DE2720664A1

DE2720664A1 - Abtriebsplatte fuer eine reibkupplung

Info

Publication number: DE2720664A1
Application number: DE19772720664
Authority: DE
Inventors: Ian Commander Maycock
Original assignee: Automotive Products PLC
Current assignee: Automotive Products PLC
Priority date: 1976-05-20
Filing date: 1977-05-07
Publication date: 1977-11-24
Also published as: ES458977A1; FR2352211B1; AU503393B2; JPS52142147A; FR2352211A1; GB1540434A; DE2720664C2; US4113078A; AU2422577A; JPS5952296B2

Description

PATENTANWÄLTE 2 7 ? O 6 6 A

Dipl.-Phys. JÜRGEN WEISSE · Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH 41 · D 5620 VELBERT 11 -LANGENBERG Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 ■ Telex: 8516895

Patentanmeldung

Automotive Products Limited, Tachbrook Road, Leamington Spa, Warwickshire, England

Abtriebsplatte für eine Reibkupplung

Die Erfindung betrifft eine Abtriebskupplung für eine Reibkupplung eines Fahrzeugs, welche ein Paar von ringförmigen Reibbelägen aufweist, die an einem inneren Teil der Abtriebsplatte durch eine Mehrzahl von elastischen Dämpfungsgliedern gehalten sind, welche in einem Kranz um den inneren Teil der Abtriebsplatte herum angeordnet sind, und bei welcher die Reibbeläge auf jeweils einer Seite der elastischen Dämpfungsglieder angeordnet sind, so daß die Reibbeläge im wesentlichen parallel zueinander gehalten werden.

Die Erfindung bezieht sich somit auf Abtriebsplatten von Reibkupplungen von der Art, die Federmittel zwischen den Reibbelägen aufweisen und zur Verwendung in Motorfahrzeugen geeignet sind.

Damit Motorfahrzeuge sanfte und glatte Änderungen im Getriebeantrieb ausführen, ist es üblich, daß die Reibbeläge auf der Kupplungsplatte eine gewisse Elastizität in axialer Richtung besitzen. Die Axialbewegungen der Reibbeläge müssen groß genug sein, um ein glattes Einrücken der Kupplung sicherstellen. 709847/096 8

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Bei einer bekannten Lösung dieser Art von Kupplungsplatte werden die Reibbeläge durch vorgeformte Feder-Dämpfungsglieder auseinandergehalten, welche längs des Umfanges um ein Nabenglied angeordnet sind. Diese Feder-Dämpfungsglieder sind so konstruiert, daß sie die Reibbeläge eben halten, wenn die Kupplungsplatte fest zwischen einer Schwungscheibe des Fahrzeugs und der Druckplatte der Kupplung eingeklemmt wird. Wenn der Druck durch Betätigung des Kupplungsausrückmechanismus weggenommen wird, bewegen die Dämpfungsglieder die Reibbeläge in axialer Richtung auseinander. Der Abstand zwischen den Reibbelägen kann am äußeren Umfang größer sein als am inneren Umfang. Das soll sicherstellen, daß bei Einrücken des Antriebs die anfänglichen Belastungen von den größeren Flächen am äußeren Umfang der Reibbeläge aufgenommen werden. Dieser Unterschied im Abstand zwischen den radial äußeren und inneren Teilen der Reibbeläge erzeugt eine Spannung in den von Haus aus ebenen Reibbelägen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abtriebsplatte für eine Reibkupplung der eingangs definierten Art so auszubilden, daß solche Spannungen vermieden oder vermindert werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dämpfungsglieder so ausgebildet sind, daß, wenn die Abtriebsplatte im Betrieb zwischen ihren Antriebsgliedern festgeklemmt wird, daß dann die innerhalb jedes Dämpfungsgliedes wirkenden Kräfte so verteilt werden, daß das Dämpfungsglied steifere Federmittel zwischen den äußeren Umfangsteilen der Reibbeläge bilden als zwischen den radial inneren Umfangsteilen der Reibbeläge und diese steiferen Federmittel über die Breite des Reibbelages hinweg stetig abnehmen, bis sie an radial inneren Umfang der Reibbeläge einen Mindestwert erreichen.

