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Die
Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit einer Druckplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar,
mit einem Gehäuse
verbunden ist, wobei zwischen Gehäuse und Druckplatte wenigstens
eine verspannbare Anpreßtellerfeder
wirksam ist, die die Druckplatte in Richtung einer zwischen dieser
und einer Gegendruckplatte, wie einem Schwungrad, einklemmbaren
Kupplungsscheibe beaufschlagt.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit einer Druckplatte, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar
mit einem Gehäuse
verbunden ist, wobei zwischen Gehäuse und Druckplatte eine Anpresstellerfeder
axial verspannt ist, die einerseits um eine vom Gehäuse getragene
Schwenklagerung verschwenkbar ist und andererseits die Druckplatte
in Richtung einer zwischen dieser und einer Gegendruckplatte, wie
einem Schwungrad, einklemmbaren Kupplungsscheibe beaufschlagt, wobei
eine den Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe
kompensierende Nachstelleinrichtung vorhanden ist.
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Automatische
Nachstelleinrichtungen, die eine praktisch gleich bleibende Kraftbeaufschlagung der
Druckplatte durch die Anpresstellerfeder bewirken sollen, sind beispielsweise
durch die
DE 29 16 755
A1 und
DE
35 18 781 A1 bekannt geworden. Die in Abhängigkeit
von mindestens einem Sensor verstellbaren Nachstelleinrichtungen
sind dabei zwischen der Druckscheibe und der Anpresstellerfeder angeordnet
bzw. wirksam. Infolge der Anlenkung der Druckscheibe am Gehäuse über tangential
angeordnete Blattfedern deren Kraft, weil diese der Anpresskraft
der Tellerfeder entgegengerichtet ist, nur relativ gering sein darf
kann die ein verhältnismäßig große Masse
besitzende Druckscheibe bei ausgerückter Reibungskupplung axial
schwingen, dabei also von der Tellerfeder abheben, wodurch die Funktion
der Kupplung beeinträchtigt
wird, weil nämlich
die Nachstelleinrichtung in geöffnetem
Zustand nachstellt, bis die Druckplatte an der Kupplungsscheibe
anliegt, also die Kupplung nicht mehr trennen kann. Aus diesem Grunde
haben sich derartige Nachstelleinrichtungen in der Praxis nicht
durchgesetzt.
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Der
vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, derartige Reibungskupplungen
bezüglich der
Funktion und Lebensdauer zu verbessern. Insbesondere sollen durch
die Erfindung die zur Betätigung
derartiger Reibungskupplungen erforderlichen Kräfte reduziert werden und über deren
Lebensdauer ein praktisch gleichbleibender Ausrückkraftverlauf gewährleistet
werden. Weiterhin sollen die erfindungsgemäßen Reibungskupplungen in besonders einfacher
und wirtschaftlicher Weise herstellbar sein.
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Der
vorliegenden Erfindung lag weiterhin die Aufgabe zugrunde, Nachstelleinrichtungen
zu schaffen, die in der Praxis auf breiter Basis und auch bei rauhem
Betrieb einsetzbar sind, die einen einfachen Aufbau und eine dauerhaft
sichere Funktion besitzen, die weiterhin einen geringen Einbauraum
benötigen
und die preiswert in der Herstellung sind. Außerdem sollen die erforderlichen
Ausrückkräfte gering
sein, über
die Lebensdauer gering bleiben und die Lebensdauer von Reibungskupplungen
darüber hinaus
noch erhöht
werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß eine den Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe selbsttätig kompensierende
Nachstelleinrichtung vorhanden ist, die eine praktisch gleich bleibende
Kraftbeaufschlagung der Druckplatte durch die Anpresstellerfeder
bewirkt, und die Reibungskupplung Betätigungsmittel zum Ein- und
Ausrücken
besitzt sowie eine Vorkehrung aufweist, die während des Ausrückvorganges,
zumindest über
einen Teilbereich des Betätigungsweges
der Betätigungsmittel und/oder
des Ausrückwegs
der Druckplatte, einen allmählichen
Abbau des von der Reibungskupplung bzw. der Kupplungsscheibe übertragbaren
Momentes bewirkt, wobei die Nachstelleinrichtung eine bei Verschleiß axial
verlagerbare Schwenklagerung für die
Anpresstellerfeder aufweist, weiterhin die Konstruktion der Nachstelleinrichtung
die Winkelstellung der Anpresstellerfeder in eingerücktem Zustand
zumindest annähernd
konstant hält
und die Nachstelleinrichtung einen in Abhängigkeit von Verschleiß verdrehbaren
und eine axiale Verlagerung bewirkenden Ring umfasst.
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Eine
andere erfindungsgemäße Ausgestaltung
zeichnet sich dadurch aus, dass eine den Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe
kompensierende Nachstelleinrichtung vorhanden ist, die eine praktisch
gleichbleibende Kraftbeaufschlagung der Druckplatte durch die Anpresstellerfeder
bewirkt, und die Reibungskupplung Betätigungsmittel zum Ein- und
Ausrücken
besitzt sowie eine Vorkehrung aufweist, die während des Ausrückvorganges
einen allmählichen
Abbau des von der Kupplungsscheibe der Reibungskupplung übertragbaren
Momentes bewirkt, wobei die Kupplung eine axial feste Schwenklagerung
für die
Betätigungsmittel
aufweist, wobei weiterhin die Nachstelleinrichtung von der Druckplatte getragene
Begrenzungsmittel aufweist, die eine über den von diesen Begrenzungsmittel
detektierten Verschleiß zumindest
der Reibbeläge
hinausgehende Nachstellung verhindern, und dies auch bei vollständiger axialer
Entlastung der Nachstelleinrichtung durch die Anpresstellerfeder
und wobei die Nachstellung während
des Ausrückvorgangs
erfolgt.
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Eine
erfindungsgemäße Reibungskupplung kann
auch derart ausgebildet sein, dass sie eine den Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe kompensierende
Nachstelleinrichtung aufweist, die eine praktisch gleichbleibende
Kraftbeaufschlagung der Druckplatte durch die Anpresstellerfeder
bewirkt, und die Reibungskupplung Betätigungsmittel zum Ein- und
Ausrücken
besitzt sowie eine Vorkehrung aufweist, die während des Ausrückvorganges
einen allmählichen
Abbau des von der Kupplungsscheibe der Reibungskupplung übertragbaren
Momentes bewirkt, wobei die Nachstelleinrichtung eine bei Verschleiß axial
verlagerbare Schwenklagerung für
die Anpresstellerfeder aufweist, weiterhin die Nachstelleinrichtung
mindestens einen in Abhängigkeit
von Verschleiß verdrehbaren
und eine axiale Verlagerung bewirkenden Ring umfasst, der einzelne,
in kreisringförmiger
Anordnung vorgesehene, in Achsrichtung ansteigende Rampen aufweist,
wobei die Nachstellung während
des Ausrückvorgangs
erfolgt.
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Durch
eine derartige Vorkehrung kann ebenfalls erzielt werden, dass während des
Ausrückvorganges
der Reibungskupplung und über
einen Teilabschnitt des axialen Verlagerungsweges der durch die
Anpresstellerfeder beaufschlagten Druckplattenbereiche ein allmählicher
Abbau des von der Reibungskupplung übertragbaren Momentes auftritt.
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Durch
die erfindungsgemäße Auslegung
einer Reibungskupplung wird gewährleistet,
dass die Anpresstellerfeder, über
die Lebensdauer der Reibungskupplung betrachtet, praktisch immer
die gleiche Vorspannung bei eingerückter Reibungskupplung besitzt
und somit eine praktisch gleich bleibende Kraftbeaufschlagung der
Druckplatte gegeben ist. Weiterhin kann durch die zusätzliche
Vorkehrung, welche einen allmählichen
Abbau des von der Reibungskupplung übertragbaren Momentes während eines
Ausrückvorganges
bewirkt, eine Reduzierung bzw. Minimierung des Ausrückkraftverlaufes
bzw. der maximal erforderlichen Ausrückkraft erzielt werden. Dies
ist darauf zurückzuführen, dass die
Vorkehrung die Betätigung,
insbesondere den Ausrückvorgang, der
Reibungskupplung unterstützt.
Hierfür
kann die Vorkehrung axial federnd nachgiebige Mittel aufweisen,
die auf die Betätigungsmittel
und/oder auf die Anpresstellerfeder und/oder auf die Druckplatte und/oder
auf die Gegendruckplatte eine Reaktionskraft ausüben, die der von der Anpresstellerfeder
auf die Druckplatte ausgeübten
Kraft entgegengerichtet und in Serie geschaltet ist.
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Besonders
vorteilhaft kann es sein, wenn die Vorkehrung der Reibungskupplung
derart angeordet ist, daß sie
während
des Ausrückvorganges über einen
Teilabschnitt des axialen Verlagerungsweges der durch die Anpreßfeder beaufschlagten
Druckplattenbereiche einen allmählichen
Abbau des von der Reibungskupplung bzw. der Kupplungsscheibe übertragbaren
Momentes bewirkt.
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Für manche
Anwendungsfälle
kann die den allmählichen
Abbau des von der Reibungskupplung übertragbaren Momentes bewirkende
Vorkehrung in vorteilhafter Weise im Kraftfluß zwischen der Schwenklagerung
der Betätigungsmittel
und den Befestigungsstellen, wie Verschraubungen, des Gehäuses an
der Gegendruckplatte vorgesehen werden.
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Für andere
Anwendungsfälle
kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die Vorkehrung im Kraftfluß zwischen
der Anpresstellerfeder und der Reibfläche der Druckplatte vorgesehen
ist. Eine derartige Anordnung ist z.B. durch die
DE 37 42 354 A1 und die
DE 1 450 201 A vorgeschlagen
worden.
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Für weitere
Anwendungsfälle
kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Vorkehrung axial zwischen
zwei Rücken
an Rücken
angeordneten Reibbelägen
der Kupplungsscheibe vorgesehen wird, also durch eine so genannte "Belagfederung" gebildet ist, z.
B. durch zwischen den Belägen
vorgesehene Belagfedersegmente. Derartige Vorkehrungen sind beispielsweise
durch die
DE 36 31
863 A1 bekannt geworden.
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Eine
weitere Möglichkeit,
einen progressiven Momentenaufbau bzw. -abbau zu erzielen, ist durch die
DE 21 64 297 A vorgeschlagen
worden, bei der das Schwungrad zweiteilig ausgebildet ist und das die
Gegendruckplatte bildende Bauteil axial federnd gegenüber dem
mit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine verbundenen Bauteil
abgestützt
ist.
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Für die Funktion
und den Aufbau einer erfindugnsgemäßen Reibungskupplung kann es
besonders zweckmäßig sein,
wenn die Vorkehrung eine axiale, federnde Nachgiebigkeit zwischen
Kupplungsbauteilen ermöglicht,
wobei die Vorkehrung derart angeordnet und ausgestaltet ist, daß bei geöffneter
Kupplung die auf die Vorkehrung einwirkende Kraft am kleinsten ist
und über
den Schließvorgang der
Kupplung, also über
den Einrückweg
der Kupplung, die auf die Vorkehrung einwirkende Kraft allmählich auf
das Maximum ansteigt, wobei dieser Anstieg zweckmäßigerweise
nur über
einen Teilbereich des Schließweges
bzw. Einrückweges
der Betätigungsmittel
bzw. der Druckplatte stattfindet. Besonders vorteilhaft kann es
sein, wenn die Vorkehrung derart ausgelegt ist, dass die allmähliche Abnahme bzw.
die allmähliche
Zunahme des von der Reibungskupplung übertragbaren Momentes über zumindest annähernd 40
bis 70 % des Betätigungsweges
der Betätigungsmittel
und/oder des maximal axialen Weges der Druckplatte erfolgt. Der
restliche Bereich des entsprechenden Weges wird zur einwandfreien
Trennung des Kraftflusses und zum Ausgleich von eventuell vorhandenen
Verformungen an den Kupplungsbauteilen, wie insbesondere der Kupplungsscheibe, der
Druckplatte sowie der Gegendruckplatte, benötigt.
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Um
die zur Betätigung
der erfindungsgemäßen Reibungskupplung
erforderlichen Kräfte
zu minimieren, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Anpresstellerfeder,
zumindest über
einen Teil des Ausrückweges
der Reibungskupplung, einen degressiven Kraft-Weg-Verlauf besitzt,
das bedeutet also, dass die Anpresstellerfeder, zumindest über einen Teilbereich
ihres Kompressions- bzw. Verformungsweges, einen abfallenden Kraftverlauf
besitzt. Dadurch kann erzielt werden, dass beim Ausrückvorgang
der Reibungskupplung die Federkraft der Vorkehrung der Kraft der
Anpresstellerfeder entgegenwirkt, so dass über einen Teilbereich des Ausrückweges
die Verspannung bzw. Verformung der Anpresstellerfeder durch die
Federkraft der Vorkehrung unterstützt wird, wobei gleichzeitig,
infolge des im Ausrückbereich
vorhandenen degressiven bzw. abfallenden Kraft-Weg-Verlaufes der
Anpresstellerfeder, die von letzterer auf die Druckplatte bzw. die Reibbeläge ausgeübte Kraft
abnimmt. Der effektiv zum Ausrücken
der Reibungskupplung erforderliche Kraftverlauf ergibt sich, soweit
keine zusätzlichen, sich überlagernden
Federwirkungen vorhanden sind, aus der Differenz zwischen dem von
der Vorkehrung aufgebrachten Kraftverlauf und dem Kraftverlauf der Anpresstellerfeder.
Bei Abhub der Druckplatte von den Reibbelägen bzw. Freigabe der Kupplungsscheibe
durch die Druckplatte wird der erforderliche verbleibende Ausrückkraftverlauf
bzw. die erforderliche Ausrückkraft
hauptsächlich
durch die Anpresstellerfeder bestimmt. Die Kraft-Weg-Charakteristik der Vorkehrung und
die Kraft-Weg-Charakteristik
der Anpresstellerfeder können
derart aufeinander abgestimmt sein, dass bei Freigabe der Kupplungsscheibe
durch die Druckplatte die zum Betätigen der Anpresstellerfeder
erforderliche Kraft auf einem verhältnismäßig niedrigen Niveau befindet.
Es kann also durch Annäherung
oder gar Angleichung der Federcharakteristik bzw. Kraftcharakteristik
der Vorkehrung an die Anpressfedercharakteristik bis zur Freigabe
der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte nur eine sehr geringe,
im Extremfall praktisch gar keine Betätigungskraft für die Anpresstellerfeder
erforderlich sein.
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In
besonders vorteilhafter Weise kann die Anpresstellerfeder einerseits
um eine vom Gehäuse getragene
ringartige Schwenklagerung verschwenkbar sein und andererseits die
Druckplatte beaufschlagen. Dabei kann die Anpresstellerfeder einen Ringkörper aufweisen,
von dem radial nach innen hin gerichtete Zungen ausgehen, welche
die Betätigungsmittel
bilden. Die Betätigungsmittel
können
jedoch auch durch Hebel gebildet sein, die z. B. am Gehäuse schwenkbar
gelagert sind. Die Anpreßkraft für die Druckplatte
kann jedoch auch durch andere Federarten, wie z. B. Schraubenfedern,
aufgebracht werden, die in der Reibungskupplung derart angeordet
sind, dass die von diesen auf die Druckplatte ausgeübte Axialkraft
im eingerückten
Zustand der Reibungskupplung am größten ist und diese Kraft sich während des
Ausrückvorganges
verringert. Dies kann z. B. durch Schrägstellung von Schraubenfedern
gegenüber
der Rotationsachse der Reibungskupplung erfolgen.
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Besonders
vorteilhaft kann es sein, wenn die Anpresstellerfeder am Gehäuse zwischen
zwei Auflagen verschwenkbar abgestützt ist, zur Bildung einer
so genannten Kupplung der gedrückten
Bauart. Bei derartigen Kupplungen werden die Betätigungsmittel zum Ausrücken der
Reibungskupplung üblicherweise
in Richtung der Druckplatte beaufschlagt. Die Erfindung ist jedoch
nicht auf Kupplungen der gedrückten
Bauart beschränkt,
sondern umfaßt
auch Kupplungen der gezogenen Bauart, bei denen die Betätigungsmittel
zum Ausrücken
der Reibungskupplung üblicherweise
in Richtung von der Druckplatte weg beaufschlagt werden.
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In
besonders vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße Reibungskupplung
eine Anpresstellerfeder aufweisen, die derart ausgelegt ist, dass
sie einen sinusartigen Kraft-Weg-Verlauf aufweist und die derart
eingebaut ist, dass im eingerückten
Zustand der Reibungskupplung ihr Betriebspunkt auf dem, dem ersten
Kraftmaximum folgenden, degressiven Kennlinienbereich vorgesehen
ist. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Anpresstellerfeder
ein Kräfteverhältnis von
1 : 0,4 bis 1 : 0,7 zwischen dem ersten Kraftmaximum und dem darauf
folgenden -minimum aufweist.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer
Reibungskupplung und die damit verbundene Möglichkeit der Reduzierung der über die
Lebensdauer der Reibungskupplung maximal auftretenden Anpreßfederkräfte können die
Bauteile entsprechend verkleinert bzw. in ihrer Festigkeit reduziert
werden, wodurch eine erhebliche Verbilligung in der Herstellung
erfolgen kann. Durch Reduzierung der Ausrückkräfte werden weiterhin die Reibungs-
und Elastizitätsverluste
in der Kupplung und im Ausrücksystem verringert
und somit der Wirkungsgrad des Systems Reibungskupplung/Ausrücksystem
wesentlich verbessert. Es kann somit das ganze System optimal ausgelegt
werden und dadurch der Kupplungskomfort wesentlich verbessert werden.
