DE3832182A1 - Reibungskupplung mit arretiereinrichtung in ausgekuppelter stellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung mit einem Gehäuse, einer drehfesten, aber axial verlagerbaren und durch ei­ ne Federeinrichtung beaufschlagbaren Anpreßplatte, einer Gegenan­ preßplatte, einer zwischen beiden einspannbaren Kupplungsscheibe sowie einer Lüfteinrichtung, wobei sämtliche Teile um eine ge­ meinsame Drehachse drehbar gelagert sind.

Aus der DE-PS 10 04 440 ist eine sog. Kniehebelkupplung bekannt, bei welcher das Ausrücksystem über Kniehebel auf die Anpreßplatte dergestalt einwirkt, daß weder im ein- noch ausgerückten Zustand der Kupplung Haltekräfte am Ausrücksystem notwendig sind. Kupp­ lungen dieser Bauart sind aufwendig und teuer und benötigen exak­ te Einstelleinrichtungen. Zudem sind viele Bauteile der Kupplung nicht in anderen üblichen Kupplungssystemen verwendbar.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung hoher Haltekräfte im Betätigungssystem unter Weiterverwendung möglichst vieler Einzelteile von Kupplungen mit einem gängigen Ausrücksy­ stem, welches üblicherweise nur im ausgerückten Zustand der Kupp­ lung belastet ist, eine Einrichtung für längere Lüftzeiten zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. - Durch Anordnung zweiteiliger Knick- Stützelemente, die durch die Fliehkraft nach radial außen beauf­ schlagt sind, ist es möglich, eine sehr einfache axiale Ab­ stützung der Anpreßplatte im ausgerückten Zustand zu realisieren.

Bei einer Reibungskupplung mit Betätigung über Ausrückhebel ist jedes Knick-Stützelement einem Ausrückhebel zugeordnet und in dessen unmittelbarer Nähe angeordnet, und am Ausrückhebel ist ein Anschlag vorgesehen, der beim Einkuppelvorgang zumindest jeweils ein Teil der zweiteiligen Knick-Stützelemente aus seiner fluch­ tenden Stellung nach radial innen einknickt und damit das Knick­ gelenk in Richtung auf seine radial innere Stellung in Bewegung setzt. Auf diese einfache Weise kann somit die Arretierung wieder aufgehoben werden. Zur Bewegung der Ausrückhebel in Einkuppel­ richtung sind dabei unterschiedliche Maßnahmen möglich. Die ein­ fachste Ausführung ist die Anordnung einer Zug-Druck-Verbindung mit dem jeweiligen Ausrücker. Dadurch kann bei Verwendung einer sog. gedrückten Kupplung über den Ausrücker auch eine Zugkraft auf die Ausrückhebel ausgeübt werden. Zum anderen ist es möglich, eine zusätzliche schwache Feder vorzusehen, die die Ausrückhebel in Einrückrichtung beaufschlagt. Diese Feder belastet im ausge­ rückten Zustand das Ausrücksystem jedenfalls ganz erheblich weni­ ger als eine axiale Fixierung des Ausrücksystems in ausgerücktem Zustand ohne die Knick-Stützelemente. Weiterhin ist es möglich, die Ausrückhebel durch ihre Schwerpunktanordnung über Fliehkraft in Ausrückrichtung zu beaufschlagen. Auch in einem solchen Fall ist der Lösevorgang der Knick-Stützelemente leicht durchzuführen.

Jedes Knick-Stützelement besteht aus zwei Schwenkbolzen, die in den einander zugekehrten Bereichen ein Knickgelenk bilden. Der anpreßplattenseitige Schwenkbolzen ist dabei mit einem Schaft in einem Sackloch der Anpreßplatte gehalten, während der gehäusesei­ tige Schwenkbolzen im Gehäuse mit einer im Längsschnitt etwa halbkreisförmigen Öffnung schwenkbar auf einer einen Ausrückhebel lagernden Schwenkachse gelagert ist. Im Berührungsbereich beider Schwenkbolzen ist der eine mit einer etwa halbkreisförmigen Öff­ nung versehen, in die der andere mit seinem Schaft hineinreicht. In besonders vorteilhafter Weise sind beide Schwenkbolzen in ih­ rer Form identisch. Dies bringt erheblich weniger Herstellungs-, Lager- und Toleranzprobleme mit sich. Dabei ist jeder Schwenkbol­ zen aus Flachmaterial mit über seine Längserstreckung gleichblei­ bender Materialdicke hergestellt. Es ist somit möglich, diese Teile als Stanzteile herzustellen.