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Vorzugsweise sind die durch die Dämpfungsglieder zwischen den Reibbelägen gebildeten Federmittel einfache eingebaute Strebenmechanismen, die zwischen zwei parallelen Ebenen wirken, wobei die schwächeren Federmittel zwischen den radial inneren Umfangen der Reibbeläge erreicht werden, indem zwischen den beiden Ebenen an dieser Stelle längere Streben vorgesehen sind als jene komplementären Streben zwischen den besagten Ebenen an den radial äußeren Umfangen der Reibbeläge, und zwischen jeder Strebe am radial ebeneren Umfang und seiner komplementären Strebe an dem radial äußeren Umfang erfolgt eine stetige Längenänderung, und diese Streben bilden eine sich verjüngende Wandung zwischen den beiden parallelen Ebenen derart, daß der Neigungswinkel der Wandung sich über die radiale Breite des Dämpfungsgliedes ändert.

Zweckmäßigerweise sind zwischen den beiden parallelen Ebenen zwei sich verjüngende Wandungen vorgesehen.

Eine andere Lösung besteht darin, daß die Federmittel eine sich verjüngende Wandung aufweisen, die zwischen zwei Parallelebenenteilen des Dämpfungsgliedes wirksam ist und die sich verjüngende Wandung auf jeder Seite durch eine weitere sich verjüngende Wandung flankiert ist, welche von ihrem Parallelebenenteil auf den anderen Parallelebenenteil hin vorspringt, so daß der seinem Parallelebenenteil abgewandte Rand der weiteren Wandung in der gleichen Ebene liegt wie der andere der Parallelebenenteile.

Vorzugsweise ist die Federcharakteristik jeder der beiden weiteren sich verjüngenden Wandungen ungefähr gleich der Federcharakteristik der zwischen den beiden Parallelebenenteilen wirksamen sich verjüngenden Wandungen.

Eine andere Lösung besteht darin, daß die Federmittel zwischen den Reibbelägen Bögen aufweisen, die zwischen zwei parallelen Ebenen wirken, wobei die weniger steifen Federmittel zwischen

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den radial inneren Umfangen der Reibbeläge erreicht werden, indem an dieser Stelle ein Bogen von größerer Spannweite vorgesehen wird als der komplementäre Bogen zwischen den besagten Ebenen am radial äußeren Umfang, und daß eine glatte stetige Änderung der Spannweite des Bogens zwischen den zwei Extremen erfolgt.

Die Bögen können auch mit einer kragbalkenartigen Halbbogenwandung in gleichem Sinne wirken, welche als Strebenmechanismus wirkt.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Dampfungsglxedes nach der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A

von Fig. 1, wobei der Reibbelag jetzt angebracht ist.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine typische

Abtriebsplatte einer Kupplung, die mit einem an der Nabe angebrachten Dämpfungsglied entsprechend Fig. 1 und Fig. 2 versehen ist.

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung eines

anderen Dämpfungsgliedes nach der Erfindung.

Fig. 5 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles B

von Fig. 3 mit jetzt befestigten Reibbelägen unter Verwendung einer anderen Konstruktion als in Fig. 2.

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Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine typische

Abtriebsplatte einer Kupplung, die mit einem an der Nabe befestigten Dämpfungsglied entsprechend Fig. 3 und Fig. 4 ausgerüstet ist.

Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung eines

anderen Dämpfungsgliedes nach der Erfindung und

Fig. 8 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles C

von Fig. 7 mit jetzt befestigten Reibbelägen unter Verwendung der gleichen Konstruktion wie in Fig. 1 und Fig. 2.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 besteht das Dämpfungsglied aus vorgeformtem Federstahl und enthält einen Segmentabschnitt 1 mit einem radial äußeren Rand 2 und einem radial inneren Rand 3. Der radial innere Rand 3 trägt einen Ansatz 4, der sich radial nach innen erstreckt zur Befestigung an einer Tragscheibe 13 durch Nieten 14.

