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Reibungskupplung Die Erfindung betrifft Reibungskupplungen, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, mit einer an einem Deckel zwischen zwei Auflagen schwenkbar
gelagerten Tellerfeder zum Beaufschlagen einer Druckplatte, wobei die. Einheit Deckel
/ Tellerfeder durch Haltemittel zusammengehalten ist, die Haltemittel mit je einem
axial verlaufenden Bereich die Tellerfeder durchgreifen und diese mit einem auf
der dem Deckel abgewandten Seite vorgesehenen Stützbereich mittel- oder unmittelbar
hintergreifend abstützen.
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Zur schwenkbaren Lagerung einer Tellerfeder an einem Deckel sind verschiedene
Konstruktionen bekannt geworden, welche jedoch alle gewisse Nachteile mit sich bringen.
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So wird in vielen Fällen die Tellerfeder zwischen zwei praktisch starre
Auflagen mittels Haltemltteln, wie z. B.
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Haltebolzen oder einstückig mit dem Deckel geformte Haltelappen am
Deckel befestigt. Aufgrund der bei der
Fertigung der Einzelteile
auftretenden Maßschwankungen hat dieses Konstruktionsprinzip jedoch die Nachteile,
daß zwischen der Tellerfeder und den beiden Auflagen Spiel vorhanden sein kann oder
aber die Tellerfeder zwischen den beiden Auflagen, z. B. aufgrund zu kurzer Haltebolzen,eingeklemmt
wird. Sowohl ein Spiel in der Tellerfederlagerung als auch ein Verklemmen der Tellerfeder
verschlechtern den Wirkungsgrad, insbesondere aufgrund der dadurch entstehenden
Abhubverluste an der Druckplatte. Bei zwischen den Auflagen verklemmter Tellerfeder
ist dies auf die zwischen der Tellerfeder und den Auflagen beim Betätigen der Reibungskupplung
auftretende Reibungshysterese zurückzuführen, welche eine größere Durchbiegung der
Tellerfederzungen bewirkt.
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Weiterhin haftet diesem Konstruktionsprinzip der Nachteil an, daß
auch bei im Neuzustand einwandfreier Lagerung der Tellerfeder am Deckel im Laufe
der Betriebszeit Verschleiß an Tellerfeder und Auflagen und damit Spiel und demzufolge
mit zunehmender Betriebszeit ein immer größer werdender Abhubverlust entsteht.
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Gemäß einem anderen Konstruktionsprinzip bilden die Haltemittel unmittelbar
die auf der dem Deckel abgekehrten Seite der Tellerfeder vorgesehene Schwenkauflage.
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Hierfür sind die Haltemittel derart geformt bzw. werden an ihrem freien
Ende derart abgebogen, daß sie zur
Abstützung unmittelbar an der
Tellerfeder angreifen.
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Es sind auch Haltebolzen bekannt, die hierfür einen speziell angeformten
Bereich aufweisen. Auch diese Lösungen weisen die Nachteile auf, daß während der
Betriebszeit ein immer größer werdendes Spiel in der Schwenklagerung für die Tellerfeder
auftritt bzw. ein derartiges Spiel bereits im Neuzustand vorhanden ist.
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Um die erwähnten Nachteile zu beheben; sind Befestigungen zur schwenkbaren
Lagerung der Tellerfeder am Deckel bekannt geworden, bei denen die eine der Auflagen
eine federnde Abstützkraft aufweist, die größer ist als die während der Betätigung
der Reibungskupplung durch die Tellerfeder auf diese Auflage ausgeübte Kraft. Durch
eine derartige federbelastete Abstützung wird zunächst gewährleistet, daß sich die
Tellerfeder leicht in ihre verschiedene Stellungen verschwenken läßt, wobei auch
bei Verschleiß an den Auflagen bzw. an der Tellerfeder selbst keinerlei Spiel bzw.
Leerweg zwischen den Auflagen entsteht. Die federnde Abstützkraft kann dabei durch
speziell hierfür vorgesehene Mittel, welche zwischen Auflage und Haltemittel bzw.
zwischen Haltemittel und Deckel vorgesehen sind, aufgebracht werden oder aber die
Auflage bildet selbst ein federndes Bauteil, welches bei der Montage vorgespannt
wird und die Abstützkraft aufbringt.
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Letztere Lösung hat sich in der Praxis bewährt, wobei die federnde
Auflage tellerfed-erähnlich ausgestaltet ist und die auf der dem Deckel abgekehrten
Seite der Tellerfeder vorgesehene Auflage bildet. Die Festlegung der federnden Auflage
am Deckel kann dabei mittels Haltebolzen oder durch einstückig mit dem Deckel gebildete
Haltelaschen erfolgen.
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Kupplungen dieser Bauart sind jedoch infolge der erforderlichen zusätzlichen
Mittel zur Aufbringung der Abstützkraft bzw. infolge der notwendigen speziellen
Ausbildung der ein-federndes Bauteil bildenden Schwenkauflage relativ aufwendig
und teuer in der Herstellung.
