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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelkupplung, insbesondere
für Kraftfahrzeuge.
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Eine
Doppelkupplung ermöglicht
es normalerweise, alternativ die Welle eines Fahrzeugmotors mit
zwei koaxialen Eingangswellen eines so genannten Doppelkupplungsgetriebes
zu koppeln.
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Somit
ermöglicht
es eine Doppelkupplung, die Gänge
zu schalten und dabei die Übertragung
eines Motormoments auf die Räder
des Fahrzeugs beizubehalten. Eine Doppelkupplung umfasst nämlich normalerweise
erste und zweite Kupplungen, die jeweils geraden und ungeraden Gängen zugeordnet sind.
Wenn ein Gang geschaltet wird, wird eine erste Kupplung ausgerückt, während die
zweite Kupplung eingerückt
wird, so dass das Motormoment nach und nach von der ersten auf die
zweite Kupplung übertragen
wird. Somit ist die Summe der von der ersten und zweiten Kupplung übertragenen
Momente immer im Wesentlichen gleich dem Motormoment.
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Aus
dem Stand der Technik ist bereits eine Doppelkupplung bekannt, insbesondere
für Kraftfahrzeuge,
die einen Deckel umfasst, in dem erste und zweite Membranfedern
gelagert sind, die dazu bestimmt sind, jeweils mit ersten und zweiten
Druckplatten zusammenzuwirken.
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Jede
Kupplung umfasst einen Mechanismus, der eine Membranfeder umfasst,
die dazu bestimmt ist, mit einer Druckplatte zusammenzuwirken, welche drehfest
mit dem Deckel und der Motorwelle verbunden ist.
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Jede
Membranfeder kann mittels eines entsprechenden Steuerlagers zwischen
einer Ruhestellung und einer Wirkstellung verstellt werden. Je nach der
Art der Kupplung entspricht die Wirkstellung der Membranfeder einer
Koppelung oder Entkoppelung der Motor- und Getriebewellen, und die
Ruhestellung der Membranfeder entspricht einer Entkoppelung oder
Koppelung dieser Motor- und Getriebewellen. Gegebenenfalls kann
die Kupplungsart kombiniert sein, wobei die Wirkstellung einer der
Membranfedern einer Koppelung entspricht, während die Wirkstellung der
anderen Membranfeder einer Entkoppelung entspricht.
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Das
Steuerlager wird von einem Stellglied gesteuert, das von einem elektronischen
Rechner angesteuert wird, um eine vorbestimmte Kraft auf die Membranfeder
auszuüben.
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Jede
Druckplatte, die von der entsprechenden Membranfeder beansprucht
wird, ist dazu bestimmt, eine Reibscheibe zwischen dieser Druckplatte
und einer entsprechenden Gegendruckplatte festzuklemmen. Jede Reibscheibe
ist drehfest mit einer entsprechenden Getriebewelle verbunden, und
jede Gegendruckplatte ist mit dem Deckel und einem mit der Motorwelle
verbundenen Schwungrad drehfest verbunden. Somit ermöglicht das
Festklemmen einer Reibscheibe zwischen den entsprechenden Druck- und
Gegendruckplatten die Übertragung
eines Moments zwischen der Motorwelle und der zugeordneten Getriebewelle.
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Die
Spezifikationen für
eine derartige Doppelkupplung erfordern, dass die Schwenkpunkte
der Membranfedern dieser Doppelkupplung bestimmten Bedingungen entsprechen.
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Bei
diesen Bedingungen ist die Notwendigkeit zu beachten, dauernd eine
axiale Last auf die Membranfedern auszuüben, um zu gewährleisten, dass
an den Schwenkbereichen dieser Membranfedern während der normalen Lebensdauer
der Doppelkupplung kein Spiel besteht, und zwar trotz des Verschleiß dieser
Schwenkbereiche, der auf die Verstellungen der Membranfedern zurückzuführen ist. Zudem
müssen
die Schwenkbereiche der Membranfedern wirksam den Axiallasten standhalten,
die von den Steuerlagern auf diese Membranfedern übertragen
werden, wenn die entsprechenden Gänge gewählt werden.
