DE3437741A1

DE3437741A1 - Drehbare mehrscheibenanordnung mit federnd verformbaren abstandselementen, insbesondere kupplung, insbesondere fuer landwirtschaftliche fahrzeuge

Info

Publication number: DE3437741A1
Application number: DE3437741A
Authority: DE
Inventors: Carlo Santena Turin/Torino Beccaris; Aldo Moncaelieri Turin/Torino Marchisio
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1983-10-18
Filing date: 1984-10-15
Publication date: 1985-04-25
Also published as: FR2553482A1; IT8412625A0; US4676356A; IT1180835B; JPS6098226A; FR2553482B1

Description

"Drehbare Mehrscheibenanordnung mit federnd verformbaren Abstandselementen, insbesondere Kupplung, insbesondere für landwirtschaftliche Fahrzeuge"

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein drehbare Mehrscheibenanordnungen bestehend aus zwei koaxialen Organen, von denen zumindest eines sich dreht, geschichteten, wechselweise drehfest mit dem einen oder dem anderen der koaxialen Organe verbundenen, aber bezüglich diesen axial bewegbaren Scheiben, Reibbelägen, die von zumindest bestimmten der Scheiben an deren querliegonden Flächen getragen werden, und mit Betätigungsmitteln zum Sicherstellen einer axialen Klemmung der Reibbeläge zwischen den Scheiben.

Es kann sich beispielsweise um eine Kupplung von der Bauart handeln, wie sie bei bestimmten Kraftfahrzeugen, insbesondere bei landwirtschaftlichen Zugmaschinen eingesetzt wird.

Das eine der koaxialen Organe ist dann ein sich drehendes, drehfest auf einer ersten Welle befestigtes Organ, bei welcher Welle es sich in der Praxis um eine treibende Welle handelt,

(nut FA Oipt.-Ino. S. State«')

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zum Beispiel die Ausgangs- oder Kurbelwelle des betreffenden Fahrzeugs, wahrend das andere ein sich drehendes, drehfest auf einer zweiten Welle festgelegtes Organ ist, bei welcher Welle es sich praktisch um eine getriebene Welle handelt, beispielsweise um die Eintrittswelle in das zugeordnete Getriebe.

Wenn eine derartige Kupplung, deren Scheiben üblicherweise in einem ölbad eingetaucht sind, ausrückend betätigt wird, kommt es darauf an, daß die Scheiben, die auf einem der koaxialen Teile festgelegt sind, sich von denjenigen Scheiben, die auf dem anderen der koaxialen Organe festgelegt sind, ausreichend axial voneinander entfernen, da sich sonst fchlerhafterweise zwischen ihnen ein parasitäres Antriebsmoment, als Schleppmoment bezeichnet, dor Natur entwickeln kann, daß infolge der Rotation, der sie fortwährend ausgesetzt ist, das Einsetzen der nachgeschalteten getriebenen Welle zu stören.

Genauer gesagt kann das Schleppmoment das Einrücken eines Getriebegangs behindern.

Um dieses Schleppmoment durch genügendes Beabstanden der Scheiben während des Ausrückens oder Freisetzens der Anordnung zu minimieren, ist bereits insbesondere in dem franz. Patent 1 242 615, vorgeschlagen worden, den drehfest auf einem der koaxialen Organe festgelegten Scheiben, allgemein als Zwischenscheiben bezeichnet, federnde Abstandselemonto zuzuordnen, die axial zwischen diesen Zwischenscheiben eingesetzt sind und diese

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-3-voneinander fortdrücken.

Wie es in dem franz. Patent 1 242 615 beschrieben wurde, kann es sich dabei um Schraubenfedern handeln.

In einer Variante, wie sie in dem amerik.Patent 3 157 257 beschrieben ist, kann es sich dabei um gebogene Federringe vom Typ Belleville-Ring handeln, wobei diese für ihre Lagehaltung üblicherweise auf einen Trägerstift aufgesetzt sind, der von den zugeordneten Zwischenscheiben getragen wird, es kann sich jedoch auch, wie in dem amerik. Patent 2 738 864 beschrieben, um Zungen handeln, die integraler Bestandteil dieser Zwischenscheiben sind.

Welche Art auch gewählt wird, und wie üblicherweise für die Federelemente gebräuchlich, wird die Elastizitätsgrenze der so verwendeten federnden Abstandselemente stets ausreichend hoch gewählt, um während des Betriebs nie überschritten zu werden.

Mit anderen Worten, es wurde allgemein bis zum heutigen Tage angenommen, daß diese federnden Abstandselemente nie Gegenstand einer dauerhaften Verformung seien dürfen.

Diese Anordnung weist die nachfolgend beschriebenen Nachteile auf.

Zu Anfang, wenn unter der Steuerung der Einrückmittel die Reibbeläge zwischen den Scheiben eingeklemmt sind, dann sind die den Zwischenscheiben zugeordneten federnden Abstandselemente axial zusammengedrückt, und es ist die

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Eigenschaft der Einrückmittel in axialer Richtung einen genügend großen Druck zu entwickeln, um zugleich den axialen Gegendruck zu überwinden, der von diesen federnden Abstandselementen ausgeübt wird, und um gleichzeitig den Durchgang eines vorbestimmten Moments zwischen den Zwischenscheiben und den anderen Scheiben zu gestatten.