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Reibungskupplung
zu schaffen, die die Vorteile von Reibungskupplungen mit einer eine federnde Abstützkraft
aufweisenden Auflage besitzt, im Aufbau jedoch einfacher und kostengünstiger als
die bisher bekannt gewordenen ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung- wird dies bei einer Reibungskupplung
der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, daß die Haltemittel in an sich
bekannter Weise Haltebolzen sind, deren Stützbereiche durch Befestigung der Haltebolzen
an je einem aus dem Deckelmaterial frei geschnittenen, als Biegebalken
wirksamen,
in axialer Richtung in elastisch verspannten Zustand verbrachten laschenartigen
Abschnitt axial gegen die Tellerfeder verspannt sind. Besonders vorteilhaft kann
es dabei sein, wenn die Haltebolzen je am Ende eines aus dem Deckelmaterial freigeschnittenen
als Biegebalken wirksamen laschenartigen Abschnitt befestigt, insbesondere vernietet
sind.
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Für manche Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn die Haltebolzen
unmittelbar die auf der dem Deckel abgekehrten Seite der Tellerfeder vorgesehene
Schwenkauflage bilden, indem sie mit einem eine Abwälzauflage bildenden Stützbereich
unmittelbar an der Tellerfeder unter der elastischen Vorspannung des in axialer
Richtung verformten laschenartigen Abschnittes anliegen.
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Für viele Anwendungsfälle kann es jedoch angebracht sein, wenn der
Stützbereich der einzelnen Haltebolzen durch eine kopfartige Verbreiterung gebildet
ist, mit der sie unter der elastischen Vorspannung der in axialer Richtung verformten
laschenartigen Abschnitte, an denen sie befestigt sind, gegen einen zwischen den
kopfartigen Verbreiterungen und der Tellerfeder vorgesehenen Drahtring anliegen.
Eine derartige Ausgestaltung der schwenkbaren Lagerung der Tellerfeder am Deckel
hat den Vorteil,
daß sie die Verwendung der gleichen Mittel, nämlich
Haltebolzen und Drahtringe, wie bei einer konventionellen Reibungskupplung mit starren
Abwälzauflagen ermöglicht. Drahtringe haben den Vorteil, daß sie in besonders einfacher
und vorteilhafter Weise, z. B. durch Rollen und Schweißen hergestellt werden können.
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Entsprechend einer anderen Ausführungsform wird die der Erfindung
zugrundeliegende Aufgabe bei einer Reibungskupplung der eingangs beschriebenen Art
dadurch gelöst, daß die Haltemittel in an sich bekannter Weise einstückig aus dem
Deckelmaterial ausgestanzte und abgebogene Lappen sind, deren axial verlaufender
Bereich deckelseitig übergeht in einen aus dem Deckelmaterial freigeschnittenen,
als Biegebalken wirksamen, in axialer Richtung in elastisch verspannten Zustand
verbrachten laschenartigen Abschnitt, wodurch die Stützbereiche axial gegen die
Tellerfeder verspannt sind und somit die Tellerfeder zwischen ihren beiden Auflagen
spielfrei schwenkbar gehaltert ist. Hierfür können gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung die Lappen je mit ihrem Stützbereich unmittelbar an der Tellerfeder
unter der elastischen Vorspannung des in axialer
Richtung verformten
laschenartigen Abschnittes anliegen. Für viele Anwendungsfälle kann es jedoch zweckmäßig
sein, wenn der Stützbereich der Lappen durch einen im Anschluß an den axialen Bereich
abgebogenen Abschnitt gebildet ist und dieser Stützbereich unter der elastischen
Vorspannung des in axialer Richtung verformten laschenartigen Abschnittes gegen
eine zwischen ihm und der Tellerfeder vorgesehene kreisringförmige Abwälzauflage
für die Tellerfeder, wie z. B. einen Drahtring anliegt.
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Sowohl bei einer Ausführungsform der Erfindung mit Haltebolzen als
auch bei einer solchen mit einstückig aus dem Deckelmaterial ausgestanzten und abgebogenen
Lappen bringt die Gesamtheit der in elastisch verspannten Zustand verbrachten laschenartigen
Abschnitte eine axiale Vorspannkraft auf, die größer ist als diese zum Betätigen
der Reibungskupplung, das heißt die zum Verschwenken der Tellerfeder erforderliche
Maximalkraft. Durch entsprechende Dimensionierung der laschenartigen Abschnitte
durch Festlegung der Länge, der Breite und der Dicke kann nicht nur die Verspannkraft,
mit der die Tellerfeder zwischen ihren Auflagen verklemmt ist,sondern auch der axiale
elastische Verspannweg der verspannten laschenartigen Abschnitte variiert werden.
Dabei können in besonders ein-
facher Weise die laschenartigen
Abschnitte derart ausgebildet werden, daß zumindest über einen Teilbereich ihres
Verspannweges die durch diese Abschnitte aufgebrachte Kraft größer ist als die zum
Verschwenken der Tellerfeder erforderliche Kraft, so daß der an den Auflagen bzw.
an der Kupplungstellerfeder auStretende Verschleiß ausgeglichen werden kann. Ein
weiterer Vorteil derart verspannter laschenartiger Abschnitte besteht darin, daß
die Fertigungstoleranzen für zumindest die Auflagen und die Haltemittel wenigstens
teilweise durch z. B. unterschiedliches Verspannen der laschenartigen Abschnitte
ausgeglichen werden können.
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Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die laschenartigen Abschnitte
sich radial über den Auflagebereich zwischen der Tellerfeder und den Auflagen erstrecken.
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Hierfür kann es angebracht sein, wenn die laschenartigen Abschnitte
zumindest annähernd radial verlaufen, wobei sie dann radial außen oder radial innen
in das Deckelmaterial übergehen können.
