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Federnde Abstützung der Reibscheiben von Lamellen-Schaltkupplungen
Die Erfindung bezieht sich auf die federnde Ab-
stützung der Reibscheiben
von Lamellen-Schaltkupplungert. Es ist bekannt, die Reibscheiben von Lamellenkupplungen
mittels drei gehärteter, federnder Spannhebel gegen eine feste Planauflage zu spannen.
Ferner - sind federnde Abstützungen der Reibscheiben üblich, die eine Druckplatte
über Schraubenfedern zylindrischer oder kegliger Ausführung, runden, rechteckigen
oder quadratischen Querschnitts abstützen. Bekannt sind weiter federnde, zentralwirkende
Abstützungen der Druckplatte durch Tellerfedern mit Kennlinien gleichbleibenden
oder beliebigen Verlaufs. Auch ist eine Lamellen-Schaltkupplung bekannt, bei welcher
eine unnachgiebige Abstützung der Gegendruckscheibe gegenüber dem über die Druckplatte
auf die Lamellen ausgeübten Druck mit einem in einer Nut eingelassenen Sprengring
vorgesehen ist, wobei die Lüftung der Lamellen durch besonders dafür vorgesehene
Federn erfolgt.
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Bekannt ist ferner die Abstützung der Gegendruckscheibe gegenüber
dem über die Druckplatte auf die Lamellen ausgeübten Druck durch einen
Ab-
satz des Lamellenkörpers, wobei eine Schlauchfeder, allein oder zusammen
mit elastischen Federscheiben, den Längenausgleich übernimmt, und diese elastischen
Federscheiben oder Schraubenfedern die Lüftung der Kupplung bewirken.
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Diese bekannten Reibscheibenabstützungen für Lamellen-Schaltkupplungen
erfordern erheblichen konstruktiven Raum, der in vielen Fällen nicht zur Verfügung
steht. Der Forderung nach möglichst kurzer Baulänge einer Kupplung steht entgegen
die Forderung nach einem möglichst großen Federweg zur Erzielung einer hohen Dauerfestigkeit
der Kupplüngsfedern.
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Durch die Erfindung wird eine federnde Ab-
stützung der Reibscheiben
für Lamellen-Schaltkupplungen geschaffen, die infolge Wegfalls der bisher
üb-
lichen federnden Spannhebel, Schrauben- oder Tellerfedern außerordentlich
raumsparend ist und darüber hinaus die Reibscheibenabstützung in technischer Hinsicht
verbessert. Die erfindungsgemäße Anordnung umgeht nämlich die den Tellerfedern eigene
starke Dämpfung sowie die bekannte Setzung der Schraubenfedern, deren Torsionsbeanspruchung
aus räumlichen Gründen bei Lamellen-Schaltkupplungen sehr hoch bemessen ist. Es
wird dies ermöglicht, weil durch die Erfindung die Funktion von bisher verschiedenen
Konstruktionselementen, nämlich Sprengring und Feder, in einem einzigen Element
vereinigt sind, das neben der eigentlichen Abstützung (Widerlager) und dem längenmäßigen
Ausgleich zugleich die Lüftung übernimmt.
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Die erfindungsgemäße federnde Abstützung der Reibscheiben von Lamellen-Schaltkupplungen
verwendet die an sich bekannte Gegendruckscheibe, die sich mit einer Seite gegen
die Lamellen und mit der anderen Seite gegen ein Widerlager in Form eines Rings
anlegt, der in eine Nut des Lamellenkörpers eingesetzt ist. Die Erfindung kennzeichnet
sich darin, daß der Sprengring, der ein federndes, spannungsfreies Widerlager auf
dem inneren Lamellenträger bildet, kippbar in einer verbreiterten Nut sitzt. Zweckmäßig
sind an der Gegendruckscheibe Mittel (Abfasung, Abrundung oder Ausnehmung) zur Bildung
eines veränderlichen Hebels zwischen den Wirkungslinien der Kraftangriffe an der
Gegendruckscheibe und am Lamellenkörper vorgesehen, derart, daß der Sprengring außer
als Widerlager zugleich die Funktion der Kupplungsfeder übemimmt. Damit der Ring
in der Nut als Ganzes schwenkt oder umkippt und nicht in sich federnd.nachgibt,
ist die, Nut im Lamellenkörper breiter gehalten als in der üblichen Weise und der
Ring weiterhin radial geschlitzt.
