN149526B; ZA781562B; NL7803235A; SE7803396L

Description

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DR.-ING. R. DÖRING - 5 - DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

DANA CORPORATION P.O.Box, Toledo, Ohio 43697 / USA

"Zur elastischen Übertragung von Drehmomenten dienende Kupplungseinrichtung"

Die Erfindung betrifft eine zur elastischen Übertragung von Drehmomenten dienende Kupplungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Kupplungseinrichtung dieser Art sind im großen Umfange in Gebrauch insb. in Anwendungsfällen bei Schwerfahrzeugen oder Schwermaschinen. Sie erfordern gewisse nachgiebige Einrichtungen, um die Übertragung von Stoßen oder Vibrationen zu verhindern oder zu dämpfen, während sie gleichzeitig als eine Einrichtung dienen, um eine zuverlässige Antriebsverbindung zwischen den Elementen der Kupplungseinrichtung zu gewährleisten.

Mit dem Anstieg der Kapazität neuerer und größerer Dieselmaschinen werden die übertragenen Drehmomentbelastungen so groß, daß die üblichen Arten von nachgiebigen Einrichtungen

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nicht zufriedenstellend verwendet werden können, um Torsionsbelastungen und Resonanzschwingungen in solchen Maschinen zuverlässig zu absorbieren.

Es sind Versuche gemacht worden, um dieses Problem durch Umgestaltung der Elemente der Kupplungseinrichtung zu überwinden, sodaß zusätzliche Sätze von nachgiebigen Elementen eingebaut werden können, welche in Reihe geschaltet wirksam werden können. Zusätzlich sind verschiedene Federgestaltungen in der Vergangenheit ausprobiert worden. Aus dem einen oder anderem Grund haben sich diese Einrichtungen jedoch nicht als zufriedenstellend erwiesen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung diese Schwierigkeiten der üblichen Kupplungseinrichtungen zu vermeiden und eine Kupplungseinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß einerseits eine zuverlässige Übertragung der Drehmomente ermöglicht wird, während trotz sehr hoher Belastungen eine zuverlässige Dämpfung auftretender Schwingungen oder Stoßbeanspruchungen sichergestellt ist. Dabei soll gewährleistet werden, daß die dämpfende Aufnahme der unerwünschten Belastungen bei einfachem Aufbau erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

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Der "bei der Kuppltmgseinrichtung nach der Erfindung verwendete Tellerfederstapel umfaßt eine Vielzahl von geführten schalenförmigen Scheiben, die in einer von mehreren wählbaren Stellungen zwischen den miteinander zu verbindenden rotierenden Elementen der Kupplungseinrichtung angeordnet ist. Zumeist werden auf einem Teilkreis mehrere solche Tellerfederstapel vorgesehen.

Diese Anordnung ist auch bei den modernen außerordentlich starken Dieselmotoren geeignet und bietet einen sehr bequemen und einfachen Aufbau und ermöglicht zusätzlich ein sehr einfaches Ersetzen des Tellerfederstapels, um entweder anderen Anforderungen genüge zu tun durch Stapel anderer Eigenschaften oder um einen fehlerhaften Tellerfederstapel zu ersetzen.

Aufgrund der eigentümlichen Eigenschaften einer schalenförmigen Scheibe, insb. ihrer symmetrischen Gestalt geben diese Scheiben eine gleichförmige Lastverteilung über 360 °. Die Anordnung eines Stapels von solchen Scheiben bedeutet, daß der kombinierte Druck zwischen den aufeinanderfolgenden Scheiben an allen Punkten exakt der gleiche ist. Das Ergebnis ist ein gleichförmiger Druck, milker Folge, daß die schalenförmigen Scheiben sich gleichförmig abnutzen und daher eins besonders lange Lebensdauer besitzen. Weiterhin kann die Lastausbiegkurve dieser schalenförmigen Scheibe leicht eingestellt werden, um vorgegebene Beträge an Reibung zwischen aneinandergrenzenden Scheiben bei deren Ausbiegung zu ermöglichen. Zusätzlich kann