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Entsprechend einer anderen Ausführungsvariante können die laschenartigen
Abschnitte zumindest annähernd sehnen- bzw. tangentenartig verlaufen, wobei es dann
angebracht sein kann, wenn diese Abschnitte kreisbogenartig ausgebildet sind.
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Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung können die laschenartigen
Abschnitte keilförmig ausgebildet sein, so daß deren Biegeverhalten definiert werden
kann. Angebracht kann es dabei sein, wenn die keilförmig ausgebildeten laschenartigen
Abschnitte in ihrem Übergangsbereich in das Deckelmaterial breiter sind.
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Zweckmäßig kann es sein, wenn die laschenartigen Abschnitte an der
Innenperipherie des Deckels angeformt sind. Eine derartige Ausführungsform kann
insbesondere dann von Vorteil sein, wenn die Haltemittel durch einstückig aus dem
Deckelmaterial ausgestanzte und abgebogene Lappen gebildet sind,die sich in Verlängerung
der laschenartigen Abschnitte erstrecken.
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Für viele Anwendungsfälle kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn die
laschenartigen Abschnitte radial außerhalb des Deckelinnenrandes durch Umschneiden
aus dem Deckelmaterial gebildet sind, so daß radial innerhalb der laschenartigen
Abschnitte ein geschlossener Deckelinnenrand vorhanden bleibt, wodurch die Steifigkeit
des Deckels,in Axialrichtung betrachtet, wesentlich erhöht wird. Solche laschenartigen
Abschnitte können durch ein U- bzw. V-förmiges Umschneiden aus dem
Deckelmaterial
gebildet sein. Ein derartiges Umschneiden kann z. B. durch Herausstanzen einer geschlossenen
Kontur gebildet werden, was sich besonders für die Verwendung von Haltebolzen, die
zur Halterung der Tellerfeder am Deckel an letzterem befestigt werden müssen, eignet.
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Obwohl es für manche Anwendungsfälle vorteilhaft sein kann, wenn
die zwischen dem Deckel und der Tellerfeder vorgesehene Schwenkauflage durch einen
Drahtring gebildet ist, kann es für andere Anwendungsfälle zweckmäßig sein, wenn
diese Schwenkauflage durch in das Deckelmaterial eingeprägte Sicken gebildet ist,
die zwischen je zwei benachbarten laschenartigen Abschnitten angebracht sind.
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Insbesondere bei laschenartigen Abschnitten, die sich radial über
den Auflagebereich zwischen der Tellerfeder und den Auflagen erstrecken, kann es,
um eine einwandfreie elastische Verspannung derselben sicherzustellen, vorteilhaft
sein, wenn die laschenartigen Abschnitte keine Sicke oder eine solche mit geringerer
Höhe als die benachbarten Deckelabschnitte besitzen, so daß gewährleistet ist, daß
die laschenartigen Abschnitte nicht unmittelbar unter Vorspannung an der Tellerfeder
zum Auflagern kommen, womit ein einwandfreies Verspannen über die gesamte Länge
dieser laschenartigen Abschnitte sichergestellt wird.
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Auch bei Verwendung einer anderen zwischen Deckel und Tellerfeder
zwischengelegten Auflage, wie z. B.
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eines Drahtringes ist, um ein einwandfreies elastisches Verspannen
der laschenartigen Abschnitte über ihre gesamte Länge sicherzustellen, darauf zu
achten, daß diese laschenartigen Abschnitte nicht unter Vorspannung auf diese Schwenkauflage
zum Auflagern kommen.
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Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die freie Biegelänge der
laschenartigen Abschnitte, das heißt die Länge zwischen der Anlenkstelle der Haltemittel
an den laschenartigen Abschnitten und deren Übergang an das Deckelmaterial zwischen
dem 3,5- und 10-fachen, vorzugsweise zwischen dem 4- und dem 6-fachen der Materialdicke
beträgt. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die
Biegelänge größer ist als das 10-fache der Materialdicke.
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Bei laschenartigen Abschnitten, die sich radial über den Auflagebereich
zwischen der Tellerfeder und den Auflagen erstrecken, kann es zweckmäßig sein, wenn
die zwischen Auflagedurchmesser und dem radial außerhalb desselben liegenden Übergang
in den Deckel befindliche Länge der laschenartigen Abschnitte zwischen dem 2- und
dem 6-fachen, vorzugsweise zwischen dem 2,5-und dem 4-fachen der Materialdicke beträgt.
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Um die Biegeelastizität der laschenartigen Abschnitte zu erhöhen,
kann es angebracht sein, wenn diese Abschnitte im Bereich des Überganges in das
Deckelmaterial einen verringerten Querschnitt aufweisen.
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Diese Verringerung kann sowohl durch eine Verkleinerung der Breite
der laschenartigen Abschnitte als auch der Dicke des Deckelmaterials erfolgen.
