Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwungradanordnung mit
den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1, mit der
Vibrationen im Zuge einer Krafteinleitung absorbiert werden
können.
Fig. 9 zeigt ein schematisches Strukturdiagramm einer her
kömmlichen Kupplungsscheibe, in der zwischen einer an eine
Antriebsmaschine anzuschließenden Eingangsseite 10 und einer
Ausgangsseite 12, von der aus eine Kraft beispielsweise zu ei
nem Getriebe geleitet ist, eine Verdrehfeder 14 a einer ersten
Stufe, eine Verdrehfeder 14 b einer zweiten Stufe und eine Ver
drehfeder 14 c einer dritten Stufe angeordnet sind, wobei
spezifische Verdrehwinkelspiele 14 d und 14 e der Verdrehfeder
14 b der zweiten Stufe und der Verdrehfeder 14 c der dritten
Stufe zugeordnet sind. Weiterhin sind zwischen der Eingangs
seite 10 und der Ausgangsseite 12 eine Hysterese-Drehmoment
Erzeugereinrichtung 16 a einer ersten Stufe, eine Hysterese-
Drehmoment-Erzeugungseinrichtung 16 b einer zweiten Stufe und
eine Hysterese-Drehmoment-Erzeugungseinrichtung 16 c einer
dritten Stufe in gleicher Weise angeordnet, wobei Drehwinkel
spiele 16 d und 16 e der Erzeugungseinrichtung 16 b der zweiten
Stufe und der Erzeugungseinrichtung 16 c entsprechend zugeord
net sind.
In der vorgeschilderten herkömmlichen Ausführung findet eine
Änderung der Verdrehcharakteristik statt, und zwar von einer
Verdrehcharakteristik Kd 1 einer ersten Stufe nebst einer
Hysteresecharakteristik Th 1 einer ersten Stufe, die durch die
Verdrehfeder 14 a einer ersten Stufe zusammen mit der Hysterese-
Drehmoment-Erzeugungseinrichtung 16 a der ersten Stufe erzeugt
werden, hin zu einer Verdrehcharakteristik Kd 3 einer dritten
Stufe und einer Hysteresecharakteristik Th 3 einer dritten Stufe,
die durch die Verdrehfeder 14 c der dritten Stufe zusammen mit
der Hysterese-Drehmoment-Erzeugungseinrichtung 16 c der drit
ten Stufe erzeugt werden, und zwar im Zuge eines anwachsen
den Verdrehwinkels, wie dies Fig. 10 erkennen läßt. Eine sol
che Charakteristik hat allerdings folgende Nachteile:
So ist es insbesondere wünschenswert, die Verdrehcharakteristik
Kd 1 der ersten Stufe ähnlich der Verdrehcharakteristik Kd 3
der dritten Stufe auf kleine Werte zu bemessen, um eine Gegen
maßnahme gegen Geräusche zu erhalten, wie sie als Getriebe
rattern oder -prellen von einer getrieblichen Kraftübertra
gungseinrichtung in deren Neutrallage und wie sie von einem
Kraftübertragungsgetriebe und einem Differentialgetriebe in de
ren Fahrposition erzeugt werden. lm Gegensatz dazu ist es an
dererseits erforderlich, die Charakteristik Kd 1 der ersten Stu
fe ähnlich derjenigen Kd 3 der dritten Stufe als Maßnahme ge
gen niederfrequente Vibrationen groß auszugestalten.
Es besteht somit ein Bedürfnis, die Verdrehcharakteristik ge
mäß Fig. 10 derart zu gestalten, daß sie von der durch das
jeweilige Fahrzeug erforderten Charakteristik abhängig ist.
Darüber hinaus wird die Forderung nach einer Kupplung mit
kontrollierter Beherrschung anormaler Geräusche und Vibratio
nen immer dringender, so daß aus verschiedenerlei Gründen
ein Bedarf an einer Charakteristik für gleichzeitig beide Fäl
le gegeben ist, der mit herkömmlichen Konstruktionen nicht
befriedigt werden kann, d.h. daß der Konflikt zwischen den
auseinanderstrebenden Maßnahmen gegen anormales Geräusch
und niederfrequente Vibrationen nicht gelöst ist.
Aus diesem Grunde wurde eine Technologie entwickelt, von ei
ner Antriebsmaschine ausgehende Vibrationen durch die
Schwungscheibe selbst positiv zu absorbieren.
Es gibt bekannte Ausbildungen, bei denen eine Hilfsschwung
scheibe 26 a und ein Dämpfer 26 b in Reihe in eine herkömm
liche Kupplungsscheibe 20, eine Schwungscheibe 22 und eine
Kurbelwelle 24 eingeschaltet werden, wie dies Fig. 11 zeigt.
Gemäß Fig. 12 ist eine Hilfsschwungscheibe 26 a über eine
Torsionsfeder 26 c parallel zu einer Schwungscheibe 22 geschal
tet.
lm Hinblick auf diese Art einer Schwungscheibenanordnung
wurde auch von der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung
eine Schwungradanordnung vorgeschlagen, wie sie in Fig. 13
wiedergegeben ist und die ein erstes Schwungrad 104 auf
weist, das an eine Kurbelwelle 100 einer Antriebsmaschine
festgelegt ist und an dem eine Kupplungsscheibe 102 einrük
kend und ausrückend angreift. Weiterhin ist ein zweites
Schwungrad 106 konzentrisch zu dem ersten Schwungrad ange
ordnet vorgesehen und mit einer bestimmten Masse versehen,
welche beiden Schwungräder mit Hilfe einer Dämpfungseinrich
tung 108 nachgiebig miteinander verkuppelt sind. Schließlich
ist eine Dämpfungseinrichtung 112 vorgesehen, die einen Aus
gangswert des zweiten Schwungrades 106 auf eine Keilnabe 110
der Kupplungsscheibe 102 überträgt und die Vibrationen nur
dann dämpft, wenn die Kupplungsscheibe 102 mit dem ersten
Schwungrad 104 in Eingriff steht (Japanische Patentanmeldung
No. 60-44 298, US-Patentanmeldung No. 8 36 365, deutsche Patent
anmeldung P 36 07 398.9, französische Patentanmeldung No.
8603211 und koreanische Patentanmeldung No. 86/1451).
Unter anderem soll dieser ältere Vorschlag der Anmelderin ver
bessert werden.
Zunächst kann beispielsweise ein Trägheitsdämpfer, der eine
bestimmte Masse aufweist, an einer Kardanwelle angeordnet wer
den, um Verdrehvibrationen eines sogenannten Antriebs-Über
tragungssystems von der Ausgangswelle einer Antriebsmaschine
zu einer getriebenen Welle eines Automobiles zu dämpfen. Die
Anmelderin ist dem gegenüber davon ausgegangen, die Verdreh
vibrationen dieses Antriebs-Übertragungssystems mit Hilfe ei
ner Schwungradanordnung anstelle des Trägheitsdämpfers abzu
dämpfen.
Zum anderen ist bei dieser älteren Ausführung eine Fläche bzw.
ein Belag 116 der Reibungsdämpfungseinrichtung 112 an einen
Bolzen 118 auf der Seite des zweiten Schwungrades 106 ange
schlossen, so daß es erforderlich ist, das erste Schwungrad
104 mit einer Öffnung 120 zu versehen; auch ist der Arbeits
bereich der Reibungsdämpfungseinrichtung 112 auf innerhalb
der Fläche der Öffnung 120 begrenzt.
Wird darüber hinaus eine Kraft von einem Startermotor von
einem Ringgetrieberad 122 ausgehend auf das erste Schwungrad
104 übertragen, um den Antriebsmotor anzulassen, so wird
diese Kraft über eine Dämpfungseinrichtung 108 auf die Kur
belwelle geleitet; es ist daher notwendig, die Federcharakteri
stik der Dämpfungseinrichtung 108 in Übereinstimmung mit der
durch den Startermotor aufgebrachten Last zu bestimmen, wo
durch eine Einschränkung der Ausgestaltung und Formgebung
in diesem Bereich bedingt ist.
Schließlich ist eine Tellerfeder 114 der Reibungsdämpfungsein
richtung 112 an der Keilnabe 110 gehalten, und es ist eine
Verbindungsplatte 119 für den Anschluß des Belages 116 an die
Keilnabe 110 vorgesehen, wodurch die Konstruktion der Kupp
lungsscheibe 102 in dieser älteren Ausbildung kompliziert
wird. Darüber hinaus ist der Belag 116 auch an dem Bolzen
118 an der Seite des zweiten Schwungrades 106 befestigt, wo
durch es erforderlich wird, die Schwungradanordnung und die
Kupplungsscheibe 102 vollständig auseinanderzubauen, falls
der verschleißbehaftete Belag 116 durch einen neuen ersetzt
werden soll, so daß ein solcher Austausch schwierig ist.
Der Erfindung liegt die übergeordnete Aufgabe zugrunde, eine
Schwungradanordnung, die in zwei Blöcke unterteilt ist und
die eine Vibrationen absorbierende Reibungsdämpfungseinrich
tung aufweist, zu vereinfachen und zu verbessern. Insbeson
dere soll eine Schwungradanordnung zur Verfügung gestellt
werden, die Verdrehvibrationen eines Antriebs-Übertragungs
systems durch Ausnutzung eines Teils der Schwungradmasse
dämpft, bei welcher die Struktur der Kupplungsscheibe ein
fach ist, die nur einen geringen Instandhaltungsaufwand ver
langt, deren Reibungsdämpfungseinrichtung einen vergrößerten
Arbeitsflächenbereich aufweist und eine einfache Ausgestal
tung der Dämpfungseinrichtung erlaubt.
Erfindungsgemäß wird dies durch eine Schwungradanordnung
mit den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht.
ln erfindungsgemäßer Gesamtausgestaltung ist die Schwungrad
anordnung versehen mit einem ersten, an einer Antriebsmaschi
nen-Kurbelwelle angeschlossenen Schwungrad, das mit einer
Kupplungsscheibe in Eingriff und außer Eingriff tritt, mit ei
nem zweiten Schwungrad, das konzentrisch zu dem ersten
Schwungrad angeordnet ist und eine spezifizierte, abgestimmte
Masse aufweist, und mit einer Reibungsdämpfungseinrichtung,
die die Trägheitsmasse des zweiten Schwungrades an die Kupp
lungsscheibe nur dann anschließt und die Verdreh-Vibrationen
des Antriebs-Übertragungs-Systems dämpft, wenn die Kupp
lungsscheibe mit dem ersten Schwungrad in Eingriff ist.
