DE6606711U

DE6606711U - Membrankupplung

Info

Publication number: DE6606711U
Application number: DE6606711U
Authority: DE
Original assignee: Farodo SA Franc
Current assignee: Farodo SA Franc
Priority date: 1964-04-03
Filing date: 1965-04-02
Publication date: 1970-11-12
Also published as: FR1388397A; DE1775889B1; GB1066876A; DE1475437B1

Description

Priorität: 3. April 1964 - Frankreich

Die Neuerung betrifft Membrankupplungen, insbesondere solche mit zwei Platten, die dazu bestimmt sind, eine Reibscheibe unter der elastischen Wirkung einer Membran einzuklemmen, die auf Bolzen an einem Deckel montiert ist, der mit einer der Platten verbunden und dabei mit Federringen positioniert ist, wobei die Membran geschlitzt ist, so daß Kupplungshebel gebildet werden, die mit einem auf den Deckel gespannten Entkupplungsring zusammenarbeiten, während ein Anschlag dazu bestimmt ist, den Ring und im Anschluß daran die Hebel in dem Sinne zu belasten, daß die Klemmwirkung auf die Reibscheibe im Sinne eines Entkuppeins gelöst wird.

Bei solchen Kupplungen ergibt sich häufig eine vorzeitige Abnutzung der miteinander in Berührung stehenden Teile, so daß die Arbeitsweise geräuschvoll, wird und eine Erwärmungsgefahr besteht.

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Durch die Neuerung soll eine Membrankupplung verfügbar gemacht werden, bei der diese Nachteile nicht auftreten und die einfach aufgebaut und gut ventiliert ist, und die leise arbeitet.

: Das Ziel der Neuerung wird dadurch erreicht, daß die Membran-

< schlitze neben einem Loch nahe am Umfang zur Montage der

Membran wenigstens einen ersten !Teil in der Nähe der Achse aufweisen, der eine geringere Breite hat als ein zweiter Tsil in der Nähe der Montageöffnung.

Durch diese Anordnung werden die Berührungsbedingungen mit dem Entkupplungsring in den Bereichen nahe der Achse verbessert und/oder die Ventilationsbedingungen für die Bereiche

] nahe am Umfang.

Bei einer Ausführungsform sind die Kanten jedes Membranhebels auf dem inneren Ende des Hebels abgekantet, zweckmäßigerweise durch Pressung, wodurch jede abrasive Wirkung der scharfen Kanten vermieden wird.

Gemäß einer Variante weist wenigstens ein Teil der Schlitze im Anschluß an das innere Ende einen verengten Teil auf, so daß die Berührung zwischen der Membran und dem Ring fast ununterbrochen ist. Vorzugsweise wird der verengte Teil durch einen Stanzvorgang erzeugt. Wenn notwendig schließt sich an das Stanzen ein Abgraten an, mit dem gleichzeitig ein freies Spiel der Hebel ermöglicht wird. Dieses Spiel kann durch Sandstrahlbehandlung oder eine chemische und/oder elektrolytische Behandlung erreicht werden; es kann beispielsweise ein kalt wirkendes Bad verwendet werden, das aus einer Mischung von Überchlorsäure und Eisessigsäure besteht, oder auch ein heiß wirkendes Phosphorchrombad. Eventuell kann das Stück zum Abschluß poliert oder die Berührungsflächen können rektifiziert werden.

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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Neuerung erfährt der Kupplungsring, der auf die inneren Enden der Hebel, die die Membran bildet, wirkt, in bekannter V/eise eine Oberflächenhärtung, beispielsweise eine Aufkohlung, und trägt neuerungsgeinäß einen flachen Ring, der aus einem Werkstoff besteht, der kraftSchlussig mit dem Entkupplungsanschlag zusammenarbeiten kann, ohne sich merkbar abzunutzen. Gemäß einer Variante der Neuerung besteht dieser flache Ring aus einem Reibbelag, insbesondere wenn der Entkupplungsanschlag mit einem Kugellager versehen ist, und/oder längs einer axialen Führung verschiebbar ist.

Dank dieser Anordnung wird ein einwandfreies Verhalten des Entkupplungsringes erreicht, bei sehr geringer axialer Ausdehnung .