Aber der für das Zusammendrücken eines federnden Abstandselements zu entwickelnde Druck wächst mit diesem Zusammendrücken und dieser wächst wiederum in dem Ausmaß der Abnützung der Reibbeläge.

Während der Lebensdauer der Reibbeläge im Betrieb wächst daher der relative Anteil des axialen Drucks, der von den Einrückmitteln entfaltet wird und notwendig ist zum Zusammendrücken der federnden Abstandsmittel, im Bezug auf denjenigen, der notwendig ist für den Durchgang eines Moments zwischen den Scheiben.

Wenn es allenfalls möglich ist, dem Rechnung zu tragen, wenn die Einrückmittel von einer Hydrauliksteuerung gebildet werden, der von dieser entwickelte Axialdruck kann, trotzdem sich sein Weg zunehmend vergrößert, konstant bleiben, da er im wesentlichen von den Lieferdruck abhängt, so ist dies jedoch nicht der Fall, wenn diese Einrückmittel von einer Tellerfeder gebildet werden, d.h. von dem fortlaufend kreisförmigen Umfangsbereich eines ringförmigen Teils, als Belleville-Ring bezeichnet, dessen Zentralbereich in radiale Finger aufgeteilt ist, um für die Ausrücksteuerung der Anordnung geeignete Hebel zu bilden.

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Der axiale Klemmdruck, den eine solche Tellerfeder zu entwickeln in der Lage ist, hängt in der Tat wesentlich zum einen von deren Anfangscharakteristika und zum anderen von der geometrischen Entwicklung ab, der sie im Laufe der Abnutzung des Reibbelags aufgrund der Veränderunge daraus für seinen entsprechenden zugeordneten Abstütz-Ί punkt resultieren ausgesetzt ist.

Mit anderen Worten dieser axiale Druck hängt nur von der Tellerfeder ab.

Bei einer solchen Tellerfeder entwickelt sich der zum Sicherstellen des Zusammendrückens der federnden Abstandsmittel erforderliche axiale Druckanteil zum Nachteil dessen, der verfügbar ist zum Sicherstellen dos Durchgangs eines Mo-

ments zwischen den Scheiben.

Es ist daher nicht möglich, eine solche Tellerfeder bestens als Funktion nur wegen dieses Moments auszuwählen. Darüber hinaus können die federnden AbStandsmittel untereinander unterschiedliche Charakteristika aufweisen, die Kraft, diese federnd dem Ausrücken der Anordnung entgegensetzen, kann ebenfalls untereinander variieren.

Von ihnen hängt jedoch das voneinander Entfernen der betreffenden Zwischenscheiben ab.

Es kann daher passieren, daß bestimmte Scheiben fehlerhaft geklemmt bleiben, wenn die Kraft, die von den den

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entsprechenden Zwischenscheiben zugeordneten Abstandselementen geringer ist als diejenige , die von den anderen entwickelt wird, und somit unzureichend ist, diese in genügender Weise auszugleichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, die es gestattet, diese Nachteile zu vermeiden.

Insbesondere zielt sie auf eine drehbare Mehrscheibenanordnung, insbesondere Kupplung, bestehend aus zwei koaxialen Organen, geschichteten, wechselweise drehfest mit dem einen oder dem anderen der koaxialen Organe verbundene, aber bezüglich diesen axial bewegbaren Scheiben, Reibbelägen, die von zumindest bestimmten der Scheiben an deren querliegenden Flächen getragen werden, Betätigungsmitteln zum Sicherstellen einer axialen Klemmung der Reibbeläge zwischen den Scheiben und aus federnden Abstandselementen für die drehfest auf einem der koaxialen Organe verbundenen Scheiben, allgemein als Zwischenscheiben bezeichnet, wobei die Abstandsmittel axial zwischen den Scheiben angeordnet, diese auseinanderdrücken, wobei die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst wird, daß die federnden Abstandselemente eine Elastizitätsgrenze aufweisen, die ausreichend niedrig ist, systematisch bei jeder Vergrößerung der Klemmung der Scheiben aufgrund der fortschreitenden Abnutzung der Reibbeläge überschritten zu werden, und zwar zumindest während eines Teils der Lebensdauer der Reibbeläge.

Praktisch weisen die federnden Abstandselemente Vorzugs-

weise eine Elastizitätsgrenze auf, die ausreichend '

niedrig ist, bei jeder Vergrößerung der Klemmung aufgrund der fortschreitenden Abnutzung der Reibbeläge von J Beginn der Betriebslebensdauer dieser Reibbeläge überschritten zu werden. ί

Dank einer derartigen Anordnung bleibt die zu ent- i,·

wickelnde Kraft zum Sicherstellen des Zusammendrückens | der federnden Abstandselemente während des Einrückens |i

vorteilhafterweise konstant wie groß auch der Abstand,oder '| mit anderen Worten, wie groß auch das Ausmaß der Abnutzung der Reibbeläge sein mag, diese Kraft wird lediglich durch die Elastizitätsgrenze dieser federnden Abstandsmittel bestimmt.

