DE4436111C1 - Reibungskupplung mit Verschleißausgleich - Google Patents
Reibungskupplung mit VerschleißausgleichInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung für eine
Brennkraftmaschine, bei welcher eine Kupplungsscheibe über eine Anpreßplatte
gegen ein Schwungrad in Reibeingriff gebracht werden kann, wobei zum
Betätigen der Reibungskupplung ein separates Ausrückelement Verwendung
findet und die Anpreßkraft durch eine Tellerfeder erzeugt wird.
Eine Reibungskupplung der o. g. Bauart ist beispielsweise aus der deutschen
Auslegeschrift 12 94 229 bekannt. Bei der bekannten Reibungskupplung ist eine
Tellerfeder vorgesehen, die sich einerseits am Kupplungsgehäuse und
andererseits an der Anpreßplatte abstützt und die Betätigung der
Reibungskupplung erfolgt über einen Satz am Umfang verteilter Ausrückhebel,
die während des Ausrückvorganges die Kraft der Tellerfeder aufheben.
Mit zunehmendem Verschleiß an den Reibbelägen der Kupplungsscheibe wandert
die Anpreßplatte in Richtung auf das Schwungrad zu und demzufolge ändert sich
auch die Stellung der Ausrückelemente.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Kupplung mit Tellerfeder eine
Einrichtung zu schaffen, welche dafür sorgt, daß die Ausrückelemente ihre
relative Lage zum Ausrücksystem über die Lebensdauer der Kupplungsbeläge
beibehalten oder zumindest annähernd beibehalten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Ausrückelement
zumindest annähernd in Form einer Membranfeder mit radial verlaufenden
Schlitzen vorgesehen ist, das mit Federkraft einerseits am Kupplungsgehäuse und
andererseits unter Zwischenschaltung einer Einrichtung zum Verschleißausgleich
an einer mit der Anpreßplatte gekoppelten Abstützung anliegt, und das in seinem
radial inneren Bereich von einem Ausrücksystem beaufschlagbar ist, wobei der
Verlauf der Auflagekraft bei auftretendem Verschleiß abfallend ist und die
Einrichtung zum automatischen Ausgleich des Verschleißes der Reibbeläge derart
ausgebildet ist, daß die Einbaulage des Ausrückelements erhalten bleibt, indem
die bei auftretendem Verschleiß abfallende Auflagekraft des Ausrückelements
eine Nachstellbewegung der Einrichtung bis zur Wiederherstellung der
ursprünglichen Auflagekraft freigibt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Reibungskupplung ist es möglich,
die relative Stellung des Ausrückelementes und des gesamten Ausrücksystems
gegenüber der Kupplung konstant zu halten, so daß der am Kupplungspedal zur
Verfügung stehende Weg jederzeit optimal genutzt werden kann. Weiterhin kann
damit eine Nachstelleinrichtung auf dem Weg zwischen Kupplungspedal und
Ausrücksystem eingespart werden, wodurch die Wartung des Fahrzeugs
vereinfacht wird. Das Ausrückelement kann durch den konstanten Ausrückweg in
Achsrichtung sehr kompakt ausgeführt werden.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die
Reibungskupplung als sogenannte gedrückte Kupplung ausgebildet ist.
Die Einrichtung zum Verschleißausgleich ist wirkungsmäßig zwischen
Ausrückelement und Anpreßplatte angeordnet und die Auflagekraft ist in
Lüftrichtung wirksam. Dies ermöglicht eine einfache Anordnung des
Ausrückelementes und seiner Halterung durch Eigenspannung.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Einrichtung zum Verschleißausgleich
aus wenigstens einem konzentrisch zur Drehachse angeordneten ringförmigen
Bauteil besteht mit umfangsmäßig eine Steigung bewirkende Teilflächen, die mit
korrespondierenden Gegenflächen zusammenwirken, wobei eine Federeinrichtung
das Bauteil gegenüber den Gegenflächen in Umfangsrichtung belastet im Sinne
einer Verkleinerung des axialen Abstandes. Eine solche Anordnung ist
raumsparend innerhalb der Reibungskupplung unterzubringen, da sie mit zu
nehmendem Verschleiß der Reibbeläge einen geringeren axialen Raumbedarf
aufweist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung stützt sich das Ausrückelement
einerseits mit einem mittleren Durchmesser über am Gehäuse befestigte
Distanzbolzen oder ähnlichem ab und andererseits im Bereich seines
Außendurchmessers am ringförmigen Bauteil. Die Gegenflächen für die
Einrichtung zum Verschleißausgleich können dabei aus einem weiteren
ringförmigen Bauteil hergestellt sein, welches sich seinerseits an der
Anpreßplatte oder der Tellerfeder abstützt. Es ist jedoch auch möglich, diese
Gegenflächen direkt an der Anpreßplatte anzuordnen. Dadurch kann ein weiteres
Bauteil eingespart werden. Die Gegenflächen können jedoch auch direkt an der
Tellerfeder angeordnet sein, wodurch diese eine Doppelfunktion erhält.