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der Ausbiegewiderstand vergrößert oder verkleinert werden. Dies kann durch entsprechende Überwachung der Dicke oder durch die Anordnung der schalenförmigen Scheibe entweder in Reihenschaltung, in Reihen/Parallel-Schaltung oder in gerader Parallelanordnung erreicht werden. Die Lebensdauer der Einheit wird verlängert, wenn man Führungseinrichtungen vorsieht, um die schalenförmigen Scheiben zuverlässig zu führen. Eine besonders einfache Führungseinrichtung besteht in im Inneren des Stapels angeordneten stangenförmigen oder stabförmigen Führungselementen. Eine andere vorteilhafte Führungseinrichtung besteht in einem teleskopartigen nachgiebigen zweiteiligem Gehäuse, das den Stapel einschließt.

Aufgrund dieser Ausbildung wird eine verbesserte elastische Verbindung für eine Kupplungseinrichtung erhalten. Die Kupplungseinrichtung läßt sich mit wenigen Mitteln leicht an die gewünschten Anwendungsfälle und Verhältnisse auch im Rahmen von sehr weit unterschiedlichen Maschinenlastanforderungen einstellen, um die Drehmomentübertragungseigenschaften in genauer Weise über Bereiche kontrollieren zu können, die weit über die Bereiche der bisherigen bekannten Vorrichtungen hinausgeht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

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Es zeigen:

Pig. 1 eine teilweise gebrochen dargestellte Stirnansicht der angetriebenen Scheibe einer Kupplung, welche nachgiebige Einrichtungen enthält, die nach der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind.

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Scheibe nach Fig. 1, wobei der Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 geführt ist.

Fig. 3 in größerem Maßstabe eine Stirnansicht ähnlich der nach Fig. 1, wobei Teile weggebrochen und Teile entfernt dargestellt sind, um deutlicher die arbeitsmäßige Beziehung zwischen den Elementen der Anordnung zu zeigen.

Fig. 4 in größerem Querschnitt die nachgiebige Einrichtung und die zugehörigen Teile, wobei der Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3 geführt ist.

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Führungseinrichtung, die bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird.

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Fig. 6 a, 6 b und 6 c ahnliche Ansichten wie Fig. 3, wobei jedoch abgewandelte Ausführungsbeispiele gezeigt sind·

Fig. 7 einen Querschnitt durch den oberen Bereich einer weiteren Ausführungsform einer Kupplungsvorrichtung mit der nachgiebigen Einrichtung nach Fig. 1 bis 5.

Fig· 8 einen Ausschnitt in vergrößertem Maßstäbe, ähnlich der Darstellung in Fig. 2 mit einem abgewandelten Abdeckeleaent«

Fig. 9 in größerem Maßstabe eine Stirnansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Druckplatte.

In der bevorzugten Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist diese in Verbindung mit einer durch Kupplung angetriebene Scheibeneinrichtung gezeigt. In einer anderen Ausführungsform kann die gleiche Kupplungsvorrichtung in Verbindung mit zwei axial in Fluchtung liegenden Wellen wiedergegeben werden.

Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen und insbesondere auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 4. Die allgemein mit 10 bezeichnete Kupplungsvorrichtung weist verbesserte nachgiebige Elemente in Form einer Mehrzahl von in Uafangsriehtung angeordneten Tellerfederstapeln 12 auf· Die Tellerfederstapeln 12 dienen zur Herstellung einer Antriebs- und Dämpfungsverbindung zwischen rotierenden Elementen der Kupp-

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lungsvorrichtungc Diese umfaßt eine innen angeordnete Nabe 14 und eine äußere Reibscheibe 16_O Die Kupplungsvorrichtung 10, die Nabe 14 und die Reibscheibe 16 bilden eine kupplungsgetriebene Scheibeneinrichtung des Typs, der dazu dient, Drehmoment zwischen der Antriebsmaschine und des Getriebes eines Fahrzeuges zu übertragen.