Gleichzeitig ist während des Ausrückens die Kraft, die jedes der federnden Abstandselemente zurückgibt selber im wesentlichen konstant und deshalb auch der Weg des Auseinanderfahrens, der daraus für die Zwischenscheiben resultiert. Ein Abstandsweg, der konstant und weil mit der Elastizitätsgrenze der elastischen Abstandselemente verbunden,begrenzt ist, wird auf diese Weise den Zwischenscheiben zugeordnet, weshalb die Gefahr einer parasitären Klemmung irgendwelcher anderen Scheiben vorteilhafterweise reduziert ist.

In dem Fall, bei dem die federnden Abstandselemente wegen ihrer Lagehaltung auf Trägerscheiben aufgesetzt sind, welche von den Zwischenscheiben getragen werden, sind diese Trägerstifte vorzugsweise in axialer Richtung hinsichtlich der Gesamtheit der Zwischenscheiben frei und sie Durchdringen jede von ihnen jeweils mit Spiel.

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Da sie auf diese Weise hinsichtlich der Zwischenscheiben sowohl radial als auch axial frei sind, begünstigen sie vorteilhafterweise während des Ausrückens deren Lösen von den anderen Scheiben durch Aussetzen dieser den mechanischen Belastungen, welche durch die Belastungen induziert werden, denen sie selber zwangsläufig bei einem Fahrzeug ausgesetzt sind.

Verbunden mit dem oben Gesagten verstärkt die Anordnung die Wirkungen, und die Gefahr einer fehlerhaften Klemmung von Scheiben während des Ausrückens verringert sich vorteilhafterweise noch zusätzlich.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 die Hälfte einer Anischt auf eine erfindungsgemäße Mehrscheibenanordnung mit sukzessiv herausgebrochenen Bereichen aus Richtung des Pfeils I in Fig.2,

Figur 2 eine Hälfte eines Axialschnitts entlang der unterbrochenen Linie II-II in Fig.1,

Figur 3,4 jeweils Teilansichten eines Axialschnitts dieser drehbaren Mehrscheibenanordnung jeweils entlang der unterbrochenen Linie III-III und entlang Linie IV-IV in Fig.1,

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Figur 5 eine Ansicht eines Querschnitts entlang der Linie V-V in Fig.3,

Figur 6A,B,C,D jeweils bei unterschiedlichen Maßstäben

Einzelheiten aus Fig.3 wobei jeweils der Eingriffsmodus der erfindungsgemäß bei dieser drehbaren Mehrscheibenanordnung eingesetzten elastischen Abstandselemente dargestellt ist,

Figur 7 ein Diagramm, das ebenfalls diese Eingriffsweise darstellt,

Figur 8 ein Teil eines Axialschnitts durch eine Einzelheit aus Figur 3 betreffend eine Ausführungsvariante,

Figur 9,10,11 jeweils perspektivische Teilansichten betreffend jeweils eine andere Ausführungsform.

Diese Figuren stellen beispielhaft die Anwendung der Erfindung bei einer Mehrscheibenkupplung dar.

In an sich bekannter Weise besteht diese Mehrscheibenkupplung allgemein aus zwei koaxialen Organen 1OA,1OB, die praktisch beide drehbar sind, aus einer Schichtanordnung von Scheiben 11A,11B, die jeweils wechselseitig drehfest mit dem einen oder dem anderen der drehbaren Organe 1OA,1OB verbunden sind, dabei jedoch bezüglich diesen eine axiale Bewegung zulassen, aus von zumindest

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bestimmten der Scheiben 11A,11B auf ihren querverlaufenden Flächen getragenen Reibbülägen 12, und aus Betätigungsmitteln, die geeignet sind, eine axiale Klemmung der Reibbeläge 12 zwischen den Scheiben 11A,11B sicherzustellen.

In den dargestellten Ausführungsformen umfasst das drehbare Teil 1OA in axialer Richtung eine Nabe 14, mittels welcher es drehfest auf einer ersten Welle, beispielsweise einer treibenden Welle, im Fall der Ausrüstung eines Kraftfahrzeugs praktisch die Austrittsoder Kurbelwelle des Motors festgelegt ist, und in Querrichtung einen ringförmigen Flansch 15, der eine ; Gegendruckscheibe bildet.

; Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ist der ring-

' förmige Flansch 15 einstückig mit der Nabe 14 verbunden;

bei einer Ausführungsvariante kann es sich um ein eigenständiges Teil handeln, das, getrennt von dieser Nabe 14, in geeignet Weise an dieser befestigt ist.

Wie dem auch sei, an seinem Außenumfang ist an ihm mittels Hilfe von Schrauben 16, in der dargestellten Aus- ! führungsform 8 an der Zahl, ein ringförmiges Teil 17

\ befestigt, allgemein als Deckel bezeichnet, in dessen

Innenraum insbesondere die drehbaren Organe 1OB und die Scheiben 11A,11B angeordnet sind,

> Dieser Deckel 17 umfasst einstückig verbunden in axialer

Richtung einen Kranz 18, auf den mittels einer Fuge oder mittels eines Anschlags 19 ein Flansch 15 des drehenden

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Organs 1OA mit seiner komplementär ausgebildeten Fu'je aufgesetzt ist, und, in Querrichtung einen Ringflansch 22, der in seinem Zentralbereich eine öffnung 23 aufweist, und gegen den sich der Kopf 24 der Schrauben 16 abstützt.

