Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckplatte, die drehfest,
jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Gehäuse ver
bunden ist, wobei zwischen Gehäuse und Druckplatte eine
Anpreßtellerfeder axial verspannt ist, die einerseits um
eine vom Gehäuse getragene Schwenklagerung verschwenkbar ist
und andererseits die Druckplatte in Richtung einer zwischen
dieser und einer Gegendruckplatte, wie einem Schwungrad,
einklemmbaren Kupplungsscheibe beaufschlagt, wobei eine den
Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe kompensieren
de Nachstellvorkehrung vorhanden ist.
Automatische Nachstelleinrichtungen, die eine praktisch
gleichbleibende Kraftbeaufschlagung der Druckplatte durch
die Anpreßtellerfeder bewirken sollen, sind beispielsweise
durch die DE-OS 29 16 755 und 35 18 781 bekannt geworden.
Die in Abhängigkeit von mindestens einem Sensor verstell
baren Nachstelleinrichtungen sind dabei zwischen der
Druckscheibe und der Anpreßtellerfeder angeordnet bzw.
wirksam. Infolge der Anlenkung der Druckscheibe am Gehäuse
über tangential angeordnete Blattfedern deren Kraft, weil
diese der Anpreßkraft der Tellerfeder entgegengerichtet ist,
nur relativ gering sein darf kann die eine verhältnismäßig
große Masse besitzende Druckscheibe bei ausgerückter
Reibungskupplung axial schwingen, dabei also von der
Tellerfeder abheben, wodurch die Funktion der Kupplung nicht
nur beeinträchtigt wird, sondern die Kupplung sogar zum
Sicherheitsrisiko wird, weil nämlich die Nachstelleinrich
tung in geöffnetem Zustand nachstellt, bis die Druckplatte
an der Kupplungsscheibe anliegt, also die Kupplung nicht
mehr trennen kann. Aus diesem Grunde haben sich derartige
Nachstelleinrichtungen in der Praxis nicht durchgesetzt.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, diese
Nachteile zu beseitigen und Nachstellvorkehrungen der
eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Praxis auf
breiter Basis und auch bei rauhem Betrieb einsetzbar sind,
die einen einfachen Aufbau und eine dauerhaft sichere
Funktion besitzen, die weiterhin einen geringen Einbauraum
benötigen und die preiswert in der Herstellung sind.
Außerdem sollen die erforderlichen Ausrückkräfte gering
sein, über die Lebensdauer gering bleiben und die Lebens
dauer von Reibungskupplungen darüber hinaus noch erhöht
werden.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
bei einer Reibungskupplung mit von einer Tellerfeder belast
barer Druckplatte, bei der die Anpreßkraft durch eine Tel
lerfeder erzeugt wird, welche einerseits an einem Bauteil,
wie einem Gehäuse abgestützt ist und die andererseits um
eine am Gehäuse in kreisförmiger Anordnung vorgesehene
Schwenklagerung verschwenkbar ist, zwischen Deckel und
Tellerfeder eine selbsttätige, die gehäuseseitige Auflage
verschleißabhängig vom Gehäuse wegverlagernde Nachstell
einrichtung wirksam ist, die von einer Vorschubeinrichtung
weitertransportierbar ist und die Tellerfeder in Richtung
auf die Schwenklagerung unter der Wirkung einer Abstützkraft
steht. Diese Abstützkraft ist zweckmäßigerweise permanent
vorhanden, so daß die Tellerfeder entgegen der Ausrückkraft
lediglich kraftschlüssig und zwar durch eine Federkraft und
nicht durch formschlüssig angelenkte Mittel, abgestützt ist.
Die Tellerfeder ist dabei über ihren Arbeitsbereich mit
degressiver Kennlinie eingebaut, und zwar derart, daß die
Abstützkraft und die Tellerfederkraft derart aufeinander
abgestimmt sind, daß die Abstützkraft bei der vorgesehenen
Einbaulage der Tellerfeder und ohne verschleißbedingte
Konizitätsveränderung und über den Ausrückweg der Tel
lerfeder größer ist als die von der Tellerfeder aufgebrachte
der Abstützkraft entgegenwirkende Kraft, bei verschleiß
bedingter Änderung der Konizität der Tellerfeder die
Abstützkraft über Teilbereiche des Ausrückweges der Tel
lerfeder geringer ist als die Form der Tellerfeder gegen die
Abstützkraft aufgebrachte Kraft. Die Abstützkraft kann dabei
durch ein einziges Federelement oder zumindest im wesent
lichen durch ein einziges Federelement oder Federelementsy
stem aufgebracht werden. Unter "Abstützkraft" ist gleichwohl
die Summe aller gegen die Tellerfeder wirksamen Federkräfte
- soweit sie bemerkbar auftreten - zu verstehen, also z. B.
auch oder nur die durch (Drehmomentübertragungs- bzw. Ab
hub-) Blattfedern wirksamen Kräfte, die (Rest-) Federung von
Belagfederung oder deren "Ersatz".
Als Kraftspeicher, der die Abstützkraft zumindest im
wesentlichen aufbringt, kann zweckmäßigerweise eine Feder
verwendet werden, die über die Nachstellung ihre Gestalt
ändert, z. B. eine Tellerfeder. Die die Abstützkraft auf
bringenden Kraftspeicher können aber auch durch die Blatt
federn gebildet sein.
Eine die Abstützkraft aufbringende Tellerfeder kann direkt
an der Tellerfeder auflagern, z. B. auf der radialen Höhe der
axial verlagerbaren, deckelseitigen Abstützung.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Nachstelleinrichtung
axial zwischen Tellerfeder und Deckel angeordnet ist. Die
Nachstellanordnung kann in besonders zweckmäßiger Weise
Auflaufflächen, wie Rampen, enthalten.
Durch die Erfindung wird gewährleistet, daß die Tellerfeder
über die Lebensdauer der Reibungskupplung betrachtet,
praktisch immer die gleiche Konizität bzw. Verspannung bei
eingerückter Reibungskupplung besitzt und eine praktisch
gleichbleibende Kraftbeaufschlagung der Druckplatte und
damit der Kupplungsscheibe - unabhängig vom Verschleiß der
Reibbeläge, der Druckplatte selbst oder anderer Elemente,
wie der deckel- oder druckplattenseitigen Abstützungen, der
Tellerfeder oder Reibfläche der Schwungscheibe - gegeben
ist. Durch die erfindungsgemäße Maßgabe wird darüber hinaus
gewährleistet, daß die Masse der Druckplatte durch die der
Nachstelleinrichtung nicht erhöht wird. Sie ist weiterhin in
einem Bereich untergebracht, in welchem sie vor Einwirkungen
des Scheibenabriebes geschützt und in welchem sie von der
Quelle der Reibungshitze weiter entfernt ist.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungs
gemäßen Reibungskupplung kann dadurch erzielt werden, daß
die Anpreßtellerfeder am Gehäuse zwischen zwei Auflagen -
von denen die der Druckplatte zugewandte in Richtung der An
preßtellerfeder federbelastet ist - verschwenkbar abgestützt
ist, wobei die von der Anpreßtellerfeder beim Ausrücken der
Kupplung auf die federbelastete Auflage einwirkende Kraft
bei Belagverschleiß zunimmt und dann größer wird als die auf
die federbelastete Auflage einwirkende Gegenkraft bzw.
Abstützkraft. Die Anpreßtellerfeder besitzt dabei einen
derartigen Kennlinienverlauf, daß, ausgehend von ihrer
konstruktiv definierten Einbaulage in der Reibungskupplung,
bei einer durch Reibbelagverschleiß bedingten Entspannungs
richtung die von ihr dann aufgebrachte Kraft und damit auch
die benötigte Ausrückkraft zunächst zunimmt und bei einer
gegenüber der definierten Einbaulage weiter verformten bzw.
verspannten Position die von ihr aufbringbare Kraft beim
Ausrückvorgang abnimmt. Durch eine derartige Anordnung und
Auslegung der Anpreßtellerfeder ist gewährleistet, daß bei
auftretendem Belagverschleiß sich stets wieder ein Gleichge
wicht zwischen der von der Anpreßtellerfeder auf die Auflage
beim Ausrücken ausgeübten Kraft und der auf die federbela
stete Auflage einwirkenden Gegenkraft einstellen kann, weil
beim Überschreiten der Abstützkraft durch die von der
Tellerfeder auf die Auflage ausgeübte Kraft die Tellerfeder
die Sensorfeder von der deckelseitigen Auflage wegverlagert
und die Nachstelleinrichtung weiterverdreht werden kann
durch die Kraft der Vorschubeinrichtung. Damit wird die
Auflage axial verlagert, bis die vom Sensor ausgeübte Kraft
ein Weiterdrehen und eine weitere axiale Verlagerung der
Auflage verhindert.
Besonders vorteilhaft kann es, wie bereits erwähnt, sein,
wenn die Anpreßtellerfeder in die Reibungskupplung derart
eingebaut ist, daß sie zumindest über einen Teil des
Ausrückbereiches, vorzugsweise praktisch über den gesamten
Ausrückbereich der Reibungskupplung, eine abfallende
Kraftkennlinie besitzt. Die Einbaulage der Anpreßtellerfeder
kann dabei derart sein, daß im ausgerückten Zustand der
Reibungskupplung die Anpreßtellerfeder praktisch das Minimum
bzw. den Talpunkt ihres sinusförmigen Kraft-Weg-Verlaufes
erreicht oder überschreitet.
Die auf die federbelastete Auflage ausgeübte Gegenkraft kann
in vorteilhafter Weise durch einen Kraftspeicher erzeugt
werden, der im wesentlichen eine konstante Kraft zumindest
über den vorgesehenen Nachstellbereich aufbringt. In
besonders vorteilhafter Weise eignet sich hierfür eine
entsprechend ausgebildete und im vorgespannten Zustand in
die Reibungskupplung eingebaute Tellerfeder.
Die Nachstellvorrichtung gemäß der Erfindung kann in beson
ders vorteilhafter Weise bei Reibungskupplungen Verwendung
finden mit einer Anpreßtellerfeder, die mit radial äußeren
Bereichen die Druckplatte beaufschlagt und über radial
weiter innen liegende Bereiche zwischen zwei Schwenkauflagen
am Gehäuse gelagert ist. Bei dieser Bauart kann die Tel
lerfeder als zweiarmiger Hebel wirken.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf Reibungskupplungen mit
Tellerfedern, die gleichzeitig die Ausrückhebel in Form von
Tellerfederzungen angeformt haben, begrenzt, sondern er
streckt sich auch auf andere Kupplungsaufbauten, bei denen
z. B. die Tellerfeder über zusätzliche Hebel betätigt wird.
Um eine einwandfreie Nachstellung des Verschleißes bzw. eine
optimale Anpreßkraft für die Reibungskupplung zu gewähr
leisten, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die auf
der der federbelasteten Auflage abgewandten Seite der
Anpreßtellerfeder vorgesehene Gegenauflage derart ausgebil
det ist, daß sie axial in Richtung der Druckplatte automa
tisch bzw. selbsttätig verlagerbar, in Gegenrichtung jedoch
durch eine Vorkehrung selbsttätig bzw. automatisch arretier
bar ist. Die Nachstellung der Gegenauflage, also der
deckelseitigen Auflage, kann mittels eines Kraftspeichers
erfolgen, der diese Gegenauflage in Richtung Druckplatte
bzw. gegen die Anpreßtellerfeder beaufschlagt. Es kann also
die Gegenauflage entsprechend der durch den Belagverschleiß
bedingten Verlagerung der federbeaufschlagten Auflage
selbsttätig nachstellen, wodurch eine spielfreie Schwenk
lagerung der Anpreßtellerfeder gewährleistet werden kann.
Die Gegenauflage kann mittels einer zwischen Anpreßteller
feder und Deckel vorgesehenen Nachstelleinrichtung axial
verlagerbar sein. Die Nachstelleinrichtung kann dabei ein
ringförmiges, also in sich zusammenhängendes Bauteil besit
zen, das zumindest im eingerückten Zustand der Reibungskupp
lung von der Anpreßtellerfeder axial beaufschlagt wird.
Durch Verdrehung des ringförmigen Bauteils bei auftretendem
Verschleiß und während des Ausrückvorganges kann die
Schwenklagerung entsprechend dem Belagverschleiß nach
gestellt werden. Hierfür kann in besonders vorteilhafter
Weise die Nachstellvorkehrung bzw. das ringförmige Bauteil
dieser Nachstellvorkehrung in axialer Richtung ansteigende
Nachstellrampen besitzen. Weiterhin kann es von Vorteil
sein, wenn das ringförmige Bauteil die Gegenauflage trägt,
wobei letztere durch einen Drahtring gebildet sein kann.
Dieser Drahtring kann in einer umlaufenden Ringnut des
Bauteils aufgenommen und mit diesem über Formschluß ver
bunden sein. Der Formschluß kann dabei als Schnappverbindung
ausgebildet sein.
Die Auflauframpen können mit zylinderförmigen oder kugelähn
lichen Abwälzkörpern zur Nachstellung zusammenwirken.
Besonders vorteilhaft kann es jedoch sein, wenn die Auflauf
rampen mit korrespondierenden Gegenauflauframpen zusammenar
beiten, da dann durch entsprechende Wahl des Auflaufwinkels
dieser Rampen eine Selbsthemmung bei axialer Verspannung der
Rampen erfolgen kann. Die Gegenauflauframpen können von
einem ringartigen Bauteil getragen sein, das zwischen dem
die Auflauframpen tragenden Bauteil und dem Deckel angeord
net sein kann. Ein besonders einfacher Aufbau kann jedoch
durch Einbringung der Gegenauflauframpen in das Gehäuse
gewährleistet werden. Letzteres kann in besonders einfacher
Weise bei Blechgehäusen erfolgen, da die Gegenauflauframpen
angeprägt werden können. Die Anprägung kann dabei in radial
verlaufenden Bereichen des Gehäuses erfolgen.
Um eine preisgünstige Herstellung der Reibungskupplung zu
gewährleisten, kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn
wenigstens ein Teil der Nachstelleinrichtung aus Kunststoff
hergestellt ist. Derartige Kunststoffteile können durch
Spritzen gefertigt werden. Als Kunststoff eignen sich in
besonders vorteilhafter Weise Thermoplaste, wie z. B.
Polyamid. Der Einsatz von Kunststoffen wird deshalb möglich,
weil sich die Nachstelleinrichtung in einem den Hitzeein
wirkungen nur wenig ausgesetzten Bereich befinden. Darüber
hinaus ergibt sich infolge des geringeren Gewichtes auch ein
geringeres Massenträgheitsmoment.
Gemäß einem weiteren erfinderischen Gedanken kann die
Nachstellvorkehrung derart ausgebildet sein, daß sie - in
Ausrückrichtung der Reibungskupplung betrachtet - frei
laufähnlich wirkt, in der der Ausrückrichtung entgegenge
setzten Richtung jedoch selbsthemmend ist. Hierfür können
die Auflauframpen und/oder die Gegenauflauframpen derart
ausgebildet werden, daß sie in axialer Richtung einen
Steigungswinkel besitzen, der zwischen 4 und 20 Grad liegt,
vorzugsweise in der Größenordnung von 5 bis 12 Grad. In
vorteilhafter Weise werden die Auflauframpen und/oder
Gegenauflauframpen derart ausgebildet, daß eine Selbst
hemmung durch Reibungseingriff stattfindet. Die Selbsthemmung
kann aber auch durch einen Formschluß erreicht bzw. unter
stützt werden, indem z. B. eine der Rampen weich und die
andere mit einer Profilierung ausgestaltet ist, oder indem
beide Rampen Profilierungen aufweisen. Durch diese Maßnahmen
ist gewährleistet, daß keine zusätzlichen Mittel erfor
derlich sind, um eine ungewollte Rückstellung zu vermeiden.
Die Nachstelleinrichtung kann besonders vorteilhaft und
einfach sein, wenn die in Umfangsrichtung wirksame Vor
schubeinrichtung als vorgespannt eingebaute Feder ausgebil
det ist, die wenigstens ein die Auflauframpen tragendes
Bauteil und/oder ein die Gegenauflauframpen bzw. Gegen
auflaufbereiche tragendes Bauteil in Nachstellrichtung
federnd beaufschlagt. Die Federbeaufschlagung kann dabei in
vorteilhafter Weise derart erfolgen, daß die Funktion der
übrigen Federn, wie insbesondere der Betätigungstellerfeder
und der die axial nachgiebige Auflage beaufschlagenden Feder
nicht bzw. praktisch nicht beeinflußt wird.
Für manche Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn
die Nachstellvorkehrung mehrere verlagerbare Nachstell
elemente, wie z. B. in radialer und/oder in Umfangsrichtung
verlagerbare Nachstellkeile oder Wälzkörper besitzt.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die Nachstellvor
kehrung drehzahlabhängig ist. So kann z. B. die auf einzelne
Elemente der Nachstellvorkehrung einwirkende Fliehkraft zur
Betätigung und/oder zur Verriegelung der Nachstelleinrich
tung bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine
herangezogen werden. Insbesondere kann die Nachstellvor
kehrung durch fliehkraftabhängige Mittel ab einer bestimmten
Drehzahl, blockiert werden, was z. B. bei zumindest annä
hernder Leerlaufdrehzahl oder Drehzahl unterhalb der
Leerlaufdrehzahl erfolgen kann, so daß die Verschleißnach
stellung nur bei geringen Drehzahlen stattfindet. Dies hat
den Vorteil, daß keine ungewollten Nachstellungen, die durch
Schwingungen bei hohen Drehzahlen entstehen könnten,
auftreten.
Ein besonders einfacher und funktionssicherer Aufbau der
Nachstelleinrichtung kann dadurch gewährleistet werden, daß
die relativ zum Gehäuse verlagerbaren Teile, welche Auflauf
rampen und/oder Gegenauflauframpen bzw. Gegenauflaufbereiche
besitzen, federnd belastet sind. Sofern nur ein entsprechen
des Bauteil mit den entsprechenden Rampen bzw. Bereichen
vorhanden ist, das gegenüber dem Gehäuse verlagerbar ist,
wird dieses beaufschlagt. Besonders vorteilhaft kann es
dabei sein, wenn die Federbelastung eine Kraft in Umfangs
richtung erzeugt.
Für den Aufbau und die Funktion der Reibungskupplung kann es
weiterhin von Vorteil sein, wenn die als Scheibenfeder, wie
Tellerfeder ausgebildete Sensorfeder sich mit ihrem radial
äußeren Bereich an einem axial festen Bauteil, wie dem
Gehäuse abstützt und mit radial weiter innen liegenden
Bereichen die dem Deckel abgekehrte Abwälzauflage beauf
schlagt. Diese Abwälzauflage kann auch einteilig mit der
Sensorfeder ausgebildet sein, so daß also die Sensortel
lerfeder auch die Auflage bildet. Zur Halterung der Sensor
feder in verspannter Lage kann das Gehäuse Abstützbereiche
tragen. Diese Abstützbereiche können durch einzelne, am
Gehäuse angebrachte Abstützelemente gebildet sein. Vor
teilhaft kann es jedoch auch sein, wenn die Abstützbereiche
einteilig mit dem Gehäuse sind, z. B. können am Gehäuse
Anprägungen oder ausgeschnittene und verformte Bereiche
vorgesehen werden, welche die Sensorfeder zur Abstützung
axial untergreifen.
Für die Funktion der Reibungskupplung, insbesondere zur
Minimierung des Ausrückkraftverlaufes bzw. der maximal
erforderlichen Ausrückkraft kann es besonders vorteilhaft
sein, wenn die zwischen Druckplatte und Gegendruckplatte
einklemmbare Kupplungsscheibe Reibbeläge besitzt, zwischen
denen eine sogenannte Belagfederung, wie sie beispielsweise
durch die DE-OS 36 31 863 bekannt geworden ist, vorgesehen
ist. Durch Verwendung einer derartigen Kupplungsscheibe wird
die Betätigung, insbesondere der Ausrückvorgang der Rei
bungskupplung, unterstützt. Dies ist darauf zurückzuführen,
daß im eingerückten Zustand der Reibungskupplung die ver
spannte Belagfederung auf die Druckplatte eine Reaktions
kraft ausübt, die der von der Anpreßtellerfeder bzw.