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Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung kann sich
ein Verfahren eignen, bei welchem zunächst zwischen den laschenartigen Abschnitten
und den - in Umfangsrichtung gesehenen-dazwischen liegenden Abschnitten ein axialer
Versatz erzeugt wird, indem z. B. die ausgestanzten laschenartigen Abschnitte gegenüber
den dazwischen liegenden Abschnitten, in Achsrichtung über die Elastizitätsgrenze
hinaus, in Richtung von der Tellerfeder weg verbogen werden, die Tellerfeder sowie
die Bolzen und gegebenenfalls die auf der dem Deckel abgekehrten Seite vorzusehende
Auflage eingelegt werden und zum Vernieten der Bolzen an den laschenartigen Abschnitten,
diese in Richtung auf die Tellerfeder zu verspannt und in verspanntem Zustand die
Vernietung gebildet wird. Um einen- möglichst großen Toleranzausgleich zu ermöglichen
und die Montage zu vereinfachen, kann es angebracht sein, wenn die laschenartigen
Abschnitte beim Vernieten über die Elastizitätsgrenze hinaus verbogen werden, wobei
jedoch nach erfolgter Vernietung die laschenartigen Abschnitte im Bereich ihrer
Elastizität axial
verspannt bleiben. Ein derartiges Verfahren kann
insbesondere dann angebracht sein, wenn die zwischen Deckel und Tellerfeder vorgesehene
Schwenkauflage durch einen kreisringförmigen Drahtring gebildet ist.
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Bei Verwendung von Haltebolzen zur Anlenkung der Tellerfeder am Deckel
kann auch ein Verfahren zweckmäßig sein,gemäß welchem nach dem Einlegen der Tellerfeder
sowie der Bolzen, welche eine kürzere Schaftlänge aufweisen als die axiale Länge,
die sich ergibt aus der Addition der Dicke des auf der dem Deckel abgewandten Seite
vorzusehenden Drahtringes, der Tellerfederdicke und der Höhe der deckelseitigen
Auflage und nach dem Einlegen des auf der dem Deckel abgekehrten Seite vorzusehenden
Ringes zum Vernieten der Bolzen in den laschenartigen Abschnitten, diese in Richtung
auf die Tellerfeder zu verspannt und in verspanntem Zustand die Vernietung gebildet
wird. Auch bei diesem Verfahren können, wie bereits erwähnt, die laschenartigen
Abschnitte zum Vernieten über die Elastizitätsgrenze hinaus verbogen werden.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn zur Herstellung einer Reibungskupplung
gemäß der Erfindung ein Verfahren angewendet wird,entsprechend welchem die ausgestanzten
laschenartigen Abschnitte in Achs-
richtung über die Elastizitätsgrenze
hinaus, in Richtung von der Tellerfeder weg,verbogen werden, der als deckelseitige
Auflage vorzusehende Drahtring sowie die Tellerfeder und die der Deckelseite abgewandte
Auflage eingelegt werden und während des Festlegens der Stützbereiche an der letzeren
Auflage die laschenartigen Abschnitte in Richtung auf die Tellerfeder zu verspannt
gehalten werden.
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Weiterhin kann es zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung
zweckmäßig sein, ein Verfahren zu verwenden, welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß die deckelseitige Auflage durch Einprägen von Sicken in die zwischen je zwei
laschenartigen Abschnitten befindlichen Bereiche gebildet ist, die laschenartigen
Abschnitte keine Sicken oder Sicken geringerer Höhe besitzen, nach dem Einlegen
der Tellerfeder und der der Deckelseite abgewandten Auflage während des Festlegens
der Stützbereiche an der letzteren Auflage die laschenartigen Abschnitte in Richtung
auf die Tellerfeder zu verspannt gehalten werden.
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Anhand der Figuren 1 bis 14 sei die Erfindung näher erläutert.
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Dabei zeigen: Die Figuren 1, 3, 5, 7, 10 und 12 verschiedene Ausführungsvarianten
von in Draufsicht teilweise dargestellten erfindungsgemäßen Reibungskupplungen,
die Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie II - II der Figur 1, die Figur 4 einen
Schnitt gemäß der Linie IV - IV der Figur 3, die Figur 6 einen Schnitt gemäß der
Linie VI - VI der Figur 5, die Figur 8 einen Schnitt gemäß der Linie VIII - VIII
der Figur 7, die Figur 9 einen Deckel vor der Montage im Schnitt gemäß der Linie
II - II der Figur 1. Dieser Deckel kann bei einer Ausführungsform gemäß den Figuren
1 und 2 verwendet werden.
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Figur-11 einen Schnitt gemäß der Linie XI - XI der Figur 10, Figur
13 einen Schnitt gemäß der Linie XIII - XIII der Figur 12 und die Figur 14 eine
Schwenklagerung für eine Tellerfeder an einem Deckel, die sich von der in den Figuren
12 und 13 gezeigten dadurch unterscheidet, daß die dem Deckel abgewandte Schwenkabstützung
nicht durch einen Drahtring,sondern unmittelbar durch die Haltemittel gebildet wird.
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Die in den Figuren dargestellten verschiedenen Ausführungsformen von
Reibungskupplungen besitzen eine axial bewegbare Druckplatte 1, welche über Blattfedern
2 mit dem Deckel 3 drehschlüssig verbunden ist, weiterhin eine Tellerfeder 4, die
sich mit radial äußeren Bereichen 5 an Abstützbereichen 6 der Druckplatte 1 abstützt
und mit radial weiter innen liegenden Bereichen 7 am Deckel 3 schwenkbar gelagert
ist, indem sie zwischen einer deckelseitigen Abstützung 8 und einer auf der dem
Deckel abgekehrten Seite der Tellerfeder 4 vorgesehenen kreisringförmigen Abstützung
9 gehaltert ist. Die Tellerfeder 4 ist in vorgespanntem Zustand eingebaut und belastet
die Druckplatte 1 in Richtung auf die Reibbeläge 10 der Kupplungsscheibe 11.
