DE2254653C3 - Innenbelüftete Rotorscheibe für Bremsen oder Kupplungen - Google Patents

Description

Die Kupplungsscheibe 10 ist mit einer Nabe 11 verbunden, die mit Zungen 12 versehen ist, die in entsprechende Ausnehmungen in der Welle 21 greifen. Die Nabe 11 ist mittels einer Schraube 26 an der Welle 21 gehalten. Wie aus den F i g. 1 bis 3 ersiehtlieh ist, weist die Nabe 11 mehrere sich radial erstreckende Vorsprünge 13 mit Öffnungen 14 auf.

Die Kupplungsscheibe 10 besteht aus zwei in einem axialen Abstand voneinandei angeordneten Ringscheiben 16 und 17, die mittels Nieten oder Abstandsb&Iter 18 fest miteinander verbunden sind. Infolge der Abstandshalter 18 können also die beiden Ringscheiben nicht aufeinandergedrückt werden. Die Ringscheibe 16 ist mit sich radial nach innen erstrekkenden Vorsprüngen 19 mit Bohrungen 20 versehen, is Die Befestigung der Ringscheibe 16 und damit der Kupplungsscheibe an der Nabe 11 erfolgt durch flexible Bänder 23, deren Enden mittels Nieten 24 und 25 an den Vorsprüngen 13 der Nibe 11 und den Vorsprüngen 19 der Ringscheibe 16 befestigt sind. to

Die Bänder 23 bestehen aus verhältnismäßig dünnem Metall und ermöglichen ein axiales Ausweichen, um den Verschleiß der gehäusefest angeordneten Reibbeläge auszugleichen.

Die getriebene Kupplungshälfte besteht aus einem Kupplungsgehäuse 15, das mit einem Gehäuseflansch 56 versehen ist, der auf der angetriebenen Welle 21 mittels eines Lagers 68 drehbar gelagert ist. An dem Gehäuseflansch 56 ist eine erste Riemenscheibe 60 mit zwei Rillen 72 und 74 und eine zweite Riemenscheibe 62 mit einer Rille 70 befestigt. Die gegenüberliegende offene Seite des Gehäuses 15 ist mit einer Gegendruckplatte 58 versehen, die über einen Stift 64 mit dem Kupplungsgehäuse 15 verbunden ist, und mittels eines Drahtringes 66, der in entsprechende Ringnuten des Gehäuses 15 und der Gegendruckplatte 58 einsitzt, in axialer Richtung festgehalten ist. An Stelle der Rillen 70, 72. 74 für Keilriemen können auch Zahnräder, Kettenräder od. dgl. vorgesehen sein.

An der Gegendruckplatte 58 ist eine Zwischenlage 84 aus dämpfendem und den Druck gleichmäßiger verteilendem Werkstoff und auf der Zwischenlage ein Reibbelag 82 befestigt. Die Zwischenlage 84 dient auch zum Dämpfen von Geräuschen und Schwingungen. Für die Zwischenlage wird ein zrsammendrückbarer Werkstoff gewählt. Auf der anderen Seite der Kupplungsscheibe 10 ist ebenfalls ein Reibbelag 78 und eine Zwischenlage 80 zur Dämpfung an einer Druckplatte 76 befestigt.

Neben der Druckplatte 76 befindet sich eine Tetlerfeder 86, die außen an dem Gehäuscflansdi 56 abgestützt ist und innen auf der Druckplatte 76 aufliegt. Zur drehfesten Verbindung der Kupplungsplatte 76 mit der Tellerfeder 86 sind an der Druck- platte 76 aufgebogene Laschen 88 vorgesehen, die in radiale Schlitze in der Tellerfeder 86 greifen. Mehrere Fliehgewichte 90 sind an der Tellerfeder 86 befestigt und erstrecken sich wie in F i g. 1 gezeigt, seitlich von der Tellerfeder innerhalb einer durch die Riemenscheibe 60 gebildeten Ausnehmung. Die an den Fliehgewichten angreifenden Fliehkräfte suchen die Fliehgewichte etwa um den Punkt 92 nach außen zu schwenken. Tatsächlich führen die Fliehgewichtc keine Schwenkung aus, liefern jedoch ein Moment mit einer Kraftkomponente, welche der Andrückkraft der Tellerfeder 86 auf die Druckplatte 76 bei steigender Drehzahl des Kupplungsgehäuses 15 im zunehmenden Maße entgegenwirkt. Die Fliehgewichte 90 durchgreifen Schlitze in dem Gehäuseflansch 56, so daß bei niedrigeren Drehzahlen die Reibbeläge 78 und 82 mittels der vorgespannten Tellerfeder 86 in Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe 10 gehalten sind und das Kupplungsgehäuse 15 über den Reibbelag 82 unmittelbar und über den Reibbelag 78, die Druckplatte 76, die Tellerfeder 86, die Fliehgewichte 90 und den Gehauseflansch 56 mittelbar angetrieben ist, wobei die Drehzahl des Kupplungsgehäuses 15 gleich der Drehzahl der Kupplungsscheibe 10 ist.