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Die
erfindungsgemäßen Ausgestaltungen sind
allgemein bei Reibungskupplungen anwendbar und insbesondere bei
solchen, wie sie beispielsweise durch die
DE 29 16 755 A1 ,
DE 29 20 932 C2 ,
DE 35 18 781 A1 ,
DE 40 92 382 C2 ,
FR 2 605 692 A1 ,
FR 2 606 477 A1 ,
FR 2 599 444 A1 ,
FR 2 599 446 A1 ,
GB 1 567 019 ,
US 4, 924, 991 ,
US 4,191,285 ,
US 4,057,131 ,
JP 3-25026 U ,
JP 3-123 U ,
JP 2-124326 U ,
JP 1-163218 U ,
JP 51-126452 A ,
JP 3-19131 U ,
JP 3-53628 U vorgeschlagen
worden sind.
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Eine
weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung
betrifft ein vormontiertes Kupplungsaggregat, bestehend aus einem
Schwungrad, einer Kupplungsscheibe und einer am Schwungrad befestigten
Reibungskupplung mit einer Druckplatte, die drehfest, jedoch axial
begrenzt verlagerbar mit der Reibungskupplung verbunden ist, wobei
wenigstens eine an einem Gehäuse
sich abstützende
Anpresstellerfeder die Druckplatte in Richtung einer zwischen dieser und
dem Schwungrad einklemmbaren Kupplungsscheibe beaufschlagt, weiterhin
eine zumindest den Verschleiß der
Reibbeläge
der Kupplungsscheibe kompensierende Nacheinrichtung vorhanden ist,
die eine praktisch gleich bleibende Kraftbeaufschlagung der Druckplatte
durch die Anpresstellerfeder bewirkt, das Kupplungsaggregat Betätigungsmittel
zum Ein- und Ausrücken
besitzt und wobei die Nachstelleinrichtung von der Druckplatte getragene
Begrenzungsmittel aufweist, die eine über den von diesen Begrenzungsmitteln
detektierten Verschleiß zumindest
der Reibbeläge
hinausgehende Nachstellung verhindern, und dies auch bei vollständiger axialer Entlastung
der Nachstelleinrichtung durch die Anpresstellerfeder, und wobei
die Nachstellung während
des Ausrückens
erfolgt. Das vormontierte Kupplungsaggregat kann eine Vorkehrung
aufweisen mit wenigstens einem mit der Anpresstellerfeder in Serie angeordneten
Federmittel, die während
des Ausrückvorgangs über einen
Teilbereich des Betätigungsweges
der Betätigungsmittel
einen allmählichen
Aufbau des über
die Kupplungsscheibe übertragbaren
Momentes bewirkt.
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Ein
anderer erfindungsgemäßer Aufbau
betrifft ein Kupplungsaggregat mit einer Druckplatte, die drehfest,
jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einer Gegendruckplatte verbindbar
ist, wobei wenigstens eine Anpresstellerfeder die Druckplatte in
Richtung einer zwischen dieser und der Gegendruckplatte einklemmbaren
Kupplungsscheibe beaufschlagt, weiterhin eine zumindest den Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe
kompensierende Nachstelleinrichtung vorhanden ist, die eine praktisch
gleich bleibende Kraftbeaufschlagung der Druckplatte durch die Anpresstellerfeder
bewirkt und Begrenzungsmittel und Nachstellmittel aufweist, wobei
die Begrenzungsmittel einen Verschleißfühler umfassen, der in Abhängigkeit
des aufgetretenen Verschleißes für die Nachstellmittel
einen Nachstellweg freigibt, der unabhängig vom Ausrückverschwenkwinkel
der Tellerfeder ist, und wobei die Reibungskupplung Betätigungsmittel
zum Ein- und Ausrücken
besitzt sowie eine im Kraftfluss zwischen Anpresstellerfeder und Gegendruckplatte
angeordnete, axial federnde Vorkehrung aufweist, die während des
Ausrückvorganges über einen
Teilbereich des Betätigungsweges der
Betätigungsmittel
einen allmählichen
Abbau des von der Kupplungsscheibe der Reibungskupplung übertragbaren
Momentes bewirkt, weiterhin die Gegendruckplatte Teil der einen
Masse eines Zweimassenschwungrades ist, dessen Massen entgegen der Wirkung
eines Drehschwingungsdämpfers
relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die andere der Massen
mit der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine verbindbar ist.
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Bei
einer Montageeinheit bzw. einem Modul ist es aus Kostengründen vorteilhaft,
wenn das Kupplungsgehäuse
mit der Gegendruckplatte über
eine nicht lösbare
Verbindung, wie zum Beispiel Schweißverbindung oder Formverbindung,
zum Beispiel durch plastische Materialverformung, verbunden ist. Durch
eine derartige Verbindung können
die üblicherweise
verwendeten Befestigungsmittel, wie Schrauben, entfallen. Bei solchen
Montageeinheiten ist ein Auswechseln der Kupplungsscheibe bzw. der Kupplungsbeläge wegen Überschreitung
der Verschleißgrenze
ohne Zerstörung
von Bauteilen, wie zum Beispiel dem Kupplungsgehäuse, praktisch nicht möglich.
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Durch
Einsatz einer verschleißnachstellenden
Kupplung kann die Montageeinheit derart ausgelegt werden, dass diese über die
gesamte Fahrzeuglebensdauer eine einwandfreie Funktion garantiert. Es
kann also aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Verschleißreserve
der Kupplungsscheibe und die Nachstellreserve der Reibungskupplung
bzw. des Kupplungsmoduls so groß dimensioniert
werden, daß die
Kupplungslebensdauer und somit auch die Lebensdauer der Montageeinheit
mit Sicherheit zumindest diejenige des Fahrzeuges erreichen.
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Das
Kupplungsgehäuse
bzw. kann der Kupplungsdeckel über
eine nicht ohne Zerstörung lösbare Verbindung
mit der sie tragenden Schwungmasse verbunden sein, wie dies zum
Beispiel für
verschiedene Ausführungsformen
in der
DE 41 17 579 A1 gezeigt
und beschrieben ist.
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Durch
Einsatz einer Reibungskupplung mit einer Vorkehrung, welche zumindest
den Belagverschleiß ausgleicht,
kann weiterhin eine Optimierung in der Auslegung der Reibungskupplung
erfolgen, insbesondere des die Verspannkraft für die Kupplungsscheibe aufbringenden
Kraftspeichers. Dieser Kraftspeicher kann also derart ausgelegt
werden, daß er
praktisch lediglich die zur Übertragung
des gewünschten
Drehmomentes erforderliche Einspannkraft für die Kupplungsscheibe aufbringt.
Der Kraftspeicher kann durch zumindest eine Tellerfeder oder durch
eine Mehrzahl von Schraubenfedern gebildet sein. Weiterhin ist die
Verwendung einer selbstnachstellenden Reibungskupplung in Verbindung
mit Zweimassenschwungrädern
vorteilhaft, bei denen der zwischen den beiden Schwungmassen angeordnete
drehelastische Dämpfer
radial außerhalb
der Kupplungsscheibe bzw. des äußeren Reibdurchmessers
der Reibfläche
der mit dem Getriebe verbindbaren Schwungmasse vorgesehen ist. Bei
derartigen Zweimassenschwungrädern
muß der
Reibdurchmesser der Kupplungsscheibe kleiner sein als bei konventionellen
Kupplungen, so daß die
Anpreßkraft entsprechend
dem Verhältnis
der mittleren Reibradien erhöht
werden muß,
um ein definiertes Motordrehmoment übertragen zu können. Bei
Verwendung einer konventionellen Kupplung würde dies zu einer Erhöhung der
Ausrückkraft
führen.
Durch den Einsatz einer verschleißnachstellenden Kupplung mit
einem über
den Ausrückweg
progressiven Abbau des von der Kupplungsscheibe übertragbaren Drehmomentes gemäß dem Anspruch
1 kann jedoch eine Ausrückkraftabsenkung
erzielt werden, wodurch eine Erhöhung
der Ausrückkraft
vermieden werden kann oder durch entsprechende Auslegung der Reibungskupplung
gar eine Ausrückkraftabsenkung
gegenüber
einer konventionellen Kupplung erzielt werden kann.
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Es
kann also durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Reibungskupplung
gewährleistet
werden, daß trotz
reduziertem Reibbelagaußendurchmesser
und der dadurch erforderlichen höheren
Anpreßkraft
die Ausrückkraft
niedrig gehalten werden kann. Durch die niedrigere Ausrückkraft
wird auch die Belastung des Wälzlagers, über die
die beiden Schwungmassen relativ zueinander verdrehbar sind, reduziert.
Weiterhin wird durch die Verschleißnachstellung die Lebensdauer
der Kupplung erhöht, so
daß ein
Auswechseln der Teile, insbesondere der Kupplungsscheibe während der
Lebensdauer des Kraftfahrzeuges, nicht mehr erforderlich ist. Es
kann also der Kupplungsdeckel fest mit der mit dem Getriebe verbindbaren
Schwungmasse verbunden werden, zum Beispiel durch Vernieten oder
Verschweißen.
Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn ein beschränkter Einbauraum
bzw. beschränkte
Konturen der Kupplungsglocke vorhanden sind, die eine Verbindung
des Kupplungsdeckels mit dem getriebeseitigen Schwungrad in herkömmlicher
Weise durch Verschrauben nicht mehr ermöglichen.
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Bei
Reibungskupplung mit integrierter Nachstellvorkehrung für den Belagverschleiß werden
bei konventioneller Befestigung der aus Reibungskupplung und Schwungrad
bestehenden Kupplungseinheit an der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine Axial-,
Dreh- und Taumelschwingungen auf die Kupplungseinheit übertragen,
welche durch die Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, wie insbesondere Kurbelwelle,
angeregt werden. Damit die Kupplungseinheit bzw. die Nachstellvorkehrung
in ihrer Funktion durch solche Schwingungen nicht beeinträchtigt werden
und insbesondere eine unerwünschte
Nachstellung der Verschleißausgleichsvorkehrung
unterdrückt
wird, müssen
bei der Auslegung der Nachstellvorkehrung die Trägheitskräfte derjenigen Bauteile, welche
auf diese Vorkehrung einwirken, berücksichtigt werden. Um diese
insbesondere durch Axial- und Taumelschwingungen verursachten unerwünschten Nebeneffekte
bzw. der damit verbundene höhere Aufwand
für die
Auslegung einer Nachstellvorkehrung zum Ausgleich des Belagverschleißes zu vermeiden,
wird gemäß einer
weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung
eines Kupplungsaggregats, die die Nachstellvorkehrung aufweisende
Reibungskupplung gegenüber
den von der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine angeregten Axial- und Biegeschwingungen
weitgehend entkoppelt. Dies kann dadurch geschehen, daß die Reibungskupplung über ein
axial elastisches bzw. federnd nachgiebiges Bauteil mit der Abtriebswelle
der Brennkraftmaschine verbindbar ist, dessen Steifigkeit derart
bemessen ist, dass die durch die Abtriebswelle der Brennkraftmaschine
an der Kupplungseinheit erzeugten Axial- und Taumel- bzw. Biegeschwingungen
durch dieses elastische Bauteil zumindest auf ein Maß gedämpft bzw.
unterdrückt
werden, daß eine
einwandfreie Funktion der Reibungskupplung, insbesondere deren Nachstellvorkehrung
gewährleistet.
Derartige elastische Bauteile sind beispielsweise durch die
EP 0 385 752 A2 und
EP 464 997 A1 sowie
das SAE Technical Paper 9 003 91 bekannt geworden.
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Durch
die Verwendung eines elastischen Bauteils ist es möglich, eine
unerwünschte
Verschleißnachstellung,
verursacht durch Axialschwingungen der Druckplatte relativ zum Kupplungsdeckel – insbesondere
bei ausgerückter
Reibungskupplung – durch
Schwungradschwingungen und/oder Schwingungen der Anpresstellerfeder
zu beseitigen. Derartige Schwingungen können bei Kupplungsaggregaten
bzw. Kupplungseinheiten ohne eine diese Schwingungen zumindest im
wesentlichen unterdrückende
Vorkehrung, wie insbesondere eine axial nachgiebige Scheibe, zu
einer veränderten
Einstellung unabhängig
vom Verschleißzustand
der Kupplungsscheibe führen,
wobei die Anpresstellerfeder der Reibungskupplung in der Anpreßkraft gegen
ein Kraftminimum heruntergeregelt werden könnte, wodurch die Übertragung
des gewünschten
Momentes nicht mehr gewährleistet
wäre.
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Gemäß einer
weiteren erfinderischen Ausgestaltung kann eine Reibungskupplung
mit einem selbsttätigen
bzw. automatischen Ausgleich in vorteilhafter Weise in einer Antriebseinheit,
insbesondere für
Kraftfahrzeuge, Verwendung finden, welche aus einem automatischen
oder halbautomatischen Getriebe und einer zwischen einem Antriebsmotor, wie
einer Brennkraftmaschine, und Getriebe angeordneten, zumindest in
Abhängigkeit
der Betätigung des
Getriebes gesteuert bzw. geregelt betätigbaren Reibungskupplung mit
einer Druckplatte besteht, wobei die Druckplatte drehfest, jedoch
axial begrenzt verlagerbar mit einer mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors
verbindbaren Gegendruckplatte gekoppelt ist, und wenigstens eine
Anpressfeder, die die Druckplatte in Richtung einer zwischen dieser
und der Gegendruckplatte, wie einem Schwungrad, einklemmbaren Kupplungsscheibe
beaufschlagt, wobei eine zumindest den Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe
kompensierende Nachstelleinrichtung vorhanden ist, die eine praktisch
gleich bleibende Kraftbeaufschlagung der Druckplatte durch die Anpressfeder
bewirkt, und die Begrenzungsmittel und Nachstellmittel aufweist,
wobei in Abhängigkeit des
zumindest an den Reibbelägen
auftretenden Verschleißes
zwischen einem Bauteil der Begrenzungsmittel und einem Bauteil der
Nachstellmittel ein im Wesentlichen dem Belagverschleiß entsprechender
Abstand entsteht, welcher durch Ausrücken der Reibungskupplung und
der dabei erfolgenden Nachstellung der Nachstellmittel ausgefüllt wird,
wobei Betätigungsmitteln
zum Ein- und Ausrücken
der Reibungskupplung vorhanden sind und einer Vorkehrung, die während des
Ausrückvorganges über einen Teilbereich
des Betätigungsweges
der Betätigungsmittel
einen allmählichen
Abbau des von der Kupplungsscheibe übertragbaren Momentes bewirkt.
Eine automatisierte bzw. vollautomatische Betätigung einer Reibungskupplung
ist beispielsweise durch die
DE 40 11 850 A1 vorgeschlagen worden, so
daß bezüglich der
Wirkungsweise und der erforderlichen Mittel auf diese Schrift verwiesen
wird.
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Bei
den bisher bekannten Antriebseinheiten mit automatischem oder halbautomatischem
Getriebe und konventioneller Reibungskupplung bestanden bisher erhebliche
Probleme für
die Kupplungsbetätigung
und die Auslegung der dazu erforderlichen Aktuatoren, wie z. B.
Kolben/Zylindereinheiten und/oder Elektromotoren. Aufgrund der bei
konventionellen Kupplungen erforderlichen verhältnismäßig hohen Ausrückkräfte sind
sehr stark bzw. groß dimensionierte
Aktuatoren erforderlich. Dies bedeutet großes Bauvolumen, hohes Gewicht
und hohe Kosten. Auch sind derartig groß ausgelegte Aktuatoren aufgrund
ihrer Massenträgheit
in der Ansprechzeit verhältnismäßig langsam.
Bei Verwendung von Stellzylindern ist außerdem ein größerer Volumenstrom an
Druckmittel erforderlich, so daß auch
die Versorgungspumpe verhältnismäßig groß dimensioniert werden
muß, um
die gewünschte
Betätigungszeit
für die
entsprechende Reibungskupplung zu gewährleisten. Um die vorerwähnten Nachteile
teilweise zu beheben, ist beispielsweise durch die
DE 33 09 427 A1 vorgeschlagen
worden, die Betätigungskraft
zum Ausrücken
der Kupplung durch entsprechende Kompensationsfedern zu reduzieren,
um dadurch kleiner dimensionierte Aktuatoren einsetzen zu können. Da die
Ausrückkraft
bei konventionellen Kupplungen jedoch über die Lebensdauer sehr stark
schwankt, das heißt
die Ausrückkraft
ist im Neuzustand relativ gering und steigt über die Lebensdauer mit zunehmendem
Belagverschleiß an,
kann über
eine Kompensationsfeder nur ein Teil der normalerweise erforderlichen
Ausrückkraft
abgebaut werden. Unter Berücksichtigung
sämtlicher
Toleranzen wird trotz Einsatz von Kompensationsfedern eine Ausrückleistung
der Aktuatoren erforderlich sein, die größer ist als die für eine neue
konventionelle Kupplung. Durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung mit
Belagverschleißausgleich in
Verbindung mit einer Antriebseinheit, bestehend aus einem Motor
und einem automatischen oder halbautomatischen Getriebe, kann die
Ausrückkraft
gegenüber
dem vorerwähnten
Stand der Technik ganz erheblich abgesenkt werden, und zwar direkt
in der Kupplung, wobei dieser Ausrückkraftwert bzw. Ausrückkraftverlauf
der neuen Kupplung über
die gesamte Lebensdauer derselben praktisch unverändert erhalten
bleibt. Hierdurch ergeben sich wesentliche Vorteile für die Auslegung
der Aktuatoren, da deren Antriebsleistung oder Betätigungsleistung
entsprechend nieder gehalten werden kann, wobei auch die im gesamten
Ausrücksystem
auftretenden Kräfte
bzw. Drücke
entsprechend geringer sind. Dadurch werden die im Ausrücksystem
auftretenden Verluste infolge Reibung oder Elastizität der Bauteile
beseitigt bzw. auf ein Minimum reduziert.