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Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform einer
Reibungskupplung ist sowohl die deckelseitige Abstützung 8 als auch die auf der
dem Deckel abgekehrten Seite der Tellerfeder 4 vorgesehene Abstützung 9 durch einen
Drahtring 12, 13 gebildet.
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Der Deckel 3, die beiden Drahtringe 12 und 13 sowie die zwischen den
Drahtringen vorgesehene Tellerfeder 4 werden mittels Haltebolzen 14 zusammengehalten.
Hierfür sind die Haltebolzen 14 an einstückig aus dem Deckelmaterial herausgeformten
laschenartigen Abschnitten 15
e über eine Vernietung 16 befestigt
und hintergreifen den Drahtring 13 mit einer sich an einen die Tellerfeder axial
durchgreifenden Bereich 17 anschließenden kopfartigen Verbreiterung 18.
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Die laschenartigen Abschnitte 15 sind durch ein U-förmiges Umschneiden
bzw. durch eine U-förmige Ausstanzung 19 gebildet. Diese Ausstanzungen 19 sind dabei
derart in den Deckel 3 eingebracht, daß ein geschlossener Deckelinnenrand 20 verbleibt,
wodurch eine große axiale Steifigkeit des Deckels erhalten ist. Weiterhin verlaufen
die Schenkel der U-förmigen Ausstanzungen 19 radial nach außen, so daß die laschenartigen
Abschnitte 15 ebenfalls radial verlaufen und außen (bei 21) in das Deckelmaterial
übergehen. Die Schenkel der U-förmigen Ausstanzungen 19 sind derart bemessen, daß
die laschenartigen Abschnitte 15 sich radial über den Auflagebereich 22 zwischen
der Tellerfeder 4 und den beiden Drahtringen 12 und 13 erstrecken. Der Abstand 23
zwischen dem Auflagebereich bzw. Auflagedurchmesser 22 und dem radial außerhalb
desselben liegenden Übergangsbereich 21 der laschenartigen Abschnitte 15 in den
Deckel beträgt ungefähr dreimal die Dicke 24 des Deckelmaterials. Die Länge 25 zwischen
einer Vernietung 16 bzw. der Achse 26 eines Haltebolzens 14
und
einem Übergangsbereich 21, die Breite des Übergangsbereiches, sowie die Materialdicke
sind derart bemessen, daß die laschenartigen Abschnitte 15 beim Vernieten der Haltebolzen
14 in axialer Richtung gegenüber den benachbarten Deckelbereichen 27 innerhalb der
dem Deckelmaterial eigenen Elastizität auf die Tellerfeder 4 zu verspannt werden,
wie dies im Zusammenhang mit weiteren Figuren beschrieben ist, so daß sie ähnlich
einem Biegebalken wirken. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Länge
25 annähernd die 5-fache Dicke 24 des Deckelmaterials. Aufgrund der elastischen
Verspannung der laschenartigen Abschnitte 15 wird der Drahtring 13 durch die kopfartigen
Verbreiterungen 18 der Haltebolzen 14 axial in Richtung des Deckels 3 beaufschlagt,
so daß die Tellerfeder 4 zwischen den beiden Drahtringen 12 und 13 verspannt wird.
Die durch die biegebalkenähnlichen Abschnitte 15 aufgebrachte Gesamtkraft ist dabei
größer als die zum Verschwenken der Tellerfeder 4 das heißt die zum Betätigen der
Reibungskupplung 1 erforderliche Kraft, so daß ein über die Lebensdauer der Reibungskupplung
an den Drahtringen 12 und 13 bzw. an der Tellerfeder 4 im Bereich des Auflagedurchmessers
22 auftretender Verschleiß ausgeglichen werden kann. Um ein einwandfreies Verspannen
der Abschnitte 15 über die gesamte Länge 25 sicherzustellen, ist zwischen diesen
Abschnitten 15 und dem Drahtring 12 im
Bereich des Auflagedurchmessers
22 ein Abstand 28 vorhanden. Dadurch wird sichergestellt, daß die laschenartigen
Abschnitte 15 nicht unmittelbar unter Vorspannung an dem Drahtring 12 zur Anlage
kommen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel. sind zur Bildung des Spiels 28
in die laschenartigen Abschnitte 15 muldenförmige Einprägungen eingebracht. Infolge
dieses Spiels 28 liegt der Drahtring 12 am Deckel 3 lediglich an den zwischen den
Abschnitten 15 vorhandenen Bereichen an.
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Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet
sich gegenüber der in den Figuren 1 und 2 gezeigten dadurch, daß die zwischen der
Tellerfeder 4 und dem Deckel 3 vorgesehene Abstützung bzw.
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Schwenkauflage 8 durch in das Deckelmaterial eingeprägte Sicken 112
gebildet ist, die zwischen je zwei benachbarten laschenartigen Abschnitten 115 vorgesehen
sind. Da bei dieser Ausführungsform, in Umfangsrichtung betrachtet, im Bereich der
laschenartigen Abschnitte 115 die deckelseitige Abstützung 8 unterbrochen ist, besteht
zwischen diesen laschenartigen Abschnitten 115 und der Tellerfeder 4 im Bereich
des Auflagedurchmessers 22 eine ausreichend großer Abstand, um ein einwandfreies
Verspannen dieser Abschnitte 115 zu ermöglichen.