Erfindungsgemäß kann die Tellerfeder mit ihrem Innendurchmesser am
Kupplungsgehäuse anliegen, mit ihrem Außendurchmesser an der Anpreßplatte,
das Ausrückelement mit einem mittleren Durchmesser über Distanzbolzen
ebenfalls am Kupplungsgehäuse und mit seinem Außendurchmesser über das
ringförmige Bauteil auf der Tellerfeder in einem Durchmesserbereich nahe und ra
dial innerhalb der Auflage der Tellerfeder-Anpreßplatte. Durch diese Anordnung
ist eine gedrängte Bauweise möglich.
Erfindungsgemäß kann die Federeinrichtung aus mehreren, am Umfang verteilten
Schenkelfedern bestehen, deren einer Schenkel am Kupplungsgehäuse abgestützt
ist und deren anderer Schenkel das drehbar gegenüber der Drehachse
verlagerbare ringförmige Bauteil umfangsmäßig federnd belastet. Es ist jedoch
auch ohne weiteres möglich, am Umfang verteilt mehrere Schenkelfedern
vorzusehen, die - bei Verwendung von zwei ringförmigen Bauteilen - jeweils mit
ihren Schenkeln in das eine bzw. in das andere Bauteil eingreifen.
Es wird weiterhin vergeschlagen, daß die Schenkelfedern mit ihren federnden
Windungen im Bereich der Distanzbolzen für das Betätigungselement - jedoch
umfangsmäßig versetzt - fixiert sind und der das ringförmige Bauteil
beaufschlagende Schenkel über seinen Angriffspunkt an diesem hinaus nach
radial außen verlängert ist, einen umfangsmäßig entsprechend groß ausgebildeten
Durchbruch im Kupplungsgehäuse durchdringt, und hier in einer ersten Stellung
während des Montagevorganges arretiert ist, zur Entlastung des ringförmigen
Bauteils. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß während des Montagevorgangs
der Reibungskupplung keine Kraft auf das ringförmige Bauteil einwirkt, da dieses
sonst eine Verstellung erfahren würde in Richtung auf geringsten axialen Abstand
und so die Nachstelleinrichtung mit neuen Reibbelägen nicht in Tätigkeit treten
könnte.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die
Arretierung über eine Nase im Durchbruch erfolgt, die von der
schwungradseitigen Begrenzung des Durchbruchs in axialer Richtung auf die
gegenüberliegende Begrenzung verläuft, wobei während der ersten
Kupplungsbetätigung der Schenkel der Schenkelfeder über die Nase schnappt und
selbsttätig in Funktionsstellung geht. Dadurch ist sichergestellt, daß die
umfangsmäßige Kraftbeaufschlagung des ringförmigen Bauteils erst dann
einsetzt, wenn die vom Ausrückelement auf die Einrichtung zum
Verschleißausgleich ausgeübte Lüftkraft tatsächlich anliegt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, die
Reibungskupplung als sogenannte gezogene Kupplung auszubilden. Bei einer
gezogenen Kupplung ist üblicherweise kein Anlageseitenwechsel zu befürchten,
so daß hier die Ausrückbetätigung ohne Leerweg durchgeführt werden kann.
Dabei ist die Einrichtung zum automatischen Verschleißausgleich wirkungsmäßig
zwischen Ausrückelement und Gehäuse angeordnet und die Auflagekraft in
Lüftrichtung wirksam. Diese Konstruktion läßt bezüglich der Anordnung der
Tellerfeder einen großen Spielraum zu.
Dabei besteht die Einrichtung aus wenigstens einem konzentrisch zur Drehachse
angeordneten ringförmigen Bauteil mit umfangsmäßig eine Steigung bewirkenden
Teilflächen, die mit korrespondierenden Gegenflächen zusammenwirken, wobei
eine Federeinrichtung die Teilflächen gegenüber den Gegenflächen in
Umfangsrichtung belasten in Sinn einer Verkleinerung des axialen Abstandes. Die
Anordnung ist so getroffen, daß die Einbaulage des Ausrückelementes innerhalb
des Kupplungsgehäuses konstant gehalten bleibt, so daß sich das bei einer
gezogenen Kupplung ungünstigere Verhältnis von Abstand Innendurchmesser
Auflagekreis an der Anpreßplatte zum Außendurchmesser zum Auflagekreis an
der Anpreßplatte von etwa vier bis fünf zu eins nicht negativ auswirkt. Mit der
vorgeschlagenen Konstruktion wird sichergestellt, daß auch die radial inneren
Endbereiche des Ausrückelementes nur eine Verlagerung bei Verschleiß
entsprechend der Größe des Verschleißes auftritt.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß das Ausrückelement mit einem mittleren
Durchmesser an der Anpreßplatte anliegt und auf der gleichen Seite mit seinem
Außendurchmesser über die Einrichtung zum Verschleißausgleich und ein
Stützelement am Gehäuse. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß bei auftre
tendem Verschleiß und abfallender Auflagekraft des Ausrückelementes auf die
Einrichtung zum Verschleißausgleich dieser infolge geringerer Reibkraft die
Nachstellung vornehmen kann.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung schlägt vor, daß die Gegenflächen
direkt in das Stützelement eingebracht sind. Auf diese Weise wird ein weiteres
Bauteil eingespart.