Was das drehende Organ 1OD betrifft, so umfasst dieses allgemein in axialer Richtung zum einen eine Nabe 25, mittels welcher es drehfest auf einer zweiten Welle, beispielsweise einer getriebenen Welle, im Falle der Ausrüstung eines Kraftfahrzeugs die Eintrittswelle in das Getriebe, aufgesetzt ist, und zum anderen einen Kranz 27, der in Querrichtung mittels eines ringförmigen Flansches 26 an dieser Nabe 25 befestigt ist.

Die Scheiben 11Λ, allgemein als Zwischenscheiben oder Außenscheiben bezeichnet, sind drehfest an dem drehenden Organ 1OA festgelegt.

Es handelt sich dabei praktisch um ringförmige metallische Platten, die an ihrem Außenumfang radial vorspringend Nasen oder Patten 29,29* aufweisen, mittels welchen sie mit Nuten 30, 30* mit komplementärem Profil in Eingriff stehen, wobei diese Nuten zu diesem Zweck in axialer Richtung an der Innenwand des Kranzes 18 des Deckels 17 ausgebildet sind.

Es geschieht also unter Zwischenschaltung dieser letzteren und der Schrauben 16, daß sie drehfest an dem drehenden Organ 10Λ festgelegt sind.

In den dargestellten Ausführungsformen gibt es von den Patten 29,29' der Zwischenscheiben 11A und somit von den

Nuten 30,3O¹ des Deckels 17 die gleiche Anzahl wie die Anzahl der Schrauben 16 beträgt, wobei die Nuten 30,30* jeweils einzeln Durchgängen 32 zugeordnet sind, welche an der Innenfläche des Kranzes 18 des Deckels 17 für den Schaft 33 der Schrauben 16 vorgesehen sind. Radial an dem genannten Kranz 18 nach außen vortretende Vorsprünge 34 nehmen jeweils eine solche Nut 30,30' und einen solchen Durchgang 32 auf, bzw. umschließen sie.

Aus Gründen, die nachfolgend deutlich werden, durchdringen die Nuten 30', deren Anzahl gleich ist der der Nuten 30, wobei sie mit diesen abwechseln, beide Seiten des Kranzes 18 des Deckels 17 nach Art von Schlitzen, und die radialen Zungen 29', die den Zwischenscheiben 11A zugeordnet sind, weisen eine radiale Erstreckung auf, die größer ist als diejenige der Laschen oder Zungen 29, mit denen sie jeweils in korrespondierender Weise wechseln.

An ihrem Außenumfang sind die Zwischenscheiben 11A allgemein zu der Innenwand des Kranzes 18 des Deckels 17 komplementär, was ihre Lage haltung in dem Innenraum des Kranzes 18 sicherstellt, wobei ein notwendiges Montagespiel vorgesehen ist. In den dargestellten Ausführungsformen sind an den axialen Enden der Scheibenschichtung, die die Zwischenscheiben 11A mit den Scheiben 11B abwechselnd bilden, jeweils zwei Zwischenscheiben 11A vorgesehen.

In den dargestelltei Aus führungs formen sind es die anderen Scheiben 11B,allgemein als Innenscheiben bezeichnet, welche die Reibbeläge 12 tragen, welche beispielsweise

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an ihnen angeklebt sind.

An ihrem Innenumfang, der im wesentlichen komplementär zur Außenfläche des Kranzes 27 des drehenden Organs 1OB ist, sind die Innenscheiben 11B über eine Keilnutenverzahnung mit dem Kranz 27 verbunden, der zu diesem Zweck in axialer Richtung verlaufende Nuten 35 besitzt, mit denen radial an dem Innenumfang der genannten Innenscheiben vortretende Zähne 36 in Eingriff stehen.

In den dargestellten Ausführungsformen wirken die Betätigungsoder Einrückmittel, die zur axialen Klemmung der Scheiben 11A,11B vorgesehen sind, auf diese unter Zwischenschaltung einer Druckplatte 38, welche gemäß nachfolgend näher im Detail beschriebener Modalitäten in geeigneter Weise drehfest an der Gegendruckscheibe festgelegt ist, den der Flansch 15 des drehenden Organs 1OA bildet, wobei sie durch diesen axial bewegbar angeordnet ist, und sie gehören einem oder mehrerer ringförmiger Teile 39 an, von der Bauart, wie sie allgemein als Tellerfeder bezeichnet wird.

In den dargestellten Ausführungsformen sind praktisch zwei Tellerfedern vorgesehen, die miteinander verklebt sind; sie weisen jeweils zum einen einen kreisförmig fortlaufenden Umfangsbereich 40 auf, der einen Belleville-Ring bildet, und zum anderen, um Ausrückhebel zu bilden, einen durch Schlitze 42 in sich radial erstreckende Finger 41 aufgeteilten Zentralbereich, wobei diese Schlitze 42, indem sie an ihrer Wurzel erweitert

• >

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oder ausgebaucht sind, selber Durchgänge 49 mit vergrößertem Querschnitt in der Nähe des kreisförmig kontinuierlich fortlaufenden Umfangsbereichs 40 bilden.

