DE3320977C1

DE3320977C1 - Lamellenkupplung

Info

Publication number: DE3320977C1
Application number: DE3320977A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Wirtsch.-Ing. 7030 Böblingen Bohne
Original assignee: PRODAN ANTRIEBSELEMENTE GmbH
Current assignee: PRODAN ANTRIEBSELEMENTE GmbH
Priority date: 1983-06-10
Filing date: 1983-06-10
Publication date: 1984-12-20

Description

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht also darin, eine Lamellenkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Einfluß der Güte der federnden Elemente verringert ist und der Einfluß der Alterung der federnden Elemente im Leerlauf viel geringer ist, wie klein auch der Abstand zwischen den Reibscheiben sein mag. Der dazu vorgeschlagene Lösungsweg ist ebenso neu wie ungewöhnlich.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Außenlamellen jeweils aus cinem kreisförmigen äußeren Lamellenträger, der Außenreibscheibe und mehreren gleichförmig über einen Winkel von 360° verteilten, die Außenreibscheibe und den Lamellenträger miteinander verbindenden, sich im radialen Raum zwischen diesen beiden Teilen erstreckenden federnden Zungen bestehen, die derart axial vorgespannt sind, daß die Reibflächen der Lamellen bei ausgerückter Kupplung voneinander getrennt sind.
Vorzugsweise ist die Anordnung dabei so getroffen, daß die äußeren Lamellenträger aus Kreisringen bzw.
Kreisringabschnitten bestehen, an denen jeweils die zugehörigen federnden Zungen angebracht sind, die dann jeweils mit den zugehörigen Außenreibscheiben verbunden sind und aus jeweils zwischen den federnden Zungen angeordneten Abstandsringen bestehen.
Das heißt aber nichts anderes, als daß die Lamellenträger feststehen und die Reibscheiben selbst federnd an den Lamellenträgern angeordnet sind. Zum Einkuppein werden die Reibscheibenpakete gegeneinander bewegt. Zum Auskuppeln gehen die Reibscheiben in ihre Ruhelage zurück. Sollten die federnden Zungen einmal erlahmen, dann wird der Leerkupplungsweg größer.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Darstellung einer Außenlamelle gemäß der Erfindung; F i g. 2 eine Innenlamelle gemäß der Erfindung; F i g. 3 eine Draufsicht in axialer Richtung auf Außen-und Innenreibscheiben gemäß der Erfindung, F i g. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig.3und F i g. 5-9 weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lamellen in Prinzipiendarstellungen.
In den Fig. 1 bis 3, die zusammen betrachtet werden sollen, sind eine erste Ausführungsform der neuen Lamellenkupplung dargestellt. Dabei zeigt Fig.1 zunächst eine Außenreibscheibe, die an einem äußeren Lamellenträger 3 mit Hilfe einer vorgespannten federnden Zunge 4 befestigt ist. Diese federnde Zunge kann beispielsweise an beiden Enden mit Augen versehen sein und über Bolzen oder Stifte einerseits mit der Außenreibscheibe und andererseits mit dem äußeren Lamellenträger verbunden sein.
In Fig. 1 erkennt man die Augen 6 der federnden Zunge 4 für die Befestigung am äußeren Lamellenträger 3 sowie die Augen 9 der federnden Zunge innen und außerdem die an der Außenreibscheibe angebrachten Befestigungsaugen 10. Wie im Zusammenhang mit den weiteren Figuren noch im einzelnen dargelegt werden soll, ist es durchaus möglich, die Außenreibscheibe und die federnden Zungen aus einem Stück herzustellen. In diesen Fällen müssen dann die federnden Zungen für sich einer Härtung unterzogen werden.
In den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen sind die federnden Zungen am äußeren Lamellenträger an zwei Punkten befestigt und verlaufen zunächst im Uhrzeigersinn und sind dann um etwa 180° nach rückwärts gegen den Uhrzeigersinn umgebogen und dort an der Außenreibscheibe 1 befestigt.
Wie sich aus der Schnittansicht in Fig.4 im einzelnen erkennen läßt, sind die federnden Zungen in axialer Richtung vorgespannt und halten damit den notwendigen Abstand zwischen Außenreibscheiben und Innenreibscheiben aufrecht. Die Befestigung zwischen äußerem Lamellenträger und Außenreibscheibe erfolgt beispielsweise mit Hilfe von Stiften und Stiftschrauben 11.
In F i g. 2 ist eine entsprechend aufgebaute Innenreibscheibe 2 gezeigt, die mit einem inneren Lamellenträger 12 über federnde Zungen 13 verbunden ist. Die Befestigung erfolgt wiederum über Augen 14 am inneren Lamellenträger und Augen 15 an der federnden Zunge am inneren Lamellenträger sowie über Augen 16 an der Innenreibscheibe und Augen 17 an den inneren Enden der federnden Zungen 13. Die Befestigung erfolgt hierbei wiederum über Stifte 18 an der Innenreibscheibe sowie über Stifte oder Stiftschrauben 19 am inneren Lamellenträger.