Erfindungsgemäß kann die Tellerfeder auf der dem ringförmigen Bauteil
abgelegenen Seite des Ausrückelementes mit ihrem Innendurchmesser an diesem
aufliegend ausgebildet sein und zwar gegenüber der Auflage an der Anpreßplatte
und sie liegt weiterhin mit ihrem Außendurchmesser am Kupplungsgehäuse an.
Sie verläuft damit etwa parallel zum Ausrückelement und kann somit
raumsparend untergebracht werden.
Die Erfindung wird anschließend anhand eines Ausführungsbei
spieles näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnitts durch eine
Reibungskupplung in gedrückter Bauweise;
Fig. 2 die Teilansicht der gleichen Reibungskupplung;
Fig. 3 die Ansicht des Kupplungsgehäuses von radial außen her
auf den Durchbruch, sowie die Ansicht von radial innen
her auf das ringförmige Bauteil mit einer
Schenkelfeder;
Fig. 4 die Teilansicht der Tellerfeder, sowie einen
Teilschnitt durch die an der Tellerfeder angebrachten
Gegenflächen;
Fig. 5 die obere Hälfte eines Längsschnitts durch eine
gezogene Reibungskupplung;
Fig. 6 den Federkraftverlauf in Abhängigkeit von Ausrückweg
bzw. Verschleißweg.
In den Fig. 1 und 2 ist der wesentliche Gesamtaufbau der Rei
bungskupplung 1 zu sehen. Diese besteht aus einem Schwung
rad 3, welches an einer Kurbelwelle 5 befestigt ist. Beide
laufen bei gestarteter Brennkraftmaschine um die Drehachse 4
um. Am Schwungrad 3 ist ein Kupplungsgehäuse 2 befestigt,
welches eine Anpreßplatte 6 beinhaltet, die in nicht näher
dargestellter Weise drehfest aber axial verlagerbar mit dem
Gehäuse 2 verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise
über Tangentialblattfedern erfolgen. Zwischen der Anpreß
platte 6 und dem Schwungrad 3 ist eine Kupplungsscheibe 8 mit
Reibbelägen 30 angeordnet, die drehfest aber axial verschieb
bar auf einer nicht dargestellten Getriebewelle aufgesetzt
ist. Die Anpreßplatte 6 ist durch eine Tellerfeder 7 in Rich
tung auf das Schwungrad 3 kraftbeaufschlagt, wobei die Tel
lerfeder 7 im Bereich ihres äußeren Durchmessers auf
Auflagebereichen der Anpreßplatte 6 aufliegt und im Bereich
ihres Innendurchmessers über Auflagebereiche am Kupplungsge
häuse 2. Zwischen der Tellerfeder 7 und der Anpreßplatte 6 ist
ein Ausrückelement 9 angeordnet, welches etwa die Form einer
Membranfeder aufweist und welches sich im Bereich seines Au
ßendurchmessers über eine Einrichtung 15 zum Verschleißaus
gleich an der Tellerfeder 7 abstützt. Diese Abstützung kann
allerdings auch an einem entsprechenden Bereich der Anpreß
platte 6 direkt erfolgen. Das Ausrückelement 9 stützt sich auf
einem kleineren Durchmesser über mehrere am Umfang verteilte
Distanzbolzen 19 am Kupplungsgehäuse 2 ab. Durch die Befesti
gung der Distanzbolzen 19 am Kupplungsgehäuse 2 durchdringen
diese sowohl das Ausrückelement 9 als auch die Tellerfeder 7
in entsprechenden Aussparungen. Im radial inneren Bereich des
Ausrückelementes 19 ist ein konzentrisch zur Drehachse 4 an
geordnetes Ausrücklager 10 vorgesehen, welches von einem nicht
dargestellten Ausrücksystem in Richtung der Kraft FAUS
belastet werden kann zum Lüften der Reibungskupplung 1.