Die auf diese Weise gebildeten Tellerfedern 39 sind in schwenkbarer oder kippbarer Manier gemeinsam an dem Deckel 17 angebracht, wobei sie an dessen Querflansch mittels der Bolzen 43 befestigt sind, welche mittels eines Endstücks 44 an dem Flansch 22 des Deckels 17 vernietet und in axialer Richtung jeweils die Tellerfeder durch die genannten Durchgänge 49 hindurch durchdringen und jenseits dieser Tellerfedern 39 einen Kopf mit vergrößertem Querschnitt 35 bilden, der geeignet für eine Anlage an ihnen ist.

Die Anlage der Tellerfeder 39 an dem Kopf 4 5 der Bolzen 4 3 geschieht praktisch unter Zwischenschaltung eines Rings 46, wobei dem Ring gegenüberliegend der Flansch ebenfalls zur Abstützung dieser Tellerfedern 39 einen Vorsprung mit gerundetem Axialschnitt 47 bildet.

Die Tellerfedern 39 stützen sich somit gemeinsam an dem Flansch 22 des Deckels 17 in der Nähe des Innenumfangsabschnitts ab, der den Belleville-Ring bildet, und in der Nähe des Außenumfangs drücken sie beide gemeinsam gegen die Druckplatte 38.

Zu diesem Zweck weisen sie ringförmig axiale Vorsprünge 48 auf, die, kreisförmig auf einen gleichen Umkreis vorgesehen, in Umfangsrichtung mittels Abständen 50 voneinander getrennt sind.

Um die Bolzen 43 zu ersetzen, sind nebeneinander in, begrenzter Anzahl angeordnete Bolzen 43 vorgesehen, ι

die wie die vorhergehenden mittels eines Endstücks 44' an dem Flansch 22 des Deckels 17 vernietet sind, und wie diese die Tellerfeder 39 aufgrund von entsprechender Durchgänge 49 durchdringen. Sie bieten jedoch den Tellerfedern 39 keinen Anschlag, da sie keinerlei Kopf mit vergrößertem Querschnitt jenseits dieser Tellerfedern aufweisen, die Bolzen 43 sind demgegenüber vorgesehen, eine drehfeste Verbindung der Druckplatte 38 mit dem Deckel 17 zu ermöglichen.

Praktisch findet sich in den dargestellten Ausführungs- ,; formen am Ende jedes dieser Bolzen 4 3' zu diesem Zweck |

eine federnd verformbare Zunge 52 vernietet, die sich im wesentlichen bezüglich der Achse der Anordnung in Querrichtung erstreckt, hinsichtlich eines Umkreises dieser Anordnung schräg,wobei sie durch den Mittelbereich der Anordnung hindurchführt, und welche an ihrem anderen Ende mittels eines Niets 53 an der Druckplatte 38 befestigt ist. Zu diesem Zweck ist ein in Querrichtung verlaufender Vorsprung 54 an dieser vorgesehen, wobei von einem der Freiräume 50 Gebrauch gemacht wird, welche in Umfangsrichtung jeweils zwei dieser axialen Vorsprünge 4 8 trennt.

Es geschieht also unter Zwischenschaltung des Deckels 17, ^;5

daß die Druckpaltte 38 drehfest an dem eine Gegendruck- i)

platte bildenden Flansch 15 des drehenden Organs 1OA : festgelegt ist, während die federnd verformbaren Zungen 52,

zu diesem Zweck in geeigneter Weise gebogen, ständig diese Druckplatte 38 entgegengesetzt zum Flansch 15 belasten, um die Scheiben 11A,11B zu entklemmen.

Diese Ausbildungen sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung, sie sind für sich wohlbekannt und werden daher auch nicht näher im Detail beschrieben.

In ebenfalls an sich bekannter Weise sind für die Zwischenscheiben 11A federnd verformbare Abstandselemente 55 vorgesehen, die, axial zwischen ihnen angeordnet, dazu dienen, diese jeweils auseinanderzudrücken (vgl.Fig.3,6B,6D).

In der insbesondere in den Figuren 1-7 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um geschlitzte Federringe, die ein von den Zwischenscheiben 11A getrenntes Teil bilden und wegen ihrer Lagehaltung auf Trägerstifte 56 aufgesetzt sind, die von den Scheiben getragen werden.

Praktisch sind diese Trägerstifte 56 dank der radialen Laschen oder Patten mit der größten Ausdehnung 29' der Zwischenscheiben 11A eingesetzt, wobei sie gemäß einem Aspekt der Erfindung sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung bezüglich der Gesamtheit dieser Zwischenscheiben 11A frei sind.

Wie am besten aus Fig.5 für einen von ihnen erkennbar ist, durchdringen die Trägerstifte 56 jede der Zwischenscheiben 11A aufgrund eines Durchgangs 58 mit Spiel,welcher Durchgang zu diesen Zweckinder entsprechenden Lasche 29'

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ausgebildet ist.

Zum Zwecke ihrer axialen Lagehaltung tragen sie in der Nähe jeweils ihrer Enden jenseits der entsprechenden Endscheibe 11A einen Arretierring 59, der auf dem Stift mittels einer einfachen Verankerung festgelegt ist.

Erfindungsgemäß weisen die federnden Elemente 55, welche diese geschlitzten Federringe bilden, eine Elastizitätsgrenze auf, die genügend niedrig ist, um systematisch bei jeder Vergrößerung der Klemmung der Scheiben 11A, 11B aufgrund der fortschreitenden Abnutzung der Reibbeläge 12A überschritten zu werden, und zwar über zumindest einen Abschnitt der Lebensdauer dieser Reibbeläge 12 hinweg, vorzugsweise ist dies bereits schon zu Beginn dieser Lebensdauer der Fall.