Die erfindungsgemäße Schwungradanordnung erlaubt es, die vor
genannten Forderungen zu erfüllen, wobei der Reibungs
dämpfungsmechanismus an einen Teil der Kupplungsscheibe an
geschlossen ist.
Bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen im Zusammenhang mit den in der Zeichnung
wiedergegebenen Ausführungsbeispielen, auf die besonders be
zug genommen wird und deren nachfolgende Beschreibung die
Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine vertikale Teilschnittansicht einer Kupp
lung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 2 ein strukturelles Skelton-Diagramm, in wel
chem der Aufbau des Beispieles gemäß Fig. 1
schematisiert wiedergegeben ist (Blockschalt
bild);
Fig. 3 eine vertikale Teilschnittansicht einer Kupp
lung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3a eine graphische Darstellung einer Dämpfungs
charakteristik;
Fig. 3b ein strukturelles Skelton-Diagramm, das sche
matisch den Aufbau des Beispieles nach Fi
gur 3 wiedergibt (Blockschaltbild);
Fig. 4 eine vertikale Teilschnittansicht nach der
Linie a-a in Fig. 3;
Fig. 4a eine Teilschnittansicht nach der Linie a-a
in Fig. 4;
Fig. 4b eine Teilschnittansicht nach der Linie b-b in
Fig. 4;
Fig. 5 eine vertikale Teilschnittansicht einer Kupp
lung mit einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht der Kupplungsscheibe
des Beispieles nach Fig. 5;
Fig. 6a eine im wesentlichen vertikale Schnittansicht
einer alternativen Ausführung des dritten Aus
führungsbeispieles;
Fig. 7 eine vertikale Teilschnittansicht einer Kupp
lung mit einem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des Bei
spieles nach Fig. 7 (Wiedergabe von "a");
Fig. 9 ein strukturelles Skelton-Diagramm eines her
kömmlichen Ausführungsbeispieles (Blockschalt
diagramm);
Fig. 10 eine graphische Darstellung einer Torsions
charakteristik des herkömmlichen Ausführungs
beispieles nach Fig. 9;
Fig. 11 und 12 strukturelle Skelton-Diagramme anderer Aus
führungsformen;
Fig. 13 eine vertikale Teilschnittansicht durch ein äl
teres Ausführungsbeispiel.
Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt eine
Schwungradanordnung mit einem ersten, an eine Antriebsmaschi
nen-Kurbelwelle angeschlossenen Schwungrad, das mit einer
Kupplungsscheibe in Eingriff und außer Eingriff tritt, mit ei
nem zweiten Schwungrad, das konzentrisch zu dem ersten
Schwungrad angeordnet ist und eine spezifisch bemessene Masse
aufweist, und mit einer Reibungsdämpfungseinrichtung, die die
Trägheitsmasse des zweiten Schwungrades an eine Keilnabe der
Kupplungsscheibe nur dann anschließt und die Verdreh-Vibra
tionen des Antriebs-Übertragungs-Systems dämpft, wenn die
Kupplungsscheibe mit dem ersten Schwungrad in Eingriff ist,
welche Schwungradanordnung sich dadurch auszeichnet, daß
ein peripher äußerer Teil des ersten Schwungrades und die
Kurbelwelle durch eine vergleichsweise dünne Verbindungs
platte miteinander verbunden sind, die sich entlang einer der
Kupplungsscheibe gegenüberliegenden bzw. abgewandten End
fläche des zweiten Schwungrades erstreckt, daß ein Lager vor
gesehen ist, welches den Trägheitsteil des zweiten Schwungra
des an einem peripher innen gelegenen Flanschteil des zweiten
Schwungrades drehbar hält, daß an dem Trägheitsteil des zwei
ten Schwungrades eine Druckfläche vorgesehen ist, an der ein
Reibelement der Reibungsdämpfungseinrichtung druckbelastet an
greift, welches Reibelement an einer annähernd kreisförmigen
Reibplatte befestigt ist, die an der Keilnabe der Kupplungs
scheibe axial verschiebbar gehalten ist, und daß eine Feder
einrichtung zwischen die Reibplatte und die Keilnabe einge
setzt ist, die die Reibplatte und das Reibelement auf das zwei
te Schwungrad zu gerichtet druckbeaufschlagt.
Die Schwungradanordnung nach dem ersten Ausführungsbeispiel
arbeitet wie folgt:
Der dämpfende Trägheitsteil des zweiten Schwungrades ist über
die Reibdämpfungseinrichtung an das Antriebs-Übertragungs-
System angeschlossen und dämpft die Verdreh-Vibrationen die
ses Systems nur dann, wenn die Kupplungsscheibe an das erste
Schwungrad angedrückt ist, sich mit diesem also in Eingriff
befindet.
Eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruches 1 und der
Ansprüche 2 bis 6 wird unter Hinweis auf Fig. 1 wie folgt
beschrieben:
Fig. 1 zeigt eine Antriebsmaschinen-Kurbelwelle 30, an deren
rückwärtigem Ende ein erstes Schwungrad 32 mit Hilfe einer
vergleichsweise dünnen Verbindungsplatte 31 festgelegt ist,
welche später noch im einzelnen beschrieben wird. Ein Reibbe
lag 35 a einer Kupplungsscheibe 34 ist derart angeordnet, daß
er mit einer kreisförmigen Oberfläche 33 a des ersten Schwung
rades 32 in Kontakt treten kann. Ein Ringgetrieberad 33 b ist
im peripher äußeren Teil des ersten Schwungrades 32 ausge
formt, so daß eine Anlaßbewegungskraft eines bekannten, nicht
dargestellten Starter-Motors über das Ringgetrieberad 33 b einge
leitet werden kann. Das erste Schwungrad 32 ist mit der dün
nen Verbindungsplatte 31 mit Hilfe von Nieten 31 b verbunden,
die sich beispielsweise an acht über den Umfang gleich verteil
ten Stellen befinden.
Im rückwärtigen Endflächenbereich des ersten Schwungrades 32
ist eine Kupplungsabdeckung 35 b befestigt, an welcher eine
Druckplatte 35 e über Drahtringe 35 c und eine Membranfeder 35 d
abgestützt ist.
Das erste Schwungrad 32 weist eine annähernd scheibenförmige
Gestalt auf, das zweite Schwungrad 36 ist in Front des ersten
Schwungrades 32 drehbar und konzentrisch zu dem ersten
Schwungrad 32 angeordnet.
Das zweite Schwungrad 36 ist annähernd kreisringförmig gestal
tet und weist in seinem peripher inneren Teilbereich einen
Flansch 37 und in seinem peripher äußeren Teilbereich einen
Dämpfungsträgheitsteil 37 b auf und ist mit einer spezifischen
Masse ausgestattet bzw. bemessen, die an die Trägheitsmasse
des Antriebs-Übertragungs-Systems angepaßt ist, beispielsweise ei
nes Übertragungsgetriebes (nicht dargestellt) oder dergleichen,
das an eine rückwärtige Stufe der Kupplung angeschlossen ist.
Zwischen dem Flansch 37 a und dem Trägheitsteil 37 b ist ein
Kugellager 37 c eingesetzt, derart, daß das Dämpfer-Trägheits
teil 37 b über dieses Lager in bezug auf den Flansch 37 a dreh
bar ist. Der Flansch 37 a ist mit Hilfe von Bolzen 31 a an der
Kurbelwelle 30 festgelegt, und zwar zusammen mit einem peri
pher inneren Teilbereich der Verbindungsplatte 31, die sich
entlang der frontseitigen Endfläche des zweiten Schwungrades
36 erstreckt. Der Abstützung des Lagers dient ein Lagerhal
ter 37 d.
Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich, ist eine Reibungsdäm
pfungseinrichtung 40 zwischen das zweite Schwungrad 36 und
eine Keilnabe 35 f der Kupplungsplatte 34 eingesetzt, welche
Reibungsdämpfungseinrichtung 40 in der Lage ist, eine Verdreh-
Vibration, die von dem Antriebs-Übertragungs-System zu däm
pfen, und zwar in einem Einrückzustand der Kupplung, in wel
chem der Belag 35 a an die Druckfläche 33 a des ersten Schwung
rades 32 angepreßt ist.
Die Reibungsdämpfungseinrichtung 40 ist aus einer Tellerfeder
46 (Federeinrichtung), einem Reibbelag 48 (Reibelement) und ei
ner Reibungsplatte 50 und dergleichen zusammengesetzt. Die
Reibungsplatte 50 ist aus einer annähernd kreisförmigen dün
nen Platte hergestellt, und ein peripher innerer Teil der Rei
bungsplatte 50 ist an einer Buchse 42 festgelegt.
Eine Keilinnenverzahnung 42 a der Buchse 42 kämmt mit einer
Keilaußenverzahnung 42 b der Keilnabe 35 f derart, daß eine
axiale Verschiebung der Buchse gegenüber der Nabe erfolgen
kann. Die Tellerfeder 46 ist zwischen die Buchse 42 und die
Keilnabe 35 f derart eingesetzt, daß die Federkraft der Teller
feder 46 die Reibplatte 50 und den Reibbelag 48 in Richtung
auf die Frontseite zu druckbeaufschlagt.
Der Reibbelag 48 ist an der peripher äußeren Frontseite der
Reibungsplatte 50 festgelegt, beispielsweise angeklebt, und der
Reibbelag 48 greift gleitend an einer Druckfläche 44 des Däm
pfer-Trägheitsteils 37 a des zweiten Schwungrades 36 an. Die
Druckfläche 44 ist kreisringförmig in Umfangsrichtung verlau
fend an dem zweiten Schwungrad 36 ausgebildet.
Das blockschaltförmige Diagramm gemäß Fig. 2 zeigt in ent
sprechend schematisierter Wiedergabe die vorgeschilderte
Kupplung, nämlich die Kupplungsscheibe 34 und den Dämpfer-
Trägheitsteil 37 b (Trägheitsmasse: I D ) des zweiten Schwungra
des 36 in Parallelschaltung in Rückrichtung folgend auf das
erste Schwungrad 32 (Trägheitsmasse: I F ). Der Dämpfungs-Träg
heitsteil 37 b ist durch das Lager 37 c getrennt von dem ersten
Schwungrad 32 getragen.
Des weiteren ist die Kupplungsscheibe 34 mit einer Verdrehwin
kelfeder 35 g ausgestattet, die sich in Parallelschaltung zu ei
ner Hysterese-Erzeuger-Einrichtung 35 h befindet. Das Reibele
ment bzw. der Belag 48 für die Erzeugung eines Hysterese-
Drehmomentes ist in Serie zu dem zweiten Schwungrad 36 ange
ordnet, wie dies Fig. 2 zeigt.