Die Nabe 14 weist eine innen mit Keilnuten versehene Bohrung 15 auf, die das äußere Ende der Eingangswelle des nicht gezeigten Getriebes in üblicher Weise aufnehmen kann. Die Reibungsscheibe 16 ist mit üblichen Reibbelägen 18 versehen, die auf entgegengesetzten Seiten einer ringförmigen Stützplatte angeordnet sind. Die Reibbeläge 18 sind geeignet, um zwischen Antriebselementen einer durch die Maschine angetriebenen Kupplungseinrichtung (nicht gezeigt) in einer allgemein bekannten Weise eingeklemmt zu werden«

Wie am besten aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist die Nabe 14 zur Herstellung einer positiven Antriebsverbindung zwischen der Nabe 14 und der äußeren Reibungsscheibe 16 einstükkig mit einem sich radial erstreckenden ringförmigen Flansch 22 versehen, der in Umfangsrichtung verteilt mehrere in gleichen Abständen angeordnete und nach außen gerichtete Zähne 24

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umfaßt. Diese Zähne 24 greifen in einer Mittelstellung zwischen mehrere von zusammenwirkenden und nach innen gerichteten Zähnen 26 ein und werden zwischen diesen normalerweise gehalten, die an der Innenseite der Stützplatte 20 vorgesehen sind. Die Zähne 24 und 26 sind so ausgebildet, daß sie eine begrenzte relative Drehbewegung zwischen der Nabe 14 und der Stützplatte 20 gegen den Widerstand der Tellerfederstapel 12 gestattet« Die begrenzte relative Drehbewegung führt zu einer Leerwegverbindung, die dazu dient, daß die Tellerfederstapel 12 anfänglich Stoßbelastungen und Torsionsvibrationen absorbieren oder verhindern, während sie anschließend eine positive Antriebsverbindung zwischen der Nabe 14 und der Scheibe 16 durch Eingreifen der Zähne 24 und 26 ermöglichen.

Um die Tellerfederstapel 12 so anzuordnen, daß sie zuverlässig ihre Funktion ausüben können, sind zwei im Abstand angeordnete ringförmige Abdeckelemente 28 auf der Nabe 14 vorgesehen, so daß sie in überlappender Beziehung dem inneren Abschnitt der Stützplatte 20 zu liegen kommen. In Fluchtung stehende Taschen 30 und 32 in den Abdeckelementen 28 und der Stützplatte 20 dienen Jeweils zur Aufnahme eines Tellerfederstapels 12. Insbesondere sind die Abdeckelemente 28 im

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gegenseitigen Abstand auf entgegengesetzten Saiten des radialen Flansches 22 der IfeTb© 14 angeordnete Ihr innerer Abschnitt ist am Flansch 22 durch, m@hrer@ in Uafangsriohtyng verteilte Ni©~ ten 33 befestigte

Di© Stützplatte 20 der getriebenen Soheibe 16 liegt guisehen den Abde©k@l©m©iiteia 28_o Ein© Mehrzahl ψοά Yerstirluags©l©ji©n~ ten 34₉ von denen drei gezeigt ®ind_s sind mit einer Reihe von Nieten 35 auf einer Soit® d©r Platte 20 befestigt» Die Stiltsplatte 20 imß. dio ¥©sOtörlamgssl©a®nt© 54 füllan im Tfosemtli=· ca©n 'den ®sial©n Rann guiseliea. d©a AM@ek©l©m©atea 28 aias_o Di© Y©rstirkrangSGl©Meato 34 oind ringfSrmig aiasgQbildGt und axmSJb.@rnd gleieho Bareteiesser im ¥Grgl©i©la sn den Ab=

28_o Bqo Xem@s»o ö©r Toraturlnaagseleasnte 34 lot g<, äaB aaeii ism©a §@rieht©tQ ZStoo 26 vorg di© id@ntis©h ait 4©n Zwisten auf dor IsmesaoQite d©r 0 Qnsg©feildQt©t sindο