Es seibeispielsweise unter Bezugnahme auf Fig.6A angenommen, daß bei einem Zeitpunkt T entsprechend einer Klemmkonfiguration hinsichtich der Scheiben 11A,11B unter Belastung durch die Tellerfeder 39 zwei aufeinander folgende Zwischenscheiben 11A voneinander um den Abstand L getrennt sind, wobei dieser Abstand zu diesem Zeitpunkt gleich der Dicke der zugeordneten Reibbeläge 12 und der diese tragenden Innenscheibe 11B ist.

Aufgrund der axialen Zusammendrückaktion, die unter Zwischenschaltung der betreffenden Zwischenscheibe 11A ihnen durch die Tellerfeder 39 zuteil wird, befinden sich die Federelemente 55 nun unter Vorspannung.

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Wenn eine Ausrück- oder Auskuppelaktion zu diesem Zweck auf die Enden ihrer radialen Finger 41 ausgeübt wird, lassen die Tellerfedern 39 ihrer Klemmaktion nach und die Federelemente 55, auf diese Weise freigesetzt, trachten danach, die beiden Zwischenscheiben, zwischen denen sie eingesetzt sind (Fig.6B) um einen Abstand d voneinander zu entfernen.

Wenn nun eine neue Einrück- oder Einkuppelaktion mittels Klemmung durch die Tellerfedern 39 ausgeübt wird (Fig.6C) werden die Federelemente 55 erneut unter Vorspannung gesetzt, und wenn diese EinrUckaktion ausreichend lange ist, damit die Arbeit aufgrund des Anfahrens des betreffenden Kraftfahrzeugs eine Abnutzung L bei den Reibbelagen hervorruft, dann ist diese Vorspannung umso ausgeprägter, als die Federelemente 55 dann Gegenstand einer Zusammenpressung sind, die größer ist als die vorhergehende, entsprechend einem Weg zwischen den Zwischenscheiben 11A<der L-I wird.

Erfindungsgemäß ist es so eingerichtet, daß für diese

federnde Vorspannung die Elastizitätsgrenze der I

elastischen Elemente 55 überschritten wird.

Als Folge verbleibt während des Ausrückens oder Ent— klemmenSfso wie es in Fig.6D dargestellt ist, stets ein Abstand d, um welchen die Zwischenscheiben 11A dem Auseinanderbewegen seitens der Federelemente 55 ausgesetzt sind, wobei dieser Abstand d einzig von der Elastizitätsgrenze der Scheiben abhängt.

r ι ■ ι

_₁₉_ 3Α377Α1

In dem Diagramm in Figur 7 ist auf der Abzisse die ι axiale Zusammendrückung e, der die Federelemente 55 ausgesetzt sind abgetragen, während auf der Ordinate die ^;. Kraft F aufgetragen ist, welche einzeln auf sie für ein

derartiges Zusammendrücken aufgebracht werden muß. '

Erfindungsgemäß ist es so eingerichtet, daß zumindest über einen Teilbereich der Lebensdauer der Reibbeläge 12, praktisch bereits von Anbeginn dieser Lebensdauer die Kraft F, die auf die elastischen Elemente 55 während ^:

der Klemmung der Scheiben 11A,11B aufgebracht wird, größer ist als ihre Elastizitätsgrenze F^* Wie man ;■'

somit erkennt, ist die für die Entwicklung der Kraft F \\

representative Kurve als Funktion der Zusammenpressung e, ausgehend von einer solchen Grenzkraft F.., im wesentlichen glatt, die entsprechende Gerade II macht einen betonten Knick bezüglich der Gerade I deutlich, welche Gerade I representativ für die Phase der Anfangselastizität ist.

Es seien F1,F2 etc... F_n die während einer axialen Klemmung der Scheiben 11A,11B im Ausmaß der Abnutzung der Reibbeläge 12 aufgebrachten Kräfte.

Für die Kraft F1 beträgt die Zusammendrückung der Federelemente 55 el, bei Entklemmung der Scheiben 11A, 11B kehren diese in eine Konfiguration geringerer Zusammendrückung e¹1 zurück, gemäß einer Parallelen zur Geraden I und es resultiert daraus eine . Spreizaktion auf die betreffenden Zwischenscheiben 11A welche für diese zu einem Abstand d1 = el - e'1 führt.

a · · tilt ι · ·

Desgleichen führt für die Kraft F2 ihre Spreizaktion beim Entklemmen auf einen Abstand d'2 =e2-e'2 hinsichtlich der Zwischenscheiben 11A und für eine Kraft F

zu einem Spreizabstand

^eN -

^:N

Aus dem Vorangegangenen resultiert, daß die Spreizabstände di,d2 etc. d_N im wesentlichen gleich sind.

Mit anderen Worten die Spreiz- oder Auseinanderdrückaktion, die von den elastischen Spreizmitteln 55 während des Ausrückens auf die Zwischenscheiben 11A ausgeübt wird, ist stets im wesentlichen gleich, unabhängig davon, wie groß die Abnützung der Reibbeläge 12 ist.