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Die Ausbildung eines Hebels zwischen den Wirkungslinien der Kraftangriffe
an der Gegendruckscheibe, einerseits und an der Einstichnut des Lamellent.rägers
andererseits wird mit einfachen Mitteln dadurch erreicht, daß die Gegendruckscheibe
an der dem Sprengring zugekehrten Seite eine schräge Abfasung, eine Abrundung oder
eine Ausnehmung aufweist. Durch die entsprechende Wahl der Mittel, d. h.
Größe und Art der Abfasung, Rundung oder Ausnehmung läßt sich das mehr oder weniger
schnelle Kleinerwerden des Hebels h (F i g. 1) beeinflussen, d. h.,
die Kennlinie des Druckverlaufs der Kupplung steigt mehr oder weniger schnell an.
Hierdurch
ist eine zentrale federnde Abstützun- der rückwärtigen
Gegendruckscheibe der Kupplung geschaffen, die sich durch große Elastizität auszeichnet,
und bei der sich infolge der beim Lösen sich änd#.-rnden Lage der Gegendruckscheibe
und des Sprengrings eine zur Länge des jeweiligen Hebels zwischen den Wirkungslinien
der auf die Lamellen wirkenden Kräfte und der an der Einstichnut des Lamellenträgers
für den Sprengring auftretenden Widerstandskraft eine quadratisch verlaufende Federung
einstellt. Die quadratisch verlaufende Federung ergibt sich aus der Gleichung
wobei Pa die Anpreßkraft, A die Anfangsverschiebung, K eine Konstante und
der Federweor und li f
die Länge des Hebels sind.
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In weiterer Ausg gestaltung, el der Erfindung weist der Sprengring
am äußeren Umfang drei oder mehr Zun 'gen auf, die aus der Ebene des Sprengrings
in Richtun- der Ge-endruckscheibe zum Toleranzausgleich gebogen sind. Weiterhin
kann die Gegendruckscheibe so ausgebildet sein, daß die nockenförmigen Auskragun.gen,
des Sprengrings mir an ihren Spitzen zur Anlage an die Stimfläche der Gegendruckscheibe
kommen, die innerhalb dieser Aufla-eflächen so freigehalten ist, daß ein überstülpen
des Sprengrings über seine Planlage hinaus ermöglicht ist. Hierdurch ist ein einfacher
und doch wirksamer Toleranzausgleich geschaffen. Gleichzeitig ergeben sich durch
die Ausbildung der Lappen des Widerlagersprengrings als Biegefedern mannigfache
Variationsinöfflichkeiten als Korrekturglied -zwischen übersetzungs-, Eigeniederun-s-Charakteristik
des Lamellenpakets und der äußeren Federung.
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Nach einem weit2ren Merkmal der Erfindung ist die Schräge der Abfasung
an der Gegendruckscheibe einer vorbestimmten Schräglage des Sprengrings angepaßt.
Da die Schräglage des Sprengrings maßgebend für das maximal zulässige übertragbare
Dreh-C C
moment ist, wird in einfacher Weise durch Abstimmun- der Abfasung
und der Schräglage des Sprengrings eine unzulässige Beanspruchung der Kupplung vermieden.
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F i 1 zeigt die Gegendruckscheibe einer Lamellen-Schaltkupplung
mit der erfindungsgemäßen Ab-Stützung, F i g. 2 eine andere Ausbildung der
Geggendruckscheibe, F i 3 eine Ansicht in Richtung Pfeil A
(F i g. _2) bei abgebrochen dargestelltem Sprengring; F i Ig. A, und
5 zeigen Ausfühlungsbeispiele der Gegendruckscheibenabstützung mit nockenartig
hochgezogenen Auskragungen des Sprengrings; F i g. 6 zeigt eine entsprechende
Ansicht in Richtun- Pfeil B (F i 5)# F i g. 7 eine Ausführungsform
des Erfindungsgegenstands mit begrenzender Endlage im eingerückten Zustand.
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Die Gegendruckscheibe 1 ist in bekannter Weise auf dem Lameflenträ-er
3 be-renzt axial verschiebbar und leat sich mit einer Seite gegen die Lamellen
2 der X upplung. Mit ihrer anderen, den Lamellen abgekehrten Seite legt sie
sich ohne Zwischenschaltung eines besonderen Federglieds unmittelbar an das federnde
Wid,-rlager el, das durch einen in die C
breiter als üblich eingestochene,
ringförmige Einstecbnut 9 des Lamellenträgers 3 eingesetzten federnden
Sprengrings 4 gebildet ist. Dieser Sprengring 4 ist federhart und einseitig offen,
also nicht ringförmig C C
ge schlossen, so daß er spannungsfrei C ist. Bei
dem in F i g. 1 dargestellten Beispiel sind die Anlageseiten 1
a
und 1 b der Gegendruckscheibe 1 durch Abfasung
5
verkürzt ausgeführt.