Iso der bisherigem !©sehreitaig ist ele^tlieh₀ daB di© Wabo 14 raid dio Abd©ek©l©ffl©ntG 28 d^irch Miot©n 33 %u oinor otarroa Eiahoit mitoinaM©!⁵ irorbimdsa oiad vmä oinQ firohbaro Haboaoiaheit bildon₀ Ia amliehGr Woioo oiad öi© Sttitoplatton 20 der getriebaaea Soh©ib© 16 %ma öio YeristörkimgDölQQGat© 34 otarr Bit <ä©r MiGtQ 35
s©ait sin© starr© drehbar© S©h©lbQnoiah©it₀

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lto die zuvor erwähnte begrenzte relative Drehbewegung zu ermöglichen, die zwischen der Nabe 14 und der getriebenen Scheibe als Ergebnis der Leerwegverbindung auftritt, sind die Abdeckelemente 28 mit in Umfangsrichtung langgestreckten Öffnungen versehen, in die die entgegengesetzten Kopfabschnitte der Niete 35 vorspringen. Die Öffnungen 37 besitzen eine solche Größe, daß sie das notwendige Spiel für die Kopfabschnitte der Nieten gestatten, wenn die Tellerfederstapeln 12 zusammengepreßt werden, wobei eine Antriebeverbindung hergestellt wird oder während die Tellerfederstapel 12 als Mittel dienen_f um die Übertragung von Stößen oder ¥ibr«tionen zwischen d*n rotierenden Elementen der Kupplungsvorrichtung zu »bsorbieres. oder zu verhindern«,

ünt-fes⁵ Bs2ugn«Jtesi esi Fig_G 1 bis 3 wird ämi^MMip tMO di© in axial*:= Richtung in IPlrasfetusg steheMss £f.«sa®n 30 Ms 31 in U9ü iVMeek»XfeB*!Tuei2 20 wi& €?.€£* StsÄspl&öt® 20 usd den ¥eretSrkiaigfisleaents^ ?& Α&ίΐ&!Σ& in Ifefssgsriefetung verteilt und in STfisaietriecher Weise in ÄbstMnden in Bezug *uf den umfang de« Planss-fee« 22 aer !feb© 14 ssgeorönGo üind, DI® TasofeeB in d«n Äbt«ck«l#m«nt#n 2S und di© Tesohen 32 in ä«r Stützplatt« 20 und In den ?eretärkisn$e«leaieit«ja 34 beetehea, wi« mm besten au* Fig« 3 hervorgeht I« wesentliches «lu§ ideisti- sehen öffnungen die entcn-reckensi geformt sind, tse die Stftpsl 12 £^feeiaasE su lioisieiic WIs ©ϊϊ£ Fiß_o 2 inerirorgefet werden

tcpGl 12 Ια £ϊϊ FlesEitSig c-dcLendeia Taschsn

und 32 durch kurze gekrümmte nach innen gerichtete Lippen 40 gehaXten₉ die ©n den außenseitigen Abschnitten der Taschen 30 der Abdeckeleraente vorgesehen sind_o Die gekrümmte Gestalt der Lippen 40 erstreckt sich in Richtung aufeinander 2U₉ um sich eng an den Umfangsabschnitt des Tellerfederstapels anzupassen^ so daß sie als Mittel dienen_p um arbeitsmäßig den Stapel 12 an Tellerfedem innerhalb der in Fluchtung stehenden Taschen 30 und 32 zu halten_o

Jeder Tellerfederstapel 12 besteht mus einer Vielzahl von ringförmigen scheibenartigen ünterlegteilen 44 ₉ swei ringförmigen Druckplatten 48 _p sowie einer Führungseinrichtung^ um diese in zusammengebauter Stellung innerhalb der Taschen 30 und 32 zu halteno Die schalenföraigen Scheiben 44 besitzen eine zentral® Öffnung 46 ₉ welche im wesentliches ia Flmehtung mit sentralten Öffnungen 50 in den Druckplatten 48 @tehen_o Im bevorzugten Ausführungsbeispiel bildet die Fühnmgseinrich-= tung einen langgestreekten und zusammendrückbaren Federstift 52_O Unter Bezügnatae auf Fig_o 5 ist ersichtlich^ daß der Stift 52 ein Stück nachgiebigen Metallbleches umfaßt^ das in Fora eines hohlzylindrisehen Teils ©ufgewickalt ist₉ uobei die Längsränder sich überlappen^ so daß eine radiale ZusaameEigi©·= hung und Dehnung des Stiftes möglich ist (Rollfederstift)_o IM die gewünschte Funktion eu ©rhalt@n_p ragt der F©d©rstift 52 gemäß Fig„ 4 durch Öffnungen 46 in d©n schalsiaföraigen