Dies ist der Grund weshalb sie in Figur 6D als gleich angenommen wird zu der^die in Figur 6B aufgezeigt ist.

Des weiteren entwickelt sich die auf die Federelemente zum Zwecke ihres Zusammendrückens während der axialen Klemmung der Scheiben 11A,11B aufzubringende Kraft F1,F2, etc... F_n nur sehr wenig als Funktion der Abnutzung der Reibbeläge 12.

Wie man also erkennt, und wie mit unterbrochenen Linien in Figur 6C dargestellt ist, sind die erfindungsgemäß eingesetzten Federelemente 55 im Ausmaß der Abnutzung der Reibbeläge 12 irreversibel einer permanenten axialen Zusammendrückdeformation ausgesetzt.

Beim Endklemmen der Scheiben 11A,11B stellen sie also nur den Teil der Zusammendrückkraft, der sie ausgesetzt waren, der ihrer Elastizitätsgrenze entspricht.

I I · I I ·

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Im übrigen ist aufgrund der Freiheit ihrer Trägerstifte 56 bezüglich der sie tragenden Zwischenscheiben 11A keinerlei Gefahr eines Verklenunens dieser Zwischenscheiben 11A auf diesen Trägerstiften 56 zu befürchten. Vielmehr wird aufgrund der mechanischen Belastungen, die diese Zwischenscheiben 11A von Seiten dieser Trägerstifte 56A zuteil werden, das relative Auseinanderschieben oder Auseinanderspreizen dieser Zwischen-Scheiben 11A begünstigt, und somit auch ihr Lösen von den Innenscheiben 11B, welche die Reibbeläge 12 tragen.

Entsprechend der in Figur 8 dargestellten Ausführungsvariante sind die federnden Abstandselemente 55 lediglich einfache gewölbte Ringe vom Typ "Belleville".

Des weiteren weisen die Trägerstifte 56 dieser federnden Abstandselemente 55 einen Kopf 60 an einem ihr auf anstatt wie vorhergehend, einen Haltering.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante werden die federnden Abstandselemente 55 von solchen gewellten Federringen gebildet, wie sie unter dem Handelsnamen "Onduflex" erhältlich sind.

Gemäß einer in Figur 9 dargestellten Ausführungsvariante werden diese federnden AbStandselemente 55 von Blattfedern gebildet, die jeweils einzeln von den Zwischenscheiben 11A getragen werden.

Beispielsweise weist jede der Blattfedern einen in geeigneter Weise gebogenen Mittelbereich 62 und zwei seitliche

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Flügel 63 auf, die, nachdem sie die entsprechende Lasche 29' der betreffenden Zwischenscheibe 11A durch zu diesem Zweck in ihr ausgebildeten Durchgängen 64 durchquert haben, jenseits von dieser rechtwinkelig umgebogen sind, so wie es mit den unterbrochenen Linien in der Figur für eine von ihnen dargestellt ist.

Entsprechend den in den Figuren 10 und 11 dargestellten Ausführungsvarianten bestehen die federnden Abstandselemente 55 aus integral mit den Zwischenscheiben 11A verbundenen Zungen.

Diese sind beispielsweise wie dargestellt zu diesem Zweck aus den Laschen 29* dieser Zwischenscheiben 11A herausgeschnitten, wobei sie durch zwei im wesentlichen radiale Schnitte 66 begrenzt sind.

Diese Zungen sind darüber hinaus in geeigneter Weise verformt, beispielsweise durch Prägen in der Weise, daß sie axial an den Laschen 29 hervortreten, auf die sie einwirken.

In der insbesondere in Figur 10 dargestellten Ausführungsform ist auf diese Weise an jeder Lasche 29 eine Zunge vorgesehen, wobei sie in Umfangsrichtung hinsichtlich des Mittelbereichs dieser Lasche versetzt ist.

Alle in Rede stehenden Zungen treten bezüglich der Laschen 29', auf die sie einwirken, axial auf der gleichen Seite hervor, damit sie auf einen ebenen Bereich der zugeordneten Lasche 29' dar benachbarten Zwischenscheibe 11A drücken, wobei sie in Umfangsrichtung abwechselnd

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von einer dieser Zwischenscheiben 11A zur anderen ■

bezüglich eines Mittelbereichs der Lasche seitlich verschoben sind. ■'.

Daraus resultiert, daß zwei unterschiedliche Typen von Zwischenscheiben 11A notwendig sind, solche, an denen

die die federnden Abstandselemente 55 bildenden Zungen !

in Umfangsrichtung bezüglich des Mittelbereichs ihrer ;

Laschen 29' in die eine Richtung verschoben sind und j

solche, an denen sie in Umf angsrichtung in die entgegen- 1\

gesetzte Richtung versetzt sind. ^

In Figur 11 ist eine Variante dargestellt, bei der ein *;

gleicher Typ von Zwischenscheiben ausreicht ,hierbei sind | zwei die federnden Abstandselemente 55 bildende Zungen if

von einer selben Lasche 29 einer solchen Zwischenscheibe .' 11A ausgeschnitten, wobei diese Zungen jeweils in Umfangsrichtung in unterschiedlichen Abständen D1,D2 von den entsprechenden Umfangsrändern der genannten Lasche 29' eingesetzt sind, und jeweils in die einander entgegengesetzte Richtung axial hervortreten; die genannten Zwischenscheiben 11A werden abwechselnd gegeneinander j

um 180° um eine diametrale Achse gedreht.