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Wie aus Figur 3 hervorgeht, sind die laschenartigen Abschnitte 115
schlüssellochartig ausgebildet. Hierfür sind in den Deckel entsprechende Ausstanzungen
119 eingebracht. Der keilförmige Bereich 115 a der Abschnitte 115 ist dabei derart
ausgebildet, daß sich, über die Länge desselben betrachtet, zumindest annähernd
konstante Spannungsverhältnisse ergeben. Bei der dargestellten Ausführungsform ist
die schmalste Stelle des keilförmigen Bereiches 115 a annähernd auf radialer Höhe
des Durchmessers, auf welchem die Sicken 112 angeordnet sind, vorgesehen. Hierdurch
wird die durch die Sicken 112 gebildete deckelseitige Auflage 8 vergrößert und somit
der Verschleiß verringert.
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Um günstigere Spannungsverhältnisse, sowie eine größere Elastizität
bei geringerer Vorspannkraft im Neuzustand zu erreichen, sind die keilförmigen Bereiche
115 a der laschenartigen Abschnitte 115 derart ausgebildet, daß, in Umfangsrichtung
der Reibungskupplung betrachtet, die Breite im Übergangsbereich 121 zur Breite 121
a im schmalsten Abschnitt in der Größenordnung von 3 zu 2 liegt. Weiterhin liegt
das Verhältnis des radialen Abstandes zwischen dem Übergangsbereich 121 und dem
schmalsten Abschnitt 121 a zur Breite dieses schmalsten Abschnittes 121 a in der
Größenordnung ton 2 zu 1.
Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten
Variante sind die U-förmigen Ausstanzungen 219 derart in das Deckelmaterial eingebracht,
daß deren Schenkel radial nach innen verlaufen, so daß die laschenartigen Abschnitte
215 radial innen (bei 221) in das Deckelmaterial übergehen. Die deckelseitige Abstützung
8 ist durch in den Deckel 3 im Bereich zwischen den Abschnitten 215 eingebrachte
Sicken 212 gebildet. Zur Bildung der kreisringförmigen Abstützung 9 weisen die Haltebolzen
214 einen Stützbereich 213 auf, mit dem sie jeweils unmittelbar an der Tellerfeder
4 zur Anlage kommen. Derartige Haltebolzen sind beispielsweise durch die FR-PS 1
524 350 bekannt geworden. Die laschenartigen Abschnitte 215 sind ebenfalls in Richtung
auf die Tellerfeder 4 elastisch verspannt, so daß die Tellerfeder durch die Abstützbereiche
213 der Haltebolzen 214 gegen die durch die Sicken 212 gebildete deckelseitige Abstützung
8 gedrückt wird.
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Die laschenartigen Abschnitte 315 der in den Figuren 7 und 8 dargestellten
Ausführungsform sind kreisbogenartig ausgebildet und verlaufen annahernd sehnen-
bzw.
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tangentenartig. Zur Bildung dieser laschenartigen Abschnitte sind
in das Deckelmaterial Ausstanzungen 319 eingebracht worden. Am Endbereich der laschenartigen
Abschnitte 315 sind Haltebolzen 14 über eine Vernietung 16 befestigt. Die laschenartigen
Abschnitte 315
sind in Richtung der Tellerfeder 4 elastisch verspannt,
so daß die kopfartigen Verbreiterungen 18 der Haltebolzen 14 die durch einen Drahtring
13 gebildete Abstützung 9 in Richtung des Deckels 3 beaufschlagen, wodurch die Tellerfeder
4 zwischen der deckelseitigen Abstützung 8 und der Abstützung 9 eingespannt wird.
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Um die als Biegebalken wirksamen laschenartigen Abschnitte 15, 115,
215 und 315 gemäß den Figuren 1 bis 8 in einen, in axialer Richtung elastisch verspannten
Zustand zu bringen, können verschiedene Verfahren angewendet werden.
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Gemäß einer Variante sind bzw. werden die ausgestanzten laschenart-igen
Abschnitte 15, 115, 215 und 315 in Achsrichtung über die Elastizitätsgrenze des
Deckelmaterials hinaus in Richtung von der Tellerfeder 4 weg um einen bestimmten
Betrag verbogen. Dies ist in Figur 9 anhand eines Deckels 3 für eine Ausführungsvariante
der Reibungskupplung entsprechend den Figuren 1 und 2 gezeigt, wobei der im Bereich
des Vernietungsdurchmessers der Haltebolzen gemessene Betrag X, um den die Abschnitte
15 verbogen wurden, in der Größenordnung von einem Millimeter liegt.
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Nach dem Auflegen der Tellerfeder 4 auf die deckelseitige Abstützung
8 werden bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 4 sowie den Figuren 7
und 8 die Abstützung 9 und die Haltebolzen 14 eingelegt und zum Befestigen der Haltebolzen
14 an den laschenartigen Abschnitten 15, 115, 315, letztere in Richtung auf die
Tellerfeder 4 zu verspannt und in verspanntem Zustand die Vernietungen 16 gebildet.
