DE945201C - Reibkupplung mit einer oder mehreren Tellerringfedern zur Reibflaechenanpressung - Google Patents

Description

• Reibkupplung mit einer oder mehreren Tellerringfedern zur Reibflächenanpressung Die Erfindung betrifft eine verbesserte Abfederung der Reibglieder von Reibkupplungen beliebiger Bauart, wobei im wesentlichen bezweckt wird, umgünstige Einflüsse der Abnutzung der Arbeitsflächen der Reibglieder auf die Kupplungswirkung auszuschalten, d. h. eine geeignete Anpassung der Kupplungsschließkraft zu erzielen. Bisher ergab sich infolge der Abnutzung der Reibflächen eine Verringerung des Kupplungsdruckes. Man hat versucht, durch Nachstelleinrichtungen diesem Mangel abzuhelfen. Es sind auch bei Reibkupplungen, z. B. Motorkupplungen, besondere Nachstelleinrichtungen verwendet worden. Diese Einrichtungen konnten jedoch nur betätigt werden, wenn man vorher die Kupplung auseinandernahm.
• Um die erwähnten Nachteile zu vermeiden und gleichzeitig eine möglichst einfache Ausbildung zu .schaffen, werden nach der Erfindung zur Abfederung der Reibglieder eine oder mehrere Tellerringfedern verwendet, deren Kennlinie im Betriebsbereich überwiegend negativ ist, so daß bei neuer Kupplung die Reibflächenanpreßkraft kleiner ist als bei eingelaufenen, -d. h. abgenutzten Reibflächen Die Verwendung solcher Federn ist von erheblichem Vorteil in Reibkupplungen, die in Geschwindigkeitswechselgetrieben von Kraftfahrzeugen zum Ein- und Ausschalten der einzelnen Getriebegänge dienen. Hier kommt es besonders darauf an, daß bei den unzähligemal nötigen Schaltungen ungeachtet der hohen Beanspruchung der Reibscheiben und ihrer unvermeidlichen Abnutzung die Kupplungskraft zuverlässig in ausreichendem Maße erhalten bleibt. Irgendwelche Nachstelleinrichtungen sind dabei nicht erforderlich. Weiter ist es wichtig, daß im Hinblick auf größte Raumersparnis innerhalb der Getriebe der Schaltweg bei den einzelnen Kupplungsgliedern stets klein bleibt. Allen auftretenden Forderungen, unter anderem auch bezüglich Ersparnis an Herstellungskosten, wird durch die Anwendung von erfindungsgemäß beschaffenen Federn vollkommen entsprochen.
• Es ist zwar bereits bekannt, unter anderem auch in Lamellenkupplungen Tellerringfedern anzuwenden, die aber ausschließlich dem Zweck dienen, die Kupplung zu spannen. Die dabei verwendeten Federn haben jedoch eine geradlinige steile Kennlinie und sind nicht geeignet, stärkere Abnutzungen auszugleichen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anwendung von Tellerringfedern der oben angegebenen Charakteristik war bisher noch nicht hekannt und ist insbesondere bei Lamellenkupplungen für das Gangschalter in Geschwindigkeitswechselgetrieben neu.
• Die Zeichnung zeigt in Abb. I ein Diagramm einer Tellerringfeder; Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltlamellenkupplung eines Geschwindigkeitswechselgetriebes mit eingebauter Tellerringfeder im Längsschnitt; Abb. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Getriebeschaltkupplung ähnlicher Art wie die in Abb. 2 dargestellte Kupplung; Abb. 4 zeigt eine Kegelreibkupplung als weiteres Beispiel.