Auf diese Weise können die die federnden Abstandselemente 55 bildenden Zungen von einer Zwischenscheibe zur anderen axial auf die ebenen Bereiche der Laschen 29' drücken. ;i

Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht ;;

auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen \\

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begrenzt ist, sondern alle Ausführungsvariationen und Kombinationen ihrer unterschiedlichen Elemente umfasst.

Darüber hinaus versteht sich, daß das Anwendungsgebiet der Erfindung nicht nur auf Mehrscheibenkupplungen beschränkt ist, das insbesondere bei der obigen Beschreibung betrachtet wurde, sondern erstreckt sich allgemein auf drehbare Mehrscheibenanordnungen, beispielsweise auf solche wie Mehrscheibenbreimen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1) Drehbare Mehrscheibenanordnung, insbesondere Kupplung, bestehend aus zwei koaxialen Organen (1OA,10B), geschichtet angeordneten, wechselweise drehfest mit dem einen oder dem anderen der koaxialen Organe (1OA,10B) verbundenen, aber bezüglich diesen axial bewegbaren Scheiben (11A,11B), Reibbelägen (12), die von zumindest bestimmten der Scheiben (11A,11B) an deren querliegenden Flächen getragen werden, Betätigungsmitteln zum Sicherstellen einer axialen Klemmung der Reibbeläge (12) zwischen den Scheiben und aus federnden Abstandselementen (55) für die drehfest mit einem (10A) der koaxialen Organe verbundenen Scheiben, allgemein als Zwischenscheiben bezeichnet, wobei die Abstandsmittel (55), axial zwischen den Scheiben angeordnet,diese auseinanderdrücken, dadurch gekennze ichnet, daß die federnden Abstandselemente (55) eine Elastizitätsgrenze aufweisen, die ausreichend niedrig ist, systematisch bei jeder Vergrößerung der Klemmung der Scheiben aufgrund der fort-

Bankvtrbindung ·. rJoytr. V«r«inlbonk MOndian, Konto 670404 (BLZ 700 703 70)

Poiltchtckkonto: MOnditn 27044-807 (BLZ 70010080) (nur PA Dipl.-Ing. S. Sto«otr|

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schreitenden Abnutzung der Reibbeläge (12) überschritten 2u werden, und zwar zumindest während eines Teils der Betriebslebensdauer der Reibbeläge (12).

2) Drehbare Mehrscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Abstandselemente (55) eine Elastizitätsgrenze aufweisen, die genügend niedrig ist, um bei jeder Vergrößerung der Klemmung der Scheiben (11A,11B) aufgrund der zunehmenden Abnutzung der Reibbeläge (12) von Anbeginn der Lebensdauer dieser Reibbeläge (12) an systematisch überschritten zu werden.

3) Drehbare Mehrscheibenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die federnden Abstandsmittel (55) von den Zwischenscheiben (11A) getrennte Teile bilden, die zu ihrer Lagehaltung auf von den Zwischenscheiben (11A) getragenen Haltestiften (56) aufgesetzt sind, dadurch gekennze lehnet, daß die Haltestifte (56) bezüglich der Gesamtheit der Zwischenscheiben (11A) axial frei sind.

4) Drehbare Mehrscheibenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennze lehnet, daß die Trägerstifte (56) der federnden Abstandselemente (55) jede der Zwischenscheiben (11A) mit Spiel durchquert.

5) Drehbare Mehrscheibenanordnung nach mindestens einem der Ansprüche 3,4 dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Abstandselemente gewölbte Feder-

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ringe vom Typ Belleville-Ring sind.

6) Drehbare Mehrscheibenanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Abstandselemente (55) geschlitzte Federringe sind.

7) Drehbare Mehrscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Abstandselemente (5) gewellte Federringe sind.

8) Drehbare Mehrscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Abstandselemente (55) aus Blattfedern (62( bestehen,die jeweils einzeln von den Zwischenscheiben (11A) getragen werden.

9) Drehbare Mchrscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Abstandselemente (55) aus Zungen bestehen, die einstückiger Bestandteil der Zwischenscheiben (11A) sind.

10) Drehbare Mehrscheibenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenscheiben (11A) an ihrem Außenumfang radial vorspringend Laschen oder Patten (29') aufweisen, mittels welchen sie in Eingriff stehen mit Nuten (30¹), die zu diesem Zweck an dem entsprechenden koaxialen Teil ausgebildet sind, wobei die die federnden Abstandselemente (55) bildenden Zungen aus diesen

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Laschen (29*) herausgeschnitten und jeweils bezüglich des Mittelbereichs dieser Laschen in Umfangsrichtung verschoben sind.

11) Drehbare Mehrscheibenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennze lehnet, daß zwei Zungen an einer selben Lasche (29*) einer Zwischenscheibe (11A) ausgeschnitten sind, wobei sie jeweils in Utnfangsrichtung in unterschiedlichem Abstand von den zugeordneten Umfangsrändern der Lasche (29') vorgesehen sind.

12) Drehbare Mehrscheibenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zungen jeweils in einander entgegengesetzte Richtungen an der zugeordneten Lasche (29') in axialer Richtung vorstehen.