DE3537788A1 - Schnappverbindung fuer eine gezogene membranfederkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membranfederkupplung der ge­ zogenen Bauart mit einer Schnappverbindung zwischen dem Ausrücker und einem an den Federzungenenden der Membranfeder befestigten Bauteil, wobei die Schnappverbindung aus dem Innenring des Aus­ rückers mit einem Konus und daran anschließendem Sitz für einen Drahtring mit im wesentlichen rundem Querschnitt sowie einem wei­ teren Konus am Bauteil besteht und ferner der Drahtring mehrere am Umfang verteilte, radial abstehende Schleifen bildet und seine beiden freien Enden ebenfalls radial abstehen und diese Schleifen und Enden mit umfangsmäßig begrenzten Aussparungen des Bauteiles korrespondieren und die Ausrückkraft von den zwischen den Schlei­ fen und den Enden des Drahtringes verlaufenden Haltebereichen übertragen wird.

Membranfederkupplungen der obengenannten Bauart sind bereits seit längerem in Betrieb. Bei diesen ist das Bauteil, welches an den Enden der Membranfederzungen befestigt ist, mit Langlöchern ver­ sehen, um in diesen Langlöchern den Drahtring mit seinen Schlei­ fen und den freien Enden aufzunehmen. Diese Aufnahme erfolgt ei­ nerseits vor der Montage zur losen Befestigung des Drahtringes und andererseits als Verdrehsicherung des Drahtringes während des Betriebes.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Ausführung des Bau­ teiles mit Löchern in Verbindung mit einem in einer Ebene ausge­ bildeten Drahtring sowohl festigkeitsmäßig Probleme aufwirft als auch Verschleißprobleme durch die Berührung zwischen dem Bauteil und dem Drahtring in Umfangsrichtung, welche mit hohen Flächenbe­ lastungen verbunden ist.

Um die Probleme des Standes der Technik zu vermeiden, wird vorge­ schlagen, das Bauteil an den Zungenenden der Membranfeder und den Drahtring entsprechend dem Kennzeichen des Hauptanspruches auszu­ bilden. Durch die offene Ausbildung der Aussparungen des Bautei­ les kann dieses in Achsrichtung deutlich kürzer ausgeführt werden und die im Betrieb auftretenden Belastungen führen nicht mehr zu örtlich überhöhten Spannungen. Desweiteren kann der Drahtring in­ folge seiner Ausbildung und der Ausbildung des Bauteiles von der Ausrückerseite her wesentlich leichter montiert werden. Gleich­ zeitig ermöglicht er auch eine einfachere Durchführung des Vor­ ganges "Schnappverbindung", da der Drahtring während des Einführ­ vorganges des Ausrückers mit seinen radial abstehenden Bereichen in den Öffnungen des Bauteiles axial fixiert ist und der Haltebe­ reich des Drahtringes in Einschubrichtung versetzt angeordnet ist.

Weitere vorteilhafte Ausführungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Unteransprüchen. - So ist beispielsweise gemäß Anspruch 2 si­ chergestellt, daß die Anlage zwischen Drahtring und Bauteil in Umfangsrichtung zumindest eine Linienberührung auf größerer Basis gegenüber dem Stand der Technik darstellt. Dadurch ist ein gegen­ seitiges Einarbeiten in diesem Bereich von vornherein unterbun­ den. - Gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, den Konus zur Übertragung der Ausrückbewegung im Bauteil in Öffnungsrichtung mit einer Stu­ fe zu versehen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß auch bei heftigen Vibrationen, insbesondere in Achsrichtung, innerhalb des Antriebsstranges und bei höheren Drehzahlen der Drahtring nicht aus seiner Übertragungsposition abwandern kann.

Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispie­ les näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Druckplatte in verkleinerter Darstellung;

Fig. 2 und 3 Ansicht und Schnitt durch das Bauteil mit eingesetz­ tem Drahtring etwa in natürlicher Größe;

Fig. 4 einen Teillängsschnitt in vergrößerter Darstellung während des Montagevorganges der Schnappverbindung;

Fig. 5 einen Teilschnitt in vergrößerter Darstellung in Be­ triebsstellung;

Fig. 6 eine Teilansicht von Bauteil und Drahtring im Bereich ei­ ner Schleife bzw. eines freien Endes.

Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch eine Druckplatte 1, bei wel­ cher die Gesamtsituation einer Schnappverbindung vor dem Zusam­ menbau als Übersicht wiedergegeben ist. Die Druckplatte 1 besteht aus einer Anpreßplatte 2, einem Kupplungsgehäuse 3, einer Mem­ branfeder 4 mit Federzungen 5 und einem Bauteil 10, welches als Blechteil ausgeführt und mit einem Drahtring 23 an den Enden der Federzungen 5 befestigt ist. Das Bauteil 10 trägt einen Draht­ ring 9, der nach Montage mit dem Ausrücker 6 die Ausrückkraft entsprechend dem Pfeil P vom Außenring 24 über den Innenring 7 auf das Bauteil 10 und die Membranfeder 4 zu übertragen hat. Wei­ tere Einzelheiten des Aufbaues und der Funktionsweise sind insbe­ sondere aus der Beschreibung der Fig. 2 bis 6 zu entnehmen.