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Außerdem müssen die
Membranfedern an ihren Schwenkbereichen mit im Profil gewölbten Auflageformen,
die für
eine wirksame Verschwenkung der Membranfedern angepasst sind, zusammenwirken.
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Die
Einhaltung der obigen Bedingungen führt nach dem Stand der Technik
zu einem relativ komplizierten Aufbau der Schwenk- und Montagemittel
der Membranfedern.
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Aufgabe
der Erfindung ist es insbesondere, eine Doppelkupplung bereitzustellen,
bei der die Schwenkmittel der Membranfedern den oben genannten Bedingungen
entsprechen und dabei eine einfache und wirksame Montage der Doppelkupplung
ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Doppelkupplung der oben genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet
ist, dass sie ein vom Deckel getrenntes axiales Positionierungselement
aufweist, welches zugleich an der Positionierung der ersten Membranfeder
und der zweiten Membranfeder relativ zum Deckel mitwirkt.
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Dieses
axiale Positionierungselement stellt zusätzlich zu einer genauen axialen
Positionierung der Membranfedern im Deckel die Halterung dieser Membranfedern
im Deckel sicher, nachdem diese Membranfedern und eventuelle andere
Elemente im Deckel aufgeschichtet wurden. Somit ermöglicht das Positionierungselement
eine einfache und genaue Montage der Membranfedern durch Aufschichten.
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Weiterhin
ist es möglich,
leistungsstarke Mittel, welche die Schwenkbereiche der Membranfedern markieren,
leicht an dem axialen Positionierungselement anzubringen.
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Eine
erfindungsgemäße Doppelkupplung kann
außerdem
eines oder mehrere der folgenden Kennzeichen aufweisen:
- – das
Positionierungselement ist an einer fest mit dem Deckel verbundenen,
zur Achse der Membranfedern im Wesentlichen senkrechten Befestigungsfläche befestigt;
- – das
Positionierungselement ist an einem Ansatz des Deckels befestigt;
- – das
Positionierungselement ist mit axial elastischer Wirkung;
- – das
Positionierungselement ist an dem Ansatz mit Hilfe von eingebrachten
Mitteln befestigt;
- – die
eingebrachten Mittel nehmen auch an der Befestigung von anderen
Organen wie Verbindungszungen einer der Druckplatten mit dem Deckel
oder einem Träger
für eine
Nachstellvorrichtung für
den Verschleiß der
Reibmittel teil;
- – die
erste Membranfeder ist zwischen zwei Auflage- und Schwenkteilen
eingeklemmt, die jeweils im Wesentlichen einander gegenüberliegend
an dem Positionierungselement und einem axialen Stützorgan,
das auf dem Deckel unter Zwischenlage der zweiten Membranfeder aufliegt,
angebracht sind;
- – der
an dem Positionierungselement angebrachte Auflageteil ist durch
eine ringförmige
Rippe festgelegt;
- – der
an dem Stützorgan
angebrachte Auflageteil ist durch ein Endstück dieses feststehenden Stützorgans
festgelegt;
- – die
zweite Membranfeder ist zwischen zwei Auflage- und Schwenkteilen
eingeklemmt, die jeweils an dem Stützorgan und dem Deckel im Wesentlichen
einander gegenüberliegend
angebracht sind;
- – der
an dem Stützorgan
angebrachte Auflageteil ist durch radiale Laschen festgelegt;
- – der
an dem Deckel angebrachte Auflageteil ist durch eine ringförmige Rippe
festgelegt;
- – das
Stützorgan
besteht aus Kunststoff;
- - das Stützorgan
besteht aus Metall, vorzugsweise aus Blech;
- – das
Stützorgan
ist mit Mitteln, beispielsweise mit Buckeln versehen, die mit komplementären Mitteln,
beispielsweise Ausnehmungen zusammenwirken, die an dem Deckel angebracht
sind, um die Winkel-Positionierung und die Zentrierung dieses Stützorgans
relativ zum Deckel sicherzustellen;
- – die
erste Membranfeder ist zwischen zwei Auflage- und Schwenkteilen
eingeklemmt, die jeweils an dem Positionierungselement und dem Deckel im
Wesentlichen einander gegenüberliegend
angebracht sind;
- – der
an dem Positionierungselement angebrachte Auflageteil ist durch
eine ringförmige
Rippe festgelegt;
- – der
an dem Deckel angebrachte Auflageteil ist durch eine ringförmige Rippe
festgelegt;
- – die
zweite Membranfeder ist zwischen zwei Auflage- und Schwenkteilen
eingeklemmt, die jeweils an dem Positionierungselement und dem Deckel im
Wesentlichen einander gegenüberliegend
angebracht sind;
- – der
an dem Positionierungselement angebrachte Auflageteil ist durch
Laschenenden festgelegt, die das Positionierungselement verlängern;
- – der
an dem Deckel angebrachte Auflageteil ist durch eine ringförmige Rippe
festgelegt;
- – die
erste Membranfeder ist dazu bestimmt, mit einem fest mit der ersten
Druckplatte verbundenen ringförmigen
Vorsprung zusammenzuwirken;
- – die
zweite Membranfeder ist dazu bestimmt, mit der zweiten Druckplatte
unter Zwischenlage eines beweglichen axialen Stützorgans zusammenzuwirken.
