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Reibungskupplung, namentlich für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht
sich auf Reibungskupplungen der Gattung, bei welcher der Antrieb vom Kupplungsdeckel
auf die Druckplatte über ein biegsames Band übertragen wird, das mit dem einen Ende
an ider Druckplatte und mit dem anderen Ende am Deckel .befestigt ist und dessen
Biegsamkeit die Axi.al.bewegung der Druckplatte zwecks Kupplungseingriffs ermöglicht.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Kupplung mit einem verbesserten
Antrieb der oben angeführten Gattung, wobei .das Band so angeordnet ist, daß es
ein Höchstmaß an -Drehmoment überträgt, ohne sich unter den Beanspruchungen des
Antriebs oder infoIge der radialen Ausdehnung der Platte durch das Erhitzen der
Reibibelage zu biegen oder zu verziehen.
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D,ie erfindungsgemäße Reibungskupplung, die namentlich für Kraftfahrzeuge
bestimmt ist und die eine zwischen einem Schwungrad und einer Druckplatte einspannbar
getriebene Scheibe :sowie einen am Schwungrad befestigten Deckel besitzt, wobei
die Druckplatte zwischen Deckel und Schwungrad angeordnet und durch mindestens drei
biegsame Bänder mit dem Deckel verbunden ist, kennzeichnet sich dadurch, :daß die
Bänder iim wesentlichen längs Sehnen eines um die Drehachse gelegten Kreises verlaufen
und je mit .dem einen Ende am Deckel und mit dem anderen Ende an
der
Druckplatte angelenkt sind, so daß sie die Druckplatte konzentrisch zur Kupplungsachse
abstützen, dabei, aber die Ausdehnung der Druckplatte unter der im Kupplungsbetrieb
entstehenden Wärme zulassen.
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Die Erfindung schafft einen nachgiebigen Antrieb, welcher ein hohes
Drehmomentübertragungsvermögen mit großer Einfachheit und geringen Herstellungskosten
vereint. Ein derartiger nachgiebiger Antrieb soll insbesondere bei einer in Axialrichtung
möglichst gedrängten Reibungskupplung verwirklicht werden. Die Erfindung erstrebt
fernerhin .die Anordnung eines derartigen nachgiebigen Antriebes bei einer Reibungskupplung,
bei welcher das Drehpunkts- oder Abstützglied für die Kupplungshebel eine :besonders
zweckmäßige Form .aufweist, nämlich die Form eines ringförmigen Deckels mit etwa
rinnenförmigem Querschnitt, der zusammen mit dem .Schwungrad der Kupplung einen
Ringspalt zum Unterbringen der Druckplatte bildet.
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Diese Ziele werden dadurch verwirklicht, daß die Bänder innerhalb
des ringförmigen Deckels zwischen dessen Rückwand und der Rückseite der Druckplatte
untergebracht sind. Da die Bänder längs Sehnen angeordnet sind, können sie selbst
bei erheblicher Länge noch ohne Überfüllung des verfügbaren Raumes innerhalb des
Deckels untergebracht werden. Bei einer .derartigen Anordnung sind die Bänder umschlossen
und geschützt und können mittels einfacher und billiger Befestigungsmittel wie Niete
oder Bolzen, und ohne zwischengeschaltete Arme od. dgl. zu benötigen, unmittelbar
einerseits mit der Druckplatte und andererseits mit der Deckelplatte verbunden werden.
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Eine weitere Erfindungsaufgabe besteht in der Schaffung einer verhältnismäßig
.einfachen Anordnung, .bei welcher das Band .an seinen Enden unmittelbar an der
Deckelplatte bzw. der Druckplatte befestigt ist und dabei gleichzeitig reichlichen
Spielraum für seine axiale Durahbiegung vorfindet: Dies wird dadurch erreicht, daß
das Band einerseits an einem axialen Vorsprung der Druckplatte und andererseits
an, einer axialen Vertiefung in der Deckelplatte befestigt wird.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung, das zur axialen Gedrängtheit beiträgt,
!besteht darin, daß das Band von den durch die Betätigungshebel der Kupplung eingenommenen
Stellen entfernt liegt. Zu diesem Zweck kann man die Bänder entweder in Umfangsrichtung
in der Mitte zwischen den radialen Achsen benachbarter Hebel anordnen oder sie radial
außerhalb der Hebel verlegen. Auf diese Weise können die Hebel und die Bänder in
derselben Umlaufsebene angeordnet werden, wodurch sich eine axial gedrängte .Bauart
ergibt.