Bei einer anderen Lösung kann das in Fig. 1 dargestellte Dämpfungsglied nur einen Segmentabschnitt 1 enthalten, der einen radial äußeren Rand 2 und einen radial inneren Rand 3 aufweist. Der Segmentabschnitt trägt keinen Ansatz 4 sondern ist direkt auf eine Trägerscheibe 20 (siehe Fig. 6) montiert. Von den Reibbelägen 7 ist einer an der Trägerscheibe 20 und der andere an der der Trägerscheibe 20 abgewandten Seite des Dämpfungsgliedes befestigt.

Erfindungsgemäß ist der Segmentabschnitt 1 so geformt, daß er zwei parallele Ebenen 5 und 6 bildet, an denen die Reibbeläge mit Nieten 8 befestigt sind. Die beiden parallelen Ebenen 5 und 6 sind durch zwei sich verjüngende Wandungen 9 getrennt, die die Form von eingebauten Streben haben. Die Streben 10 wirken zwischen den beiden parallelen Ebenen 5 und 6 am radial inneren Rand 3 des Segmentabschnitts 1 und bilden die radial inneren

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Ränder der Wandungen 9. Die Streben 11 wirken zwischen den beiden parallelen Ebenen 5 und 6 an dem radial äußeren Rand des Segmentabschnitts 1 und stellen die radial äußeren Ränder der sich verjüngenden Wandungen 9 dar. Die Streben 10 sind wesentlich länger als die Streben 11, derart, daß wenn auf jeden der beiden Ränder 2 und 3 gleiche Lasten aufgebracht würden, daß dann der Rand 3 unter der Last vor dem Rand 2 nachgeben würde. Es erfolgt ein stetiger Übergang über die Breite des Segmentabschnitts 1 hinweg von jeder der längeren Streben 10 an dem radial inneren Rand 3 zu der komplementären kürzeren Strebe 11 an dem radial äußeren Rand 2. Dieser stetige Übergang in der Länge der Streben von der längeren radial inneren Strebe 10 zu der kürzeren radial äußeren Strebe 11 stellt die sich verjüngenden Seitenwandungen 9 dar, so daß der Neigungswinkel der Wandung 9 mit jeder der beiden parallelen Ebenen 5 und sich über die Breite des Segmentabschnitts 1 hinweg ändert.

Wenn eine Abtriebsplatte, die mit dieser Art von Dämpfungsglied hergestellt ist, zwischen einer Fahrzeug-Schwungscheibe 50 und einer Kupplungs-Druckplatte 51 (siehe Fig. 6) montiert ist und die Kupplung eingerückt wird, wird die auf den Reibbelag in axialer Richtung aufgebrachte Last über den gesamten Reibbelag hinweg aufgenommen. Da die Streben 10 an dem inneren Rand 3 langer sind als die Streben 11 an dem radial äußeren Rand 2 beginnt das Dämpfungsglied an seinem radial inneren Rand 3 nachzugeben und stellt somit sicher, daß die Anfangslast nach Einrücken der Kupplung von den radial äußeren Teilen des Reibbelags aufgenommen wird. Der stetige Übergang über die radiale Breite des Segmentabschnitts 1 von langen zu kurzen Streben, der durch die Wandungen 9 dargestellt wird, stellt eine glatte Aufnahme der Axialbelastung durch die Dämpfungsglieder sicher.

Das in Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 7 dargestellte Dämpfungsglied ist im Prinzip ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Dämpfungsglied und enthält einen Segmentabschnitt 21 mit einem radial inneren Rand 22 und einem radial äußeren Rand 23. Der

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Segmentabschnitt ist durch Nuten 8 an einer Trägerscheibe 20 befestigt, wie in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt ist.