Die Betriebsweise ist wie folgt: Im Einrückzustand der Kupp
lung, d.h. wenn der Belag 35 a druckbeaufschlagt an der
ringförmigen Oberfläche 33 a des ersten Schwungrades 32 betä
tigt durch die Druckplatte 35 e anliegt, wird die Kupplungs
scheibe unter der Federkraft der Membranfeder 35 d unter Glei
ten an einer Keilwelle der Kraftübertragungseinrichtung (nicht
gezeigt) in Richtung auf das erste Schwungrad 32 hin beauf
schlagt, so daß die Reibplatte 50 auf den Reibbelag 48 einen
Druck ausübt. In dieser Situation verformt sich die Teller
feder 46 aufgrund einer entsprechenden Druckkraft, die von der
Reibplatte 50 ausgeht, selbst, und die Reibplatte 50 und der
Reibbelag 48 werden ständig unter einem konstanten Druck zu
sammengepreßt, so daß die zwischen dem Reibbelag 48 und der
Reibplatte 50 erzeugte Reibkraft konstant gehalten ist.
In diesem vorgeschilderten Einkupplungszustand wird eine von
der Antriebsmaschine ausgehende Kraft in das erste Schwung
rad 32 eingespeist und über die Kupplungsscheibe 34 dem Aus
gang bzw. dem Getriebe oder Übertragungssystem zugeleitet.
Zu gleicher Zeit wird die Trägheitsmasse I D des Dämpfer-Träg
heitsteils 37 b des zweiten Schwungrades 36 über den Reibbelag
48 und die Reibplatte 50 an das Antriebs-Übertragungs-System,
wie die Übertragung T (Fig. 2), angeschlossen.
Dem entsprechend werden Verdreh-Vibrationen, die in dem An
triebs-Übertragungs-System erzeugt werden, durch den Dämpfer-
Trägheitsteil 37 b des zweiten Schwungrades gedämpft, weshalb
es nicht erforderlich ist, einen Trägheitsdämpfer 132 im Zusam
menhang mit einer Kraftübertragungs- bzw. Kardanwelle 130
vorzusehen, beispielsweise in einer auf die Übertragung T nach
rückwärts hin folgenden Stufe (gestrichelt in Fig. 2 angedeu
tet). Es wird daher unnötig, eine große Masse eines Trägheits
dämpfers 132 in dem Antriebs-Übertragungs-System vorzusehen,
so daß die Trägheitsmasse des gesamten Antriebs-Übertragungs-
Systems entsprechend klein gehalten werden kann.
Darüber hinaus ist der Dämpfer-Trägheitsteil 37 b in einem Be
reich frontseitig vor der Übertragungseinrichtung T, Getriebe
oder dergleichen, angeordnet, wodurch ein Verdreh-Vibration-
Dämpfungseffekt des Dämpfer-Trägheitsteils 37 b nicht durch
ein Untersetzungsverhältnis des Getriebes T beeinträchtigt wer
den kann und der Trägheitsteil seine Wirkung immer stabil
unter konstanten Bedingungen entfaltet.
Da die Verbindungsplatte 31 eine vergleichsweise dünne Wan
dung aufweist, können Biege-Vibrationen des ersten Schwung
rades 32, die rund um eine senkrecht auf der Achse der
Dämpfungsscheibe O gerichteten Achse entstehen, wenn die
Kupplungsscheibe 34 in den Einkupplungszustand mit oder in
den Auskupplungszustand von dem ersten Schwungrad 32 gerät,
durch eine entsprechende Elastizität der Verbindungsplatte 31
absorbiert werden.
Bei Anlassen der Antriebsmaschine wird eine Kraft von dem
nicht dargestellten Starter-Motor in das Ringgetrieberad 33 b
des ersten Schwungrades 32 eingespeist, die von dem Ringge
trieberad 33 b über die Verbindungsplatte 31 direkt auf die
Kurbelwelle 30 geleitet wird.
Wird darüber hinaus zum Zwecke der Auswechslung von nach
einer langen Betriebsphase abgenutzten Belägen 35 a und 48 die
gesamte Kupplungsscheibe 34 ausgebaut und wieder einge
baut, so werden auch die Reibplatte 50 und der Belag 48 zu
sammen mit der Kupplungsscheibe 34 wieder an ihren Einbau
platz gebracht. Es werden demnach alle Verschleißteile der
Reibdämpfungseinrichtung im Bereich der Kupplungsscheibe 34
vorgesehen, so daß auf der Seite des ersten Schwungrades 32
und auf derjenigen des zweiten Schwungrades 36 keine Ausbau
und Einbauarbeiten im Zuge der Instandhaltung anfallen.
Wie vorstehend beschrieben, besteht das erste Ausführungsbei
spiel aus einer Schwungradanordnung mit einem ersten, an
eine Antriebsmaschinen-Kurbelwelle 30 angeschlossenen Schwung
rad 32, das mit einer Kupplungsscheibe 34 in Eingriff und
außer Eingriff tritt, mit einem zweiten Schwungrad 36, das
konzentrisch zu dem ersten Schwungrad 32 angeordnet ist und
eine angepaßt bestimmte Masse aufweist, und mit einer Rei
bungsdämpfungseinrichtung 40, die die Trägheitsmasse I D des
zweiten Schwungrades 36 an die Keilnabe 35 f der Kupplungs
scheibe 34 nur dann anschließt und die Verdreh-Vibrationen
des Antriebs-Übertragungs-Systems dämpft, wenn die Kupplungs
scheibe 34 mit dem ersten Schwungrad 32 in Eingriff ist, in
derartiger Ausgestaltung, daß ein peripher äußerer Teil des
ersten Schwungrades 32 und die Kurbelwelle 30 durch eine ver
gleichsweise dünne Verbindungsplatte 31 miteinander verbunden
sind, die sich entlang einer der Kupplungsscheibe 34 gegen
überliegenden bzw. abgewandten Endfläche des zweiten
Schwungrades 36 erstreckt, das ein Lager 37 c vorgesehen ist,
das den Dämpfer-Trägheitsteil 37 b des zweiten Schwungrades 36
relativ zu dem peripher innen gelegenen Flansch 37 a des zwei
ten Schwungrades 16 in Umfangsrichtung wippend bzw. drehend
bewegbar trägt, das an dem Dämpfer-Trägheitsteil 37 b die
Druckfläche 44 vorgesehen ist, an der der Reibbelag 48 der
Reibungsdämpfungseinrichtung 40 druckbelastet angreift, wel
cher an der annähernd kreisförmigen Reibplatte 50 befestigt
ist, die an der Keilnabe 35 f der Kupplungsscheibe 34 axial
verschiebbar gehalten ist, und daß die Tellerfeder 46 zwischen
die Reibplatte 50 und die Keilnabe 35 f eingesetzt ist und die
Reibplatte 50 sowie den Reibbelag 48 auf das zweite Schwung
rad 36 zu gerichtet beaufschlagt.
Auf diese Weise werden die folgenden Vorteile erreichbar: Die
Verdreh-Vibrationen, die durch das Antriebs-Übertragungs-
System erzeugt werden, können in dem Dämpfer-Trägheitsteil
37 b des zweiten Schwungrades 36 gedämpft werden, so daß es
nicht erforderlich ist, einen Trägheitsdämpfer 132 in die Kar
danwelle 130 oder dergleichen einzuschalten, und zwar in ei
nem rückwärtig an das Getriebe T folgenden Bereich, wie das
bei einem herkömmlichen Schwungrad der Fall ist. Aus diesem
Grunde wird es unnötig, die sehr hohe Masse des Dämpfers 132
in dem Antriebs-Übertragungs-System vorzusehen, so daß die
Trägheitsmasse des gesamten Systems verringert werden kann.
Weil darüber hinaus der Dämpfer-Trägheitsteil 37 b in einer
der Übertragung bzw. dem Getriebe T frontseitig vorgelagerten
Stufe vorgesehen ist, kann der Torsions-Vibrations-Dämpfungs
effekt des Dämpfer-Trägheitsteils 37 b unbeeinträchtigt durch
das Untersetzungsverhältnis des Getriebes arbeiten und somit
seinen Dämpfungseffekt ständig stabil unter konstanten Bedin
gungen entfalten.
Da die Verbindungsplatte 31 mit einer verhältnismäßig dünnen
Wandung ausgebildet ist, kann sie aufgrund ihrer Elastizität
Biege-Vibrationen des ersten Schwungrades 32 dämpfen, die
rings um eine senkrecht auf der Achse O stehenden Achse er
zeugt werden, wenn die Kupplungsscheibe 34 sich in Eingriff
oder außer Eingriff mit dem ersten Schwungrad 32 befindet.
Es wird darauf hingewiesen, daß die in dieser Anmeldung an
gesprochene Reibung sämtliche Reibungsphänomene meint, sol
che aus trockener Reibung, viskoser Reibung und dergleichen
mehr.
Das zweite Ausführungsbeispiel besteht aus einer Schwungrad
anordnung mit einem ersten, an eine Antriebsmaschinen-Kurbel
welle angeschlossenen Schwungrad, das mit einer Kupplungs
scheibe in Eingriff und außer Eingriff tritt, mit einem zweiten
Schwungrad, das konzentrisch zu dem ersten Schwungrad ange
ordnet ist und eine bestimmt bemessene Masse aufweist, mit ei
ner Dämpfungseinrichtung, die die beiden Schwungräder federnd
miteinander verbindet, und mit einer Reibungsdämpfungsein
richtung, die eine Ausgangsbewegungsgröße von dem zweiten
Schwungrad zu einer Keilnabe der Kupplungsscheibe nur dann
überträgt und Torsions-Vibrationen des Antriebs-Übertragungs-
Systems dämpft, wenn die Kupplungsscheibe mit dem ersten
Schwungrad in Eingriff ist, welche Schwungradanordnung sich
dadurch auszeichnet, daß ein peripher äußerer Teil des ersten
Schwungrades und die Kurbelwelle durch eine vergleichsweise
dünne Verbindungsplatte miteinander verbunden sind, die sich
entlang einer der Kupplungsscheibe gegenüberliegenden bzw.
abgewandten Endfläche des zweiten Schwungrades erstreckt, daß
ein Lager vorgesehen ist, das einen Dämpfer-Trägheitsteil des
zweiten Schwungrades im Hinblick auf einen peripher inneren
Flansch des zweiten Schwungrades in Umfangsrichtung wippend
bzw. drehend bewegbar trägt, daß an dem Trägheitsteil eine
Druckfläche vorgesehen ist, an der ein Reibelement der Rei
bungsdämpfungseinrichtung druckbelastend angreift, welches
an einer annähernd kreisförmigen Reibplatte befestigt ist, die
an der Keilnabe der Kupplungsscheibe axial verschiebbar ge
halten ist, und daß eine Federeinrichtung zwischen die Reib
platte und die Keilnabe eingesetzt ist, die die Reibplatte und
das Reibelement auf das zweite Schwungrad zu gerichtet druck
beaufschlagt.
