DE2923418A1

DE2923418A1 - Kupplungsscheibe

Info

Publication number: DE2923418A1
Application number: DE19792923418
Authority: DE
Inventors: Hilmar Goebel; Karl-Heinz Werner
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1979-06-09
Filing date: 1979-06-09
Publication date: 1980-12-11

Description

Kupplungsscheibe
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Kupplungsscheibe ist bekannt. Man spricht dabei im Hinblick auf die konkav konische Anlagefläche der Mitnehmerscheibe, bzw. des Abdeckbleches von einer "geschirmten" Mitnehmerscheibe oder einem " geschirmten" Abdeckblech.
Bei einer bekannten Ausführungsform liegt die geschirmte Mitnehmerscheibe, bzw. die geschirmte Abdeckscheibe unmittelbar an dem Reibmaterial an, welches seinerseits wieder unmittelbar an der zugehörigen Seitenfläche des Nabenflansches anliegt.
Jüngste Versuche der Anmelderin haben gezeigt, daß bei dieser bekannten Ausführungsform,auch bei noch so sorgfältiger Herstellung und noch so eingeschränkten Toleranzen,insbesondere der geschirmten Elemente und der Zugmittel eine gleichmäßige Druckbeaufschlagung in der Reibfläche kaum zu erreichen ist.
Dies führt zu großen Reibmomentstreuungen innerhalb einer Serie von Kupplungsscheiben und von Serie zu Serie. Die Reibmomentstreuungen sindu.a. auf das schlechte Tragbild der Reibfläche zurückzuführen. Weiter treten bei der bekannten Ausführungsform im Laufe der Betriebsdauer einer Kupplungsscheibe in Folge des Verschleißes des Reibmaterials Abweichungen des Dämpfungsverhaltens von den gewünschten, im Neuzustand bestehenden Dämpfungsverhalten auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsscheibe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art mit einfachen und preisgünstigen Maßnahmen dahin zu verbessern, daß mit geringen Streuungen des Dämpfungsverhaltens innerhalb einer Serie und von Serie zu Serie gerechnet werden kann und daß auch bei Verschleiß des Reibmaterials im Laufe der Benutzung einer Kupplungsscheibe geringere Abweichungen von dem gewünschten Dämpfungsverhalten zu erwarten sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Maßnahme nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Es hat sich gezeigt, daß bei erfindungsgemäßer Ausgestaltung einer Kupplungsscheibe ein wesentlich verbessertes Tragbild der Reibfläche erzielt wird, daß die Streuungen von Kupplungsscheibe zu Kupplungsscheibe wesentlich geringer geworden sind und daß auch im Laufe der Benutzung einer Kupplungsscheibe nur noch geringe Abweichungen von dem ursprünglichen gewünschten Dämpfverhalten auftreten, jedenfalls dann, wenn die durch die Zugmittel und die Deformation der Mitnehmerscheibe, bzw. des Abdeckbleches aufgebaute Vorspannung im Bereich des vorkommenden Abnutzungsmaßes des Reibmaterials eine im Wesentlichen horizontale Kennlinie besitzt.
Ein besonders günstiges Tragbild im Sinne einer gleichmäßigen Flächenpressung in der ganzen Reibfläche kann man durch die zusätzliche Maßnahme des Anspruchs 2 erzielen.
Im Hinblick auf die Forderung nach möglichst einfachem Aufbau, werden die Maßnahmen des Anspruchs 3 vorgeschlagen. Das Reibmaterial kann bei der Verwirklichung der Erfindung an der Seitenfläche des Nabenflansches fixiert sein, wird aber vorzugsweise an der Anlagefläche der Druckscheibe fixiert. Die Fixierung wird bevorzugt in der Weise besorgt, daß das Reibmaterial, wenn es sich um ein dauerfließfähiges Material handelt, an einem radial Auswärtsfließen gehindert wird. Diese Maßnahme ist besonders dann geboten, wenn als Reibmaterial Polytetrafluoräthylen oder ähnliches dauerfließfähiges Material verwendet wird. Um dieses radiale Davonfließen des Reibmaterials (man spricht mit der Fachsprache von einem "Auswalken") zu verhindern, hat man bisher das Reibmaterial an der Seitenfläche des Nabenflansches oder an der Anlagefläche der Druckscheibe durch Kleben befestigt und/oder an dem radial äußeren Rand des Reibmaterials in der Anlagefläche der Mitnehmerscheibe oder der Seitenfläche des Nabenflansches eine Schwelle vorgesehen, welche das radial Auswärtsfließen des Reibmaterials behindert hat.
