DE3643274A1 - Kupplungsscheibe mit auf traegerblechen befestigten reibbelaegen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsscheibe für Rei­ bungskupplungen, bestehend aus einer Nabe und einer mit dieser fest oder über einen Torsionsschwingungsdämpfer verbundenen Scheibe zur Befestigung von Federsegmenten für die Reibbeläge, wobei die Reibbeläge auf Trägerblechen befestigt sind und jedes Trägerblech einerseits mit der ihm zugewandten Wölbung des Feder­ segmentes fest vernietet ist und andererseits jeder Befesti­ gungsniet mit seinem Schaft das gegenüberliegende Trägerblech durchdringt und mit seinem Setzkopf einen Abstandshalter dar­ stellt.

Kupplungsscheiben mit Reibbelägen, die auf Trägerbleche aufge­ bracht sind, eignen sich insbesondere für hohe Drehzahlen. Sie sind jedoch schwerer als die herkömmlichen Kupplungsscheiben, da das spezifische Gewicht der Trägerbleche gegenüber dem der Reibbe­ läge etwa den dreifachen Wert aufweist. Weiterhin ist eine solche Ausführung kostenintensiver und somit teuerer.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung - ausgehend vom Stand der Technik -, eine Befestigungsart von Reibbelägen an Kupplungsscheiben zu erstellen, welche die obengenannten Nachtei­ le nicht aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. - Durch die erfindungsgemäße Ausgestal­ tung der Trägerbleche ist es möglich, einerseits eine besonders hohe Steifigkeit des Verbandes Trägerblech-Reibbelag herzustellen und andererseits durch Verwendung von Metall für das Trägerblech den prinzipiellen Gewichtsnachteil auszugleichen. Gleichzeitig kann beim Reibbelag eine Materialeinsparung vorgenommen werden, wodurch die Preisbelastung durch Verwendung der Trägerbleche auf­ gehoben werden kann. Durch die besonders formstabile Ausführung der Trägerbleche in Verbindung mit den daran befestigten Reibbe­ lägen wird zusätzlich zur hohen Drehzahlfestigkeit eine hohe Formsteifigkeit - auch bei hoher thermischer Belastung - er­ zielt. Dabei können einerseits die Reibbeläge als dünne Reibringe auf die Trägerbleche aufgeklebt werden oder es ist auch möglich, das Reibmaterial unter Temperatur und/oder Druck auf das Träger­ blech aufzupressen, so daß es auch in die vorhandenen Vertiefun­ gen eindringt. Im ersten Falle können relativ dünnwandige und so­ mit preiswerte Reibringe, die sehr leicht sind und in einem zu­ sätzlichen Arbeitsgang auf die Trägerbleche aufgeklebt werden, verwendet werden. Im anderen Falle kann direkt bei Herstellung der Form der Reibbeläge eine Verbindung mit dem Trägerblech her­ gestellt werden, wobei entsprechend den vorgesehenen Vertiefungen mehr Reibmaterial verbraucht wird.

Durch Ausbildung der Ausbuchtungen der Trägerbleche zumindest im Bereich der Schließköpfe der Befestigungsniete als Verbindungs­ flächen zwischen den konzentrischen Sicken ist es möglich, insbe­ sondere in diesem Bereich eine großflächige Auflage für die Fe­ dersegmente zu schaffen. Dadurch wird eine gleichmäßige Belastung bei Einfederung der Federsegmente erzielt.

Die Verbindungsflächen verlaufen hierbei im wesentlichen radial oder leicht geneigt gegenüber dem radialen Verlauf.

Je nach dem möglichen Federweg der Federsegmente ist es vorteil­ haft, die axiale Tiefe der Sicken zumindest der Materialstärke des Setzkopfes der Befestigungsniete anzupassen. Damit kann ein Maximum an Verschleißvolumen der Reibbeläge sichergestellt wer­ den.

Zur weiteren Erleichterung der Kupplungsscheibe wird vorgeschla­ gen zumindest in den parallel zu den Bodenbereichen der Sicken verlaufenden Bereichen der Trägerbleche Erleichterungsöffnungen vorzusehen. Diese Erleichterungsöffnungen sind vorteilhafterweise möglichst gleichmäßig über die Fläche zu verteilen. In begrenztem Umfange ist es allerdings auch möglich, im Bereich der Sicken zu­ sätzliche Erleichterungsöffnungen vorzusehen. Durch diese Ausbil­ dung ist es möglich, Kupplungsscheiben mit sehr geringem Gewicht und somit mit sehr geringem Massenträgheitsmoment herzustellen, was für die Erleichterung des Schaltvorganges sehr von Vorteil ist.

