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Elastische Klauenkupplung mit Bremsscheibe oder Bremstrommel Die
Erfindung betrifft eine elastische Klauenkupplung mit Bremsscheibe oder Bremstrommel,
bestehend aus einer motorseitigen Kupplungshälfte, aus einer getriebeseitigen Kupplungshälfte,
aus vorzugsweise innerhalb der motorseitigen Kupplungshälfte vorgesehenen, zwischen
den Klauen der motorseitigen Kupplungshälfte und den Klauen der getriebeseitigen
Kupplungshälfte angeordneten elastischen Elementen, aus einem den elastischen Elemente
ten
zugeordneten Spannring, der hülsenförmig ausgeführt ist und die elastischen Elemente
van außen übergreift, und aus mindestens einer,. vorzugsweise mit der getriebeseitigen
Kupplungshälfte drehfest verbundenen Bremsscheibe oder Bremstrommel, - vorzugsweise
mit einer Bremsscheibe. Aus den Ausdrücken "motorseitige Kupplungshälfte und "getriebeseitige"
Kupplungshälfte ist nicht zu folgern, daß die in Rede stehende elastische Klauenkupplung
mit Bremsscheibe oder Bremstrommel unbedingt zwischen einem Motor einerseits und
einem Getriebe andererseits angeordnet sein muß.
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Anstelle von "motorseitig" könnte man auch "antriebsseitig", anstelle
von "getriebeseitig" auch "abtriebsseitig" sagen.
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Bei einer bekannten elastischen Klauenkupplung (vgl. die DT-OS 2 317
214) sind die elastischen Elemente durch ein axiales verschieben des Spannringes
spannbar. Dadurch tritt eine Verformung der elastischen Elemente in-axialer Richtung
ein. Außerdem werden die elastischen Elemente aus Schub beansprucht, wobei diese
Schuhbeanspruchung betriebsmäßig nicht abgebaut wird. Insgesamt ist.
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das dynamische Verhalten dieser bekannten elastischen Klauenkupplung
nicht voll befriedigend.
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Der Lehre der Patentanmeldung P 24 04 714.1-12, aus oder die vorliegende
Patentanmeldung als Ausscheidungsanmeldung entstanden ist, liegt folgLich die Aufgabe
zugrunde, die zuvor beschriebene elastische Klauenkupplung so auszugestalten und
weiterzubilden, daß bessere dynamische Werte erreicht werden.
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Diese Aufgabe ist nach der Lehre der Patentanmeldung P 240471.4.1-12
dadurch gelost, daß, die elastischen Elemente durch eine Drehung
des
Spannringes spannbar sind. Während bei der weiter oben beschriebenen bekannten elastischen
Klauenkupplung das Spannen der elastischen Elemente durch ein axiales Verschieben
des Spannringes zu einer bleibenden Verformung der elastischen Elemente und zu einer
bleibenden Schubbeanspruchung der elastischen Elemente führt, wird bei der elastischen
Klauenkupplung nach der Lehre der Patentanmeldung P 24 04 714.1-12 die beim Spannen
der elastischen Elemente natürlich auch auftretende Verformung und Schubbeanspruchung
betriebs mäßig abgebaut, weil nämlich die betriebsmäßig auftretende radiale Belastung
der elastischen Elemente der radialen Verformung und radial aufgebrachten Schubbeanspruchung
egalisiereind entgegenwirkt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, anzugeben,
wie bei der eingangs beschriebenen elastischen Klauenkupplung, insbes. dann, wenn
die Lehre der Patentanmeldung P 24 04 714.1-12 verwirklicht ist, die Bremsscheibe
bzw. Bremstrommel der entsprechenden Kupplungshälfte zuzuordnen ist, damit die elastische
Klauenkupplung durch die Bremsscheibe bzw. Bremstrommel nicht oder zumindest nicht
erheblich beeinträchtigt wird.
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Die erfindungsgemäße elastische Klauenkupplung mit Bremsscheibe oder
Bremstrommel, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist zunächst und
im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bremsscheibe bzw. der Bremstrommel
und der zugeordneten Kupplungshälfte ein Luftspalt verwirklicht ist. Das läßt sich
z. B. dadurch realisieren, daß zwischen der Bremsscheibe
bzw. der
Bremstrommel und der zugeordneten Kupplungshälfte ein Spielsitz verwirklicht wird,
so daß durch Erwärmung der Bremsscheibe bzw. der Bremstrommel der Luftspalt entsteht.
Die Bremsscheibe bzw. die Bremstrommel ist also nicht kraftschlüssig mit der zugeordneten
Kupplungshälfte verbunden. Vielmehr kann die Bremsscheibe bzw. die Bremstrommel
Uber radial angeordnete Spannhülsen mit der entsprechenden Kupplungshälfte verbunden
sein.
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Der erfindungsgemäß zwischen der Bremsscheibe bzw. der Bremstrommel
und der zugeordneten Kupplungshälfte verwirklichte LuStspalt bewirkt eine thermische
Trennung zw-ischen der Bremsscheibe bzw. der Bremstrommel und der zugeordneten Kupplungshälfte,
so daß die elastische Klauenkupplung durch die Erwärmung der Bremsscheibe bzw. der
Bremstrommel praktisch nicht beeinträchtigt wird.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausftihrungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt
durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elastischen Klauenkupplung
und Fig. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 längs der Linie 11-11.