Beim Beschleunigen der Brennkraftmaschine wird eine Drehzahl der Kupplungsscheibe 10 und des Kupplungsgehäuses 15 erreicht, bei der die durch die Fliehgewichte 90 ausgeübten Kräfte die Druckplatte 76 so weit entlasten, daß die Kupplung im Schlupfbereich arbeitet und auch bei weiter ansteigender Drehzahl der Welle 21 die Drehzahl des Kupplungsgehäuses 15 konstant bleibt. Diese Drehzahl kann beispielsweise etwa 1500 U/min betragen. Diese Drehzahl läßt sich durch Wahl der Fliehgewichte und/oder Tellerfeder zweckentsprechend auswählen. Das von der Schlupfkupplung übertragene Drehmoment fällt bei steigender Drehzahl nach einer quadratischen Funktion, also verhältnismäßig steil ab. Dies ist durch die Fliehgewichte bedingt. Durch den steilen Drehmomentabfall der Kupplung mit steigender Drehzahl sowie Drehzahlbegrenzung wird in einfacher Weise sicher erreicht, daß die Hilfsaggregate nicht mit unnötig hohen Drehzahlen angetrieben werden und zuviel Leistung verbrauchen, was insbesondere deshalb wichtig ist, weil die meisten Hilfsaggregate, insbesondere das Kühlgebläse und die Wasserpumpe mit steigender Drehzahl einen steilen Leistungsanstieg aufweisen.

Bei einem allmählichen Verschleiß der Reibbeläge 78, 82 gelangen die Tellerfeder 86 und die Fliehgewichte 90 allmählich in die in F i g. 1 in gestrichelten Linien dargestellte Lage.

In den F i g. 4 bis 7 sind Einzelheiten des zwischen die Ringscheiben 16 und 17 angeordneten Rippeneinsatzes 30 dargestellt. Gemäß F i g. 4 besteht der Rippeneinsalz 30 aus einem mäanderförmig umgefalteten Blechstreifen 33 aus verhältnismäßig dünnem, wärmeleitfähigem Werkstoff, dessen Falten 34 radial verlaufend zur Bildung von radialen Kanälen zwischen den einander gegenüberliegenden ebenen Stegen 35 und 36 angeordnet sind.

Jede Falte 34 weist einen ersten Satz von ialousieartigen Schlitzen 41 auf, welche so gerichtet sind, daß Luft in den Kanal 40 hineingeleitet wird. Ein zweiter Satz von jalousieartigen Schlitzen 42 ist dagegen so gerichtet, daß Luft aus dem Kanal 40 herausgeführt wird. Der andere Steg 36 ist ebenfalls abwechselnd mit entgegengerichteten jalousieartigen Schlitzen 43 und 44 versehen. Als Werkstoff für die Blechstreifen 33 eignet sich Kupfer oder Aluminium in Stärken von etwa 0,1 bis 0,2 mm. Ist eine maximale Wärmeabführung nicht erforderlich und soll die Kupplungsscheibe einen größeren Durchmesser aufweisen, so können auch Stahlbleche mit Stärken von etwa 0,25 bis 0,5 mm Verwendung finden. Die Reibflächen 28, 29 der Ringscheiben 16, 17 werden dann etwas höhere Betriebstemperaturen annehmen.