Man spricht von einem "Kammern", weil das Reibmaterial teilweise in einer Kammer aufgenommen wird. Diese Maßnahmen des Anklebens oder Kammerns sind auch bei der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Kupplungsscheibe denkbar, indem man das Reibmaterial an der Druckscheibe oder dem Nabenflansch als vorgefertigtes Formteil festklebt oder durch eine solche Schwelle am radial Auswärtsfließen hindert. Bevorzugt wird aber erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, daß das Reibmaterial als Beschichtung, z.B. durch Aufs intern auf die Druckscheibe und/oder die Seitenfläche des Nabenflansches aufgetragen ist, so daß die Maßnahmen des Aufklebens und des Kammerns vermieden werden können. Bevorzugt wird man auch hier die Beschichtung auf der Druckscheibe anbringen.
Die Drehmomentübertragungsmittel zwischen der Mitnehmerscheibe und der Kupplungsscheibennabe und die Zugmittel zwischen der Mitnehmerscheibe und dem Abdeckblech können in an sich bekannter Weise entsprechend den Ansprüchen 8 bis 10 ausgeführt sein.
Zum Stand der Technik ist noch nachzutragen, daß Druckscheiben zwischen einem Abdeckblech und dem an einer Seitenfläche des Nabenflansches anliegenden Reibmaterial an sich bekannt sind.
Man hat diese Druckscheiben aber nicht durch Spannung des Abdeckbleches selbst gegen das Reibmaterial angedrückt, sondern zwischen dem verhältnismäßig steifen Abdeckblech und der mit dem Abdeckblech drehfest verbundenen Druckscheibe eine die Andrückung bewirkende Tellerfeder vorgesehen, so daß man insgesamt einen vielteiligen und deshalb kostspieligen Aufbau erhielt. Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung, es stellen dar: Fig. 1: einen die Achse enthaltenden Schnitt einer erifndungsgemäßen Kupplungsscheibe, Fig. 2: im vergrößerten Maßstab gegenüber Fig, 1 die Anlageverhältnisse zwischen einem Abdeckblech, einer Druckscheibe, dem Reibmaterial und dem Nabenflansch bei fertig montierter Kupplungsscheibe, Fig. 3: die Anlageverhältnisse vor der Endmontage der Kupplungsscheibe bei noch nicht gespanntem Abdeckblech, Fig. 4: eine Abwandlung zu Fig. 2.
In Fig. 1 ist eine Kupplungsscheibennabe mit 10 bezeichnet, diese Kupplungsscheibennabe 10 weist einen Nabenflansch 12 auf. Auf der einen Seite des Nabenflansches liegt eine Mitnehmerscheibe 14, welche über ihren äußeren Randbereich verteilt, Kupplungsbeläge 16 durch Niete 18 befestigt trägt. Die Mitnehmerscheibe 14 trägt an ihrer dem Nabenflansch 12 zugekehrten Fläche 20 eine Druckscheibe 22, die als loses Teil an die Fläche 20 angelegt ist, jedoch durch einen Lappen 24, welcher eine Durchbrechung 26 der Mitnehmerscheibe 14 durchdringt,drehfest mit der Mitnehmerscheibe 14 verbunden ist. An der Druckscheibe 22 kann ein Reibbelag 28 aus Polytetrafluoräthylen aufgesintert. Dieser Reibbelag 28 liegt reibend an einer Seitenfläche 30 des Nabenflansches 12 an. Auf der anderen Seite des Nabenflansches 12 befindet sich ein Abdeckblech 32, das an seiner dem Nabenflansch 12 zugekehrten Fläche 34 einen Reibbelag 36 aus Polytetrafluoräthylen trägt. Dieser Reibbelag 36 liegt an der Seitenfläche 38 des Nabenflansches 12 an.
