DE1000647B - Reiblamellenkupplung fuer stossfreie Drehsinn-AEnderung - Google Patents

Reiblamellenkupplung fuer stossfreie Drehsinn-AEnderung

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DE1000647B
DE1000647B DED11856A DED0011856A DE1000647B DE 1000647 B DE1000647 B DE 1000647B DE D11856 A DED11856 A DE D11856A DE D0011856 A DED0011856 A DE D0011856A DE 1000647 B DE1000647 B DE 1000647B
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DE
Germany
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coupling part
friction
torque
rotation
friction plate
Prior art date
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Pending
Application number
DED11856A
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English (en)
Inventor
Friedrich Schoellhammer
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Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
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Publication date
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Publication of DE1000647B publication Critical patent/DE1000647B/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D7/00Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/02Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
    • F16D7/024Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces
    • F16D7/025Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • F16D7/027Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces with flat clutching surfaces, e.g. discs with multiple lamellae

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

  • Reiblamellenkupplung für stoßfreie Drehsinn-Änderung Die Erfindung betrifft eine. Reiblamellenkupplung für stoßfreie Drehsinn-Änderung, bei der von einem der beiden. Kupplungsteile alle oder eine bestimmte Anzahl der Reiblamellen gegenüber diesem Kupplungsteil um bestimmte, in der Größe gegeneinander abgestufte Winkel verdrehbar sind. Hierbei sollen die Reiblamellen nach der! Drehsinn-Änderung nach Durchlaufen dieser Winkel nacheinander zum Anliegen an dem mitzunehmenden Kupplungsteil kommen. Dazu sind an den im übrigen zur Kupplungsachse zentrisch runden Lamellenringscheiben des einen Kupplungsteiles Mitnehmerlappen angeordnet, die mit: den Lamellenscheiben verdrehbar sind und sich dabei in einer Ausnehmung dieses Kupplungsteiles bewegen.
  • Bekannte Reiblamellenkupplungen weisen als Hauptteile einen inneren und einen äußeren Kupplungsteil auf, die beide zentrisch zur Kupplungsachse angeordnet sind. Reiblamellen, des inneren Kupplungsteiles erstrecken sich nach außen und Reiblamellen des äußeren Kupplungsbeiles nach innen. Alle Reiblamellen sind in ihren Kupplungsteilen- entweder fest oder zumindest unverdrehbar angeordnet, und die Reiblamellen des einen Kupplungsteiles ragen in die Zwischenräume des anderen Kupplungsteiles hinein. Durch die gemeinsame zentrische Anordnung beider Kupplungsteile sind die Überdeckungsflächen der inneren und äußeren Lamellen Kreisringflächen, auf denen mittels geeigneter reibfester Beläge die Übertragung des Drehmomentes erfolgt. Soll das Drehmoment schlupffrei übertragen werden, so ist ein entsprechender axialer Anpreßdruck zwischen den Reibflächen erforderlich.
  • Ein geringerer axialer Anpreßdruck ist bei derartigen Kupplungen dann erforderlich, wenn das Drehmoment auf einen feststehenden Kupplungsteil übertragen werden soll, wie es z. B. bei Bremseinrichtungen der Fall ist. Um diesen. Anpreßdruck zwischen den Reibflächen einstellen zu können, sind die Reiblamellen - außer einer am äußeren Ende aller Lamellen fest angeordneten Lamelle - in der Regel gegenüber ihrem Kupplungsteil axial verschiebbar, und ihre Reibflächen werden von der der festen Lamelle gegenüberliegenden Außenlamelle her durch mehr oder weniger vorspannbare Federn oder durch Drucköl aneinandergepreßt.