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In
besonders vorteilhafter Weise können
die Nachstelleinrichtungen bzw. ein ringförmiges Bauteil dieser Nachstelleinrichtungen
in axialer Richtung ansteigende Auflauf- bzw. Nachstellrampen besitzen.
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Die
Auflauframpen können
mit zylinderförmigen
oder kugelähnlichen
Abwälzkörpern zur
Nachstellung zusammenwirken. Besonders vorteilhaft kann es jedoch
sein, wenn die Auflauframpen mit korrespondierenden Gegenlauframpen
zusammenarbeiten, da dann durch entsprechende Wahl des Auflaufwinkels
dieser Rampen eine Selbsthemmung bei axialer Verspannung der Rampen
erfolgen kann. Die Gegenlauframpen können von einem ringartigen Bauteil
getragen sein, das zwischen dem die Auflauframpen tragenden Bauteil
und dem Deckel oder der Druckplatte angeordnet sein kann. Ein besonders einfacher
Aufbau kann jedoch durch Einbringungen der Gegenlauframpen in das
Gehäuse
oder Anformung an der Druckplatte gewährleistet werden. Letzteres
kann in besonders einfacher Weise bei Blechgehäusen erfolgen, da die Gegenlauframpen
angeprägt
werden können.
Die Anprägung
kann dabei in radial verlaufenden Bereichen des Gehäuses erfolgen.
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Um
eine preisgünstigere
Herstellung der Reibungskupplung zu gewährleisten, kann es weiterhin
von Vorteil sein, wenn wenigstens ein Teil der Nachstelleinrichtungen
aus Kunststoff hergestellt ist. Derartige Kunststoffteile können durch
Spritzen gefertigt werden. Als Kunststoff eignen sich in besonders
vorteilhafter Weise Thermoplaste, wie z.B. Polyamid. Der Einsatz
von Kunststoffen wird deshalb möglich,
weil sich die Nachstelleinrichtung in einem den Hitzeeinwirkungen
nur wenig ausgesetzten Bereich befinden. Darüber hinaus ergibt sich infolge
des geringeren Gewichtes auch ein geringeres Massenträgheitsmoment.
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Die
Nachstellvorkehrung kann derart ausgebildet sein, dass sie – in Ausrückrichtung
der Reibungskupplung betrachtet – freilaufähnlich wirkt, in der der Ausrückrichtung
entgegen gesetzten Richtung jedoch selbsthemmend ist. Hierfür können die Auflauframpen
und/oder die Gegenlauframpen derart ausgebildet werden, dass sie
in axialer Richtung einen Steigungswinkel besitzen, der zwischen
4 und 20 Grad liegt, vorzugsweise in der Größenordnung von 5 bis 12 Grad.
In vorteilhafter Weise werden die Auflauframpen und/oder Gegenlauframpen
derart ausgebildet, dass eine Selbsthemmung durch Reibungseingriff
stattfindet. Die Selbsthemmung kann aber auch durch einen Formschluss
erreicht bzw. unterstützt
werden, indem z.B. eine der Rampen weich und die andere mit einer
Profilierung ausgestaltet ist, oder indem beide Rampen Profilierungen
ausweisen. Durch diese Maßnahmen
ist gewährleistet,
dass keine zusätzlichen
Mittel erfor derlich sind, um eine ungewollte Rückstellung zu vermeiden.
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Die
Nachstelleinrichtung kann besonders vorteilhaft und einfach sein,
wenn die in Umfangsrichtung wirksame Vorschubeinrichtung als vorgespannt eingebaute
Feder ausgebildet ist, die wenigstens ein die Auflauframpen tragendes
Bauteil und/oder ein die Gegenauflauframpen bzw. Gegenauflaufbereiche tragendes
Bauteil in Nachstellrichtung federnd beaufschlagt. Die Federbeaufschlagung
kann dabei in vorteilhafter Weise derart erfolgen, daß die Funktion
der übrigen
Federn, wie insbesondere der Betätigungstellerfeder
und der die axial nachgiebige Auflage beaufschlagenden Feder nicht
bzw. praktisch nicht beeinflußt
wird.
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Für manche
Anwendungsfälle
kann es vorteilhaft sein, wenn die Nachstellvorkehrung mehrere verlagerbare
Nachstellelemente, wie z.B. in radialer und/oder in Umfangsrichtung
verlagerbare Nachstellkeile oder Wälzkörper besitzt. Weiterhin kann
es von Vorteil sein, wenn die Nachstellvorkehrung drehzahlabhängig ist.
So kann z.B. die auf einzelne Elemente der Nachstellvorkehrung einwirkende
Fliehkraft zur Betätigung
und/oder zur Verriegelung der Nachstelleinrichtung bei bestimmten
Betriebszuständen
der Brennkraftmaschine herangezogen werden. Insbesondere kann die
Nachstellvorkehrung durch fliehkraftabhängige Mittel ab einer bestimmten
Drehzahl, blockiert werden, was z.B. bei zumindest annähernder
Leerlaufdrehzahl oder Drehzahl unterhalb der Leerlaufdrehzahl erfolgen
kann, so daß die
Verschleißnach stellung
nur bei geringen Drehzahlen stattfindet. Dies hat den Vorteil, daß keine
ungewollten Nachstellungen, die durch Schwingungen bei hohen Drehzahlen
entstehen könnten,
auftreten.
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Ein
besonders einfacher und funktionssicherer Aufbau der Nachstelleinrichtung
kann dadurch gewährleistet
werden, daß die
relativ zum Gehäuse verlagerbaren
Teile, welche Auflauframpen und/oder Gegenauflauframpen bzw. Gegenauflaufbereiche besitzen,
federnd belastet sind. Sofern nur ein entsprechen- des Bauteil mit
den entsprechenden Rampen bzw. Bereichen vorhanden ist, das gegenüber dem
Gehäuse
verlagerbar ist, wird dieses beaufschlagt. Besonders vorteilhaft
kann es dabei sein, wenn die Federbelastung eine Kraft in Umfangsrichtung
erzeugt.
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Für den Aufbau
und die Funktion der Reibungskupplung kann es weiterhin von Vorteil
sein, wenn die als Scheibenfeder, wie Tellerfeder ausgebildete Sensorfeder
sich mit ihrem radial äußeren Bereich
an einem axial festen Bauteil, wie dem Gehäuse abstützt und mit radial weiter innen
liegenden Bereichen die dem Deckel abgekehrte Abwälzauflage beaufschlagt.
Diese Abwälzauflage
kann auch einteilig mit der Sensorfeder ausgebildet sein, so daß also die
Sensortellerfeder auch die Auflage bildet. Zur Halterung der Sensorfeder
in verspannter Lage kann das Gehäuse
Abstützbereiche
tragen. Diese Abstützbereiche
können
durch einzelne, am Gehäuse
angebrachte Abstützelemente
gebildet sein. Vor teilhaft kann es jedoch auch sein, wenn die Abstützbereiche einteilig
mit dem Gehäuse
sind, z.B. können
am Gehäuse
Anprägungen
oder ausgeschnittene und verformte Bereiche vorgesehen werden, welche
die Sensorfeder zur Abstützung
axial untergreifen.
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Für die Funktion
der Reibungskupplung, insbesondere zur Minimierung des Ausrückkraftverlaufes
bzw. der maximal erforderlichen Ausrückkraft kann es besonders vorteilhaft
sein, wenn die zwischen Druckplatte und Gegendruckplatte einklemmbare
Kupplungsscheibe Reibbeläge
besitzt, zwischen denen eine sogenannte Belagfederung, wie sie beispielsweise
durch die
DE 36 31
863 A1 bekannt geworden ist, vorgesehen ist. Durch Verwendung
einer derartigen Kupplungsscheibe wird die Betätigung, insbesondere der Ausrückvorgang
der Reibungskupplung, unterstützt.
Dies ist darauf zurückzuführen, daß im eingerückten Zustand
der Reibungskupplung die verspannte Belagfederung auf die Druckplatte
eine Reaktionskraft ausübt,
die der von der Anpreßtellerfeder
bzw. Betätigungstellerfeder
auf diese Druckplatte ausgeübten
Kraft entgegengerichtet ist. Beim Ausrückvorgang wird während der
axialen Verlagerung der Druckplatte diese zunächst durch die federnd verspannte
Belagfederung zurückgedrängt, wobei
gleichzeitig infolge des im Ausrückbereich
vorhandenen verhältnismäßig steil
abfallenden Kennlinienabschnittes der Anpreßtellerfeder die von dieser
auf die Druckplatte ausgeübte
Kraft abnimmt. Mit der Abnahme der von der Anpreßtellerfeder auf die Druckplatte
ausgeübten
Kraft nimmt auch die von der Belagfederung auf diese Druckplatte
ausgeübte
Rückstellkraft
abnehmen. Die effektiv zum Ausrücken
der Reibungskupplung erforderliche Kraft ergibt sich aus der Differenz
zwischen Rückstellkraft der
Belagfederung und Anpreßkraft
der Anpreßtellerfeder.
Nach Entspannung der Belagfederung, also bei Abhub der Druckplatte
von den Reibbelägen
bzw. Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte wird die
erforderliche Ausrückkraft
hauptsächlich durch
die Anpreßtellerfeder
bestimmt. Die Kraft-Weg-Charakteristik
der Belagfederung und die Kraft-Weg-Charakteristik der Anpreßtellerfeder
können
in besonders vorteilhafter Weise derart aufeinander abgestimmt sein,
daß bei
Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte die zum Betätigen der
Anpreßtellerfeder
erforderliche Kraft sich auf einem niedrigen Niveau befindet. Es
kann also durch gezielte Abstimmung oder gar Angleichung der Belagfederungscharakteristik
an die Anpreßtellerfedercharakteristik
bis zur Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte nur
eine sehr geringe, im Extremfall praktisch gar keine, Betätigungskraft
für die Anpreßtellerfeder
zur Überwindung
des restlichen Abtriebes erforderlich sein. Weiterhin kann die Charakteristik
der Anpreßtellerfeder
derart ausgelegt werden, daß nach
freigegebener Kupplungsscheibe die dann noch von der Anpreßtellerfeder
einer Verschwenkung entgegengesetzte Kraft bzw. die zum Verschwenken
der Anpreßtellerfeder
erforderliche Kraft sich gegenüber
der von dieser Anpreßtellerfeder
im eingerückten
Zustand der Reibungskupplung aufgebrachten Anpreßkraft auf einem sehr niedrigen Niveau
befindet. Es sind auch Auslegungen möglich, bei denen bei Freigabe
der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte nur eine sehr geringe
bzw. praktisch keine Kraft erforderlich ist, um die Anpreßtellerfeder zum
Ausrücken
der Kupplung zu betätigen.
Derartige Reibungskupplungen können
so ausgelegt werden, daß die
Betätigungskräfte in der
Größenordnung
zwischen 0 und 200 N liegen.
-
Die
Reibungskupplung kann derart ausgelegt werden, daß zumindest
annähernd
bei Freigabe der Kupplungsscheibe durch die Druckplatte die von der
Anpreßtellerfeder
aufgebrachte Axialkraft sich im Nullbereich befindet, wobei bei
Fortsetzung des Ausrückvorganges
die von der Anpreßtellerfeder
aufgebrachte Kraft negativ werden kann, also eine Umkehrung der
Kraftwirkung der Anpreßtellerfeder
stattfindet. Dies bedeutet, daß bei
vollständig
ausgerückter Reibungskupplung
diese praktisch von selbst geöffnet
bleibt und nur durch äußere Krafteinwirkung
der Einkuppelvorgang wieder eingeleitet werden kann.
-
Anhand
der 1 bis 37 sei die Erfindung näher erläutert. Dabei
zeigt:
-
1 eine erfindungsgemäße Reibungskupplung
in Ansicht,
-
2 einen Schnitt gemäß der Linie
II-II der 1,
-
3 einen bei der Reibungskupplung
gemäß den 1 und 2 verwendeten Verstellring,
-
4 einen Schnitt gemäß der Linie
IV-IV der 3,
-
5 einen bei der Reibungskupplung
gemäß den 1 und 2 verwendeten Abstützring,
-
6 einen Schnitt gemäß der Linie
VI-VI der 5,
-
7 und 7a eine Feder, die eine Verdrehkraft
auf den Verstellring ausübt,
-
die 8 bis 11 Diagramme mit verschiedenen Kennlinien,
aus denen das Zusammenwirken der einzelnen Feder- und Nachstellelemente
der erfindungsgemäßen Reibungskupplung
zu entnehmen sind,
-
die 12 und 13 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit
einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung,
wobei 13 einen Schnitt
gemäß der Linie
XIII der 12 darstellt,
-
14 den bei der Reibungskupplung
gemäß den 12 und 13 verwendeten Verstellring in Ansicht,
-
die 15 bis 17 Einzelheiten einer weiteren Reibungskupplung
mit einer Ausgleichsvorkehrung,
-
die 18 und 19 Diagramme mit verschiedenen Kennlinien,
aus denen das Zusammenwirken der Anpreßtellerfeder und der Belagfederung
sowie die dadurch entstehende Auswirkung auf den Ausrückkraftverlauf
der Reibungskupplung zu entnehmen sind,
-
20 eine weitere erfindungsgemäße Reibungskupplung
in Teilansicht,
-
20a eine Teilansicht in
Richtung des Pfeiles A der 20,
-
21 einen Schnitt gemäß der Linie
XXI der 20,
-
22 eine Teilansicht eines
bei einer Reibungskupplung gemäß den 20 bis 21 verwendbaren Verstellringes,
-
die 23 und 24 weitere Ausführungsvarianten erfindungsgemäßer Reibungskupplungen,
-
25 einen Verstellring in
Ansicht, der bei einer Reibungskupplung gemäß den 12 und 13 oder 20 bis 21 einsetzbar wäre,
-
die 26 und 27 zusätzliche Ausführungsvarianten
von Reibungskupplungen,
-
28 eine erfindungsgemäße Reibungskupplung
in Ansicht,
-
29 einen Schnitt gemäß der Linie
II-II der 28,
-
30 einen Schnitt gemäß der Linie
III-III der 28,
-
31 einen Teilschnitt gemäß der Linie IV-IV
der 28,
-
32 einen bei der Reibungskupplung
gemäß den 28 und 29 verwendeten Verstellring in Ansicht,
-
die 33 und 34 Details weiterer erfindungsgemäßer Ausführungsformen
von Reibungskupplungen,
-
die 35 ein in zwei Massen aufgeteiltes Schwungrad
mit Drehschwingungsdämpfer
und einer Reibungskupplung gemäß der vorliegenden
Erfindung,
-
die 36 und 37 eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit
einer erfindungsgemäßen Reibungskupplung.
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Die
in den 1 und 2 dargestellte Reibungskupplung 1 besitzt
ein Gehäuse 2 und
eine mit diesem drehfest verbundene, jedoch axial begrenzt verlagerbare
Druckscheibe 3. Axial zwischen der Druckscheibe 3 und
dem Deckel 2 ist eine Anpreßtellerfeder 4 verspannt,
die um eine vom Gehäuse 2 getragene
ringartige Schwenklagerung 5 verschwenkbar ist und die
Druckscheibe 3 in Richtung einer über Schrauben 6a mit dem
Gehäuse 2 fest
verbundenen Gegendruckplatte 6, wie zum Beispiel einem Schwungrad,
beaufschlagt, wodurch die Reibbeläge 7 der Kupplungsscheibe 8 zwischen
den Reibflächen der
Druckscheibe 3 und der Gegendruckplatte 6 eingespannt
werden.
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Die
Druckscheibe 3 ist mit dem Gehäuse 2 über in Umfangsrichtung
bzw. tangential gerichtete Blattfedern 9 drehfest verbunden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzt die Kupplungsscheibe 8 sogenannte Belagfedersegmente 10,
die, wie an sich bekannt, einen progressiven Drehmomentaufbau beim
Einrücken
der Reibungskupplung 1 gewährleisten, indem sie über eine
begrenzte axiale Verlagerung der beiden Reibbeläge 7 in Richtung aufeinander
zu einen progressiven Anstieg der auf die Reibbeläge 7 einwirkenden
Axialkräfte
ermöglichen.
Es könnte
jedoch auch eine Kupplungsscheibe verwendet werden, bei der die
Reibbeläge 7 axial praktisch
starr auf eine Trägerscheibe
aufgebracht wären.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt
die Tellerfeder 4 einen die Anpreßkraft aufbringenden ringförmigen Grundkörper 4a,
von dem radial nach innen hin verlaufende Betätigungszungen 4b ausgehen.
Die Tellerfeder 4 ist dabei derart eingebaut, daß sie mit
radial weiter außen
liegenden Bereichen die Druckscheibe 3 beaufschlagt und
mit radial weiter innen liegenden Bereichen um die Schwenklagerung 5 kippbar
ist.
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Die
Schwenklagerung 5 umfaßt
zwei Schwenkauflagen 11, 12, die hier durch Drahtringe gebildet
sind und zwischen denen die Tellerfeder 4 axial gehaltert
bzw. eingespannt ist. Die auf der Druckscheibe 3 zugewandten
Seite der Tellerfeder 4 vorgesehene Schwenkauflage 11 ist
axial in Richtung des Gehäuses 2 mittels
eines Kraftspeichers 13 kraftbeaufschlagt. Der Kraftspeicher 13 ist
durch eine Tellerfeder bzw. durch ein tellerfederartiges Bauteil 13 gebildet,
das sich mit seinem äußeren Randbereich 13a am
Gehäuse 2 abstützt und
mit radial weiter innen liegenden Abschnitten die Schwenkauflage 11 gegen
die Betätigungstellerfeder 4 und
somit auch in Richtung des Gehäuses 2 axial
beaufschlagt. Die zwischen der Druckscheibe 3 und der Betätigungstellerfeder 4 vorgesehene
Tellerfeder 13 besitzt einen äußeren ringförmigen Randbereich 13b,
von dessen Innenrand radial nach innen verlaufende Zungen 13c ausgehen,
die sich an der Schwenkauflage 11 abstützen.