Die Einrichtung 15 zum Verschleißausgleich besteht im vorlie
genden Fall aus einem ringförmigen Bauteil 16 zwischen dem
radial äußeren Bereich des Ausrückelementes 9 und der Teller
feder 7. Die Ausbildung dieses ringförmigen Bauteils 16 geht
insbesondere aus Fig. 3 Ansicht "Y" hervor. Das ringförmige
Bauteil 16 weist in Richtung auf die Tellerfeder 7 zu
umfangsmäßig geneigte Teilflächen 17 auf, die alle die gleiche
vorgegebene Steigung aufweisen. Am axial gegenüberliegenden
Bauteil - entsprechend Fig. 1 - ist es die Tellerfeder 7, sind
entsprechende Gegenflächen 18 angeordnet, die die gleiche
Neigung aufweisen wie die Teilflächen 17 und welche im
Betriebszustand aufeinander abgestützt sind. Dabei kann jedoch
im Gegensatz zu Fig. 1 entsprechend Fig. 3 ein zweites ring
förmiges Bauteil 20 vorgesehen sein, welches mit diesen Ge
genflächen 18 versehen ist. Die mit den Teilflächen 17 und mit
den Gegenflächen 18 ausgebildeten Bauteile werden axial durch
die Lüftkraft F des Ausrückelementes 9 belastet, und bei neu
wertigen Reibbelägen der Kupplungsscheibe 8 beispielsweise
entsprechend Fig. 3 in gegenseitigem Reibkontakt gehalten.
Umfangsmäßig versetzt zu den Distanzbolzen 19 sind mehrere am
Umfang verteilt angeordnete Schenkelfedern 11 vorgesehen, die
eine Lage etwa entsprechend Fig. 2 einnehmen. Dabei ist der
eine Schenkel 13 - ausgehend von den federnden Windungen 14 -
am Kupplungsgehäuse 2 abgestützt und zwar an einem axial
abgewinkelten Bund 26. Der andere Schenkel 12 verläuft mehr
oder weniger radial, durchdringt entsprechend Fig. 3 eine
Öffnung 25 im ringförmigen Bauteil 16 und ist nach radial au
ßen hin soweit verlängert, daß es einen Durchbruch 21 im
Kupplungsgehäuse 2 durchdringt. Diese Anordnung ist in Fig. 3
Ansicht "Z" von radial außen her dargestellt. Der Durch
bruch 21 im Kupplungsgehäuse 2 - für jede Schenkelfeder 1 ein
eigener Durchbruch - weist eine schwungradseitige
Begrenzung 23 und eine gegenüberliegende Begrenzung 24 auf.
Die Darstellung des Schenkels 12 in dieser Figur entspricht
der Betriebsstellung im Neuzustand der Reibbeläge.
Fig. 4 zeigt eine Teilansicht der Tellerfeder 7 gemäß Fig. 1.
Bei dieser Anordnung sind die Gegenflächen 18 zu den Teilflä
chen 17 des ringförmigen Bauteils 16 direkt in die Tellerfe
der 7 eingearbeitet. Der Verlauf dieser Gegenflächen 18 in
Umfangsrichtung ist im Schnitt A-A zu erkennen. Diese Gegen
flächen 18 könnten jedoch auch in umfangsmäßigen Bereichen der
Anpreßplatte 6 angeordnet sein oder sie könnten - entsprechend
Fig. 3 - in einem zweiten ringförmigen Bauteil 20 vorgesehen
sein. Die Eingliederung in die Tellerfeder 7 erübrigt jedoch
ein zusätzliches Bauteil und spart somit Einzelteile und auch
axialen Raum.
Um während des Montagevorgangs der Reibungskupplung eine un
gewollte Verstellung der Einrichtung 15 zum Verschleißaus
gleich zu verhindern, ist entsprechend den Fig. 2 und 3 vor
gesehen, daß der etwa radial verlaufende Schenkel 12 der
Schenkelfeder 11 während des Montagevorgangs derart arretiert
ist, daß er keine Drehbewegung auf das ringförmige Bauteil 16
ausüben kann. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 3 der Durch
bruch 21 mit einer Nase 22 versehen, die sich von der
schwungradseitigen Begrenzung 23 aus in Richtung auf die ge
genüberliegende Begrenzung 24 erstreckt, jedoch einen Restweg
offen läßt. Die Nase 22 ist entsprechend Fig. 2 nahe dem
umfangsmäßigen Endbereich des Durchbruchs 21 entgegen dem
Uhrzeigersinn angeordnet. In der gestrichelten Stellung gemäß
Fig. 3 bzw. in der strichpunktierten Stellung gemäß Fig. 2 ist
der Schenkel 12 mit Vorspannung an der Nase 22 anliegend ver
baut. Während der ersten Kupplungsbetätigung - beim Aufbringen
der Ausrückkraft F auf das Ausrücklager 10 - und bei der Be
wegung des radial FAUS äußeren Bereichs des Ausrückelementes 9
in Richtung des Pfeiles F wird der Schenkel 12 jeder Schen
kelfeder 11 von der Anlage an der Nase 22 wegbewegt in Rich
tung auf die gegenüberliegende Begrenzung 24, und jeder
Schenkel 12 kann dadurch um die Nase 22 herum in seine Be
triebsstellung gehen, die der ausgezogenen Form in Fig. 3
entspricht.
