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-hupplungsschei.be
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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsscheibe, bei der zwischen einer
Reibbelagtnerscheibe und einer Nabe ein begrenztes relatives Verdrehspiel entgegen
einem Verdrehwiderstand ermöglicht ist.
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Bei solchen Kupplungsscheiben, wie sie beispielsweise durch die DE-6S
2 916 868 bekannt geworden sind, wird dieser Verdrehwiderstand durch zwischen der
Belagträgerscheibe und der Nabe wirksame Reibeinrichtungen sowie Federn, welche
stufenweise nacheinander zur Wirkung kommen, sichergestellt.
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Durch die US-PS 2 337 134 sind Kupplungsscheiben bekannt geworden,
die zusätzlich zu einer Drehschwingungsdämpfung mittels Schraubenfedern eine Dämpfung
durch Flüssigkeitsverdrängung aufweisen.
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Hierfür sind zwei Seitenscheiben vorgesehen, die mit der Belagträgerscheibe
drehfest verbunden
und beidseits eines mit der Nabe drehfesten Flansches
angeordnet sind. Die beiden Seitenscheiben bilden dabei eine Kapselung, die gemeinsam
mit den Reibbelägen relativ zum Nabenflansch begrenzt verdrehbar und nach außen
abgedichtet ist, indem zwischen den Seitenscheiben und dem Nabenflansch Dichtungsringe
vorgesehen sind. Der Raum zwischen den beiden Seitenscheiben ist dabei mit einer
Flüssigkeit gefüllt, welche zur Drehschwingungsdämpfung herangezogen wird.
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Hierfür sind gemäß einigen gezeigten Ausführungsformen Zylinder-Kolbeneinheiten
vorgesehen, weiche in die Schraubenfedern eingreifen oder um diese herum angeordnet
sind. Gemäß weiteren gezeigten Ausführungsformen wird die Dämpfung dadurch erreicht,
daß mit Hilfe von zwischen den Seitenscheiben vorgesehenen .Ansätzen oder Platten
Verdrängungskammern gebildet werden, die über Drosselspalte in Verbindung stehen.
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Derartige Kupplungsscheiben sind relativ aufwendig im Aufbau und aufgrund
des erforderlichen großen Flüssigkeitsvolumens weisen sie ein erhöhtes Trägheitsmoment
auf, welches eine erhöhte Beanspruchung der Sychronisierung des Getriebes,auf dessen
Eingangswelle die Kupplungsscheibe montiert wird, zur Folge hat.
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Kupplungsscheiben
mit einer Dämpfung durch Flüs8igkeitsverdrängung sowohl hinsichtlich des Aufbaues
als auch der Montage einfacher und damit preiswerter zu gestalten, weiterhin,den
möglichen Einsatzbereich zu erweitern und das Gewicht zu verringern.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß die Nabe und die
Belagträgerscheibe über mindenstens zwei mit einem Fluid gefüllte Faltenbalge miteinander
in Verbindung stehen, die untereinander eine Verbindung haben und von denen bei
einer Relativverdrehung der Nabe zur Belagträgerscheibe jeweils wenigstens eine
zusammendrückbar und wenigstens einerdehnbar ist.
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Eine derartige Ausgestaltung der Kupplungsscheibe ermöglicht einen
besonders einfachen Aufbau, da die bisher notwendigen Bauteile, wie die zwischen
der durch die Seitenscheiben gebildeten Kapselung und der Nabe notwendigen Dichtungsringe
sowie die Zylinder-Kolbeneinheiten entfallen können, da die Faltenbalge eine geschlossene
Einheit bilden, die in sich ähnlich wie ein Akkordeon verformbar sind und dadurch
ihr Volumrverändern können. Bei der Verdrängung bzw. Komprimierung des in den Faltenbalgen
enthaltenen Fluides findet also keine Reibung
bzw. relative Bewegung
zwischen zwei eine Kammer bildenden Teilen statt, wie dies bisher der Fall war,
sondern lediglich eine Deformation der das Fluid enthaltenen Faltenbalge.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Faltenbalge annähernd gleichmäßig.überden
Umfang der Kupplungsscheibe angeordnet sind, so daß die Unwucht auf ein Minimum
reduziert wird. Dabei ist es zweckmäDig, wenn die Faltenbalge sehnenartig zur Kupplungsscheibe
liegen.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen zumindest zwei Faltenbalgenein
Volumenausgleich über eine Verbindungsleitung erfolgen kann. Dabei können die Faltenbäl.ge
durch Metallbalgegebildet sein, die an einem ihrer Enden verschlossen sind und deren
andere Endenüber eine vorzugsweise metallische Verbindungsleitung untereinander
verbunden sind.