Zur automatischen Arretierung der beiden Schwenkbolzen in ihrer Wirkstellung ist jeder im Bereich der halbkreisförmigen Öffnung mit einer einseitigen Verlängerung versehen, die in Längsrichtung verläuft, in Einbaulage nach radial innen ausgerichtet ist und in einem Anschlag endet, der zusammen mit dem Schaft des jeweils an­ deren Schwenkbolzens eine Begrenzung des Schwenkbereiches dar­ stellt. Der Anschlag ist dabei in Verbindung mit dem entsprechen­ den Schaft so angeordnet, daß beide Schwenkbolzen in ihrer Arre­ tierungsstellung im wesentlichen fluchten und dabei im wesentli­ chen parallel zur Drehachse verlaufen.

Beide Schwenkbolzen sind dabei an ihren Flachseiten durch ent­ sprechende parallel verlaufende Gehäusewände geführt.

Eine besonders günstige Anwendung dieser Schwenkbolzen findet in der Zapfwellenkupplung einer Doppelkupplung statt, bei welcher die Anpreßplatte über Druckstifte und Ausrückhebel betätigt wird. Insbesondere bei solchen Zapfwellenkupplungen sind längere Be­ triebszeiten mit ausgekuppelter Stellung zu realisieren, wodurch bei herkömmlichen Ausführungen das arretierte Ausrücksystem die gesamte Anpreßkraft der Anpreßplatte aufnehmen müßte. Um eine Überdimensionierung des Ausrücksystems zu vermeiden, wird die hier vorgeschlagene Arretiereinrichtung vorgesehen. Sie entlastet das Ausrücksystem im ausgerückten Zustand der Zapfwellenkupplung nahezu hundertprozentig.

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

Fig. 1 und 2 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch eine Doppelkupplung mit Darstellung des eingerückten und des ausgerückten Zustandes;

Fig. 3 eine Teilansicht der Kupplung von der Ausrückerseite her;

Fig. 4 Seiten- und Stirnansicht zweier Schwenkbolzen in Arretier­ position.

Fig. 1 zeigt eine Doppelkupplung 1 mit Anfahr- und Schaltkupp­ lung 2 sowie Zapfwellenkupplung 3 in eingerückter Position. Nicht dargestellt ist hierbei das Schwungrad der Brennkraftmaschine, welches für die Anfahr- und Schaltkupplung 2 als Gegenanpreßplat­ te dient, sowie das Betätigungssystem für die Anfahr- und Schalt­ kupplung 2, welches unabhängig vom Betätigungssystem für die Zapfwellenkupplung 3 vorgesehen ist. An das Schwungrad der Brenn­ kraftmaschine ist das Kupplungsgehäuse 9 angeschraubt. Es bein­ haltet - vom Schwungrad ausgehend - die Kupplungsscheibe 7, die Anpreßplatte 5, die gemeinsame Tellerfeder 4, die Anpreßplatte 6, die Kupplungsscheibe 8, die Gegenanpreßplatte 10 in Form eines Teiles des Kupplungsgehäuses 9 sowie einen Satz Ausrückhebel 11, welche über Druckstifte 13 die Anpreßplatte 6 der Zapfwellenkupp­ lung 3 betätigen. Die Tellerfeder 4 stützt sich mit ihrer Vor­ spannkraft direkt an den beiden Anpreßplatten 5 und 6 ab und be­ aufschlagt diese mit der notwendigen Kraft zum Einspannen der je­ weiligen Kupplungsscheiben 7 bzw. 8. Die Ausrückhebel 11 sind - wie insbesondere auch aus Fig. 3 ersichtlich - drehbar über Schwenkachsen 12 im Bereich ihrer radial äußeren Erstreckung ge­ lagert, wobei diese Schwenkachsen 12 im wesentlichen tangential zur gemeinsamen Drehachse 30 verlaufen. Jede Schwenkachse 12 ist in zwei im wesentlichen radial verlaufenden Rippen 15 des Gehäu­ ses 9 gelagert. Die Betätigung der Ausrückhebel 11 erfolgt über ein nicht dargestelltes Ausrücksystem durch Bewegung in Richtung des Pfeiles A. Zwischen diesem Angriffspunkt A und der Schwenk­ achse 12 ist jedem Ausrückhebel 11 ein Druckstift 13 zugeordnet, der die Gegenanpreßplatte 10 in einer schräg nach radial außen verlaufenden Bohrung 31 durchdringt und auf die der Gegenanpreß­ platte 10 zugewandte Seite der Anpreßplatte 6 einwirkt. In der vorliegenden Darstellung ist jeder Ausrückhebel 11 durch eine Fe­ der 18 mit einer geringen Kraft belastet, die entgegen der Aus­ rückrichtung A wirksam ist.