Gemäß einem weiteren Merkmal wird der Entkupplungsring mittels Tangentialzungen auf den Entkupplungsdeekel gedrückt, die mit Nieten am Ring befestigt sind, deren Köpfe gegen die Zungen drücken, während der andere Kopf der Nieten gegen Ringe aus Weichstahl drückt, die gegen den Ring gehalten werden, der selbst aus oberflächengehärtetem Stahl besteht. Auf diese Weise wird die Gefahr vermieden, daß der Ring v/ährend des Nietens springt.

Außerdem umfaßt die Neuerung Verbesserungen, die besonders die Positionierringe für die Membran betreffen.

Gemäß diesen Verbesserungen können die Ringe Krümmungen aufv/eisen, die während der Arbeit für Aufrechterhaltung der Berührung sorgen. Die Berührung kann auch dadurch verbessert werden, daß die Schweißnaht kalibriert wird, mit der der Ring in sich selbst geschlossen ist.

Die Ringe bestehen vorzugsweise au3 v/eichem Stahl, der auf geringe Tiefe cyangehärtet ist. V/enn die Schwenklagerung

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der Membran richtig "ventiliert ist, können gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung Ringe aus Kunststoff verwendet werden, insbesondere aus Nylon.

Die verschiedenen Verbesserungen, Merkmale und Wirkungsweisen nach der Neuerung könnenreuerungsgemäß einzeln oder vorzugsweise gemeinsam angewandt werden.

Die Ziele, Merkmale und Vorteile der Neuerung ergeben sich im übrigen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine neuerungsgemäße Membrankupplung ;

Pig. 2 eine Ansicht einer neuerungsgemäßen Membran; Pig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Pig. 2; Pig. 4 eine Ansicht einer Variante der Membran; Pig. 5 einen Schnitt längs der Linie ¹Z-V in Pig. 4;

Pig. 6 eine perspektivische, vergrößerte Ansicht des inneren Endes eines Hebels einer Membran nach Pig. 4 und 5;

Pig. 7 eine Ansicht einer weiteren Variante der Membran; Pig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIIl-VIII in Pig. 7; Pig. 9 eine Ansicht eines Posittonierringes für die Membran; Pig. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X in Fig. 9; und

Pig. 11 einen Schnitt durch die Schließschweissung entsprechend der Linie XI-XI in Pig. 9.

V/ie aus Pig. 1 ersichtlich ist, besteht eine Membrankupplung aus einem Schwungrad 10, das mit Schrauben 11 an einer Antriebswelle 12 befestigt ist, sowie einer Druckplatte 13t die drehfest mit geeigneten, nicht dargestellten Mitteln am Schwungrad 10 befestigt ist, wobei sie aber gegenüber dem Schwungrad 10 axial verschiebbar ist. Eine Reibscheibe 14 kann zwischen das Schwungrad 10 und die druckplatte 13 eingeklemmt v/erden und ist drghfest mit der Antriebswelle 15

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mittels einer Keilwelle 16 verbunden. Ein Deckel 17 ist mit Schrauben 18 am Schwungrad 10 befestigt und trägt eine Reihe Bolzen 19, die eine Membran 20 aufnehmen.

Die Membran 20 besteht aus einem Umfangsteil 21, der einen elastischen Ring bildet, und einem Mittelteil, der eine Reihe von Radialschlitzen 22 aufweist, die Entkupplungshebel 23 definieren. In der Nähe des Ringes 21 weist jeder Schlitz 22 eine Erweiterung in Form einer ovalen Öffnung 24 auf, die über einen entsprechenden Bolzen 19 greift. Die Membran 20 wird mit zwei kreisförmigen Positionierringen 25 auf den Eolzen 19 positioniert.

Der elastische Umfangsring 21 der Membran 20 drückt gegen einen Ringkragen 26 der Platte 13, während die inneren Enden der Hebel 23 gegen einen Ringkragen 27a eines Entkupplungsrir.^es 27 drücken. Diese:? ist mit dem Deckel 17 durch Tagentialzungen 28 verbunden. Jede Zunge 28 ist am Deckel 17 durch Eingriff mit einem Bolzen 19 befestigt und am Ring 27 mit einem Niet 29. Pieses weist einerseits einen Kopf 30 auf, der gegen die Zunge 28 drückt, die selbst gegen den Ring 27 gedrückt wird, und andererseits einen Gegenkopf 31, der gegen einen Ring 32 drückt, der selbst gegen den iting drückt. Der Ring 27 besteht ais Stahl, von dem wenigstens ein Oberflächenbereich hart ist. Der Ring 32 besteht vorzugsweise aus weichem Stahl. Dadurch wxrd jedes Risiko einer Beeinträchtigung der Teile während des Nietens, und insbesondere eine Spaltung des Ringes 27 vermieden.