Die Arbeitsweise dieser vorstehend geschilderten Schwungradan
ordnung ist wie folgt:
Das erste Schwungrad ist mit Hilfe der Verbindungsplatte an
die Kurbelwelle angeschlossen, so daß die herkömmlich vorge
sehene Öffnung für den Durchtritt eines Bolzens durch das erste
Schwungrad vermieden wird und die Reibungsdämpfungseinrich
tung in einem weiten Verdrehwinkelbereich arbeitet.
Die von einem Starter-Motor in das erste Schwungrad eingelei
tete Anlaßkraft wird direkt mittels der Verbindungsplatte in
die Kurbelwelle übergeleitet.
Eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruches 1 und der
Merkmale der Ansprüche 7 bis 10 wird nachfolgend unter Bezug
nahme auf Fig. 3 beschrieben:
Fig. 3 zeigt eine Antriebsmaschinen-Kurbelwelle 30, an deren
rückwärtigem Ende ein erstes Schwungrad 32 mit Hilfe einer
vergleichsweise dünnen Verbindungsplatte 31 festgelegt ist, wel
che später noch im einzelnen beschrieben wird. Ein Reibbelag
35 a einer Kupplungsscheibe 34 ist derart angeordnet, daß er
mit einer kreisförmigen Oberfläche 33 a des ersten Schwungra
des 32 in Kontakt treten kann. Ein Ringgetrieberad 33 b ist im
peripher äußeren Teil des ersten Schwungrades 32 ausgeformt,
so daß eine Anlaßbewegungskraft eines bekannten, nicht darge
stellten Starter-Motors über das Ringgetrieberad 33 b eingelei
tet werden kann. Das erste Schwungrad 32 ist mit der dünnen
Verbindungsplatte 31 mit Hilfe von Nieten 31 b verbunden, die
sich beispielsweise an acht über den Umfang gleich verteilten
Stellen befinden.
lm rückwärtigen Endflächenbereich des ersten Schwungrades 32
ist eine Kupplungsabdeckung 35 b befestigt, an welcher eine
Druckplatte 35 e über Drahtringe 35 c und eine Membranfeder 35 d
abgestützt ist.
Das erste Schwungrad 32 weist eine annähernd scheibenförmige
Gestalt auf, das zweite Schwungrad 36 ist in Front des ersten
Schwungrades 32 drehbar und konzentrisch zu diesem angeord
net.
Das zweite Schwungrad 36 ist annähernd kreisringförmig gestal
tet und weist in seinem peripher inneren Teilbereich einen
Flansch 37 a und in seinem peripher äußeren Teilbereich einen
Dämpfungsträgheitsteil 37 b auf und ist mit einer spezifischen
Masse ausgestattet bzw. bemessen, die an die Trägheitsmasse
des Antriebs-Übertragungs-Systemes angepaßt ist, beispiels
weise eines Übertragungsgetriebes, nicht dargestellt, oder der
gleichen, welches an eine rückwärtige Stufe der Kupplung an
geschlossen ist. Zwischen dem Flansch 37 a und dem Trägheits
teil 37 b ist ein Kugellager 37 c eingesetzt, derart, daß das
Dämpfer-Trägheitsteil 37 b über dieses Lager in bezug auf den
Flansch 37 a drehbar ist. Der Flansch 37 a ist mit Hilfe von Bol
zen 31 a an der Kurbelwelle 30 festgelegt, und zwar zusammen
mit einem peripher inneren Teilbereich der Verbindungsplatte
31, die sich entlang der frontseitigen Endfläche des zweiten
Schwungrades 36 erstreckt. Der Abstützung des Lagers dient
ein Lagerhalter 37 d.
Eine Verdreh- bzw. Torsionsfeder 38 - im Zuge einer Verdreh
winkeländerung beaufschlagbar -, die eine Dämpfungseinrich
tung darstellt, ist vorgespannt zwischen einen peripher äuße
ren Teil des zweiten Schwungrades 36 und das erste Schwung
rad 32 eingesetzt, wodurch dieses erste Schwungrad 32 federnd
an das zweite Schwungrad 36 angeschlossen ist, wie später
noch näher erläutert wird.
Die Federkonstante der Verdrehfeder 38 ist so vorbestimmt, daß
ein Resonanzpunkt 39 a einer Charakteristik 39, die eine Bezie
hung zwischen einem Wert|R 2/R 1| und einer Antriebsmaschinen-
Drehzahl N entsprechend Fig. 3a wiedergibt, in einem Dreh
zahlbereich niedriger als eine Leerlauf-Drehzahl I auftritt,
wobei ein Wechsel in der Winkelgeschwindigkeit des ersten
Schwungrades mit R 1 und ein Wechsel in der Geschwindigkeit
der Kupplungsscheiben-Keilnabe 35 f mit R 2 angegeben ist.
Entsprechend dieser Darstellung wird in einem Bereich norma
ler Rotation, der höher liegt als derjenige der Leerlauf-Rota
tion I, der Wert |R 2/R 1| mit wachsender Rotation geringer,
und der Wechsel in der Winkelgeschwindigkeit R 2 der Kupp
lungsscheiben-Keilnabe 35 f oder eine Rotations-Fluktuation der
Übertragungseinrichtung bzw. des Getriebes oder dergleichen
ist praktisch sehr klein.
Die Verdreh- oder Torsionsfeder 38 ist zwischen einer Stütze 60
des zweiten Schwungrades 36 und einer peripher inneren Wan
dung 62 des ersten Schwungrades 32 eingesetzt, wie dies Fig. 4
zeigt. Federhalterungen 63 a sind beispielsweise an sechs
in Umfangsrichtung des ersten Schwungrades 32 gleichmäßig
verteilten Abständen an der peripher inneren Wandung 62 an
geordnet.
Die Verdreh- bzw. Torsionsfeder 38 ist kompressiv zwischen der
Federhalterung 63 a und der Stütze 60 eingesetzt, und zwar ab
gestützt an Federsitzen 63 b. Die Stütze 60 ist mit Hilfe von
Bolzen 61 b an einer peripher äußeren Berandung des zweiten
Schwungrades 36 festgelegt (Fig. 4a), und die Federhalterung
63 a ist mit Hilfe von Schrauben 63 c an dem ersten Schwungrad
32 befestigt (Fig. 4b).
Wie weiterhin aus Fig. 3 ersichtlich, ist eine Reibungs-
Dämpfungseinrichtung 40 zwischen das zweite Schwungrad 36
und eine Keilnabe 35 f der Kupplungsplatte 34 eingesetzt,
welche Reibungsdämpfungseinrichtung 40 in der Lage ist,
Vibrationen zu dämpfen, die auf das erste Schwungrad 32 über
geleitet werden, wenn der Belag 35 a an der Druckfläche 33 a
des ersten Schwungrades 32 angepreßt ist.
Die Reibungsdämpfungseinrichtung 40 ist aus einer Tellerfeder
46 (Federeinrichtung), einem Reibbelag 48 (Reibelement) und
einer Reibungsplatte 50 und dergleichen zusammengesetzt. Die
Reibungsplatte 50 ist aus einer annähernd kreisförmigen dün
nen Platte hergestellt, und ein peripher innerer Teil der Rei
bungsplatte 50 ist an einer Buchse 42 festgelegt. Eine Keil
innenverzahnung 42 a der Buchse 42 kämmt mit einer Keilaußen
verzahnung 42 b der Keilnabe 35 f derart, daß eine axiale Ver
schiebung der Buchse gegenüber der Nabe erfolgen kann. Die
Tellerfeder 46 ist zwischen die Buchse 42 und die Keilnabe 35 f
derart eingesetzt, daß die Federkraft der Tellerfeder 46 die
Reibplatte 50 und den Reibbelag 48 in Richtung auf die Front
seite zu druckbeaufschlagt.
Das blockschaltförmige Diagramm gemäß Fig. 3b zeigt in ent
sprechend schematisierter Wiedergabe die vorgeschilderte Kupp
lung, nämlich die Kupplungsscheibe 34 und das zweite
Schwungrad 36 in Parallelschaltung in Rückrichtung folgend
auf das erste Schwungrad 32. Die Kupplungsscheibe 34 ist mit
einer Verdrehwinkelfeder 35 g ausgestattet, die sich in Paral
lelschaltung zu einer Hysterese-Erzeuger-Einrichtung 35 h befin
det. Die Verdreh- bzw. Torsionsfeder 38 und der Reibbelag 48
für die Erzeugung eines Hysterese-Drehmomentes sind in Reihe
zu dem zweiten Schwungrad 36 angeordnet.
Die Betriebsweise ist wie folgt: Im Einrückzustand der Kupp
lung, d.h. wenn der Belag 35 a druckbeaufschlagt an der ring
förmigen Oberfläche 33 a des ersten Schwungrades 32 betätigt
durch die Druckplatte 35 e anliegt, wird die Kupplungsscheibe
unter der Federkraft der Membranfeder 35 d unter Gleiten an
einer Keilwelle der Kraftübertragungseinrichtung (nicht ge
zeigt) in Richtung auf das erste Schwungrad 32 hin beauf
schlagt, so daß die Reibplatte 50 auf den Reibbelag 48 einen
Druck ausübt. In dieser Situation verformt sich die Tellerfe
der 46 aufgrund einer entsprechenden Druckkraft, die von der
Reibplatte 50 ausgeht, selbst, und die Reibplatte 50 und der
Reibbelag 48 werden ständig unter einem konstanten Druck zu
sammengepreßt, so daß die zwischen dem Reibbelag 48 und der
Reibplatte erzeugte Reibkraft konstant gehalten ist.
In diesem vorgeschilderten Einkupplungszustand wird eine von
der Antriebsmaschine ausgehende Kraft in das erste Schwung
rad 32 eingespeist und von dort aus über zwei Wege der Über
tragungseinrichtung bzw. einem nachgeschalteten Getriebe zu
geleitet, nämlich einmal über die Kupplungsscheibe 34 und zum
anderen über das zweite Schwungrad 36, den Reibbelag 48 und
die Reibungsplatte 50.