Betätigungstellerfeder auf diese Druckplatte ausgeübten
Kraft entgegengerichtet ist. Beim Ausrückvorgang wird
während der axialen Verlagerung der Druckplatte diese
zunächst durch die federnd verspannte Belagfederung zurück
gedrängt, wobei gleichzeitig infolge des im Ausrückbereich
vorhandenen verhältnismäßig steil abfallenden Kennlinienab
schnittes der Anpreßtellerfeder die von dieser auf die
Druckplatte ausgeübte Kraft abnimmt. Mit der Abnahme der von
der Anpreßtellerfeder auf die Druckplatte ausgeübten Kraft
nimmt auch die von der Belagfederung auf diese Druckplatte
ausgeübte Rückstellkraft abnehmen. Die effektiv zum Aus
rücken der Reibungskupplung erforderliche Kraft ergibt sich
aus der Differenz zwischen Rückstellkraft der Belagfederung
und Anpreßkraft der Anpreßtellerfeder. Nach Entspannung der
Belagfederung, also bei Abhub der Druckplatte von den
Reibbelägen bzw. Freigabe der Kupplungsscheibe durch die
Druckplatte wird die erforderliche Ausrückkraft hauptsäch
lich durch die Anpreßtellerfeder bestimmt. Die Kraft-Weg-
Charakteristik der Belagfederung und die Kraft-Weg-Charak
teristik der Anpreßtellerfeder können in besonders vor
teilhafter Weise derart aufeinander abgestimmt sein, daß bei
Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte die zum
Betätigen der Anpreßtellerfeder erforderliche Kraft sich auf
einem niedrigen Niveau befindet. Es kann also durch gezielte
Abstimmung oder gar Angleichung der Belagfederungscharakte
ristik an die Anpreßtellerfedercharakteristik bis zur
Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte nur eine
sehr geringe, im Extremfall praktisch gar keine Betäti
gungskraft für die Anpreßtellerfeder zur Überwindung des
restlichen Abtriebes erforderlich sein. Weiterhin kann die
Charakteristik der Anpreßtellerfeder derart ausgelegt
werden, daß nach freigegebener Kupplungsscheibe die dann
noch von der Anpreßtellerfeder einer Verschwenkung ent
gegengesetzte Kraft bzw. die zum Verschwenken der Anpreßtel
lerfeder erforderliche Kraft sich gegenüber der von dieser
Anpreßtellerfeder im eingerückten Zustand der Reibungskupp
lung aufgebrachten Anpreßkraft auf einem sehr niedrigen
Niveau befindet. Es sind auch Auslegungen möglich, bei denen
bei Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte nur
eine sehr geringe bzw. praktisch keine Kraft erforderlich
ist, um die Anpreßtellerfeder zum Ausrücken der Kupplung zu
betätigen. Derartige Reibungskupplungen können so ausgelegt
werden, daß die Betätigungskräfte in der Größenordnung
zwischen 0 und 200 N liegen.
Gemäß einem zusätzlichen erfinderischen Gedanken kann die
Reibungskupplung derart ausgelegt werden, daß zumindest
annähernd bei Freigabe der Kupplungsscheibe durch die
Druckplatte die von der Anpreßtellerfeder aufgebrachte
Axialkraft sich im Nullbereich befindet, wobei bei Fort
setzung des Ausrückvorganges die von der Anpreßtellerfeder
aufgebrachte Kraft negativ werden kann, also eine Umkehrung
der Kraftwirkung der Anpreßtellerfeder stattfindet. Dies
bedeutet, daß bei vollständig ausgerückter Reibungskupplung
diese praktisch von selbst geöffnet bleibt und nur durch
äußere Krafteinwirkung der Einkuppelvorgang wieder eingelei
tet werden kann.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Reibungskupplung, ins
besondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckplatte, die
drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar, mit einem
Gehäuse verbunden ist, wobei zwischen Gehäuse und Druck
platte wenigstens eine verspannbare Anpreßfeder wirksam ist,
die die Druckplatte in Richtung einer zwischen dieser und
einer Gegendruckplatte, wie einem Schwungrad, einklemmbaren
Kupplungsscheibe beaufschlagt.
Derartige Kupplungen sind beispielsweise durch die
DE-OS 24 60 963, die DE-PS 24 41 141 und 8 98 531 sowie die
DE-AS 12 67 916 bekannt geworden.
Der vorliegenden Erfindung lag weiterhin die Aufgabe zugrun
de, derartige Reibungskupplungen bezüglich der Funktion und
Lebensdauer zu verbessern. Insbesondere sollen durch die
Erfindung die zur Betätigung derartiger Reibungskupplungen
erforderlichen Kräfte reduziert werden und über deren
Lebensdauer ein praktisch geichbleibender Ausrückkraftver
lauf gewährleistet werden. Weiterhin sollen die erfindungs
gemäßen Reibungskupplungen in besonders einfacher und
wirtschaftlicher Weise herstellbar sein.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß eine den
Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe selbsttätig
kompensierende Nachstellvorkehrung vorhanden ist, die eine
praktisch gleichbleibende Kraftbeaufschlagung der Druck
platte durch die Anpreßfeder bewirkt, und die Reibungskupp
lung Betätigungsmittel zum Ein- und Ausrücken besitzt sowie
eine Vorkehrung aufweist, die während des Ausrückvorganges,
zumindest über einen Teilbereich des Betätigungsweges der
Betätigungsmittel und/oder des Ausrückwegs der Druckplatte,
einen allmählichen Abbau des von der Reibungskupplung bzw.
der Kupplungsscheibe übertragbaren Momentes bewirkt. Durch
eine derartige Vorkehrung kann ebenfalls erzielt werden, daß
während des Einrückvorganges der Reibungskupplung und bei
Beginn der Einspannung der Reibbeläge zwischen Druck- und
Gegendruckplatte ein allmählicher bzw. progressiver Aufbau
des von der Reibungskupplung übertragbaren Momentes erfolgt.
Durch die erfindungsgemäße Auslegung einer Reibungskupplung
wird gewährleistet, daß die Anpreßtellerfeder, über die
Lebensdauer der Reibungskupplung betrachtet, praktisch immer
die gleiche Vorspannung bei eingerückter Reibungskupplung
besitzt und somit eine praktisch gleichbleibende Kraftbeauf
schlagung der Druckplatte gegeben ist. Weiterhin kann durch
die zusätzliche Vorkehrung, welche einen allmählichen Abbau
des von der Reibungskupplung übertragbaren Momentes während
eines Ausrückvorganges bewirkt, eine Reduzierung bzw. Mini
mierung des Ausrückkraftverlaufes bzw. der maximal erforder
lichen Ausrückkraft erzielt werden. Dies ist darauf zurück
zuführen, daß die Vorkehrung die Betätigung, insbesondere
den Ausrückvorgang, der Reibungskupplung unterstützt.
Hierfür kann die Vorkehrung axial federnd nachgiebige Mittel
aufweisen, die auf die Betätigungsmittel und/oder auf die
Anpreßfeder und/oder auf die Druckplatte und/oder auf die
Gegendruckplatte eine Reaktionskraft ausüben, die der von
der Anpreßfeder auf die Druckplatte ausgeübten Kraft
entgegengerichtet und in Serie geschaltet ist.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Vorkehrung der
Reibungskupplung derart angeordnet ist, daß sie während des
Ausrückvorganges über einen Teilabschnitt des axialen Verla
gerungsweges der durch die Anpreßfeder beaufschlagten
Druckplattenbereiche einen allmählichen Abbau des von der
Reibungskupplung bzw. der Kupplungsscheibe übertragbaren
Momentes bewirkt.
Für manche Anwendungsfälle kann die Vorkehrung in vorteil
hafter Weise im Kraftfluß zwischen der Schwenklagerung der
Betätigungsmittel bzw. zwischen der Anpreßfeder und den
Befestigungsstellen, wie Verschraubungen, des Gehäuses an
der Gegendruckplatte vorgesehen werden.
Für andere Anwendungsfälle kann es jedoch auch vorteilhaft
sein, wenn die Vorkehrung im Kraftfluß zwischen der Schwenk
lagerung der Betätigungsmittel bzw. zwischen der Anpreßfeder
und der Reibfläche der Druckplatte vorgesehen ist. Eine
derartige Anordnung ist z. B. durch die DE-OS 37 42 354 und
die DE-OS 14 50 201 vorgeschlagen worden.
Für weitere Anwendungsfälle kann es besonders vorteilhaft
sein, wenn die Vorkehrung axial zwischen zwei Rücken an
Rücken angeordneten Reibbelägen der Kupplungsscheibe
vorgesehen wird, also durch eine sogenannte "Belagfederung"
gebildet ist, z. B. durch zwischen den Belägen vorgesehene
Belagfedersegmente. Derartige Vorkehrungen sind beispiels
weise durch die DE-OS 36 31 863 bekannt geworden.
Eine weitere Möglichkeit, einen progressiven Momentenaufbau
bzw. -abbau zu erzielen, ist durch die DE-OS 21 64 297
vorgeschlagen worden, bei der das Schwungrad zweiteilig
ausgebildet ist und das die Gegendruckplatte bildende
Bauteil axial federnd gegenüber dem mit der Abtriebswelle
der Brennkraftmaschine verbundenen Bauteil abgestützt ist.
Für die Funktion und den Aufbau einer erfindungsgemäßen
Reibungskupplung kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die
Vorkehrung eine axiale, federnde Nachgiebigkeit zwischen
Kupplungsbauteilen ermöglicht, wobei die Vorkehrung derart
angeordnet und ausgestaltet ist, daß bei geöffneter Kupplung
die auf die Vorkehrung einwirkende Kraft am kleinsten ist
und über den Schließvorgang der Kupplung, also über den
Einrückweg der Kupplung, die auf die Vorkehrung einwirkende
Kraft allmählich auf das Maximum ansteigt, wobei dieser
Anstieg zweckmäßigerweise nur über einen Teilbereich des
Schließweges bzw. Einrückweges der Betätigungsmittel bzw.
der Druckplatte stattfindet. Besonders vorteilhaft kann es
sein, wenn die Vorkehrung derart ausgelegt ist, daß die
allmähliche Abnahme bzw. die allmähliche Zunahme des von der
Reibungskupplung übertragbaren Momentes über zumindest
annähernd 40 bis 70 % des Betätigungsweges der Betätigungs
mittel und/oder des maximal axialen Weges der Druckplatte
erfolgt. Der restliche Bereich des entsprechenden Weges wird
zur einwandfreien Trennung des Kraftflusses und zum Aus
gleich von eventuell vorhandenen Verformungen an den
Kupplungsbauteilen, wie insbesondere der Kupplungsscheibe,
der Druckplatte sowie der Gegendruckplatte, benötigt.
Um die zur Betätigung der erfindungsgemäßen Reibungskupplung
erforderlichen Kräfte zu minimieren, kann es besonders vor
teilhaft sein, wenn die Anpreßfeder, zumindest über einen
Teil des Ausrückweges der Reibungskupplung, einen degressi
ven Kraft-Weg-Verlauf besitzt, das bedeutet also, daß die
Anpreßfeder, zumindest über einen Teilbereich ihres Kompres
sions- bzw. Verformungsweges, einen abfallenden Kraftverlauf
besitzt. Dadurch kann erzielt werden, daß beim Ausrück
vorgang der Reibungskupplung die Federkraft der Vorkehrung
der Kraft der Anpreßfeder entgegenwirkt, so daß über einen
Teilbereich des Ausrückweges die Verspannung bzw. Verformung
der Anpreßfeder durch die Federkraft der Vorkehrung unter
stützt wird, wobei gleichzeitig, infolge des im Ausrück
bereich vorhandenen degressiven bzw. abfallenden Kraft-Weg-
Verlaufes der Anpreßfeder, die von letzterer auf die
Druckplatte bzw. die Reibbeläge ausgeübte Kraft abnimmt. Der
effektiv zum Ausrücken der Reibungskupplung erforderliche
Kraftverlauf ergibt sich, soweit keine zusätzlichen, sich
überlagernden Federwirkungen vorhanden sind, aus der
Differenz zwischen dem von der Vorkehrung aufgebrachten
Kraftverlauf und dem Kraftverlauf der Anpreßfeder. Bei Abhub
der Druckplatte von den Reibbelägen bzw. Freigabe der
Kupplungsscheibe durch die Druckplatte wird der erforderli
che verbleibende Ausrückkraftverlauf bzw. die erforderliche
Ausrückkraft hauptsächlich durch die Anpreßfeder bestimmt.
Die Kraft-Weg-Charakteristik der Vorkehrung und die Kraft-
Weg-Charakteristik der Anpreßfeder können derart aufeinander
abgestimmt sein, daß bei Freigabe der Kupplungsscheibe durch
die Druckplatte die zum Betätigen der Anpreßfeder erforder
liche Kraft auf einem verhältnismäßig niedrigen Niveau
befindet. Es kann also durch Annäherung oder gar Angleichung
der Federcharakteristik bzw. Kraftcharakteristik der
Vorkehrung an die Anpreßfedercharakteristik bis zur Freigabe
der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte nur eine sehr
geringe, im Extremfall praktisch gar keine Betätigungskraft
für die Anpreßfeder erforderlich sein.
Als Anpreßfeder eignet sich in besonders vorteilhafter Weise
eine Tellerfeder, die einerseits um eine vom Gehäuse getra
gene ringartige Schwenklagerung verschwenkbar sein kann und
andererseits die Druckplatte beaufschlagt. Dabei kann die
Tellerfeder einen Ringkörper aufweisen, von dem radial nach
innen hin gerichtete Zungen ausgehen, welche die Betäti
gungsmittel bilden. Die Betätigungsmittel können jedoch auch
durch Hebel gebildet sein, die z. B. am Gehäuse schwenkbar
gelagert sind. Die Anpreßkraft für die Druckplatte kann
jedoch auch durch andere Federarten, wie z. B. Schraubenfe
dern, aufgebracht werden, die in der Reibungskupplung derart
angeordet sind, daß die von diesen auf die Druckplatte
ausgeübte Axialkraft im eingerückten Zustand der Reibungs
kupplung am größten ist und diese Kraft sich während des
Ausrückvorganges verringert. Dies kann z. B. durch Schräg
stellung von Schraubenfedern gegenüber der Rotationsachse
der Reibungskupplung erfolgen.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Tellerfeder am
Gehäuse zwischen zwei Auflagen verschwenkbar abgestützt ist,
zur Bildung einer sogenannten Kupplung der gedrückten
Bauart. Bei derartigen Kupplungen werden die Betätigungs
mittel zum Ausrücken der Reibungskupplung üblicherweise in
Richtung der Druckplatte beaufschlagt. Die Erfindung ist
jedoch nicht auf Kupplungen der gedrückten Bauart be
schränkt, sondern umfaßt auch Kupplungen der gezogenen
Bauart, bei denen die Betätigungsmittel zum Ausrücken der
Reibungskupplung üblicherweise in Richtung von der Druck
platte weg beaufschlagt werden.
In besonders vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße
Reibungskupplung eine Tellerfeder aufweisen, die derart
ausgelegt ist, daß sie einen sinusartigen Kraft-Weg-Verlauf
aufweist und die derart eingebaut ist, daß im eingerückten
Zustand der Reibungskupplung ihr Betriebspunkt auf dem, dem
ersten Kraftmaximum folgenden, degressiven Kennlinienbereich
vorgesehen ist. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein,
wenn die Tellerfeder ein Kräfteverhältnis von 1:0,4 bis
1:0,7 zwischen dem ersten Kraftmaximum und dem darauffol
genden -minimum aufweist.
Besonders vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn die Rei
bungskupplung über ein an den Betätigungsmitteln, wie z. B.
an den Zungenspitzen der Tellerfeder, angreifendes Aus
rücksystem betätigbar ist, wobei das Ausrücksystem ein
Kupplungspedal aufweisen kann, das ähnlich wie ein Gaspedal
ausgebildet und im Kraftfahrzeuginnenraum angeordnet ist.
Eine derartige Ausgestaltung des Kupplungspedales kann
besonders vorteilhaft sein, da durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung die zum Ausrücken der Reibungskupplung
erforderliche Kraft bzw. der Kraftverlauf auf ein sehr
niedriges Niveau gebracht werden kann so daß über ein
Gaspedal-ähnlich ausgebildetes Kupplungspedal eine bessere
Dosierbarkeit der Betätigungskraft möglich ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Reibungskupp
lung und die damit verbundene Möglichkeit der Reduzierung
der über die Lebensdauer der Reibungskupplung maximal
auftretenden Anpreßfederkräfte können die Bauteile ent
sprechend verkleinert bzw. in ihrer Festigkeit reduziert
werden, wodurch eine erhebliche Verbilligung in der Her
stellung erfolgen kann. Durch Reduzierung der Ausrückkräfte
werden weiterhin die Reibungs- und Elastizitätsverluste in
der Kupplung und im Ausrücksystem verringert und somit der
Wirkungsgrad des Systems Reibungskupplung/Ausrücksystem
wesentlich verbessert. Es kann somit das ganze System
optimal ausgelegt werden und dadurch der Kupplungskomfort
wesentlich verbessert werden.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist allgemein bei Rei
bungskupplungen anwendbar und insbesondere bei solchen, wie
sie beispielsweise durch die DE-PS 29 16 755, DE-PS
29 20 932, DE-OS 35 18 781, DE-OS 40 92 382, FR-OS
26 05 692, FR-OS 26 06 477, FR-OS 25 99 444, FR-OS
25 99 446, GB-PS 15 67 019, US-PS 49 24 991, US-PS
41 91 285, US-PS 40 57 131, JP-GM 3-25 026, JP-GM 3-123, JP-
GM 2-1 24 326, JP-GM 1-1 63 218, JP-OS 51-1 26 452, JP-GM 3-19 131,
JP-GM 3-53 628 vorgeschlagen worden sind.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die
älteren Anmeldungen DE-P 42 07 528.9, deren Inhalt ausdrück
lich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Erfindung
gehört.
Die Verwendung einer Reibungskupplung mit einem selbst
tätigen bzw. automatischen Ausgleich zumindest des Belagver
schleißes - wodurch eine zumindest über die Lebensdauer der
Reibungskupplung annähernd gleichbleibende Einspannkraft der
Kupplungsscheibe gewährleistet ist - ist insbesondere in
Verbindung mit Kupplungsaggregaten vorteilhaft, bei denen
die Reibungskupplung, die Kupplungsscheibe und die Gegen
druckplatte, wie zum Beispiel einem Schwungrad, eine
Montageeinheit bzw. ein Modul bilden. Bei einer derartigen
Montageeinheit ist es aus Kostengründen vorteilhaft, wenn
das Kupplungsgehäuse mit der Gegendruckplatte über eine
nicht lösbare Verbindung, wie zum Beispiel Schweißverbindung
oder Formverbindung, zum Beispiel durch plastische Material
verformung, verbunden ist. Durch eine derartige Verbindung
können die üblicherweise verwendeten Befestigungsmittel, wie
Schrauben, entfallen. Bei solchen Montageeinheiten ist ein
Auswechseln der Kupplungsscheibe bzw. der Kupplungsbeläge
wegen Überschreitung der Verschleißgrenze ohne Zerstörung
von Bauteilen, wie zum Beispiel dem Kupplungsgehäuse,
praktisch nicht möglich. Durch Einsatz einer verschleißnach
stellenden Kupplung kann die Montageeinheit derart ausgelegt
werden, daß diese über die gesamte Fahrzeuglebensdauer eine
einwandfreie Funktion garantiert. Es kann also aufgrund der
erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Verschleißreserve der
Kupplungsscheibe und die Nachstellreserve der Reibungskupp
lung bzw. des Kupplungsmoduls so groß dimensioniert werden,
daß die Kupplungslebensdauer und somit auch die Lebensdauer
der Montageeinheit mit Sicherheit zumindest diejenige des
Fahrzeuges erreichen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann es besonders
vorteilhaft sein, wenn eine eine Verschleißnachstellvorkeh
rung aufweisende Reibungskupplung mit einem sogenannten
Zweimassenschwungrad kombiniert wird, wobei die Reibungs
kupplung unter Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe auf der
einen mit einem Getriebe verbindbaren Schwungmasse montier
bar ist und die zweite Schwungmasse mit der Abtriebswelle
einer Brennkraftmaschine verbindbar ist. Zweimassenschwun
gräder, bei denen die erfindungsgemäße Reibungskupplung
Verwendung finden kann, sind zum Beispiel bekannt geworden
durch die DE-OS 37 21 712, 37 21 711, 41 17 571, 41 17 582
und 41 17 579. Der gesamte Inhalt dieser Anmeldungen gehört
auch zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Erfindung, so
daß die in diesen Anmeldungen beschriebenen Merkmale in
beliebiger Weise mit den in der vorliegenden Erfindung
beschriebenen Merkmalen kombiniert werden können. Ins
besondere kann das Kupplungsgehäuse bzw. der Kupplungsdeckel
über eine nicht ohne Zerstörung lösbare Verbindung mit der
sie tragenden Schwungmasse verbunden sein, wie dies zum
Beispiel für verschiedene Ausführungsformen in der DE-
OS 41 17 579 gezeigt und beschrieben ist.