Die Funktion der Reibungskupplung 1 ist nun folgende:
Im montierten Zustand der Reibungskupplung und im einge rückten Zustand entsprechend Fig. 1 liegt das Ausrückelement 9 mit einer Lüftkraft F auf dem ringförmigen Bauteil 16 auf und bring dieses mit seinen Teilflächen 17 zur Anlage an den Ge genflächen 18 der Tellerfeder 7. Während des Ausrückvorganges wird die Ausrückkraft über die Teilflächen 17 und die Gegen flächen 18 im vorliegenden Fall direkt auf die Tellerfeder 7 übertragen. Der Einrückvorgang läuft entgegengesetzt ab. Bei auftretendem Verschleiß an den Reibbelägen der Kupplungs scheibe 8 wandert die Anpreßplatte 6 mit der Zeit in Richtung auf das Schwungrad zu und bewegt sich so vom Kupplungsgehäuse 2 weg. Diese Bewegung machen auch die radial äußeren Bereiche von Ausrückelement 9 und Tellerfeder 7 mit. Durch die entsprechende Ausgestaltung und durch den entspre chenden Einbau des Ausrückelementes 9 wird mit zunehmendem Verschleiß die Lüftkraft F abnehmen, so daß bei richtiger Ab stimmung nach einem vorgegebenen Verschleißweg die Lüftkraft F so stark abgefallen ist, daß die Kraft sämtlicher Schenkelfe dern 11 in der Lage sind, gegen die Reibkraft an den Teilflä chen 17 und den Gegenflächen 18 das ringförmige Bauteil 16 so zu verdrehen, daß etwa entsprechend dem Verschleißweg der An preßplatte 6 eine axiale Nachstellung zwischen dem radial äu ßeren Bereich des Ausrückelementes 9 und der Tellerfeder 7 stattfinden kann. Dabei bewegt sich das ringförmige Bauteil 16 in Fig. 2 im Uhrzeigersinn, entsprechend Fig. 3, linke Seite nach unten, gleichzeitig bewegt sich der Schenkel 12 der Schenkelfeder 11 in die gleiche Richtung. Damit wird das Maß X entsprechend Fig. 3 zwischen dem ringförmigen Bauteil 16 und dem entsprechenden Gegenbauteil um das Maß des Verschleißes verringert. Dadurch kommt das Ausrückelement 9 wieder in seine Grundstellung und übt wieder die von Anfang an eingestellte Lüftkraft F auf die Einrichtung 15 zum Verschleißausgleich aus, so daß eine weitere relative Verstellung der Teilflächen 17 und Gegenflächen 18 gestoppt wird.
Im montierten Zustand der Reibungskupplung und im einge rückten Zustand entsprechend Fig. 1 liegt das Ausrückelement 9 mit einer Lüftkraft F auf dem ringförmigen Bauteil 16 auf und bring dieses mit seinen Teilflächen 17 zur Anlage an den Ge genflächen 18 der Tellerfeder 7. Während des Ausrückvorganges wird die Ausrückkraft über die Teilflächen 17 und die Gegen flächen 18 im vorliegenden Fall direkt auf die Tellerfeder 7 übertragen. Der Einrückvorgang läuft entgegengesetzt ab. Bei auftretendem Verschleiß an den Reibbelägen der Kupplungs scheibe 8 wandert die Anpreßplatte 6 mit der Zeit in Richtung auf das Schwungrad zu und bewegt sich so vom Kupplungsgehäuse 2 weg. Diese Bewegung machen auch die radial äußeren Bereiche von Ausrückelement 9 und Tellerfeder 7 mit. Durch die entsprechende Ausgestaltung und durch den entspre chenden Einbau des Ausrückelementes 9 wird mit zunehmendem Verschleiß die Lüftkraft F abnehmen, so daß bei richtiger Ab stimmung nach einem vorgegebenen Verschleißweg die Lüftkraft F so stark abgefallen ist, daß die Kraft sämtlicher Schenkelfe dern 11 in der Lage sind, gegen die Reibkraft an den Teilflä chen 17 und den Gegenflächen 18 das ringförmige Bauteil 16 so zu verdrehen, daß etwa entsprechend dem Verschleißweg der An preßplatte 6 eine axiale Nachstellung zwischen dem radial äu ßeren Bereich des Ausrückelementes 9 und der Tellerfeder 7 stattfinden kann. Dabei bewegt sich das ringförmige Bauteil 16 in Fig. 2 im Uhrzeigersinn, entsprechend Fig. 3, linke Seite nach unten, gleichzeitig bewegt sich der Schenkel 12 der Schenkelfeder 11 in die gleiche Richtung. Damit wird das Maß X entsprechend Fig. 3 zwischen dem ringförmigen Bauteil 16 und dem entsprechenden Gegenbauteil um das Maß des Verschleißes verringert. Dadurch kommt das Ausrückelement 9 wieder in seine Grundstellung und übt wieder die von Anfang an eingestellte Lüftkraft F auf die Einrichtung 15 zum Verschleißausgleich aus, so daß eine weitere relative Verstellung der Teilflächen 17 und Gegenflächen 18 gestoppt wird.