• Als Betriebsbelastung -sind in Abb. I für die Tellerringfeder etwa I6o kg vorgesehen. Den Verlauf der Kennlinie läßt Abb. I erkennen. Der innerhalb derselben gewählte Arbeitsbereich der Feder ist als Strecke A bezeichnet, und mit T ist das Toleranzgebiet angedeutet, das den Ungenauigkeiten in der Kupplung, insbesondere auch der Reibflächenabnutzung entspricht. Entsteht nun infolge Reibflächenabnutzung eine Verkürzung des Arbeitsbereiches der Kupplung, z. B. von den Federungsbeträgen 2,2mm bzw. 2 mm zurück auf einen geringeren Federungsbetrag; so ergibt sich, wie die Kennlinie zeigt, ein Ansteigen des Anpreßdruckes.
• Bei dem in Abb. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Lamellenkupplung zum Kuppeln eines auf einer Getriebewelle 5 lose laufend vorgesehenen Zahnrades 6 mit dieser Welle. Das Zahnrad 6 trägt einen Mitnehmerkranz 7 zur Führung der Außenlamellen B. Die Innenlamellen 9 erhalten ihre Führung auf dem mit Nuten Io versehenen Tragteil i i, der mittels Keil I2 mit der Welle 5 drehfest verbunden ist. In axialer Richtung ist für den Tragteil II eine geringe Verschiebung nach einer Seite hin möglich, und zwar mit Rücksicht auf Unterschiede infolge Reibgliederabnutzung. Dagegen ist der Tragteil nach der anderen Seite hin durch einen Anschlagring I3 festgelegt. Auf der gleichen Seite weist der Tragteil II einen Bund I4 auf, der zur Festlegung der Endscheibe I5 dient, gegen die das Lamellenpaket 8, 9 gepreßt wird, wenn die Kupplung eingerückt wird. Diese Endscheibe I5 ist wie die Innenlamellen 9, auf dem genuteten Tragteil II geführt. Entgegengesetzt zur Endscheibe I5 ist die Druckscheibe I6 auf dem Tragteil II gemeinsam mit den Innenlamellen 9 geführt, und diese Druckscheibe wird hier unter Vermittlung einer Tellerringfeder I8 von einer auf der Welle 5 lagernden Druckhülse 2o beeinflußt, und zwar mit Hilfe einer Schaltmuffe 2I, die innen Kegelflächen 22 aufweist, .mit denen sie auf Übertragungsglieder 23 wirkt, die sich ihrerseits an Schrägflächen 24 eines auf der Welle 5 festen Bundes 25 abstützen. Die Tellerringfeder I8 stützt sich mit ihrem Außenrand an der Druckscheibe I6 innerhalb einer Ringnut gegen einen Randvorsprung 26, während der Innenrand der Ringfeder an der Druckhülse 2o anliegt. Eine Spreizfeder 27 liegt einerseits an der Tellerringfeder I8 und andererseits am Tragteil II an. Sie dient dazu; die Ringfeder I8 mit der Hülse 2o in Berührung zu halten und auch den Tragteil II an den Bund I3 anzulegen. Wenn die Kupplungsmuffe 2I in der angegebenen Pfeilrichtung bewegt wird, erfolgt unter Mitwirkung der Tellerringfeder I8 das Zusammendrücken des Lamellenpakets. Die allmähliche Abnutzung der Reiblamellen wirkt nicht ungünstig auf die Anwendung der Schaltkraft, da mit Verringerung des Federungsweges der Anpreßdruck auf die Lamellen sich steigert. Dabei besteht keinerlei Notwendigkeit für etwaiges Nachstellen der Federung.
• Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 unterscheidet sich von jenem nach Abb. 2 durch eine andersartige Unterbringung der Tellerringfeder. Eine solche Ringfeder 32 ist unter Vorspannung eingesetzt zwischen dem auf der Welle 35 mittels Keile 36 und Nuten geführten Tragteil 37 für die Innenlamellen 38 und einem auf der Welle 35 unverschieblichen Bund 39. Der von der Feder 32 belastete Tragbeil 37 liegt bei gelöster Kupplung an einem in die Welle 35 eingesetzten Sprengring 54 an, und die Druckscheibe 46 wird von der sich am Sprengring 54 abstützenden Spreizringfeder 55 in der untätigen Stellung gehalten. Das Vorspannen der Tellerringfeder 32 erfolgt durch Verschieben des Tragteils 37 gegen dieselbe und durch darauffolgendes Einsetzen des Sprengringes 54. Sodann drückt die vorgespannte Tellerringfeder 32 den Tragteil 37 gegen den Sprengring 54. Für das Einrücken der Kupplung ist der Gesamteinrückweg so groß bemessen, daß nicht nur das Lamellenpaket unter Vermittlung der Druckscheibe 46 in sich geschlossen wird, sondern außerdem der Tragteil 37 teilweise unter Zusammendrücken der Tellerringfeder 32 um einen Betrag in der in Abb. 3 angegebenen Pfeilrichtung verschoben, der sich infolge des jeweiligen Abnutzungszustandes der Reiblamellen ergibt. Das Lösen der Kupplung ist leicht möglich. Wenn die Druckscheibe 46 entgegen der Pfeilrichtung vom Lamellenpaket abgehoben wird, schiebt die Tellerringfeder 32 den Tragteil 37 gegen den Sprengring 54, und gleichzeitig tritt die Druckscheibe unter Wirkung der Spreizringfeder 55 auf längerem Wege in ihre untätige Ruhelage.
• Die beschriebenen Kupplungsausführungen mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Abfederung nach Abb. 2 und 3 sind nebenbei insofern noch vorteilhaft, als nur ein kurzer Schalthub notwendig ist und allgemein die Baulänge der Kupplung klein gehalten werden kann. Vorteilhaft ist, daß für den Federeinbau keine Einstellgenauigkeit und auch keine Nachstellarbeit erforderlich ist. Bei der Einbauart gemäß Abb. 2 ergibt sich für das zu kuppelnde Zahnrad 6 eine willkommene Vergrößerung der Lagerfläche auf der Welle 5.
• Die vorgeschlagene Abfederung ist auch bei allen sonstigen Reibkupplungen, z. B. Kegelreibungskupplungen anwendbar. Ein Beispiel hierzu zeigt Abb. 4. Die Schließkraft der Kupplung wird durch die Tellerringfedern 66 ausgeübt, die auf der Welle 61 aufgereiht sind und sich gegen eine Ringfläche 67 abstützen. Die Tellerringfedern 66 sollen alle die in Abb. I gezeigte Charakteristik aufweisen. Infolgedessen wird bei dieser Kupplung bei allmählicher Abnutzung der Arbeitsfläche des Reibbelags 64 die Anpreßkraft ansteigen, so daß ein Ausgleich geschaffen wird. In ähnlicher Weise können auch bei den Ausführungen nach Abb. 2 und 3 mehrere Tellerringfedern zur Abfederung der Lamellen angeordnet werden; hierbei wenden die Federn paarweise ihre Hohlseiten einander zu.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Reibkupplung mit einer oder mehreren Tellerringfedern zur Reibflächenanpressung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie der Tellerringfeder bzw. -federn im Betriebsbereich überwiegend eine negative Charakteristik aufweist, so daß bei neuer Kupplung die Reibflächenanpreßkraft kleiner ist als bei eingelaufenen Reibgliedern mit abgenutzten Reibflächen.
2. 2. Reibkupplung nach Anspruch i, ausgebildet als Lamellenkupplung, dadurch' gekennzeichnet, daß die Tellerringfeder (I8) zwischen der den Lamellen vorgeordneten Druckscheibe (I6) und einer zur Schaltvorrichtung gehörenden Druckhülse (2o) angeordnet ist.
3. 3. Reibkupplung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerringfeder (32) zwischen dem die Innenlamellen (38) führenden Tragteil (37) und einem auf der Triebwelle (35) gegen die Einschaltrichtung abgestützten Wellenbund (39) eingesetzt ist.
4. 4. Reibkupplung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerringfeder vorgespannt ist.
5. 5. Reibkupplung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Tellerringfedern hintereinandergereiht sind. Angezogene Druckschriften: VDI-Zeitschrift 1937, Bd. 81, Nr. 48., S. 139o.