In F ig. 5 sind zwei Blechstreifen 33/4 und 33B als Rippeneinsatz 30/1 vorgesehen, wobei der Streifen 33B eine größere Anzahl von Falten als der Streifen

33 A aufweist. Dadurch wird die zur Wärmeabführung vorhandene Oberfläche vergrößert. Da eine Reihe von Falten 34 Λ des Streifens 33 A gegenüber den Falten

34 B des Streifens 33 B versetzt angeordnet ist, ergibt sich eine etwas größere Luftturbulenz und verbesserte Kühlung.

Der Rippeneinsatz 30 ist zwischen den Ringscheiben 16 und 17 angeordnet und mit diesen beispielsweise durch Löten verbunden. Bestehen die Ringscheiben 16,17 aus einer Silicium-Aluminium-Legierung und bestehen die Streifen aus nahezu reinem Aluminium, so eignet sich ein eutektisches Aluminiumhartlot mit etwa 10*/· Silicium. Bestehen die Scheiben aus Stahl von hohem Kohlenstoffgehalt, so können die Rippeneinsätze aus Kupfer oder Stahl mit einem Lot befestigt werden, das einen hohen Bleigehalt bei Temperaturen von etwa 330 bis 350° C aufweist, ohne daß der Stahl weich wird oder sich die Gesamtanordnung verformt.

Die Ausbildung der Kupplungsscheibe mit dem Rippeneinsatz ermöglicht deren Verwendung bei einer Schlupfkupplung, die den weitaus überwiejenden Teil ihrer Betriebszeit im Schlupfbereich, arbei.-tet. Infolge der radialen Anordnung der Falten 34 und Kanäle 40 wird eine Gebläsewirkung erzielt, welche die Luft radial von ihnen nach außen führt. Die Anordnung der jaloüsieartigen Schlitze vermittelt einen turbulenten Luftstrom und vergrößert die Wärmeableitung der Kupplungsscheibe. Außer Luft können auch Kühlflüssigkeileiv Verwendung finden. Ferner wird durch die Anordnung des Rippeneinsatzes 30 zwischen den Ringscheiben 16 und 17 eine gewisse Nachgiebigkeil der Kupplungsscheibe erzielt, so daß man einen besseren Oberflächenkontakt zwischen den Reibflächen 28 und 29 und den Reiboeiägen erhält. Ferner ist die Verwendung der geschilderten Kupplungsscheibe auch bei Bremsen als Bremsscheibe möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ' abgeführt werden müssen. Innenbelüftete Rotor- « Patentanspruch: scheiben mit zwei Ringscheiben und zwischen diesen Inncnbelüftete Rotorscheibe für Bremsen oder angeordneten gefalteten Blechstreifen sind bekannt Kupplungen, insbesondere eine Schlupfkupplung (britische Patentschrift 566 572). Damit läßt sich die zur Drehzahlbegrenzung, bei der eine Druck- 5 zur Wärmeabführung dienende Oberfläche gegenplatte mittels einer Tellerfeder in Reibeingriff mit über einer einfachen Scheibe etwa verdoppeln. Inder Rotorscheibe gedruckt ist und an der Teller- nenbclüftete Bremsscheiben sind jedoch nicht für feder Fliehgewichte befestigt sind, deren Kräfte einen Dauerbetrieb geeignet, da dann zu hohe Temder Andruckkraft der Tellerfeder entgegengesem peraturen auftreten, die zu einem vorzeitigen Vergerichtet sind und bei steigender Drehzahl der to schleiG der Reibbeläge führen.
   Kupplung einen größeren Schlupf hervorrufen. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zuwobei die Rotorscheibe aus zwei in axialem Ab- gründe, die Rotorscheibe der eingangs geschilderten stand angeordneten, miteinander fest verbünde- Art so auszubilden, daß die erheblichen, während nen Ringscheiben und einem mäanderformig um- des Betriebes entstehenden Wärmemengen besser gefalteten, radiale Kanäle bildenden Blechstreifen 15 aufgenommen und abgeführt werden, ohne daß zu besteht, an dem beidseitig die Ringscheiben befe- hohe Temperaturen entstehen, die zu Betriebsschwiestigt sind, dadurch gekennzeichnet, rigkeiten führen können.

   daß die einander gegenüberliegenden ebenen Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch geStege (35, 36) des Blechstreifens (33) mit jalousie- löst, daß die einander gegenüberliegenden ebenen artigen Schlitzen (41 bis 44) versehen sind, die ao Stege des Blechstreifens mit jalousieartigen Schlitzen abwechselnd in Gruppen einander entgegenge- versehen sind, die abwechselnd in Gruppen einander setzt gerichtet sind. entgegengesetzt gerichtet sind.