Ein flacher Ring mit Reibbelag 33 ist beispielsweise durch Kleben am Ring 27 befestigt und arbeitet mit einem Entkupplungsanschlag zusammen, der insgesamt mit 34 bezeichnet ist. Der Ring 33 besteht beispielsweise aus harzgetränkter Asbestpappe oder aus Teflon. Der Anschlag 34 v/eist eine Hülse 35 auf, die verschiebbar auf einer Rohrführung 35a

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montiert ist, die die Welle 15 umfaßt. Die Hülse 35 trägt ein Kugellager 36. Der Innenkranz 37 des lagers 36 ist fest mit der Hülse 35 verbunden, während der Aussenkranz 38 des Lagers fest mit einem Träger 39 verbunden ist, der mit dem Ring 33 zusammenwirken soll. Insbesondere wenn der Ring 33 aus imprägnierter Pappe besteht, wird der Kranz 38 schnell mitgenommen und verlagert jede Relativbewegung auf die Höhe der Kugel 36. Der Entkupplungsanschlag 34 kann aber auch mit Graphit belegt sein, der flache Ring 38 besteht dann aus stickstoffgehärtetem weichen Stahl, der beispielsweise durch Punktschweissen mit dem Entkupplungsring 27 verbunden ist.

Wenn der Entkupplungsansr-hlag 34 eine inaktive Lage eixinimmt, in der der Träger 39 vom Ring 37 entfernt ist, kann die Membran 20 sich auf den Bolzen 19 abstützen und die Platte 26 gegen die Scheibe 14 pressen, die selbst gegen die Schwungscheibe 10 gedrückt wird. Die Kupplung ist eingedrückt.

Wenn der Anschlag 34 betätigt wird, so daß der Träger 39 den Ring 33 berührt und den Ring 27 in Pig. 1 nach links drückt, kippen die Hebel 23 um die Bolzen 19 und heben die elastische Wirkung des Ringes 21 auf die Platte 13 auf. Die Kupplung i?t dann ausgerückt.

In Fig. 2 und 3 ist eine spezielle Ausführungsform einer Membran 20 dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform weist jeder Schlitz 22 neben der Öffnung 24, die über einen Bolzen greifen soll, eine Öffnung 40 auf, die eine Zwischenlage zwischen der Öffnung 24 und des inneren Ende des Schlitzes einnimmt.

Der mechanische Widerstand jedes Hebels 23 wird in der Praxis hauptsächlich durch die V/erkst off menge definiert, die zwischen zv/ei Geraden D (Fig. 2) vorhanden ist, die von den Enden B des Hebels 23 als Tagenten zu den Öffnungen 24 verlaufen. Die Öffnungen 40 sind so gewählt, daß sie nicht in diese

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Geraden D hineinragen. Auf diese Weise verringern die Öffnungen 4C den Widerstand der ilebel 23 praktisch nicht.

Die veracniedenen Offnungen 40 der Membran 20 bilden Ventilationslöcher, die die Kühlung der Kupplung verbessern. Die Öffnungen 40 bringen im übrigen noch den Vorteil mit sich, daß die Membran leichter wird, ohne daß ihre Robustheit beeinträchtigt wird.

In Fig. 4 bis 6 ist eine Variante der Membran dargestellt. Gemäß dieser Variante sind die beiden Kanten 41 am inneren Ende jedes Hebels 23 bei 42 abgekantet. Auf diese Weise werden die BerUhrungsbedir.gungen der Membran mit dem Kragen 27a des Entkuppiungsringes 27 verbessert. Die Abkantungen 42 v/erden zweckmäßigerweise durch Kaltdrücken oder Prägen erhalten.

In Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Teil jedes Schlitzes in der Nähe der Montageöffnung 24 erweitert ist, so daß eine VentilationsÖffnung 40 gebildet wird, dank einer Verformung der Hebel 23, die diesem Schlitz benachbart sind. Beim in Fign. 4 und 5 dargestellten Beispiel besteht diese Verformung aus einer Ausbiegung 41a der Ränder des Hebels 23, bei einer Variante aus einer Krümmung der Hebel 23. Die verformten Teile verstärken ersichtlich die Festigkeit der Membran, gleichgültig ob die Verformung eine Ausbiegung oder eine Wölbung ist.

In Fign. 7 und 8 ist eine v/eitere Variante der Membran dargestellt, bei der die Schlitze 22 am inneren Ende bei 43 eine geringe Breite haben. Durch diese Anordnung wird die Auflagefläche der Hebel 23 am Ring 27 vergrößert, so daß die Berührung praktisch kontinuierlich wird. Die engen Teile 43 können beisnielsweise durch Stanzen erzeugt werden, woran sich vorzugsweise eine Sandstrahlbehandlung oder eine chemische, elektrolytische oder elektrochemische Behandlung anschließt, um die Schnitte abzugraten und den Hebeln ein freies Spiel zu ermöglichen.

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Es kann beispielsweise elektrolytinch poliert v/erden, Ein elektrolytisches Bad, mit dem Rute Ergebnisse erzielt worden sind, ur.d das im Kalten wirkt, besteht aus 20 i> Über-Chlorsäure und 80 $ Eisessißsäure. Die elektrische Spannung kann zwischen 12 und 20 Volt liegen, und die Stromdichte zwischen 0,2 und 0,5 Ampere pro cm , Die Abtraggeschwindigkeit dieses Baden beträgt 1/100 mm in zwei Hinuten. Eo kann auch ein Phospftorebrombad verwendet worden., das warm wirkt, Dieses Phosphorchrorabad besteht beispielsweise aus 300 g Chromsäure, 900 ecm Phosphorsäure und 100 ecm V/asser. Die Behandlung erfolgt unter einer Temperatur in der Größenordnung von 7O⁰C, Die elektrische Spannung kann ungefähr 40 Volt

ρ betragen und die Stromdichte 0,4 Ampere pro cm .

Man kann unmittelbar zwischen den Hebeln das zur einwandfreien Arbeitsweise erforderliche Spiel erhalten, indem einige Schlitze, beispielsweise drei oder sechs von achtzehn, auf die volle Länge aufgeschnitten werden, wie in unterbrochenen Linien 22a in Pig. 7 angedeutet ist.

Um die Berührung mit dem Kragen 27a des Ringes 27 zu verbessern, kann die Membran anschließend poliert oder rektifiziert werden.

In Fign. 9 bis 11 ist eine Ausführungsform eines Ringes 25 dargestellt. Der Ring 25 besteht aus Weichstahl. der auf geringe Tiefe cyangehärtet ist. Vorzugsweise bestehen die Bolzen 19, die solche Ringe 25 aufnehmen, aus halbhartem Stahl, der hochfrequenzbehandelt ist. Der Ring 25 ist mit Auswölbungen 44 in gleichen Abständen versehen. Die Auswölbungen 44 sind in Fig. 9 dunkel dargestellt, während die planen Teile weiß gehalten sind.

Der Ring 25 besteht aus einem Draht, der mit einer Schweissung 45 in sich selbst geschlossen ist. Vorzugsweise sind die Schweißnähte beseitigt, so daß ein um den runden Querschnitt

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des Ringes 25 umschriebenen Rechteck nicht überschritten wird. Beispielsweise kann die Schweissung zunächst flach gehämmert und anschließend innen und außen angeschnitten v/erden. Auf diese Weise erhält die Schweissung 45 keine Diskontinuität bei der Berührung des Ringes 25 mit den benachbarten Teilen.

Gemäß einer Variante der Neuerung können die Ringe 25 aus Kunststoff wie Nylon bestehen. Solche Ringe können leicht iinu ohne viel Aufwand hergestellt vsrdsn; sie sind leicht und können nicht korrodieren. Darüber hinaus bleiben solche Ringe 25 leise, selbst wenn Vibrationsstöße gegen die Metallteile auftreten, auf die sie drücken.

Für solche Ringe aus Kunststoff können Werkstoffe verwendet werden, die nicht besonders temperaturfest sind, weil die Ringe nicht in sehr warmen Zonen der Kupplung angeordnet sind. Die Kühlbedingungen für die Ringe können im übrigen durch geeignete Ventilationsmittel verbessert werden, beispielsweise durch Löcher 40 in der Membran 20 (Fig. 2).