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Die
Erfindung wird beim Durchlesen der nachstehenden Beschreibung, die
nur beispielhaft und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
angegeben wird, besser verständlich
sein. Es zeigen:
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1 eine
halbe axiale Schnittansicht einer Doppelkupplung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung.
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2 eine
perspektivische Teilansicht eines Deckels und des Stützorgans
der Doppelkupplung gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung.
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3 eine
perspektivische Ansicht des Stützorgans
der Membranfedern der in 1 dargestellten Doppelkupplung.
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4 eine
halbe Ansicht ähnlich
wie in 1 einer Doppelkupplung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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5 eine
halbe Ansicht ähnlich
wie 1 und 4 einer Doppelkupplung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung.
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In 1 ist
eine Doppelkupplung für
Kraftfahrzeuge gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt und mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 bezeichnet.
Diese Doppelkupplung ist dazu bestimmt, einen Fahrzeugmotor mit
Getriebeeingangswellen zu koppeln.
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Die
Doppelkupplung 10 umfasst einen mit dem Motor gekoppelten
Deckel 12. Erste und zweite Kupplungen zum Schalten von
Gängen
unterschiedlicher Parität
sind in dem Deckel 12 gelagert, der allgemein schalenförmig ist.
Diese Kupplungen umfassen jeweils erste MA und zweite MB Mechanismen, die
dazu bestimmt sind, auf erste FA und zweite FB Kupplungsscheiben
zu wirken.
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Die
Mechanismen MA, MB umfassen jeweils erste 14A und zweite 14B Membranfedern,
die dazu bestimmt sind, mit ersten 15A und zweiten 15B Druckplatten
zusammenzuwirken, die mit dem Deckel 12 drehfest verbunden
sind.
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Die
erste Membranfeder 14A wirkt mit der ersten Druckplatte 15A über einen
durchgehenden oder nicht durchgehenden ringförmigen Vorsprung 16 zusammen,
der mit dieser ersten Druckplatte 15A fest verbunden ist.
Die zweite Membranfeder 14B wirkt mit der zweiten Druckplatte 15B über ein
bewegliches axiales Stützelement 17 zusammen.
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Die
Kupplungsscheiben FA, FB umfassen jeweils erste 18A und
zweite 18B Reibscheiben.
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Jede
Druckplatte 15A, 15B kann, wenn sie gedrückt wird,
eine Reibscheibe 18A, 18B gegen eine entsprechende
Gegendruckplatte 20A, 20B, die mit einem Motorschwungrad
und dem Deckel 12 drehfest verbunden ist, einklemmen.
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Die
beiden Reibscheiben 18A, 18B nehmen zwei Getriebewellen,
jeweils 22A, 22B, die Gängen unterschiedlicher Parität entsprechen,
drehend mit.
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Die
Steuerung der Kupplungen erfolgt über herkömmliche Steuerlager 24A, 24B,
die jeweils mit der entsprechenden Membranfeder 14A, 14B über ein
Kraftübertragungselement 26A, 26B zusammenwirken.
