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Elastische Lagerung von auf beiden Seiten einer Kupplungsscheibe -gleichmäßig
auf den Umfang verteilten runden Reibbelägen Die Erfindung betrifft eine elastische
Lagerung von auf beiden Seiten einer Kupplungsscheibe gleichmäßig auf den Umfang
verteilten runden Reibbelägen.
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Die meisten bekannten Reibungskupplungen weisen Reibbeläge aus den
verschiedensten Werkstoffen, wie Hartholz, Kunstharzpreßstoff u. dgl., auf, die
aber im wesentlichen fest mit den Kupplungsscheiben verbunden oder aber axial bewegbar
in diese eingesetzt sind.
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Diesen Reibbelägen haftet jedoch eine Reihe von Nachteilen an, von
denen lediglich das Auftreten von unerwünschten Stößen und Schwingungen genannt
werden sollen, die sich beim Einrücken der Kupplung bzw. bei stoßweiser Mitnahme
beim Anlaufen oder beim Übertragen des Drehmoments bemerkbar machen und durch die,
neben anderen Schäden, die Reibbeläge selbst verhältnismäßig schnell abgenutzt werden.
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Um diese vor allem beim Antrieb von Arbeitsmaschinen oder Fahrzeugen
durch Dieselmotoren bzw: von Pumpen, Kompressoren und Walzenwerkgetrieben durch
Elektromotoren auftretenden Stöße und Schwingungen zu vermeiden, hat man Reibungskupplungen
in Verbindung mit elastischen Kupplungen verwandt, die jedoch einerseits wegen Raummangels
nicht überall untergebracht werden können, andernteils verhältnismäßig hohe zusätzliche
Kosten verursachen.
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Um diese zusätzlichen elastischen Kupplungen zu sparen, hat man Reibkupplungen
mit elastischen oder elastisch gelagerten Reibbelägen erfunden. So
sind
z. B. Kupplungs- oder Bremsscheiben mit einem Korkbelag bekannt, der so beschaffen
und angeordnet ist, daß er verhältnismäßig kleine Stöße auffangen kann. Dieselbe
Funktion erfüllt eine Reibscheibenkupplung, an deren einer Kupplungsscheibe elastische,
halbkreisförmige, radial anigeordnete Ringe angeordnet sind, :deren Mantelflächen
sich beim Kuppeln an die Gegenscheiben anschmiegen und dadurch eine Haftwirkung
erzielen.
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Die beiden bekannten Ausführungen sind aber nur für die Übertragung
sehr geringer Drehmomente geeignet, da sowohl der Korkbelag als auch die elastischen
Ringe bei bestimmter, durch die Reibung entstehender Temperatur ihre Eigenschaft
als Reibbelag verlieren, da sie zundern, verschmoren und beschädigt werden und so
keinen größeren Beanspruchungen gewachsen sind.
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Eine weitere bekannte Reibscheibe für Wellenkupplungen, die aus einer
Anzahl von kompliziert ineinandergreifenden Einzelteilen besteht, löst im wesentlichen
wohl die Aufgabe des Auffangens von Stößen und Schwingungen, enthält aber noch eine
Reihe beachtenswerter Nachteile. Die Relativdrehung der beiden Kupplungsteile bzw.
die Drehmomentübertragung wird hierbei durch eine Anzahl von getrennt vom Reibring
eingebauter Schraubenfedern übernommen. Der Einbau der Schraubenfedern in die Kupplungsnabe
bzw. in die Kupplungsscheibe ist sehr umständlich und die Anordnung von zusätzlich
vorgesehenen Federführungsplatten mit besonderen durch Abwinkeln der Platten zur
Aufnahme der Federn entstehenden Räumen derart kostspielig und schwierig, daß diese
Lösung noch verhältnismäßig unvollkommen ist. Zur Dämpfung der Kupplungen gegen
axiale Schwingungen und Stöße ist eine besonders eingebaute Tellerfeder in Verbindung
mit Metallreibringen vorgesehen, die aber nur ein sehr geringes, elastisches Spiel
in axialer Richtung zuläßt.
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Zur Vermeidung all dieser Mängel ist nach der Erfindung im wesentlichen
vorgesehen, daß die Reibbeläge mit Reibbelagfassungen und diese durch Distanzbolzen
verbunden sind und letztere mittels eines an sich bekannten zylindrischen Körpers
aus Gummi od. dgl., dessen Innen- und. Außenkanten mit Abschrägungen versehen sind,
über Führungshülsen in Bohrungen der Kupplungsscheibe elastisch gelagert sind.
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Es ist dabei zweckmäßig, wenn die Breite der Führungshülse kleiner
ist als der durch den Distanzbolzen festgelegte Abstand der Reibbelaglassungen.