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Um eine definierte Dämpfungswirkung des in den Faltenbalgen enthaltenen
Fluides zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn wenigstens einer der Faltenbalge zumindest
in der Nähe der Verbindungsleitung eine
Drossel aufweist. Dabei;
karles vorteilhaft sein, wenn diese drossel einstellbar ist, so daß die Kupplungsscheibe
auf die jeweiligen Einsatzbedingungen genau abgestimmt werden kann- bzw. eine -gleiche
KuppIuflgsschfibe für -mehrerehnwendungen verwendet werden kann.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Dämpfungswirkung der
Faltenbalge bzw. des in diesen enthaltenen Fluides in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit
der Kupplungsscheibe bzw.
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der diese Kupplungsscheibe antreibenden Brennkraftmaschine oder fliehkraftabhängig
veränderbar ist. Hierfür kann die Drosselwirkung der Drossel über ein drehzahl-
oder fliehkraftabhängiges System verändert werden, indem z. B. der Drosselquerschnitt
verkleinert oder vergrößert wird.
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Gemäß einer besonders einfachen und preiswerten Ausführungsform bildet
die Verbindungsleitung zwischen den Faltenbalgen selbst die Drossel.
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Besonders zweckmäßig ka es sein, wenn die Faltenbalge in die Kupplungsscheibe
derart montiert sind, daß jeweils das verschlossene Ende der Faltenbalge
mit
einem der relativ zueinander verdrehbaren Bauteile, wie der Nabe und as andere EndeJdem
die Verbindungsleitung zugeordnet ist, mit den anderen der relativ zueinander verdrehbaren
Bauteile, wie der Belagträgerscheibe verbunden ist.
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Anhand der Figuren 1 und 2 sei die Erfindung näher erläutert.
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Dabei zeigt: Figur 1 eine im Schnitt dargestellte Kupplungsscheibe,
Figur 2 eine Ansicht der Kupplungsscheibe gemäß Figur 1 in Richtung des Pfeiles
I ohne Gegenscheibe.
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Die in Figur 1 und.2 dargestellte Kupplungsscheibe besteht aus einem
Nabenkörper 1 mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch 2, weiterhin
eine Belagträgerscheibe 3, an der die Reibbeläge 4 befestigt sind und einer auf
der anderen Seitc des
Flallsches vorgesehenen Gegenscheibe 5 (in
Figur 2 nicht dargestellt), die drehfest mit der Belagträgerscheibe über Niete 6
verbunden ist. Die Niete 6 dienen dabei glei.chzeitig zur 13efestigung einer mit
der elagträgerscheibe 3 vernieteten Verstärkerscheibe 7.
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Zwischen der Bel.agträgerscheibe 3 und der Gegenscheibe 9 einerseits
und dem mit dem Nabenkörper 1 drehfest verbundenen Flansch 2 andererseits ist eine
begrenzte Relativverdrehung entgegen der Wirkung von Kraftspeichern 8 und 9 sowie
einer durch die mit Fluid befüllten Faltenbalge 10 und 11 sichergestellten Dämpfung
durch Flüssigkeitsverdrängung möglich. Weiterhin ist über diese Relativverdrehung
eine Dämpfungsreibung zwischen der Belagträgerscheibe 3 undder Nabe 1 bzw.
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dem Nabenflansch 2 sowie zwischen der Gegenscheibe 5 und dem Nabenflansch
2 wirksam. Hierfür sind in an sich bekannter Weise zwischen diesen Teilen Reib-
bzw.
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Gleitringe vorgesehen, die entsprechend beaufschlagt werden. Die Begrenzung
der Relativverdrehung zwischen Nabenflansch und Mitnehmer- und Gegenscheibe kann,
wie in Figur 2 dargestellt, durch Anschlag der Abstandsniete 6 an Konturen 12 des
Nabenflansches 2 sichergestellt sein oder aber auch, indem die zwischen Belagträgerund
Gegenscheibe
sowie Flansch vorgesehenen Kraft speicher auf Block zusammengedrückt werden.
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Die zwischen der Belagträger- 3 und Gegenscheibe 5 sowie Flansch 2
vorgesehenen Faltenbalge 10 und 11 sind derart angeordnet, daß bei einer relativen
Verdrehung zwischen Belagträger- und Gegenscheibe sowie Nabenflansch einer der Faltenbalge
10, 11 zusammendruckbar und der andere dehnbar ist. Hierftir sind die mit Fluid
befüllten Faltenbalge mit ihren Enden 10 a1ll a mittels einer Schraubverbindung
am Nabenflansch 2 befestigt und stützen sich mit ihren Enden 10 b, 11 b an der Mitnehmer-
3 und Verstärkerscheibe 7 sowie Gegenscheibe 5 ab.