Eine andere Lösung wäre, daß der radial innere Rand 22 einen Einsatz 25 zur Befestigung an einer Trägerscheibe 30 aufweist ähnlich dem, der in Fig. 3 dargestellt ist.

Der Segmentabschnitt 22 bildet zwei parallele Ebenen 26 und die durch eine sich verjüngende Wandung 28 getrennt sind, welche von der Form einer einfachen eingebauten Strebe ist, die zwischen den parallelen Ebenen 26 und 27 wirkt. Die zwischen den zwei parallelen Ebenen an dem radial inneren Rand 22 des Segmentabschnitts 21 wirkende Strebe 29 ist durch den radial inneren Rand der Wandung 28 dargestellt. Die Strebe 30 erstreckt sich zwischen den zwei parallelen Ebenen 26 und 27 an dem radial äußeren Rand 23 und wird durch den radial äußeren Rand der Wandung 28 dargestellt, und die Strebe 29 ist wesentlich länger als die Strebe 30. Es erfolgt ein glatter übergang über die Breite des Segmentabschnitts hinweg von einer längeren Strebe 29 zu einer kürzeren Strebe 30, wie er durch die sich verjüngende Wandung 28 dargestellt ist.

Die der geneigten Wandung 28 gegenüberliegende Seite der Ebene 26 wird begrenzt durch eine geneigte, kragträgerartige Wandung 32, welche einen einfachen kragträgerartigen Strebenmechanismus bildet, der sich über die Breite des Segmentabschnitts 21 erstreckt. Die Länge der Kragträgerstrebe 33 an dem radial inneren Rand 22 des Segmentabschnitts 21 ist größer und verkürzt sich fortschreitend zu der Länge der Kragträgerstrebe 34 an dem radial äußeren Rand 23 des Segmentabschnitts 21. Der der Ebene 26 abgewandte Rand 3 5 der Wandung 32 liegt in der gleichen Ebene wie die Ebene 27.

In ähnlicher Weise ist die Ebene 27 durch eine geneigte kragträgerartige Wandung 36 begrenzt, die sich über die Breite des Segmentabschnitts 21 erstreckt. Die Länge der Kragträgerstrebe 37 an dem radial inneren Rand 22 ist größer als die

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Länge der Kragträgerstrebe 38 an dem radial äußeren Rand 23. Es erfolgt ein allmählicher Übergang zwischen den beiden Extremen über die Breite des Segmentabschnitts hinweg. Der der Ebene 37 abgewandte Rand 39 der Kragträgerwandung 36 liegt in der gleichen Ebene wie die Ebene 26. Die beiden kragträgerartigen Wandungen 32 und 36 haben die gleichen Abmessungen und sind in richtigem Verhältnis zu der eingebauten Strebenwandung 28 ausgeführt, so daß eine gleichmäßige Lastverteilung längs des Umfanges um die Reibbeläge herum sichergestellt sind.

Das Dämpfungselement wirkt in ähnlicher Weise wie das in Fig. 1 dargestellte.

Die Strebe 29 und die Kragträger 33 und 37 an dem radial inneren Rand der sich verjüngenden Wandungen 28,32 und 36 sind langer als ihre komplementäre Strebe 30 und die Kragträger 34 bzw. 38 an dem radial äußeren Rand der sich verjüngenden Wandungen 28 bzw. 3 2 und 36. Daher gibt der innere Rand des Dämpfungsgliedes unter einer Last vor dem radial äußeren Rand nach.

Fig. 7 und 8 zeigen eine andere Form von Dämpfungsglied nach der Erfindung.