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Es
ist zu beachten, dass jede Membranfeder 14A, 14B einen
Hebel bildet, der mit einem radial äußeren Schwenkrand und mit einem
radial inneren Rand zum Zusammenwirken mit dem entsprechenden Kraftübertragungselement 26A, 26B versehen ist.
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Dieser
Hebel ist von der zweiten Art, da der Bereich der Membranfeder 14A, 14B,
der mit dem ringförmigen
Vorsprung 16 der ersten Druckplatte 15A oder dem
beweglichen Stützelement 17,
das auf der zweiten Druckplatte 15B aufliegt, zusammenwirkt,
sich radial zwischen dem äußeren Schwenkrand
und dem mit dem entsprechenden Kraftübertragungselement 26A, 26B zusammenwirkenden
inneren Rand befindet.
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Ein
derartiger Hebel ermöglicht
es, die von dem Steuerlager 24A, 24B aufgebrachte
Kraft zu untersetzen und sie an die entsprechende Druckplatte 15A, 15B zu übertragen.
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Bei
der in 1 dargestellten Ausführungsform ist jede Kupplung
von der Art, bei der die Ruhestellung der Membranfeder 14A, 14B einer
Entkopplung der Motorwelle von der entsprechenden Getriebewelle
entspricht.
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Die
Schwenklager 28A, 28B jeder Membranfeder 14A, 14B sind
durch das Einklemmen dieser Membranfeder zwischen ersten und zweiten
Auflage- und Schwenkmitteln, die im Deckel 12 sich im Wesentlichen
gegenüberliegend
angeordnet sind, ausgeführt.
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Die
ersten Auflage- und Schwenkmittel jeder Membranfeder 14A, 14B sind
an einem axialen Stützorgan 30 der
beiden Membranfedern 14A, 14B angebracht. Bei
dieser ersten Ausführungsform
besteht das Stützorgan 30 aus
Kunststoff.
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2 und 3 stellen
das Stützorgan 30 ausführlicher
dar. Das im Allgemeinen ringförmige Stützorgan 30 ist
mit axialen Laschen 32 und radial äußeren Buckeln 33 versehen.
Diese Buckel 33 bilden Mittel, die dazu bestimmt sind,
mit an dem Deckel 12 angebrachten komplementären Mitteln,
insbesondere mit axialen Ausnehmungen 33A zusammenzuwirken,
um die Winkel-Positionierung und die Zentrierung dieses Stützorgans 30 relativ
zum Deckel 12 sicherzustellen.
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Die
ersten Auflage- und Schwenkmittel der ersten Membranfeder 14A werden
von den axialen Laschen 32 gebildet. Die ersten Auflage-
und Schwenkmittel der zweiten Membranfeder 14B werden von
einer durchgehenden oder nicht durchgehenden ringförmigen Rippe
gebildet, die an dem Deckel 12 angebracht ist.
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Die
zweiten Auflage- und Schwenkmittel der zweiten Membranfeder 14B werden
von radial inneren Laschen 38 gebildet, die axial zwischen
die beiden Endstücke
des feststehenden Stützorgans 30 geschaltet
sind.
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Die
zweite Membranfeder 14B ist also zwischen zwei sich im
Wesentlichen gegenüberliegenden
Auflage- und Schwenkmitteln, die jeweils an dem feststehenden Stützorgan 30 und
dem Deckel 12 angebracht sind, eingeklemmt.
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Die
zweiten Auflage- und Schwenkmittel der ersten Membranfeder 14A sind
an einem Element 38 angebracht, das an der axialen Positionierung
sowohl der ersten Membranfeder 14A als auch der zweiten
Membranfeder 14B teilnimmt. Das Positionierungselement 38 umfasst
nämlich
eine ringförmige
Rippe 39, die einen Auflage- und Schwenkteil für die erste
Membranfeder 14A bildet.
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Die
erste Membranfeder 14A ist also zwischen zwei sich im Wesentlichen
gegenüberliegenden
Auflage- und Schwenkteilen eingeklemmt, die jeweils an dem Positionierungselement 38 und
dem axialen Stützorgan 30 angebracht
sind.