In den Fig. 2 und 3 sind in Ansicht und im Längsschnitt A-B Bauteil 10 mit Drahtring 9 wiedergegeben. Das Bauteil 10 ist aus Blech tiefgezogen und in nicht näher beschriebener Weise drehfest im radial inneren Bereich der Federzungen 5 der Membranfeder 4 befestigt. Es weist einen in Richtung auf den Ausrücker 6 ausge­ bildeten Wulst 19 auf, der an mehreren am Umfang verteilten Stel­ len durch Aussparungen 11 bzw. 18 unterbrochen ist. Diese Ausspa­ rungen 11 bzw. 18 sind in Richtung auf den Ausrücker 6 hin offen und werden umfangsmäßig durch nach radial außen hochgezogene Stützbereiche 12 begrenzt. Diese speziellen Bereiche des Bautei­ les 10 sind in Fig. 6 in vergrößerter Darstellung wiedergegeben, und zwar ist in der rechten Hälfte von Fig. 6 eine Schleife 14 des Drahtringes 9 in zwei Positionen dargestellt. Die gestrichel­ te Position zeigt den Betriebszustand und die ausgezogene Posi­ tion den Öffnungszustand des Drahtringes beim Lösen der Schnapp­ verbindung. Die linke Hälfte von Fig. 6 zeigt das eine freie Ende 15 des Drahtringes 9 ebenfalls in zwei Positionen, und zwar ge­ strichelt in Betriebsstellung und ausgezogen in Öffnungsstellung. Beide Aussparungen 11 bzw. 18 sind in Umfangsrichtung begrenzt, und zwar durch jeweils einen Stützbereich 12, der aus dem Wulst 19 heraus nach radial außen hochgezogen ist. Im Falle der Ausspa­ rungen 18 dient dieser Stützbereich 12 am Übergang zum Wulst 19 in seinem Übergangsbereich 20 zur verdrehfesten Lagerung des Drahtringes 9 in dessen abgekröpften Bereichen 17. Diese abge­ kröpften Bereiche 17 sind u. a. in Fig. 3 dargestellt. Zwischen diesen abgekröpften Bereichen 17 befinden sich die ringförmigen Haltebereiche 16 des Drahtringes 9, welche - wie noch später nä­ her zu erläutern ist - am Konus 13 des Bauteiles 10 während der Betriebsstellung anliegen. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersicht­ lich, weist der Drahtring 9 zwei freie Enden 15 auf, welche so­ wohl der Montage des Drahtringes 9 dienen, wobei sie zusammenge­ drückt werden, als auch der Demontage der Schnappverbindung, in­ dem sie möglichst weit auseinandergespreizt werden, unter Umstän­ den bis zur Anlage an den Stützbereichen 12.

In den Fig. 4 bis 6 ist eine vergrößerte Darstellung in Längs­ schnitt und Ansicht derjenigen Bauteile wiedergegeben, welche an der Schnappverbindung direkt beteiligt sind. Ausgehend von Fig. 4 sei nachfolgend der Montagevorgang beschrieben:

Der bereits in das Bauteil 10 eingesetzte Drahtring 9 weist mit seinen ringförmigen Haltebereichen 16 infolge Eigenspannung einen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser d im Endbereich des Konus 8 des Innenringes 7 ist. Während des Einschubvorganges des Innenringes 7 in das Bauteil 10 wird der Drahtring 9 im An­ fangsbereich des Konus 8 in Richtung auf das Bauteil 10 mitgenom­ men, bis die freien Enden 15 bzw. die Schleifen 14 in den Ausspa­ rungen 11 und 18 zur Anlage kommen. Beim weiteren Einschieben des Innenringes 7 läuft der Drahtring 9 mit seinen ringförmigen Hal­ tebereichen 16 auf dem Konus 8 auf - unter gleichzeitiger Aufwei­ tung. Der vollkommen auf den Durchmesser d aufgelaufene Zustand ist in Fig. 4 dargestellt. Wird der Innenring 7 weiter eingescho­ ben, so kann der Drahtring 9 mit seinen ringförmigen Halteberei­ chen 16 infolge Eigenspannung in den Sitz 21 im Innenring 7 ein­ schnappen. In dieser Stellung ist der Drahtring 9 etwa ohne Ei­ genspannung gehalten. Nach Beendigung dieses Einschnappvorganges wird der gesamte Ausrücker 6 und somit auch der Innenring 7 durch eine im Ausrücksystem vorgesehene Feder entgegen der Einschub­ richtung belastet, wobei diese Belastung ebenfalls entsprechend der Ausrückbelastung gemäß Pfeil P nach Fig. 1 wirksam ist. Da­ durch wandert der Drahtring 9 zusammen mit dem Innenring 7 gegen­ über dem Bauteil 10 nach rechts und der Drahtring 9 kann mit sei­ nen ringförmigen Haltebereichen 16 am Konus 13 des Bauteiles 10 zur Anlage kommen. Durch seine Auflage im Sitz 21 des Innenrin­ ges 7 kann der Drahtring 9 nunmehr auch bei Übertragung der Aus­ rückkraft seine Position nicht mehr verändern, da er durch den Konus 13 des Bauteiles 10 in dieser Lage gehalten wird. Dabei ist der Drahtring 9 mit seinen freien Enden 15 bzw. den Schleifen 14 - wie in Fig. 5 dargestellt - aus dem axialen Bereich des Bautei­ les 10 herausgewandert. Dies spielt jedoch keine Rolle, da nach wie vor die umfangsmäßige Festlegung zwischen Drahtring 9 und Bauteil 10 durch die abgekröpften Bereiche 17 einerseits und die Übergangsbereiche 20 zwischen Wulst 19 und Stützbereich 12 ande­ rerseits für eine Fixierung sorgen.