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ben₅ wobei die äußeren Enden Kit Reibimgssitz innerhalb der öffnung 50 in den Druckplatten 48 eingreifen« Der unbelastete Durchmesser der Fsderstifte 52 ist geringfügig größer als die lichte- innere tieite der- öffnung SG der Druckplatten₉ sodaß die Eiidabsohnitte des Federstiftes 52 sine -/orae stimmte Vorspannung innsrhalc der öffnungen 50 erzeuger^ die ausreicht_P um die zugehörigen DriK5irpIa'fcts2i 4S «ηώ die dor-ron unterstützten sclialenför-Biigen Scheiben 44 in konzentrischer Arbeitsstellung suein-

¥is angedeutet dienes die Sellerfsdsrstapel 12 dasu, um sin® Anti'ieos» tmä Dänipfungsverbinawiig zwischen der Nabe 14 und der Eeicsoiieics 16 au Mlcisn_o Zu diesem Zweck sind die Tascnen 30 ir* Deoke-lteilen 2G und 32 in der Stützplatte 20 und den ¥ersletsenten 34 Eit einander ©ntgegsswsisenden und zur 70s D^uokkräftsn dienenden Seitenwänden 53 in den Taschen 3u "^srselien land mit sntgegengegetzten dTOckaufnenmenden Wänden 54 in den Taschsn 32 ifers®Iien_s In der normalen Rune™ stellungj das heißt dann, wenn die Hab® 14 und die Scheiben kein Erehmojsent übertragen« stallen cü3 Taschen 30 und 32 in Fluchtung, wo&ei sich die schaleaför-aigan Scheiben 44 unter einer gewissen Druckspannung bsfinden₃ Di® in entgsgengasetzten Richtungen weisenden Druckplatten 43 liegen gegen den Druckwänden 53 und 54 an, Bei der "/or-riehtung nach der vorliegenden Erfindung il'Q&n geisiS Fig_a 4 dann^ wenn die Antriebskraft von der Haos 14 auf die ReiDschsibe 16 übertragen wird oder umgek ehr ti öl'' SsitsEiSnde 53 is. clen Taschen 30 der Afedeckelemente

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eine Kraft auf das Ende des Tellerfederstapels 12 aus₅ und zwar über ihren Angriff an der Druckplatte 48_o Eine kontinuierliche Ausübung von Kräften führt dazu_p daß die schalenförmigen Schei= ben 44 einen zusammengepreßten Zustand annehmen., Dies hat zur Folge j, daß die Druckplatte 48 von den benachbarten Wänden 54 der Taschen 32 wegbewegt x-xird» Wenn die Antriebskraft von der Reibscheibe 16 zur Nabe 14 übertragen wird;, vrird die Druck-= platte 48 durch die Seitenwand der Taschen 32 aufgegriffen und von der angrenzenden Wand 53 der Tasche 30 x*/egbewegtc Das Um= gekehrte dieses Vorganges findet statt an dem entgegengesetzten Ende des Tellerfederstapels 12» Aufgrund ihrer Funktion sind die Druckplatten 48 ausreichend gehärtet₉ um eine harte Abnutzungsfläche darzubieten^ die den auf die Flächen ausgeübten Drücken standhalte

Unter besonderer Bezugnahme auf den Tellerfederstapel 12 in den Figo 1 bis 4 ist ersichtlich„ daß die schalenförmigen Scheiben 44 eine gleichförmige Gestalt aufweisen und in Reihen/Parallel= Anordnung vorgesehen sind₉ ΐ/obei einzelne Gruppen aus einzelnen oder mehreren entgegengesetzten ineinandergeschachtelten Scheibenpaaren bestehen„ Die konkaven Seiten der abwechsslndan Gruppen weisen in entgegengesetzt® Richtungen und erzeugen damit einen doppelten konvexen Raus zwischen gsder Gruppe, um ein Spiel für die nachgiebige Bewegung der schal©nförmigen Scheiben su ermöglichen,.