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Die in den Figuren dargestellte elastische Klauenkupplung besteht
in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer motorseitigen Kupplungshälfte
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mit Klauen 2, aus einer getriebeseitigen Kupplungshälfte 1 mit Klauen 4, aus innerhalb
der motorseitigen Kupplungshälfte 1 vorgesehenen, zwischen den Klauen 2 der motorseitigen
Kupplungshälfte 1 und den Klauen 4 der getriebeseitigen Kupplungshälfte 7 angeordneten
elastischen Elementen 5, aus einer mit der getriebeseitigen Kupplungshälfte 5 drehfest
verbundenen Bremsscheibe 6 und aus einem den elastischen Elementen 5 zugeordneten
Spannring 7, der hülsenförmig ausgeführt ist und die elastischen Elemente 5 von
außen übergreift.
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Bei der in den Figuren dargestellten elastischen Klauenkupplung mit
Bremsscheibe 6 sind die elastischen Elemente 5 durch eine Drehung des Spannringes
7 spannbar. Das Spannen der elastischen Elemente 5 mit Hilfe des Spannringes 7 führt
dazu, daß Spielfreiheit zwischen den Klauen 2 bzw. 4 der Kupplungshälften 1 bzw.
2 und den elastischen Elementen 5 gewährleistet werden kann. Dazu reicht es aus,
wenn im Rahmen üblicher Wartungsarbeiten diese Spielfreiheit überprüft und gegebenenfalls
die elastischen Elemente 5 durch eine Drehung des Spannringes 7 nachgespannt werden.
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Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, weist der Spannring 7 an seiner den
elastischen Elementen 5 zugewandten Innenfläche 8 Spannflächen 9 auf. Im einzelnen
zeigt insbes. die Fig. 2, daß im dargestellten Ausführungsbeispiel die elastischen
Elemente 5 den Spannflächen 9 des Spannringes 7 zugeordnete Spannflächen 10 aufweisen,
daß die Spannflächen 10 der elastischen Elemente 5 Teilflächen von exzentrischen
Kreizylinderflächen 11 mit dem
Zylinderdurchmesser d sind, daß die
Spannflächen 9 des Spannringes 7 Teilflächen von exzentrischen Kreiszylinderflächen
12 mit dem ZJlinderdurchmesser D sind und daß der Zvzlinderdurchmesser d kleiner
ist als der Zglinderdurchmeser D. Selbstverständlich kann es sich bei den Spannflächen
9 des Spannringes Y auch um schiefe Ebenen handeln.
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Wie in Fig. 1 angedeutet, entsteht zwischen der'Bremsscheibe 6 und
der zugeordneten Kupplungshälfte 3, d. h. der getriebeseitigen Kupplungshälfte 3,
betriebsmäßig ein Luftspalt 15; zwischen der Bremsscheibe 6 und der getriebeseitigen
Kupplungshälfte 5 ist nämlich ein Spielsitz vorgesehen, so daß durch Erwärmung der
Bremsscheibe 6 der Luftspalt 17 entsteht. Die Bremsscheibe 6 ist also nicht kraftschlüssig
mit der Kupplungshälfte 3 verbunden, vielmehr ist die Bremsscheibe 6 über radial
angeordnete Spannhülsen 14 mit der entsprechenden Kupplungshälfte 9 verbunden.
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Der Luftspalt 13 bewirkt eine thermische Trennung zwischen der Bremsscheibe
6 und der die Bremsscheibe 6 tragenden Kupplungshälfte 5.
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Im übrigen ist nicht dargestellt, daß die Bremsscheibe 6 in zwei Bremsscheibenhälften
geteilt sein kann, was montagetechnische Vorteile hat.
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Im folgenden sollen nun noch für eine konkret ausgeführte erfindungsgemäße
elastische Klauenkupplung interessierende Werte angegeben werden: a) Klauenkupplung,
ausgelegt für ein Bremsmoment von 50 kpm, dauerfest bis zu einem Drehmoment von
ca. 200 kpm.
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b) Außendurchmesser des Wellenzapfens der motorseitigen Kupplungshälfte
1 = 110 mmc) Außendurchmesser des Wellenzapfens der getriebeseitigen Kupplungshälfte
3 = 150 mm.
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d) Außendurchmesser der Bremsscheibe 6 = 515 mm.
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e) Länge der Klauenkupplung insgesamt ='255 mm.
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f) Schwungmoment (GD2) = 0, 95 kpm2.
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g) Statische Federkonstante, bei elastischen Elementen 5 aus Vulkollan
1800 = 5,6 mkp/Grad, bei elastischen Elementen 5 aus Vulkollan 2500 = 17,0 mkp/Grad.
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h) Relative Dämpfung, bei elastischen Elementen 5 aus Vulkollan 1800
= 0,96, bei elastischen Elementen 5 aus Vulkollan 2500 = 1,65.
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Ergänzend sei noch angemerkt, daß die relativ günstigen Werte der
Dämpfung zum Teil auf Reibung zwischen den Spanneleinenten 5 und dem Spannring 7
zurückzuführen sind.