DE3442548C2 - Reibungskupplung mit Befestigung der Blattfedern über Schneidniete - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung mit einer Anpreßplatte, welche über Blattfederelemente am Kupplungsge­ häuse befestigt ist, wobei Verankerungselemente mit einem Schaftbereich Bohrungen in den Blattfederelementen durchdrin­ gen, in Sacklöchern der Anpreßplatte verankert sind und auf der der Anpreßplatte abgewandten Seite der Blattfederelemente einen im Durchmesser vergrößerten Kopfbereich aufweisen und wobei die Verankerungselemente eine Längsbohrung zum Einführen eines Verankerungsstiftes aufweisen.

Verankerungselemente dieser Art sind beispielsweise aus der DE-OS 32 24 404 bekannt. Hier wird vorgeschlagen, die Veran­ kerungselemente in radialer Richtung plastisch zu verformen und die Sacklöcher an ihren Innenwandungen mit Profilierungen zu versehen. Solche Maßnahmen sind aufwendig und verteuern das Produkt. Dies bezieht sich beispielsweise auch auf das deutsche Gebrauchsmuster 72 16 539, welches Verankerungsele­ mente mit Längsschlitzen bzw. Brechnuten zeigt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine möglichst si­ chere Vernietung für die Blattfedern an der Anpreßplatte zu erzielen, wobei von reinen Sacklochbohrungen auszugehen ist, die einfach herzustellen und insbesondere in Anpreßplatten aus sprödem Gußwerkstoff wie z. B. GG 25 oder GG 30 angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch Anordnen von zumindest parti­ ellen Schneidkanten an den Verankerungselementen sowie durch das Einbringen eines Verankerungsstiftes, der im Bereich der Schneidkanten über durchmesserverengende Bereiche der Bohrung das Aufbrechen mehrerer Sollbruchstellen oder das plastische Verformen bewirkt, können sich die Schneidkanten in das spröde Material der Anpreßplatte eingraben und eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen herstellen.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungsmög­ lichkeiten der Verankerungselemente dargelegt. So ist bei­ spielsweise das Ende des Schaftes des Verankerungselementes als quadratischer Außenvierkant ausgeführt, der durchmesserverengende Bereich in der Längsbohrung innerhalb des Außenvierkantes ist als um 45 Grad diesem gegenüber ge­ schwenkter weiterer quadratischer Innenvierkant ausgeführt, so daß die Sollbruchstellen zwischen den Ecken des Innenvier­ kantes und den Seiten des Außenvierkantes vorgesehen sind. Von diesen Sollbruchstellen aus erstrecken sich dann - etwa in Längsrichtung - Schlitze, wodurch die einzelnen Sektoren mit ihren Schneidkanten nach radial außen getrieben werden können. Der Schaft der Verankerungselemente ist vorzugsweise außerhalb des Außenvierkantes mit Längskerben bzw. mit einer Rändelung versehen. Durch Abstimmen der Eintreibkraft des Verankerungs­ elementes mit der Eintreibkraft des Verankerungsstiftes kann beispielsweise das Eingraben der Schneidkanten in Eintreib­ richtung derart erfolgen, daß im letzten Bereich des Fügevorganges der Verankerungselemente gleichzeitig der Ver­ ankerungsstift eingetrieben wird, so daß das Eingraben er­ leichtert wird. Dabei sind die Verankerungselemente vorzugs­ weise als Kaltfließpreßteile hergestellt und somit sehr preiswert.

Die Erfindung wird anschließend an Hand einiger Ausführungsbei­ spiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 und 2 Längs- und Stirnansicht eines Verankerungselementes;

Fig. 3 und 4 zwei Teillängsschnitte in unterschiedlicher Stellung und eine Stirnansicht eines Verankerungselementes mit Ver­ ankerungsstift;

Fig. 5 eine Variante von Fig. 3.