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Um
ein wirksames Festklemmen der Kupplungsscheiben FA, FB der Doppelkupplung
zu ermöglichen,
werden die Membranfedern 14A, 14B in Ruhestellung
vorgespannt. Ohne diese Vorspannung wäre eine Membranfeder 14A, 14B in
Ruhestellung in einem Elastizitätszustand,
der einen relativ großen Hubanfang
des Steuerlagers benötigt,
um eine wirksame Belastungskraft zum Festklemmen auf die entsprechende
Kupplungsscheibe FA, FB anzuwenden. Wenn ein Steuerlager 24A, 24B betätigt wird,
gleicht es die Vorspannung der entsprechenden Membranfeder 14A, 14B aus,
bevor es mit dem Festklemmen der entsprechenden Kupplungsscheibe
FA, FB beginnt.
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Das
Vorspannen einer Membranfeder 14A, 14B ermöglicht es
somit, das Festklemmen einer entsprechenden Kupplung genau zu steuern.
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Die
Steuerlager 24A, 24B ermöglichen es, die Membranfedern 14A, 14B zwischen
ihren Ruhe- und Wirkstellungen zu verstellen. Die beiden Auflageteile 32, 34, 36, 39 einer
Membranfeder werden alternativ beansprucht, wenn diese Membranfeder
zwischen ihrer Ruhe- und Wirkstellung verstellt wird.
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In
Ruhestellung ist nämlich
jede Membranfeder 14A, 14B vorgespannt. Durch
die Wirkung der Vorspannung liegt die Membranfeder 14A, 14B einerseits
auf dem zweiten Auflageteil 39, 36 auf und beansprucht
andererseits das entsprechende Steuerlager 24A, 24B in
einer axialen Entfernungsrichtung relativ zur Wirkstellung der Membranfeder 14A, 14B.
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Durch
die Wirkung der Betätigung
eines Steuerlagers 24A, 24B wird die entsprechende
Membranfeder 14A, 14B in ihre Wirkstellung verstellt,
so dass diese Membranfeder 14A, 14B auf dem ersten Auflageteil 32, 34 aufliegt.
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Jede
Membranfeder 14A, 14B ändert somit ihren Auflageteil,
wenn sie zwischen ihrer Ruhe- und Wirkstellung verschoben wird.
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Das
Positionierungselement 38 ist an einer Befestigungsfläche 40 befestigt,
die mit dem Deckel 12 fest verbunden und im Wesentlichen
rechtwinklig zu den Achsen der Membranfedern 14A, 14B ist.
Die Fläche 40 wird
bevorzugt durch einen Ansatz des Deckels 12 gebildet.
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Das
Positionierungselement 38 ist bevorzugt eine Scheibe mit
axialer elastischer Wirkung, aus Metall, z.B. aus Blech, und eventuell
aus Kunststoff.
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Die
Montage der Membranfedern 14A, 14B erfolgt dadurch,
dass im Deckel nacheinander die zweite Membranfeder 14B,
das Stützorgan 30,
die erste Membranfeder 14A und das Positionierungselement 38 aufgeschichtet
werden. Dieses Positionierungselement 38 ist axial elastisch,
es stellt das Festklemmen der geschichteten Teile zwischen dem Boden
des Deckels und dem Element 38 sicher, und zwar in allen
Betriebsfällen:
bei in Ruhestellung vorgespannter Membranfeder, bei in Wirkstellung
gespannter Membranfeder, bei Änderung
des Auflageteils der zwischen ihren Ruhe- und Wirkstellungen verstellten
Membranfeder, bei Verschleiß der
Auflageteile der Membranfeder oder Verschleiß der Kupplungsscheibe mit Änderung
der Neigung der Membranfeder. Die beiden Membranfedern 14A, 14B werden
relativ zum Deckel 12 durch das Element 38 genau
positioniert.
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Es
ist somit zu beachten, dass bei der ersten Ausführungsform der Erfindung das
Einklemmen der Membranfedern 14A, 14B zwischen
ihren Auflageteilen "seriell" erfolgt.
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Das
Element 38 klemmt nämlich über die Rippe 39 die
erste Membranfeder 14A auf das Stützorgan 30 fest, das
axial schwimmend ist, so dass dieses Stützorgan 30 die Klemmkraft
des Elements 38 auf die Laschen 36 überträgt, welche
die zweite Membranfeder 14B auf der Rippe 34 des
Deckels 12 festklemmen.