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Die Reibbeläge bilden mit den Reibbelagfassungen, den Distanzbolzen,
dem zylindrischen Körper aus Gummi od. dgl. und der Führungshülse ein zusammenhängendes
Element, das im weiteren als Reibklotz bezeichnet wird. Dieser elastische Reibklotz,
der auf einfachste Weise zusammengebaut und in die Kupplungsscheibe eingesetzt werden
kann, nimmt alle tangentialen und axialen Stöße und Schwingungen bei hoher Drehmomentübertragung
auf. Dies ist nur möglich, weil innerhalb des Reibklotzes durch Anordnung der metallischen
Ummantelung für eine gute und dauernde Wärmeabfuhr gesorgt ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. I einen Längsschnitt durch einen Reibklotz,
Abb. 2 den Einbau der Reibklötze in eine zur Hälfte im Schnitt dargestellte Kupplung.
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Innerhalb einer Führungshülse I, die aus einem beliebigen metallischen
oder nichtmetallischen Werkstoff mit genügender Festigkeit bestehen kann, befindet
sich ein zylindrischer Körper 2 aus Gummi oder einem ähnlichen schwingungsdämpfenden
Kunststoff, dessen Innen- und Außenkanten mit Abschrägungen 3 versehen sind, so
daß der nachgiebige Werkstoff des Körpers 2 beim Übertragen des Drehmoments beim
Lauf der Kupplung in diese vorgesehenen Aussparungen bzw. Ringräume mit dreieckigem
Querschnitt ausweichen kann. Durch die Bohrung des Körpers 2 ist ein Distanzbolzen
4 hindurchgeführt. Auf beiden Seiten des Distanzbolzens 4 ist ein scheibenförmiges,
mit einem niedrigen gezogenen Rand 6 versehenes Blech befestigt, welches die Reibbelagfassung
5 darstellt. Die beiden Bleche sind zweckmäßigerweise mit den Distanzbolzen 4 durch
Vernieten fest verbunden und werden durch diesen auf Abstand gehalten.
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Innerhalb des hochgezogenen ringförmigen Randes 6 der Reibbelagfassungen
5 werden die runden eigentlichen Reibbeläge 7 angeordnet, deren innere aufgerauhte
Haftflächen der Reibbelagfassungen 5 des besseren Haltes wegen zusätzlich noch verklebt
werden.
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Die zwischen den inneren Flächen der beiden Reibbelagfassungen 5 und
der Führungshülse I beiderseits vorgesehenen Zwischenräume IO stellen eine Bewegungspassung
dar und dienen dazu, die beim Laufe der Kupplung auftretenden Verdrehungswinkel
zu ermöglichen sowie kleinere Verlagerungen auszugleichen.
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Eine bestimmte Anzahl solcher Reibklötze 12 wird nunmehr in die gleichmäßig
auf den Umfang der Kupplungsscheibe i i verteilten Bohrungen., eingesetzt.
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Die Wirkungsweise der eingebauten elastischen Reibklötze ist folgende:
Durch die beim Einrücken der Kupplung bewirkte Bewegung des Druckrings 8 gegen den
Zwischenring g, die beide auf der einen Kupplungshälfte einer bekannten Reibungskupplung
angebracht sind, erhalten die Reibklötze 12, die innerhalb der Kupplungsscheibe
i i der anderen Kupplungshälfte untergebracht sind, eine erhebliche Pressung. Diese
ist so groß, daß durch sie der eigentliche Kupplungsschluß erzielt und dadurch das
Drehmoment von der einen Kupplungshälfte auf die andere übertragen wird.
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Dieser Anpreßdruck in Verbindung mit dem durch die Reibstoffpaarung
bedingten Reibungskoeffizienten bewirkt nun eine Mitnahme der anzutreibenden Kupplungshälfte.
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Hierbei üben alle Distanzbolzen q. einen Druck auf die sie umgebenden
nachgiebigen Körper 2 aus, die sich mit einer gewissen elastischen Deformierung
gegen
das Innere aller Führungshülsen I legen und dadurch die Mitnehmerseite der Kupplung
mitnehmen, wobei die auftretenden nachteiligen Stöße gemildert und außerdem schädliche
Schwingungen, je nach Wahl der Elastizität der zylindrischen Körper 2, noch verlagert
werden können. Durch die besondere Wahl der Werkstoffe für die nachgiebigen Körper
besitzen die Reibklötze 12 außer ihrer schwingungsdämpfenden Eigenschaft eine progressive
Durchfederung, so daß eine eventuelle Auschaukelung von entstehenden Schwingungen
ständig gestört wird.
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Die bei der Verwendung der Reibklötze gemäß der Erfindung auftretenden
Vorteile sind: Kurze Bauform durch Einsparen einer an sich erforderlichen elastischen
Kupplung, daher niedrige Anschaffungskosten; sanfter stoßfreier Übertragungsbeginn
durch eine Vielzahl gleichmäßig angeordneter elastischer Reibklötze; gute Abführung
der beim Einrücken der Kupplung entstehenden Reibungswärme mit Hilfe der Ummantelung
der in die Ausnehmungen der Kupplungsscheibe eingesetzten Reibklötze; keine Ringscheibe
als Reibbelag, sondern einzelne ringförmige Gummipuffer, die durch zylinderförmige
Ummantelung in feinst bearbeiteten Bohrungen sicher geführt werden und in diesen
elastisch arbeiten können; kein seitliches Austreten der Reibflächen; größte Schonung
der treibenden Maschine und der nachgeschalteten Aggregate.