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Die Erfindung erstrebt ferner die Anordnung eines verbesserten nachgiebigenAntriebes
der obererwähnten Gattung bei einer Reibungskupplung, deren Deckel am Umfang gewölbte
Teile aufweist, die zwischen dem Deckel und dem Schwungrad eine Anzahl Luftlöcher
bilden, um einen. Umlauf von Kühlhtft durch die Kupplung zu bewirken, und idie zugleich
die Druckplatte zugänglich machen, ,so daß diese nach dem Zusammenbau der Kupplung
ausgewuchtet werden kann. Gleichzeitig soll jedoch der Deckel seine volle Stärke
behalten. Diese Ziele werden dadurch erreicht, daß die Bänder in Umfangsrichtung
zwischen den gewölbten Zonen des Deckels angeordnet sind, ,so daß man die Kante
der Druckplatte zwecks .Auswuchtens anbohren kann:, ohne die Befestigungsmittel
für die biegsamen Bänder zu gefährden.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten
nachgiebigen Bandverbindung zwischen Druckplatte und Deckei, die nicht nur zum Antrieb
der Druckplatte vom Deckel, sondern auch zum Zusammenhalten des Deckels und der
Druckplatte im eingebauten Zustande für Transportzwecke dient, ohne jedoch die beim
Kuppeln erforderliche begrenzte Axialibewegung zwischen Druck- und Deckelplatte
zu beeinträchtigen. Zu diesem Zweck durchsetzt das das Band an der Druckplatte befestigende
Glied den Deckel und weist einen Kopf auf, der in Zusammenwirkung mit dem Deckel
eine Auseinanderbewegunig von Deckel und Druckplatte begrenzt.
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Die Erfindung bezweckt weiterhin die Schaffung einer Kupplung, bei
welcher der Deckel mit gewölbten Zonen ausgebildet ist und diese mit dem Kupplungsschwungrad
eineAnzahl von Luftlöchern bilden, um den Umlauf von Kühlluft durch die Kupplung
herbeizuführen, wobei biegsame Bänder in diesen Öffnungen: untergebracht und die
die Öffnungen darbietenden Teile des Deckels dazu ausgenutzt werden, um die Bänder
mit ihrem einen Ende am Deckel zu befestigen; auf diese Weise wird der Aufbau der
Kupplung vereinfacht, und die Unterbringung der Bänder erfordert keinerlei Vergrößerung
der Kupplung in irgendeiner Richtung.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt eine .Reibungskupplung gemäß der Erfindung in teilweiser
Ansicht; Fig 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i und Fig. 3 ein Schnitt
nach der Linie 3-3 der Fig. i ; Fig. q. zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der
Erfindung im Längsschnitt durch ein zum Antrieb dienendes Band und Fig. 5 die Anordnung
der Fig. q. in Stirnansicht; Fig.6 stellt eine weitere Ausführungsform der Kupplung
in Stirnansicht dar; Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6; Fig.
8 ein Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig.6 und Fig. g ein Seitenaufriß nach der
Linie 9-9 der Fig 8; Fig. io zeigt das zum Verbinden dienende Band nach Fig.2 und
8 im ungespanuten Zustand in Seitenansicht; Fig. ii ist eine Rüakans-icht einer
weiteren Kupplung gemäß der Erfindung; Fig. 12 ist ein senkrechter Schnitt nach
der Linie 12-i2 der Fig. ii, und
Fig. 13 ist eine Ansicht nach der
Linie 13-r3 der Fig. 11.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. i Abis 3, die eine Kupplung für
Kraftfahrzeuge darstellt, ist .ein Deckel io an dem Schwungrad i i des Kraftfahrzeugmotors
befestigt. Die getriebene Kupplungsscheibe 13 mit ihren Reib'belagen 14 wird zwischen
dem Schwungrad i i und der Druckplatte 12 mitgenommen. Zum Andrücken .der Druckplatte
12 können entweder in der Kupplung oder außerhalb derselben geeignete Mittel .vorgesehen
.sein. Die Kupplung weist eine Anzahl radiale Hebel 15 auf, die entweder ,zum Abziehen
der Druckplatte aus der Einrückstellung entgegen dem Druck von Einrückfedern der
Kupplung oder dazu -dienen können, um den Einrückdruck einer außerhalb liegenden
Feder .auf die Druckplatte zu :übertragen, wobei es für,die Erfindung gleichgültig
ist, ob die Hebel zum Ein- oder Ausrücken dienen. Bei der dargestellten Ausführungsform
dienen die Hebel zum Übertragen von Druck auf die Druckplatte und nicht zum Entlasten
dieser Platte.