  • Wird. eine vorbeschriebene übliche Reiblamellenkupplung z. B. zur Messung des Drehmomentes einer sich drehenden Welle auf einer üblichen pendelnden Waage benutzt, so steht hierbei der eine - vorzugsweise äußere - Kupplungsteil praktisch still, während das gesamte Drehmoment an de Reibflächen, zwischen den stillstehenden und den mit dem anderen Kupplungsteil gedrehten Lamellen übertragen wird. Der erforderliche Anpreßdruck der Reibflächen wird hierbei durch eine dem Drehmoment entsprechende Vorspannung von Schraubenfedern eingestellt. Wird weiterhin, z. B. mittels eines in die antreibende Welk eingeschalteten Getriebes, die Drehrichtung der angetriebenen Welle und damit des sich drehenden Kupplungsteiles plötzlich geändert, so wird zwar infolge der gegenei andergepreßten Reibflächen der sofortige Abbau des bestehenden Drehmomentes und damit die Abbremsung der Schwungmassen der angetriebenen Welle und des zugehörigen Kupplungsteiles unterstützt.. Es ist jedoch. für die antreibende Welle schon vor dem ersten Beginn der neuen entgegengesetzten Drehung an mindestens das volle ursprünglich übertragene Drehmoment erforderlich, um die angetriebene Welle und:. den mit ihr verbundenen Kupplungsteil in neue Bewegung zu versetzen. Praktisch wird dieses Drehmoment noch: erhöht durch die zusätzlich zu beschleunigenden Massen der angetriebenen Welle und des zugehörigen Kupplungsteiles sowie durch den an den Reibflächen die! gerade stillstehenden Lamellen erhöhten Reibungsbeiwert, der bekanntlich bei ein und derselben Oberfläche bei ruhender Reibung größer als bei gleitender Reibung ist. Hieraus geht hervor, daß die bekannten Reiblamellenkupplu:ngen im Falle von Drehsinn-Änderungen Stöße auf die antreibende Welle übertragen, welche von dieser nur durch unerwünschte und unter Umständen sogar schädliche Drehmomentspitzen und Drehmomentschwankungen aufgenommen werden können.
  • Andere bekannte Reiblamellenkupplungen mit L ameüenvingscheiben ermöglichen demgegenüber aber auch einen stoßfreien Wechsel des Drehmomentes und vermeiden d@;abei außerdem das Auftreten von Drehmomentspitzen. Die kreisringförmigen Lamellenscheiben derartiger Reiblamellenkupplunen, sind auf dem inneren. Kupplungsteil in bestimmtem Maße verdrehbar aufgebracht und weisen radial nach innen vorsteh ende Mitnehmerlappen auf. Diese Mitnehmerlappen greifen in einen konischen Ausschnitt der äußeren Oberfläche des inneren Teiles der Kupplung ein und kommen durch den. schrägen: Verlauf der Kanten dieses Ausschnittes nacheinander zum Anliegen, wobei sie diesen inneren Kupplungsteil mitnehmen. Diese Art der'- Kupplung gestattet nur eine Leistungsübertragung mit linear ansteigender Reibungszunahme, indem, das Drehmoment von Lamelle zu Lamelle gleichmäßig vergrößert wird. Ist jedoch ein nicht lineares Ansteigen des zu übertragenden Drehmomentes erwünscht, so, ergibt sich durch die vorliegende Erfindung der Vorteil, daß für die Herbeiführung einer nicht linearen Abstufung der Verdrehungswege der einzelnen nebeneinanderliegenden Lamellenscheiben eine erhebliche Vereinfachung erzielt werden kann, wie überhaupt durch die Erfindung eine einfachere Herstellung der Kupplung ermöglicht wird. So wird insbesondere im Falle einer im vorgenannten Sinne erwünschten, Drehmomentübertragung der nicht lineare Zusammenhang zwischen Drehmoment und Kupplungsscheibe nicht durch eine kompliz=ierte Bearbeitung der Ausnehmung des äußeren Kupplungsteiles, sondern lediglich durch eine entsprechende Bemessung der Breite der Mitnehmerlappen der einzelnen Lamellenscheiben herbeigeführt.
  • Die Erfindung besteht darin, daß die am äußeren Umfang der verdrehbaren Scheiben befindlichen: Mitnehmerlappen. gegeneinander abgestufte Breiten aufweisen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Mitnehmerlappen in einer Ausnehmung des äußeren Kupplungsteiles verdrehbar sein, wobei die Ausnehmung in axialer Richtung der Kupplung eine gleichbleibende Breite aufweist.
  • Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sollen, nach einer festen. Lamelle eines Kupplungsteiles alle weiteren Lamellen desselben Kupplungsteiles gegenüber der festen Lamelle verdrehbar sein. Außerdem ist es erforderlich, daß die an die feste Lamelle sich anschließenden Lamellen desselben Kupplungsteiles um bestimmte, mit dem Abstand von der festen Lamelle zunehmende Winkel gegenüber dem zugehörigen Kupplungsteil verdrehbar sind.
  • Nachfolgend! wird die Erfindung an Hand von zwei Figuren in einem Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben, welches eine zur Messung des Drehmomentes einer Welle. dienende Reiblamellenkupplung betrifft. Es zeigt Fig. i in perspektivischer Darstellung eine seitliche Ansicht und Fig. 2 einen axialen Längsschnitt durch die obere Hälfte der Reiblamellenkupplung.
  • In den Figuren ist i die Welle., deren. Drehmoment mit Hilfe der Reiblamellenkupplung abgenommen und über einen Hebelarm gemessen wird. 2 ist ein Lager, in welchem die Welle i gelagert ist. In: dem den inneren Kupplungsteil 3 -bildenden Zapfen der Welle i befindet sich eine Längsnut 4. 5 sind die inneren und 6 die äußeren Reiblamellen. 7 ist der äußere Kupplungsteil, in welchem die äußeren Reiblamellen 6 zentrisch geführt sind. 8 ist eine Abschlußscheibe, auf welcher ein Druckring 9 zentrisch geführt. ist. Auf jeder Seite der Reiblamellen befinden sich kreisringförmige reibfeste Beläge Io. Die inneren Reiblamellen weisen nach innen gerichtete Mitnehmerlappen i i auf, welche in die Nut 4 des. inneren Kupplungsteiles eingreifen. Die äußeren Reiblamellen weisen nach außen gerichtete Mitnehmerlappen 12 bis 2o (s. Fig. i) -auf, welche in eine zwischen den beiden Längsstreben 21 und 22 liegende Ausnehmung 23 des äußeren Kupplungsteiles 7 eingreifen. Eine Verschlußmutter 24 verhindert das Abrutschen der Lamellen von dem inneren Kupplungsteil 3.
  • Schraubenfedern 25 drücken gegen den Druckring 9 und werden selbst mittels am äußeren Kupplungsteil befestigter Bolzen 26 und Flügelmuttern 27 über eine Druckplatte 28 entsprechend dem zu übertragenden Drehmoment vorgespannt. Am äußeren Kupplungsteil 7 ist ein. Hebel 29 fest angeordnet, der das aufgenommene Drehmoment auf eine nicht dargestellte übliche Pendelwaage überträgt.
  • Aus Fig. i geht hervor, daß die Mitnehmerlappen 12 bis 20 der äußeren Reiblamellen 6 in Umfangsrichtung gemessen verschieden breit sind. Während der Mitnehmerlappen i2 gerade die zwischen den Längsstreben 2i und 22 gebildete für alle Mitnehmerlappen gleich breite Ausnehmung 23 spielfrei ausfüllt, nehmen die Breiten der anschließenden Mitnehmerlappen 13, I4, 15 usw. mit zunehmendem Abstand von dem außenliegenden Mitnehmerlappen I2 ! dem inneren. Kupplungsteil in bestimmtem Maße verdrehbar aufgebracht und weisen radial nach innen vorsteh ende Mitnehmerlappen auf. Diese Mitnehmerlappen greifen in einen konischen Ausschnitt der äußeren Oberfläche des inneren Teiles der Kupplung ein und kommen durch den. schrägen: Verlauf der Kanten dieses Ausschnittes nacheinander zum Anliegen, wobei sie diesen inneren Kupplungsteil mitnehmen. Diese Art der'- Kupplung gestattet nur eine Leistungsübertragung mit linear ansteigender Reibungszunahme, indem, das Drehmoment von Lamelle zu Lamelle gleichmäßig vergrößert wird. Ist jedoch ein nicht lineares Ansteigen des zu übertragenden Drehmomentes erwünscht, so, ergibt sich durch die vorliegende Erfindung der Vorteil, daß für die Herbeiführung einer nicht linearen Abstufung der Verdrehungswege der einzelnen nebeneinanderliegenden Lamellenscheiben eine erhebliche Vereinfachung erzielt werden kann, wie überhaupt durch die Erfindung eine einfachere Herstellung der Kupplung ermöglicht wird. So wird insbesondere im Falle einer im vorgenannten Sinne erwünschten, Drehmomentübertragung der nicht lineare Zusammenhang zwischen Drehmoment und Kupplungsscheibe nicht durch eine kompliz=ierte Bearbeitung der Ausnehmung des äußeren Kupplungsteiles, sondern lediglich durch eine entsprechende Bemessung der Breite der Mitnehmerlappen der einzelnen Lamellenscheiben herbeigeführt.