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Die 4 und 5 stellen
jeweils eine Doppelkupplung gemäß zweiten
und dritten Ausführungsformen
der Erfindung dar. In diesen 4 und 5 werden ähnliche
Elemente wie in den vorhergehenden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Bei 4 ist
das Positionierungselement 38 an dem Ansatz mit Hilfe von
eingebrachten Mitteln befestigt, die z.B. Nieten 42 umfassen.
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Jede
Niete 42 nimmt auch an der Befestigung anderer Elemente
teil, wie etwa der Verbindungszungen einer der Druckplatten 15A mit
dem Deckel 12, oder eines Trägers für eine Nachstellvorrichtung 44 für den Verschleiß der Reibungsmittel.
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Ferner
liegt bei der zweiten Ausführungsform das
Stützorgan 30,
in diesem Fall aus Metall und bevorzugt aus Blech, auf einem Ansatz
des Deckels 12 auf. Das Organ 30 bildet somit
eine Stütze
zwischen der ersten Membranfeder 14A und dem Deckel 12 aus.
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Bei
dieser zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird das Einklemmen der beiden Membranfedern 14A, 14B zwischen
ihren Auflageteilen "parallel" ausgeführt, mit
Hilfe von zwei elastischen Mitteln (Rippe 39, Laschen 36),
die unabhängiges
Festklemmen sicherstellen können,
da sie jeweils von zwei auf dem Deckel 12 aufliegenden
Elementen getragen werden, nämlich
dem Positionierungselement 38 und dem Stützorgan 30.
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Das
Element 38 klemmt nämlich über die Rippe 39,
die es trägt,
die erste Membranfeder 14A auf dem Stützorgan 30 fest. Die
von dem Stützorgan 30 getragenen
Laschen 36 klemmen die zweite Membranfeder 14B auf
der Rippe 34 des Deckels 12 fest.
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Bei 5 verlängert sich
das Positionierungselement zum Boden des Deckels 12 durch
die Laschen 38P. Diese Laschen 38P wirken mit
der zweiten Membranfeder 14B zusammen, um einen Auflage-
und Schwenkteil dieser Membranfeder 14B zu bilden.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird jede Membranfeder 14A, 14B zwischen zwei
sich im Wesentlichen gegenüberliegenden
Auflage- und Schwenkteilen eingeklemmt, die jeweils an dem Positionierungselement 38 und
dem Deckel 12 angebracht sind.
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Bezüglich der
ersten Membranfeder 14A wird der Auflageteil, der an dem
Positionierungselement 38 angebracht ist, von einer nicht
durchgehenden ringförmigen
Rippe 46 festgelegt, während
der Auflageteil, der an dem Deckel 12 angebracht ist, von einer
ringförmigen
Rippe 48 festgelegt wird.
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Bezüglich der
zweiten Membranfeder 14B wird der Auflageteil, der an dem
Positionierungselement 38 angebracht ist, von den Endstücken der
Laschen 38P festgelegt, wobei diese Laschen 38P die erste
Membranfeder 14A durch darin angebrachte Spalte durchqueren.
Der an dem Deckel 12 angebrachte Auflageteil wird von einer
ringförmigen
Rippe 50 festgelegt. Die Laschen 38P stellen ein
elastisches Einklemmen der zweiten Membranfeder 14B sicher.
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Bei
dieser dritten Ausführungsform
der Erfindung wird das Einklemmen der beiden Membranfedern 14A, 14B zwischen
ihren Auflageteilen "parallel" mit Hilfe von zwei
elastischen Mitteln (ringförmige Rippe 46,
Laschen 38P) ausgeführt,
die von demselben Positionierungselement 38 getragen werden,
jedoch ein relativ unabhängiges
Festklemmen sicherstellen können.
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Die
Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt.
Insbesondere ist die Erfindung anders als die abgebildeten Ausführungsformen
auf eine Doppelkupplung anwendbar, die mindestens eine Kupplung
von der Art umfasst, bei der die Ruhestellung der Membranfeder einer
Koppelung der Motorwelle mit der entsprechenden Getriebewelle entspricht.