Die Erfindung wird anschließend an Hand verschiedener Ausfüh­ rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Kupplungsscheibe;

Fig. 2 die Ansicht A-A gem. Fig. 1 ohne die Befestigungsniete;

Fig. 3 den Schnitt durch ein Trägerblech mit eingepreßtem Reibbe­ lag;

Fig. 4 die Teilansicht eines Trägerbleches mit Erleichterungsöff­ nungen;

Fig. 5 die Teilansicht eines Trägerbleches mit Verbindungsflä­ chen;

Fig. 6 die Teilansicht einer Kupplungsscheibe mit einem einfachen Federsegment von radial außen her.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Kupplungsscheibe mit einer Nabe 2, die um eine Drehachse 1 drehbar auf einer nicht dargestellten Ge­ triebewelle gelagert ist. Über Niete 3 ist eine Scheibe 4 mit der Nabe 2 verbunden, wobei diese Scheibe 4 durchaus einen Torsions­ schwingungsdämpfer beinhalten kann. Im radial äußeren Bereich der Scheibe 4 sind über Niete 5 Federsegmente 6 und 7 befestigt, die im vorliegenden Falle paarweise einander gegenüberliegend ange­ ordnet sind und eine prinzipielle Form entsprechend dem Stande der Technik aufweisen. In diesen jeweils paarweise verbauten Federseg­ menten 6 und 7 sind in Umfangsrichtung hintereinander zwei Befe­ stigungsniete 12 wechselseitig eingebaut. Diese Befestigungsnie­ te 12 befestigen jeweils auf der einen Seite das eine Federseg­ ment 6 über einen Schließkopf 25 mit dem entsprechenden Träger­ blech 8 und halten auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Setzkopf 26 das gegenüberliegende Trägerblech 9 mit dem entspre­ chenden Federsegment 7 in Achsrichtung unter Vorspannung. Wie in Verbindung mit Fig. 2, der Ansicht A-A gem. Fig. 1, ersichtlich, weisen die Trägerbleche 8 und 9 jeweils zwei umlaufende Sicken 13 bzw. 14 auf, wobei die Sicken 13 dicht am Außenumfang und die Sicken 14 dicht am Innenumfang der Trägerbleche 8 bzw. 9 angeord­ net sind. Die Bodenbereiche 15 bzw. 16 der Sicken 13 und 14 ver­ laufen somit kreisringförmig und konzentrisch zur Drehachse 1 und weisen jeweils einen ebenen Boden auf. Die Trägerbleche bilden in den Bereichen, die nicht von den Sicken gebildet sind, eine ebene Fläche auf, die im vorliegenden Falle als Verklebungsbereich für die relativ dünnen Reibbeläge 10 bzw. 11 dient. Dadurch entstehen zwischen den Reibbelägen und den Bodenbereichen der Sicken ent­ sprechende Hohlräume. Durch die gesickte Ausgestaltung der Trä­ gerbleche 8 bzw. 9 entsteht ein sehr formstabiler, leichter Ver­ bund zwischen Trägerblech und Reibbelag. Das ermöglicht einer­ seits die gleichmäßige Beaufschlagung der Federsegmente 6 bzw. 7 sowie andererseits eine sehr geringe Verzugsneigung bei hoher thermischer Belastung. Die Trägerbleche 8 bzw. 9 weisen weiterhin im Bereich der Befestigungsniete 12 Ausbuchtungen 19 bzw. 20 auf, die ebenfalls mit Bodenbereichen 21 bzw. 22 versehen sind, die parallel zu den Bodenbereichen der Sicken 13 bzw. 14 und in deren Ebene verlaufen. An diesen Bodenbereichen 21 und 22 greifen die Befestigungsniete 12 an. An den Bodenbereichen 21 mit den kleine­ ren Nietöffnungen 23 greifen im vorliegenden Falle die Schließ­ köpfe 25 und an den Bodenbereichen 22 mit den größeren Nietöff­ nungen 24 die Setzköpfe 26 an.

Fig. 3 zeigt ein Trägerblech 9, welches dem der Fig. 1 und 2 entspricht. Es ist allerdings nicht mit einem vorgefertigten Reibring verklebt, sondern in einer Form mit einer Masse von Reibmaterial unter Temperatur und/oder Druck zusammengepreßt. Ei­ ne dauerhafte Verbindung zwischen Reibbelag 36 und Trägerblech 9 ergibt sich dabei u. a. durch die relativ große Oberfläche des Trägerbleches und seine nicht ebene Gestaltung. Der Reibbelag 36 füllt dabei auch die durch die Sicken 13 bzw. 14 gebildeten Räume aus. Von der Funktion her ist dieses Bauteil mit den Bauteilen gemäß den Fig. 1 und 2 gleichzusetzen.