Jedem Ausrückhebel 11 ist eine Arretierung für die Anpreßplatte 6 im ausgerückten Zustand der Zapfwellenkupplung 3 zugeordnet, und zwar in Form von jeweils zwei Schwenkbolzen 22 bzw. 23, die entspr. Fig. 4 aus zwei identischen Bauteilen bestehen und je­ weils einen Schaft 25 aufweisen, der auf der einen Seite in einen teilkugelförmigen Endbereich 26 übergeht und auf der gegenüber­ liegenden Seite eine halbkreisförmige Öffnung 27 aufweist, die auf der einen Seite in eine Verlängerung 28 mit einem Anschlag 29 ausläuft. Die Schwenkbolzen sind aus Flachmaterial beispielsweise ausgestanzt und weisen über ihre gesamte Längserstreckung eine gleichbleibende Materialdicke auf. Durch ihre Anordnung gem. Fig. 1, 2 und 4 bilden sie durch den teilkugelförmigen Endbe­ reich 26 einerseits und die halbkreisförmige Öffnung 27 anderer­ seits ein Knickgelenk 24, welches nach radial außen hin durch den Anschlag 29 wegbegrenzt ist.

Ausgehend von Fig. 1 mit der Darstellung des eingerückten Zustan­ des der Zapfwellenkupplung 3, soll anschließend die Funktionswei­ se der Schwenkbolzen erläutert werden. Nach dem Starten der Brennkraftmaschine werden die Schwenkbolzen durch Fliehkraft be­ aufschlagt und nach radial außen belastet. Sie nehmen eine spiel­ freie Stellung gem. Fig. 1 ein, in der beide Schwenkbolzen ge­ neigt sind und das Knickgelenk 24 nach radial innen eingeknickt ist. Bei Betätigung der Zapfwellenkupplung durch das Ausrücksy­ stem und Verschwenken der Ausrückhebel 11 in Richtung des Pfei­ les A entspr. Fig. 2 wird es den beiden Schwenkbolzen 22 und 23 ermöglicht, nach radial außen auszuschwenken und das Knickge­ lenk 24 - durch den Anschlag 29 begrenzt - in eine fluchtende Linie mit beiden Schwenkbolzen zu bringen. In dieser Stellung gem. Fig. 2 wird die gesamte Vorspannkraft der Tellerfeder 4 von den am Umfang verteilten Schwenkbolzen aufgenommen und direkt auf die Schwenkachse 12 und das Gehäuse 9 übertragen. Die Kupplungs­ scheibe 8 ist damit frei gegenüber der Doppelkupplung 1 drehbar gelagert und nicht mit einem Moment beaufschlagt. In dieser Stel­ lung müssen die Ausrückhebel 11 durch das Ausrücksystem gegen die geringe Kraft der Feder 18 gehalten werden. Es wäre ohne weiteres möglich, diese Federn 18 völlig zu umgehen, dann müßte allerdings das Ausrücksystem zusätzlich über eine Zugverbindung mit den Aus­ rückhebeln 11 verbunden sein. Zum Einrücken der Zapfwellenkupp­ lung 3 ist es nämlich notwendig, die Schwenkbolzen mit ihrem Knickgelenk aus ihrer arretierenden Stellung gem. Fig. 2 wieder auszuschwenken, und zwar gegen die an den Berührungsstellen wirk­ same Reibkraft, hervorgerufen durch die relativ hohe Anpreßkraft der Tellerfeder 4. In der vorliegenden Konstruktion mit den Fe­ dern 18 reicht es aus, das Ausrücksystem entgegen der Richtung des Pfeiles A wegzubewegen, wodurch die Federn 18 die Ausrückhe­ bel 11 in Einrückrichtung verschwenken und somit die Anschläge 21, die am radial äußeren Ende der Ausrückhebel 11 jeweils ange­ schraubt sind, jedes Knickgelenk 24 nach radial innen verschwen­ ken und somit den Einrückvorgang einleiten. Nach dem überwinden der Reibkräfte innerhalb der Schwenkbolzen 22 und 23 wird die An­ preßkraft der Tellerfeder 4 den Restweg bis zur Stellung gem. Fig. 1 ausführen. In der Stellung gem. Fig. 1 sind die Schwenk­ bolzen 22 und 23 mit ihrem radial nach innen geschwenkten Knick­ gelenk 24 praktisch ohne Axialkomponente lediglich durch die Fliehkraft spielfrei gehalten. Als weitere Variante zu den Fe­ dern 18 könnte eine entsprechende Anordnung des Schwerpunktes der Ausrückhebel 11 vorgesehen werden, so daß auch im ausgerückten Zustand der Zapfwellenkupplung gem. Fig. 2 eine Fliehkraftkompo­ nente die Ausrückhebel 11 in Einrückrichtung entgegen der Rich­ tung des Pfeiles A beaufschlagt. Auch in einem solchen Fall hat das Ausrücksystem im ausgerückten Zustand lediglich eine geringe Haltekraft auszuüben und beim Einrückvorgang würden die Ausrück­ hebel 11 über die Fliehkraftkomponente die Schwenkbolzen 22 und 23 nach radial innen in Löserichtung bewegen können.