Durch Einsatz einer Reibungskupplung mit einer Vorkehrung,
welche zumindest den Belagverschleiß ausgleicht, kann
weiterhin eine Optimierung in der Auslegung der Reibungs
kupplung erfolgen, insbesondere des die Verspannkraft für
die Kupplungsscheibe aufbringenden Kraftspeichers. Dieser
Kraftspeicher kann also derart ausgelegt werden, daß er
praktisch lediglich die zur Übertragung des gewünschten
Drehmomentes erforderliche Einspannkraft für die Kupplungs
scheibe aufbringt. Der Kraftspeicher kann durch zumindest
eine Tellerfeder oder durch eine Mehrzahl von Schraubenfe
dern gebildet sein. Weiterhin ist die Verwendung einer
selbstnachstellenden Reibungskupplung in Verbindung mit
Zweimassenschwungrädern vorteilhaft, bei denen der zwischen
den beiden Schwungmassen angeordnete drehelastische Dämpfer
radial außerhalb der Kupplungsscheibe bzw. des äußeren
Reibdurchmessers der Reibfläche der mit dem Getriebe
verbindbaren Schwungmasse vorgesehen ist. Bei derartigen
Zweimassenschwungrädern muß der Reibdurchmesser der Kupp
lungsscheibe kleiner sein als bei konventionellen Kupp
lungen, so daß die Anpreßkraft entsprechend dem Verhältnis
der mittleren Reibradien erhöht werden muß, um ein definier
tes Motordrehmoment übertragen zu können. Bei Verwendung
einer konventionellen Kupplung würde dies zu einer Erhöhung
der Ausrückkraft führen. Durch den Einsatz einer verschleiß
nachstellenden Kupplung mit einem über den Ausrückweg
progressiven Abbau des von der Kupplungsscheibe übertrag
baren Drehmomentes gemäß dem Anspruch 1 kann jedoch eine
Ausrückkraftabsenkung erzielt werden, wodurch eine Erhöhung
der Ausrückkraft vermieden werden kann oder durch entspre
chende Auslegung der Reibungskupplung gar eine Ausrückkraft
absenkung gegenüber einer konventionellen Kupplung erzielt
werden kann.
Es kann also durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer
Reibungskupplung gewährleistet werden, daß trotz reduziertem
Reibbelagaußendurchmesser und der dadurch erforderlichen
höheren Anpreßkraft die Ausrückkraft niedrig gehalten werden
kann. Durch die niedrigere Ausrückkraft wird auch die Bela
stung des Wälzlagers, über die die beiden Schwungmassen
relativ zueinander verdrehbar sind, reduziert. Weiterhin
wird durch die Verschleißnachstellung die Lebensdauer der
Kupplung erhöht, so daß ein Auswechseln der Teile, ins
besondere der Kupplungsscheibe während der Lebensdauer des
Kraftfahrzeuges, nicht mehr erforderlich ist. Es kann also
der Kupplungsdeckel fest mit der mit dem Getriebe verbind
baren Schwungmasse verbunden werden, zum Beispiel durch
Vernieten oder Verschweißen. Dies ist besonders dann
vorteilhaft, wenn ein beschränkter Einbauraum bzw. be
schränkte Konturen der Kupplungsglocke vorhanden sind, die
eine Verbindung des Kupplungsdeckels mit dem getriebeseiti
gen Schwungrad in herkömmlicher Weise durch Verschrauben
nicht mehr ermöglichen.
Bei Reibungskupplung mit integrierter Nachstellvorkehrung
für den Belagverschleiß werden bei konventioneller Befesti
gung der aus Reibungskupplung und Schwungrad bestehenden
Kupplungseinheit an der Abtriebswelle einer Brennkraftma
schine Axial-, Dreh- und Taumelschwingungen auf die Kupp
lungseinheit übertragen, welche durch die Abtriebswelle der
Brennkraftmaschine, wie insbesondere Kurbelwelle, angeregt
werden. Damit die Kupplungseinheit bzw. die Nachstellvor
kehrung in ihrer Funktion durch solche Schwingungen nicht
beeinträchtigt werden und insbesondere eine unerwünschte
Nachstellung der Verschleißausgleichsvorkehrung unterdrückt
wird, müssen bei der Auslegung der Nachstellvorkehrung die
Trägheitskräfte derjenigen Bauteile, welche auf diese
Vorkehrung einwirken, berücksichtigt werden. Um diese
insbesondere durch Axial- und Taumelschwingungen verursach
ten unerwünschten Nebeneffekte bzw. der damit verbundene
höhere Aufwand für die Auslegung einer Nachstellvorkehrung
zum Ausgleich des Belagverschleißes zu vermeiden, wird gemäß
einem weiteren Erfindungsgedanken die die Nachstellvor
kehrung aufweisende Kupplungseinheit gegenüber den von der
Abtriebswelle der Brennkraftmaschine angeregten Axial- und
Biegeschwingungen weitgehend entkoppelt. Dies kann dadurch
geschehen, daß die Kupplungseinheit über ein axial elasti
sches bzw. federnd nachgiebiges Bauteil mit der Abtriebs
welle der Brennkraftmaschine verbindbar ist. Die Steifigkeit
dieses Bauteils ist dabei derart bemessen, daß die durch die
Abtriebswelle der Brennkraftmaschine an der Kupplungseinheit
erzeugten Axial- und Taumel- bzw. Biegeschwingungen durch
dieses elastische Bauteil zumindest auf ein Maß gedämpft
bzw. unterdrückt werden, daß eine einwandfreie Funktion der
Reibungskupplung, insbesondere deren Nachstellvorkehrung
gewährleistet. Derartige elastische Bauteile sind beispiels
weise durch die EP-OS 03 85 752 und 04 64 997 sowie das SAE
Technical Paper 9 00 391 bekannt geworden. Der Inhalt dieser
Veröffentlichungen soll ebenfalls zum Offenbarungsinhalt der
vorliegenden Erfindung gehören. Durch die Verwendung eines
elastischen Bauteils ist es möglich, eine unerwünschte
Verschleißnachstellung, verursacht durch Axialschwingungen
der Druckplatte relativ zum Kupplungsdeckel - insbesondere
bei ausgerückter Reibungskupplung - durch Schwungradschwin
gungen und/oder Schwingungen der Tellerfeder zu beseitigen.
Derartige Schwingungen können bei Kupplungsaggregaten bzw.
Kupplungseinheiten ohne eine diese Schwingungen zumindest im
wesentlichen unterdrückende Vorkehrung, wie insbesondere
eine axial nachgiebige Scheibe, zu einer veränderten
Einstellung unabhängig vom Verschleißzustand der Kupplungs
scheibe führen, wobei die Tellerfeder der Reibungskupplung
in der Anpreßkraft gegen ein Kraftminimum heruntergeregelt
werden könnte, wodurch die Übertragung des gewünschten
Momentes nicht mehr gewährleistet wäre.
Gemäß einer weiteren erfinderischen Ausgestaltung kann eine
Reibungskupplung mit einem selbsttätigen bzw. automatischen
Ausgleich, die insbesondere entsprechend der vorliegenden
Erfindung ausgebildet sein kann, in vorteilhafter Weise in
einer Antriebseinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
Verwendung finden, welche aus einem automatischen oder halb
automatischen Getriebe und einer zwischen einem Antriebs
motor, wie einer Brennkraftmaschine, und Getriebe angeordne
ten, zumindest in Abhängigkeit der Betätigung des Getriebes
gesteuert bzw. geregelt betätigbaren Reibungskupplung be
steht. Die Reibungskupplung ist vorzugsweise vollautomatisch
betätigbar. Eine automatisierte bzw. vollautomatische
Betätigung einer Reibungskupplung ist beispielsweise durch
die DE-OS 40 11 850.9 vorgeschlagen worden, so daß bezüglich
der Wirkungsweise und der erforderlichen Mittel auf diese
Schrift verwiesen wird.
Bei den bisher bekannten Antriebseinheiten mit automatischem
oder halbautomatischem Getriebe und konventioneller Rei
bungskupplung bestanden bisher erhebliche Probleme für die
Kupplungsbetätigung und die Auslegung der dazu erforderli
chen Aktuatoren, wie z. B. Kolben/Zylindereinheiten und/oder
Elektromotoren. Aufgrund der bei konventionellen Kupplungen
erforderlichen verhältnismäßig hohen Ausrückkräfte sind sehr
stark bzw. groß dimensionierte Aktuatoren erforderlich. Dies
bedeutet großes Bauvolumen, hohes Gewicht und hohe Kosten.
Auch sind derartig groß ausgelegte Aktuatoren aufgrund ihrer
Massenträgheit in der Ansprechzeit verhältnismäßig langsam.
Bei Verwendung von Stellzylindern ist außerdem ein größerer
Volumenstrom an Druckmittel erforderlich, so daß auch die
Versorgungspumpe verhältnismäßig groß dimensioniert werden
muß, um die gewünschte Betätigungszeit für die entsprechende
Reibungskupplung zu gewährleisten. Um die vorerwähnten Nach
teile teilweise zu beheben, ist beispielsweise durch die
DE-OS 33 09 427 vorgeschlagen worden, die Betätigungskraft
zum Ausrücken der Kupplung durch entsprechende Kompensa
tionsfedern zu reduzieren, um dadurch kleiner dimensionierte
Aktuatoren einsetzen zu können. Da die Ausrückkraft bei
konventionellen Kupplungen jedoch über die Lebensdauer sehr
stark schwankt, das heißt die Ausrückkraft ist im Neuzustand
relativ gering und steigt über die Lebensdauer mit zunehmen
dem Belagverschleiß an, kann über eine Kompensationsfeder
nur ein Teil der normalerweise erforderlichen Ausrückkraft
abgebaut werden. Unter Berücksichtigung sämtlicher Toleran
zen wird trotz Einsatz von Kompensationsfedern eine Ausrück
leistung der Aktuatoren erforderlich sein, die größer ist
als die für eine neue konventionelle Kupplung. Durch den
Einsatz einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung mit
Belagverschleißausgleich in Verbindung mit einer Antriebs
einheit, bestehend aus einem Motor und einem automatischen
oder halbautomatischen Getriebe, kann die Ausrückkraft
gegenüber dem vorerwähnten Stand der Technik ganz erheblich
abgesenkt werden, und zwar direkt in der Kupplung, wobei
dieser Ausrückkraftwert bzw. Ausrückkraftverlauf der neuen
Kupplung über die gesamte Lebensdauer derselben praktisch
unverändert erhalten bleibt. Hierdurch ergeben sich wesent
liche Vorteile für die Auslegung der Aktuatoren, da deren
Antriebsleistung oder Betätigungsleistung entsprechend
nieder gehalten werden kann, wobei auch die im gesamten
Ausrücksystem auftretenden Kräfte bzw. Drücke entsprechend
geringer sind. Dadurch werden die im Ausrücksystem auf
tretenden Verluste infolge Reibung oder Elastizität der
Bauteile beseitigt bzw. auf ein Minimum reduziert.
Anhand der Fig. 1 bis 27 sei die Erfindung näher er
läutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Reibungskupplung in Ansicht,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen bei der Reibungskupplung gemäß den Fig. 1
und 2 verwendeten Verstellring,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 einen bei der Reibungskupplung gemäß den Fig. 1
und 2 verwendeten Abstützring,
Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI der Fig. 5,
Fig. 7 und 7a eine Feder, die eine Verdrehkraft auf den
Verstellring ausübt,
die Fig. 8 bis 11 Diagramme mit verschiedenen Kennlinien,
aus denen das Zusammenwirken der einzelnen Feder- und
Nachstellelemente der erfindungsgemäßen Reibungskupplung zu
entnehmen sind,
die Fig. 12 und 13 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit
einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung, wobei Fig. 13
einen Schnitt gemäß der Linie XIII der Fig. 12 darstellt,
Fig. 14 den bei der Reibungskupplung gemäß den Fig. 12
und 13 verwendeten Verstellring in Ansicht,
die Fig. 15 bis 17 Einzelheiten einer weiteren Reibungs
kupplung mit einer Ausgleichsvorkehrung,
die Fig. 18 und 19 Diagramme mit verschiedenen Kenn
linien, aus denen das Zusammenwirken der Anpreßtellerfeder
und der Belagfederung sowie die dadurch entstehende Aus
wirkung auf den Ausrückkraftverlauf der Reibungskupplung zu
entnehmen sind,
Fig. 20 eine weitere erfindungsgemäße Reibungskupplung in
Teilansicht,
Fig. 20a eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles A der
Fig. 20,
Fig. 21 einen Schnitt gemäß der Linie XXI der Fig. 20,
Fig. 22 eine Teilansicht eines bei einer Reibungskupplung
gemäß den Fig. 20 bis 21 verwendbaren Verstellringes,
die Fig. 23 und 24 weitere Ausführungsvarianten erfin
dungsgemäßer Reibungskupplungen,
Fig. 25 einen Verstellring in Ansicht, der bei einer
Reibungskupplung gemäß den Fig. 12 und 13 oder 20 bis 21
einsetzbar ist,
die Fig. 26 bis 29 zusätzliche Ausführungsvarianten von
Reibungskupplungen,
die Fig. 30 bis 32 Einzelheiten einer anderen Ausgestal
tungsmöglichkeit einer Reibungskupplung, wobei die Fig. 31
eine Teilansicht gemäß dem Pfeil A der Fig. 30 und die
Fig. 32 einen Schnitt gemäß den Pfeilen B-B der Fig. 31
darstellen.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Reibungskupplung 1
besitzt ein Gehäuse 2 und eine mit diesem drehfest verbunde
ne, jedoch axial begrenzt verlagerbare Druckscheibe 3. Axial
zwischen der Druckscheibe 3 und dem Deckel 2 ist eine
Anpreßtellerfeder 4 verspannt, die um eine vom Gehäuse 2
getragene ringartige Schwenklagerung 5 verschwenkbar ist und
die Druckscheibe 3 in Richtung einer mit dem Gehäuse 2 fest
verbundenen Gegendruckplatte 6, wie zum Beispiel einem
Schwungrad, beaufschlagt, wodurch die Reibbeläge 7 der
Kupplungsscheibe 8 zwischen den Reibflächen der Druckscheibe
3 und der Gegendruckplatte 6 eingespannt werden.
Die Druckscheibe 3 ist mit dem Gehäuse 2 über in Umfangs
richtung bzw. tangential gerichtete Blattfedern 9 drehfest
verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt
die Kupplungsscheibe 8 sogenannte Belagfedersegmente 10,
die, einen progressiven Drehmomentaufbau beim Einrücken der
Reibungskupplung 1 gewährleisten, indem sie über eine
begrenzte axiale Verlagerung der beiden Reibbeläge 7 in
Richtung aufeinander zu einen progressiven Anstieg der auf
die Reibbeläge 7 einwirkenden Axialkräfte ermöglichen. Es
könnte jedoch auch eine Kupplungsscheibe verwendet werden,
bei der die Reibbeläge 7 axial praktisch starr auf eine
Trägerscheibe aufgebracht wären. In einem solchen Falle
könnte ein "Belagfedersatz" verwendet werden, also eine
Federung in Serie mit der Tellerfeder, z. B. eine Federung
zwischen Deckel und Schwungrad, zwischen Deckel und deckel
seitiger Auflage sowie zwischen Tellerfeder und Druckplatte
oder durch die Deckelelastizität.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die
Tellerfeder 4 einen die Anpreßkraft aufbringenden ringförmi
gen Grundkörper 4a, von dem radial nach innen hin ver
laufende Betätigungszungen 4b ausgehen. Die Tellerfeder 4
ist dabei derart eingebaut, daß sie mit radial weiter außen
liegenden Bereichen die Druckscheibe 3 beaufschlagt und mit
radial weiter innen liegenden Bereichen um die Schwenkla
gerung 5 kippbar ist.
Die Schwenklagerung 5 umfaßt zwei Schwenkauflagen 11, 12,
die hier durch Drahtringe gebildet sind und zwischen denen
die Tellerfeder 4 axial gehaltert bzw. eingespannt ist. Die
auf der Druckscheibe 3 zugewandten Seite der Tellerfeder 4
vorgesehene Schwenkauflage 11 ist axial in Richtung des
Gehäuses 2 mittels eines Kraftspeichers 13 kraftbeauf
schlagt. Der Kraftspeicher 13 ist durch eine Tellerfeder
bzw. durch ein tellerfederartiges Bauteil 13 gebildet, das
sich mit seinem äußeren Randbereich 13a am Gehäuse 2
abstützt und mit radial weiter innen liegenden Abschnitten
die Schwenkauflage 11 gegen die Betätigungstellerfeder 4 und
somit auch in Richtung des Gehäuses 2 axial beaufschlagt.
Die zwischen der Druckscheibe 3 und der Betätigungstel
lerfeder 4 vorgesehene Tellerfeder 13 besitzt einen äußeren
ringförmigen Randbereich 13b, von dessen Innenrand radial
nach innen verlaufende Zungen 13c ausgehen, die sich an der
Schwenkauflage 11 abstützen.
Zur Abstützung des tellerfederartigen Bauteils 13 sind bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel am Gehäuse 2 zusätzli
che Mittel 14 befestigt, die eine Schwenkauflage für das
tellerfederartige Bauteil 13 bilden. Diese zusätzlichen
Mittel können durch angeheftete oder angenietete segmentför
mige Einzelteile 14 gebildet sein, die über den Umfang
gleichmäßig verteilt sein können. Die Mittel 14 können
jedoch auch durch ein kreisringförmiges, in sich geschlosse
nes Bauteil gebildet sein. Weiterhin können die Abstütz
mittel 14 unmittelbar aus dem Gehäuse 2 herausgeformt sein,
z. B. durch im axialen Bereich des Gehäuses 2 eingebrachte
Anprägungen oder durch zungenförmige Ausschnitte, die nach
dem Einlegen und Verspannen des tellerfederartigen Bauteils
13 unter den äußeren Randbereich dieses Bauteils 13 durch
Materialverformung gedrängt werden. Weiterhin kann zwischen
den Abstützmitteln 14 und dem tellerfederartigen Bauteil 13
eine bajonettartige Verbindung bzw. Verriegelung vorhanden
sein, so daß das tellerfederartige Bauteil 13 zunächst
vorgespannt und dessen radial äußere Bereiche axial über die
Abstützmittel 14 gebracht werden können. Danach können durch
eine entsprechende Verdrehung des tellerfederartigen
Bauteils 13 gegenüber dem Gehäuse 2 die Abstützbereiche des
Bauteils 13 zur Anlage an den Abstützmitteln 14 gebracht
werden. Die Abstützbereiche des tellerfederartigen Bauteils
13 können dabei durch am ringförmigen Grundkörper 13b radial
nach außen hin hervorstehende Ausleger gebildet sein.