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Wie aus Figur 2 zu entnehmen ist, sind im.dargestellten Beispiel die
sehnenartig zur Kupplungsscheibe liegenden Faltenbalge 10, 11 mit ihrem verschlossenen
Ende 10 a, 11 a mit dem Nabenflansch 2 verbunden und deren anderes Ende 10 b, 11
b über eine Verbindungsleitung in Form eines metallischen Röhrchens 13 untereinander
verbunden.
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Die Faltenbalge 10, 11 können durch an sich bekannte metallische Faltenbalge
gebildet sein, wobei diese
dann eine Federwirkung aufweisen können,
die zusätzlich zu der Federwirkung der Kraftspeicher 8, 9 hinzukommt.
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Die zwischen den Faltenbalgen 10 und 11torgesehene Verbindungsleitung
13 ermöglicht einen Volumeausgleich des in. diesen Faltenbalgen enthaltenen Fluides,
welches beim ZusammendrUcken-eines der Faltenbalge, 10, 11 aus diesem verdrängt
wird und -fiberdie Leitung 13 in den anderen Faltenbalg 11 10 geleitet wird. Die
Verbindungsleitung 13 wirkt dabei für das durch sie hindurchströmende Fluid aufgrund
des in ihr auftretenden Strömungswiderstandes als Drossel.
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Um eine definierte Dämpfungswirkung des Fluides 7u erreichen, ist
im dargestellten Beispiel am Ende 11 b des Faltenbalges 11, also in der Nähe der
Verbindungsleitung 13 eine Drossel 14 vorgesehen, welche mittels einer Schraube
15 einstellbar ist, so daß die Kupplungsscheibe auf die jeweiligen Einsatzbedingungen
genau abgestimmt werden kann.
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Gemäß einem weiteren nicht dargestellten AusfUhrungsbeispiel ist die
Drosselwirkung der Drossel 1.4 drehzahl- bzw. fliehkraftabhängig. Dabei kann diese
Drossel 14 derart ausgebildet sein, daß ihre Drosselwirkung
entweder
mit zunehmender Drehzahl bzw. Fliehkraft kleiner oder größer wird.
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Zur Aufnahme der Faltenbalge 10 und 11 weisen die Belagträger- 3,
die Verstärker- 7 sowie die Gegenscheibe 5 entsprechende Ausnehmungen bzw. Ausschnitte
auf.
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Die Funktionsweise der dargestellten Kupplungsscheibe soll im folgenden
kurz beschrieben werden. Bei einer Verdrehung des Nabenflansches 2 in Zug- oder
Schubrichtung, aus der in Figur 2 dargestellten Ruhestellang wird zunächst eine
Dämpfung durch das durch die Verbindungsleitung 13 bzw. Drossel 14 beförderte fluid
erzeugt. Diese Dämpfungswirkung ist gegebenenfalls in Verbindung mit einer Reibeinrichtung
solange alleine wirksam, bis nach Überwindung des Winkels CC 1 in die eine Drehrichtung
bzw. CC2 in die andere Drehrichtung der Kraftspeicher 9 zusätzlich zur Wirkung kommt.
Nach Überwindung des Verdrehwinkels CC3 in die eine Drehrichtung bzw. oC 4 in die
andere Drehrichtung kommt dann zus;åtzlich der Kraftspeicher 8 parallel zum Kraftspeicher
9 zur Wirkung.
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Bei Verwendung von metallischen Faltenbalge, welche eine Federwirkung
aufweisen, können diese mit einer gewissen Vorspannung in die Kupplungsscheibe eingebaut
werden, so daß sie dann gleichzeitig dazu dienen, den Nabenflansch 2 imRuhezu-Belag
stand in Bezug auf die träger- 3, Verstärker- 7 und Gegenscheibe 5 in eine definierte
Nullstellung zu bringen. Es ist selbstverständlich, daß hierfür die Federwirkung
der Faltenbalge 10, 11 zumindest geringfügig größer sein muß als der durch die eventuell
vorhandene Reibeinrichtung sowie die Fremdreibung verursachte Verdrehwiderstand.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel begrenzt, sondern
ist auch bei anderen Reibungskupplungen mit mehreren Kraftspeicherstufen und gegebenenfalls
einer zusätzlichen Lastreibeinrichtung anwendbar.