Die anpreßplattenseitigen Schwenkbolzen 22 sind über ihren teil­ kugelförmigen Endbereich 26 in einem entsprechenden Sackloch 19 der Anpreßplatte 6 gelagert und die gehäuseseitigen Schwenkbol­ zen 23 sind mit ihrer halbkreisförmigen Öffnung 27 direkt an der Schwenkachse 12 drehbar gelagert. Das Knickgelenk 24 wird dabei durch den teilkugelförmigen Endbereich 26 des einen Schwenkbol­ zens und die halbkreisförmige Öffnung 27 des anderen Schwenkbol­ zens gebildet. Auch in Umfangsrichtung sind beide Schwenkbolzen geführt, und zwar einmal im Bereich der Schwenkachse 12, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich. Hierbei wird eine Fläche 14 an der Rippe 15 des Gehäuses 9 sowie eine Fläche 16 am Ausrück­ hebel 11 benutzt, die entsprechend der Materialdicke der Schwenk­ bolzen zurückversetzt ist. In Verlängerung dieser beiden Flächen 14 und 16 ist ein Schlitz 20 im Kupplungsgehäuse 9 angeordnet, der bis in den Bereich der Gegenanpreßplatte 10 reicht und dort durch die beiden Flächen 14 bzw. 17 eine Führung beider Schwenk­ bolzen 22 und 23 im Bereich des Knickgelenkes 24 darstellt. Wei­ terhin ist in den Fig. 1 bis 3 der Anschlag 21 zu sehen, der im radial äußeren Bereich des Ausrückhebels 11 aufgeschraubt ist und - vom Ausrückhebel ausgehend - parallel zum gehäuseseitigen Schwenkbolzen 23 verläuft und im Bereich des Knickgelenkes 24 seitlich ausgebuchtet ist und dort dicht über dem Knickgelenk 24 verläuft. Im vorliegenden Fall betätigt der Anschlag 21 gem. Fig. 2 den anpreßplattenseitigen Schwenkbolzen 22 im Bereich sei­ ner halbkreisförmigen Öffnung 27. Es wäre jedoch auch ohne weiteres möglich, den Anschlag 21 auf den Schaft des gehäuseseitigen Schwenk­ bolzens 23 einwirken zu lassen.

Claims (15)

1. Reibungskupplung mit einem Gehäuse, einer drehfesten, aber axial verlagerbaren und durch eine Federeinrichtung beauf­ schlagbaren Anpreßplatte, einer Gegenanpreßplatte, einer zwi­ schen beiden einspannbaren Kupplungsscheibe sowie einer Lüft­ einrichtung, wobei sämtliche Teile um eine gemeinsame Drehach­ se drehbar gelagert sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen Anpreßplatte (6) und einem gehäusefesten Bauteil (12) mehrere am Umfang verteilte, zwei­ teilige Knick-Stützelemente (22, 23) schwenkbar gelagert sind, welche jeweils ein gemeinsames Knickgelenk (24) etwa in der Mitte ihrer Längserstreckung aufweisen, wobei in eingerückter Stellung der Kupplung (3) die Knick-Stützelemente eine ge­ knickte Stellung mit nach radial innen verlagertem Knickgelenk einnehmen und in ausgerückter Stellung die Knick-Stützelemente durch Fliehkraft nach radial außen belastet sind und eine im wesentlichen gestreckte und parallel zur Drehachse (30) ver­ laufende Stellung einnehmen - mit nach außen verlagertem Knick­ gelenk zum axialen Abstützen der Anpreßplatte.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, bei welcher die Anpreßplatte über am Umfang verteilte Ausrückhebel betätigbar ist, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Knick- Stützelement (22, 23) einem Ausrückhebel (11) zugeordnet und in dessen unmittelbarer Nähe angeordnet und am Ausrückhebel ein Anschlag (21) vorgesehen ist, der beim Einkuppelvorgang zumindest jeweils ein Teil der zweiteiligen Knick-Stützelemen­ te aus seiner fluchtenden Stellung nach radial innen einknickt und damit das Knickgelenk (24) in Richtung auf seine radial innere Stellung in Bewegung setzt.