Fig. 4 zeigt die Rückansicht eines Trägerbleches 29, bei welchem entsprechend den Fig. 1 und 2 vorgefertigte Reibringe mit den Trägerblechen verklebt sind. Im vorliegenden Falle sind im Trä­ gerblech 29 in den Verklebungsbereichen Erleichterungsöffnun­ gen 31 bis 33 eingebracht. Diese sind im wesentlichen gleichmäßig über die Verklebungsflächen verteilt. Hiervon ausgenommen sind lediglich die radial äußeren und inneren, schmalen, kreisringför­ migen Verklebungsbereiche im Endbereich der Trägerbleche. Zusätz­ lich sind zu den unterschiedlich großen Erleichterungsöffnun­ gen 31 bis 33 auch Erleichterungsöffnungen 34 im Bodenbereich 15 der radial äußeren Sicke 13 vorgesehen. Diese sind im vorliegen­ den Falle beispielsweise - um die Steifigkeit des Verbundes nicht zu schwächen - als längliche Schlitze ausgeführt.

In Fig. 5 ist die Teilansicht eines Trägerbleches 30 wiedergege­ ben, bei welchem zumindest im Bereich der kleinen Nietöffnun­ gen 23, welche mit dem entsprechenden Schließkopf 25 der Befesti­ gungsniete 12 in Berührung stehen, die von Fig. 2 her bekannten Bodenbereiche als durchgehende Verbindungsflächen 27 ausgebildet sind. Auf diese Weise ergibt sich in diesem Bereich eine großflä­ chigere Auflage für die Federsegmente. Die Verbindungsflächen sind im wesentlichen radial verlaufend, können jedoch auch als geneigte Verbindungsflächen 28 ausgeführt werden.

In Fig. 6 ist eine Teilansicht einer Kupplungsscheibe von radial außerhalb dargestellt, bei welcher gegenüber dem angezogenen Stand der Technik ein einfaches Federelement (25) Verwendung fin­ det. Auch bei dieser Federsegmentbauart können entspr. Fig. 1 bis 5 Trägerbleche 8 bzw. 9 verwendet werden, und zwar in der gleichen Form und mit den gleichen Vorteilen.

Claims (5)

1. Kupplungsscheibe für Reibungskupplung, bestehend aus einer Na­ be und einer mit dieser fest oder über einen Torsionsschwin­ gungsdämpfer verbundenen Scheibe zur Befestigung von Federseg­ menten für die Reibbeläge, wobei die Reibbeläge auf Trägerble­ chen befestigt sind und jedes Trägerblech einerseits mit der ihm zugewandten Wölbung des Federsegmentes fest vernietet ist und andererseits jeder Befestigungsniet mit seinem Schaft das gegenüberliegende Trägerblech durchdringt und mit seinem Setz­ kopf einen Abstandshalter darstellt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes Trägerblech (8, 9, 29, 30) mit zwei konzentrisch angeordneten, umlaufenden Sicken (13, 14) versehen ist, deren eine nahe am Außenumfang und de­ ren andere nahe am Innenumfang des Reibbelages (10, 11; 36) angeordnet sind, deren Bodenbereiche (15, 16) im wesentlichen eben ausgeführt sind, parallel und im Abstand von den Reibflä­ chen (17, 18) des Reibbelages eine Auflagefläche für das ent­ sprechende Federsegment (6, 7; 35) bilden und wobei in den Trägerblechen zumindest im Bereich der Befestigungsniete (12) Ausbuchtungen (19, 20) vorgesehen sind, deren Bodenbereiche (21, 22) mit Nietöffnungen (23, 24) mit den Bodenbereichen (15, 16) der Sicken (13, 14) in einer Ebene liegen.

2. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen der Trägerbleche (30) zumindest im Bereich der Schließköpfe (25) der Befestigungsniete (12) als Verbin­ dungsflächen (27, 28) ausgeführt sind und bis zu den kon­ zentrischen Sicken (13, 14) verlaufen.

3. Kupplungsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsflächen (27, 28) im wesentlichen radial oder leicht geneigt verlaufen.

4. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Tiefe der Sicken (13, 14) zumindest der Material­ stärke des Setzkopfes (26) der Befestigungsniete (12) ent­ spricht.

5. Kupplungsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in den parallel zu den Bodenbereichen (15, 16) der Sicken (13, 14) verlaufenden Bereichen der Trägerbleche (29) Erleichterungsöffnungen (31, 32, 33) vorgesehen sind.