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Zur
Abstützung
des tellerfederartigen Bauteils 13 sind bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
am Gehäuse 2 zusätzliche
Mittel 14 befestigt, die eine Schwenkauflage für das tellerfederartige Bauteil 13 bilden.
Diese zusätzlichen
Mittel können durch
angeheftete oder angenietete segmentförmige Einzelteile 14 gebildet
sein, die über
den Umfang gleichmäßig verteilt
sein können.
Die Mittel 14 können
jedoch auch durch ein kreisringförmiges,
in sich geschlossenes Bauteil gebildet sein. Weiterhin können die
Abstützmittel 14 unmittelbar
aus dem Gehäuse 2 herausgeformt
sein, z.B. durch im axialen Bereich des Gehäuses 2 eingebrachte
Anprägungen oder
durch zungenförmige
Ausschnitte, die nach dem Einlegen und Verspannen des tellerfederartigen Bauteils 13 unter
den äußeren Randbereich
dieses Bauteils 13 durch Materialverformung gedrängt werden.
Weiterhin kann zwischen den Abstützmitteln 14 und
dem tellerfederartigen Bauteil 13 eine bajonettartige Verbindung
bzw. Verriegelung vorhanden sein, so daß das tellerfederartige Bauteil 13 zunächst vorgespannt
und dessen radial äußere Bereiche
axial über
die Abstützmittel 14 gebracht
werden können. Danach
können
durch eine entsprechende Verdrehung des tellerfederartigen Bauteils 13 gegenüber dem
Gehäuse 2 die
Abstützbereiche
des Bauteils 13 zur Anlage an den Abstützmitteln 14 gebracht
werden. Die Abstützbereiche
des tellerfederartigen Bauteils 13 können dabei durch am ringförmigen Grundkörper 13b radial
nach außen
hin hervorstehende Ausleger gebildet sein.
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Zur
Drehsicherung der Betätigungstellerfeder 4 und
gegebenenfalls des tellerfederartigen Bauteils 13 sowie
zur Zentrierung der Drahtringe 11,12 sind am Gehäuse 2 axial
sich erstreckende Zentrierungsmittel in Form von Nietelementen 15 befestigt. Die
Nietelemente 15 besitzen jeweils einen axial sich erstreckenden
Schaft 15a, der sich axial durch einen zwischen benachbarten
Tellerfederzungen 4b vorgesehenen Ausschnitt erstreckt
und der von an der ihm zugeordneten Zunge 13c der Tellerfeder 13 angeformten
Bereichen 13d teilweise umgriffen werden kann.
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Das
tellerfederartige Bauteil bzw. die Tellerfeder 13 ist als
Sensorfeder ausgebildet, die über
einen vorbestimmten Arbeitsweg eine zumindest im wesentlichen annähernd konstante
Kraft erzeugt. Über
diese Sensorfeder 13 wird die auf die Zungenspitzen 4c einwirkende
Kupplungsausrückkraft
abgefangen, wobei stets ein zumindest annäherndes Gleichgewicht zwischen
der durch die Ausrückkraft auf
die Schwenkauflage 11 erzeugte Kraft und der durch die
Sensortellerfeder 13 auf diese Schwenkauflage 11 ausgeübte Gegenkraft
herrscht. Unter Ausrückkraft
ist die Kraft zu verstehen, die während der Betätigung der
Reibungskupplung 1 auf die Zungenspitzen 4c bzw.
auf die Ausrückhebel
der Tellerfederzungen ausgeübt
wird.
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Die
gehäuseseitige
Schwenkauflage 12 ist über
eine Nachstellvorkehrung 16 am Gehäuse 2 abgestützt. Diese
Nachstellvorkehrung 16 gewährleistet, daß bei einer
axialen Verlagerung der Schwenkauflagen 11 und 12 in
Richtung der Druckscheibe 3 bzw. in Richtung der Gegendruckplatte 6 kein
ungewolltes Spiel zwischen der Schwenkauflage 12 und dem
Gehäuse 2 bzw.
zwischen der Schwenkauflage 12 und der Tellerfeder 4 entstehen
kann. Dadurch wird gewährleistet,
daß keine
ungewollten Tot- bzw. Leerwege bei der Betätigung der Reibungskupplung 1 entstehen,
wodurch ein optimaler Wirkungsgrad und dadurch eine einwandfreie
Betätigung
der Reibungskupplung 1 gegeben ist. Die axiale Verlagerung
der Schwenkauflagen 11 und 12 erfolgt bei axialem
Verschleiß an
den Reibflächen
der Druckscheibe 3 und der Gegendruckplatte 6 sowie
der Reibbeläge 7.
Die Wirkungsweise der automatischen Nachstellung der Schwenklagerung 5 wird
noch im Zusammenhang mit den Diagrammen gemäß den 8 bis 11 näher erläutert.
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Die
Nachstellvorkehrung 16 umfaßt ein federbeaufschlagtes
Nachstellelement in Form eines ringartigen Bauteils 17,
das in den 3 und 4 dargestellt ist. Das ringartige
Bauteil 17 besitzt in Umfangsrichtung sich erstreckende
und axial ansteigende Auflauframpen 18, die über den
Umfang des Bauteils 17 verteilt sind. Das Nachstellelement 17 ist
in die Kupplung 1 derart eingebaut, daß die Auflauframpen 18 dem
Gehäuseboden 2a zugewandt
sind. Auf der den Auflauframpen 18 abgekehrten Seite des Nachstellelementes 17 ist
die durch einen Drahtring gebildete Schwenkauflage 12 in
einer rillenförmigen Aufnahme 19 (2) zentrisch positioniert.
Die Aufnahme 19 kann dabei derart ausgebildet sein, daß die Schwenkauflage 12 am
Nachstellelement 17 auch in axialer Richtung gesichert
ist. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß zumindest abschnittsweise
die an die Aufnahme 19 angrenzenden Bereiche des Nachstellelementes 17 die
Schwenkauflage 12 klammernd festhalten bzw. eine Schnappverbindung
für die
Schwenkauflage 12 bilden. Bei Verwendung unterschiedlicher
Werkstoffe für
die Schwenkauflage 12 und das Nachstellelement 17 kann
es zweckmäßig sein,
um die bei großen
Temperaturänderungen
entstehenden Ausdehnungsunterschiede zu kompensieren, wenn die als
Drahtring ausgelegte Schwenkauflage 12 offen ist, also über den
Umfang zumindest an einer Stelle getrennt ist, wodurch eine Bewegung
des Drahtringes 12 gegenüber der Aufnahme 19 in
Umfangsrichtung ermöglicht
wird und damit der Drahtring 12 sich an den Durchmesser
der Aufnahme 19 anpassen kann.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Nachstellelement 17 aus Kunststoff, wie z.B. aus einem
hitzebeständigen
Thermoplast hergestellt, der zusätzlich
noch faserverstärkt
sein kann. Dadurch läßt sich
das Nachstellelement 17 in einfacher Weise als Spritzteil
herstellen. Das Nachstellelement 17 kann jedoch auch als
Blechformteil oder durch Sintern hergestellt werden. Weiterhin kann
bei entsprechender Werkstoffwahl die Schwenkauflage 12 mit
dem Nachstellelement 17 einstückig ausgebildet werden. Die
Schwenkauflage 11 kann unmittelbar durch die Sensorfeder 13 gebildet
sein. Hierfür
können
die Spitzen der Zungen 13c entsprechende Anprägungen bzw.
Anformungen, wie z. B. Sicken aufweisen.
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Der
Nachstellring 17 wird durch die axial verlaufenden Bereiche 15a der über den
Umfang gleichmäßig verteilten
Niete 15 zentriert. Hierfür besitzt der Nachstellring 17 Zentrierungskonturen 20,
die durch in Umfangsrichtung sich erstreckende Ausnehmungen 21 gebildet
sind, welche radial innerhalb der Schwenkauflage 11 liegen.
Zur Bildung der Ausnehmungen 21 besitzt der Nachstellring 17 am
inneren Randbereich radial nach innen sich erstreckende Nocken 22,
die radial inneren Konturen der Ausnehmungen 21 begrenzen.
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Wie
aus 3 zu entnehmen
ist, sind in Umfangsrichtung betrachtet, zwischen den gleichmäßig verteilten
Ausnehmungen 21 jeweils 5 Auflauframpen 18 vorgesehen.
Die Ausnehmungen 21 sind in Umfangsrichtung derart ausgebildet,
daß diese
zumindest einen Verdrehwinkel des Nachstellringes 17 gegenüber dem
Gehäuse 2 ermöglichen,
der über die
gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung 1 eine Nachstellung
des an den Reibflächen
der Druckscheibe 3 und der Gegendruckplatte 6 sowie
den Reibbelägen 7 auftretenden
Verschleißes
gewährleistet.
Dieser Nachstellwinkel kann je nach Auslegung der Auflauframpen
in der Größenordnung
zwischen 8 und 60 Grad liegen, vorzugsweise in der Größenordnung
von 10 bis 30 Grad. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt dieser
Verdrehwinkel im Bereich von 12 Grad, wobei der Aufstellwinkel 23 der
Auflauframpen 18 ebenfalls im Bereich von 12 Grad liegt.
Dieser Winkel 23 ist derart gewählt, daß die beim Aufeinanderpressen
der Auflauframpen 18 des Nachstellringes 17 und
der Gegenauflauframpen 24 des in den 5 und 6 dargestellten
Abstützringes 25 entstehende
Reibung ein Verrutschen zwischen den Auflauframpen 18 und 24 verhindert.
Je nach Werkstoffpaarung im Bereich der Auflauf- 18 und Gegenauflauframpen 24 kann
der Winkel 23 im Bereich zwischen 4 und 20 Grad liegen.
-
Der
Nachstellring 17 ist in Umfangsrichtung federbelastet,
und zwar in Nachstelldrehrichtung, also in die Richtung, welche
durch Auflaufen der Rampen 18 an den Gegenrampen 24 des
Abstützringes 25 eine
axiale Verlagerung des Nachstell ringes in Richtung Druckscheibe 3,
das bedeutet also in axialer Richtung vom radialen Gehäuseabschnitt 2a weg
bewirkt. Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die Federbelastung des Nachstellringes 17 durch wenigstens
eine ringförmige
Schenkelfeder 26 gewährleistet,
welche z.B. zwei Windungen besitzen kann und an einem ihrer Enden einen
radial verlaufenden Schenkel 27 besitzt, der drehfest mit
dem Nachstellring 17 ist, und am anderen Ende einen axial
verlaufenden Schenkel 28 aufweist, der drehfest am Gehäuse 2 eingehängt ist.
Die Feder 27 ist federnd verspannt eingebaut.
-
Der
in den 5 und 6 gezeigte Abstützring 25 ist
ebenfalls durch ein ringförmiges
Bauteil gebildet, welches Gegenauflauframpen 24 besitzt,
welche komplementäre
Flächen
zu den durch die Auflauframpen 18 begrenzten Flächen bilden,
wobei die durch die Auflauframpen 18 und Gegenauflauframpen 24 begrenzten
Flächen
auch kongruent sein können.
Der Anstellwinkel 29 der Gegenauflauframpe 24 entspricht
dem Winkel 23 der Auflauframpen 18. Wie durch
einen Vergleich der 3 und 5 ersichtlich ist, sind
die Auflauframpen 18 und die Gegenauflauframpen 24 in
Umfangsrichtung ähnlich
verteilt. Der Abstützring 25 ist
mit dem Gehäuse 2 drehfest
verbunden. Hierfür
besitzt der Abstützring 25 über den
Umfang verteilte Ausnehmungen 30, durch welche sich die
Vernietungsansätze
der Niete 15 hindurcherstrecken.
-
In 2 ist strichliert eine
weitere ringförmige
Schen kelfeder 26a angedeutet, die, ähnlich wie die Schenkelfeder 26 an
ihren Endbereichen abgebogen sein kann, um eine drehfeste Verbindung
mit einerseits dem Gehäuse 2 und
andererseits dem Nachstellelement 17 zu gewährleisten.
Diese Feder 26a ist ebenfalls federnd verspannt eingebaut,
so daß sie
auf das Nachstellelement 17 eine Verdrehkraft ausübt. Die
Verwendung von zwei Schenkelfedern 26, 26a kann
für manche
Anwendungsfälle
vorteilhaft sein, da bei Rotation der Reibungskupplung 1 infolge
der auf die Feder 26 bzw. 26a einwirkenden Fliehkräfte eine
Federkraftverstärkung
auftritt. Durch Verwendung zweier Schenkelfedern kann die zum Beispiel
an der Feder 26 auftretende Kraftverstärkung durch die von der Schenkelfeder 26a aufgebrachte
Kraft kompensiert werden. Hierfür
sind die Schenkelfedern 26 und 26a derart gewickelt,
daß sie zumindest
unter Fliehkrafteinfluß auf
das Nachstellelement 17 Kräfte erzeugen, die in Umfangsrichtung entgegengesetzt
wirken. Die beiden Schenkelfedern 26, 26a können eine
oder mehrere Windungen besitzen, weiterhin können diese Schenkelfedern 26, 26a unterschiedliche
Windungsdurchmesser aufweisen, wie dies in 2 dargestellt ist, wobei die normalerweise
damit verbundenen und auf die Federn 26, 26a einwirkenden
Fliehkräfte,
welche unterschiedlich große
Umfangskräfte
am Nachstellelement 17 erzeugen würden, durch entsprechende Auslegung
der Drahtstärke
und/oder der Windungszahl der einzelnen Federn 26, 26a zumindest
annähernd
ausgeglichen werden können.
In 2 ist die Feder 26 radial
innerhalb des Nachstellelementes 17 und die Feder 26a radial
außerhalb
dieses Nachstell elementes 17 angeordnet. Beide Federn könnten jedoch
durch entsprechende Auslegung auch radial innerhalb oder radial
außerhalb
des Nachstellelementes 17 angeordnet sein.
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In 7 ist die Schenkelfeder 26 in
Draufsicht dargestellt. In entspanntem Zustand der Schenkelfeder 26 sind
die Schenkel 27, 28 um einen Winkel 31 versetzt,
der in der Größenordnung
zwischen 40 und 120 Grad liegen kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist dieser Winkel 31 in der Größenordnung von 85 Grad. Mit 32 ist
die relative Lage des Schenkels 27 gegenüber dem
Schenkel 28 dargestellt, die dieser bei neuen Reibbelägen 7 in
der Reibungskupplung 1 einnimmt. Mit 33 ist diejenige Stellung
des Schenkels 27 dargestellt, die den maximal zulässigen Verschleiß an den
Reibbelägen 7 entspricht.
Der Nachstellwinkel 34 liegt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
in der Größenordnung von
12 Grad. Die Feder 26 ist derart ausgebildet, daß im entspannten
Zustand dieser Feder 26 zwischen den beiden Schenkeln 27, 28 nur
eine Drahtwindung 35 verläuft. Im übrigen Umfangsbereich liegen
zwei Drahtwindungen axial übereinander.
Die Feder 26a ist ähnlich
wie die Feder 26 ausgebildet, besitzt jedoch einen größeren Wicklungsdurchmesser
und eine andere Verspannrichtung in bezug auf das Nachstellelement 17 gemäß 2. Die durch die Feder 26 auf
den Nachstellring 17 ausgeübte Kraft ist jedoch größer als
die der Feder 26a.
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Im
Neuzustand der Reibungskupplung 1 greifen die Auflaufram pen 18 und
Gegenauflauframpen 24 bildenden axialen Nocken 18a, 24a am
weitesten axial ineinander, das bedeutet, daß die aufeinander liegenden
Ringe 17 und 25 den geringsten axialen Bauraum
benötigen.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 1 und 2 sind die Gegenauflauframpen 24 bzw. die
diese bildenden nockenförmigen
Ansätze 24a durch
ein eigenes Bauteil gebildet. Die Gegenauflauframpen 24 können jedoch
unmittelbar durch das Gehäuse 2 gebildet
sein, zum Beispiel durch Anprägen
von nockenförmigen
Ansätzen,
die sich in den Gehäuseraum
erstrecken können.
Das Anprägen
ist insbesondere bei Blechgehäusen
bzw. Deckeln vorteilhaft, die einteilig ausgebildet sind.
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Um
den Verstellring 17 vor der Montage der Reibungskupplung 1 in
seiner zurückgezogenen Lage
zu halten, besitzt dieser im Bereich der Nocken 22 Angriffsbereiche 36 für ein Verdreh- bzw. Rückhaltemittel,
das sich andererseits am Gehäuse 2 abstützen kann.
Derartige Rückhaltemittel
können
bei der Herstellung bzw. beim Zusammenbau der Reibungskupplung 1 vorgesehen
werden und nach der Montage der Reibungskupplung 1 auf
das Schwungrad 6 entfernt werden, wodurch die Nachstelleinrichtung 16 aktiviert
wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind hierfür
im Deckel bzw. Gehäuse 2 in
Umfangsrichtung gelegte längliche
Ausnehmungen 37 und im Nachstellring 17 eine Vertiefung
bzw. ein Absatz 38 vorgesehen. Die in Umfangsrichtung gelegten
länglichen
Ausnehmungen 37 müssen
dabei zumindest eine derartige Erstrekung aufweisen, daß der Nachstellring 17 entsprechend
dem größtmöglichen
Verschleißnachstellungswinkel
zurückgedreht werden
kann. Es kann auch nach dem Zusammenbau der Reibungskupplung 1 ein
Verdrehwerkzeug axial durch die Schlitze 37 des Deckels
hindurchgeführt
und in die Ausnehmungen 38 des Verstellringes 17 eingeführt werden.