Zur Drehsicherung der Betätigungstellerfeder 4 und gegebe
nenfalls des tellerfederartigen Bauteils 13 sowie zur
Zentrierung der Drahtringe 11, 12 sind am Gehäuse 2 axial
sich erstreckende Zentrierungsmittel in Form von Niet
elementen 15 befestigt. Die Nietelemente 15 besitzen jeweils
einen axial sich erstreckenden Schaft 15a, der sich axial
durch einen zwischen benachbarten Tellerfederzungen 4b
vorgesehenen Ausschnitt erstreckt und der von an der ihm
zugeordneten Zunge 13c der Tellerfeder 13 angeformten
Bereichen 13d teilweise umgriffen werden kann.
Das tellerfederartige Bauteil bzw. die Tellerfeder 13 ist
als Sensorfeder ausgebildet, die über einen vorbestimmten
Arbeitsweg eine zumindest im wesentlichen annähernd kon
stante Kraft erzeugt. Über diese Sensorfeder 13 wird die auf
die Zungenspitzen 4c aufgebrachte Kupplungsausrückkraft
abgefangen, wobei stets zumindest ein annäherndes Gleichge
wicht zwischen der durch die Ausrückkraft auf die Schwen
kauflage 11 erzeugten Kraft und der durch die Sensortel
lerfeder 13 auf diese Schwenkauflage 11 ausgeübten Gegen
kraft herrscht. Unter Ausrückkraft ist die Kraft zu ver
stehen, die während der Betätigung der Reibungskupplung 1
auf die Zungenspitzen 4c bzw. auf die Ausrückhebel der
Tellerfederzungen ausgeübt wird und somit der Sensorfeder 13
entgegenwirkt.
Die gehäuseseitige Schwenkauflage 12 ist über eine im
axialen Raum zwischen Tellerfeder 4 und Gehäuse 2 vor
gesehene Nachstellvorkehrung 16 am Gehäuse 2 abgestützt.
Diese Nachstellvorkehrung 16 gewährleistet, daß bei einer
axialen Verlagerung der Schwenkauflagen 11 und 12 in
Richtung der Druckscheibe 3 bzw. in Richtung der Gegendruck
platte 6 kein ungewolltes Spiel zwischen der Schwenkauflage
12 und dem Gehäuse 2 bzw. zwischen der Schwenkauflage 12 und
der Tellerfeder 4 entstehen kann. Dadurch wird gewähr
leistet, daß keine ungewollten Tot- bzw. Leerwege bei der
Betätigung der Reibungskupplung entstehen, wodurch ein
optimaler Wirkungsgrad und dadurch eine einwandfreie
Betätigung der Reibungskupplung 1 gegeben ist. Die axiale
Verlagerung der Schwenkauflagen 11 und 12 erfolgt bei
axialem Verschleiß an den Reibflächen der Druckscheibe 3 und
der Gegendruckplatte 6 sowie der Reibbeläge 7. Die Nach
stellung erfolgt bei Einrichtungen gemäß der Erfindung aber
auch bei einem Verschleiß der Schwenkauflagen 11, 12, den
dort axial gegenüberliegenden Bereichen der Tellerfeder und
bei einem Verschleiß der Tellerfeder im Bereich der Druck
plattenauflagenocken (bei 3a) oder den diesen gegenüber
liegenden Bereichen der Tellerfeder. Die Wirkungsweise der
automatischen Nachstellung der Schwenklagerung 5 wird noch
im Zusammenhang mit den Diagrammen gemäß den Fig. 8 bis
11 näher erläutert.
Die Nachstellvorkehrung 16 umfaßt ein federbeaufschlagtes
Nachstellelement in Form eines ringartigen Bauteils 17, das
in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Das ringartige
Bauteil 17 besitzt in Umfangsrichtung sich erstreckende und
axial ansteigende Auflauframpen 18, die über den Umfang des
Bauteils 17 verteilt sind. Das Nachstellelement 17 ist in
die Kupplung 1 derart eingebaut, daß die Auflauframpen 18
dem Gehäuseboden 2a zugewandt sind. Auf der den Auflaufram
pen 18 abgekehrten Seite des Nachstellelementes 17 ist die
durch einen Drahtring gebildete Schwenkauflage 12 in einer
rillenförmigen Aufnahme 19 (Fig. 2) zentrisch positioniert.
Die Aufnahme 19 kann dabei derart ausgebildet sein, daß die
Schwenkauflage 12 am Nachstellelement 17 auch in axialer
Richtung gesichert ist. Dies kann z. B. dadurch erfolgen,
daß zumindest abschnittsweise die an die Aufnahme 19
angrenzenden Bereiche des Nachstellelementes 17 die Schwenk
auflage 12 klammernd festhalten bzw. eine Schnappverbindung
für die Schwenkauflage 12 bilden. Bei Verwendung unter
schiedlicher Werkstoffe für die Schwenkauflage 12 und das
Nachstellelement 17 kann es zweckmäßig sein, um die bei
großen Temperaturänderungen entstehenden Ausdehnungsunter
schiede zu kompensieren, wenn die als Drahtring ausgelegte
Schwenkauflage 12 offen ist, also über den Umfang zumindest
an einer Stelle getrennt ist, wodurch eine Bewegung des
Drahtringes 12 gegenüber der Aufnahme 19 in Umfangsrichtung
ermöglicht wird und damit der Drahtring 12 sich an Durch
messeränderungen der Aufnahme 19 anpassen kann.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Nach
stellelement 17 aus Kunststoff, wie z. B. aus einem hitzebe
ständigen Thermoplast hergestellt, der zusätzlich noch
faserverstärkt sein kann. Dadurch läßt sich das Nachstell
element 17 in einfacher Weise als Spritzteil herstellen. Ein
Nachstellelement aus Kunststoff mit geringerem spezifischem
Gewicht ergibt, wie bereits erwähnt, ein geringeres Mas
senträgheitsgewicht, wodurch sich auch die Empfindlichkeit
gegen Druckschwingungen verringert. Auch die Schwenkauflage
könnte direkt durch den Kunststoffring gebildet sein. Das
Nachstellelement 17 kann jedoch auch als Blechformteil oder
durch Sintern hergestellt werden. Weiterhin kann bei ent
sprechender Werkstoffwahl die Schwenkauflage 12 mit dem
Nachstellelement 17 einstückig ausgebildet werden. Die
Schwenkauflage 11 kann unmittelbar durch die Sensorfeder 13
gebildet sein. Hierfür können die Spitzen der Zungen 13c
entsprechende Anprägungen bzw. Anformungen, wie z. B. Sicken
aufweisen.
Der Nachstellring 17 wird durch die axial verlaufenden
Bereiche 15a der über den Umfang gleichmäßig verteilten
Niete 15 zentriert. Hierfür besitzt der Nachstellring 17
Zentrierungskonturen 20, die durch in Umfangsrichtung sich
erstreckende Ausnehmungen 21 gebildet sind, welche radial
innerhalb der Schwenkauflage 11 liegen. Zur Bildung der
Ausnehmungen 21 besitzt der Nachstellring 17 am inneren
Randbereich radial nach innen sich erstreckende Nocken 22,
die die radial inneren Konturen der Ausnehmungen 21 begren
zen.
Wie aus Fig. 3 zu entnehmen ist, sind in Umfangsrichtung
betrachtet, zwischen den gleichmäßig verteilten Ausnehmungen
21 jeweils 5 Auflauframpen 18 vorgesehen. Die Ausnehmungen
21 sind in Umfangsrichtung derart ausgebildet, daß diese
zumindest einen Verdrehwinkel des Nachstellringes 17 gegen
über dem Gehäuse 2 ermöglichen, der über die gesamte Lebens
dauer der Reibungskupplung 1 eine Nachstellung des an den
Reibflächen der Druckscheibe 3 und der Gegendruckplatte 6
sowie den Reibbelägen 7 auftretenden Verschleißes sowie
gegebenenfalls des Verschleißes der Kupplung selbst, also
z. B. der Auflagen 11, 12, der dazwischenliegenden Tel
lerfederbereiche, der Druckplattennocken (bei 3a) oder der
diesen gegenüberliegenden Bereiche der Tellerfeder 4 gewähr
leistet. Dieser Nachstellwinkel kann je nach Auslegung der
Auflauframpen in der Größenordnung zwischen 8 und 60 Grad
liegen, vorzugsweise in der Größenordnung von 10 bis 30
Grad. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt dieser
Verdrehwinkel im Bereich von 12 Grad, wobei der Aufstell
winkel 23 der Auflauframpen 18 ebenfalls im Bereich von
12 Grad liegt. Dieser Winkel 23 ist derart gewählt, daß die
beim Aufeinanderpressen der Auflauframpen 18 des Nachstell
ringes 17 und der Gegenauflauframpen 24 des in den Fig.
5 und 6 dargestellten Abstützringes 25 entstehende Reibung
ein Verrutschen zwischen den Auflauframpen 18 und 24
verhindert. Je nach Werkstoffpaarung im Bereich der Auflauf-
18 und Gegenauflauframpen 24 kann der Winkel 23 im Bereich
zwischen 4 und 20 Grad liegen.
Der Nachstellring 17 ist in Umfangsrichtung federbelastet,
und zwar in Nachstelldrehrichtung, also in die Richtung,
welche durch Auflaufen der Rampen 18 an den Gegenrampen 24
des Abstützringes 25 eine axiale Verlagerung des Nachstell
ringes 17 in Richtung Druckscheibe 3, das bedeutet also in
axialer Richtung vom radialen Gehäuseabschnitt 2a weg,
bewirkt. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel wird die Federbelastung des Nachstell
ringes 17 durch wenigstens eine ringförmige Schenkelfeder 26
gewährleistet, welche z. B. zwei Windungen besitzen kann und
an einem ihrer Enden einen radial verlaufenden Schenkel 27
besitzt, der drehfest mit dem Nachstellring 17 ist, und am
anderen Ende einen axial verlaufenden Schenkel 28 aufweist,
der drehfest am Gehäuse 2 eingehängt ist. Die Feder 27 ist
federnd verspannt eingebaut.
Der in den Fig. 5 und 6 gezeigte Abstützring 25 ist
ebenfalls durch ein ringförmiges Bauteil gebildet, welches
Gegenauflauframpen 24 besitzt, welche komplementäre Flächen
zu den durch die Auflauframpen 18 begrenzten Flächen bilden,
wobei die durch die Auflauframpen 18 und Gegenauflauframpen
24 begrenzten Flächen auch kongruent sein können. Der
Anstellwinkel 29 der Gegenauflauframpe 24 entspricht dem
Winkel 23 der Auflauframpen 18. Wie durch einen Vergleich
der Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, sind die Auflauframpen
18 und die Gegenauflauframpen 24 in Umfangsrichtung ähnlich
verteilt. Der Abstützring 25 ist mit dem Gehäuse 2 drehfest
verbunden. Hierfür besitzt der Abstützring 25 über den
Umfang verteilte Ausnehmungen 30, durch welche sich die
Vernietungsansätze der Niete 15 hindurcherstrecken.
In Fig. 2 ist strichliert eine weitere ringförmige Schen
kelfeder 26a angedeutet, die, ähnlich wie die Schenkelfeder
26 an ihren Endbereichen, abgebogen sein kann, um eine
drehfeste Verbindung mit einerseits dem Gehäuse 2 und
andererseits dem Nachstellelement 17 zu gewährleisten. Diese
Feder 26a ist ebenfalls federnd verspannt eingebaut, so daß
sie auf das Nachstellelement 17 eine Verdrehkraft ausübt.
Die Verwendung von zwei Schenkelfedern 26, 26a kann für
manche Anwendungsfälle vorteilhaft sein, da bei Rotation der
Reibungskupplung 1 infolge der auf die Feder 26 bzw. 26a
einwirkenden Fliehkräfte eine Federkraftverstärkung auf
tritt. Durch Verwendung zweier Schenkelfedern kann die zum
Beispiel an der Feder 26 auftretende Kraftverstärkung durch
die von der Schenkelfeder 26a aufgebrachte Kraft kompensiert
werden. Hierfür sind die Schenkelfedern 26 und 26a derart
gewickelt, daß sie zumindest unter Fliehkrafteinfluß auf das
Nachstellelement 17 Kräfte erzeugen, die in Umfangsrichtung
entgegengesetzt wirken. Die beiden Schenkelfedern 26, 26a
können eine oder mehrere Windungen besitzen, weiterhin
können diese Schenkelfedern 26, 26a unterschiedliche
Windungsdurchmesser aufweisen, wie dies in Fig. 2 darge
stellt ist, wobei die normalerweise damit verbundenen und
auf die Federn 26, 26a einwirkenden Fliehkräfte, welche
unterschiedlich große Umfangskräfte am Nachstellelement 17
erzeugen würden, durch entsprechende Auslegung der Draht
stärke und/oder der Windungszahl der einzelnen Federn 26,
26a zumindest annähernd ausgeglichen werden können. In Fig.
2 ist die Feder 26 radial innerhalb des Nachstellelementes
17 und die Feder 26a radial außerhalb dieses Nachstell
elementes 17 angeordnet. Beide Federn könnten jedoch durch
entsprechende Auslegung auch radial innerhalb oder radial
außerhalb des Nachstellelementes 17 angeordnet sein.
In Fig. 7 ist die Schenkelfeder 26 in Draufsicht darge
stellt. In entspanntem Zustand der Schenkelfeder 26 sind die
Schenkel 27,28 um einen Winkel 31 versetzt, der in der
Größenordnung zwischen 40 und 120 Grad liegen kann. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Winkel 31 in
der Größenordnung von 85 Grad. Mit 32 ist die relative Lage
des Schenkels 27 gegenüber dem Schenkel 28 dargestellt, die
dieser bei neuen Reibbelägen 7 in der Reibungskupplung 1
einnimmt. Mit 33 ist diejenige Stellung des Schenkels 27
dargestellt, die dem maximal zulässigen Verschleiß an den
Reibbelägen 7 entspricht. Der Nachstellwinkel 34 liegt bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Größenordnung
von 12 Grad. Die Feder 26 ist derart ausgebildet, daß im
entspannten Zustand dieser Feder 26 zwischen den beiden
Schenkeln 27, 28 nur eine Drahtwindung 35 verläuft. Im
übrigen Umfangsbereich liegen zwei Drahtwindungen axial
übereinander. Die Feder 26a ist ähnlich wie die Feder 26
ausgebildet, besitzt jedoch einen größeren Wicklungsdurch
messer und eine andere Verspannrichtung in bezug auf das
Nachstellelement 17 gemäß Fig. 2. Die durch die Feder 26
auf den Nachstellring 17 ausgeübte Kraft ist jedoch größer
als die der Feder 26a.
Im Neuzustand der Reibungskupplung 1 greifen die Auflaufram
pen 18 und Gegenauflauframpen 24 bildenden axialen Nocken
18a, 24a am weitesten axial ineinander, das bedeutet, daß
die aufeinander liegenden Ringe 17 und 25 den geringsten
axialen Bauraum benötigen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 sind
die Gegenauflauframpen 24 bzw. die diese bildenden nocken
förmigen Ansätze 24a durch ein eigenes Bauteil gebildet. Die
Gegenauflauframpen 24 können jedoch unmittelbar durch das
Gehäuse 2 gebildet sein, zum Beispiel durch Anprägen von
nockenförmigen Ansätzen, die sich in den Gehäuseraum er
strecken können. Das Anprägen ist insbesondere bei Blechge
häusen bzw. Deckeln vorteilhaft, die einteilig ausgebildet
sind.
Um den Verstellring 17 vor der Montage der Reibungskupplung
1 in seiner zurückgezogenen Lage zu halten, besitzt dieser
im Bereich der Nocken 22 Angriffsbereiche 36 für ein Verdreh-
bzw. Rückhaltemittel, das sich andererseits am Gehäuse 2
abstützen kann. Derartige Rückhaltemittel können bei der
Herstellung bzw. beim Zusammenbau der Reibungskupplung 1
vorgesehen werden und nach der Montage der Reibungskupplung
1 auf das Schwungrad 6 von der Kupplung entfernt werden,
wodurch die Nachstelleinrichtung 16 aktiviert wird. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel sind hierfür im Deckel
bzw. Gehäuse 2 in Umfangsrichtung gelegte längliche Aus
nehmungen 37 und im Nachstellring 17 eine Vertiefung bzw.
ein Absatz 38 vorgesehen. Die in Umfangsrichtung gelegten
länglichen Ausnehmungen 37 müssen dabei zumindest eine
derartige Erstreckung aufweisen, daß der Nachstellring 17
entsprechend dem größtmöglichen Verschleißnachstellungs
winkel zurückgedreht werden kann. Es kann auch nach dem
Zusammenbau der Reibungskupplung 1 ein Verdrehwerkzeug
axial durch die Schlitze 37 des Deckels hindurchgeführt und
in/ an die Ausnehmungen 38 des Verstellringes 17 herange
führt werden. Danach kann der Ring 17 mittels des Werkzeuges
zurückgedreht werden, so daß dieser in Richtung des radialen
Bereiches 2a des Gehäuses 2 verlagert wird und gegenüber
diesem Bereich 2a seinen geringsten axialen Abstand ein
nimmt. In dieser Position wird dann der Nachstellring 17
gesichert, zum Beispiel durch eine Klammer oder einen Stift,
der in eine fluchtende Ausnehmung des Deckels und des
Nachstellringes 17 eingreift und ein Verdrehen dieser beiden
Bauteile verhindert. Dieser Stift kann nach der Montage der
Reibungskupplung 1 auf das Schwungrad 6 aus der Ausnehmung
entfernt werden, so daß, wie bereits erwähnt, die Nachstell
vorrichtung 16 freigegeben wird. Die Schlitze 37 im Gehäuse
2 sind derart ausgebildet, daß bei der Demontage bzw. nach
der Demontage der Reibungskupplung 1 von dem Schwungrad 6
der Nachstellring 17 in seine zurückgezogene Lage gebracht
werden kann. Hierfür wird die Kupplung 1 zunächst ausge
rückt, so daß die Betätigungstellerfeder 4 auf die Schwenk
auflage 12 keine Axialkraft ausübt und somit eine einwand
freie Verdrehung des Nachstellringes 17 gewährleistet ist.
Eine weitere Möglichkeit, die Bauteile der an einer Brenn
kraftmaschine bereits befestigten Reibungskupplung 1 in eine
funktionsgerechte Lage zu bringen, besteht darin, das
Nachstellelement bzw. den Nachstellring 17 erst nach der
Montage an die Brennkraftmaschine bzw. an das Schwungrad
derselben zurückzudrehen bzw. zurückzustellen. Hierfür kann
z. B. über ein Hilfswerkzeug die Reibungskupplung 1 betätigt
und der dann praktisch entlastete Ring 17 in seine gegenüber
der Druckplatte zurückgezogene Lage verstellt werden. Danach
wird die Reibungskupplung 1 wieder eingekuppelt, so daß der
Ring 17 diese zurückgezogene Lage zunächst beibehält.
Das ringförmige Nachstellelement 17 bzw. der Abstützring 25
können auch jeweils zwei in radialer Richtung versetzte, in
Umfangsrichtung sich erstreckende und axial ansteigende
Sätze von Auflauframpen besitzen, die jeweils über den
Umfang dieser Bauteile verteilt sind. Die radial inneren
Auflauframpen können dabei gegenüber den radial außen
angeordneten Auflauframpen in Umfangsrichtung versetzt, und
zwar in etwa um die Hälfte einer Rampenlänge bzw. einer
Rampenteilung sein. Durch die in Umfangsrichtung versetzten
Rampen wird gewährleistet, daß eine einwandfreie zentrische
Führung zwischen dem Nachstellelement 17 und dem Abstützring
25 erzielt wird.
Im Zusammenhang mit den in die Diagramme gemäß den Fig.
8 bis 11 eingetragenen Kennlinien sei nun die Funktionsweise
der vorbeschriebenen Reibungskupplung 1 näher erläutert.