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In F i 2 sind die Anlageflächen la, 1 b durch die Rundung
5' abgekürzt. Diese Figur zeigt die Kupplung im eingerückten Zustand. Der
Sprengring 4 ist leicht aus seiner Aus-aneslav heraus in eine Schräglage gekippt.
wobei eine Gegenspannung im Ring 4 entstellt.
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In F i g. 1 sind die wirkenden Kräfte eingezeichnet. Pfeil
Pa verdeutlicht die Anpreßkraft der Lamellen, welcher eine g gleich große Widerlagerkraft
W entspricht. Zwischen beiden Kräften bildet sich der Hebel h aus. Bei eingerückter
Kupplung befindet sich der spannungsfreie, federnde Sprenermg in einer
c
La,-e, bei welcher der Hebelarm h infolge der Ausbildung der GegendruckscheiK-
ap der Anlagestelle zum Widerlagerring 4 entsprechend kleiner ist. Durch entsprechende
Gestaltung der Abfasung und des Spiels des Widerlaggerrings 4 in der Ringnut können
alle gewünschtion Verhältnisse berücksichtig werden.
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Bei dem in den F i -. 4 und 5 daraestellten Ausführungsbeispiel
ist das Widerlager, nämlich der federnde Sprengring, mit drei nockenförmigen Auskrag:;ungen
6 versehen, wodurch die Länge des den Federweg beeinflussenden Hebels h vergrößert
wird. Die Nocken sind zwecks Ausgleichs der Toleranzen in Richtung der Gegendruckscheibe
1 vorgewölbt.
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Die Gegendruckscheibe 1 wird im Bereich der Auskragungen
6 mit Ausnehmungen 7 versehen, derart, daß nur die Spitzen der nock-enartigen,
vorgewölbten Auskragungen zur Anlage an die Stirnfläche la der Gegendruckscheibe
1 kommen und ein Zurückfedern der vorgewölbten Auskragung bis über die Planebene
des Sprengrings hinaus möglich ist (F i g. 5).
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Auf diese konstruktiv einfache Weise läßt sich der Federweg weiter
vergrößern und ein noch weicheres C g
Schalten erreichen.
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Bei dem in F i g. 7 dargestellten Beispiel ist die Schräge
der Abfasun- an der Gegendruckscheibe 1
,lage des Sprengrings aneiner wünschten
Schräg --e C
gepaßt. Die Schräglage des Sprengrings ist maßgebend für das
maximal zulässige übertragbare Drehmoment. F i g. 7 zeigt als eine gewollte
Begrenzung der Schräglage des Sprengrings. Der Hebel li wird hier # 0, dadurch
feste Verriegelung der Kupplung da kein weiteres Nachgeben möglich ist. Bei
dieser Abstimmung von Abfasung und Schräglage des Sprengrings ist einer unzulässigen
Beanspruchung der Kupplung und einer zu weitgehenden Schräglage des Sprengrings
eine Grenze gesetzt.
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Die Ausbildung der Lamellenk-upplung läßt sieh für einen bestimmten
vorgegebenen Verschleißwe-, festlegen, so daß ein Nachstellen der Kupplung innerhalb
dieses Verschleißwe-s nicht notwendi- ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Einfluß
der Wärmedehnunc das Betriebsverhaiten der Kupplung nicht nachteilig beeinflußt
und daß die Schaltkraft auch bei einem etwaicen Verschleiß des Reibscheibenbelags
gleichbleIbt.
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Die Abstützung ist raumsparend und infolge Wegfalls der federnden
Zwischenlemente, wie Teller-
'bzw. Schraubenfedern, G--lenkhebel
u. dgl., auch fertigungstechnisch erheblich billiger. In dem so gewonnenen Raum
können zur Verstärkung der Kupplung mehr Lamellen untergebracht werden. Insbesondere
erhält man eine konstante Schaltkraft, was sonst nur durch viel konstruktiven Raum
erfordernde Hintereinanderschaltung von Tellerfedern verschiedener Steifigkeitsziffern
erreicht werden kann. Darüber hinaus wird ohne konstruktive Nachteile ein großer
Lüftweg an den Lamellen erzielt, da der erwähnte steile Druckanstieg des Druckverlaufs
der Kupplung, bezogen auf den Ausrückweg, auch hier wirksam wird.