Danach kann der Ring 17 mittels des Werkzeuges zurückgedreht
werden, so daß dieser
in Richtung des radialen Bereiches 2a des Gehäuses 2 verlagert
wird und gegenüber
diesem Bereich 2a seinen geringsten axialen Abstand einnimmt.
In dieser Position wird dann der Nachstellring 17 gesichert,
zum Beispiel durch eine Klammer oder einen Stift, der in eine fluchtende
Ausnehmung des Deckels und des Nachstellringes 17 eingreift
und ein Verdrehen dieser beiden Bauteile verhindert. Dieser Stift
kann nach der Montage der Reibungskupplung 1 auf das Schwungrad 6 entfernt
werden, so daß,
wie bereits erwähnt,
die Nachstellvorrichtung 16 freigegeben wird. Die Schlitze 37 im
Gehäuse 2 sind
derart ausgebildet, daß bei
der Demontage bzw. nach der Demontage der Reibungskupplung 1 von
dem Schwungrad 6 der Nachstellring 17 in seine
zurückgezogene
Lage gebracht werden kann. Hierfür
wird die Kupplung 1 zunächst
ausgerückt,
so daß die
Betätigungstellerfeder 4 auf
die Schwenkauflage 12 keine Axialkraft ausübt und somit
eine einwandfreie Verdrehung des Nachstellringes 17 gewährleistet
ist.
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Im
Zusammenhang mit den in die Diagramme gemäß den 8 bis 11 eingetragenen
Kennlinien sei nun die Funktionsweise der vorbeschriebenen Reibungskupplung 1 näher erläutert.
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Die
Linie 40 in 8 zeigt
die in Abhängigkeit
von der Konizitätsveränderung
der Tellerfeder 4 erzeugte Axialkraft, und zwar bei Verformung
der Tellerfeder 4 zwischen zwei Abstützungen, deren radialer Abstand
dem radialen Abstand zwischen der Schwenklagerung 5 und
dem radial äußeren Abstützdurchmesser 3a an
der Druckscheibe 3 entspricht. Auf der Abszisse ist der
relative Axialweg zwischen den beiden Auflagen und auf der Ordinate
die von der Tellerfeder erzeugte Kraft dargestellt. Der Punkt 41 repräsentiert
die Einbaulage der Tellerfeder 4 bei geschlossener Kupplung 1,
also die Lage, bei der die Tellerfeder 4 für die entsprechende
Einbaulage die maximale Anpreßkraft
auf die Druckscheibe 3 ausübt. Der Punkt 41 kann
durch Änderung
der konischen Einbaulage der Tellerfeder 4 entlang der
Linie 40 nach oben oder nach unten verschoben werden.
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Die
Linie 42 stellt die von den Belagfedersegmenten 10 aufgebrachte
axiale Spreizkraft, welche zwischen den beiden Reibbelägen 7 wirkt,
dar. Diese axiale Spreizkraft wirkt der von der Tellerfeder 4 auf die
Druckscheibe 3 ausgeübten
Axialkraft entgegen. Vorteilhaft ist es, wenn die für die mögliche elastische Verformung
der Federsegmente 10 erforderliche Axialkraft wenigstens
der von der Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe 3 ausgeübten Kraft
entspricht. Beim Ausrücken
der Reibungskupplung 1 entspannen sich die Federsegmente 10,
und zwar über
den Weg 43. Über
diesen auch einer entsprechenden axialen Verlagerung der Druckscheibe 3 entsprechenden
Weg 43 wird der Ausrückvorgang
der Kupplung 1 unterstützt,
das bedeutet also, daß eine
geringere maximale Ausrückkraft
aufgebracht werden muß,
als diejenige, welche dem Einbaupunkt 41 bei Nichtvorhandensein
der Belagfedersegmenten 10 entsprechen würde. Bei Überschreitung
des Punktes 44 werden die Reibbeläge 7 freigegeben,
wobei aufgrund des degressiven Kennlinienbereiches der Tellerfeder 4 die
dann noch aufzubringende Ausrückkraft
erheblich verringert ist gegenüber
der, welche dem Punkt 41 entsprechen würde. Die Ausrückkraft
für die Kupplung 1 nimmt
solange ab, bis das Minimum bzw. der Talpunkt 45 der sinusartigen
Kennlinie 40 erreicht ist. Bei Überschreitung des Minimum 45 steigt
die erforderliche Ausrückkraft
wieder an, wobei der Ausrückweg
im Bereich der Zungenspitzen 4c derart gewählt ist,
daß selbst
bei Überschreitung
des Minimum 45 die Ausrückkraft
nicht die am Punkt 44 anstehende maximale Ausrückkraft überschreitet,
vorzugsweise unterhalb dieser bleibt. Es soll also der Punkt 46 nicht überschritten
werden.
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Die
als Kraftsensor dienende Feder 13 hat einen Weg-Kraft-Verlauf entsprechend
der Linie 47 der 9.
Diese Kennlinie 47 entspricht derjenigen, welche erzeugt
wird, wenn das tellerfederartige Bauteil 13 aus der entspannten
Lage in seiner Konizität verändert wird,
und zwar zwischen zwei Schwenkauflagen, die einen radialen Abstand
besitzen, der dem radialen Abstand zwischen den Schwenkauflagen 11 und 14 entspricht.
Wie die Kennlinie 47 zeigt, besitzt das tellerfederartige
Bauteil 13 einen Federweg 48, über den die von ihr erzeugte
Axialkraft praktisch konstant bleibt. Die in diesem Bereich 48 erzeugte
Kraft ist dabei derart gewählt,
daß diese
der im Punkt 44 der 8 anstehenden
Ausrückkraft
der Kupplung zumindest annähernd
entspricht. Die von der Sensorfeder 13 aufzubringende Abstützkraft
ist gegenüber
der dem Punkt 44 entsprechenden Kraft der Tellerfeder 4 entsprechend
der Hebelübersetzung
dieser Tellerfeder 4 verringert. Dieses Übersetzungsverhältnis liegt
in den meisten Fällen
in der Größenordnung
zwischen 1 : 3 bis 1 : 5, kann jedoch für manche Anwendungsfälle auch
größer oder
kleiner sein.
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Die
erwähnte
Tellerfederübersetzung
entspricht dem Verhältnis
zwischen dem radialen Abstand der Schwenklagerung 5 zur
Abstützung 3a und dem
radialen Abstand der Schwenklagerung 5 zum Anlagedurchmesser 4c,
z.B. für
ein Ausrücklager.
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Die
Einbaulage des tellerfederartigen Elements 13 in der Reibungskupplung 1 ist
derart gewählt,
daß dieses
im Bereich der Schwenklagerung 5 einen axialen Federweg
in Richtung der Reibbeläge 7 durchfahren
kann, der sowohl zumindest dem axialen Nachstellweg der Druckscheibe 3 in
Richtung der Gegendruckplatte 6 entspricht, welcher infolge
des Reibflächen-
und Reibbelagverschleißes
entsteht, als auch eine zumindest annähernd konstante axiale Abstützkraft
für die Schwenklagerung 5 gewährleistet.
Das bedeutet, daß der
lineare Bereich 48 der Kennlinie 47 zumindest
eine Länge
haben sollte, die dem erwähnten
Verschleißweg
entspricht, vorzugsweise größer als
dieser Verschleißweg
ist, da dadurch auch Einbautoleranzen zumindest teilweise ausgeglichen
werden können.
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Um
einen praktisch gleichbleibenden bzw. definierten Freigabepunkt 44 der
Reibbeläge 7 beim Ausrücken der
Reibungskupplung 1 zu erhalten, kann eine sogenannte Doppelsegmentbelagfederung
zwischen den Reibbelägen 7 verwendet
werden, also eine Belagfederung, bei der paarweise einzelne Federsegmente
Rücken
an Rücken
vorgesehen sind, wobei die einzelnen Paare von Segmenten eine gewisse
axiale Vorspannung relativ zueinander aufweisen können, so
daß die
insgesamt durch die Belagfederung aufgebrachte Axialkraft bei nicht
eingespannter Kupplungsscheibe 8 zumindest der mit dem
Punkt 44 korrespondierenden Ausrückkraft an der Tellerfeder 4 entspricht,
vorzugsweise etwas höher
liegt. Durch Vorspannung der zwischen den Belägen vorgesehenen Federmittel
kann erzielt werden, daß die über die
Betriebsdauer auftretenden Einbettungsverluste der Segmente in die
Rückseite
der Beläge
zumindest im wesentlichen ausgeglichen bzw. kompensiert werden.
Unter Einbettungsverlusten sind die Verluste zu verstehen, welche
durch Einarbeitung der Segmente in die Rückseite der Beläge entstehen.
Zweckmäßig ist
es, wenn die Vorspannung der zwischen den Belägen vorgesehenen Federung in
der Größenordnung
von 0,3 mm bis 0,8 mm, vorzugsweise in der Größenordnung von 0,5 mm, liegt.
Durch eine entsprechende Begrenzung des axialen Federwegs zwischen
den beiden Reibbelägen 7 sowie
durch eine definierte Vorspannung der zwischen den Reibbelägen wirksamen
Federung kann weiterhin erzielt werden, daß zumindest beim Ausrücken der
Reibungskupplung 1 die Druckplatte 3 über einen
definierten Weg 43 durch die zwischen den Belägen vorgesehene
Federung zurückgedrängt wird.
Um einen definierten Weg 43 zu erhalten, kann der axiale
Weg zwischen den Reibbelägen
durch entsprechende Anschläge
sowohl in Entspannungsrichtung als auch in Verspannungsrichtung
der Belagfederung 10 begrenzt werden.
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Um
eine optimale Funktion der Reibungskupplung 1 bzw. der
einen automatischen Ausgleich des Belagverschleißes gewährleistenden Nachstellvorrichtung
sicherzustellen, ist es sinnvoll, daß über den Ausrückkraftverlauf 49 gemäß 10 betrachtet, die zunächst durch
die Belagfederung 10 und die Sensorfeder 13 auf
die Tellerfeder 4 ausgeübten
und sich addierenden Kräfte
sowie die nach dem Abheben der Druckscheibe 3 von den Reibbelägen 7 dann nur
noch von der Sensorfeder 13 auf die Tellerfeder 4 ausgeübte Kraft
größer, jedoch
zumindest gleich sind bzw. ist, als die im Bereich 4c der
Tellerfederzungenspitzen angreifende und sich entsprechend 10 über den Ausrückweg verändernde
Ausrückkraft.
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Die
bisherige Betrachtung entspricht einer ganz bestimmten Einbaulage
der Tellerfeder 4, und es wurde noch kein Verschleiß an den
Reibbelägen 7 berücksichtigt.
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Bei
axialem Verschleiß,
insbesondere der Reibbeläge 7,
verlagert sich die Position der Druckscheibe 3 in Richtung
der Gegendruckplatte 6, wodurch eine Veränderung
der Konizität
und somit auch der von der Tellerfeder im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 1 aufgebrachten
Anpreßkraft
entsteht, und zwar im Sinne einer Zunahme. Diese Veränderung
bewirkt, daß der
Punkt 41 in Richtung Punkt 41' wandert, und der Punkt 44 in
Richtung des Punktes 44'.
Durch diese Veränderung
wird das beim Ausrücken
der Kupplung 1 ursprünglich
vorhandene Kräftegleichgewicht
im Bereich der Schwenkauflage 11 zwischen der Betätigungstellerfeder 4 und
der Sensorfeder 13 gestört.
Die durch den Belagverschleiß verursachte
Erhöhung
der Tellerfederanpreßkraft
für die
Druckscheibe 3 bewirkt auch eine Verschiebung des Verlaufes
der Ausrückkraft
im Sinne einer Zunahme. Der dadurch entstehende Ausrückkraftverlauf
ist in 10 durch die
strichlierte Linie 50 dargestellt. Durch die Erhöhung des
Ausrückkraftverlaufes
wird während
des Ausrückvorganges
der Reibungskupplung 1 die von der Sensorfeder 13 auf
die Tellerfeder 4 ausgeübte
Axialkraft überwunden,
so daß die Sensorfeder 13 im
Bereich der Schwenklagerung 5 um einen axialen Weg nachgibt,
der im wesentlichen dem Verschleiß der Reibbeläge 7 entspricht.
Während
dieser Durchfederungsphase der Sensorfeder 13 stützt sich
die Tellerfeder 4 am Beaufschlagungsbereich 3a der
Druckscheibe 3 ab, so daß diese Tellerfeder 4 ihre
Konizität
verändert
und somit auch die in dieser gespeicherten Energie bzw. das in dieser
gespeicherte Drehmoment und demzufolge auch die durch die Tellerfeder 4 auf
die Schwenkauflage 11 bzw. die Sensorfeder 13 und
auf die Druckscheibe 3 ausgeübte Kraft. Diese Veränderung erfolgt,
wie dies im Zusammenhang mit 8 erkennbar
ist im Sinne einer Verringerung der von der Tellerfeder 4 aufgebrachten
Kräfte.
Diese Veränderung
findet solange statt, bis die von der Tellerfeder 4 im
Bereich der Schwenkauflage 11 auf die Sensorfeder 13 ausgeübte Axialkraft
im Gleichgewicht ist mit der von der Sensorfeder 13 erzeugten
Gegenkraft. Das bedeutet, daß in
dem Diagramm gemäß 8 die Punkte 41' und 44' wieder in Richtung
der Punkte 41 und 44 wandern. Nachdem dieses Gleichgewicht wieder
hergestellt ist, kann die Druckscheibe 3 wieder von den
Reibbelägen 7 abheben.
Während
dieser Nachstellphase des Verschleißes bei einem Ausrückvorgang
der Reibungskupplung 1 wird das Nachstellelement 17 der
Nachstellvorrichtung 16 durch die vorgespannte Feder 26 verdreht,
wodurch auch die Schwenkauflage 12 entsprechend dem Belagverschleiß nachwandert,
und somit eine spielfreie Schwenklagerung 5 der Tellerfeder 4 gewährleistet ist.
Nach dem Nachstellvorgang entspricht der Ausrückkraftverlauf wiederum der
Linie 49 gemäß 10.
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Die
Linien 50 und 51 der 10 repräsentieren den axialen Weg der
Druckscheibe 3 bei einem Ausrückkraft-Weg-Verlauf entsprechend
den Linien 49, 50.
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Im
Diagramm gemäß 11 ist der Kräfteverlauf
der bei einem Ausrückvorgang
auf das Gehäuse 2 bzw.
auf die Tellerfeder 13 ausgeübten Kraft dargestellt, wobei
die Extremwerte gekappt wurden. Ausgehend von der eingerückten Stellung
gemäß 1 wirkt auf das Gehäuse 2 und
somit auch auf die Druckscheibe 3 zunächst eine Kraft, die dem Einbaupunkt 41 (8) der Tellerfeder 4 entspricht. Während des
Ausrückvorganges
nimmt die durch die Tellerfeder 4 auf das Gehäuse 2 bzw.
die Schwenkauflage 12 ausgeübte Axialkraft entsprechend
der Linie 52 der 11 ab,
und zwar bis zu dem Punkt 53. Bei Überschreitung des Punktes 53 in
Ausrückrichtung
würde bei
einer konventionellen Kupplung, bei der die Tellerfeder axial fest
am Gehäuse schwenkbar
gelagert ist, also die Schwenkauflage 11 axial unnachgiebig
mit dem Gehäuse 2 verbunden wäre, eine
axiale Richtungsumkehrung der Krafteinwirkung durch die Tellerfeder 4 auf
das Gehäuse 2 auf
radialer Höhe
der Schwenklagerung 5 stattfinden. Bei der erfindungsgemäßen Kupplung
wird im Bereich der Schwenklagerung 5 die durch die axiale Umkehrung
der durch die Tellerfeder 4 im Bereich der Schwenklagerung 5 erzeugte
Kraft durch die Sensorfeder 13 abgefangen. Bei Erreichen
des Punktes 54 hebt die Tellerfeder 4 von dem
Beaufschlagungsbereich 3a der Druckscheibe 3 ab.
Bis zumin dest zu diesem Punkt 54 wird der Ausrückvorgang
der Reibungskupplung 1 durch die von der Belagfederung 10 aufgebrachte
Axialkraft unterstützt.
Die von der Belagfederung 10 aufgebrachte Kraft nimmt dabei mit
zunehmendem Ausrückweg
im Bereich 4c der Zungenspitzen bzw. mit zunehmendem axialen
Ausrückhub
der Druckscheibe 3 ab. Die Linie 52 stellt also
eine resultierende der über
den Ausrückvorgang betrachteten,
einerseits im Zungenspitzenbereich 4c einwirkenden Ausrückkraft
und andererseits der im radialen Bereich 3a auf die Tellerfeder 4 durch
die Belagfederung 10 ausgeübten Axialkraft dar. Bei Überschreitung
des Punktes 54 in Ausrückrichtung wird
die von der Tellerfeder 4 auf die Schwenkauflage 11 ausgeübte Axialkraft
durch die von der Sensortellerfeder 13 aufgebrachte Gegenkraft
abgefangen, wobei diese beiden Kräfte zumindest nach Entlastung
der Reibbeläge 7 durch
die Druckscheibe 3 im Gleichgewicht sind und bei Fortsetzung
des Ausrückvorganges
die von der Sensorfeder 13 im Bereich der Schwenklagerung 5 aufgebrachte
Axialkraft vorzugsweise etwas größer wird
als die anstehende Ausrückkraft.