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Gemäß Fig.3 besteht der Deckel io aus einer Rückwand 16, einer kreisförmigen
Außenwand 17 und einer axial gerichteten Innenwand 18 und bildet somit einen etwa
rinnenförmigen Querschnitt, der zusammen :mit dem Schwungrad i i einen Ringraum
umschließt, in welchem d.ie ringförmige Druckplatte 12 untergebracht ist. Die Außenwand
17 endigt in einem nach außen abgewinkelten Umfangsflansch i9, der vorzugsweise
gemäß Fig. i vieleckig gestaltet ist, so daß die Ecken 2o durch Versenken als Augen
ausgebildet und beispielsweise mittels Kappenschrauben 21 (Fig.9) am Schwungrad
ii ibefestigt werden können. Infolgedessen steht der übrige Teil des Flansches ig
in geringem Abstand vom Schwungrad ii und läßt somit Luft von .der Mitte nach außen
durch die Druckplattenkammer hindurchströmen.
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Die Hebel 15 erstrecken sich durch Öffnungen 22 in der Innenwand i8
des Deckels, und ihre äußeren Enden 23 sind in Fig. i gestrichelt angedeutet.
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Der Antrieb wird von dem Deckel io auf die Druckplatte 12 mittels
dünner, biegsamer Metallbänder 24 übertragen, von denen jedes Band einerseits, etwa
mittels eines Niets 25, an der Deckelplatte io und andererseits, etwa mittels einer
Kappenschraube 2$, an der Druckplatte 12 befestigt ist. Die Teile 26 des Dedeels,
an denen die Bänder 24 befestigt sind, :sind auf die Druckplatte zu versenkt, und
die Teile der Druckplatte, an welchen die anderen Enden der Bänder 24 befestigt
sind, haben die Form von Lageraugen oder Vorsprüngen 27. Somit ist jedes Band 24
:unmittelbar an der Druckplatte und dem Deckel befestigt und befindet sich dennoch
im Abstand von beiden. Infolgedessen kann sich das Band 24 entsprechend der axialen.
Relativbewegung zwischen Druckplatte und Deckel frei durchbiegen, ohne an diese
Teile anzustoßen.
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Die Versenkung 26 hat die doppelte Aufgabe, den Hauptteil des Bandes
24 vom Deckel abzurücken und den Kopf des Niets 25 unterzubringen, so daß dieser
nicht über die Hinterfläche des Deckels hinausragt.
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Die Kappenschraube 28 hat die zweifache Aufgabe, das Band a4
mit der Druckplatte zu verbinden und das Auseinanderbewegen zwischen Druckplatte
und Deckel zu begrenzen. Zu diesem Zweck erstreckt sich der Kopf 29 der Schraube
28 durch eine Öffnung 30 im Deckel und weist am äußeren Ende einen radial
überstehenden Flansch 31 von größerem Durchmesser als,dem der Öffnung 3o auf. Damit
der Kopf 29 innerhalb des Umrisses des Kupplungsdeckels verbleibt, ist die Öffnung
30 in einer Versenkung 32 des Deckels angeordnet, so daß der Kopf 29 nicht
hinter die Ebene der Rückwand 16 ragt.
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Um eine in Axialrichtun!g gedrängte Bauart zu schaffen, sind die Bänder
24 und die Hebel 15 so angeordnet, daß sie im wesentlichen in einer gemeinsamen
Drehebene liegen und sich in dieser Ebene nicht überschneiden. Um dabei gleichzeitig
auch in Radialrichtung eine gedrängte Anordnung zu erzielen, werden die Bänder 24
zweckmäßig in der Mitte zwischen den radialen. Mittellinien :der Hebel 15 angeordnet,
wie Fig. i zeigt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.4 und 5 ist das Band 24.a mit seinen
Enden an Pfosten 33 und 34 befestigt, die axial vorn Deckel ioa und der Druckplatte
1211 abstehen und sich in axialer Richtung überlappen, ,so daß der Zwischenteil
des Verbindungsgliedes zur Umlaufebene geneigt ist und unter dem zwischen Deckel
und Druckplatte Übertragenen Drehmoment eine axiale Druckkomponente ausübt, die
den Anpreßdruck der Druckplatte gegen. die getriebene Scheibe 13 zu erhöhen sucht.