Dadurch, daß die Schenkelfedern 17 das Bestreben haben, den
Axialabstand der Teilflächen 17 bzw. Gegenflächen 18 auf das
Mindestmaß einzustellen und dies dem voll verschlissenen
Reibbelag entspricht ist es nötig, die Montagestellung und
somit die Unwirksamkeit sämtlicher Schenkelfedern 11 während
des Montagevorganges der Kupplung sicherzustellen.
Die Reibungskupplung 31 gemäß Fig. 5 unterscheidet sich von
der Reibungskupplung 1 gemäß Fig. 1 im wesentlichen dadurch,
daß sie eine sogenannte gezogene Kupplung darstellt. Bei einer
gezogenen Kupplung werden die radial inneren Endbereiche des
Ausrückelementes 9 vom Schwungrad wegbewegt, um eine Lüftung
der Kupplungsscheibe zu erzielen. Im vorliegenden Fall ist im
Kupplungsgehäuse 2 in bekannter Weise die Anpreßplatte 6
drehfest aber axial verlagerbar angeordnet und sie wird durch
eine Tellerfeder 7 in Richtung auf das Schwungrad belastet.
Die Tellerfeder 7 liegt mit ihrem Außendurchmesser beispiels
weise über einen Stützring 29 am Kupplungsgehäuse 2 an und
über ihren Innendurchmesser übt sie eine ausreichende Kraft
auf die Anpreßplatte 6 aus. Der Auflagedurchmesser ist mit D
gekennzeichnet. Zwischen der Tellerfeder 7 und der Anpreß
platte 6 ist weiterhin das Ausrückelement 9 angeordnet,
welches membranfederähnlich mit radialen Schlitzen versehen
ist und welches eine eigene Vorspannkraft aufweist. Das Aus
rückelement 9 ist durch die Kraft der Tellerfeder 7 auf den
Durchmesser D an der Anpreßplatte 6 in Anlage gehalten und mit
seinem Außendurchmesser legt das Ausrückelement 9 über die
Einrichtung 15 zum Verschleißausgleich an einem Stützele
ment 28 an, welches mit dem Kupplungsgehäuse 2 fest verbunden
ist. Die Einrichtung 15 besteht aus wenigstens einem konzen
trisch zur Drehachse 4 angeordneten ringförmigen Bauteil 16,
welches über Teilflächen 17 entsprechend Fig. 3 an entspre
chenden Gegenflächen 18 des Stützelementes 28 anliegt. Das
Bauteil 16 ist beispielsweise durch mehrere am Umfang ver
teilte Zugfedern 27 entsprechend Fig. 3 federnd vorbelastet
und die Federn sind bestrebt das Maß X zu verkleinern. Im
Neuzustand der Reibungskupplung übt das Ausrückelement 9 auf
das ringförmige Bauteil 16 eine Kraft auf, die so bemessen
ist, daß die Zugfedern 27 die Reibung zwischen den Teilflä
chen 17 und den Gegenflächen 18 nicht überwinden können. Mit
der gleichen Auflagekraft F stützt sich das Ausrückelement 9
auf dem Durchmesser D an der Tellerfeder 7 ab und um diese
Auflagekraft F wird die Einspannkraft der Tellerfeder 7 ge
mindert.
Die Funktion der Reibungskupplung gemäß Fig. 5 wird in Ver
bindung mit den Federkraftverläufen entsprechende Fig. 6 be
schrieben. Der Federkraftverlauf FT bezieht sich auf die Tel
lerfeder 7 und er ist über große Bereiche des Ausrückweges
bzw. des Verschleißweges nahezu konstant. Der Federkraftver
lauf FM des Ausrückelementes 9 ist im Bereich der Einbaulage
stark geneigt. In Einbaulage ist die Auflagekraft F des Aus
rückelementes 9 relativ niedrig angesetzt, um die Anpreß
kraft, die nach Abzug der Auflagekraft F von der Vorspannung
der Tellerfeder 7 übrigbleibt, ausreichend groß zu halten.