Der Teilbereich 55 der Kennlinie 52 des Diagramms
gemäß 11 zeigt, daß mit zunehmendem Ausrückweg die
Ausrückkraft
bzw. die von der Tellerfeder 4 auf die Schwenkauflage 11 ausgeübte Kraft kleiner
wird gegenüber
der am Punkt 54 anstehenden Ausrückkraft. Die strichlierte Linie 56 entspricht einem
Zustand der Reibungskupplung 1, bei dem im Bereich der
Reibbeläge 7 ein
Verschleiß aufgetreten ist,
jedoch noch keine Nachstellung im Bereich der Schwenklagerung 5 erfolgt
ist. Auch hier ist erkennbar, daß die durch den Verschleiß verursachte Änderung
der Einbaulage der Tellerfeder 4 eine Erhöhung der
auf das Gehäuse 2 und
auf die Schwenkauflage 11 bzw. auf die Sensorfeder 13 ausgeübten Kräfte bewirkt.
Dies hat insbesondere zur Folge, daß der Punkt 54 in
Richtung des Punktes 54' wandert,
was bewirkt, daß beim
erneuten Ausrückvorgang
der Reibungskupplung 1 die von der Tellerfeder 4 auf
die Sensorfeder 13 im Bereich der Schwenkauflage 11 ausgeübten Axialkraft
größer ist
als die Gegenkraft der Sensorfeder 13, wodurch der bereits
beschriebene Nachstellvorgang durch axiales Ausfedern der Sensorfeder 13 erfolgt.
Durch diesen Nachstellvorgang wird der Punkt 54' wieder in Richtung
des Punktes 54 verlagert, wodurch der gewünschte Gleichgewichtszustand
im Bereich der Schwenkauflagerung 5 zwischen der Tellerfeder 4 und
der Sensorfeder 13 wieder hergestellt ist.
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In
der Praxis findet die beschriebene Nachstellung kontinuierlich bzw.
in sehr kleinen Schritten statt, so daß die zum besseren Verständnis der
Erfindung in den Diagrammen dargestellten großen Punkteverschiebungen und
Kennlinienverschiebungen normalerweise nicht auftreten.
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Es
können über die
Betriebszeit der Reibungskupplung 1 sich einige Funktionsparameter bzw.
Betriebspunkte verändern.
So kann zum Beispiel durch eine unsachgemäße Betätigung der Reibungskupplung 1 eine Überhitzung
der Belagfederung 10 erfolgen, die ein Setzen, also eine
Verringerung der axialen Federung der Belagfederung bzw. Belagsegmente 10 zur
Folge haben kann. Durch eine entsprechende Auslegung der Kennlinie 40 der
Tellerfeder 4 und entsprechende Anpassung des Verlauf es 47 der
Sensorfeder 13 kann jedoch eine betriebssichere Funktion
der Reibungskupplung gewährleistet
werden. Ein axiales Setzen der Belagfederung 10 hätte lediglich
zur Folge, daß die
Tellerfeder 4 eine gegenüber der in 1 dargestellten Lage durchgedrücktere Lage
einnehmen würde,
wobei die von der Tellerfeder 4 auf die Druckscheibe ausgeübte Anpreßkraft etwas
geringer wäre,
wie dies im Zusammenhang mit der Kennlinie 40 gemäß 8 erkennbar ist. Weiterhin
würde eine
entsprechende axiale Verformung der Sensorfeder 13 und
damit eine entsprechende axiale Verlagerung der Schwenkauflage 11 erfolgen.
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Gemäß einem
weiteren erfinderischen Gedanken kann die auf die Betätigungstellerfeder 4 einwirkende
resultierende Abstützkraft
mit zunehmendem Verschleiß der
Reibbeläge 7 ansteigen.
Der Anstieg kann dabei auf einen Teilbereich des insgesamt maximal
zugelassenen Verschleißweges
der Reibbeläge 7 begrenzt
sein. Der Anstieg der Abstützkraft
für die
Betätigungstellerfeder 4 kann
dabei durch entsprechende Auslegung der Sensorfeder 13 erfolgen. In 9 ist strichliert und mit
dem Bezugszeichen 47a gekennzeichnet ein entsprechender
Kennlinienverlauf über
den Bereich 48 dargestellt. Durch einen Anstieg der Abstützkraft
für die
Betätigungstellerfeder 4 mit
zunehmendem Verschleiß kann
ein Anpreßkraftabfall
der Betätigungstellerfeder 4 für die Druckplatte 3,
bedingt durch eine Abnahme der Belagfederung, z.B. durch Einbettung
der Segmente in die Beläge,
zumindest teilweise kompensiert werden. Besonders vorteilhaft kann
es dabei sein, wenn die Abstützkraft
für die
Betätigungstellerfeder 4 proportional zum
Setzen der Belagfederung bzw. proportional zur Segmenteinbettung
in die Beläge
ansteigt. Dies bedeutet, daß mit
Verringerung der Scheibendicke im Bereich der Beläge, also
Verkleinerung des Abstandes zwischen den Reibflächen der Beläge infolge
der Segmenteinbettung und/oder eines Setzens der Belagfederung und/oder
des Belagverschleißes,
die erwähnte
Abstützkraft
ansteigen soll. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Kraftanstieg
derart erfolgt, daß dieser über einen
ersten Teilbereich größer ist
als in einem sich daran anschließenden zweiten Teilbereich,
wobei die beiden Teilbereiche sich innerhalb des Bereiches 48 gemäß 9 befinden. Letztere Auslegung
ist vorteilhaft, weil der größte Teil
der erwähnten
Einbettung zwischen den Federsegmenten und den Belägen hauptsächlich innerhalb
eines gegenüber
der gesamten Lebensdauer der Reibungskupplung geringen Zeitraumes
erfolgt und danach die Verhältnisse
zwischen den Federsegmenten und den Reibbelägen sich praktisch stabilisieren. Das
bedeutet, daß ab
einer bestimmten Einbettung keine wesentliche Änderung bezüglich der Einbettung mehr stattfindet.
Ein Anstieg der Abstützkraft
für die
Betätigungstellerfeder
kann auch über
wenigstens einen Teil des Abriebverschleißes der Reibbeläge erfolgen.
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Bei
der vorangegangenen Beschreibung des Nachstellvorganges zum Ausgleich
des Reibbelagverschleißes
wurden die durch die Blattfeder 9 eventuell aufgebrachten
Axialkräfte
nicht berücksichtigt. Bei
einer Vorspannung der Blattfedern 9 im Sinne eines Abhubes
der Druckscheibe 3 von dem entsprechenden Reibbelag 7,
also im Sinne einer Anpressung der Druckscheibe 3 gegen
die Tellerfeder 4 findet eine Unterstützung des Ausrückvorganges
statt. Es überlagert
sich die von den Blattfedern 9 aufgebrachte Axialkraft
mit den von der Sensorfeder 13 und der Tellerfeder 4 aufgebrachten
Kräften
sowie mit der Ausrückkraft.
Dies wurde des besseren Verständnisses
wegen bei der Beschreibung der Diagramme gemäß den 8 bis 11 nicht
berücksichtigt.
Die die Betätigungstellerfeder 4 im
ausgerückten Zustand
der Reibungskupplung 1 gegen die deckelseitige Abwälzauflage 12 beaufschlagende
Gesamtkraft ergibt sich durch Addition der Kräfte, welche hauptsächlich durch
die Blattfederelemente 9, durch die Sensorfeder 13 und
durch die vorhandene Ausrückkraft
auf die Betätigungstellerfeder 4 ausgeübt werden.
Die Blattfederelemente 9 können dabei derart zwischen
dem Deckel 2 und der Druckplatte 3 verbaut sein,
daß mit
zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge 7 die
durch die Blattfedern 9 auf die Betätigungstellerfeder 4 ausgeübte Axialkraft
größer wird.
So kann z.B. über
den Weg 48 gemäß 9 und somit auch über den
Verschleißausgleichsweg der
Nachstellvorkehrung 16 die von den Blattfedern 9 aufgebrachte
axiale Kraft einen Verlauf gemäß der Linie 47b aufweisen.
Aus 9 ist auch zu entnehmen,
daß mit
zunehmender Durchfederung der Sensorfeder 13 die von den
Blattfedern 9 auf die Druckplatte 3 ausgeübte Rückstellkraft,
welche auch auf die Betätigungstellerfeder 4 wirkt,
zunimmt. Durch Addition des Kraftverlaufes gemäß den Kennlinien 47b und
der Tellerfederkennlinie ergibt sich der resultierende Kraftverlauf,
welcher axial auf die Tellerfeder 4 einwirkt, und zwar
im Sinne eines Andrückens
der Tellerfeder 4 gegen die deckelseitige Schwenkauflage 12.
Um einen Verlauf gemäß der Linie 47a zu
erhalten, ist es zweckmäßig, die
Sensortellerfeder derart auszulegen, daß sie einen Kennlinienverlauf
entsprechend der Linie 47c der 9 aufweist. Durch Addition des Kraftverlaufes
gemäß Linie 47c und
des Kraftverlaufes gemäß der Linie 47b ergibt
sich dann der Kraftverlauf gemäß Linie 47a.
Es kann also durch eine entsprechende Vorspannung der Blattfedern 9 die
von der Sensorfeder aufzubringende Abstütztkraft bzw. der Abstützkraftverlauf
reduziert werden. Durch entsprechende Ausgestaltung und Anordnung der
Blattfederelemente 9 kann ebenfalls eine Abnahme der Belagfederung
und/oder eine Einbettung der Belagfedersegmente in die Beläge zumindest
teilweise kompensiert werden. Es kann also dadurch gewährleistet
werden, daß die
Tellerfeder 4 im wesentlichen den gleichen Betriebspunkt
bzw. den gleichen Betriebsbereich beibehält, so daß die Tellerfeder 4 über die
Lebensdauer der Reibungskupplung im wesentlichen eine zumindest
annähernd
konstante Anpreßkraft
auf die Druckplatte 3 ausübt. Weiterhin muß bei der
Auslegung der Reibungskupplung, insbesondere der Sensorfeder 13 und/oder
der Blattfedern 9, die durch die auf das Nachstellelement 17 einwirkenden
Nachstellfedern 26 und/oder 26a erzeugte resultierende
Axialkraft, welche der Sensorfeder 13 und/oder den Blattfedern 9 entgegenwirkt,
berücksichtigt
werden.
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Bei
einer Auslegung der Reibungskupplung 1 mit vorgespannten
Blattfedern 9 muß noch
berücksichtigt
werden, daß durch
die Vorspannung der Blattfedern 9 die von der Druckplatte 3 auf
die Reibbeläge 7 ausgeübte Axialkraft
beeinflußt
wird. Das bedeutet also, daß bei
einer Vorspannung der Blattfedern 9 in Richtung der Betätigungstellerfeder 4 die von
der Tellerfeder 4 aufgebrachte Anpreßkraft um die Vorspannkraft
der Blattfedern 9 verringert ist. Es bildet sich also bei
einer derartigen Reibungskupplung 1 ein resultierender
Anpreßkraftverlauf
für die Druckplatte 3 bzw.
für die
Reibbeläge 7,
der sich durch Überlagerung
des Anpreßkraftverlaufes
der Tellerfeder 4 mit dem Verspannungsverlauf der Blattfedern 9 ergibt.
Unter der Annahme, daß – über den Betriebsbereich
der Reibungskupplung 1 betrachtet – die Kennlinie 40 gemäß 8 den resultierenden Kraftverlauf
aus Betätigungstellerfeder 4 und
vorgespannten Blattfedern 9 im Neuzustand der Reibungskupplung 1 darstellt,
würde sich
mit Verringerung des Abstandes zwischen der Druckplatte 3 und
der Gegendruckplatte 6 infolg von Belagverschleiß eine Verschiebung
des resultierenden Verlaufes im Sinne einer Reduzierung ergeben.
In 8 ist strichliert
eine Linie 40a dargestellt, die beispielsweise einem Gesamtbelagverschleiß von 1,5
mm entspricht. Durch diese über
die Lebensdauer der Reibungskupplung auftretende Verschiebung der
Linie 40 in Richtung der Linie 40a verringert
sich die beim Ausrücken
der Reibungskupplung 1 durch die Tellerfeder 4 auf
die Sensorfeder 13 ausgeübte Axialkraft, und zwar aufgrund
des mit zunehmendem Verschleiß durch
die Blattfedern 9 auf die Tellerfeder 4 ausgeübten Gegenmomentes.
Dieses Gegenmoment ist aufgrund des radialen Abstandes zwischen
der Schwenklagerung 5 und dem Beaufschlagungsdurchmesser 3a zwischen
Betätigungstellerfeder 4 und
Druckplatte 3 vorhanden. Bei Auslegung der Reibungskupplung 1 ist
es besonders wichtig, daß die
durch Belagverschleiß erfolgende
Zunahme der Verspannung der Blattfedern 9 kleiner ist als
die infolge des gleichen Belagverschleißes erfolgende Ausrückkraftzunahme,
die das zur Nachstellung erforderliche Durchschwenken der Sensorfeder 13 bewirkt.
Ansonsten würde
die Anpreßkraft
der Druckplatte 3 für
die Reibbeläge 7 in
eingerücktem
Zustand der Reibungskupplung abfallen, und es könnte überhaupt keine Nachstellung
erfolgen.
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Die
in den 12 und 13 dargestellte Reibungskupplung 101 unterscheidet
sich im wesentlichen gegenüber
der in den 1 und 2 dargestellten Reibungskupplung 1 dadurch,
daß der
Nachstellring 117 durch Schraubenfedern 126 in
Umfangsrichtung belastet ist. Bezüglich seiner Funktion und Wirkungsweise
bezüglich
des Verschleißausgleiches
der Reibbeläge
entspricht der Nachstellring 117 dem Nachstellring 17 gemäß den 2 bis 4. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind drei Schraubenfedern 126 vorgesehen, die über den
Umfang gleichmäßig verteilt
und zwischen Kupplungsgehäuse 2 und Nachstellring 117 vor gespannt
sind.
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Wie
insbesondere aus 14 hervorgeht, besitzt
der Nachstellring 117 am Innenumfang radiale Vorsprünge bzw.
Abstufungen 127, an denen sich die bogenförmig angeordneten
Schraubenfedern 126 mit einem ihrer Enden zur Beaufschlagung
des Nachstellringes 117 in Umfangsrichtung abstützen können. Die
anderen Endbereiche der Federn 126 stützen sich an vom Kupplungsgehäuse 2 getragenen Anschlägen 128 ab.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind diese Anschläge 128 durch schraubenähnliche
Verbindungselemente gebildet, welche mit dem Deckel 2 verbunden
sind. Diese Anschläge 128 können jedoch
auch durch axiale Anformungen, die einteilig mit dem Kupplungsgehäuse 2 ausgestaltet
sind, gebildet sein. So können
z.B. die Anschläge 128 durch
aus einem Blechgehäuse 2 axial
herausgeformte Anprägungen
oder Laschen gebildet sein. Wie insbesondere aus den 13 und 14 zu entnehmen ist, kann der Ring 117 am
Innenumfang derart ausgebildet werden, daß zumindest im wesentlichen
im Bereich der Erstreckung der Federn 126 und vorzugsweise
auch über
den zur Nachstellung des Verschleißes erforderlichen Verdrehwinkel des
Ringes 117 bzw. über
den Entspannungsweg der Federn 126 eine Führung 129 vorhanden
ist, die eine axiale Halterung und radiale Abstützung der Federn 126 gewährleistet.
Die Federführungen 129 sind
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
durch, im Querschnitt betrachtet, im wesentlichen halbkreisartig
ausgebildete Vertiefungen gebildet, deren Begrenzungsflächen im
wesentlichen an den Querschnitt der Schraubenfedern 126 angepaßt sind.
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Eine
derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, daß bei drehender Reibungskupplung
eine einwandfreie Führung
der Federn 126 gegeben ist, so daß diese axial nicht ausweichen
können.
Zur zusätzlichen
Sicherung der Schraubenfedern 126 kann, wie dies in 13 dargestellt ist, der
Deckel 2 an seinem radial inneren Randbereich axiale Anformungen 130 besitzen,
welche die Federn 126 in Achsrichtung überlappen. Anstatt einzelner
Anformungen 130 kann der Deckel 2 auch einen über den
Umfang durchlaufenden und axialen Innenrand 130 besitzen. Der
Innenrand 130 kann zur Begrenzung der Entspannung der Tellerfeder 4 dienen.
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Eine
Führung
der Nachstellfedern 126 gemäß den 12 bis 14 hat
den Vorteil, daß bei
sich drehender Kupplungseinheit 1 die Einzelwindungen der
Federn 126 sich unter Fliehkrafteinwirkung an dem Nachstellring 117 radial
abstützen
können,
wobei die von den Federn 126 in Umfangsrichtung aufgebrachten
Verstellkräfte
infolge der zwischen den Federwindungen und dem Nachstellring 117 erzeugten
Reibwiderstände
verringert oder gar vollständig aufgehoben
werden. Die Federn 126 können sich also bei Rotation
der Reibungskupplung 101 (infolge der die Federwirkung
unterdrückenden
Reibkräfte) praktisch
starr verhalten. Dadurch kann erzielt werden, daß wenigstens bei Drehzahlen
oberhalb der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine der Nachstellring 117 nicht
durch die Federn 126 verdreht werden kann.
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Dadurch
kann erzielt werden, daß ein
Ausgleich des Reibbelagverschleißes nur bei Betätigung der
Reibungskupplung 101 bei Leerlaufdrehzahl bzw. zumindest
annähernd
bei Leerlaufdrehzahl stattfindet. Die Blockierung des Nachstellringes 117 kann
jedoch auch derart erfolgen, daß nur
bei stillstehender Brennkraftmaschine, also sich nicht drehender
Reibungskupplung 101 eine Nachstellung aufgrund des Belagverschleißes stattfinden
kann.