Die Fig. 1 und 2 zeigen Längs- und Stirnansicht eines Veranke­ rungselementes 1. Es ist als Kaltfließpreßteil hergestellt und be­ sitzt einen Kopf 6 sowie einen Schaft 15. Durch den Kopf 6 und den Schaft 15 verläuft eine Längsbohrung 7. Im kopffernen Endbe­ reich des Schaftes 15 ist dieser mit einem Außenvierkant 12 ver­ sehen. Der Außenvierkant 12 hat eine derartige Abmessung, daß seine Längskanten dem Außendurchmesser des Schaftes 15 entspre­ chen. Vom Stirnende 9 des Außenvierkantes 12 ausgehend, ist im Inneren der Längsbohrung 7 ein Innenvierkant 13 angeordnet, der gem. Fig. 2 um 45° gegenüber dem Außenvierkant 12 verschwenkt ist. Der Innenvierkant 13 verengt die Längsbohrung 7 und dient in diesem Bereich zum Aufsprengen des Außenvierkantes 12 durch einen Verankerungsstift. Durch das Schwenken um 45° zwischen den beiden Vierkanten 12 und 13 entstehen am Außenvierkant 12 Sollbruchstel­ len 11, da hier das Material des Schaftes 15 an dünnsten ist. Die Längskanten des Außenvierkantes 12 stellen hierbei Schneidkanten 10 dar. Diese Schneidkanten 10 können im Bereich des Stirnendes 9 durch radiales Aufweiten in das entsprechende Sackloch eingrei­ fen. Der Schaft 15 ist an seinem Außenumfang mit längs verlaufen­ den Längskerben 16 bzw. mit einer entsprechenden Rändelung ver­ sehen. Diese Längskerben 16 reichen - wie noch später darge­ stellt - nicht ganz bis an den Kopf 6 heran.

Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Teillängsschnitte während des Montagevorganges sowie eine Stirnansicht. In der oberen Hälfte von Fig. 3 ist der Schnitt IV-IV gem. Fig. 4 wiedergegeben. Das Verankerungselement 1 ist mit seinem Schaft 15 teilweise in ein Sackloch 4 einer Anpreßplatte 2 eingebracht. Zwischen dem Kopf 6 des Verankerungselementes 1 und der Anpreßplatte 2 sind bei­ spielsweise zwei Blattfedern 3 noch lose angeordnet. Sie weisen jeweils eine Bohrung 5 auf, die mit dem Außendurchmesser des Ab­ satzes 17 übereinstimmt. Dieser Absatz 17 weist eine axiale Er­ streckung auf, die der Stärke der beiden Blattfedern 3 ent­ spricht. Von diesem Absatz 17 aus erstrecken sich die Längsker­ ben 16 von Fig. 4, die bis zum Beginn des Außenvierkantes 12 ver­ laufen. Sie müssen beim Eintreiben des Verankerungselementes 1 in das Sackloch 4 verformt werden und bestimmen zusammen mit dem Durchmesser des Sackloches 4 die Eintreibkraft. In Fig. 3 ist weiterhin der Verankerungsstift 8 zu sehen, der noch nicht voll­ ständig in die Längsbohrung 7 eingebracht ist. Im Bereich des Stirnendes 9 des Schaftes 15 ist der Innenvierkant 13 zu erken­ nen, der für den Verankerungsstift 8 eine Durchmesserverengung darstellt. Fig. 4 ist die Ansicht X gem. Fig. 3. Sie zeigt in vergrößerter Darstellung die Ansicht eines Verankerungselemen­ tes 1 unter Weglassung der Anpreßplatte 2 und der Blattfedern 3. Es ist somit im Prinzip eine Darstellung gem. Fig. 2. Das Stirn­ ende 9 ist hierbei den Betrachter zugewandt. Weiterhin ist der Kopf 6 zu erkennen, ebenso der Absatz 17. Vor der Montage des Ver­ ankerungselementes 1 gehen somit die Materialaufwerfungen der Längskerben 16 nicht über den Durchmesser des Absatzes 17 hinaus. Damit liegt der normale Schaftdurchmesser auf einen etwas kleine­ ren Radius. Auch auf diesen Radius liegen die Schneidkanten 10 des Außenvierkantes 12. Ferner ist hier der um 90° geschwenkte Innenvierkant 13 sowie die Längsbohrung 7 zu erkennen. Durch die um 90° verschwenkte Anordnung der beiden Vierkante 12 und 13 so­ wie durch die Zuordnung der Abmessungen des Innenvierkantes 13 zum Außendurchmesser des Verankerungsstiftes 8 ergeben sich im Endbereich des Schaftes 15 somit die Sollbruchstellen 11, da zwi­ schen den Ecken des Innenvierkantes 13 und den Längsseiten des Außenvierkantes 12 der schwächste Materialquerschnitt vorgesehen ist. In der unteren Hälfte von Fig. 3 ist die Einbaustellung des Verankerungselementes 1 wiedergegeben. Um von der Stellung der oberen Hälfte von Fig. 3 zur Stellung der unteren Hälfte von Fig. 3 zu kommen, sind zwei Wege möglich:

• 1. Es wird zuerst das Verankerungselement 1 vollständig in das Sackloch 4 eingetrieben; wobei eine gewisse Kraft nötig ist, um die Längskerben 16 bzw. den Rändel an dieser Stelle in das Sackloch 4 einzutreiben, gleichzeitig werden die beiden Blatt­ federn 3 auf dem Absatz 17 radial spielfrei geführt und axial spielfrei an die Anpreßplatte 2 angelegt. Daran anschließend wird der Verankerungsstift 8 vollständig in das Verankerungs­ element 1 eingeschoben, wodurch ggf. über eine entsprechende Schräge sowohl am Verankerungsstift 8 als auch am Innenvier­ kant 13 - der Schaft des Verankerungselementes 1 vom Stirnen­ de 9 her aufreißt und Längsschlitze 14 bildet. Diese Längs­ schlitze 14 gehen von den Sollbruchstellen 11 aus. Gleichzei­ tig werden nun die vier Sektoren des Außenvierkantes 12 mit den Schneidkanten 10 in das umgebende Material der Anpreßplat­ te 2 eingegraben.
• 2. Es ist jedoch auch folgender Befestigungsvorgang möglich; Ausgehend von der Stellung der oberen Hälfte von Fig. 3, wird beim weiteren Zusammenbau gleichzeitig das Verankerungsele­ ment 1 und der Verankerungsstift 8 in axialer Richtung einge­ preßt. Dadurch ergibt sich für die Schneidkanten 10 die Mög­ lichkeit, ähnlich einem spanabhebenden Vorgang, sich in das Material der Anpreßplatte 2 einzuschneiden. Dabei ist aller­ dings die Fügekraft der Einzelteile so abzustimmen, daß die Fügekraft für das Verankerungselement 1 größer ist als die Fügekraft für den Verankerungsstift 8.

Fig. 5 zeigt die obere Hälfte eines Längsschnittes einer Variante zu Fig. 3. Als Unterschied zur Fig, 3 ist hier lediglich vorge­ sehen, den Innenvierkant 13 vom Stirnende 9 des Verankerungsele­ mentes 1 ein Stück in Richtung auf den Kopf 6 nach innen zu ver­ setzen. Diese Anordnung bewirkt, daß der axial über den Innen­ vierkant 13 hinausreichende Teil des Außenvierkantes 12 im ver­ bauten Zustand um ein bestimmtes Maß radial federnd angeordnet ist.