Betrachtet man die Drehmomentübertragung von der Antriebs
maschine zu der Übertragungseinrichtung bzw. dem Getriebe,
so werden Drehmomentschwankungen bzw. ein den Schwankun
gen entsprechendes Drehmoment durch den Reibbelag 48 und
das zweite Schwungrad 36, das federnd und schwimmend durch
die Torsionsfeder 38 abgestützt ist, absorbiert, und lediglich
das durchschnittliche Drehmoment bzw. der Durchschnittswert
des Drehmomentes wird über die Kupplungsscheibe 34 an die
Übertragungseinrichtung bzw. das Getriebe weitergeleitet, so
daß die Fluktuationen der Antriebsmaschinen-Rotation und die
Drehmomentschwankungen annähernd vollständig beseitigt wer
den können.
Da der Reibbelag 48 der Reibungsdämpfungseinrichtung 40 un
ter Druckbeaufschlagung an der ringförmigen Druckfläche 44
fortlaufend über die gesamte Peripherie des zweiten Schwung
rades 36 angreift, gibt es keine Beschränkung im Sinne des
Öffnungsbereiches der Durchbrechung 120 der herkömmlichen
Ausführungsform gemäß Fig. 13, und die Fluktuationen der
Antriebsmaschinen-Rotation bzw. -Drehzahl und die Drehzahl-
Schwankungen können über einen großen Drehwinkelbereich er
faßt werden. Da die Verbindungsplatte eine vergleichsweise
dünne Wandung aufweist, können Biege-Vibrationen des ersten
Schwungrades 32, die rund um eine senkrecht auf der Achse
der Dämpfungsscheibe O gerichteten Achse entstehen, wenn die
Kupplungsscheibe 34 in den Einkupplungszustand mit oder in
den Auskupplungszustand von dem ersten Schwungrad 32 ge
rät, durch eine entsprechende Elastizität der Verbindungs
platte 31 absorbiert werden.
Beim Anlassen der Antriebsmaschine wird eine Kraft von dem
nicht dargestellten Starter-Motor in das Ringgetrieberad 33 b
des ersten Schwungrades 32 eingespeist, die von dem Ring
getrieberad 33 b über die Verbindungsplatte 31 direkt auf die
Kurbelwelle 30 geleitet wird und die daher durch die Torsions
feder 38 nicht beeinflußt wird, wie dies bei dem herkömmli
chen Ausführungsbeispiel der Fall ist, so daß es unnötig ist,
die Federcharakteristik dieser Torsionsfeder nach dem Erforder
nis der Übertragung dieses Starter-Drehmomentes zu gestal
ten.
Wird darüber hinaus zum Zwecke der Auswechslung von nach
einer langen Betriebsphase abgenutzten Belägen 35 a und 48
die gesamte Kupplungsscheibe 34 ausgebaut und wieder einge
baut, so werden auch die Reibplatte 50 und der Belag 48 zu
sammen mit der Kupplungsscheibe 34 wieder an ihren Einbau
platz gebracht. Es werden demnach alle Verschleißteile der
Reibdämpfungseinrichtung im Bereich der Kupplungsscheibe 34
vorgesehen, so daß auf der Seite des ersten Schwungrades 32
und auf derjenigen des zweiten Schwungrades 36 keine Aus
bau- und Einbauarbeiten im Zuge der Instandhaltung anfal
len.
Wie vorstehend beschrieben, zeichnet sich die Schwungradan
ordnung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch aus,
daß ein peripher äußerer Teil des ersten Schwungrades 32 und
die Kurbelwelle 30 durch eine vergleichsweise dünne Verbin
dungsplatte 31 miteinander verbunden sind, die sich entlang
einer der Kupplungsscheibe 34 gegenüberliegenden bzw. abge
wandten Endfläche des zweiten Schwungrades 36 erstreckt, daß
ein Lager 37 c vorgesehen ist, das den Dämpfer-Trägheitsteil
37 b des zweiten Schwungrades 36 an einem peripher innen gele
genen Flanschteil 37 a des zweiten Schwungrades 36 wippend
bzw. drehend bewegbar trägt, daß an dem Trägheitsteil 37 b
eine Druckfläche 44 vorgesehen ist, an der der Reibbelag 48
der Reibungsdämpfungseinrichtung 40 druckbelastend angreift,
der an der annähernd kreisförmigen Reibplatte 50 befestigt ist,
die an der Keilnabe 35 f der Kupplungsscheibe 34 axial ver
schiebbar gehalten ist, und daß die Tellerfeder 46 (Federein
richtung) zwischen die Reibplatte 50 und die Keilnabe 35 f ein
gesetzt ist, die die Reibplatte 50 und den Reibbelag 48 auf das
zweite Schwungrad 36 zu gerichtet druckbeaufschlagt.
Damit werden folgende Vorteile erreichbar:
Der Reibbelag 48 ist an einer peripher äußeren Frontfläche der
Reibungsplatte 50 befestigt, beispielsweise angeklebt, und der
Reibbelag 48 greift gleitend an der Druckfläche 44 des Däm
pfer-Trägheitsteils 37 a des zweiten Schwungrades 36 an. Die
Druckfläche 44 weist eine ringförmige Gestalt auf und ist in
Umfangsrichtung des zweiten Schwungrades 36 durchgehend aus
geführt. Da der Reibbelag 48 der Reibungsdämpfungseinrichtung
40 unter Druckbeaufschlagung an der ringförmigen Druckfläche
44 fortlaufend über die gesamte Peripherie des zweiten
Schwungrades 36 angreift, gibt es keine Beschränkung im Sinne
des Öffnungsbereiches der Durchbrechung 120 der herkömmlichen
Ausführungsform gemäß Fig. 13, und die Fluktuationen der
Antriebsmaschinen-Rotation bzw. -Drehzahl und die Drehzahl-
Schwankungen können über einen großen Drehwinkelbereich er
faßt werden.
Da die Verbindungsplatte eine vergleichsweise dünne Wandung
aufweist, können Biege-Vibrationen des ersten Schwungrades 32,
die rund um eine senkrecht auf der Achse der Dämpfungsschei
be 0 gerichteten Achse entstehen, wenn die Kupplungsscheibe
34 in den Einkupplungszustand mit oder in den Auskupplungs
zustand von dem ersten Schwungrad 32 gerät, durch eine ent
sprechende Elastizität der Verbindungsplatte 31 absorbiert wer
den. Beim Anlassen der Antriebsmaschine wird eine Kraft von
dem nicht dargestellten Starter-Motor in das Ringgetrieberad
33 b des ersten Schwungrades 32 eingespeist, die von dem Ring
getrieberad 33 b über die Verbindungsplatte 31 direkt auf die
Kurbelwelle 30 geleitet wird und die daher durch die Torsions
feder 38 nicht beeinflußt wird, wie dies bei dem herkömmli
chen Ausführungsbeispiel der Fall ist, so daß es unnötig ist,
die Federcharakteristik dieser Torsionsfeder nach dem Erforder
nis der Übertragung dieses Starter-Drehmomentes zu gestalten,
weshalb deren Ausbildung entsprechend einfach ist.
Das dritte Ausführungsbeispiel besteht aus einer Schwungrad
anordnung mit einem ersten, an einer Antriebsmaschinen-Kur
belwelle angeschlossenen Schwungrad, das mit einer Kupplungs
scheibe in Eingriff und außer Eingriff tritt, mit einem zweiten
Schwungrad, das konzentrisch zu dem ersten Schwungrad ange
ordnet ist und eine bestimmt bemessene Masse aufweist, mit ei
ner Dämpfungseinrichtung, die die beiden Schwungräder fe
dernd miteinander verbindet, und mit einer Reibungsdämpfungs
einrichtung, die eine Ausgangsbewegungsgröße von dem zwei
ten Schwungrad zu einer Keilnabe der Kupplungsscheibe nur
dann überträgt und Torsions-Vibrationen des Antriebs-Übertra
gungs-Systems dämpft, wenn die Kupplungsscheibe mit dem er
sten Schwungrad in Eingriff ist, welche Schwungradanordnung
sich dadurch auszeichnet, daß ein Reibelement einer Reibungs
dämpfungseinrichtung an einer Kupplungsplatte der Kupplungs
scheibe festgelegt ist, welche Kupplungsplatte zusammen mit ei
ner Nebenplatte mit Hilfe von Verbindungsbolzen an der Keil
nabe festgelegt ist, daß eine Ringplatte, die auf einen im
radial äußeren Bereich der Kupplungsscheibe befindlichen Reib
belag folgt, zwischen der Kupplungsplatte und der Nebenplatte
in Umfangsrichtung frei gleitend eingesetzt ist, daß eine Tor
sionsfedereinrichtung zwischen die Ringplatte, die Kupplungs
platte und die Nebenplatte eingesetzt ist und daß eine Feder
einrichtung für die Reibungsdämpfungseinrichtung mit dem zwei
ten Schwungrad in Verbindung steht.
Die vorerwähnte Schwungradanordnung der dritten Ausfüh
rungsform arbeitet wie folgt:
Die Federeinrichtung ist an der Seite des zweiten Schwungra
des angeordnet, und das Reibungselement ist an der Kupp
lungsplatte der Kupplungsscheibe befestigt, so daß das Bau
teil, das das Reibelement mit der Kupplungsscheibe verbindet,
unnötig wird. Wenn das Reibelement verschlissen ist, so wird
es zusammen mit der Kupplungsscheibe ersetzt bzw. ein- und
ausgebaut.
Eine derartige Kupplungseinrichtung, die die Merkmale des An
spruches 1 und diejenigen der Ansprüche 11 bis 14 aufweist,
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrie
ben.
Fig. 5 zeigt eine Antriebsmaschinen-Kurbelwelle 30, an deren
rückwärtigem Ende ein erstes Schwungrad 32 mit Hilfe eines
Bolzens 31 a festgelegt ist. Ein Reibbelag 35 a einer Kupplungs
scheibe 34 ist derart angeordnet, daß er mit einer kreisförmi
gen Oberfläche 33 a des ersten Schwungrades 32 in Kontakt tre
ten kann. An der nach rückwärts weisenden Endfläche des er
sten Schwungrades 32 ist eine Kupplungsabdeckung 35 b be
festigt, an welcher wiederum eine Druckplatte 35 e mit Hilfe von
Drahtringen 35 c und einer Membranfeder 35 d gehalten ist.