Die Linie 40 in Fig. 8 zeigt die in Abhängigkeit von der
Konizitätsveränderung der Tellerfeder 4 erzeugte Axialkraft,
und zwar bei Verformung der Tellerfeder 4 zwischen zwei
Abstützungen, deren radialer Abstand dem radialen Abstand
zwischen der Schwenklagerung 5 und dem radial äußeren
Abstützdurchmesser 3a an der Druckscheibe 3 entspricht. Auf
der Abszisse ist der relative Axialweg zwischen den beiden
Auflagen und auf der Ordinate die von der Tellerfeder
erzeugte Kraft dargestellt. Der Punkt 41 repräsentiert die
Planlage der Tellerfeder, die zweckmäßigerweise als Ein
baulage der Tellerfeder 4 bei geschlossener Kupplung 1
gewählt wird, also die Lage, bei der die Tellerfeder 4 für
die entsprechende Einbaulage die maximale Anpreßkraft auf
die Druckscheibe 3 ausübt. Der Punkt 41 kann durch Änderung
der konischen Einbaulage also der Aufstellung der Tel
lerfeder 4 entlang der Linie 40 nach oben oder nach unten
verschoben werden.
Die Linie 42 stellt die von den Belagfedersegmenten 10
aufgebrachte axiale Spreizkraft, welche zwischen den beiden
Reibbelägen 7 wirkt, dar. Diese axiale Spreizkraft wirkt der
von der Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe 3 ausgeübten
Axialkraft entgegen. Vorteilhaft ist es, wenn die für die
mögliche elastische Verformung der Federsegmente 10 erfor
derliche Axialkraft wenigstens der von der Tellerfeder 4 auf
die Druckscheibe 3 ausgeübten Kraft entspricht. Beim Aus
rücken der Reibungskupplung 1 entspannen sich die Federseg
mente 10, und zwar über den Weg 43. Über diesen, auch einer
entsprechenden axialen Verlagerung der Druckscheibe 3 ent
sprechenden Weg 43 wird der Ausrückvorgang der Kupplung 1
unterstützt, das bedeutet also, daß eine geringere maximale
Ausrückkraft aufgebracht werden muß, als diejenige, welche
dem Einbaupunkt 41 bei Nichtvorhandensein der Belagfederseg
mente 10 entsprechen würde (bei Nichtvorhandensein einer
Belagfederung). Bei Überschreitung des Punktes 44 werden die
Reibbeläge 7 freigegeben, wobei aufgrund des degressiven
Kennlinienbereiches der Tellerfeder 4 die dann noch aufzu
bringende Ausrückkraft erheblich verringert ist gegenüber
der, welche dem Punkt 41 entsprechen würde. Die Ausrückkraft
für die Kupplung 1 nimmt solange ab, bis das Minimum bzw.
der Talpunkt 45 der sinusartigen Kennlinie 40 erreicht ist.
Bei Überschreitung des Minimums 45 steigt die erforderliche
Ausrückkraft wieder an, wobei der Ausrückweg im Bereich der
Zungenspitzen 4c derart gewählt ist, daß selbst bei Über
schreitung des Minimums 45 die Ausrückkraft nicht die am
Punkt 44 anstehende maximale Ausrückkraft überschreitet,
vorzugsweise unterhalb dieser bleibt. Es soll also der Punkt
46 nicht überschritten werden.
Die als Kraftsensor dienende Feder 13 hat einen Weg-Kraft-
Verlauf entsprechend der Linie 47 der Fig. 9. Diese Kennli
nie 47 entspricht derjenigen, welche erzeugt wird, wenn das
tellerfederartige Bauteil 13 aus der entspannten Lage in
seiner Konizität verändert wird, und zwar zwischen zwei
Schwenkauflagen, die einen radialen Abstand besitzen, der
dem radialen Abstand zwischen den Schwenkauflagen 11 und 14
entspricht. Wie die Kennlinie 47 zeigt, besitzt das tel
lerfederartige Bauteil 13 einen Federweg 48, über den die
von ihr erzeugte Axialkraft praktisch konstant bleibt. Die
in diesem Bereich 48 erzeugte Kraft ist dabei derart
gewählt, daß diese der im Punkt 44 der Fig. 8 anstehenden
Ausrückkraft der Kupplung zumindest annähernd entspricht.
Die von der Sensorfeder 13 aufzubringende Abstützkraft ist
gegenüber der dem Punkt 44 entsprechenden Kraft der Tel
lerfeder 4 entsprechend der Hebelübersetzung dieser Tel
lerfeder 4 verringert. Dieses Übersetzungsverhältnis liegt
in den meisten Fällen in der Größenordnung zwischen 1:3
bis 1:5, kann jedoch für manche Anwendungsfälle auch
größer oder kleiner sein.
Die erwähnte Tellerfederübersetzung entspricht dem Verhält
nis zwischen dem radialen Abstand der Schwenklagerung 5 zur
Abstützung 3a und dem radialen Abstand der Schwenklagerung
5 zum Anlagedurchmesser 4c, z. B. für ein Ausrücklager.
Die Einbaulage des tellerfederartigen Elements 13 in der
Reibungskupplung 1 ist derart gewählt, daß dieses im Bereich
der Schwenklagerung 5 einen axialen Federweg in Richtung der
Reibbeläge 7 durchfahren kann, der sowohl zumindest dem
axialen Nachstellweg der Druckscheibe 3 in Richtung der
Gegendruckplatte 6 entspricht, welcher infolge des Reibflä
chen- und Reibbelagverschleißes entsteht, als auch eine
zumindest annähernd konstante axiale Abstützkraft für die
Schwenklagerung 5 gewährleistet. Das bedeutet, daß der
lineare Bereich 48 der Kennlinie 47 zumindest eine Länge
haben sollte, die dem erwähnten Verschleißweg entspricht,
vorzugsweise größer als dieser Verschleißweg ist, da dadurch
auch Einbautoleranzen zumindest teilweise ausgeglichen
werden können.
Um einen praktisch gleichbleibenden bzw. definierten Frei
gabepunkt 44 der Reibbeläge 7 beim Ausrücken der Reibungs
kupplung 1 zu erhalten, kann eine sogenannte Doppelsegment
belagfederung zwischen den Reibbelägen 7 verwendet werden,
also eine Belagfederung, bei der paarweise einzelne Feder
segmente Rücken an Rücken vorgesehen sind, wobei die
einzelnen Paare von Segmenten eine gewisse axiale Vor
spannung relativ zueinander aufweisen können. Durch Vor
spannung der zwischen den Belägen vorgesehenen Federmittel
kann erzielt werden, daß die über die Betriebsdauer auf
tretenden Einbettungsverluste der Segmente in die Rückseite
der Beläge zumindest im wesentlichen ausgeglichen bzw.
kompensiert werden. Unter Einbettungsverlusten sind die
Verluste zu verstehen, welche durch Einarbeitung der
Segmente in die Rückseite der Beläge entstehen. Durch eine
entsprechende Begrenzung des axialen Federwegs zwischen den
beiden Reibbelägen 7 sowie durch eine definierte Vorspannung
der zwischen den Reibbelägen wirksamen Federung kann
weiterhin erzielt werden, daß beim Ausrücken der Reibungs
kupplung 1 die Druckplatte 3 über einen definierten Weg 43
durch die zwischen den Belägen vorgesehene Federung zurück
gedrängt wird. Um einen definierten Weg 43 zu erhalten, kann
der axiale Weg zwischen den Reibbelägen durch entsprechende
Anschläge sowohl in Entspannungsrichtung als auch in
Verspannungsrichtung der Belagfederung 10 begrenzt werden.
Als Belagfederungen können die in Verbindung mit der
vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise solche
eingesetzt werden, wie sie z. B. durch die Patentanmeldung
P 42 06 880.0, welche ausdrücklich zum Inhalt und Gegenstand
der vorliegenden Anmeldung hinzugenommen sei, bekannt
geworden sind.
In Fig. 10 zeigt die Linie 49 den Kraftbedarf zum Ausrücken
der Kupplung durch ein am Bereich 4c der Tellerfeder
angreifendes Ausrückelement, um die Druckplatte vom Punkt 41
zum Punkt 44 (Fig. 8) zu bewegen. Die Linie 49 zeigt weiter
hin den Weg der Zungenspitzen der Tellerfeder im Bereich 4c.
Um eine optimale Funktion der Reibungskupplung 1 bzw. der
einen automatischen Ausgleich des Belagverschleißes gewähr
leistenden Nachstellvorrichtung sicherzustellen, ist es
sinnvoll, daß - über den tatsächlich auftretenden Ausrück
kraftverlauf 49 gemäß Fig. 10 betrachtet - die zunächst
durch die Belagfederung 10 und die Sensorfeder 13 auf die
Tellerfeder 4 ausgeübten und sich addierenden Kräfte größer
sind als die von der Tellerfeder 4 auf die Auflage 11 ausge
übte Kraft. Auch nach dem Abheben der Druckscheibe 3 von den
Reibbelägen 7 soll dann die noch von der Sensorfeder 13 auf
die Tellerfeder 4 ausgeübte Kraft größer sein, zumindest
jedoch gleich groß, als die im Bereich 4c der Tellerfeder
zungenspitzen angreifende und sich entsprechend Fig. 10
über den Ausrückweg erforderliche und verändernde Ausrück
kraft (gemäß Linie 49). Die dabei von der Sensortellerfeder
13 auf die Auflage 11 ausgeübte Kraft soll weiterhin so
bemessen sein, daß ein Verdrehen des unter der Kraft der
Feder 26 stehenden Ringes 17 und damit eine axiale Ver
lagerung der Tellerfeder verhindert wird, zumindest annähernd
bis der der Einbaulage der Tellerfeder entsprechende Punkt
41 des ansteigenden Astes der Kennlinie 40 nicht über
schritten ist.
Die bisherige Betrachtung entspricht einer ganz bestimmten
Einbaulage der Tellerfeder 4, und es wurde noch kein
Verschleiß an den Reibbelägen 7 berücksichtigt.
Bei axialem Verschleiß, z. B. der Reibbeläge 7, verlagert
sich die Position der Druckscheibe 3 in Richtung der
Gegendruckplatte 6, wodurch eine Veränderung der Konizität
der Tellerfeder (die Zungenspitzen 4c wandern, vom Betra
chter aus gesehen, nach rechts) und somit auch eine Ver
änderung der von der Tellerfeder im eingerückten Zustand der
Reibungskupplung 1 aufgebrachten Anpreßkraft entsteht, und
zwar im Sinne einer Zunahme. Diese Veränderung bewirkt, daß
der Punkt 41 in Richtung Punkt 41′ wandert, und der Punkt 44
in Richtung des Punktes 44′. Durch diese Veränderung wird
das beim Ausrücken der Kupplung 1 ursprünglich vorhandene
Kräftegleichgewicht im Bereich der Schwenkauflage 11
zwischen der Betätigungstellerfeder 4 und der Sensorfeder 13
gestört. Die durch den Belagverschleiß verursachte Erhöhung
der Tellerfederanpreßkraft für die Druckscheibe 3 bewirkt
auch eine Verschiebung des Verlaufes der Ausrückkraft im
Sinne einer Zunahme. Der dadurch entstehende Ausrückkraft
verlauf ist in Fig. 10 durch die strichlierte Linie 50
dargestellt. Durch die Erhöhung des Ausrückkraftverlaufes
wird während des Ausrückvorganges der Reibungskupplung 1 die
von der Sensorfeder 13 auf die Tellerfeder 4 ausgeübte
Axialkraft überwunden, so daß die Sensorfeder 13 im Bereich
der Schwenklagerung 5 um einen axialen Weg nachgibt, der im
wesentlichen dem Verschleiß der Reibbeläge 7 entspricht.
Während dieser Durchfederungsphase der Sensorfeder 13 stützt
sich die Tellerfeder 4 am Beaufschlagungsbereich 3a der
Druckscheibe 3 ab, so daß die Tellerfeder 4 ihre Konizität
verändert und somit auch die in dieser gespeicherten Energie
bzw. das in dieser gespeicherte Drehmoment und demzufolge
auch die durch die Tellerfeder 4 auf die Schwenkauflage 11
bzw. die Sensorfeder 13 und auf die Druckscheibe 3 ausgeübte
Kraft. Diese Veränderung erfolgt, wie dies im Zusammenhang
mit Fig. 8 erkennbar ist im Sinne einer Verringerung der
von der Tellerfeder 4 auf die Druckplatte 3 aufgebrachten
Kräfte. Diese Veränderung findet solange statt, bis die von
der Tellerfeder 4 im Bereich der Schwenkauflage 11 auf die
Sensorfeder 13 ausgeübte Axialkraft im Gleichgewicht ist mit
der von der Sensorfeder 13 erzeugten Gegenkraft. Das
bedeutet, daß in dem Diagramm gemäß Fig. 8 die Punkte 41′
und 44′ wieder in Richtung der Punkte 41 und 44 wandern.
Nachdem dieses Gleichgewicht wieder hergestellt ist, kann
die Druckscheibe 66935 00070 552 001000280000000200012000285916682400040 0002004239291 00004 66816 3 wieder von den Reibbelägen 7 abheben.
Während dieser Nachstellphase des Verschleißes, während also
bei einem Ausrückvorgang der Reibungskupplung 1 die Sensor
feder 13 nachgibt, wird das Nachstellelement 17 der Nach
stellvorrichtung 16 durch die vorgespannte Feder 26 ver
dreht, wodurch auch die Schwenkauflage 12 entsprechend dem
Belagverschleiß nachwandert, und somit wieder eine spiel
freie Schwenklagerung 5 der Tellerfeder 4 gewährleistet ist.
Nach dem Nachstellvorgang entspricht der Ausrückkraftverlauf
wiederum der Linie 49 gemäß Fig. 10. Die Linien 50 und 51
der Fig. 10 repräsentieren den axialen Weg der Druckscheibe
3 bei einem Ausrückkraft-Weg-Verlauf entsprechend den Linien
49, 50.
Im Diagramm gemäß Fig. 11 ist der Kräfteverlauf über den
Ausrückweg der bei einem Ausrückvorgang auf das Gehäuse 2
bzw. auf die Tellerfeder 13 ausgeübten Kraft dargestellt,
wobei die Extremwerte gekappt wurden. Ausgehend von der
eingerückten Stellung gemäß Fig. 1 wirkt auf das Gehäuse 2
und somit auch auf die Druckscheibe 3 zunächst eine Kraft,
die dem Einbaupunkt 41 (Fig. 8) der Tellerfeder 4 ent
spricht. Während des Ausrückvorganges nimmt die durch die
Tellerfeder 4 auf das Gehäuse 2 bzw. die Schwenkauflage 12
ausgeübte Axialkraft entsprechend der Linie 52 der Fig. 11
ab, und zwar bis zu dem Punkt 53. Bei Überschreitung des
Punktes 53 in Ausrückrichtung würde bei einer konventionel
len Kupplung, bei der die Tellerfeder axial fest am Gehäuse
schwenkbar gelagert ist, also die Schwenkauflage 11 axial
unnachgiebig mit dem Gehäuse 2 verbunden wäre, eine axiale
Richtungsumkehrung der Krafteinwirkung durch die Tellerfeder
4 auf das Gehäuse 2 auf radialer Höhe der Schwenklagerung 5
stattfinden. Bei der erfindungsgemäßen Kupplung wird im
Bereich der Schwenklagerung 5 die durch die axiale Umkehrung
der durch die Tellerfeder 4 im Bereich der Schwenklagerung
5 erzeugte Kraft durch die Sensorfeder 13 abgefangen. Bei
Erreichen des Punktes 54 hebt die Tellerfeder 4 von dem
Beaufschlagungsbereich 3a der Druckscheibe 3 ab. Bis zumin
dest zu diesem Punkt 54 wird der Ausrückvorgang der Rei
bungskupplung 1 durch die von der Belagfederung 10 aufge
brachte Axialkraft unterstützt, weil sie entgegen der
Tellerfederkraft wirkt. Die von der Belagfederung 10 aufge
brachte Kraft nimmt dabei mit zunehmendem Ausrückweg im
Bereich 4c der Zungenspitzen bzw. mit zunehmendem axialem
Ausrückhub der Druckscheibe 3 ab. Die Linie 52 stellt also
eine resultierende der über den Ausrückvorgang betrachteten,
einerseits im Zungenspitzenbereich 4 c einwirkenden Ausrück
kraft und andererseits der im radialen Bereich 3a auf die
Tellerfeder 4 durch die Belagfederung 10 ausgeübten Axial
kraft dar. Bei Überschreitung des Punktes 54 in Ausrückrich
tung wird die von der Tellerfeder 4 auf die Schwenkauflage
11 ausgeübte Axialkraft durch die von der Sensortellerfeder
13 aufgebrachte Gegenkraft abgefangen, wobei diese beiden
Kräfte zumindest nach Entlastung der Reibbeläge 7 durch die
Druckscheibe 3 im Gleichgewicht sind und bei Fortsetzung des
Ausrückvorganges die von der Sensorfeder 13 im Bereich der
Schwenklagerung 5 aufgebrachte Axialkraft vorzugsweise etwas
größer wird als die anstehende Ausrückkraft. Der Teilbereich
55 der Kennlinie 52 des Diagramms gemäß Fig. 11 zeigt, daß
mit zunehmendem Ausrückweg die Ausrückkraft bzw. die von der
Tellerfeder 4 auf die Schwenkauflage 11 ausgeübte Kraft
kleiner wird gegenüber der am Punkt 54 anstehenden Ausrück
kraft. Die strichlierte Linie 56 entspricht einem Zustand
der Reibungskupplung 1, bei dem im Bereich der Reibbeläge 7
ein Verschleiß aufgetreten ist, jedoch noch keine Nach
stellung im Bereich der Schwenklagerung 5 erfolgt ist. Auch
hier ist erkennbar, daß die durch den Verschleiß verursachte
Anderung der Einbaulage der Tellerfeder 4 eine Erhöhung der
auf das Gehäuse 2 und auf die Schwenkauflage 11 bzw. auf die
Sensorfeder 13 ausgeübten Kräfte bewirkt. Dies hat ins
besondere zur Folge, daß der Punkt 54 in Richtung des
Punktes 54′ wandert, was bewirkt, daß beim erneuten Ausrück
vorgang der Reibungskupplung 1 die von der Tellerfeder 4 auf
die Sensorfeder 13 im Bereich der Schwenkauflage 11 ausge
übte Axialkraft größer ist als die Gegenkraft der Sensorfe
der 13, wodurch der bereits beschriebene Nachstellvorgang
durch axiales Ausfedern der Sensorfeder 13 erfolgt. Durch
den durch die Feder 26 bewirkten Nachstellvorgang, also
durch die Verdrehung des Ringes 17 und die axiale Ver
lagerung der Auflage 12 wird der Punkt 54′ wieder in
Richtung des Punktes 54 verlagert, wodurch der gewünschte
Gleichgewichtszustand im Bereich der Schwenkauflagerung 5
zwischen der Tellerfeder 4 und der Sensorfeder 13 wieder
hergestellt ist.
In der Praxis findet die beschriebene Nachstellung konti
nuierlich bzw. in sehr kleinen Schritten statt, so daß die
zum besseren Verständnis der Erfindung in den Diagrammen
dargestellten großen Punkteverschiebungen und Kennlinienver
schiebungen normalerweise nicht auftreten.
Es können über die Betriebszeit der Reibungskupplung 1 sich
einige Funktionsparameter bzw. Betriebspunkte verändern. So
kann zum Beispiel durch eine unsachgemäße Betätigung der
Reibungskupplung 1 eine Überhitzung der Belagfederung 10
erfolgen, die ein Setzen, also eine Verringerung der axialen
Federung der Belagfederung bzw. Belagsegmente 10 zur Folge
haben kann. Durch eine entsprechende Auslegung der Kennlinie
40 der Tellerfeder 4 und entsprechende Anpassung des Ver
laufes 47 der Sensorfeder 13 kann jedoch eine betriebs
sichere Funktion der Reibungskupplung gewährleistet werden.