3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrückhebel (11) durch eine Zug-Druck-Verbindung mit dem Ausrücker verbunden sind.

4. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrückhebel (11) von einer Feder (18) in Einrückrichtung beaufschlagt sind.

5. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrückhebel (11) durch ihre Schwerpunkt-Anordnung über Fliehkraft in Einrückrichtung beaufschlagt sind.

6. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Knick-Stützelement (22, 23) aus einem an­ preßplattenseitigen (22) und einem gehäuseseitigen (23) Schwenkbolzen besteht und beide in den einander zugekehrten Bereichen ein Knickgelenk (24) bilden.

7. Reibungskupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der anpreßplattenseitige Schwenkbolzen (22) mit einem Schaft (25) mit einem etwa teilkugelförmigen Endbereich (26) in einem axial verlaufenden Sackloch (19) der Anpreßplatte (5) gehalten ist.

8. Reibungskupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbolzen (22) am gegenüberliegenden Ende eine im Längsschnitt etwa halbkreisförmige Öffnung (27) aufweist, in die der gehäuseseitige Schwenkbolzen (23) mit seinem Schaft (25) mit ebenfalls etwa teilkugelförmigem Endbereich (26) ein­ greift.

9. Reibungskupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäuseseitige Schwenkbolzen (23) im Gehäuse (9) mit einer im Längsschnitt etwa halbkreisförmigen Öffnung (27) schwenkbar auf einer einen Ausrückhebel (11) lagernden Schwenkachse (12) gelagert ist, die im wesentlichen tangential verläuft.

10. Reibungskupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schwenkbolzen (22, 23) in der Form identisch ausgeführt sind.

11. Reibungskupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schwenkbolzen (22, 23) aus Flachmaterial mit über seine Längserstreckung gleichbleibender Materialdicke hergestellt ist.

12. Reibungskupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schwenkbolzen (22, 23) im Bereich der halbkreisförmigen Öffnung (27) mit einer einseitigen Verlängerung (28) versehen ist, die in Längsrichtung verläuft, in Einbaulage nach radial innen ausgerichtet ist und in einem Anschlag (29) endet, der zusammen mit dem Schaft (25) des jeweils anderen Schwenkbol­ zens eine Begrenzung des Schwenkbereiches des Knickgelenkes (24) darstellt.

13. Reibungskupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der gehäuseseitige Schwenkbolzen (23) über zwei parallel zu­ einander und im wesentlichen parallel zur Drehachse (30) ver­ laufende Flächen (14, 16) am Gehäuse (15) bzw. am Ausrückhebel (11) schwenkbar gehalten ist.

14. Reibungskupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die das Knickgelenk (24) bildenden Bereiche beider Schwenkbol­ zen (22, 23) im Gehäuse (9) zwischen zwei parallel zueinander und im wesentlichen parallel zur Drehachse (30) verlaufenden Flächen (14, 17) geführt sind, wobei diese Flächen mit den Flächen (14, 16) zur Führung des gehäuseseitigen Schwenkbol­ zens (23) fluchten und einen Schlitz (20) bilden.

15. Reibungskupplung nach Anspruch 14, wobei diese als Doppelkupp­ lung mit einer der Gegenanpreßplatte in Form einer Schwungmas­ se zugeordneten Anfahr- und Schaltkupplung und einer daran an­ schließenden Zapfwellenkupplung ausgeführt ist, die Anpreßplat­ ten beider Kupplungen einander zugekehrt sind - unter Zwischen­ schaltung einer gemeinsamen Federeinrichtung -, ein Gehäuse­ teil als Gegenanpreßplatte der Zapfwellenkupplung ausgebildet ist und auf der Außenseite des Gehäuses die Ausrückhebel ange­ ordnet sind, die über radial innerhalb der Schwenkachsen ange­ ordnete Druckstifte die Anpreßplatte betätigen, da­ durch gekennzeichnet, daß jedes Knick- Stützelement (22, 23) umfangsmäßig zwischen der einen Seiten­ führung (Fläche 14) des Ausrückhebels (11) im Gehäuse (9) und der den Druckstift (13) führenden Bohrung (31) angeordnet ist.