  • Die Erfindung besteht darin, daß die am äußeren Umfang der verdrehbaren Scheiben befindlichen: Mitnehmerlappen. gegeneinander abgestufte Breiten aufweisen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Mitnehmerlappen in einer Ausnehmung des äußeren Kupplungsteiles verdrehbar sein, wobei die Ausnehmung in axialer Richtung der Kupplung eine gleichbleibende Breite aufweist.
  • Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sollen, nach einer festen. Lamelle eines Kupplungsteiles alle weiteren Lamellen desselben Kupplungsteiles gegenüber der festen Lamelle verdrehbar sein. Außerdem ist es erforderlich, daß die an die feste Lamelle sich anschließenden Lamellen desselben Kupplungsteiles um bestimmte, mit dem Abstand von der festen Lamelle zunehmende Winkel gegenüber dem zugehörigen Kupplungsteil verdrehbar sind.
  • Nachfolgend! wird die Erfindung an Hand von zwei Figuren in einem Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben, welches eine zur Messung des Drehmomentes einer Welle. dienende Reiblamellenkupplung betrifft. Es zeigt Fig. i in perspektivischer Darstellung eine seitliche Ansicht und Fig. 2 einen axialen Längsschnitt durch die obere Hälfte der Reiblamellenkupplung.
  • In den Figuren ist i die Welle., deren. Drehmoment mit Hilfe der Reiblamellenkupplung abgenommen und über einen Hebelarm gemessen wird. 2 ist ein Lager, in welchem die Welle i gelagert ist. In: dem den inneren Kupplungsteil 3 -bildenden Zapfen der Welle i befindet sich eine Längsnut 4. 5 sind die inneren und 6 die äußeren Reiblamellen. 7 ist der äußere Kupplungsteil, in welchem die äußeren Reiblamellen 6 zentrisch geführt sind. 8 ist eine Abschlußscheibe, auf welcher ein Druckring 9 zentrisch geführt. ist. Auf jeder Seite der Reiblamellen befinden sich kreisringförmige reibfeste Beläge Io. Die inneren Reiblamellen weisen nach innen gerichtete Mitnehmerlappen i i auf, welche in die Nut 4 des. inneren Kupplungsteiles eingreifen. Die äußeren Reiblamellen weisen nach außen gerichtete Mitnehmerlappen 12 bis 2o (s. Fig. i) -auf, welche in eine zwischen den beiden Längsstreben 21 und 22 liegende Ausnehmung 23 des äußeren Kupplungsteiles 7 eingreifen. Eine Verschlußmutter 24 verhindert das Abrutschen der Lamellen von dem inneren Kupplungsteil 3.
  • Schraubenfedern 25 drücken gegen den Druckring 9 und werden selbst mittels am äußeren Kupplungsteil befestigter Bolzen 26 und Flügelmuttern 27 über eine Druckplatte 28 entsprechend dem zu übertragenden Drehmoment vorgespannt. Am äußeren Kupplungsteil 7 ist ein. Hebel 29 fest angeordnet, der das aufgenommene Drehmoment auf eine nicht dargestellte übliche Pendelwaage überträgt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4501570A (en) * 1981-12-24 1985-02-26 Jean Walterscheid Gmbh Adjustable friction clutch
KR101058825B1 (ko) 2008-03-06 2011-08-23 테에르베 오토모티브 일렉트로닉스 운트 콤포넌츠 게엠베하 장착대를 갖는 센서 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB664039A (en) * 1949-11-24 1951-01-02 Caterpillar Tractor Co Disc-type clutch or brake

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