Ein axiales Setzen der Belagfederung 10 hätte lediglich zur
Folge, daß die Tellerfeder 4 eine gegenüber der in Fig. 1
dargestellten Lage durchgedrücktere Lage einnehmen würde,
wobei die von der Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe ausge
übte Anpreßkraft etwas geringer wäre, wie dies im Zusammen
hang mit der Kennlinie 40 gemäß Fig. 8 erkennbar ist.
Weiterhin würde eine entsprechende axiale Verformung der
Sensorfeder 13 und damit eine entsprechende axiale Verla
gerung der Schwenkauflage 11 erfolgen.
Gemäß einem weiteren erfinderischen Gedanken kann die auf
die Betätigungstellerfeder 4 einwirkende resultierende
Abstützkraft mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge 7
ansteigen. Der Anstieg kann dabei auf einen Teilbereich des
insgesamt maximal zugelassenen Verschleißweges der Reibbelä
ge 7 begrenzt sein. Der Anstieg der Abstützkraft für die
Betätigungstellerfeder 4 kann dabei durch entsprechende
Auslegung der Sensorfeder 13 erfolgen. In Fig. 9 ist
strichliert und mit dem Bezugszeichen 47a gekennzeichnet ein
entsprechender Kennlinienverlauf über den Bereich 48 darge
stellt. Durch einen Anstieg der Abstützkraft für die Betäti
gungstellerfeder 4 mit zunehmendem Verschleiß kann ein
Anpreßkraftabfall der Betätigungstellerfeder 4 für die
Druckplatte 3, bedingt durch eine Abnahme der Belagfederung,
z. B. durch Einbettung der Segmente in die Beläge, zumindest
teilweise kompensiert werden. Besonders vorteilhaft kann es
dabei sein, wenn die Abstützkraft für die Betätigungsteller
feder 4 proportional zum Setzen der Belagfederung bzw.
oportional zur Segmenteinbettung in die Beläge ansteigt.
Dies bedeutet, daß mit Verringerung der Scheibendicke im
Bereich der Beläge, also Verkleinerung des Abstandes
zwischen den Reibflächen der Beläge infolge der Segment
einbettung und/oder eines Setzens der Belagfederung und/oder
des Belagverschleißes, die erwähnte Abstützkraft ansteigen
soll. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Kraft
anstieg derart erfolgt, daß dieser über einen ersten
Teilbereich größer ist als in einem sich daran anschließen
den zweiten Teilbereich, wobei die beiden Teilbereiche sich
innerhalb des Bereiches 48 gemäß Fig. 9 befinden. Letztere
Auslegung ist vorteilhaft, weil der größte Teil der er
wähnten Einbettung zwischen den Federsegmenten und den
Belägen hauptsächlich innerhalb eines gegenüber der gesamten
Lebensdauer der Reibungskupplung geringen Zeitraumes erfolgt
und danach die Verhältnisse zwischen den Federsegmenten und
den Reibbelägen sich praktisch stabilisieren. Das bedeutet,
daß ab einer bestimmten Einbettung keine wesentliche
Änderung bezüglich der Einbettung mehr stattfindet. Ein
Anstieg der Abstützkraft für die Betätigungstellerfeder kann
auch über wenigstens einen Teil des Abriebverschleißes der
Reibbeläge erfolgen.
Bei der vorangegangenen Beschreibung des Nachstellvorganges
zum Ausgleich des Reibbelagverschleißes wurden die durch die
Blattfeder 9 eventuell aufgebrachten Axialkräfte nicht
berücksichtigt. Bei einer Vorspannung der Blattfedern 9 im
Sinne eines Abhubes der Druckscheibe 3 von dem entsprechen
den Reibbelag 7, also im Sinne einer Anpressung der Druck
scheibe 3 gegen die Tellerfeder 4 findet eine Unterstützung
des Ausrückvorganges statt. Es überlagert sich die von den
Blattfedern 9 aufgebrachte Axialkraft mit den von der
Sensorfeder 13 und der Tellerfeder 4 aufgebrachten Kräften
sowie mit der Ausrückkraft. Dies wurde des besseren Ver
ständnisses wegen bei der Beschreibung der Diagramme gemäß
den Fig. 8 bis 11 bisher nicht berücksichtigt. Die die
Betätigungstellerfeder 4 im ausgerückten Zustand der Rei
bungskupplung 1 gegen die deckelseitige Abwälzauflage 12
beaufschlagende Gesamtkraft ergibt sich durch Addition der
Kräfte, welche hauptsächlich durch die Blattfederelemente 9,
durch die Sensorfeder 13 und durch die vorhandene Ausrück
kraft auf die Betätigungstellerfeder 4 ausgeübt werden. Die
Blattfederelemente 9 können dabei derart zwischen dem Deckel
2 und der Druckplatte 3 verbaut sein, daß mit zunehmendem
Verschleiß der Reibbeläge 7 die durch die Blattfedern 9 auf
die Betätigungstellerfeder 4 ausgeübte Axialkraft größer
wird. So kann z. B. über den Weg 48 gemäß Fig. 9 und somit
auch über den Verschleißausgleichsweg der Nachstellvor
kehrung 16 die von den Blattfedern 9 aufgebrachte axiale
Kraft einen Verlauf gemäß der Linie 47b aufweisen. Aus Fig.
9 ist auch zu entnehmen, daß mit zunehmender Durchfederung
der Sensorfeder 13 die von den Blattfedern 9 auf die
Druckplatte 3 ausgeübte Rückstellkraft, welche auch auf die
Betätigungstellerfeder 4 wirkt, zunimmt. Durch Addition des
Kraftverlaufes gemäß den Kennlinien 47b und der Tellerfeder
kennlinie ergibt sich der resultierende Kraftverlauf,
welcher axial auf die Tellerfeder 4 einwirkt, und zwar im
Sinne eines Andrückens der Tellerfeder 4 gegen die deckel
seitige Schwenkauflage 12. Um einen Verlauf gemäß der Linie
47a zu erhalten, wobei zu Beginn des Verstellbereiches 47d
zunächst ein anfänglicher Kraftanstieg vorhanden ist, der in
einen etwa konstanten Kraftbereich übergeht, ist es zweckmä
ßig, die Sensortellerfeder derart auszulegen, daß sie einen
Kennlinienverlauf entsprechend der Linie 47c der Fig. 9
aufweist. Durch Addition des Kraftverlaufes gemäß Linie 47c
und des Kraftverlaufes gemäß der Linie 47b ergibt sich dann
der Kraftverlauf gemäß Linie 47a. Es kann also durch eine
entsprechende Vorspannung der Blattfedern 9 die von der
Sensorfeder aufzubringende Abstützkraft bzw. der Abstütz
kraftverlauf reduziert werden. Durch entsprechende Ausge
staltung und Anordnung der Blattfederelemente 9 kann
ebenfalls eine Abnahme der Belagfederung und/oder eine
Einbettung der Belagfedersegmente in die Beläge zumindest
teilweise kompensiert werden. Es kann also dadurch gewähr
leistet werden, daß die Tellerfeder 4 im wesentlichen den
gleichen Betriebspunkt bzw. den gleichen Betriebsbereich
beibehält, so daß die Tellerfeder 4 über die Lebensdauer der
Reibungskupplung im wesentlichen eine zumindest annähernd
konstante Anpreßkraft auf die Druckplatte 3 ausübt. Weiter
hin muß bei der Auslegung der Reibungskupplung, insbesondere
der Sensorfeder 13 und/oder der Blattfedern 9, die durch die
auf das Nachstellelement 17 einwirkenden Nachstellfedern 26
und/oder 26a erzeugte resultierende Axialkraft, welche der
Sensorfeder 13 und/oder den Blattfedern 9 entgegenwirkt,
berücksichtigt werden.
Bei einer Auslegung der Reibungskupplung 1 mit vorgespannten
Blattfedern 9 muß noch berücksichtigt werden, daß durch die
Vorspannung der Blattfedern 9 die von der Druckplatte 3 auf
die Reibbeläge 7 ausgeübte Axialkraft beeinflußt wird. Das
bedeutet also, daß bei einer Vorspannung der Blattfedern 9
in Richtung der Betätigungstellerfeder 4 die von der
Tellerfeder 4 aufgebrachte Anpreßkraft um die Vorspannkraft
der Blattfedern 9 verringert ist. Es bildet sich also bei
einer derartigen Reibungskupplung 1 ein resultierender
Anpreßkraftverlauf für die Druckplatte 3 bzw. für die
Reibbeläge 7, der sich durch Überlagerung des Anpreßkraft
verlaufes der Tellerfeder 4 mit dem Verspannungsverlauf der
Blattfedern 9 ergibt. Unter der Annahme, daß - über den
Betriebsbereich der Reibungskupplung 1 betrachtet - die
Kennlinie 40 gemäß Fig. 8 den resultierenden Kraftverlauf
aus Betätigungstellerfeder 4 und vorgespannten Blattfedern
9 im Neuzustand der Reibungskupplung 1 darstellt, sich mit
Verringerung des Abstandes zwischen der Druckplatte 3 und
der Gegendruckplatte 6 infolge von Belagverschleiß eine
Verschiebung des resultierenden Verlaufes im Sinne einer
Reduzierung ergeben würde. In Fig. 8 ist strichliert eine
Linie 40a dargestellt, die beispielsweise einem Gesamtbelag
verschleiß von 1,5 mm entspricht. Durch diese über die
Lebensdauer der Reibungskupplung auftretende Verschiebung
der Linie 40 in Richtung der Linie 40a verringert sich die
beim Ausrücken der Reibungskupplung 1 durch die Tellerfeder
4 auf die Sensorfeder 13 ausgeübte Axialkraft, und zwar
aufgrund des mit zunehmendem Verschleiß durch die Blatt
federn 9 auf die Tellerfeder 4 ausgeübten Gegenmomentes.
Dieses Gegenmoment ist aufgrund des radialen Abstandes
zwischen der Schwenklagerung 5 und dem Beaufschlagungsdurch
messer 3a zwischen Betätigungstellerfeder 4 und Druckplatte
3 vorhanden.
Die in den Fig. 12 und 13 dargestellte Reibungskupplung
101 unterscheidet sich im wesentlichen gegenüber der in den
Fig. 1 und 2 dargestellten Reibungskupplung 1 dadurch,
daß der Nachstellring 117 durch Schraubenfedern 126 in
Umfangsrichtung belastet ist. Bezüglich seiner Funktion und
Wirkungsweise bezüglich des Verschleißausgleiches der
Reibbeläge entspricht der Nachstellring 117 dem Nachstell
ring 17 gemäß den Fig. 2 bis 4. Bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel sind drei Schraubenfedern 126 vor
gesehen, die über den Umfang gleichmäßig verteilt und
zwischen Kupplungsgehäuse 2 und Nachstellring 117 vor
gespannt sind.
Wie insbesondere aus Fig. 14 hervorgeht, besitzt der
Nachstellring 117 am Innenumfang radiale Vorsprünge bzw.
Abstufungen 127, an denen sich die bogenförmig angeordneten
Schraubenfedern 126 mit einem ihrer Enden zur Beaufschlagung
des Nachstellringes 117 in Umfangsrichtung abstützen können.
Die anderen Endbereiche der Federn 126 stützen sich an vom
Kupplungsgehäuse 2 getragenen Anschlägen 128 ab. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Anschläge 128
durch schraubenähnliche Verbindungselemente gebildet, welche
mit dem Deckel 2 verbunden sind. Diese Anschläge 128 können
jedoch auch durch axiale Anformungen, die einteilig mit dem
Kupplungsgehäuse 2 ausgestaltet sind, gebildet sein. So
können z. B. die Anschläge 128 durch aus einem Blechgehäuse
2 axial herausgeformte Anprägungen oder Laschen gebildet
sein. Wie insbesondere aus den Fig. 13 und 14 zu entneh
men ist, kann der Ring 117 am Innenumfang derart ausgebildet
werden, daß zumindest im wesentlichen im Bereich der
Erstreckung der Federn 126 und vorzugsweise auch über den
zur Nachstellung des Verschleißes erforderlichen Verdrehwin
kel des Ringes 117 bzw. über den Entspannungsweg der Federn
126 eine Führung 129 vorhanden ist, die eine axiale Halte
rung und radiale Abstützung der Federn 126 gewährleistet.
Die Federführungen 129 sind bei dem dargestellten Aus
führungsbeispiel durch, im Querschnitt betrachtet, im
wesentlichen halbkreisartig ausgebildete Vertiefungen
gebildet, deren Begrenzungsflächen im wesentlichen an den
Querschnitt der Schraubenfedern 126 angepaßt sind.
Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, daß bei
drehender Reibungskupplung eine einwandfreie Führung der
Federn 126 gegeben ist, so daß diese axial nicht ausweichen
können. Zur zusätzlichen Sicherung der Schraubenfedern 126
kann, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist, der Deckel 2 an
seinem radial inneren Randbereich axiale Anformungen 130
besitzen, welche die Federn 126 in Achsrichtung überlappen.
Anstatt einzelner Anformungen 130 kann der Deckel 2 auch
einen über den Umfang durchlaufenden und axialen Innenrand
130 besitzen. Der Innenrand 130 kann zur Begrenzung der
Entspannung der Tellerfeder 4 dienen.
Eine Führung der Nachstellfedern 126 gemäß den Fig. 12
bis 14 hat den Vorteil, daß bei sich drehender Kupplungs
einheit 1 die Einzelwindungen der Federn 126 sich unter
Fliehkrafteinwirkung an dem Nachstellring 117 radial
abstützen können, wobei die von den Federn 126 in Umfangs
richtung aufgebrachten Verstellkräfte infolge der zwischen
den Federwindungen und dem Nachstellring 117 erzeugten
Reibwiderstände verringert oder gar vollständig aufgehoben
werden. Die Federn 126 können sich also bei Rotation der
Reibungskupplung 101 (infolge der die Federwirkung unter
drückenden Reibkräfte) praktisch starr verhalten. Dadurch
kann erzielt werden, daß wenigstens bei Drehzahlen oberhalb
der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine der Nachstell
ring 117 nicht durch die Federn 126 verdreht werden kann.
Dadurch kann erzielt werden, daß ein Ausgleich des Reibbe
lagverschleißes nur bei Betätigung der Reibungskupplung 101
bei Leerlaufdrehzahl bzw. zumindest annähernd bei Leerlauf
drehzahl stattfindet. Die Blockierung des Nachstellringes
117 kann jedoch auch derart erfolgen, daß nur bei still
stehender Brennkraftmaschine, also sich nicht drehender
Reibungskupplung 101 eine Nachstellung aufgrund des Belag
verschleißes stattfinden kann.
Eine Blockierung des Nachstellvorganges bei Rotation der
Reibungskupplung 1 bzw. bei Überschreitung einer bestimmten
Drehzahl kann auch bei einer Ausführungsform gemäß den
Fig. 1 und 2 von Vorteil sein. Hierfür können beispiels
weise am Gehäuse 2 Mittel vorgesehen werden, die unter
Fliehkrafteinwirkung am Nachstellelement 17 eine Verdreh
sicherung bewirken, und zwar entgegen der durch die Schen
kelfeder 26 und/oder 26a erzeugten Verstellkraft. Die
Blockiermittel können dabei durch mindestens ein unter
Fliehkrafteinwirkung radial nach außen drängbares Gewicht
gebildet sein, das sich beispielsweise am Innenrand des
Ringes 17 abstützt und dort eine Reibung erzeugen kann, die
am Ring 17 ein Haltemoment hervorruft, das größer ist als
das von den Verstellfedern auf den Ring 17 ausgeübte
Verdrehmoment.
Zur radialen Abstützung zumindest eines Teilbereiches der
Erstreckung der Federn 126 können auch vom Gehäuse 2 getra
gene Abstützmittel vorgesehen werden. Diese Abstützmittel
können bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 12 und 13
mit den Anschlägen 128 einteilig ausgebildet sein. Hierfür
können die Anschläge 128 winkelförmig ausgebildet sein, so
daß sie jeweils einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden
Bereich besitzen, der sich zumindest über einen Teilab
schnitt der Erstreckung einer Feder 126 in diese hineiner
streckt. Dadurch kann zumindest ein Teil der Federwindungen
geführt und zumindest in radialer Richtung abgestützt
werden.
Wie aus Fig. 13 zu entnehmen ist, ist der in Fig. 2
vorgesehene Drahtring 11 entfallen und durch im Zungen
spitzenbereich der Sensorfeder 113 angebrachte Anformungen
111 ersetzt worden. Hierfür sind die Zungen 113c im Bereich
ihrer Spitzen auf ihrer der Betätigungstellerfeder 4 zuge
wandten Seite ballig ausgebildet.
In den Fig. 15 bis 17 ist eine weitere Ausführungs
variante einer erfindungsgemäßen Verschleißnachstellung
dargestellt, bei der anstatt eines ringförmigen Nachstell
ringes einzelne Nachstellelemente 217 verwendet sind. Diese
Nachstellelemente sind über den Umfang des Deckels 202
gleichmäßig verteilt. Die Nachstellelemente 217 sind durch
knopf- bzw. scheibenförmige Bauteile gebildet, die eine sich
in Umfangsrichtung erstreckende und axial ansteigende
Auflauframpe 218 besitzen. Die ringförmigen Nachstell
elemente 217 besitzen eine zentrale Ausnehmung bzw. Bohrung
219, durch welche sich die vom Deckel getragenen axialen
stiftartigen Ansätze 215a erstrecken, so daß die ringförmi
gen Nachstellelemente 218 drehbar auf diesen Ansätzen 215a
gelagert sind. Am Deckel 202 sind Anprägungen 225 vor
gesehen, welche Gegenauflauframpen 224 für die Rampen 218
bilden. Zwischen einem Nachstellelement 217 und dem Deckel
202 ist ein Federelement 226 verspannt, welches das Nach
stellelement 217 in die eine Nachstellung bewirkende
Drehrichtung beaufschlagt. Das Federelement 226 kann sich,
wie aus Fig. 15 hervorgeht, um einen axialen Ansatz 215a
erstrecken, also schraubenfederähnlich ausgebildet sein. An
den Endbereichen einer Feder 226 sind Anformungen, wie z. B.
Abbiegungen bzw. Schenkel vorgesehen zur Abstützung des
einen Federendes am Gehäuse 202 und des anderen Federendes
an dem entsprechenden Nachstellelement 217. Bei einer
axialen Verlagerung der Tellerfeder 204 bzw. der Sensorfeder
213 im Bereich der Schwenkauflage 205 werden die Nachstell
elemente 218 verdreht und die Verlagerung durch Auflaufen
der Rampen 218 an den Rampen 224 ausgeglichen.
Die axiale Abstützung der Sensortellerfeder 213 am Gehäuse
202 erfolgt mittels Laschen 214, die aus dem axial ver
laufenden Bereich des Gehäuses 202 herausgeformt und radial
nach innen unter die äußeren Bereiche der Sensorfeder 213
gedrängt wurden.
Die ringförmigen Nachstellelemente 218 haben den Vorteil,
daß diese weitgehend fliehkraftunabhängig bezüglich ihrer
Nachstellwirkung ausgebildet werden können.
Anstatt der in Fig. 14 dargestellten rotierenden bzw. sich
verdrehenden Nachstellelemente 217 könnten auch einzelne
keilartige Nachstellelemente verwendet werden, die in
radialer und/oder in Umfangsrichtung zur Verschleißnachstel
lung verlagerbar sind. Diese keilartigen Nachstellelemente
können eine längliche Ausnehmung aufweisen, durch welche
sich ein axialer Ansatz 215a zur Führung des entsprechenden
Nachstellelementes erstrecken kann. Die keilförmigen
Nachstellelemente können aufgrund der auf sie einwirkenden
Fliehkraft nachstellend wirken. Es können jedoch auch
Kraftspeicher vorgesehen werden, die die keilförmigen Nach
stellelemente in Nachstellrichtung beaufschlagen. Zur
einwandfreien Führung der keilartigen Nachstellelemente kann
das Gehäuse 202 Anformungen besitzen. Die gegenüber einer
zur Rotationsachse der Reibungskupplung senkrecht ver
laufenden Ebene mit einem bestimmten Auflaufwinkel ver
laufenden Keilflächen der Nachstellelemente können gehäuse
seitig und/oder auf der Seite der Betätigungstellerfeder
vorgesehen werden. Bei Verwendung von derartigen keilförmi
gen Einzelelementen ist es zweckmäßig, diese aus einem
leichten Werkstoff herzustellen, um die auf sie einwirkenden
Fliehkräfte auf ein Minimum zu reduzieren.