Das erste Schwungrad 32 weist eine zumindest annähernd schei
benförmige Gestalt auf, das zweite Schwungrad 36 ist in Front
des ersten Schwungrades 32 drehbar und konzentrisch zu die
sem angeordnet.
Das zweite Schwungrad 36 weist eine zumindest annähernd
ringförmige Gestalt auf und ist in einem inneren peripheren
Teil mit einem Flansch 37 a versehen. Das zweite Schwungrad
36 weist dabei eine bestimmte Masse auf, die angepaßt ist an
die Trägheitsmasse des Antriebs-Übertragungs-Systems, wie bei
spielsweise einer Übertragungseinrichtung, eines Getriebes
(nicht dargestellt) oder dergleichen, und zwar in Form einer
rückwärtig der Kupplung angeordneten Stufe.
Eine Verdreh- oder Torsionsfeder 38 (Dämpfungseinrichtung) ist
unter Zusammenpressen zwischen einem peripher äußeren Teil
des ersten Schwungrades 32 und dem zweiten Schwungrad 36
eingesetzt, so daß die beiden Schwungräder federnd miteinan
der verbunden sind.
Die Federkonstante der Torsionsfeder 38 ist so vorbestimmt, daß
ein Resonanzpunkt 39 a einer Charakteristik 39, die eine Bezie
hung zwischen einem Wert |R 2/R 1| und einer Antriebsmaschinen-
Rotation N entsprechend Fig. 3a wiedergibt, in einem Rota
tionsbereich niedriger als derjenige des Leerlaufes I auftritt,
wobei ein Wechsel in der Winkelgeschwindigkeit des ersten
Schwungrades mit R 1 und ein Wechsel in der Geschwindigkeit
der Kupplungsscheiben-Keilnabe 35 f mit R 2 angegeben ist.
Entsprechend dieser Darstellung wird in einem Bereich normaler
Drehzahl, der höher als derjenige der Leerlauf-Drehzahl I
liegt, der Wert |R 2/R 1| mit wachsender Drehzahl geringer, und
der Wechsel in der Winkelgeschwindigkeit R 2 der Kupplungs
scheiben-Keilnabe 35 f oder einer Drehzahl-Schwankung der Über
tragungseinrichtung bzw. des Getriebes oder dergleichen ist
praktisch sehr gering.
Eine Reibungsdämpfungseinrichtung 140 ist zwischen das zweite
Schwungrad 36 und die Keilnabe 35 f der Kupplungsscheibe 34
eingesetzt und ist in der Lage, Vibrationen zu dämpfen, die
auf das erste Schwungrad 32 übertragen werden, wenn der
Reibbelag 35 a mit der Druckoberfläche 33 a des ersten Schwung
rades 32 in Kontakt gelangt.
Die Reibungsdämpfungseinrichtung 140 ist aus einem Bolzen 142,
einem Haltering 144, einer Tellerfeder 146 (Federeinrichtung),
einem Reibbelag 148 (Reibelement), einer Reibungsplatte 150
und einer Zwischenplatte 152 etc. zusammengesetzt. Ein Gewin
deteil 142 a des Bolzens 142 ist in einen Flansch 37 a des zwei
ten Schwungrades 36 eingedreht, und der Bolzen 142 durch
tritt eine Ausnehmung 33 c in dem ersten Schwungrad 32. Der
Haltering 144 ist - beispielsweise durch eine kleine Schraube
oder dergleichen - an der nach rückwärts weisenden Endfläche
des Bolzens 142 befestigt. Der Haltering 144 weist zumindest
annähernd eine ringförmige Gestalt auf und erstreckt sich in
Umfangsrichtung des ersten Schwungrades 32 und des zweiten
Schwungrades 36. Kerben 144 b sind an einer Vielzahl von Stel
len mit gleichen Abständen untereinander in Umfangsrichtung
verteilt in einen äußeren peripheren Flansch 144 a des Halte
ringes 144 eingebracht. Eine Klaue 152 a, die einstückig an
der peripher äußeren Fläche der Zwischenplatte 152 ausgebil
det ist, greift in die Kerbe 144 b ein, derart, daß die Zwi
schenplatte 152 mit dem Haltering 144 über die Kerbe 144 b und
die Klaue 152 a in axialer Richtung frei gleitend verbunden
ist.
Die Tellerfeder 146 ist zwischen den Haltering 144 und die Zwi
schenplatte 152 eingesetzt und drückt die Zwischenplatte 152
nach rückwärts, d.h. in Richtung des ersten Schwungrades 32.
Auch die Tellerfeder 146 weist eine ringförmige Gestalt auf und
erstreckt sich in Umfangsrichtung des ersten und des zweiten
Schwungrades 32 und 36.
Der Reibbelag 148 ist an der einer Druckfläche 152 b der Zwi
schenplatte 152 gegenüberliegenden Seite angeordnet und an ei
ner Kupplungsplatte 160 der Kupplungsscheibe 134 unlösbar,
beispielsweise durch einen Kleber, festgelegt, was im einzel
nen später noch dargelegt wird.
Der Aufbau der Kupplungsscheibe 34 ist aus Fig. 6 ersicht
lich. Die Kupplungsplatte 160 weist zumindest annähernd eine
scheibenförmige Gestalt auf, und an beispielsweise vier Stel
len in Umfangsrichtung verteilt sind Öffnungen 160 a vorgese
hen. Gegenüber der Kupplungsplatte 160 ist eine Nebenplatte
162 angeordnet, derart, daß zwischen diesen ein bestimmter Ab
stand verbleibt. Auch in der Nebenplatte 162 sind Öffnungen 162 a
vorgesehen. Die Kupplungsplatte 160 und die Nebenplatte 162
sind an einen Flansch 166 der Keilnabe 35 f in ihren radial in
neren Randbereichen mit Hilfe von Verbindungsbolzen 164 fest
gelegt. Es sind beispielsweise acht Verbindungsbolzen 164 über
den Umfang gleichmäßig verteilt vorgesehen.
An dem Verbindungsbolzen 164 ist ein Teil 164 a mit großem
Durchmesser, Teile 164 b mit kleinem Durchmesser und Flansche
164 c ausgebildet. Der Teil 164 b mit kleinem Durchmesser in der
Figur rechts ist in eine Bohrung 166 a des Flansches 166 und
eine Bohrung 162 b der Nebenplatte 162 eingepaßt und an die
sen durch Verstemmen oder dergleichen festgelegt. Der Teil 164 b
mit kleinem Durchmesser im linken Seitenbereich des Verbin
dungsbolzens 164 ist in gleicher Weise in die Bohrung 160 b der
Kupplungsplatte 160 eingesetzt und in dieser gehalten.
Eine zumindest annähernd ringförmige erste Hülse 168, eine
Ringplatte 170 und eine zweite Hülse 172 sind in dieser Reihen
folge zwischen den Flansch 166 und die Kupplungsplatte 160
eingesetzt. Die Ringplatte 170 steht mit dem Reibbelag 35 a
über eine Dämpfungsplatte 171 in ihrem radial äußeren Rand
bereich in Verbindung. Bei einer gewöhnlichen Kupplungs
scheibe ist die Ringplatte 170 ein Bauteil, das dem Flansch der
Keilnabe entspricht und das im Hinblick auf die Kupplungs
platte 160 und die Nebenplatte 162 innerhalb eines bestimmten
Torsionswinkels frei drehbar angeordnet ist, wie dies später
noch im einzelnen beschrieben wird.
Die Ringplatte 170 weist Öffnungen 170 a auf, in die und jeweils
benachbarte Öffnungen 170 a, 160 a und 162 a eine gemeinsame
Verdrehwinkelfeder 174 (Schraubenfeder) unter Vorspannung ein
gesetzt ist. In den peripher inneren Teilen der ersten Hülse
168, der Ringplatte 170 und der zweiten Hülse 172 sind kreis
bogenförmig geschlitzte Aussparungen 168 b, 170 b und 172 b vor
gesehen, durch welche die Teile 184 a mit großem Durchmesser
der Verbindungsbolzen 184 hindurchgreifen. Diese kreisbogen
förmig geschlitzten Aussparungen 168 b, 170 b und 172 b erstrek
ken sich über den Torsionswinkelbereich der Ringplatte 170,
so daß diese innerhalb des Bereiches der bogenförmig geschlitz
ten Aussparungen 168 b, 170 b und 172 b in Umfangsrichtung frei
verdrehbar ist.
Die erste Hülse 168 und die zweite Hülse 172 sind im Bereich
von Befestigungsoberflächen 178 unlösbar an der Ringplatte
140 festgelegt, und die linksseitige Endfläche der zweiten Hül
se 172 ist als Gleitkontaktfläche 172 a ausgebildet. Ein radial
innerer Abschnitt der ersten Hülse 168 ist etwa L-förmig abge
bogen ausgebildet, und dessen peripher innere Oberfläche 168 a
greift gleitend an einer Gleitkontaktfläche 176 der Keilnabe 35 f
an.
Das Funktionsblockbild - Skelton-Diagramm - gemäß Fig. 3b
zeigt die entsprechend schematisierte Wiedergabe der vorstehend
erläuterten Kupplungskonstruktion. Die Kupplungsscheibe 34
und das zweite Schwungrad 36 sind in Parallelschaltung in
Rückwärtsrichtung auf das erste Schwungrad 32 folgend ange
ordnet. Die Kupplungsscheibe 34 ist mit einer Verdrehwinkel
feder 35 g (174) ausgestattet, die sich in Parallelschaltung zu
einer Hysterese-Erzeuger-Einrichtung 35 h befindet. Die Verdreh
bzw. Torsionsfeder 38 und der Reibbelag 148 für die Erzeu
gung eines Hysterese-Drehmomentes sind in Reihe mit dem zwei
ten Schwungrad 36 angeordnet.