Entsteht nun - ausgehend von der Einbaulage - ein Verschleiß
an den Reibbelägen, so bewegt sich der Punkt E nach schräg
unten rechts, was bedeutet, daß die Auflagekraft F des
Ausrückelementes 9 stark zurückgeht. Im gleichen Maß verrin
gert sich auch die Kraft, die das Ausrückelement 9 mit seinem
Außendurchmesser auf das ringförmige Bauteil 16 ausübt. Damit
wird die Reibkraft zwischen den Teilflächen 17 und den Gegen
flächen 18 so stark abgesenkt, daß die Zugfedern 27 das ring
förmige Bauteil 16 derart verdrehen können, daß das Maß X
entsprechend Fig. 3 verkleinert wird. Damit wandert die Ein
baulage wieder in die ursprüngliche Stellung zurück und das
Ausrückelement 9 geht ebenfalls in seine ursprüngliche rela
tive Lage gegenüber dem Gehäuse 2 zurück, allerdings parallel
versetzt in Richtung auf das Schwungrad zu um das Maß des
Verschleißes.
Es sei darauf hingewiesen, daß die oben beschriebenen
Kupplungen an jede Art von Schwungrad verbaut werden können,
wie z. B. an ein Zweimassenschwungrad.
Claims (18)
1. Reibungskupplung für eine Brennkraftmaschine umfassend
ein Kupplungsgehäuse (2), das an einem Schwungrad (3) einer Brennkraftmaschine befestigt ist und mit diesem um eine Drehachse (4) umlaufen kann,
eine im Kupplungsgehäuse (2) drehfest aber axial verlagerbar angeordnete Anpreßplatte (6),
eine Kupplungsscheibe (8) zwischen Anpreßplatte (6) und Schwungrad (3) mit Reibbelägen (30),
eine Tellerfeder (7), die sich einerseits an der Anpreßplatte (6) und andererseits am Gehäuse (2) abstützt und die die Anpreßplatte (6) in Richtung Schwungrad (3) belastet zur Erzeugung einer Anpreßkraft (FA),
ein Ausrückelement (9) zumindest annähernd in Form einer Membranfeder mit radial verlaufenden Schlitzen, das mit Federkraft (F) einerseits am Kupplungsgehäuse (2) und andererseits an einer mit der Anpreßplatte gekoppelten Abstützung anliegt,
ein auf den radial inneren Bereich des Ausrückelementes (9) einwirkendes Ausrücksystem (10),
eine Einrichtung (15) zum automatischen Ausgleich des Verschleißes der Reibbeläge (30) durch Erhaltung der Einbaulage des Ausrückelementes (9), indem die bei auftretendem Verschleiß abfallende Auflagekraft (F) des Aus rückelementes (9) eine Nachstellbewegung der Einrichtung (15) bis zur Wiederherstellung der ursprünglichen Auflagekraft (F) freigibt.
ein Kupplungsgehäuse (2), das an einem Schwungrad (3) einer Brennkraftmaschine befestigt ist und mit diesem um eine Drehachse (4) umlaufen kann,
eine im Kupplungsgehäuse (2) drehfest aber axial verlagerbar angeordnete Anpreßplatte (6),
eine Kupplungsscheibe (8) zwischen Anpreßplatte (6) und Schwungrad (3) mit Reibbelägen (30),
eine Tellerfeder (7), die sich einerseits an der Anpreßplatte (6) und andererseits am Gehäuse (2) abstützt und die die Anpreßplatte (6) in Richtung Schwungrad (3) belastet zur Erzeugung einer Anpreßkraft (FA),
ein Ausrückelement (9) zumindest annähernd in Form einer Membranfeder mit radial verlaufenden Schlitzen, das mit Federkraft (F) einerseits am Kupplungsgehäuse (2) und andererseits an einer mit der Anpreßplatte gekoppelten Abstützung anliegt,
ein auf den radial inneren Bereich des Ausrückelementes (9) einwirkendes Ausrücksystem (10),
eine Einrichtung (15) zum automatischen Ausgleich des Verschleißes der Reibbeläge (30) durch Erhaltung der Einbaulage des Ausrückelementes (9), indem die bei auftretendem Verschleiß abfallende Auflagekraft (F) des Aus rückelementes (9) eine Nachstellbewegung der Einrichtung (15) bis zur Wiederherstellung der ursprünglichen Auflagekraft (F) freigibt.
2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reibungskupplung als sogenannte gedrückte Kupplung ausgebildet ist.
3. Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung (15) wirkungsmäßig zwischen Ausrückelement (9) und
Anpreßplatte (6) angeordnet ist und die Auflagekraft (F) in Lüftrichtung
wirksam ist.
4. Reibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung (15) zum Verschleißausgleich aus wenigstens einem konzentrisch
zur Drehachse (4) angeordneten ringförmigen Bauteil (16) besteht, mit
umfangsmäßig eine Steigung aufweisenden Teilflächen (17), die mit kor
respondierenden Gegenflächen (18) zusammenwirken, wobei eine
Federeinrichtung (Schenkelfedern 11) das Bauteil (16) gegenüber den
Gegenflächen (18) in Umfangsrichtung belastet im Sinne einer Verkleinerung
des axialen Abstandes (X) zwischen dem ringförmigen Bauteil (16) und dem
die Gegenflächen (18) tragenden Bauteil (20).
5. Reibungskupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ausrückelement (9) mit einem mittleren Durchmesser über am Gehäuse (2)
befestigte Distanzbolzen (19) oder ähnlichem abgestützt ist und im Bereich
seines Außendurchmessers auf dem ringförmigen Bauteil (16) aufliegt.
6. Reibungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gegenflächen (18) an einem ebenfalls ringförmigen Bauteil (20) angeordnet
sind, welche sich einerseits an der Anpreßplatte (6) oder der Tellerfeder (7)
abstützt.
7. Reibungskupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gegenflächen (18) direkt an der Anpreßplatte (16) angeordnet sind.
8. Reibungskupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gegenflächen (18) direkt an der Tellerfeder (7) angeordnet sind.
9. Reibungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Tellerfeder (7) mit ihrem Innendurchmesser am Kupplungsgehäuse (2) anliegt,
mit ihrem Außendurchmesser an der Anpreßplatte (6), das Ausrückelement (9)
mit einem mittleren Durchmesser über Distanzbolzen (19) ebenfalls am
Kupplungsgehäuse (2) und mit seinem Außendurchmesser über das
ringförmige Bauteil (16) auf der Tellerfeder (7) in einem Durchmesserbereich
nahe und radial innerhalb der Auflage der Tellerfeder-Anpreßplatte.
10. Reibungskupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Federeinrichtung aus mehreren am Umfang verteilten Schenkelfedern (11)
besteht, deren einer Schenkel (13) am Kupplungsgehäuse (2) abgestützt ist
und deren anderer Schenkel (12) das drehbar gegenüber der Drehachse (4)
verlagerbare, ringförmige Bauteil (16) mit den Teilflächen (17) umfangsmäßig
federnd belastet.
11. Reibungskupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schenkelfedern (11) mit ihren federnden Windungen (14) auf der radialen Höhe
der Distanzbolzen (19) für das Ausrückelement (9) - jedoch umfangsmäßig
versetzt - fixiert sind und der das ringförmige Bauteil (16) beaufschlagende
Schenkel (12) über seinen Angriffspunkt an diesem hinaus nach radial außen
verlängert ist, einen umfangsmäßig entsprechend groß ausgebildeten Durch
bruch (21) im Kupplungsgehäuse (2) durchdringt und hier in einer ersten
Stellung während des Montagevorganges arretiert ist zur Entlastung des
ringförmigen Bauteils (16).
12. Reibungskupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Arretierung über eine Nase (22) im Durchbruch (21) erfolgt, die von der
schwungradseitigen Begrenzung (23) des Durchbruchs (21) in axialer Richtung
soweit auf die gegenüberliegende Begrenzung (24) zu verläuft, daß infolge der
axialen Verlagerung der Einrichtung (15) während der ersten
Kupplungsbetätigung der von der Einrichtung (15) mitgenommene
Schenkel (12) der Schenkelfedern (11) über die Nasen (22) schnappt und
selbsttätig in Funktionsstellung geht.
13. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reibungskupplung als sogenannte gezogene Kupplung ausgebildet ist.
14. Reibungskupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung (15) wirkungsmäßig zwischen Ausrückelement (9) und
Gehäuse (2) angeordnet ist und die Auflagekraft (F) in Lüftrichtung wirksam
ist.
15. Reibungskupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung (15) aus wenigstens einem konzentrisch zur Drehachse (4)
angeordneten, ringförmigen Bauteil (16) besteht mit umfangsmäßig eine
Steigung bewirkenden Teilflächen (17) die mit korrespondierenden
Gegenflächen (18) zusammenwirken, wobei eine Federein
richtung (Zugfedern 27) die Teilflächen (17) gegenüber den Gegenflächen (18)
in Umfangsrichtung belasten in Sinn einer Verkleinerung des axialen
Abstandes (X) zwischen dem ringförmigen Bauteil (16) und dem die
Gegenflächen tragenden Bauteil (28).
16. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausrückelement (9) mit einem mittleren Durchmesser (D) an der
Anpreßplatte (6) anliegt und auf der gleichen axialen Seite mit seinem
Außendurchmesser über die Einrichtung (15) und ein Stützelement (28) am
Gehäuse.
17. Reibungskupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gegenflächen (18) direkt in das Stützelement (28) eingebracht sind.
18. Reibungskupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Tellerfeder (7) auf der dem ringförmigen Bauteil (16) abgelegenen Seite des
Ausrückelementes (9) mit ihrem Innendurchmesser an diesem aufliegt und
zwar auf der radialen Höhe (DV) der Auflage an der Anpreßplatte (6) und mit
ihrem Außendurchmesser am Kupplungsgehäuse (2).
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