Die Werkstoffpaarung zwischen den die Nachstellrampen
bildenden Bauteilen ist vorzugsweise derart gewählt, daß
über die Betriebsdauer der Reibungskupplung keine, eine
Nachstellung verhindernde Haftung zwischen den Auflauframpen
und Gegenauflauframpen auftreten kann. Um eine solche
Haftung zu vermeiden, kann wenigstens eines dieser Bauteile
mit einer Beschichtung zumindest im Bereich der Rampen oder
Gegenrampen versehen sein. Durch derartige Beschichtungen
kann insbesondere Korrosion bei Verwendung zweier metalli
scher Bauteile vermieden werden. Ein Haften bzw. Festkleben
zwischen den die Nachstellrampen bildenden Bauteilen kann
weiterhin dadurch vermieden werden, daß die sich aneinander
abstützenden und die Rampen sowie Gegenrampen bildenden
Bauteile aus einem Material mit unterschiedlichem Aus
dehnungskoeffizienten hergestellt sind, so daß infolge der
während des Betriebes der Reibungskupplung auftretenden
Temperaturschwankungen die sich in Kontakt befindlichen
Flächen, welche Nachstellrampen bilden, relativ zueinander
eine Bewegung vollführen. Dadurch werden die die Auflaufram
pen und Gegenauflauframpen bildenden Bauteile relativ
zueinander stets beweglich gehalten. Es kann also ein Haften
bzw. Festkleben zwischen diesen Teilen nicht erfolgen, da
durch die unterschiedlichen Ausdehnungen diese Teile stets
voneinander wieder losgebrochen bzw. gelöst werden. Ein
Lösen der Nachstellrampen kann auch dadurch erzielt werden,
daß aufgrund unterschiedlicher Festigkeit und/oder Aus
bildung der Teile die auf diese Teile einwirkenden Flieh
kräfte unterschiedliche Dehnungen bzw. Bewegungen ver
ursachen, die wiederum ein Haften bzw. Festkleben der Teile
vermeiden.
Um eine Haftverbindung zwischen Auflauframpen und Gegenauf
lauframpen zu vermeiden, kann auch zumindest eine Vorkehrung
vorgesehen werden, die beim Ausrücken der Reibungskupplung
bzw. bei Verschleißnachstellung eine Axialkraft auf das bzw.
die Nachstellelemente ausübt. Hierfür kann das Nachstellele
ment 17, 117 mit einem Bauteil axial gekoppelt werden, das
Bereiche besitzt, die bei auftretendem Verschleiß sich axial
verlagern. Diese Koppelung kann insbesondere im Bereich der
Schwenklagerung 5 erfolgen, und zwar mit der Betätigungstel
lerfeder 4 und/oder der Sensorfeder 13.
Im Diagramm gemäß Fig. 18 ist eine Anpreßtellerfederkennli
nie 340 dargestellt, die einen Talpunkt bzw. ein Minimum 345
besitzt, in dem die von der Anpreßtellerfeder aufgebrachte
Kraft verhältnismäßig gering ist (ca. 450 Nm). Das Maximum
der Tellerfeder mit der Weg-Kraft-Kennlinie 340 liegt in der
Größenordnung von 7600 Nm. Die Kennlinie 340 wird durch
Verformung einer Tellerfeder zwischen zwei radial beabstan
deten Abstützungen erzeugt, und zwar, wie dies in Verbindung
mit der Kennlinie 40 gemäß Fig. 8 und im Zusammenhang mit
der Tellerfeder 4 beschrieben wurde.
Die Tellerfederkennlinie 340 kann mit einer Belagfederkenn
linie 342 kombiniert werden. Wie aus Fig. 18 zu entnehmen
ist, ist der Weg-Kraft-Verlauf der Belagfedersegmentkenn
linie 342 an die Anpreßtellerfederkennlinie 340 angenähert
bzw. die beiden Kennlinien verlaufen nur in einem geringen
Abstand voneinander, so daß die entsprechende Reibungskupp
lung mit einer sehr geringen Kraft betätigt werden kann. Im
Wirkbereich der Belagfederung ergibt sich die theoretische
Ausrückkraft aus der Differenz zweier vertikal übereinander
liegender Punkte der Linien 340 und 342. Eine solche Diffe
renz ist mit 360 gekennzeichnet. Die tatsächlich erforderli
che Ausrückkraft verringert sich um die entsprechende
Hebelübersetzung der Betätigungselemente, wie z. B. Tellerfe
derzungen. Dies wurde ebenfalls in Verbindung mit der
Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 sowie den Diagram
men gemäß den Fig. 8 bis 11 beschrieben.
In Fig. 18 ist strichliert eine weitere Betätigungstel
lerfederkennlinie 440 dargestellt, welche ein Minimum bzw.
einen Talpunkt 445 besitzt, in dem die von der Tellerfeder
aufgebrachte Kraft negativ ist, also nicht in Einrück
richtung der entsprechenden Reibungskupplung, sondern in
Ausrückrichtung wirkt. Dies bedeutet, daß bei Überschreitung
des Punktes 461 während der Ausrückphase die Reibungskupp
lung selbsttätig offen bleibt. Der Tellerfederkennlinie 440
kann eine Belagfederungskennlinie entsprechend der Linie 442
zugeordnet werden, um minimale Ausrückkräfte zu erhalten,
ist ein möglichst paralleler Verlauf der Belagfederkennlinie
442 zur Tellerfederkennlinie 440 anzustreben.
In Fig. 19 ist der zum Ausrücken der entsprechenden Rei
bungskupplung auf die Betätigungshebel, wie die Tellerfeder
zungen, aufzubringende Ausrückkraftverlauf über den Aus
rückweg für die zugeordneten Kennlinien 340 und 342 bzw. 440
und 442 dargestellt. Wie ersichtlich ist, ist der Ausrück
kraftverlauf 349, der den Kennlinien 340, 342 zugeordnet
ist, stets im positiven Kraftbereich, das bedeutet, daß, um
die Kupplung im ausgerückten Zustand zu halten, stets eine
Kraft in Ausrückrichtung erforderlich ist. Der Ausrückkraft
verlauf 449, der den Kennlinien 440 und 442 zugeordnet ist,
besitzt einen Teilbereich 449a, in dem die Ausrückkraft
zunächst abnimmt und dann vom positiven in den negativen
Kraftbereich übergeht, so daß die entsprechende Reibungs
kupplung im ausgerückten Zustand keine Haltekraft benötigt.
Bei der in den Fig. 20, 20a und 21 dargestellten Ausfüh
rungsform einer Reibungskupplung 501 ist die Sensortellerfe
der 513 am Kupplungsdeckel 502 axial über eine bajonett
artige Verbindung 514 abgestützt. Hierfür besitzt die
Sensorfeder 513 radial sich vom Außenumfang des ringförmigen
Grundkörpers 513b erstreckende Laschen 513d, die sich an
radialen Bereichen 502a, in Form von aus dem Deckelmaterial
herausgeformten Laschen, axial abstützen. Die Deckellaschen
502a sind aus dem im wesentlichen axial verlaufenden
Randbereich 502b des Deckels herausgeformt, wobei es zweckmä
ßig ist, wenn hierfür die Laschen 502a zumindest teilweise
durch einen Freischnitt 502c oder 502d aus dem Deckelmateri
al zunächst herausgeformt sind. Durch zumindest teilweises
Umschneiden der Laschen 502a können diese in ihre Soll
position leichter verformt werden. Wie insbesondere aus
Fig. 21 zu entnehmen ist, sind die Laschen 502a und die
Ausleger bzw. Zungen 513d derart aufeinander abgestimmt, daß
eine Zentrierung der Sensorfeder 513 gegenüber dem Deckel
502 erfolgen kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzen die Laschen 502a hierfür eine kleine axiale
Abstufung 502e.
Um eine einwandfreie Positionierung der Sensorfeder 513 ge
genüber dem Gehäuse 502 während der Herstellung der bajo
nettartigen Verriegelungsverbindung 514 zu gewährleisten,
sind wenigstens drei vorzugsweise über den Umfang des
Deckels 502 gleichmäßig verteilte Laschen 502a in Bezug auf
die anderen Deckelbereiche derart abgestimmt, daß nach einer
definierten Relativverdrehung zwischen der Sensorfeder 513
und dem Deckel 502 die entsprechenden Ausleger 513d an einem
Umfangsanschlag 502f zur Anlage kommen und somit eine
weitere Relativverdrehung zwischen Sensorfeder 513 und
Deckel 502 vermieden wird. Der Anschlag 502f ist bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel, wie dies insbesondere aus
Fig. 20a hervorgeht, durch einen axialen Absatz des Deckels
502 gebildet. Aus Fig. 20a geht weiterhin hervor, daß
wenigstens einzelne, vorzugsweise drei Laschen 502a eine
weitere Verdrehbegrenzung 502g zwischen dem Deckel 502 und
den Zungen 513d der Sensorfeder 513 bilden. Bei dem darge
stellten Beispiel bilden die gleichen Laschen 502a die
Verdrehsicherungen 502f und 502g für beide Drehrichtungen.
Die eine Entriegelung zwischen der Sensorfeder 513 und dem
Deckel 502 vermeidenden Anschläge 502g sind durch axiale, in
radialer Richtung verlaufende Abkantungen der Zungen 502a
gebildet. Durch die Umfangsanschläge 502f und 502g ist eine
definierte Positionierung in Umfangsrichtung der Sensorfeder
513 gegenüber dem Deckel 502 gegeben. Zur Herstellung der
Verriegelungsverbindung 514 wird die Sensorfeder 513 axial
in Richtung des Deckels 502 verspannt, so daß die Zungen
513d axial in die Freischnitte 502c und 502d eintauchen und
axial über die Deckelabstützungen 502a zu liegen kommen.
Danach können der Deckel 502 und die Sensorfeder 513 relativ
zueinander verdreht werden, bis einige der Zungen 513d an
den Verdrehbegrenzungen 502f zur Anlage kommen. Daraufhin
erfolgt eine teilweise Entspannung der Sensorfeder 513, so
daß einige der Zungen 513d, in Umfangsrichtung betrachtet,
zwischen die entsprechenden Anschläge 502f und 502g zu
liegen kommen und alle Zungen 513d an den deckelseitigen
Abstützungen 502a auflagern. Durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung der bajonettartigen Verriegelung 514 wird
gewährleistet, daß bei der Montage der Reibungskupplung 1
die Zungen 513d nicht neben den deckelseitigen Auflagen 502a
zu liegen kommen.
Bei den bisher dargestellten Ausführungsbeispielen ist der
die eigentliche Federkraft der Sensorfeder 513 aufbringende
kreisringförmige Grundkörper, z. B. 513b, radial außerhalb
des Beaufschlagungsbereiches bzw. Abstützbereiches zwischen
Druckplatte und Betätigungstellerfeder vorgesehen. Für
manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein,
wenn der kreisringförmige Grundkörper der Sensortellerfeder
radial innerhalb des Beaufschlagungsdurchmessers zwischen
Druckplatte und Betätigungstellerfeder vorgesehen ist. Das
bedeutet also für eine Ausführungsform gemäß den Fig. 1
und 2, daß der die axiale Verspannkraft der Sensorfeder 13
aufbringende Grundkörper 13b radial innerhalb des Beauf
schlagungsbereiches 3a zwischen Betätigungstellerfeder 4 und
Druckplatte 3 vorgesehen ist.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 20 bis 21 sind die
deckelseitigen Gegenauflauframpen 524 durch nockenförmige
Anprägungen, die in das Blechgehäuse 502 eingebracht sind,
gebildet. Weiterhin werden bei dieser Ausführungsform die
zwischen dem Gehäuse 502 und dem Nachstellring 517 verspann
ten Schraubenfedern 526 durch Führungsdorne 528, die eintei
lig mit dem Nachstellring 517 ausgebildet sind und sich in
Umfangsrichtung erstrecken, geführt. Diese Führungsdorne 528
können, wie dies insbesondere aus Fig. 21 hervorgeht, in
axialer Richtung einen länglichen Querschnitt aufweisen, der
an den inneren Durchmesser der Federn 526 angepaßt ist. Die
Führungen 528 erstrecken sich zumindest über einen Teilbe
reich der Längenerstreckung der Federn 526 in diese hinein.
Dadurch kann zumindest ein Teil der Federwindungen geführt
und zumindest in radialer Richtung abgestützt werden.
Weiterhin kann ein Ausknicken bzw. ein Herausspringen der
Federn 526 in axialer Richtung vermieden werden. Durch die
Dorne 548 kann die Montage der Reibungskupplung wesentlich
erleichtert werden.
In Fig. 22 ist der Nachstellring 517 teilweise dargestellt.
Der Nachstellring 517 besitzt radial nach innen verlaufende
Anformungen 527, welche die dornartigen, in Umfangsrichtung
sich erstreckenden Führungsbereiche 528 für die Schraubenfe
dern 526 tragen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Federaufnahmebereiche 528 einteilig mit dem als
Spritzteil hergestellten Kunststoffring 517 ausgebildet. Die
Federführungsbereiche bzw. Federaufnahmebereiche 528 können
jedoch auch durch einzelne Bauteile oder alle gemeinsam
durch ein einziges Bauteil gebildet sein, welche bzw.
welches mit dem Nachstellring 517, z. B. über eine Schnapp
verriegelung, verbunden werden bzw. wird. So können alle
Führungsbereiche 528 durch einen gegebenenfalls über den
Umfang offenen Ring gebildet sein, der mit dem Nachstellring
517 über wenigstens drei Verbindungsstellen, vorzugsweise
als Schnappverriegelung ausgebildet, gekoppelt ist.
Ähnlich wie in Verbindung mit den Fig. 12 und 13 be
schrieben, können sich die Schraubenfedern 526 noch zusätz
lich, z. B. aufgrund von Fliehkrafteinwirkung, an entspre
chend ausgebildeten Bereichen des Deckels 502 und/oder des
Nachstellringes 517 radial abstützen.
Die deckelseitigen Abstützungen für die Schraubenfedern 526
sind durch aus dem Deckelmaterial herausgeformte und in
axialer Richtung sich erstreckende Flügel oder durch axiale
Wandungen bildende Anprägungen 526 gebildet. Diese Ab
stützbereiche 526a für die Federn 526 sind dabei zweckmäßi
gerweise derart ausgebildet, daß die entsprechenden Enden
der Federn geführt werden und somit gegen eine unzulässige
Verlagerung in axialer und/oder radialer Richtung gesichert
sind.
Bei der in Fig. 23 dargestellten Ausführungsform einer
Kupplung 601 ist die Sensorfeder 613 auf der der Druckplatte
603 abgekehrten Seite des Gehäuses 602 vorgesehen. Durch
Anordnung der Sensorfeder 613 außerhalb des Gehäuseinnenrau
mes, welcher die Druckplatte 603 aufnimmt, kann die thermi
sche Beanspruchung der Sensorfeder 613 verringert werden,
wodurch die Gefahr eines Setzens dieser Feder 613 aufgrund
einer thermischen Überbeanspruchung vermieden wird. Auch
erfolgt auf der äußeren Seite des Gehäuses 602 eine bessere
Kühlung der Feder 613.
Die Abstützung der auf der dem Deckel abgekehrten Seite der
Betätigungstellerfeder 604 vorgesehenen Schwenkauflage 611
erfolgt über Abstandsniete 615, die sich axial durch ent
sprechende Ausnehmungen der Tellerfeder 604 und des Gehäuses
602 erstrecken und mit der Sensorfeder 613 axial verbunden
sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die
Abstandsniete 615 mit der Sensorfeder 613 vernietet.
Anstelle von Abstandsnieten 615 können auch andere Mittel
verwendet werden, die eine Verbindung zwischen der Abwälz
auflage 611 und der Sensorfeder 613 herstellen. So könnte
z. B. die Sensorfeder 613 im radial inneren Bereich axial
sich erstreckende Laschen aufweisen, welche die Abwälz
auflage 611 mit entsprechenden radialen Bereichen abstützen
oder gar diese Abwälzauflage 611 durch entsprechende
Anformungen unmittelbar bilden. Anstatt der fest mit der
Sensorfeder vernieteten Elemente 615 können auch anders
ausgebildete, z. B. gelenkig am Sensor angelenkte Elemente
verwendet werden.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 24 erstreckt sich die
Sensorfeder 713 radial innerhalb der Schwenklagerung 715 für
die Betätigungstellerfeder 704. Die Sensorfeder 713 ist an
ihren radial inneren Bereichen am Deckel 702 abgestützt;
hierfür besitzt der Deckel 702 axial sich durch entsprechen
de Schlitze bzw. Ausnehmungen der Tellerfeder 704 erstrec
kende Laschen 715, welche die Sensortellerfeder 713 axial
abstützen.
Der in Fig. 25 dargestellte Nachstellring 817 kann bei
einer Reibungskupplung gemäß den Fig. 20 bis 21 verwendet
werden. Der Nachstellring 817 besitzt radial innen Anformun
gen 827, die sich radial erstrecken. Die Anformungen 827
besitzen radiale Ansätze 827a, die Abstützbereiche für die
in Umfangsrichtung zwischen Kupplungsdeckel und Verstellring
817 verspannten Schraubenfedern 826 bilden. Zur Führung und
Erleichterung der Montage der Schraubenfedern 826 ist ein
Ring 528 vorgesehen, der am Außenumfang unterbrochen bzw.
offen ist. Der Ring 528 ist mit den radialen Anformungen
827a verbunden. Hierfür können die Anformungen 827a in
Umfangsrichtung sich erstreckende Vertiefungen bzw. Nuten
aufweisen, die derart ausgebildet sind, daß sie in Ver
bindung mit dem Ring 828 eine Schnappverbindung bilden. Die
deckelseitigen Abstützungen für die Nachstellfedern 826 sind
durch axiale Laschen 826a des Kupplungsdeckels gebildet. Die
axialen Laschen 826a besitzen jeweils einen axialen Ein
schnitt 826b zur Aufnahme des Ringes 828. Die Einschnitte
826b sind dabei derart ausgebildet, daß der Ring 828
gegenüber den Laschen 826a eine axiale Verlagermöglichkeit,
zumindest entsprechend dem Verschleißweg der Reibungskupp
lung, besitzt. Hierfür ist es besonders zweckmäßig, wenn die
in die radialen Anformungen 827a eingebrachten Vertiefungen
zur Aufnahme des Ringes 828 und die Ausschnitte 826b, in
axialer Richtung betrachtet, gegensinnig ausgebildet sind,
oder mit anderen Worten, daß die Vertiefungen in den
Anformungen 827a in die eine axiale Richtung und die
Ausschnitte 826b in die andere axiale Richtung offen sind.
Bei der in Fig. 26 dargestellten Ausführungsform einer
Reibungskupplung 901 findet die Abstützung der Betätigungs
tellerfeder 904 in Ausrückrichtung in einem mittleren
Bereich des Grundkörpers 904a der Tellerfeder 904 statt.
Radial außen stützt sich der Grundkörper 904a an der
Druckplatte 903 ab und erstreckt sich radial nach innen hin
über die Schwenklagerung 905 hinaus. Das bedeutet, daß die
Schwenklagerung 905 vom Innenrand des Grundkörpers 904a der
Tellerfeder 905 bzw. den Schlitzenden, welche die Zungen der
Tellerfeder 904 bilden, im Vergleich zu den bisher bekannten
Tellerfederkupplungen, verhältnismäßig weit entfernt ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt das radiale
Breitenverhältnis der radial innerhalb der Schwenklagerung
905 vorgesehenen Grundkörperbereiche zu den radial außerhalb
der Schwenklagerung 905 vorhandenen Grundkörperbereichen in
der Größenordnung von 1:2. Zweckmäßig ist es, wenn dieses
Verhältnis zwischen 1:6 und 1:2 liegt. Durch eine
derartige Abstützung der Betätigungstellerfeder 904 kann
eine Beschädigung bzw. eine Überbeanspruchung des Tel
lerfedergrundkörpers 904a im Bereich der Schwenklagerung 905
vermieden werden.