Die Mitnehmerscheibe 14 und das Abdeckblech 32 sind durch Niete 40 miteinander verbunden. Diese Niete 40 stehen unter Zugvorspannung, so daß sie eine Andrückung der Reibbeläge 28 und 36 an die Seitenflächen 30 bzw. 38 des Nabenflansches 12 bewirken.
In fenstern 42 des Nabenflansches und in mit diesen Fenstern 42 im Wesentlichen fluchtenden Fenstern 44 und 46 der Mitnehmerscheibe 14 bzw. des Abdeckbleches 32 sind Schraubenfedern 48 eingelegt, welche im Wesentlichen tangential zur Achse der Kupplungsscheibe angeordnet sind und der Drehmomentübertragung von der Mitnehmerscheibe 14 auf den Nabenflansch 12 dienen.
Die Niete 40 dursetzen Randausnehmungen 50 des Nabenflansches 12, so daß die Niete 40 neben ihrer Andrückfunktion auch die Funktion von Begrenzungsanschlägen erfüllen, welche das durch die Umfangserstreckung der Ausnehmungen 50 zugelassene Umfangsspiel der Mitnehmerschiebe 14 gegenüber dem Nabenflansch 12 begrenzen.
Fig. 2 läßt das Zusammenwirken der Mitnehmerscheibe 14 mit der Druckscheibe 22 dem von der Druckscheibe 22 getragenen Reibbelag 28 und dem Nabenflansch 12 in vergrößertem Maßstab erkennen.
Die Mitnehmerscheibe 14 drückt die Druckscheibe 12 in der Fig. 2 nach links, so daß sie mit dem auf ihr aufgesinterten Polytetrafluoräthylenreibbelag 28 zur Anlage an der Seitenfläche 30 des Nabenflansches 12 kommt und dort eine Reibungsdämpfung erzeugt wird, welche das mögliche Bewegungsspiel zwischen der Mitnehmerscheibe 14 und dem Nabenflansch dämpft.
Fig. 3 läßt die Stellung der Mitnehmerscheibe 14 vor der Endmontage, d.h. vor dem Anbringen der Niete 40 gemäß Fig. 1 erkennen; man sieht daß in diesem Zustand die Mitnehmerscheibe 14 eine konkav konische Fläche 20 dem Nabenflansch 12 darbietet.
Durch das Anbringen der unter Zugspannung stehenden Niete 40 wird die konkave Konfiguration der Mitnehmerscheibe 14 im Wesentlichen aufgehoben. Der in Fig. 3 dargestellte Zustand der noch spannungsfreien Mitnehmerschiebe 14 entspricht dem, was man in der Fachsprache unter "Schirmung" versteht.
Die Fig. 4 zeigt insofern eine Abwandlung gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 2 als aus der Anlagefläche 23 der Druckscheibe 23 eine Schwelle 54 hervortritt, welche ein radial Auswärtswalken des Reibbelags 28 nach Außen verhindert. Der Reibbelag 28 kann zusätzlich an der Druckscheibe 22 festgeklebt sein.
Die bevorzugte Ausführungsform besteht aber darin, das Reibmaterial 28 gemäß Fig. 2 und 3 auf der Druckscheibe 22 aufzusintern. Die Schichtstärke der aufgesinterten Schicht ist in Fig. 2 und 3 übertrieben dargestellt, Die Mitnehmerscheibe ist aus Federbandstahl hergestellt.
Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Mitnehmerscheibe 14 kann auch das Abdeckblech 34 sein.
Wenn in dem Anspruch 1 von einer großflächigen Anlage der Druckscheibe an dem Reibmaterial und aes Reibmaterials an der zugehörigen Seitenfläche des Nabenflansches gesprochen wird, so ist damit gemeint, daß der Reibbelag im Wesentlichen auf seiner ganzen Flächenausdehnung in Reibungseingriff gedrückt wird.
Auf ein besonderes Reibmaterial kann auch verzichtet werden, wenn das gewünschte Reibungsverhalten bereits durch das Material des Nabenflansches und/oder der Druckscheibe und/oder des Abdeckbleches und/oder der Mitnehmerscheibe sichergestellt ist.