Die Fig.3 zeigt die Zusammenschau dieser beiden Lamellen, wobei darauf hinzuweisen ist, daß der äußere Lamellenträger einmal aus Kreisringsektoren besteht, die als Distanz- oder Abstandscheiben 8 dienen und andererseits aus einem vollständigen Kreisring, wobei sich Kreisringsektoren und Kreisringe miteinander abwechseln. Dadurch entstehen Spalte in der Trägerkonstruktion für die Außenreibscheibe, so daß bei einer nassen Lamellenkupplung eine Ausdehnungsmöglichkeit für die Flüssigkeit innerhalb der Kupplung gegeben ist.
Die Gesamtanordnung wird besonders deutlich aus einer Betrachtung der F i g. 3 und 4. Man erkennt hierbei deutlich die Außenreibscheiben 1, die Innenreibscheiben 2, deren äußeren Lamellenträger in Form der Abstandsscheiben 8, die vorgespannten federnden Zungen 4 zwischen äußerem Lamellenträger 3 und Außenreibscheiben 1, jeweils mit den zugehörigen Augen 6 bzw. 9 an den federnden Zungen und Augen 10 an den Außenreibscheiben und deren Befestigungsbolzen oder Stiften 11.
Weiterhin erkennt man die Innenreibscheiben 2, die in üblicher Weise mit einem schraffiert dargestellten Reibbelag versehen sind. Die Innenreibscheiben sind in gleicher Weise mit dem inneren Lamellenträger 12 über federnde Zungen 13 verbunden, wobei man die Augen 14 am inneren Lamellenträger, die Augen 15 innen an den federnden Zungen, die Augen 16 an den Innenreibscheiben, die Augen 17 an den federnden Zungen an der Innenreibscheibe sowie die der Befestigung dienenden Stifte 18 deutlich erkennt. Das Paket der Innenreibscheiben wird beispielsweise durch eine Stiftschraube 19 zusammengehalten. Das Ganze ist an einer Kupplungsscheibe 20 befestigt, die mit einer Welle 21 mitteis Stiftschrauben 22 fest verbunden ist Zwischen den Augen 10 der Außenreibscheiben und den gegenüberliegenden Augen 9 der federnden Zungen 4 ist eine der besseren Drehmomentübertragung dienende Oberflächenverzahnung 23 bzw. 24 vorgesehen. In gleicher Weise ist zwischen den Augen 5 des äußeren Lamellenträgers und den Augen 6 der federnden Zungen 4 eine Oberflächenverzahnung 25 bzw. 26 vorgesehen.
Diese Oberflächenverzahnung ist ein äußerst wirksames Mittel zur Entlastung der Stifte 11 bzw. der Stiftschraube 7 von der doch sehr hohen Scherbeanspruchung.
In F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer Innenreibscheibe 2 gezeigt, bei der der innere Lamellenträger 12 über einen Stift mit der federnden Zunge 13 verbunden ist, die jedoch mit der Innenreibscheibe aus einem Stück hergestellt ist. Man erkennt dabei, daß sich die federnden Zungen 13 etwa über den halben Umfang des Lamellenträgers 12 erstrecken.
F i g. 6 zeigt dagegen eine Außenreibscheibe 1, die mit dem äußeren Lamellenträger 3 über die federnde Zunge 4 verbunden ist, wobei diesmal die Außenreibscheibe und die federnde Zunge aus einem Stück gefertigt sind.
In F i g. 7 ist eine weitere Ausführungsform von Innenreibscheibe 2, Lamellenträger 12 und federnder Zunge 13 dargestellt. Die Innenreibscheibe 2 und die federnde Zunge bestehen aus einem Stück, und die federnde Zunge erstreckt sich nach Art einer Sehne und ist z. B. in ihrer Mitte mittels eines Stiftes mit dem inneren Lamellenträger 12 verbunden.
In F i g. 8 ist eine weitere Darstellung einer Außenreibscheibe 1 zu sehen, die mit dem äußeren Lamellenträger 3 über eine federnde Zunge 4 verbunden ist, die sich etwa über einen Winkel von 90° erstreckt.
Schließlich zeigt F i g. 9 eine Ausführungsform einer Innenreibscheibe, bei der die Verbindung zwischen Innenreibscheibe und innerem Lamellenträger 12 durch die federnde Zunge 13 hergestellt ist, die an ihren beiden Enden durch Stifte oder Bolzen befestigt ist.
Wie man aus den F i g. 5 bis 9 erkennt, sind die dort gezeigten Ausführungsformen der federnden Zungen 4 bzw. 13 nicht mehr umgebogen, sondern erstrecken sich in Umfangsrichtung. In jedem Falle sind jedoch diese Federn in axialer Richtung, wie dies F i g. 4 zeigt, vorgespannt. Um sich von den tatsächlichen Größenordnungen eine Vorstellung zu machen, sei für ein tatsächlich gefertigtes Ausführungsbeispiel angegeben, daß die Dicke der Innenreibscheiben 2 beispielsweise 1,5 mm beträgt, daß die Schichtdicke des Reibbelages beispielsweise 0,1 mm beträgt, und daß die Stärke der federnden Zungen bei etwa 2 mm liegt, während die äußeren Lamellenträger am Ort der Augen etwa 2,6 mm stark sind.