In Fig. 26 ist weiterhin strichliert eine axiale Anformung
903a, welche an der Druckplatte 903 vorgesehen ist, angedeu
tet. Über derartige an der Druckplatte 903, insbesondere im
Bereich der Auflagenocken 903b vorgesehene Anformungen 903a
kann die Betätigungstellerfeder 904 gegenüber der Kupplung
901 zentriert werden. Es kann also die Betätigungstel
lerfeder 904 über eine Außendurchmesserzentrierung in
radialer Richtung gegenüber dem Deckel 902 gehaltert werden,
so daß die in Fig. 26 ebenfalls dargestellten Zentrierniete
bzw. Bolzen 915 entfallen können. Obwohl nicht dargestellt,
kann die Außendurchmesserzentrierung auch über aus dem
Material des Deckels 902 herausgeformte Laschen oder
Anprägungen erfolgen.
Bei der Reibungskupplung 901 ist die Sensorfeder 913 derart
ausgebildet, daß der die Kraft aufbringende Grundkörper 913a
radial innerhalb der Nocken 903b vorgesehen ist. Zur Abstüt
zung der Betätigungstellerfeder 904 einerseits und zur eige
nen Abstützung am Deckel 902 andererseits besitzt die
Sensorfeder 913 radiale Ausleger bzw. Zungen, die sich
einerseits vom Grundkörper 913a radial nach innen hin
erstrecken und andererseits vom Grundkörper 913a ausgehend
radial nach außen hin erstrecken.
Bei der in Fig. 27 dargestellten Ausführungsvariante einer
Reibungskupplung 1001 ist die der Ausrückkraft der Reibungs
kupplung bzw. der Verschwenkkraft der Betätigungstellerfeder
1004 entgegengerichtete Kraft durch eine Sensorfeder 1013
aufgebracht, welche zwischen dem Gehäuse 1002 und der Druck
platte 1003 axial verspannt ist. Bei einer derartigen
Ausführungsform wird die Betätigungstellerfeder 104 im
Schwenk- bzw. Kippbereich 1005 nicht durch eine Schwenk
lagerung in Ausrückrichtung abgestützt. Die Anlage der
Tellerfeder 1004 an der deckelseitigen Schwenkauflage bzw.
Abstützauflage 1012 wird durch die Vorspannkraft der
Sensorfeder 1013 gewährleistet. Diese Sensorfeder ist derart
ausgelegt, daß während des Ausrückvorganges der Reibungs
kupplung 1001 die von dieser Sensorfeder 1013 aufgebrachte
Axialkraft auf die Tellerfeder 1004 größer ist bzw. wird als
die erforderliche Ausrückkraft der Reibungskupplung 1001. Es
muß dabei gewährleistet sein, daß, wenn kein Verschleiß an
den Reibbelägen vorhanden ist, die Tellerfeder 1004 stets an
der deckelseitigen Abstützung bzw. den Verschwenkauflagen
1012 in Anlage bleibt. Hierfür muß, in ähnlicher Weise, wie
dies im Zusammenhang mit den bisherigen Ausführungsformen
beschrieben wurde, eine Abstimmung zwischen den einzelnen,
in axialer Richtung wirksamen und sich überlagernden
Kräften, erfolgen. Diese Kräfte, welche durch die Sensorfe
der 1013, durch die Belagfederung durch die zwischen der
Druckplatte 1003 und dem Gehäuse 1002 eventuell vorgesehenen
Blattfederelemente, durch die Betätigungstellerfeder 1004,
durch die Ausrückkraft für die Reibungskupplung 1001 und
durch die auf den Nachstellring 1017 einwirkenden Nachstell
federelemente erzeugt werden, müssen entsprechend aufein
ander abgestimmt werden.
Bei der Reibungskupplung 1101 gemäß Fig. 28 stützt sich die
Sensorfeder 1113 radial außerhalb des deckelseitigen ring
förmigen Abstützbereiches 1112 ab. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist die gegenseitige Abstützung zwischen
der Betätigungstellerfeder 1104 und der Sensorfeder 1113
auch radial außerhalb des Abstützdurchmessers 1103a der
Betätigungstellerfeder 1104 an der Druckplatte 1103 vor
gesehen. Zur Abstützung am Deckel 1102 besitzt die Sensorfe
der 1113 radial außen Anformungen in Form von radial nach
außen hin weisenden Armen 1113b, die in ähnlicher Weise, wie
dies im Zusammenhang mit den Fig. 20 bis 21 beschrieben
wurde, über eine Bajonettverriegelung 1514 am Deckel 1102
axial abgestützt und gegen Verdrehung gesichert sind. Für
die Montage der Sensorfeder 1113 besitzt der Deckel 1102
entsprechende axiale Ausnehmungen 1502b, in welche die
radial äußeren Abstützarme der Sensorfeder 1113 zur Her
stellung der Bajonettverriegelung 1514 axial eingeführt
werden können. Die Anlage der Tellerfeder 1104 an der
deckelseitigen Schwenkauflage bzw. Abstützauflage 1112 wird
durch die Vorspannkraft der Sensorfeder 1113 gewährleistet.
Im Zusammenhang mit Fig. 27 sei die Funktion der Kupplung
näher erläutert. Dabei ist die Sensorfeder derart ausgelegt,
daß sie der Ausrückkraft im Nachstellpunkt entspricht. Wird
nach aufgetretenem Belagverschleiß (oder Verschleiß an
anderen Stellen) und damit verändertem Tellerfederwinkel und
dadurch höherer Tellerfederkraft ausgerückt, so verschwenkt
sich die Tellerfeder zunächst um die Auflage 1012 bis in die
Nähe des Nachstellpunktes. Da in diesem Punkt dann die
Ausrückkraft gleich wird der Sensorkraft mitsamt der
Belagfeder - Restkraft - verschwenkt die Tellerfeder bei
weiterem Ausrücken um die Auflage an der Druckplatte,
solange, bis ein Kräftegleichgewicht zwischen der Ausrück
kraft und der Sensorkraft wiederhergestellt ist. Dabei hebt
die Tellerfeder von der deckelseitigen Auflage ab und gibt
diese zur Nachstellung frei. Über den weiteren Ausrückweg
fällt die Ausrückkraft weiter ab, die Sensorkraft überwiegt
und drückt über die Druckplatte die Tellerfeder gegen die
deckelseitige Auflage 1012, um welche dann die weitere
Verschwenkung der Tellerfeder erfolgt. Beim Übergang der
Tellerfeder von der deckelseitigen Auflagerung zur druck
plattenseitigen Auflagerung ändert die Tellerfeder in der
Tendenz ihre Funktion als zweiarmiger Hebel. Sie stützt sich
an der Druckplatte vorübergehend mit der nun vorhandenen
Ausrückkraft an der Druckplatte ab und hebt dadurch vor
übergehend von der deckelseitigen Auflage ab. Nach weiterem
Ausrückweg überwiegt aufgrund des damit verbundenen Kraft
abfalles die Kraft der Sensorfeder und drückt die Tel
lerfeder wieder gegen die deckelseitige Auflage, wodurch die
Nachstelleinrichtung blockiert und der Nachstellvorgang
beendet ist. Die Tellerfeder ist für den weiteren Ausrückweg
sodann wieder als zweiarmiger Hebel wirksam. Die Tellerfeder
ist unter Berücksichtigung sämtlicher Federkräfte, die
mittel- oder unmittelbar gegen die Tellerfeder wirken,
auszulegen. Hierzu gehören insbesondere die Kräfte, welche
durch die Betätigungstellerfeder und die axial gegenüber dem
Deckel verlagerbaren Bauteile der entsprechenden Ausgleichs-
bzw. Nachstellvorkehrung erzeugt werden.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 28 hat weiterhin den
Vorteil, daß im eingerückten Zustand der Reibungskupplung
die Tellerfeder 1104 praktisch als zweiarmiger Hebel
verspannt bzw. wirksam ist und die Tellerfeder 1104 somit
zwischen der deckelseitigen Abstützung 1112 und der druck
plattenseitigen Abstützung 1103a verspannt ist, beim
Ausrücken der Reibungskupplung 1101 die Tellerfeder sich
jedoch praktisch lediglich an der Sensorfeder 1113 abstützt
und um den Abstützbereich 1113a verschwenkt wird, bei
gleichzeitiger axialer Verlagerung des Abstützbereiches
1113a, so daß sie dann praktisch als einarmiger Hebel
wirksam ist.
Die Sensorfeder 1113 gemäß Fig. 28 kann sich - ebenso wie
die Sensortellerfedern der anderen Figuren - bei entspre
chender Auslegung bzw. Anpassung an einem beliebigen Durch
messer der Betätigungstellerfeder 1104 abstützen. So kann
die Abstützung der Sensorfeder 1113 an der Tellerfeder 1104
auch auf einem Durchmesser erfolgen, der sich zwischen dem
deckelseitigen Schwenkbereich 1105 und dem druckplattensei
tigen Abstützdurchmesser 1103a befindet. Weiterhin könnte
die Abstützung der Sensorfeder 1113 an der Tellerfeder 1104
auch radial innerhalb des deckelseitigen Abstützdurchmessers
1105 vorgesehen werden. Dabei wird tendenzmäßig die von der
Sensorfeder 1113 aufzubringende axiale Abstützkraft um so
größer, je kleiner deren Abstützdurchmesser 1113a an der
Tellerfeder 1104 wird. Weiterhin muß der Federbereich mit
praktisch konstanter Kraft der Sensorfeder 1113 umso größer
werden, je weiter der Abstützdurchmesser 1113a zwischen den
Federn 1104 und 1113 vom deckelseitigen Abstützdurchmesser
1105 der Tellerfeder 1104 entfernt ist.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 29 besitzt eine Nachstell
vorkehrung 1216, die in ähnlicher Weise, wie dies mit den
vorangegangenen Figuren, insbesondere in Verbindung mit den
Fig. 1 bis 14 beschrieben wurde, wirksam ist. Die Betäti
gungstellerfeder 1204 ist zwischen zwei ringförmigen Abwälz
auflagen 1211 und 1212 verschwenkbar gelagert. Die der
Druckplatte 1203 benachbarte Auflage 1211 wird durch die
Sensorfeder 1213 beaufschlagt. Die Reibungskupplung 1201
besitzt eine Vorkehrung 1261, die gewährleistet, daß über
die Lebensdauer der Reibungskupplung betrachtet, die Rampen
des Nachstellringes 1217 nicht an den deckelseitig vor
gesehenen Gegenrampen haften bleiben. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die Gegenrampen, ähnlich wie dies
in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde, an einem am
Deckel drehfesten Abstützring 1225 vorgesehen. Ein Haften
zwischen den Rampen und Gegenrampen hätte zur Folge, daß die
gewünschte Verschleißnachstellung nicht mehr stattfinden
könnte.
Die Vorkehrung 1261 bildet einen Losreißmechanismus, der
beim Ausrücken der Reibungskupplung 1201 und bei vorhandenem
Verschleiß an den Reibbelägen 1207 eine Axialkraft auf den
Nachstellring 1217 ausüben kann, wodurch die eventuell
vorhandene Haftverbindung zwischen den Rampen und den
Gegenrampen gelöst wird. Der Mechanismus 1261 umfaßt ein
axial federndes Element 1262, das bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel axial mit der Tellerfeder 1204 verbunden
ist. Das Element 1262 besitzt einen ringförmigen membran
artig bzw. tellerfederartig federnden Grundkörper 1262a, der
radial außen mit der Tellerfeder 1204 verbunden ist. Vom
radial inneren Randbereich des ringförmigen Grundkörpers
1262a erstrecken sich über den Umfang verteilte, axiale
Laschen 1263, die sich durch axiale Ausnehmungen der
Tellerfeder 1204 hindurcherstrecken. An ihrem freien
Endbereich besitzen die Laschen 1263 Anschlagkonturen in
Form von Abbiegungen 1264, welche mit Gegenanschlagkonturen
1265 des Nachstellringes 1217 zusammenwirken. Die Gegen
anschlagkonturen 1265 sind durch in den Ring 1217 radial
eingebrachte Aussparungen oder durch eine umlaufende Nut
gebildet. Der Abstand zwischen den Anschlagkonturen 1264 und
Gegenanschlagkonturen 1265 im eingerückten Zustand der Rei
bungskupplung ist derart bemessen, daß über zumindest einen
Großteil der Kupplungsausrückphase keine Berührung zwischen
den Konturen 1264 und Gegenkonturen 1265 stattfindet. Vor
zugsweise kommen die Anschlagkonturen 1264 an den Gegenan
schlagkonturen 1265 erst bei vollständig ausgerückter Rei
bungskupplung zur Anlage, wodurch das Element 1262 elastisch
zwischen dem Nachstellring 1217 und der Tellerfeder 1204
verspannt werden kann. Dadurch wird gewährleistet, daß,
sobald infolge von Belagverschleiß eine axiale Verlagerung
der Schwenkauflage 1211 erfolgt, der Nachstellring 1217
zwangsweise von den deckelseitigen Auflauframpen abgehoben
wird. Weiterhin soll der Mechanismus 1261 verhindern, daß
bei zu großem Ausrückweg, zum Beispiel aufgrund einer
fehlerhaften Grundeinstellung des Ausrückersystems, eine
Nachstellung des Ringes 1217 erfolgt. Dies wird dadurch
erzielt, daß bei zu großem Verschwenkwinkel der Tellerfeder
1204 in Ausrückrichtung das federnde Element 1262 den
Nachstellring 1217 gegen die Tellerfeder 1204 verspannt,
wodurch eine Verdrehsicherung des Nachstellringes 1217
gegenüber der Tellerfeder 1204 erfolgt. Es muß also gewähr
leistet sein, daß bei Überschreitung des Punktes 46 gemäß
Fig. 8 in Ausrückrichtung der Nachstellring 1217 drehfest
gehaltert wird gegenüber der Tellerfeder 1204, da bei
Überschreitung des Punktes 46 die Rückhaltekraft der
Sensorfeder 1213 überwunden wird, wodurch auch bei nicht
vorhandenem Verschleiß an der Kupplungsscheibe eine Nach
stellung erfolgen würde. Dies hätte eine Veränderung des
Betriebspunktes, also eine Veränderung der Einbaulage der
Tellerfeder 1204, zur Folge, und zwar in Richtung einer
kleineren Anpreßkraft. Das bedeutet, daß in Fig. 8 der
Betriebspunkt 41 entlang der Kennlinie 40 in Richtung des
mit 45 gekennzeichneten Minimums wandern würde.
Bei einer Ausführungsform einer Reibungskupplung, die ent
sprechend den Einzelheiten gemäß den Fig. 30 bis 32
ausgebildet ist, sind die einzelnen Schraubenfedern 1326 auf
Laschen 1328 aufgenommen, welche einstückig ausgebildet sind
mit dem Kupplungsdeckel 1302. Die Laschen 1328 sind aus dem
Blechmaterial des Deckels 1302 durch Bildung einer z. B.
ausgestanzten U-förmigen Umschneidung 1302a herausgeformt.
Die Laschen 1328 erstrecken sich, in Umfangsrichtung
betrachtet, bogenförmig oder tangential und sind vorzugs
weise zumindest annähernd auf gleicher axialer Höhe wie die
unmittelbar benachbarten Deckelbereiche. Aus Fig. 32 ist zu
entnehmen, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die
Lasche 1328 in etwa um die halbe Materialstärke gegenüber
den Bodenbereichen 1302b des Deckels versetzt ist. Die
Breite einer Lasche 1328 ist derart bemessen, daß die darauf
vorgesehene Schraubenfeder 1326 sowohl in radialer als auch
in axialer Richtung geführt ist.
Der von den Federn 1326 in Nachstellrichtung beaufschlagte
Nachstellring 1317 besitzt an seinem Innenumfang radial nach
innen weisende Anformungen bzw. Ausleger 1327, die sich zwi
schen dem Deckel 1302 und der Tellerfeder 1304 erstrecken.
Die Ausleger 1327 besitzen radial innen eine in Achsrichtung
gerichtete Gabel bzw. U-förmige Anformung 1327a, deren beide
in Achsrichtung gerichtete Zinken 1327b eine Federführungs
lasche 1328 beidseits umgreifen. Hierfür erstrecken sich die
beiden Zinken 1327b axial durch den Ausschnitt 1302a des
Deckels 1302. An den Anformungen 1327a bzw. an deren Zinken
1327b stützen sich die Nachstellfedern 1326 ab.
Der Nachstellring 1317 stützt sich in ähnlicher Weise über
seine Auflauframpen an den in den Deckel 1302 eingeprägten
Gegenauflauframpen 1324 ab, wie dies in Verbindung mit den
vorangegangenen Figuren beschrieben wurde. Die die Gegenauf
lauframpen 1324 bildenden Deckelanprägungen sind jedoch der
art ausgebildet, daß diese in Drehrichtung der Kupplung eine
Luftdurchlaßöffnung 1324 bilden. Durch eine derartige Ausge
staltung wird bei Rotation der entsprechenden Reibungskupp
lung eine bessere Kühlung derselben durch eine zwangsweise
Luftzirkulation erzielt. Insbesondere wird dadurch auch der
aus Kunststoff hergestellte Nachstellring 1317 gekühlt,
wodurch die thermische Belastung auch dieses Bauteiles
wesentlich reduziert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Sensor
kraft, welche auf die Betätigungstellerfeder der Reibungs
kupplung wirkt, durch beispielsweise zwischen dem Kupplungs
gehäuse und der Druckplatte vorgesehene Blattfederelemente
aufgebracht werden, wobei diese Blattfederelemente die
Druckplatte und das Gehäuse drehfest, jedoch axial begrenzt
relativ zueinander verlagerbar koppeln können. Bei einer
derartigen Ausführungsform wäre also keine spezielle
Sensorfeder erforderlich, sondern es könnten zum Beispiel
die Blattfederelemente 9 der Reibungskupplung 1 gemäß den
Fig. 1 und 2 derart ausgebildet werden, daß sie zusätz
lich noch die Funktion der Sensortellerfeder 13 übernehmen.
Dadurch kann sowohl die Sensorfeder 13 als auch der Ab
wälzring 11 entfallen. Die Blattfederelemente 9 müssen dabei
derart ausgestaltet werden, daß während einer Betätigung der
Reibungskupplung 1 und ohne daß Belagverschleiß vorhanden
ist, die Betätigungstellerfeder 4 an der deckelseitigen
Abwälzauflage 12 anliegen bleibt. Sobald jedoch ein entspre
chender Verschleiß an den Reibbelägen 7 auftritt, wodurch
die Ausrückkraft der Tellerfeder 4 zunimmt, müssen die
Blattfederelemente 9 eine dem Verschleiß entsprechende
Nachstellung der Tellerfeder 4 ermöglichen. Vorzugsweise
besitzen die in die Reibungskupplung eingebauten Blattfeder
elemente zumindest über den maximal erforderlichen Nach
stellweg der Reibungskupplung bwz. der Druckplatte eine
praktisch lineare Kraft-Weg-Kennlinie. Das bedeutet also,
daß die Blattfederelemente 9, ähnlich wie dies im Zusammen
hang mit Fig. 9 beschrieben wurde, einen Kennlinienbereich
48 gemäß der Kennlinie 47 oder 47a aufweisen sollen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie
benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch
Varianten, die durch Kombination von einzelnen, in Ver
bindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebe
nen Merkmalen bzw. Elementen gebildet werden können.
Weiterhin stellen einzelne, in Verbindung mit den Figuren
beschriebene neue Merkmale bzw. Funktionsweisen für sich
selbständige Erfindungen dar.