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Claims

Patentansprüche 1. Kupplungsscheibe umfassend eine Kupplungsscheibennabe mit einem Nabenflansch, eine auf einer Seitenfläche dieses Nabenflansches anliegende, die Kupplungsbeläge tragende Mitnehmerscheibe, ein auf der anderen Seite des Nabenflansches anliegendes Abdeckblech, Reibmaterial zumindest auf einer Seitenfläche des Nabenflansches, d.h. zwischen dem Nabenflansch und der Mitnehmerscheibe und/oder dem Abdeckblech, Zugmittel zur Verbindung der Mitnehmerscheibe und des Abdeckblechs und zum Andrücken beider gegen die jeweilige Seitenfläche des Nabenflansches und Umfangsspiel gewährende Mitnahmemittel zur Drehmomentübertragung von der Mitnehmerscheibe auf die Kupplungsscheibennabe, wobei die Mitnehmerscheibe und/oder das Abdeckblech im entspannten Zustand (d.h. vor dem Wirksamwerden der Zugmittel) eine zur reibmittelbelegten Seitenfläche des Nabenflansches hin konkav konische Anlagefläche aufweist, welche unter der Wirkung der Zugmittel elastisch deformiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche der Mitnehmerscheibe (26), bzw. des Abdeckblechs (34) an einer Druckscheibe (22) anliegt und mit dieser zur Drehmomentübertragung verbunden ist, wobei die Druckscheibe (22) an dem Reibmaterial (28) und dieses an der zugehörigen Seitenfläche (30) des Nabenflansches (12) großflächig anliegt.
2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckscheibe (22) unter der durch die Zugmittel (40) erzeugten Andrückkraft im wesentlichen formsteif ist, derart, daß sie eine durch die Mitnehmerscheibe (14) oder das Abdeckblech (32) auf sie ausgeübte lokale Druckbelastung im wesentlichen gleichmäßig auf die gesamte Anlagefläche zwischen der Druckscheibe (22) und dem Reibmaterial (28) einerseits und der Seitenfläche (3) des Nabenflansches (12) andererseits überträgt.
3. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Reibmaterial (28) belegte Seitenfläche (30) des Nabenflansches (12) im wesentlichen achsnormal, die Reibmaterialschicht (28) im wesentlichen planparallel und die Anlagefläche (23) der Druckscheibe (22) im wesentlichen achsnormal sind.
4. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibmaterial (28) an der Seitenfläche (30) des Nabenflansches (12) oder - vorzugsweise -an der Anlagefläche (23) der Druckscheibe (22) fixiert ist.
5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibmaterial (28) an der Seitenfläche (30) des Nabenflansches (12), bzw. der Anlagefläche (23) der Druckscheibe (22) derart fixiert ist, daß ein radial Auswärtsfließen des Reibmaterials (28) behindert oder erschwert ist.
6. Kupplungsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenfläche (30) des Nabenflansches (12) oder in der Anlagefläche (23) der Druckscheibe (22) eine Kammer für die teilweise Aufnahme eines aus Reibmaterial vorgefertigten gesonderten Reibrings (28) ausgebildet ist.
7. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibmaterial (28) als Beschichtung, z.B. durch Aufsintern auf die Druckscheibe (22) und/oder die Seitenfläche (30) des Nabenflansches (12) aufgetragen ist.
8. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentübertragungsmittel von Schraubendruckfedern (48) gebildet sind, welche mit ihrer Achse im wesentlichen tangential zur Kupplungsscheibenachse in Fenstern (42,44,46) des Nabenflansches (12) der Mitnehmerscheibe (14) und des Abdeckblechs (32) untergebracht sind.
9. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugmittel (40) Ausnehmungen (50) des Nabenflansches (12) durchsetzen und als Spielbegrenzungsanschläge mit den Begrenzungen dieser Ausnehmungen (50) zusammenwirken.
10. Kupplungsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugmittel von Nietbolzen (40) gebildet sind.
11. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibmaterial von dem Material des Nabenflansches (12) und/oder von dem Material der Druckscheibe (22) und/oder des Abdeckbleches (32) und/oder dem Material der Mitnehmerscheibe (14) gebildet ist.