Daraus erkennt man, daß die gesamte Zeichnung, was an sich nicht betont zu werden braucht, keinesfalls maßstäblich ist und nur zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt ist.
Durch die Erfindung wird also eine neuartige Lamellenkupplung geschaffen, bei der durch die besonders genau in ihrer Vorspannung einjustierbaren federnden Zungen im Leerlauf der Kupplung ein vorbestimmter Abstand stetig eingehalten werden kann, so daß die bisher so nachteiligen Leerlaufverluste von bis zu 5% nunmehr wegfallen. Bei Verwendung als Naßkupplung kommen dann nur noch die Reibungsverluste zwischen der Flüssigkeit und den Außen- bzw. Innenreibscheiben in Frage. Diese sind jedoch leicht beherrschbar.
Weiterhin muß noch darauf hingewiesen werden, daß in den Ausführungsbeispielen der F i g. 6 bis 9, die nur als Prinzipskizzen zu verstehen sind, jeweils nur eine federnde Zunge gezeigt ist, während tatsächlich jeweils mehrere, über den Umfang verteilt angeordnete federnde Zungen für die Befestigung der Reibscheiben vorhanden sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Lamellenkupplung mit mehreren mit einer Antriebswelle bzw. einer Abtriebswelle gekuppelten Innenlamellen bzw. Außenlamellen mit Reibscheiben, die relativ zueinander axial verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenlamellen jeweils aus einem äußeren Lamellenträger (3), der Außenreibscheibe (1) und mehreren gleichförmig über einen Winkel von 360° verteilten, die Außenreibscheibe (1) und den Lamellenträger (3) miteinander verbindenden, sich im radialen Raum zwischen diesen beiden Teilen erstreckenden federnden Zungen (4) bestehen, die derart axial vorgespannt sind, daß die Reibflächen der Lamellen bei ausgerückter Kupplung voneinander getrennt sind.
2. Lamellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Lamellenträger (3) aus Kreisringen bzw. Kreisringabschnitten bestehen, an denen jeweils die zugehörigen federnden Zungen (4) angebracht sind, die dann jeweils mit den zugehörigen Außenreibscheiben (1) verbunden sind, und aus jeweils zwischen den federnden Zungen angeordneten Abstandsringen bestehen.
3. Lamellenkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenlamellen jeweils aus einem kreisringförmigen inneren Lamellenträger (12), der Innenreibscheibe (2) und mehreren gleichförmig über einen Winkel von 360° verteilten, die beiden Teile miteinander verbindenden, sich bogenförmig zwischen diesen beiden Teilen erstreckenden, zur Trennung der Reibflächen bei ausgerückter Kupplung axial vorgespannten federnden Zungen (t3) bestehen, wobei zwischen den einzelnen federnden Zungen zur Bildung eines inneren Lamellenträgers (12) Abstandsringe angeordnet sind.
4. Lamellenkupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Zungen (4; 13) vom Lamellenträger ausgehend zunächst etwa in Umfangsrichtung verlaufen, dann um etwa 1800 umgebogen sind und eine Strecke in der entgegengesetzten Umfangsrichtung bis zum Verbindungspunkt mit der Reibscheibe der Lamelle verlaufen.
5. Lamellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenträger (3; 12), die federnden Zungen (4; 13) und die Reibscheiben (1; 2) der Lamellen an ihren Verbindungsstellen durch Stifte oder Schrauben (7, 11; 18, 19) miteinander verbunden sind, die an den Lamellenträgern, den Reibscheiben bzw. federnden Zungen angebrachte Augen (5, 6; 9, 10; 14, 15, 16, 17) durchsetzen.
6. Lamellenkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenreibscheiben (2) bzw. die Außenreibscheiben (1) und die zugehörigen federnden Zungen aus einem Stück gefertigt sind, und daß die Zungen für sich gehärtet sind (F i g. 6).
7. Lamellenkupplung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lamellenträger mit der Reibscheibe verbindende federnde Zunge von dem Lamellenträger nach der Reibscheibe etwa längs einer Sehne verläuft, wobei mindestens ein Bnde der Zunge mit dem Lamellenträger verbunden ist (Fig. 9).
8. Lamellenkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der federnden Zunge mit dem Lamellenträger verbunden sind, während die Reibscheibe zwischen diesen beiden Punkten befestigt ist (F i g. 7).
9. Lamellenkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der federnden Zunge mit der Reibscheibe verbunden ist (F i g. 8,9).