Die oben beschriebenen Verbindungsmöglichkeiten zwischen Anpreß­ platte und Blattfedern über Nietelemente in Sacklöchern von sprö­ dem Anpreßplattenmaterial sind preiswert zu erstellen, da erstens reine Sacklöcher verwendet werden können und zweitens die Veran­ kerungselemente als Kaltfließpreßteil hergestellt werden. Weiter­ hin können beide Teile - das Verankerungselement und der Veranke­ rungsstift - von einer Seite her gefügt werden, so daß hier voll­ automatische Montage möglich ist. Die vorgeschlagene Befestigungs­ art eignet sich insbesondere für sprödes Material von Anpreßplat­ ten. Die Erfindung bezieht sich dabei nicht nur auf die Ausbil­ dung der Verankerungselemente mit zwei um 45° verdrehten Vierkan­ ten, es ist ohne weiteres möglich, Anordnungen mit mehr oder weniger Ecken zu wählen.

Claims (7)

1. Reibungskupplung mit einer Anpreßplatte, welche über Blattfederelemente am Kupplungsgehäuse be­ festigt ist, wobei Verankerungselemente mit einem Schaft­ bereich Bohrungen in den Blattfederelementen durchdringen, in Sacklöchern der Anpreßplatte verankert sind und auf der der Anpreßplatte abgewandten Seite der Blattfederele­ mente einen im Durchmesser vergrößerten Kopfbereich auf­ weisen und wobei die Verankerungselemente eine Längsboh­ rung zum Einführen eines Verankerungsstiftes aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Kopfbereich (6) abgelegene Endbereich des Schaftes (15) mit mehreren am Umfang verteilten Flächen (Außenvier­ kant 12) versehen ist, die sich im Bereich des Schaft­ durchmessers Schneidkanten (10) bildend berühren, daß weiterhin in der Längsbohrung (7) im kopffernen Bereich mehrere am Umfang verteilte Flächen (Innenvierkant 13) gleicher Anzahl angeordnet sind, die sich in der Längsbohrung (7) radial außenliegende Ecken bildend berühren, wobei die Flä­ chen innen und außen um ihre halbe Teilung zueinander ver­ dreht angeordnet sind, so daß Sollbruchstellen (11) im Bereich der geringsten Materialquerschnitte zwischen den Ecken der Flächen in der Längsbohrung (7) und den Flächen am Umfang des Schaftes (15) vorgegeben sind, und die Flä­ chen in der Längsbohrung (7) durchmesserverengende Bereiche bilden, so daß beim Einschubvorgang des Verankerungsstif­ tes (8) durch radiales Aufweiten des Schaftendes von dem Stirnende (9) ausgehend Längsschlitze (14) entstehen und somit die Schneidkanten (10) enthaltende Sektoren in die Wandung des Sackloches (4) eintreibbar sind.

2. Reibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich des Schaftes (15) als quadratischer Außenvierkant (12) und der durchmesserver­ engende Bereich in der Längsbohrung (7) innerhalb des Außenvierkants (12) als um 45° gegenüber diesem verdreh­ ten quadratischen Innenvierkant (13) ausgeführt ist.

3. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der durchmesserverengende Bereich (13) im Ab­ stand vom Stirnende (9) des Schaftes (15) zur elastischen Vor­ spannung der in die Wandung des Sackloches (7) einschneidenden Schneidkanten (10) angeordnet ist.

4. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaft (15) der Verankerungselemente (1) au­ ßerhalb des Außenvierkantes (12) mit Längskerben (16) versehen ist.

5. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einschubkraft für das Verankerungselement (1) in das Sackloch (4) größer ist als die Ein­ schubkraft des Verankerungsstiftes (8) in das Verankerungsele­ ment (1) zum Aufreißen der Sollbruchstellen (11) und zum Ein­ schneiden der Schneidkanten (10) in das Material der Anpreß­ platte (2).

6. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaft (15) des Verankerungselementes (1) im Kopfbereich (6) auf eine Länge entsprechend der Material­ stärke der zu befestigenden Blattfederelemente (3) wenigstens so groß ausgeführt ist wie der Außendurchmesser über die Mate­ rialaufwerfungen der Längskerben (16).

7. Reibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verankerungselement (1) als Kaltfließpreßteil ausgebildet ist.