Diese Axialkomponente ist in Fig.4 durch den Pfeil 35 angedeutet, während der Pfeil
36 die Richtung der Kraftübertragung über das Band 24a darstellt. Der Pfosten 33
ist an einer Versenkung 26a des Deckels ioa angebracht. Durch stärkeres Einziehen
der Versenkung 2:6a kann der Pfosten 33 in Wegfall gebracht und das Band
24a, ähnlich wie in Fig. 2, unmittelbar an der Deckelplatte ioa' befestigt
werden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.6 bis 9 ist der Umfangsflansch i-gb
des Deckels iob mit abwechselnden geraden Seitenteilen igl: und gewölbten Seitenteilen
igd ausgebildet. Die zwischen den gewölbten Teilen igd und dem Schwungrad i i entstehenden
Luftlöcher 39 sorgen für eine ausreichende Luftströmung über die Druckplatte, wobei
die gesamte Kupplung nach Art eines Fliehkraftgebläses einen zwangsläufigen Umlauf
von Lauft von der Kupplungsmitte nach außen herbeiführt. Ein Schnitt nach Fig.7
durch den geradlinigen Seitenteil ist ähnlich wie bei der Au.sführungsform nach
Fig. i. Die Bänder 24. sind in ,den geradseitigen Teilen des Deckels untergebracht
und liegen somit in Umfangsrichtung zwischen den gewölbten Teilen igd. Einer der
Vorteile dieser Anordnung beruht darauf, daß .die geradseitigen Teile an sich widerstandsfähiger
sind als die gewölbten Teile, so daß die schwächende Wirkung
der
Öffnung 30 sich weniger auswirkt, wenn diese in dem geradseitigen Teil angeordnet
ist. Ein weiterer Vorteil betrifft das Auswuchten der Druckplatte durch Anbohren,
beispielsweise bei 37 in Fig. 9, von Augen 38, die zu diesem Zweck an der Kante
der Druckplatte vorgesehen und durch die Luftlöcher 39 zugänglich sind. Um das Auswuchten
zu erleichtern, sollen die Augen. 3'8 so gleichmäßig wie möglich um den Umfang der
Druckplatte verteilt sein. Sie liegen daher in der Nähe der Enden der Öffnungen
39. Manchmal ist es erforderlich, ziemlich tief einzubohren, bevor der Ausgleich
erreicht ist. Wären die Verbindungsglieder in den Öffnungen 3,9 angeordnet, so könnte
der Arbeiter unter Umständen die die Bänder an der Druckplatte festhaltenden Niete
28b anbohren. Damit würde die Antriebsverbindung zwischen Band und Druckplatte ungebührlich
geschwächt werden. Durch Anordnung der Antriebslaschen zwischen den gewölbten Teilen
igd wird diese Gefahr vermieden.
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Statt wie in Fig 2 die Schraube 28 mit dem Kopf 29 aus einem Stück
herzustellen, ist der Niet 2:8b nach Fig. 7 und 8 mit einem Kopf in Form einer Haltekappe
29b versehen, die aus Blech gezogen werden kann und deren Kante zu einem nach außen
gerichteten 51ansch 31b ausgebildet ist, der zusammen mit dem Deckel das Auseinanderbewegen
von Deckel und Druckplatte begrenzt. Um beide Nietenden für .das Aufstauchen zugänglich
zu machen, ist die Druckplatte i2b mit einem von -der- Reibbelagebene axial versetzten
Auge 27b versehen, durch welches sich der Niet erstreckt, und eine am Umfang der
Druckplatte vorgesehene Ausnehmung 4o nimmt den Nietkopf auf.
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Die Erfindung !beabsichtigt, die Bänder außer zu ihrem Hauptzweck,
d. h. für die Drehmomentübertragung, auch noch als Enekupplungsfedern heranzuziehen.
Zu diesem Zweck können sie aus Federmaterial .bestehen und im ungespannten Zustand
nach Fi:g. io ausgebildet sein, worauf sie unter VorspannurLg derart eingebaut werden,
daß sie -die Druckplatte nachgiebig in die ausgerückte .Stellung drängen. Beim Einbauen
in dieser Weise richten sich die Bänder zweckmäßig gerade, damit das Drehmoment
in den Bändern keine zusätzliche Axialkornponente ausübt, die dem Druck der Einrückfeder
entgegenwirken würde. Soll diese Ausrüekaufgabe etwa bei einer Bauart nach Fig.