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Eine aitGr-natiire FilfemsgseisE'Ielitiing Ist In Fig* 6a gezeigt. Diese bestellt aus ©Insr- zylindrischen Stange, die aus nicht metallischem Material hergestellt ist_e DIa Stange 52 weist einen äußeren Burohassser auf₉ der- dnreii die Öffnungen 4β in des. schalenförraigen Scheiben 44 greift uad eng an die Innendurchmesser der öffnungen 50 In d®ia Druckplatten 4-3 angepaßt ist* B^;ircli enge Führung dsr Dr-uekplattsxi 48 auf der Stange werden eile Elemente in koassatrisolisr* Besiehung gehalten.

In Qiner Kupplung de? bsojIiE'Iefoenen Δτ-t kaHäi die schwindigkeit leicht laodlflaier-t w©r-d®a tin versshiedenen Anforderungen zu gsiiügs:ic So kann beispielsweise eine Absenkung erreicht werdsnj, lnAon lssb d@a Tsll©pfsöerstap@l 12 In der Welse aiicrdiietj, \ils da2 Ia FIg₉ 6o g©EsIgt Ist_o Die Zahl der soiLalenforaiges. öoöalbsa 44 ist bei dlssar Ausführisagsforsi ver= mindert uiid die Sehslbos sind Iei SgpIq gsstapelt,, Ua den norsialsK. Reim in dee Sasslisa 30 vma 32 g©p übliohea Einrichtung aiisnufüüLIo»:, Ist 3^ lediglich notiieiaälgp sasätsllolie Platten

oder acr;o:-;aja4elto PlattG-L

±G± ist

BIo^g bostoliit -zma

gQia_o Ia ώΐΘ3βί2 ims= ai.iflalertG Fiüiruags olaor syliE.arisch®n₉

Öffnungen 50a von vermindertem Durchmesser eingreifen, die in den modifizierten Druckplatten 48^! vorgesehen sind_o Um der Bewegung des mittleren Abschnittes 72 der Führungsstange 70 Rechnung zu tragen«, wenn die schalenförmigen Scheiben 44 zusammengepreßt vrerden_s ist die innere Fläche jeder Druckplatte 48' mit einer Gegenbohrung 76 gleich dem Durchmesser des mittleren Abschnittes 72 versehen,, Bei Druckspannungen kann also der mittlere Abschnitt 72 in die Gegenbohrungen oder Senkbohrungen 76 eintreten,, ohne die Wirkung des Tellerfederstapels 12 zu beeinträchtigen

Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist in Figo 6c ifiedergegeben» Diese zeigt eine äußere Führungseinrichtung für den Tellerfederstapelο In diesem Stapel sind die schalenförmigen Scheibchen in paralleler Reihe zur Vergrößerung der Belastung angeordnete Die Führungseinrichtung besteht aus zwei entgegengesetzten teleskopartigen ₃ zyiinderförmigen Buchsen 80 und 82_O Aufgrund ihrer Funktion ist es notxirendig₉ wenigstens die End= bereiche der Gehäuse 80 und 82 zu härten₉ soweit dies© an den Seitenwänden 53₉ 54 der Taschen 50 und 32 anliegen= In dieser besonderen Ausführungsform sind Druckplatten 88 an jedem Ende des Stapels 12*° vorgesehen und besitzen einen Durchmesser ₉ der es gestattet j, daß die eine Druckplatte 88 innerhalb der Bohrung des inneren Gehäuses 82 gleiten kann₉ wenn eine Druckkraft auf den Tellerfederstapel 12 ^{s a} wirksam ist_o