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Bei einer Ausführungsform gemäß den Figuren 5 und 6 bei der die Haltebolzen
214 die Tellerfeder 4 unmittelbar über einen Abstützbereich 213 abstützen, entfällt
das Einlegen der durch einen Drahtring 13 gebildeten Abstützung 9, wohingegen bei
einer Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 sowie den Figuren 7 und 8 der die
deckelseitige Abstützung 8 bildende Drahtring 12 zusätzlich in den Deckel eingelegt
werden muß.
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Die Schaftlänge 29 der Haltebolzen 14, das heißt die axiale Länge
zwischen der kopfartigen Verbreiterung 18 und der Stufe 30 der Haltebolzen 14,an
der die laschenartigen Abschnitte 15, 115, 315 zur Anlage kommen, ist derart bemessen,
daß während der zur Bildung der Vernietungen 16 durchgeführten Verbiegung bzw. Verschwenkung
der Abschnitte 15, 115, 315 in Richtung auf die Tellerfeder die Elastizitätsgrenze
des Deckelmaterials über einen Teilbereich der Verschwenkung überschritten wird.
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Bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 3 und 4 sowie den Figuren
5 und 6 kann das Abbiegen der laschenartigen Abschnitte 115, 215 vor der Montage
in Richtung von der Tellerfeder 4 weg entfallen, da, in Umfangsrichtung betrachtet,
in den Bereichen zwischen den laschenartigen Abschnitten 115, 215 und der Tellerfeder
ein axialer Freiraum 31 vorhanden ist, weil in diesen Bereichen keine Sicken verlaufen.
Zur Erzielung einer axialen elastischen Verspannung der Abschnitte 115, 215 genügt
es, die Schaftlänge der Haltebolzen 14, 214 entsprechend kurz zu dimensionieren
und bei der Montage, das heißt zur Vernietung werden die Laschen 115, 215 in Achsrichtung
verbogen und üben nach der Vernietung die entsprechende Vorspannung aus.
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Bei der Variante gemäß den Figuren 3 und 4 muß die axiale Länge, die
sich ergibt aus der Addition der Dicke des Drahtringes 13, der Dicke der Tellerfeder
4 und der Höhe der Sicken 112 größer sein als die Schaftlänge 29 zwischen der kopfartigen
Verbreiterung 18 und der Stufe 30 der Haltebolzen 14.
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Bei der Ausführungsform entsprechend den Figuren 10 und 11 ist die
auf der dem Deckel abgekehrten Seite der Tellerfeder 4 vorgesehene Abstützung 9
ebenfalls
durch einen Drahtring 13 gebildet. Zur Halterung dieses
Drahtringes 13 sind aus dem Deckelmaterial herausgestanzte und undabgebogene Haltemittel
414,- die durch schlitzartige Ausnehmungen 4a der Tellerfeder 4 hindurchragen, vorgesehen.
Die Haltemittel 414 sind jeweils durch einen aus dem Deckel 3 herausgestanzten,
entlang einer zumindest annähernd radial verlaufenden Abbiegelinie 414a in eine
zumindest annähernd in radialer Richtung und senkrecht zur Rotationsebene der Reibungskupplung
verlaufende Ebene umgelegten Ausschnitt 414 b, welcher strichpunktiert angedeutet
ist, gebildet. Die Ausschnitte 414 b werden durch Umschneiden aus dem Deckelmaterial
herausgeformt. Zwischen den Haltemitteln 414 und dem eigentlichen Deckel 3 ist jeweils
ein aus dem Deckelmaterial frei geschnittener laschenartiger Abschnitt 415, der
an der Innenperipherie 420 des Deckels 3 angeformt ist, vorgesehen. Diese sind laschenartigen
Abschnitte 41 dadurch Einbringung eines, zumindest annähernd in Umfangs- bzw. in
tangentialer Richtung verlaufenden Einschnittes 419 gebildet. Die Länge dieses Einschnittes
419 ist dabei derart ausgelegt, daß der laschenartige Abschnitt 415, in axialer
Richtung der Reibungskupplung betrachtet, innerhalb der dem Deckelmaterial eigenen
Elastizität als Biegebalken wirksam ist.
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Wie aus Figur 11 ersichtlich ist, werden die Ausschnitte 414 b zunächst
derart umgebogen bzw. umgeschwenkt, daß die zum Abstützen des Drahtringes 13 vorgesehenen
Zonen 418 radial innerhalb des Drahtringes 13, das heißt auf einem kleineren Durchmesser
als der Durchmesser des Innenumfanges des Drahtringes 13 zu liegen kommen. Diese
Stellung der Haltemittel 414 zeigt die strichliert angedeutete Position des Haltemittels
in Figur 11.
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Zur schwenkbaren Lagerung der Tellerfeder 4 am Deckel 3 wird zunächst
die Tellerfeder 4 auf die durch Sicken 412 gebildete deckelseitige Abwälzauflage
8 aufgelegt, sowie der Drahtring 13 in axialer Richtung über die Haltemittel 414
bzw. deren Abstützzonen 418 geschoben, bis dieser zur Anlage an der Tellerfeder
4 kommt. Anschließend werden die Haltemittel 414 zumindest annähernd als Ganzes
radial nach außen geschwenkt, so daß die Abstützzonen 418 am Drahtring 13 zur Anlage
kommen. Diese Stellung der Haltemittel 414 zeigt die stark ausgezeichnete Position
des Haltemittels in Figur 11.