   Durch die jalousieartigen Schlitze wird abwechselnd Luft radial nach außen und radial nach innen

   *5 geführt. Dadurch wird die Turbulenz der durch die

   Gebläsewirkung radial nach außen durch die Kanäle geführten Luft erheblich vergrößert. Femer weist die erfindungsgemäße Rotorscheibe eine gewisse Nach-

   Die Erfindung betrifft eine innenbelüftete Rotor- giebigkeit auf, die eine bessere Flächenberührung

   scheibe, insbesondere eine Schlupfkupplung zur 30 zwischen den Ringscheiben und den Reibbelägen

   Drehzahlbegrenzung, bei der eine Druckplatte mittels der Schlupfkupplung zur Folge hat. Ferner ist die

   einer Tellerfeder in Reibeingriff mit der Rotor- wärmeleitende Verbindung zwischen dem mäander-

   scheibe gedruckt ist und an der Tellerfeder Fliehge- förmig gefalteten Blechstreifen und den Ringscheiben

   wichte befestigt sind, deren Kräfte der Andruckkraft verbessert.

   der Tellerfeder entgegengerichtet sind und bei stei- 35 Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeich-

   gender Drehzahl der Kupplung einen größeren nung näher erläutert.

   Schlupf hervorrufen, wobei die Rotorscheibe aus Es zeigt

   zwei in axialem Abstand angeordneten, miteinander F i g. 1 einen Achsenschnitt durch eine Schlupffest verbundenen Ringscheiben und einem mäander- kupplung gemäß der Erfindung,
   förmig umgefalteten, radiale Kanäle bildenden 4° F i g. 2 einen Achsenschnitt durch die Rotor-Blechstreifen besteht, an dem beidseitig die Ring- scheibe der Schlupfkupplung gemäß F i g. 1,
   scheiben befestigt sind. F i g. 3 eine Stirnansicht der Rotorscheibe gemäß

   Eine Schlupfkupplung mit den eingangs geschil- F i g. 2.

   derten Merkmalen ist aus der Veröffentlichung Fig.4 eine ausschnittweise perspektivische An-

   »Speed Limiting Accessory Drive« der Anmelderin 45 sieht des Rippeneinsatzes,

   bereits bekannt. Diese Schlupfkupplung ist insbeson- F i g. 5 eine ausschnittweise perspektivische Andere zum Antrieb von Hilfsaggregaten in Kraftfahr- sieht eines Rippeneinsatzes in abgeänderter Ausfühzeugen geeignet, deren Anzahl sich ständig vergrö- rungsform,

   ßert und von denen manche bereits bei niedrigen F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 3

   Drehzahlen der Brennkraftmaschine voll funktions- 50 und

   tüchtig sein sollen. Beim Antrieb der Hilfsaggregate F i g. 7 eine ausschnittweise perspektivische An-Uber eine Übersetzung erfolgt jedoch bei höheren sieht einer aufgebogenen Rippenfalte.
   Drehzahlen der Brennkraftmaschine ein zu schneller In der Zeichnung ist eine Schlupfkupplung zum Antrieb der Hilfsaggregate. Umschaltbare Getriebe Einbau in Kraftfahrzeuge dargestellt, die aus einer sind jedoch verhältnismäßig teuer und weisen ver- 55 die treibende Kupplungshälfte bildenden Kupplungsschiedene Mängel auf. scheibe 10 und einem die getriebene Kupplungshälfte Daher ist mit Vorteil eine Schlupfkupplung ver- bildenden Kupplungsgehäuse 15 besteht. Die Kuppwendbar, die bei niedrigen Antriebsdrehzahlen ohne lungsscheibe 10 ist mit einer Welle 21 verbunden, die Schlupf arbeitet, wobei die Hilfsaggregate mit den mit Bohrungen 22 versehen ist, um die Welle an der gewünschten Drehzahlen angetrieben werden, wäh- 60 Brennkraftmaschine anzuflanschen. Das Kupplungsrend bei höheren Drehzahlen der Antriebsmaschine gehäuse 15 treibt über Keilriemen nicht dargestellte die Kupplung in den Schlupfbereich gerät und dann Hilfsaggregate, beispielsweise eine Lichtmaschine, die Hilfsaggregate mit einer konstanten Drehzahl an- eine Pumpe für die Lenkhilfe, einen Kompressor für treibt, auch wenn die Antriebsdrehzahl weiter erhöht die Klimaanlage, eine Wasserpumpe und ein Kühlgewird. 65 blase an. Es ist bekannt, mehrere solcher Hilfsaggre-Da die Schlupfkupplung während des größeren gate mittels eines einzigen Keilriemens anzutreiben. Teils ihrer Betriebszeit im Schlupfbereich arbeitet, Das Kupplungsgehäuse 15 weist Riemenscheiben für entstehen erhebliche Wärmemengen, die zuverlässig zwei Keilriemen auf.