Um auch während des Betriebes mit Schwingungen im Antriebsstrang in axialer und radialer Richtung eine sichere Schnappverbindung zu gewährleisten, die auch bei höheren Drehzahlen wirksam ist, ist im Bauteil 10 der Konus 13 derart ausgeführt, daß in seiner Öffnungsrichtung von den Haltebereichen 16 beabstandet eine Stu­ fe 22 vorgesehen ist, die auf einem Durchmesser D, der kleiner als die Summe aus dem Durchmesser d des Innenringes 7 und dem doppelten Materialquerschnittt des Drahtringes 9 ist, angeordnet ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß auch bei höheren Drehzahlen und somit bei Drehzahlbeaufschlagung des Drahtringes 9 und bei großen axialen Schwingungen die Schnappverbindung nicht von selbst öffnen kann.

Geöffnet wird die Schnappverbindung durch Einschieben des Ausrück­ ers 6 mit dem Innenring 7 in das Bauteil 10 und durch gleichzei­ tiges Spreizen der beiden freien Enden 15 des Drahtringes 9. Da­ mit kann der Drahtring 9 mit seinen ringförmigen Haltebereichen 16 entspr. Fig. 6 so stark aufgeweitet werden, daß der Innendurch­ messer der Haltebereiche 16 größer als der Außendurchmesser d des Innenringes 7 ist. Der Ausrücker kann somit zusammen mit dem In­ nenring 7 aus dem Bauteil 10 herausgezogen werden.

Claims (3)

1. Membranfederkupplung der gezogenen Bauart mit einer Schnapp­ verbindung zwischen Ausrücker und einem an den Federzungenen­ den der Membranfeder befestigten Bauteil, wobei die Schnapp­ verbindung aus dem Innenring des Ausrückers mit einem Konus und daran anschließendem Sitz für einen Drahtring mit im we­ sentlichen rundem Querschnitt sowie einem weiteren Konus am Bauteil besteht und ferner der Drahtring mehrere am Umfang verteilte, radial abstehende Schleifen bildet und seine beiden freien Enden ebenfalls radial abstehen und diese Schleifen und Enden mit umfangsmäßig begrenzten Aussparungen des Bauteiles korrespondieren und die Ausrückkraft von den zwischen den Schleifen und den Enden des Drahtringes verlaufenden Haltebe­ reichen übertragen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bauteil (10) im Bereich der Schlei­ fen (14) bzw. der freien Enden (15) des Drahtringes (9) axial in Richtung auf den Ausrücker (6) zu offene Aussparungen (11, 18) aufweist, deren umfangsmäßige Begrenzung aus dem den Konus (13) bildenden Wulst (19) nach radial außen hochgezoge­ nen Stützbereichen (12) besteht und der Drahtring (9) von sei­ nen ringförmigen Haltebereichen (16) ausgehend jeweils über axial in Richtung auf den Ausrücker (6) verlaufende, abgekröpf­ te Bereiche (17) mit den radial abstehenden Schleifen (14) bzw. freien Enden (15) verbunden ist.

2. Membranfederkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Verbindung zwischen Bauteil (10) und Draht­ ring (9) jeweils über die abgekröpften Bereiche (17) einer­ seits sowie die aus dem Wulst (19) nach radial außen hochgezo­ genen Stützbereiche (12) erfolgt, und zwar im Übergangsbereich (20) vom Wulst (19) in die Stützbereiche (12).

3. Membranfederkupplung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Konus (13) am Wulst (19) des Bauteiles (10) in Öffnungsrichtung oberhalb des Drahtringsitzes bei Be­ triebsstellung mit einer Stufe (22) zur Sicherung des Draht­ ringes (9) bei Fliehkraftbeaufschlagung versehen ist.