Die Betriebsweise ist wie folgt: Im Einrückzustand der Kupp
lung, d.h. wenn der Belag 35 a druckbeaufschlagt an der ring
förmigen Oberfläche 33 a des ersten Schwungrades 32 betätigt
durch die Druckplatte 35 e anliegt, wird die Kupplungsscheibe
unter der Federkraft der Membranfeder 35 d unter Gleiten an
einer Keilwelle der Kraftübertragungseinrichtung (nicht ge
zeigt) in Richtung auf das erste Schwungrad 32 hin beauf
schlagt, so daß die Reibplatte 150 auf den Reibbelag 148 ei
nen Druck ausübt. In dieser Situation verformt sich die Teller
feder 146 aufgrund einer entsprechenden Druckkraft, die von
der Reibplatte 150 ausgeht, selbst, und die Reibplatte 150 und
der Reibbelag 148 werden ständig unter einem konstanten
Druck zusammengepreßt, so daß die zwischen dem Reibbelag 148
und der Reibplatte 150 erzeugte Reibkraft konstant gehalten
ist.
ln diesem vorgeschilderten Einkupplungszustand wird eine von
der Antriebsmaschine ausgehende Kraft in das erste Schwung
rad 32 eingespeist und von dort aus über zwei Wege der Über
tragungseinrichtung bzw. einem nachgeschalteten Getriebe zuge
leitet, nämlich einmal über die Kupplungsscheibe 34 und zum
anderen über das zweite Schwungrad 36, den Reibbelag 148 und
die Reibungsplatte 150.
Betrachtet man die Drehmomentübertragung von der Antriebs
maschine zu der Übertragungseinrichtung bzw. dem Getriebe,
so werden Drehmoment-Schwankungen bzw. ein den Schwankun
gen entsprechendes Drehmoment durch den Reibbelag 148 und
das zweite Schwungrad 36, das federnd und schwimmend
durch die Torsionsfeder 38 abgestützt ist, absorbiert, und le
diglich das durchschnittliche Drehmoment bzw. der Durch
schnittswert des Drehmomentes wird über die Kupplungsscheibe
34 an die Übertragungseinrichtung bzw. das Getriebe weiterge
leitet, so daß die Fluktuationen der Antriebsmaschinen-Rota
tion und die Drehmoment-Schwankungen annähernd vollständig
beseitigt werden können.
Im Vergleich mit der Kupplungsscheibe 102 der älteren Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 13 ist der Reibbelag 148 nur an die
Kupplungsplatte 160 angeschlossen, so daß der Aufbau der
Kupplungsscheibe 34 sehr einfach ist.
Wird darüber hinaus zum Zwecke der Auswechslung von nach
einer langen Betriebsphase abgenutzten Belägen 35 a und 148
die gesamte Kupplungsscheibe 34 ausgebaut und wieder einge
baut, so wird auch der Reibbelag 148 zusammen mit der
Kupplungsscheibe 34 wieder an ihren Einbauplatz gebracht.
Es werden demnach alle Verschleißteile der Reib-Dämpfungs
einrichtung im Bereich der Kupplungsscheibe 34 vorgesehen, so
daß auf der Seite des ersten Schwungrades 32 und derjenigen
des zweiten Schwungrades 36 keine Ausbau- und Einbauarbei
ten im Zuge der lnstandhaltung anfallen.
Wie vorstehend beschrieben, besteht das dritte Ausführungs
beispiel aus einer Schwungradanordnung, die sich dadurch
auszeichnet, daß ein Reibbelag 148 (Reibelement) der Rei
bungsdämpfungseinrichtung 140 an einer Kupplungsplatte 160
der Kupplungsscheibe 34 festgelegt ist, daß die Kupplungs
platte 160 und eine Nebenplatte 162 mit Hilfe von Verbindungs
bolzen 164 an der Keilnabe 34 f festgelegt sind, daß die Ring
platte 170, die sich an einen Reibbelag 35 a im radial äußeren
Randbereich der Kupplungsplatte 34 anschließt, zwischen der
Kupplungsplatte 160 und der Nebenplatte 162 in Umfangsrich
tung drehbar angeordnet ist, daß die Torsionsfeder 174 zwi
schen die Ringplatte 170, die Kupplungsplatte 160 und die Ne
benplatte 162 eingesetzt ist und daß die Tellerfeder 146 (Feder
einrichtung) der Reibungsdämpfungseinrichtung 140 mit dem
zweiten Schwungrad 36 verbunden ist.
Auf diese Weise kann die Verbindungsplatte 119 des älteren
Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 13 entfallen, wodurch sich
die Konstruktion der Kupplungsscheibe 34 entsprechend ver
einfacht.
Wird darüber hinaus zum Zwecke der Auswechslung von nach
einer langen Betriebsphase abgenutzten Belägen 35 a und 148
die gesamte Kupplungsscheibe 34 ausgebaut und wieder ein
gebaut, so gelangt auch der Reibbelag 148 zusammen mit der
Kupplungsscheibe 34 wieder an seinen Einbauplatz. Es wer
den demnach alle Verschleißteile der Reibdämpfungseinrichtung
140 im Bereich der Kupplungsscheibe 34 vorgesehen, so daß
auf der Seite des ersten Schwungrades 32 und auf derjenigen
des zweiten Schwungrades 36 keine Ausbau- und Einbauarbei
ten im Zuge der Instandhaltung anfallen.
Die erste Hülse 168 und die zweite Hülse 172 müssen nicht not
wendigerweise so ausgebildet sein, wie dies in Fig. 6 ge
zeigt ist, sie können auch ein einstückig ausgeformtes Teil
180 gemäß Fig. 6a bilden, das beispielsweise aus einem Kunst
stoff oder dergleichen hergestellt ist, der einen niedrigen
Reibungskoeffizienten aufweist, wobei die Ausformung ein
stückig an einem peripher inneren Bereich der Ringplatte 170
vorgesehen sein kann, wie dies Fig. 6a zeigt.
Ferner muß der Flansch 166 nicht notwendigerweise im Be
reich der peripher inneren Teile der Kupplungsplatte 160 und
der Nebenplatte 162 vorgesehen sein, sondern er kann auch
an deren peripher äußeren Teilen vorgesehen werden. In
einem solchen Falle ist der Reibbelag 148 im peripher inneren
Teilbereich der Kupplungsplatte 160 festzulegen.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer
Schwungradanordnung mit einem ersten, an eine Antriebs
maschinen-Kurbelwelle angeschlossenen Schwungrad, das mit
einer Kupplungsscheibe in Eingriff und außer Eingriff tritt,
mit einem zweiten Schwungrad, das konzentrisch zu dem
ersten Schwungrad angeordnet ist und eine vorbestimmte Masse
aufweist, mit einer Dämpfungseinrichtung, die die beiden
Schwungräder federnd miteinander verbindet, und mit einer
Reibungsdämpfungseinrichtung, die eine Kraft von dem zwei
ten Schwungrad auf die Keilnabe der Kupplungsscheibe nur
dann überträgt und Vibrationen dämpft, wenn die Kupplungs
scheibe mit dem ersten Schwungrad in Eingriff ist, und
die sich dadurch auszeichnet, daß eine Federeinrichtung
der Reibungsdämpfungseinrichtung eine zumindest annähernd
ringförmige Gestalt verbunden mit einem radial mittleren
Teil des ersten Schwungrades aufweist, daß eine zumindest
annähernd ringförmige Zwischenplatte, die auf die Federein
richtung Druck ausübt, derart angeordnet ist, daß sie frei
beweglich in Eingriff oder außer Eingriff mit dem Reibele
ment tritt, und daß das Reibelement über eine Reibungs
platte an die Kupplungsscheibe angeschlossen ist.
Diese vorbeschriebene Schwungradanordnung des vierten Aus
führungsbeispieles arbeitet wie folgt:
Die Federeinrichtung ist an der Seite des zweiten Schwung
rades angeordnet, und das Reibungselement ist an der Seite
der Kupplungsscheibe angeordnet, so daß das Reibelement
zusammen mit der Kupplungsscheibe ausgewechselt bzw. ein
und ausgebaut werden kann, wenn das Reibungselement we
gen Verschleißerscheinungen ausgewechselt werden muß.
Da die das Reibelement mit der Kupplungsscheibe verbindende
Reibungsplatte an der Kupplungsscheibe befestigt ist, wird
die Ausbildung der Kupplungsscheibe einfach.
Eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie
der Ansprüche 15 bis 17 wird nachfolgend unter Bezugnahme
auf Fig. 7 beschrieben.
Fig. 7 zeigt eine Antriebsmaschinen-Kurbelwelle 30, an
deren rückwärtigem Ende ein erstes Schwungrad 32 mit Hilfe
eines Bolzens 31 a festgelegt ist. Ein Reibbelag 35 a einer
Kupplungsscheibe 34 ist derart angeordnet, daß er mit einer
kreisförmigen Oberfläche 33 a des ersten Schwungrades 32 in
Kontakt treten kann. An der nach hinten weisenden Endfläche
des ersten Schwungrades 32 ist eine Kupplungsabdeckung 35 b
festgelegt, an welcher eine Druckplatte 53 e über Drahtringe
35 c und eine Membranfeder 35 d gehalten ist.
Das erste Schwungrad 32 weist eine zumindest annähernd
scheibenförmige Gestalt auf, an dessen nach vorn weisendem
peripher äußerem Teil eine ringförmige Ausnehmung 33 b aus
gebildet ist. Das zweite Schwungrad 36 ist konzentrisch zu
dem ersten Schwungrad 32 angeordnet und greift frei drehbar
in die ringförmige Ausnehmung 33 b des ersten Schwungrades
32 ein.
Das zweite Schwungrad 36 weist eine zumindest annähernd
ringförmige Gestalt auf und ist an seinem peripher inneren
Teil mit einem Flansch 37 a versehen. Das zweite Schwung
rad 36 besitzt eine bestimmte Masse, die angepaßt ist an die
Trägheitsmasse des Antriebs-Übertragungs-Systems, wie bei
spielsweise einer Übertragungseinrichtung, eines Getriebes
oder dergleichen (nicht dargestellt), das an die rückwärtige
Stufe der Kupplung angeschlossen ist.
Eine Verdreh- bzw. Torsionsfeder 38 (Dämpfungseinrichtung)
ist vorgespannt zusammengedrückt zwischen einen peripher
äußeren Teil des zweiten Schwungrades 36 und einen peripher
inneren Teil des ersten Schwungrades 32 eingesetzt, wodurch
diese beiden Schwungräder federnd miteinander in Verbin
dung stehen.
Die Federkonstante der Verdreh- bzw. Torsionsfeder 38 ist so
vorbestimmt, daß ein Resonanzpunkt 39 a einer Charakteristik
39, die eine Beziehung zwischen einem Wert |R 2/R 1| und
einer Antriebsmaschinen-Drehzahl N entsprechend Fig. 3a
wiedergibt, in einem Drehzahlbereich niedriger als eine
Leerlauf-Drehzahl I auftritt, wobei ein Wechsel in der Win
kelgeschwindigkeit des ersten Schwungrades mit R 1 und ein
Wechsel in der Geschwindigkeit der Kupplungsscheiben-Keil
nabe 35 f mit R 2 angegeben ist.