Die Erfindung betrifft eine Lamellenkupplung mit vorzugsweise mehreren mit einer Antriebswelle bzw.

einer Abtriebswelle gekuppelten Innenlamellen bzw.

Außenlamellen, die relativ zueinander axial verschiebbar sind.

Derartige Lamellenkupplungen sind seit langem in großer Zahl und mit den verschiedensten Konstruktionen und Ausführungsformen als Trockenkupplungen oder Naßkupplungen bekannt, was eines besonderen Nachweises nicht bedarf. Bei vielen Modellen erfolgt die Verbindung mit einer Antriebswelle bzw. einer Abtriebswelle über eine Innen- bzw. AuBenverzahnung der einzelnen Kupplungslamellen, die meist zu Lamellenpaketen zusammengefaßt sind.

Ein allen diesen Kupplungen gemeinsames Problem besteht in der im Leerlauf immer noch vorhandenen geringfügigen Reibung zwischen Innenlamellen und Außenlamellen. Dies führt zu Reibungsverlusten. die oft bis etwa 5% betragen können, zu Wärmeentwicklung und zu Abnutzung.

Man ist daher bestrebt, diese Reibung nach Möglichkeit ganz auszuschalten. Zu diesem Zweck hat man vielfach versucht, die Kupplungslamellenpakete durch Federkraft voneinander zu trennen, jedoch ist dies bei den hier in Frage kommenden sehr geringen Abständen ein bisher kaum befriedigend gelöstes Problem.

So ist z. B. aus der DE-OS 14 75 402 eine Membranlederkupplung mit Reibscheibe bekannt, bei welcher zwischen Kupplungsdruckplatte und Kupplungsdeckel vorgespannte Blattfedern als Zentrierfedern angeordnet sind, die beim Auskuppeln auch die Kupplungsdruckplatte zurückziehen.

Eine ähnliche Anordnung ist aus DE-OS 28 41 763 bekannt. Hier erfolgt der Andruck der Druckplatte über eine Tellerfeder, während die Rückführung der Druckplatte über Blattfedern erfolgt die etwa tangential zwischen Druckplatte und Deckel angeordnet sind.

Aus der DE- PS 8 79 349 ist eine Kupplung mit mehreren Reibscheiben bekannt, bei der als Trennvorrichtung zwischen den Lamellen Wellblechscheiben und biegsame Zungen vorgesehen sind, die sich an rippenförmigen Mitnehmern der Kupplungslocke abstützen und so einen Druck gegen die Anpreßrichtung ausüben. Diese federnden Elemente dienen damit der Trennung der Lamellenpakete voneinander.

Schließlich ist aus der AT-PS 1 58 363 eine Lamellenkupplung bekannt, bei der die Lamellen im ausgekuppelten Zustand durch Federwirkung auf Abstand gehalten werden. Die Lamellen sind selbst mit aus ihnen aus-.

gebogenen Federn versehen, die im ausgekuppelten Zustand den Abstand voneinander bestimmen. Allen diesen Konstruktionen ist gemeinsam, daß federnde Elemente die Rückstellkraft für die Kupplungsdruckplatte bzw.zwischen den Lamellen oder Reibscheiben bestimmen. Damit hängt die Zuverlässigkeit der Funktion von der Güte der federnden Elemente ab.