Bei diesem Dämpfungsglied sind die belastbaren Mittel Bögen, vorzugsweise parabolische Bögen. Ein ebenen Abschnitt 41 hat einen radial inneren Rand 42 und einen radial äußeren 43. Der radial innere Rand 42 trägt einen Ansatz 44 zur Befestigung an einem Nabenglied. Eine andere Lösung besteht darin, daß das Dämpfungsglied keinen Ansatz trägt und wie in Fig. 4_r Fig. 5 und Fig. 6 an einer Trägerscheibe befestigt ist.

Die Ebene 41 ist auf einer Seite von einem damit aus einem Stück bestehenden langgestreckten parabolischen Bogen 45 und auf der anderen Seite von einer damit aus einem Stück bestehenden kragträgerartigen Strebenwandung 46 begrenzt, welche die Form einer Halbparabel besitzt. Die Scheitel des langge-

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streckten Bogen 45 und der kragträgerartigen Strebenwandung bestimmen eine zweite Ebene 40. Der Boden und der Kragträger, die an dem radial inneren Rand 42 gebildet sind, haben eine geringere Lasttragfähigkeit als ihre komplementären Glieder an dem radial äußeren Rand 43. Es erfolgt ein allmählicher übergang über den Segmentabschnitt zwischen den beiden Extremen.

Die Reibbeläge 7 sind an der Ebene 41 auf einer Seite des Dämpfungsgliedes angebracht und werden in der Ebene 40 durch die Scheitel der Bögen und den Kragträger 46 auf der zweiten Seite des Dämpfungsgliedes gehalten.

Der langgetreckte Bogen 45 und die Kragträgerwandung 46 sind so bemessen, daß sie eine gleiche Lastverteilung über den Umfang der Reibbeläge ergeben.

Das Dämpfungsglied wirkt in gleicher Weise wie die Dämpfungsglieder in Fig. 1 und Fig. 3. Der Innenrand 42 des Dämpfungsgliedes ist so konstruiert, daß er vor dem äußeren Rand 43 des Dämpfungsgliedes nachgibt, so daß wenn eine Abtriebsplatte einer Kupplung unter Verwendung dieser Dämpfungsglieder zwischen einem Fahrzeug-Schwungrad 50 und einer Kupplungs-Druckplatte 51 montiert ist, überlasten an dem radial äußeren Umfangsteil der Reibbeläge aufgenommen werden.

In jeder der in den Figuren 1,4 und 7 dargestellten Konstruktionen kann die Laständerung über die Breite der Reibbeläge, die durch die veränderlichen Lastcharakteristiken der Dämpfungsglieder hervorgerufen ist, ausreichen, um die größere äußere Umfangsflache der Reibbeläge zu kompensieren und einen gleichförmigen Klemmdruck zwischen dem inneren und dem äußeren Umfang der Reibbeläge zu ergeben.

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Eine andere Möglichekeit ist, daß die Lastveränderung so eingestellt ist, daß sich am äußeren Umfang ein größerer Klemmdruck ergibt als an dem inneren Umfang der Reibbeläge.

Der äußere Umfang der Reibbeläge neigt zu einem schnelleren Verschleiß als der innere Umfang und dieser Verschleiß sucht die erhöhte Klemmbelastung an dem äußeren Umfang des Reibbelags zu vermindern. Jedoch ist die erhöhte Klemmbelastung an dem äußeren Umfang vorhanden, wenn eine neue Abtriebsplatte der Kupplung eingebaut ist, und daß ist der Zustand, bei welchem die Lastverteilung über den Reibbelag hinweg am kritischsten ist.