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Eine
Blockierung des Nachstellvorganges bei Rotation der Reibungskupplung 1 bzw.
bei Überschreitung
einer bestimmten Drehzahl kann auch bei einer Ausführungsform
gemäß den 1 und 2 von Vorteil sein. Hierfür können beispielsweise
am Gehäuse 2 Mittel
vorgesehen werden, die unter Fliehkrafteinwirkung am Nachstellelement 17 eine
Verdrehsicherung bewirken, und zwar entgegen der durch die Schenkelfeder 26 und/oder 26a erzeugten Verstellkraft.
Die Blockiermittel können
dabei durch mindestens ein unter Fliehkrafteinwirkung radial nach
außen
drängbares
Gewicht gebildet sein, das sich beispielsweise am Innenrand des
Ringes 17 abstützt
und dort eine Reibung erzeugen kann, die am Ring 17 ein
Haltemoment hervorruft, das größer ist als
das von den Verstellfedern auf den Ring 17 ausgeübte Verdrehmoment.
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Zur
radialen Abstützung
zumindest eines Teilbereiches der Erstreckung der Federn 126 können auch
vom Gehäuse 2 getragene
Abstützmittel vorgesehen
werden. Diese Abstützmittel können bei der
Ausführungsform
gemäß den 12 und 13 mit den Anschlägen 128 einteilig
ausgebildet sein. Hierfür
können
die Anschläge 128 winkelförmig ausgebildet
sein, so daß sie
jeweils einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Bereich besitzen,
der sich zumindest über
einen Teilabschnitt der Erstreckung einer Feder 126 in
diese hineinerstreckt. Dadurch kann zumindest ein Teil der Federwindungen
geführt
und zumindest in radialer Richtung abgestützt werden.
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Wie
aus 13 zu entnehmen
ist, ist der in 2 vorgesehene
Drahtring 11 entfallen und durch im Zungenspitzenbereich
der Sensorfeder 113 angebrachte Anformungen 111 ersetzt
worden. Hierfür sind
die Zungen 113c im Bereich ihrer Spitzen auf ihrer der
Betätigungstellerfeder 4 zugewandten
Seite ballig ausgebildet.
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In
den 15 bis 17 ist eine weitere Ausführungsvariante
einer erfindungsgemäßen Verschleißnachstellung
dargestellt, bei der anstatt eines ringförmigen Nachstellringes einzelne
Nachstellelemente 217 verwendet sind. Diese Nachstellelemente
sind über
den Umfang des Deckels 202 gleichmäßig verteilt. Die Nachstellelemente 217 sind
durch knopf- bzw. scheibenförmige
Bauteile gebildet, die eine sich in Umfangsrichtung erstreckende
und axial ansteigende Auflauframpe 218 besitzen. Die ringförmigen Nachstellelemente 217 besitzen
eine zentrale Ausnehmung bzw. Bohrung 219, durch welche
sich die vom Deckel getragenen axialen stiftartigen Ansätze 215a erstrecken,
so daß die
ringförmigen
Nachstellelemente 218 drehbar auf diesen Ansätzen 215a gelagert
sind. Am Deckel 202 sind Anprägungen 225 vorgesehen,
welche Gegenauflauframpen 224 für die Rampen 218 bilden.
Zwischen einem Nachstellelement 217 und dem Deckel 202 ist
ein Federelement 226 verspannt, welches das Nachstellelement 217 in die
eine Nachstellung bewirkende Drehrichtung beaufschlagt. Das Federelement 226 kann
sich, wie aus 15 hervorgeht,
um einen axialen Ansatz 215a erstrecken, also schraubenfederähnlich ausgebildet sein.
An den Endbereichen einer Feder 226 sind Anformungen, wie
z.B. Abbiegungen bzw. Schenkel vorgesehen zur Abstützung des
einen Federendes am Gehäuse 202 und
des anderen Federendes an dem entsprechenden Nachstellelement 217.
Bei einer axialen Verlagerung der Tellerfeder 204 bzw.
der Sensorfeder 213 im Bereich der Schwenkauflage 205 werden
die Nachstellelemente 218 verdreht und die Verlagerung
durch Auflaufen der Rampen 218 an den Rampen 224 ausgeglichen.
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Die
axiale Abstützung
der Sensortellerfeder 213 am Gehäuse 202 erfolgt mittels
Laschen 214, die aus dem axial verlaufenden Bereich des
Gehäuses 202 herausgeformt
und radial nach innen unter die äußeren Bereiche
der Sensorfeder 213 gedrängt wurden.
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Die
ringförmigen
Nachstellelemente 21g haben den Vorteil, daß diese
weitgehend fliehkraftunabhängig
bezüglich
ihrer Nachstellwirkung ausgebildet werden können.
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Anstatt
der in 14 dargestellten
rotierenden bzw. sich verdrehenden Nachstellelemente 217 könnten auch
einzelne keilartige Nachstellelemente verwendet werden, die in radialer
und/oder in Umfangsrichtung zur Verschleißnachstellung verlagerbar sind.
Diese keilartigen Nachstellelemente können eine längliche Ausnehmung aufweisen,
durch welche sich ein axialer Ansatz 215a zur Führung des
entsprechenden Nachstellelementes erstrecken kann. Die keilförmigen Nachstellelemente
können
aufgrund der auf sie einwirkenden Fliehkraft nachstellend wirken.
Es können
jedoch auch Kraftspeicher vorgesehen werden, die die keilförmigen Nachstellelemente in
Nachstellrichtung beaufschlagen. Zur einwandfreien Führung der
keilartigen Nachstellelemente kann das Gehäuse 202 Anformungen
besitzen. Die gegenüber
einer zur Rotationsachse der Reibungskupplung senkrecht verlaufenden
Ebene mit einem bestimmten Auflaufwinkel verlaufenden Keilflächen der Nachstellelemente
können
gehäuseseitig
und/oder auf der Seite der Betätigungstellerfeder
vorgesehen werden. Bei Verwendung von derartigen keilförmigen Einzelelementen
ist es zweckmäßig, diese
aus einem leichten Werkstoff herzustellen, um die auf sie einwirkenden
Fliehkräfte
auf ein Minimum zu reduzieren.
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Die
Werkstoffpaarung zwischen den die Nachstellrampen bildenden Bauteilen
ist vorzugsweise derart gewählt,
daß über die
Betriebsdauer der Reibungskupplung keine, eine Nachstellung verhindernde
Haftung zwischen den Auflauframpen und Gegenauflauframpen auftreten
kann. Um eine solche Haftung zu vermeiden, kann wenigstens eines
dieser Bauteile mit einer Beschichtung zumindest im Bereich der
Rampen oder Gegenrampen versehen sein. Durch derartige Beschichtungen
kann insbesondere Korrosion bei Verwendung zweier metallischer Bauteile
vermieden werden. Ein Haften bzw. Festkleben zwischen den die Nachstellrampen
bildenden Bauteilen kann weiterhin dadurch vermieden werden, daß die sich
aneinander abstützenden
und die Rampen sowie Gegenrampen bildenden Bauteile aus einem Material
mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten hergestellt sind,
so daß infolge der
während
des Betriebes der Reibungskupplung auftretenden Temperaturschwankungen
die sich in Kontakt befindlichen Flächen, welche Nachstellrampen
bilden, relativ zueinander eine Bewegung vollführen. Dadurch werden die die
Auflauframpen und Gegenauflauframpen bildenden Bauteile relativ
zueinander stets beweglich gehalten. Es kann also ein Haften bzw.
Festkleben zwischen diesen Teilen nicht erfolgen, da durch die unterschiedlichen
Ausdehnungen diese Teile stets voneinander wieder losgebrochen bzw.
gelöst
werden. Ein Lösen
der Nachstellrampen kann auch dadurch erzielt werden, daß aufgrund
unterschiedlicher Festigkeit und/oder Ausbildung der Teile die auf
diese Teile einwirkenden Fliehkräfte
unterschiedliche Dehnungen bzw. Bewegungen verursachen, die wiederum
ein Haften bzw. Festkleben der Teile vermeiden.
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Um
eine Haftverbindung zwischen Auflauframpen und Gegenauflauframpen
zu vermeiden, kann auch zumindest eine Vorkehrung vorgesehen werden,
die beim Ausrücken
der Reibungskupplung bzw. bei Verschleißnachstellung eine Axialkraft
auf das bzw. die Nachstellelemente ausübt. Hierfür kann das Nachstellelement 17, 117 mit
einem Bauteil axial gekoppelt werden, das Bereiche besitzt, die
bei auftretendem Verschleiß sich
axial verlagern. Diese Koppelung kann insbesondere im Bereich der Schwenklagerung 5 erfolgen,
und zwar mit der Betätigungstellerfeder 4 und/oder
der Sensorfeder 13.
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Im
Diagramm gemäß 18 ist eine Anpreßtellerfederkennlinie 340 dargestellt,
die einen Talpunkt bzw. ein Minimum 345 besitzt, in dem
die von der Anpreßtellerfeder
aufgebrachte Kraft verhältnismäßig gering
ist (ca. 450 Nm). Das Maximum der Tellerfeder mit der Weg-Kraft-Kennlinie 340 liegt
in der Größenordnung
von 7 600 Nm. Die Kennlinie 340 wird durch Verformung
einer Tellerfeder zwischen zwei radial beabstandeten Abstützungen
erzeugt, und zwar, wie dies in Verbindung mit der Kennlinie 40 gemäß 8 und im Zusammenhang mit
der Tellerfeder 4 beschrieben wurde.
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Die
Tellerfederkennlinie 340 kann mit einer Belagfederkennlinie 342 kombiniert
werden. Wie aus 18 zu
entnehmen ist, ist der Weg-Kraft-Verlauf der Belagfedersegmentkennlinie 342 an
die Anpreßtellerfederkennlinie 340 angenähert bzw.
die beiden Kennlinien verlaufen nur in einem geringen Abstand voneinander,
so daß die
entsprechende Reibungskupplung mit einer sehr geringen Kraft betätigt werden
kann. Im Wirkbereich der Belagfederung ergibt sich die theoretische Ausrückkraft
aus der Differenz zweier vertikal übereinander liegender Punkte
der Linien 340 und 342. Eine solche Differenz
ist mit 360 gekennzeichnet. Die tatsächlich erforderliche Ausrückkraft
verringert sich um die entsprechende Hebelübersetzung der Betätigungselemente,
wie z.B. Tellerfederzungen. Dies wurde ebenfalls in Verbindung mit
der Ausführungsform
gemäß den 1 und 2 sowie den Diagrammen gemäß den 8 bis 11 beschrieben.
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In 18 ist strichliert eine
weitere Betätigungstellerfederkennlinie 440 dargestellt,
welche ein Minimum bzw. einen Talpunkt 445 besitzt, in
dem die von der Tellerfeder aufgebrachte Kraft negativ ist, also
nicht in Einrückrichtung
der entsprechenden Reibungskupplung, sondern in Ausrückrichtung wirkt.
Dies bedeutet, daß bei Überschreitung
des Punktes 461 während
der Ausrückphase
die Reibungskupplung selbsttätig
offen bleibt. Der Tellerfederkennlinie 440 kann eine Belagfederungskennlinie entsprechend
der Linie 442 zugeordnet werden.
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In 19 ist der zum Ausrücken der
entsprechenden Reibungskupplung auf die Betätigungshebel, wie die Tellerfederzungen,
aufzubringende Ausrückkraftverlauf
für die
zugeordneten Kennlinien 340 und 342 bzw. 440 und 442 dargestellt.
Wie ersichtlich ist, ist der Ausrückkraftverlauf 349,
der den Kennlinien 340, 342 zugeordnet ist, stets
im positiven Kraftbereich, das bedeutet, daß, um die Kupplung im ausgerückten Zustand
zu halten, stets eine Kraft in Ausrückrich tung erforderlich ist.
Der Ausrückkraftverlauf 449,
der den Kennlinien 440 und 442 zugeordnet ist, besitzt
einen Teilbereich 449a, in dem die Ausrückkraft zunächst abnimmt und dann vom positiven
in den negativen Kraftbereich übergeht,
so daß die
entsprechende Reibungskupplung im ausgerückten Zustand keine Haltekraft
benötigt.
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Bei
der in den 20, 20a und 21 dargestellten Ausführungsform
einer Reibungskupplung 501 ist die Sensortellerfeder 513 am
Kupplungsdeckel 502 axial über eine bajonettartige Verbindung 514 abgestützt. Hierfür besitzt
die Sensorfeder 513 radial sich vom Außenumfang des ringförmigen Grundkörpers 513b erstreckende
Laschen 513d, die sich an radialen Bereichen 502a,
in Form von aus dem Deckelmaterial herausgeformten Laschen, axial
abstützen. Die
Deckellaschen 502a sind aus dem im wesentlichen axial verlaufenden
Randbereich 502b des Dekels herausgeformt, wobei es zweckmäßig ist,
wenn hierfür
die Laschen 502a zumindest teilweise durch einen Freischnitt 502c oder 502d aus
dem Deckelmaterial zunächst
herausgeformt sind. Durch zumindest teilweises Umschneiden der Laschen 502a können diese
in ihre Sollposition leichter verformt werden. Wie insbesondere
aus 21 zu entnehmen
ist, sind die Laschen 502a und die Ausleger bzw. Zungen 513d derart
aufeinander abgestimmt, daß eine
Zentrierung der Sensorfeder 513 gegenüber dem Deckel 502 erfolgen
kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
besitzen die Laschen 502a hierfür eine kleine axiale Abstufung 502e.
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Um
eine einwandfreie Positionierung der Sensorfeder 513 gegenüber dem
Gehäuse 502 während der
Herstellung der bajonettartigen Verriegelungsverbindung 514 zu
gewährleisten,
sind wenigstens drei vorzugsweise über den Umfang des Deckels 502 gleichmäßig verteilte
Laschen 502a in Bezug auf die anderen Deckelbereiche derart
abgestimmt, daß nach
einer definierten Relativverdrehung zwischen der Sensorfeder 513 und
dem Deckel 502 die entsprechenden Ausleger 513d an
einem Umfangsanschlag 502f zur Anlage kommen und somit eine
weitere Relativverdrehung zwischen Sensorfeder 513 und
Deckel 502 vermieden wird. Der Anschlag 502f ist
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel,
wie dies insbesondere aus 20a hervorgeht,
durch einen axialen Absatz des Deckels 502 gebildet. Aus 20a geht weiterhin hervor,
daß wenigstens
einzelne, vorzugsweise drei Laschen 502a eine weitere Verdrehbegrenzung 502g zwischen dem
Deckel 502 und den Zungen 513d der Sensorfeder 513 bilden.
Bei dem dargestellten Beispiel bilden die gleichen Laschen 502a die
Verdrehsicherungen 502f und 502g für beide
Drehrichtungen. Die eine Entriegelung zwischen der Sensorfeder 513 und dem
Deckel 502 vermeidenden Anschläge 502g sind durch
axiale, in radialer Richtung verlaufende Abkantungen der Zungen 502a gebildet.
Durch die Umfangsanschläge 502f und 502g ist
eine definierte Positionierung in Umfangsrichtung der Sensorfeder 513 gegenüber dem
Deckel 502 gegeben. Zur Herstellung der Verriegelungsverbindung 514 wird
die Sensorfeder 513 axial in Richtung des Deckels 502 verspannt,
so daß die
Zungen 513d axial in die Freischnitte 502c und 502d eintauchen
und axial über
die Deckelabstützungen 502a zu
liegen kommen. Danach können
der Deckel 502 und die Sensorfeder 513 relativ
zueinander verdreht werden, bis einige der Zungen 513d an
den Verdrehbegrenzungen 502f zur Anlage kommen. Daraufhin
erfolgt eine teilweise Entspannung der Sensorfeder 513,
so daß einige
der Zungen 513d, in Umfangsrichtung betrachtet, zwischen
die entsprechenden Anschläge 502f und 502g zu
liegen kommen und alle Zungen 513d an den deckelseitigen
Abstützungen 502a auflagern.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
der bajonettartigen Verriegelung 514 wird gewährleistet,
daß bei
der Montage der Reibungskupplung 1 die Zungen 513d nicht
neben den deckelseitigen Auflagen 502a zu liegen kommen.
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Bei
den bisher dargestellten Ausführungsbeispielen
ist der die eigentliche Federkraft der Sensorfeder 513 aufbringende
kreisringförmige
Grundkörper,
z.B. 513b, radial außerhalb
des Beaufschlagungsbereiches bzw. Abstützbereiches zwischen Druckplatte
und Betätigungstellerfeder
vorgesehen. Für
manche Anwendungsfälle
kann es jedoch auch zweckmäßig sein,
wenn der kreisringförmige
Grundkörper
der Sensortellerfeder radial innerhalb des Beaufschlagungsdurchmessers
zwischen Druckplatte und Betätigungstellerfeder
vorgesehen ist. Das bedeutet also für eine Ausführungsform gemäß den 1 und 2, daß der die axiale Verspannkraft
der Sensorfeder 13 aufbringende Grundkörper 13b radial innerhalb
des Beaufschlagungsbereiches 3a zwischen Betätigungstellerfeder 4 und
Druckplatte 3 vorgesehen ist.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß den 20 bis 21 sind die deckelseitigen Gegenauflauframpen 524 durch
nockenförmige
Anprägungen,
die in das Blechgehäuse 502 eingebracht
sind, gebildet. Weiterhin werden bei dieser Ausführungsform die zwischen dem
Gehäuse 502 und
dem Nachstellring 517 verspannten Schraubenfedern 526 durch
Führungsdorne 528,
die einteilig mit dem Nachstellring 517 ausgebildet sind
und sich in Umfangsrichtung erstrecken, geführt. Diese Führungsdorne 528 können, wie dies
insbesondere aus 21 hervorgeht,
in axialer Richtung einen länglichen
Querschnitt aufweisen, der an den inneren Durchmesser der Federn 526 angepaßt ist.