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Eine Weiter abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt. In dieser ist eine geringfügie modifizierte Drehkupplung 100 gezeigt, die zwischen einer von der Maschine angetriebenen Kurbelwelle 102 und der Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Die Kupplung 100 weist eine innere Nabe 114 auf, die mit Keilnuten versehen ist, um die Eingangswelle 104 aufnehmen zu können. Sie trägt außerdem eine äußere ringförmige Scheibe 116, die antriebsmäßig mit der Kurbelwelle 102 durch eine Antriebsplatte 106 verbunden ist. Die Antriebsplatte 106 weist einen radial nach innen ragenden Montageflansch 108 auf, der mittels Nieten 110 an dem Verbindungselement 112 befestigt werden kann, welches seinerseits auf die Kurbelwelle 102 aufgekeilt ist. Ein sich radial erstreckener äußerer Montageflansch 117 ist ebenfalls an der Antriebsplatte 106 vorgesehen und mit dem Umfangsabschnitt der Scheibe 116 durch Nieten 118 verbunden. Auf diese Weise wird rotierende Antriebskraft von der Kurbelwelle 102 durch die Antriebsplatte 106 auf die Kupplungsvorrichtung 100 und von dieser auf die Eingangswelle 104 des Getriebes übertragen.

Bei dieser Ausführungsform ersetzt die ringförmige Scheibe 116 die Reibscheibe 16 des ersten Ausführungsbeispiels. Abgesehen von diesem Unterschied sind die übrigen Bereiche identisch und brauchen daher nicht weiter beschrieben zu werden.

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Weitere Modifikationen können an den Abdeckelementen 28 '^f' vorgesehen sein. So können die Haltelippen 40 eliminiert werden, sodaß die Federstapel 12 in Taschen 30''' in ähnlicher Weise in den Abdeckgliedern gehalten werden, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Hier ist der Tellerfederstapel 12 innerhalb der Tasche 30 mit Hilfe von schräg angeordneten Flächen 30' gehalten. Die Höhe der Taschen ist etwas kleiner als der Durchmesser der schalenförmigen Scheiben 44 und der Druckplatten 48, sodaß diese Flächen verhindern, daß die Teile herausfallen können.

Die Zahl der Scheiben und/oder Druckplatten kann geändert werden, um verschiedenen Belastungsanforderungen Rechnung zu tragen. Auch kann es in bestimmten Anwendungen wünschenswert sein, zusätzliche Einrichtungen vorzusehen, um zu verhindern, daß die Tellerfederstapel 12 innerhalb der Taschen 30 aufgrund übermäßiger Vibrationen rotieren. Ein Verfahren hierzu ist das gemäß Fig. 9. In diesem sind einstückig an jeder Druckplatte 48 Flügel oder Arme 90 vorgesehen, die nach außen ragen,, Die Abdeckelemente 28 sind mit ähnlichen ausgeklinkten Abschnitten versehen;, in welche diese Arme eingreifen,, sodaß eine Relativbewegung in Umfangsrichtung vermieden wird,,

Wie dies allgemein bekannt ist_s werden die Durchmesseränderungen der Federscheiben bei Belastung durch entsprechenden Freiraum zwischen der äußeren Führungsfläche in den Taschen und dem

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Umfang der Scheiben kompensiert.

Aus dem vorstehenden wird deutlich, daß die schalenförmigen Scheiben in Reihe gestapelt werden können, parallel zueinander oder in Anordnungen in kombinierten Parallel/Reihen-Anordnungen, um den gewünschten Federwiderstand und die gewünschte Amplitude zu erhalten, womit verschiedenen Anforderungen Rechnung getragen werden kann.

Die Wirkungen der Stapelung von identischen schalenförmigen Scheiben in Reihe führt in einer Zunahme der Ausbiegung in direktem Verhältnis zu der Anzahl der Scheiben, die verwendet wird, wobei die Belastung die gleiche bleibt, wie bei einer einzigen Scheibe. Bei identischen schalenförmigen Scheiben die parallel zueinander angeordnet sind, ist die Wirkung die, daß die Belastung im Verhältnis zu der Anzahl der verwendeten Scheiben zunimmt. Eine Kombination von verstärkter Belastung und verstärkter Ablenkung wird erhaltenöurch einen Scheibenstapel bei dem eine Reihen/Parallel-Anordnung verwendet wird.