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Damit, nach der Verschwenkung der Haltemittel 414,die laschenartigen
Abschnitte 415 die Tellerfeder 4 zwischen den in den Deckel 3 je im Bereich zwischen
zwei laschenartigen Abschnitten 415 eingebrachten Sicken 412 und
dem
Drahtring 13 axial verspannt halten, werden während der Verschwenkung der Haltemittel
414 die laschenartigen Abschnitte 415 in Richtung auf die Tellerfeder zu verspannt
gehalten.
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Die Verspannung der laschenartigen Abschnitte 415 kann jedoch auch
dadurch erfolgen, daß die Haltemittel 414 eine größere Verschwenkung erfahren als
die, welche erforderlich ist, um die Abstützzonen 418 zur Anlage an den Drahtring
13 zu bringen, so daß aufgrund der Verschwenkung der Haltemittel 414 die laschenartigen
Abschnitte 415 in Richtung der Tellerfeder 4 verspannt werden.
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Die in den Figuren 12 und 13 dargestellte Reibungskupplung besitzt
als Haltemittel 514 aus dem Deckel 3 geformte Lappen. Die Lappen 514 werden durch
eine Ausstanzung entsprechend der in den Figuren mit 514 a strichliert dargestellten
Ausbildung hergestellt.
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Danach werden die Lappen 514 a derart abgeknickt, daß sie in Achsrichtung
weisen. Nachdem die durch einen Drahtring 12 gebildete deckelseitige Abstützung
8 sowie die Tellerfeder 4 und die weitere, ebenfalls durch einen Drahtring 13 gebildete
Abstützung 9 in den Deckel 3 eingelegt wurden, werden die Lappen 514 an ihrem freien
Ende durch einen Biegeprozeß umgelegt,
so daß Abschnitte 514 b
in radialer Richtung weisen und den Drahtring 13 untergreifen. Die Lappen 514 sind
mit dem Deckel 3 über radial verlaufende laschenartige Abschnitte 515 verbunden,
welche durch Einbringung entsprechender Einschnitte 519 in das Deckelmamaterial
gebildet sind. Diese laschenartigen Abschnitte 515 dienen ebenfalls als Biegebalken
und werden, während die Abschnitte 514 b in radialer Richtung abgebogen werden,
in Richtung auf die Tellerfeder zu elastisch verspannt gehalten. Durch die elastische
Verspannung der laschenartigen Abschnitte 515 wird die Tellerfeder 4 zwischen den
beiden Drahtringen 12 und 13 axial verspannt. Um eine einwandfreie axiale Verspannung
der laschenartigen Abschnitte 515 zu gewährleisten, sind zumindest vor der Bildung
der radialen Abschnitte 514 b die laschenartigen Abschnitte 515 in Achsrichtung-über
die Elastizitätsgrenze hinaus, in Richtung von der Tellerfeder weg verbogen, wodurch
der deckelseitige Drahtring 12 am Deckel 3 lediglich in den Bereichen zwischen den
laschenartigen Abschnitten 515 anliegt. Zweckmäßig ist es, wenn die laschenartigen
Abschnitte 515,rauch nachdem sie in ihren elastisch verspannten Zustand gebracht
wurden, ein Abstand bzw. Spiel 528 gegenüber dem deckelseitigen Drahtring 12 aufweisen.
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Die in Figur 14 gezeigte schwenkbare Halterung der Tellerfeder 4 an
einem Deckel 3 unterscheidet. sich gegenüber der in Figur 13 gezeigten dadurch,
daß die am Ende der Haltemittel bzw. Lappen 614 abgebogenen Abschnitte 614 b unmittelbar
die auf der dem Deckel 3 abgekehrten Seite der Tellerfeder 4 vorgesehene Abstützung
9 bilden.
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Wie in Figur 1 bei 15 a strichpunktiert angedeutet ist, können die
laschenartigen Abschnitte keilförmig ausgebildet sein, wobei die größere Breite
im Übergangsbereich in das Deckelmaterial vorhanden ist.
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Durch diese Maßnahme kann das Biegeverhalten der laschenartigen Abschnitte,
über deren Länge betrachtet, beeinflußt werden.
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Bei einer Ausführungsform gemäß den Figuren 12 und 13 bzw. 14 kann
der die deckelseitige Abstützung 8 bildende Drahtring 12 durch in das Deckelmaterial
im Bereich zwischen den laschenartigen Abschnitten 515-bzw. 615 eingebrachte Sicken
ersetzt werden.
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Die Erfindung ermöglicht durch die in federnd vorgespannten Zustand
verbrachten laschenartigen Abschnitte, bei entsprechender Dimensionierung dieser
Abschnitte sowie Wahl des Querschnittes im Übergangsbereich und
bei
Wahl einer entsprechenden Verspannung bzw. Verbiegung über den Elastizitätsbereich
hinaus,nicht nur eine spielfreie Einspannung der Tellerfeder, wodurch bereits im
Neuzustand ein Abhubverlust vermieden wird bei gleichzeitiger leichter Verschwenkbarkeit
der Tellerfeder, sondern auch ein Nachstellen bei einem Verschleiß an der Tellerfeder
und/oder den Auflagen, so daß über die gesamte Betriebszeit bzw. Lebensdauer einer
Kupplung ein gleichmäßiger, das heißt verlustfreier Abhub gewährleistet ist und
ermöglicht darüber hinaus auch die Überbrückung größerer Herstellungstoleranzen.
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