4 verwirklicht werden, dann muß das Band im ungespannten Zustande eine größere Abwicklung
zwischen seinen Enden besitzen als in Fig.4 für den vorgespannten Zustand dargestellt
ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fi.g. i
i bis 13 sind die Bänder in mehreren Luftspalten 5 i untergebracht, die zwischen
den gewölbten Teilen 52 des Deckels und dem Schwungrad 53 entstehen. Die Niete 54
sind je an einem flachen, zur' Reibbelagebene parallelen Stufenteil 55 am
einen Ende der entsprechenden Wölbung 52 angeordnet. Nach dem anderen Ende zu verläuft
die Wölbung 52 nach hinten in eine Erhebung 56, -die im Abstand vom Nietkopf 57
angeordnet ist, um genügend Spielraum für die Rückwärtsbewegung der Druckplatte
beim Ausrücken der Kupplung zu schaffen.
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Der Niet 57 ist an einem Lagerauge 58 angebracht, welches das Ende
eines tangential zum Umfang der Deckplatte gerichteten Ansatzes 59 bildet. Die Hinterfläche
des Ansatzes 59 liegt mit der Rückseite der Druckplatte annähernd bündig, während
seine Vorderfläche gegenüber der Reibbelagebene der Druckplatte nach hinten versetzt
ist, so daß der vordere Nietkopf des Niets 57 Sinter der Ebene des Reibbelages liegt.
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Der Ansatz 59 erstreckt sich vom Umfang der Druckplatte in den Luftschlitz
51, und die Druckplatte liegt, wie Fig. i i zeigt, im Abstand innerhalb des Randteils
6o des Deckels 61.
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Der Randteil 6o des Deckels ist mittels des Flansches 62 am Schwungrad
53 befestigt. Die Außenkante des Bandes 63 liegt mit der benachbarten Kante !des
Flansches 62 annähernd bündig, während die Innenseite des Bandes über der Rückfläche
der Druckplatte liegt, und die Niete 54 und 57 sind fast vollständig außerhalb der
Druckplatte angeordnet, wobei in der Druckplatte geringe Einkerbungen 64 .und 65
für die Nietköpfe vorgesehen sind.
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Auf diese Weise ist,das Band so angeordnet, !daß der Reibbelag der
Druckplatte nicht durchlöchert zu werden .braucht, ohne jedoch hierdurch die Abmessengen
,der Deckelplatte zu vergrößern.
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Die Vorderfläche der Stufe 55 ist gegenüber der Ebene der Druckplatte
12 gerade genügend nach hinten versetzt, -daß die Druckplatte nach hinten ausweichen
kann, ohne daß das Band 63 gegen die tangentiale Kante des Ansatzes 5-9 aneckt.
Die Höhe des Auges 58 entspricht der Weite des Spaltes 67 zwischen Band 63 und Ansatz
59, so daß das Band parallel zur Ebene der Reibbelage liegt.
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Da das Band längs einer Sehne eines um die Drehachse gelegten Kreises
angeordnet und unmittelbar am Deckel und,der Druckplatte befestigt ist, kann es
höchste Drehmomente übertragen, ohne zu brechen, da die Last vom Deckel unmittelbar
auf die Druckplatte längs einer Geraden übertragen wird, die mit der Hauptachse
des Bandes zusammenfällt.
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Die Erfindung schafft .somit eine nachgiebige Antriebsanordnung von
größter Einfachheit, die verhältnismäßig billig und leicht zusammenzustellen ist.
Die (biegsamen Antriebslaschen sind je an der Druckplatte und ,dem Deckel mittels
eines einzigen Bandes .an jedem Endebefestigt, so daß sie sich beim Einbauen durch
geringes Drehen auf die richtige Lage einstellen können, wodurch der Einbau erleichtert
wird. Die Bänder, von denen drei oder mehr vorgesehen sein können, dienen dazu,
die Druckplatte abzustützen und gegenüber dem Deckel und der Kupplungsachse auszurichten,
so daß, wenn sich die Druckplatte unter dem Einfluß der bei der Kupplungsbetätigung
entstehenden Wärme ausdehnt, die Bänder durch geringes Verschwenken die Ausdehnung
ausgleichen, wobei die sich etwa ergebende Verlängerung oder Verkürzung des
Winkelabstandes
zwischen den Gelenkpunkten durch eine geringe Relativdrehung zwischen Druckplatte
und Deckel ausgeglichen wird.