Wie erwähnt erfordern die schalenförmigen Scheiben im Stapel Führungseinrichtungen, um ein seitliches Ausweichen unter der Belastung zu vermeiden. Die Führungseinrichtungen können innerhalb des Tellerfederstapels angeordnet wanden, wie dies in Fig.1 bis 6b gezeigt ist oder außerhalb, wie dies in der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 6c erkennbar ist.

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Leerseite

Claims

5296 Γ PATENTANWÄLTE 9ft 191 /Ω DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN Ansprüche

1., Zur elastischen Übertragung von Drehmomenten dienende Kupplungseinrichtung, insb. im Antriebsweg von Kraftfahrzeugen, insb. Schwerfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nabe (14) und eine demgegenüber begrenzt drehbewegliche Scheibe (16) miteinander in Fluchtung stehendetaschenförmige Ausnehmungen (30,32) mit imt Abstand angeordneten Seitenwänden aufweisen, in die als nachgiebige Verbindungseinrichtung ein Tellerfederstapel (12) so eingelegt ist, daß seine Stirnenden an den Seitenwänden der in Fluchtung stehenden Taschen angreifen.

2. Kupplungseinrichtung nach Anspruc 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungseinrichtung (52) vorgesehen ist, mittels der der Tellerfederstapel (12) in den in Fluchtung stehenden Ausnehmungen (30,32) gesichert ist.

3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2₅ dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Druckplatte (48) zwischen jedem Ende des Tellerfederstapels (12) und den Seiten (53,54) der taschenförmigen Ausnehmungen (30,32) vorgesehen ist.

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4. Kupplungseinrichtungnach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tellerfederstapel (12) mehrere schalenförmige Scheiben (44) aufweist, welche miteinander in Fluchtung stehende Ausnehmungen (46) besitzen, daß die Druckplatten (48) in Fluchtung mit den Öffnungen in den Scheiben stehende Ausnehmungen (50) besitzen, und daß die Führungseinrichtung (52) durch die Öffnungen (46) der Federscheiben ragen und die Endabschnitte unter Reibung in die Öffnungen (50) der Druckplatten (48) eingreifen.

5. Kupplungseinrichtungnach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung ein zusammendrückbarer Federstift (52) ist.

6. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung ein zylindrischer Stift (60) ist.

7. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die Öffnungen (50) in den Druckplatten eine geringere Weite aufweisen als die Öffnungen (46) in den Scheiben (44) und der zylindrische Stift einen mittleren Abschnitt (72) aufweist, der mit den Ausnehmungen (46) in den Scheiben (44) und mit Abschnitten (74) von vermindertem Durchmesser mit Reibung in die Öffnungen 50' der Druckplatten 48' eingreifen.

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8. Kupplungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (2) entgegengesetzt weisende teleskopartige napfförmige Gehäuseteile (80,82) umfaßt, welche den Tellerfederstapel 12'' umschließen.

9. Kupplungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tellerfederstapel (12) eine Vielzahl von schalenförmigen Scheiben aufweist die in Reihe gestapelt sind.

10. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch g e kennz eichnet, daß der Tellerfederstapel eine Vielzahl von schalenförmigen Scheiben umfaßt, die parallel zueinander gestapelt sind.

11. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch g e kennz eichnet, daß der Tellerfederstapel eine Vielzahl von schalenförmigen Scheiben aufweist, die in einer Parallel/Serienfolge orientiert sind.

12. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Flansch (22) der Nabe (14) zwei Abdeckelemente (28) befestigt sind, welche über eine begrenzte Drehleerwegverbindung mit der Scheibe (16) verbunden sind und welche die der Nabe (14) zugeordneten taschenförmigen Ausnehmungen (30) aufweisen.

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13. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehleerwegverbindung zwischen radial weisenden und mit entsprechendem Umfangsspiel ineinandergreifende Kupplungszähne an der Scheibe (16) und an der Nabe (14) bzw. deren Flansch (22) gebildet ist.

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