Der Querschnitt der Ringe 25 kann zwecks Erzielung der günstigsten mechanischen Widerstandseigenschaften je nach Wunsch gewählt werden, beispielsweise runder Querschnitt, quadratischer Querschnitt, rechteckiger Querschnitt, elliptischer Querschnitt usw.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

1 . Mem"brankupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die
Membranschlitze neben einer Öffnung in der Nähe des Umfangs zur Montage der Membran wenigstens einen ersten Teil in der Nähe der Achse aufweisen, der eine geringere Breite hat als ein zweiter Teil in der Nähe der Montageöffnung.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil des Schlitzes aus einer Ventilationsöffnung besteht.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil des Schlitzes durch eine Verformung der Membranhebel verbreitert ist, die an den Schlitz angrenzen.

4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung aus einer Abbiegung der Kanten der benachbarten Hebel besteht.

5. Kupplung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung aus einer Wölbung der benachbarten Hebel besteht.

6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil des Schlitzes aus einer Verengung besteht.

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung durch einen Stanzvorgang gebildet ist.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Stanzvorgang ein Bearbeitungsvorgang anschließt, mit dem ein leichtes Spiel erzielt wird.

9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsvorgang eine Sandstrahlbehandlung ist.

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10. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsgang eine chemische Bearbeitung ist.

11. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsgang eine elektrolytische Behandlung ist.

12. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrochemische Behandlung aus einem Poliervorgang in einem elektrolytischen Bad besteht.

15. Kupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad im Kalten wirkt und aus einer Mischung von 't/ber— Chlorsäure und Eisessigsäure besteht.

14. Kupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrolytische Bad ein Phosphorchrombad ist, das im Warmen wirkt.

15. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kanten jedes Membranhebels zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schlitzen zum Innenende des Hebels hin abgekantet sind.

16. Kupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkantung durch einen Prägevorgang erzielt ist.

17. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran cut Ringen positioniert ist, die Wölbungen aufweisen.

18. Kupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, die Ringe zur Positionierung der Membran in sich selbst mit einer ochv.eissung geschlossen sind, deren Nähte auf ein um den Ringquerschnitt umschriebenes Rechteck begrenzt sind.

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19. Kupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähte durch einen Preßvorgang abgeflacht und anschließend gestanzt sind,

20. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Positionierung der Membran dienenden Ringe aus Weichstahl bestehen, der auf geringe Tiefe cyangehärtet ist.

21. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Positionierung der Membran dienenaen Rirue-e aus Kunststoff bestehen.

22. Kupplung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff Nylon ist.

23. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bolzen zur Montage der Membran vorgesehen öind, die aus halbharten Stahl bestehen, der durch eine Hochfrequenzbehandlung gehärtet ist.

24. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entkupplungsring auf die inneren Enden der Hebel wirkt, die die Membran bilden, und daß der Ring aus Stahl besteht, von dem wenigstens eine Oberflächenzone hart ist und einen flachen Ring trägt, der reibend mit einem Entkupplungsanschlag zusammenwirkt.

25. Kopplung nach Anspruch 24» dadurch gekennzeichnet, äaß der Entkupplungsanschlap; vom KUß·*"lagertyp ist, und daß einer der Kränze des Lagers mit einer otanlscheibe fest verbunden ist, die mit einer Reiobelagscneibe zusammenvirkt, beispielsweise aus harzgehärteter Asbestpappe, Teflon oder dergleichen.

26. Kupplung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Entkupplungsanschlag vom Graphittyp ist und die flache Scheibe aus stickstoffgehärtetem Weichstahl besteht, der an den Entkupplungsring beispielsweise punktgeschweißt ist.

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?7. Kupplung nacti Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der EntKupplungsansctilag längs einer Axialführung verschiebbar ist.

28, Kupplung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Bntkupplungsring mittels Tangentialzungen mit dem Deckel der Kupplung verbunden iat, die mit Nieten am Ring befestigt sind, deren Köpfe gegen die Zungen drücken, während die Gegenköpfe der Nieten gegen Ringe aus Stahl, vorzugsweise Weichstaiil; drücken, die ihrerseits /regen den Ring drückender selbst aus Stahl besteht, von dem wenigstens eine Oberflächenzone hart ist.

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