Entsprechend dieser Darstellung wird in einem Bereich nor
maler Rotation, der höher liegt als derjenige der Leerlauf-
Drehzahl I, der Wert |R 2/R 1| mit wachsender Rotation gerin
ger, und der Wechsel in der Winkelgeschwindigkeit R 2 der
Kupplungsscheiben-Keilnabe 35 f oder eine Drehzahl-Fluktua
tion der Übertragungseinrichtung bzw. des Getriebes oder
dergleichen ist praktisch sehr klein.
Zwischen dem zweiten Schwungrad 36 und der Keilnabe 35 f
der Kupplungsscheibe 14 ist eine Reibungsdämpfungseinrich
tung 240 eingesetzt, die in der Lage ist, Vibrationen zu
dämpfen, die auf das erste Schwungrad 32 übertragen wer
den, wenn der Reibbelag 35 a an der Druckoberfläche 33 a
des ersten Schwungrades 32 angreift.
Die Reibungsdämpfungseinrichtung 240 ist aus einem Bolzen
242, einem Haltering 244, einer Tellerfeder 246 (Federein
richtung), einem Reibbelag 248 (Reibelement), einer Reib
platte 250 und einer Zwischenplatte 252 und dergleichen
zusammengesetzt, wie dies Fig. 8 erkennen läßt. Ein Gewin
deabschnitt 242 a des Bolzens 242 ist in einen Flansch 37 a
des zweiten Schwungrades 36 eingeschraubt, wobei der Bol
zen 242 eine Ausneh 08942 00070 552 001000280000000200012000285910883100040 0002003702842 00004 08823mung 33 c in dem ersten Schwungrad 32
durchgreift. Der Haltering 244 ist - beispielsweise mit Hilfe
einer kleinen Schraube 242 b - an der nach rückwärts weisen
den Endfläche des Bolzens 242 festgelegt. Der Haltering 244
weist eine zumindest annähernd ringförmige Gestalt auf und
erstreckt sich in Umfangsrichtung des ersten Schwungrades
32 und des zweiten Schwungrades 36. In einem peripher äußeren
Flansch 244 a des Halteringes 244 sind an einer Viel
zahl von Stellen in Umfangsrichtung gleich beabstandet Ein
kerbungen 244 b eingebracht. Eine Klause 252 a, die einstückig
an der peripher äußeren Fläche der Zwischenplatte 252 aus
gebildet ist, greift in die Kerbe 244 b ein, so daß die Zwi
schenplatte 252 mit dem Haltering 244 durch diesen Eingriff
zwischen der Klaue 252 a und der Kerbe 244 b in ihrer Axial
richtung frei verschiebbar verbunden ist.
Die Tellerfeder 246 ist zwischen den Haltering 244 und die
Zwischenplatte 252 eingesetzt und beaufschlagt die Zwischen
platte 252 nach rückwärts, d. h. in Richtung des ersten
Schwungrades 32. Die Tellerfeder 246 ist ebenso zumindest
annähernd kreisringförmig gestaltet und erstreckt sich in
Umfangsrichtung des ersten und des zweiten Schwungrades 32
bzw. 36.
Der Reibbelag 248 ist gegenüber einer Druckoberfläche 252 b
der Zwischenplatte 252 angeordnet und an einer Befestigungs
oberfläche 250 a einer zumindest annähernd ringscheiben
förmig ausgestalteten Reibplatte 250 unlösbar festgelegt,
beispielsweise durch Kleben. Die Reibungsplatte 250 ist mit
einem peripher inneren Randbereich durch einen Paßpreß
sitz an der Keilnabe 35 f der Kupplungsscheibe 34 befestigt.
Das die Funktionen blockförmig wiedergebende Diagramm
gemäß Fig. 3b zeigt in entsprechend schematisierter Wieder
gabe die vorgeschilderte Kupplung, nämlich die Kupplungs
scheibe 34 und das zweite Schwungrad 36 in Parallelschal
tung in Rückwärtsrichtung folgend auf das erste Schwung
rad 32 angeordnet. Die Kupplungsscheibe 34 ist mit einer
Verdrehwinkelfeder 35 g ausgestattet, die sich in Parallel
schaltung zu einer Hysterese-Erzeuger-Einrichtung 35 h befin
det. Die Verdreh- bzw. Torsionsfeder 38 und der Reibbelag
248 für die Erzeugung eines Hysterese-Drehmomentes sind in
Reihe mit dem zweiten Schwungrad 36 angeordnet.
Es ergibt sich folgende Betriebsweise: Im Einrückzustand der
Kupplung, d.h. wenn der Belag 35 a druckbeaufschlagt an
der ringförmigen Oberfläche 33 a des ersten Schwungrades 32
betätigt durch die Druckplatte 35 e anliegt, wird die Kupp
lungsscheibe unter der Federkraft der Membranfeder 35 d un
ter Gleiten an einer Keilwelle der Kraftübertragungseinrich
tung (nicht dargestellt) in Richtung auf das erste Schwung
rad 32 hin beaufschlagt, so daß die Reibplatte 250 auf den
Reibbelag 248 einen Druck ausübt. In diesem Beispiel ver
formt sich die Tellerfeder 246 aufgrund einer entsprechenden
Druckkraft, die von der Reibplatte 250 ausgeht, selbst,
und die Reibplatte 250 und der Reibbelag 248 werden stän
dig unter einem konstanten Druck zusammengepreßt, so daß
die zwischen dem Reibbelag 248 und der Reibplatte 250 er
zeugte Reibkraft konstant gehalten ist.
ln diesem vorgeschilderten Einkupplungszustand wird eine
von der Antriebsmaschine ausgehende Kraft in das erste
Schwungrad 32 eingespeist und von dort aus über zwei Wege
der Übertragungseinrichtung bzw. einem nachgeschalteten
Getriebe zugeleitet, nämlich einmal über die Kupplungsscheibe
34 und zum anderen über das zweite Schwungrad 36, den
Reibbelag 248 und die Reibplatte 250.
Betrachtet man die Drehmoment-Übertragung (Durchschnitts-
Drehmoment und Drehmoment-Schwankungen) von der Antriebs
maschine zu der Übertragungseinrichtung bzw. dem Getriebe,
so werden Drehmoment-Schwankungen bzw. ein den Schwan
kungen entsprechendes Drehmoment durch den Reibbelag 248
und das zweite Schwungrad 36, das federnd und schwimmend
durch die Torsionsfeder 38 getragen ist, absorbiert, und
nur das durchschnittliche Drehmoment bzw. der Durch
schnittswert des Drehmomentes wird über die Kupplungs
scheibe 34 an die Übertragungseinrichtung bzw. das Getrie
be weitergeleitet, so daß die Fluktuationen der Antriebs
maschinen-Drehzahl und die Drehmoment-Schwankungen annä
hernd vollständig ausgefiltert werden können.
lm Vergleich zu der Kupplungsscheibe 102 nach dem älteren
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13 ist die Reibplatte 250 aus
schließlich an der Keilnabe 35 f befestigt, so daß die Aus
bildung der Kupplungsscheibe 34 sehr einfach wird.
Wird darüber hinaus die gesamte Kupplungsscheibe 34 nach
einer langen Benutzungszeitdauer aufgrund von Verschleiß
erscheinungen an den Reibbelägen 35 a und 248 ausgewechselt,
so geschieht dies mitsamt der Reibplatte 250 und dem Reibbe
lag 248. Es werden demnach alle Verschleißteile der Reib
dämpfungseinrichtung 240 im Bereich der Kupplungsscheibe
34 vorgesehen, so daß auf der Seite des ersten Schwung
rades 32 und auf derjenigen des zweiten Schwungrades 36
keine Ausbau- und Einbauarbeiten im Zuge der Instandhal
tung anfallen.
Wie vorstehend beschrieben, zeichnet sich die Schwungradan
ordnung nach dem vierten Ausführungsbeispiel dadurch aus,
daß die Tellerfeder 246 (Federeinrichtung) der Reibungs
dämpfungseinrichtung 240 im Anschluß an den radial mitt
leren Teil des ersten Schwungrades 32 eine zumindest an
nähernd ringförmige Gestalt aufweist, daß eine zumindest an
nähernd ringförmige Zwischenplatte 252, die auf die Teller
feder 246 Druck ausübt, derart angeordnet ist, daß sie
frei beweglich in Eingriff oder außer Eingriff mit dem Reib
belag 248 (Reibelement) tritt, und daß der Reibbelag 248
über eine zumindest annähernd ringförmige Reibplatte 250
an die Kupplungsscheibe 34 angeschlossen ist. In dieser
Ausführung genügt es im Rahmen der Kupplungsplatte 34,
die Reibplatte 50 an die Keilnabe 35 f fest anzuschließen,
wodurch sich im Vergleich mit der Kupplungsplatte 102 der
älteren Ausführung gemäß Fig. 13 eine einfachere Ausbil
dung der Kupplungsscheibe 34 ergibt.
Wie bereits ausgeführt, gestaltet sich im Falle von Verschleiß
der Reibbeläge 35 a und 248 eine Wartungs- und lnstandhal
tungsarbeit dann besonders einfach, wenn nach entsprechend
langer Betriebszeit die gesamte Kupplungsscheibe 34 ausgewech
selt wird, weil an dieser die Reibungsplatte 250 mit dem
Reibbelag 248 sowie der Reibbelag 35 a angeordnet ist. Es
sind demnach alle Verschleißteile der Reibungsdämpfungsein
richtung 240 an der Kupplungsscheibe 34 vorgesehen, wes
halb weder im Bereich des ersten Schwungrades 32 noch in
demjenigen des zweiten Schwungrades 36 irgendwelche Aus
wechslungs- bzw. Ausbau- oder Einbauarbeiten von Nöten
sind. Will man lediglich die verschlissenen Reibbeläge aus
wechseln, so ist auch dann von Vorteil, wenn man zu die
sem Zwecke lediglich die Kupplungsscheibe 34 ausbauen, die
Reibbeläge auswechseln und dann die so gewartete Kupplungs
scheibe wieder einsetzen muß.
Die Tellerfeder 246 nach diesem Ausführungsbeispiel ist we
sentlich größer als die Tellerfeder 114 des älteren Ausfüh
rungsbeispieles nach Fig. 13. Dadurch wird die Ausgestal
tung der Tellerfeder 246 einfacher, da ein Erfordernis, eine
große Kraft aus einem schmalen Durchmesserbereich zu er
zielen, nicht gegeben ist.