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Claims

Patentansprüche

Abtriebsplatte für eine Reibkupplung eines Fahrzeugs, welche ein Paar von ringförmigen Reibbelägen aufweist, die an einem inneren Teil der Abtriebsplatte durch eine Mehrzahl von elastischen Dämpfungsgliedern gehaltern sind, welche in einem Kranz um den inneren Teil der Abtriebsplatte herum angeordnet sind, und bei welcher die Reibbeläge auf jeweils einer Seite der elastischen Dämpfungsglieder angeordnet sind, so daß die Reibbeläge in wesentlichen parallel zueinander gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsglieder so ausgebildet sind, daß, wenn die Abtriebsplatte im Betrieb zwischen ihren Antriebsgliedern (50 und 51) festgeklemmt wird, daß dann die innerhalb jedes Dämpfungsgliedes (1) wirkenden Kräfte so verteilt werden, daß das Dämpfungsglied (1) steifere Federmittel zwischen den äußeren Umfangsteilen der Reibbeläge (7) bilden als zwischen den radial inneren Umfangsteilen der Reibbeläge und diese steiferen Federmittel über die Breite des Reibbelages hinweg stetig abnehmen, bis sie an radial inneren Umfang der Reibbeläge einen Mindestwert erreichen.
2. Abtriebsplatte für eine Reibkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Dämpfungsglieder (1) zwischen den Reibbelägen (7) gebildeten Federmittel einfache eingebaute Strebenmechanismen (10 und 11) sind, die zwischen zwei parallelen Ebenen (5 und 6) wirken, wobei die schwächeren Federmittel zwischen den radial inneren Umfangen der Reibbeläge erreicht werden, indem zwischen den beiden Ebenen (5 und 6) an dieser Stelle

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ORIGINAL INSPECTED

längere Streben (10) vorgesehen sind als jene komplementären Streben (11) zwischen den besagten Ebenen (5 und 6) an den radial äußeren Umfangen der Reibbeläge, und daß zwischen jeder Strebe (10) am radial inneren Umfang und seiner komplementären Strebe (11) an dem radial äußeren Umfang eine stetige Längenänderung erfolgt und diese Streben eine sich verjüngende Wandung (9) zwischen den beiden parallelen Ebenen (5 und 6) bildet derart, daß der Neigungswinkel der Wandung (9) sich über die radiale Breite des Dämpfungsgliedes ändert.
3. Abtriebsplatte für eine Reibkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden parallelen Ebenen (5 und 6) zwei sich verjüngende Wandungen (9) vorgesehen sind.
4. Abtriebsplatte für eine Reibkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel eine sich verjüngende Wandung (28) aufweisen, die zwischen zwei Parallelebenenteilen (26 und 27) des Dämpfungsgliedes (21) wirksam ist und die sich verjüngende Wandung (28) auf jeder Seite durch eine weitere sich verjüngende Wandung (32 und 36) flankiert ist, welche von ihrem Parallelebenenteil (26 bzw 27) auf den anderen Parallelebenenteil (27 bzw. 26) hin vorspringt, so daß der seinem Parallelebenenteil (26 bzw. 27) abgewandte Rand der weiteren Wandung (35 bzw. 39) in der gleichen Ebene liegt wie der andere der Parallelebenenteile (27 bzw. 26).
5. Abtriebsplatte für eine Reibkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federcharakteristik jeder der beiden weiteren sich verjüngenden Wandungen (32 und 36) ungefähr gleich ist der Federcharakteristik der zwischen den beiden Parallelebenenteilen (26 und 27) wirksamen sich verjüngenden Wandung.

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6. Abtriebsplatte für eine Reibkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel zwischen den Reibbelägen Bögen (46) aufweisen, die zwischen zwei parallelen Ebenen (40 und 41) wirken, wobei die weniger steifen Federmittel zwischen den radial inneren Umfangen der Reibbeläge erreicht werden, indem an dieser Stelle ein Bogen von größerer Spannweite vorgesehen wird als der komplementäre Bogen zwischen den besagten Ebenen (40 und 41) am radial äußeren Umfang, und daß eine glatte stetige Änderung der Spannweite des Bogens zwischen den zwei Extremen erfolgt.
7. Abtriebsplatte für eine Reibkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bögen parabolische Bögen sind.
8. Abtriebsplatte für eine Reibkupplung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bögen (45) mit einer kragbalkenartigen Halbbogenwandung (46) im gleichen Sinne wirken, welche als Strebenmechanismus wirkt.

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