Die Führungen 528 erstrecken
sich zumindest über
einen Teilbereich der Längenerstreckung
der Federn 526 in diese hinein. Dadurch kann zumindest
ein Teil der Federwindungen geführt
und zumindest in radialer Richtung abgestützt werden. Weiterhin kann
ein Ausknicken bzw. ein Herausspringen der Federn 526 in
axialer Richtung vermieden werden. Durch die Dorne 548 kann
die Montage der Reibungskupplung wesentlich erleichtert werden.
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In 22 ist der Nachstellring 517 teilweise dargestellt.
Der Nachstellring 517 besitzt radial nach innen verlaufende
Anformungen 527, welche die dornartigen, in Umfangsrichtung
sich erstreckenden Führungsbereiche 528 für die Schraubenfedern 526 tragen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Federaufnahmebereiche 528 einteilig mit dem als Spritzteil
hergestellten Kunststoffring 517 ausgebildet. Die Federführungsbereiche
bzw. Federaufnahmebereiche 528 können jedoch auch durch einzelne
Bauteile oder alle gemeinsam durch ein einziges Bauteil gebildet
sein, welche bzw. welches mit dem Nachstellring 517, z.B. über eine
Schnappverriegelung, verbunden werden bzw. wird. So können alle
Führungsbereiche 528 durch
einen gegebenenfalls über
den Umfang offenen Ring gebildet sein, der mit dem Nachstellring 517 über wenigstens
drei Verbindungsstellen, vorzugsweise als Schnappverriegelung ausgebildet,
gekoppelt ist.
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Ähnlich wie
in Verbindung mit den 12 und 13 beschrieben, können sich
die Schraubenfedern 526 noch zusätzlich, z.B. aufgrund von Fliehkrafteinwirkung,
an entsprechend ausgebildeten Bereichen des Deckels 502 und/oder
des Nachstellringes 517 radial abstützen.
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Die
deckelseitigen Abstützungen
für die Schraubenfedern 526 sind
durch aus dem Deckelmaterial herausgeformte und in axialer Richtung
sich erstreckende Flügel
oder durch axiale Wandungen bildende Anprägungen 526 gebildet.
Diese Abstützbereiche 526a für die Federn 526 sind
dabei zweckmäßigerweise
derart ausgebildet, daß die
entsprechenden Enden der Federn geführt werden und somit gegen
eine unzulässige
Verlagerung in axialer und/oder radialer Richtung gesichert sind.
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Bei
der in 23 dargestellten
Ausführungsform
einer Kupplung 601 ist die Sensorfeder 613 auf der
der Druckplatte 603 abgekehrten Seite des Gehäuses 602 vorgesehen.
Durch Anordnung der Sensorfeder 613 außerhalb des Gehäuseinnenraumes, welcher
die Druckplatte 603 aufnimmt, kann die thermische Beanspruchung
der Sensorfeder 613 verringert werden, wodurch die Gefahr
eines Setzens dieser Feder 613 aufgrund einer thermischen Überbeanspruchung
vermieden wird. Auch erfolgt auf der äußeren Seite des Gehäuses 602 eine
bessere Kühlung
der Feder 613.
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Die
Abstützung
der auf der dem Deckel abgekehrten Seite der Betätigungstellerfeder 604 vorgesehenen
Schwenkauflage 611 erfolgt über Abstandsniete 615,
die sich axial durch entsprechende Ausnehmungen der Tellerfeder 604 und
des Gehäuses 602 erstrecken
und mit der Sensorfeder 613 axial verbunden sind. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Abstandsniete 615 mit der Sensorfeder 613 vernietet.
Anstelle von Abstandsnieten 615 können auch andere Mittel verwendet
werden die eine Verbindung zwischen der Abwälzauflage 611 und
der Sensorfeder 613 herstellen. So könnte z.B. die Sensorfeder 613 im
radial inneren Bereich axial sich erstreckende Laschen aufweisen,
welche die Abwälzauflage 611 mit
entsprechenden radialen Bereichen abstützen oder gar diese Abwälzauflage 611 durch
entsprechende Anformungen unmittelbar bilden.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 24 erstreckt sich die Sensorfeder 713 radial
innerhalb der Schwenklagerung 715 für die Betätigungstellerfeder 704.
Die Sensorfeder 713 ist an ihren radial inneren Bereichen
am Deckel 702 abgestützt hierfür besitzt der
Deckel 702 axial sich durch entsprechende Schlitze bzw.
Ausnehmungen der Tellerfeder 704 erstreckende Laschen 715,
welche die Sensortellerfeder 713 axial abstützen. Gemäß einer
anderen Ausführungsvariante
könnte
auch die Sensorfeder 713 an ihrem inneren Randbereich Laschen
aufweisen, die sich in axialer Richtung durch entsprechende Öffnungen
der Tellerfeder 704 axial hindurcherstrecken und deckelseitig
abstützen.
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Der
in 25 dargestellte
Nachstellring 817 kann bei einer Reibungskupplung gemäß den 20 bis 21 verwendet werden. Der Nachstellring 817 besitzt
radial innen Anformungen 827, die sich radial erstrecken.
Die Anformungen 827 besitzen radiale Ansätze 827a,
die Abstützbereiche
für die
in Umfangsrichtung zwischen Kupplungsdeckel und Verstellring 817 verspannten
Schraubenfedern 826 bilden. Zur Führung und Erleichterung der
Montage der Schraubenfedern 826 ist ein Ring 528 vorgesehen,
der am Außenumfang
unterbrochen bzw. offen ist. Der Ring 528 ist mit den radialen
Anformungen 827a verbunden. Hierfür können die Anformungen 827a in
Umfangsrichtung sich erstreckende Vertiefungen bzw. Nuten aufweisen,
die derart ausgebildet sind, daß sie in
Verbindung mit dem Ring 828 eine Schnappverbindung bilden.
Die deckelseitigen Abstützungen
für die Nachstellfedern 826 sind
durch axiale Laschen 826a des Kupplungsdeckels gebildet.
Die axialen Laschen 826a besitzen jeweils einen axialen
Einschnitt 826b zur Aufnahme des Ringes 828. Die
Einschnitte 826b sind dabei derart ausgebildet, daß der Ring 828 gegenüber den
Laschen 826a eine axiale Verlagermöglichkeit, zumindest entsprechend
dem Verschleißweg der
Reibungskupplung, besitzt. Hierfür
ist es besonders zweckmäßig, wenn
die in die radialen Anformungen 827a eingebrachten Vertiefungen
zur Aufnahme des Ringes 828 und die Ausschnitte 826b,
in axialer Richtung betrachtet, gegensinnig ausgebildet sind, oder
mit anderen Worten, daß die
Vertiefungen in den Anformungen 827a in die eine axiale
Richtung und die Ausschnitte 826b in die andere axiale
Richtung offen sind.
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Bei
der in 26 dargestellten
Ausführungsform
einer Reibungskupplung 901 findet die Abstützung der
Betätigungstellerfeder 904 in
Ausrückrichtung
in einem mittleren Bereich des Grundkörpers 904a der Tellerfeder 904 statt.
Radial außen
stützt sich
der Grundkörper 904a an
der Druckplatte 903 ab und erstreckt sich radial nach innen
hin über
die Schwenklagerung 905 hinaus. Das bedeutet, daß die Schwenklagerung 905 vom
Innenrand des Grundkörpers 904a der
Tellerfeder 905 bzw. den Schlitzenden, welche die Zungen
der Tellerfeder 904 bilden, im Vergleich zu den bisher
bekannten Tellerfederkupplungen, verhältnismäßig weit entfernt ist. Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
liegt das radiale Breitenverhältnis
der radial innerhalb der Schwenklagerung 905 vorgesehenen
Grundkörperbereiche
zu den radial außerhalb
der Schwenklagerung 905 vorhandenen Grundkörperbereiche
in der Größenordnung
von 1 : 2. Zweckmäßig ist
es, wenn dieses Verhältnis
zwischen 1 : 6 und 1 : 2 liegt. Durch eine derartige Abstützung der
Betätigungstellerfeder 904 kann eine Beschädigung bzw.
eine Überbeanspruchung
des Tellerfedergrundkörpers 904a im
Bereich der Schwenklagerung 905 vermieden werden.
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In 26 ist weiterhin strichliert
eine axiale Anformung 903a, welche an der Druckplatte 903 vorgesehen
ist, angedeutet. Über
derartige an der Druckplatte 903, insbesondere im Bereich
der Auflagenocken 903b, vorgesehene Anformungen 903a kann
die Betätigungstellerfeder 904 gegenüber der Kupplung 901 zentriert
werden. Es kann also die Betätigungstellerfeder 904 über eine
Außendurchmesserzentrierung
in radialer Richtung gegenüber dem
Deckel 902 gehaltert werden, so daß die in 26 ebenfalls dargestellten Zentrierniete
bzw. Bolzen 915 entfallen können. Obwohl nicht dargestellt,
kann die Außendurchmesserzentrierung
auch über
aus dem Material des Deckels 902 herausgeformte Laschen
oder Anprägungen
erfolgen.
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Bei
der Reibungskupplung 901 ist die Sensorfeder 913 derart
ausgebildet, daß der
die Kraft aufbringende Grundkörper 913a radial
innerhalb der Nocken 903b vorgesehen ist. Zur Abstützung der
Betätigungstellerfeder 904 einerseits
und zur eigenen Abstützung
am Deckel 902 andererseits besitzt die Sensorfeder 913 radiale
Ausleger bzw. Zungen, die sich einerseits vom Grundkörper 913a radial
nach innen hin erstrecken und andererseits vom Grundkörper 913a ausgehend
radial nach außen
hin erstrecken.
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Bei
der in 27 dargestellten
Ausführungsvariante
einer Reibungskupplung 1001 ist die der Ausrückkraft
der Reibungskupplung bzw. der Verschwenkkraft der Betätigungstellerfeder 1004 entgegengerichtete
Kraft durch eine Sensorfeder 1013 aufgebracht, welche zwischen
dem Gehäuse 1002 und der
Druckplatte 1003 axial verspannt ist. Bei einer derartigen
Ausführungsform
wird die Betätigungstellerfeder 104 im
Schwenk- bzw. Kippbereich 1005 nicht
durch eine Schwenklagerung in Ausrückrichtung abgestützt. Die
Anlage der Tellerfeder 1004 an der deckelseitigen Schwenkauflage
bzw. Abstützauflage 1012 wird
durch die Vorspannkraft der Sensorfeder 1013 gewährleistet.
Diese Sensorfeder ist derart ausgelegt, daß während des Ausrückvorganges der
Reibungskupplung 1001. die von dieser Sensorfeder 1013 aufgebrachte
Axialkraft auf die Tellerfeder 1004 größer ist bzw. wird als die Ausrückkraft
der Reibungskupplung 1001. Es muß dabei gewährleistet sein, daß, wenn
kein Verschleiß an
den Reibbelägen
vorhanden ist, die Tellerfeder 1004 stets an der deckelseitigen
Abstützung
bzw. den Verschwenkauflagen 1012 in Anlage bleibt. Hierfür muß, in ähnlicher Weise,
wie dies im Zusammenhang mit den bisherigen Ausführungsformen beschrieben wurde,
eine Abstimmung zwischen den einzelnen in axialer Richtung wirksamen
und sich überlagernden
Kräften
erfolgen. Diese Kräfte,
welche durch die Sensorfeder 1013, durch die Belagfederung
durch die zwischen der Druckplatte 1003 und dem Gehäuse 1002 eventuell
vorgesehenen Blattfederelemente, durch die Betätigungstellerfeder 1004,
durch die Ausrückkraft für die Reibungskupplung 1001 und
durch die auf den Nachstellring 1017 einwirkenden Nachstellfederelemente
erzeugt werden, müssen
entsprechend aufeinander abgestimmt werden.
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Die
in den 28 und 29 dargestellte Reibungskupplung 1101 besitzt
ein Gehäuse 1102 und eine
mit diesem drehfest verbundene, jedoch axial begrenzt verlagerbare
Druckscheibe 1103. Axial zwischen der Druckscheibe 1103 und
dem Deckel 1102 ist eine Anpreßtellerfeder 1104 verspannt,
die um eine vom Gehäuse 1102 getragene
ringartige Schwenklagerung 1105 verschwenkbar ist und die Druckscheibe 1103 in
Richtung einer mit dem Gehäuse 1102 fest
verbundenen Gegendruckplatte 1106, wie zum Beispiel einem
Schwungrad, beaufschlagt, wodurch die Reibbeläge 1107 der Kupplungsscheibe 1108 zwischen
den Reibflächen
der Druckscheibe 1103 und der Gegendruckplatte 1106 eingespannt werden.
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Die
Druckscheibe 1103 ist mit dem Gehäuse 1102 über in Umfangsrichtung
bzw. tangential gerichtete Anlenkmittel in Form von Blattfedern 1109 drehfest
verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die
Kupplungsscheibe 1108 sogenannte Belagfedersegmente 1110,
die einen progressiven Drehmomentaufbau beim Einrücken der
Reibungskupplung gewährleisten,
indem sie über
eine begrenzte axiale Verlagerung der beiden Reibbeläge 1107 in
Richtung aufeinander zu einen progressiven Anstieg der auf die Reibbeläge 1107 einwirkenden Axialkräfte ermöglichen.
Es könnte
jedoch auch eine Kupplungsscheibe verwendet werden, bei der die Reibbeläge 1107 axial
praktisch starr auf wenigstens eine Träger scheibe aufgebracht wären und
ein Ersatz an anderer Stelle für
die Belagfedersegmente 1110 vorgesehen werden, z. B. zwischen
Tellerfeder 1104 und Druckscheibe 1103.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt
die Tellerfeder 1104 einen die Anpreßkraft aufbringenden ringförmigen Grundkörper 1104a,
von dem radial nach innen hin verlaufende Betätigungszungen 1104b ausgehen.
Die Tellerfeder 1104 ist dabei derart eingebaut, daß sie mit
radial weiter außen liegenden
Bereichen die Druckscheibe 1103 beaufschlagen und mit radial
weiter innen liegenden Bereichen um die Schwenklagerung 1105 kippbar
ist. Die Schwenklagerung 1105 umfaßt zwei Schwenkauflagen 1111, 1112,
die hier durch Drahtringe gebildet sind und zwischen denen die Tellerfeder
axial gehaltert bzw. eingespannt ist. Zur Drehsicherung der Betätigungstellerfeder 1104 und
zur Zentrierung sowie Halterung der Drahtringe 1111, 1112 gegenüber dem Gehäuse 1102 sind
Haltemittel in Form von Nietelementen 1115 am Deckel befestigt,
die sich jeweils mit einem axial sich erstreckenden Schaft 1115a durch einen
zwischen benachbarten Tellerfederzungen 1104b vorgesehenen
Ausschnitt erstrecken.
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Die
Kupplung 1101 besitzt eine den axialen Verschleiß an den
Reibflächen
der Druckscheibe 1103 und der Gegendruckplatte 1106 sowie
der Reibbeläge 1107 kompensierende
Nachstellvorkehrung, die aus einer zwischen Anpreßtellerfeder 1104 und Druckscheibe 1103 vorgesehenen
Verschleißkompensationseinrichtung 1116 sowie
aus den Ausrückweg
der Druck scheibe 1103 limitierenden Begrenzungsmitteln 1117,
die als Wegsensor ausgebildet sind, besteht.
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Die
als Verschleißfühler wirksamen
Begrenzungsmittel 1117 besitzen jeweils eine Buchse 1118, die
in einer Bohrung 1120 der Druckscheibe 1103 drehfest
aufgenommen ist. Die Buchse 1118 bildet einen Schlitz 1121,
durch den sich axial zwei Blattfederelemente 1122 erstrecken.
Die Blattfederelemente 1122 stützen sich aneinander ab, wobei
wenigstens ein Blattfederelemente gewölbt ist, vorzugsweise beide
Blattfederelemente gegensinnig gewölbt sind. Die Blattfederelemente 1122 sind
in der Buchse mit einer definierten Vorspannung aufgenommen und sind
somit entgegen eines vorbestimmten Reibwiderstandes gegenüber der
Buchse 1118 in axialer Richtung der Kupplung 1101 verlagerbar.
Die axiale Länge
der Blattfederelemente 1122 ist derart gewählt, daß bei eingerückter Reibungskupplung 1101 diese Blattfederelemente
gegenüber
einem axial festen Kupplungsbauteil – bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
gegenüber
dem äußeren Randbereich 1123 des
Gehäuses 1102 – ein definiertes
Spiel 1124 aufweisen, das dem vorbestimmten Ausrückweg der Druckscheibe 1103 entspricht.
Bei eingerückter
Reibungskupplung kommen die Blattfederelemente 1122 mit
ihrem dem Gehäuse 1102 abgewandten Ende 1122a an
der Gegendruckplatte 1106 zur Anlage, wodurch gewährleistet
wird, daß bei
Verschleiß der
Reibbeläge 1107 die
Druckscheibe 1103 entsprechend diesem Belagverschleiß gegenüber den
Blattfederelementen 1122 axial verlagert wird, und zwar entgegen
der Wirkung des Reibschlusses zwischen den Blattfederelementen 1122 und
der Buchse 1118, die vorzugsweise aus Kunststoff oder aus
einem Reibwerkstoff besteht.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Bohrung 1120, in welche die Buchse 1118 durch
Einpressen sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung festgelegt
ist, in einem Druckplattennocken 1125 vorgesehen, der sich
radial nach außen erstreckt
und an dem jeweils ein Blattfederelement 1109 über eine
Nietverbindung 1109a angelenkt ist. Ein Verschieben der
Buchse 1118 in Richtung der Gegendruckplatte 1106 kann
auch dadurch vermieden werden, daß die Buchse 1118 an
ihrem dem Gehäuse 1102 zugewandten
Ende einen Bund 1118a besitzt, über den sie sich an der Druckscheibe 1103 abstützen kann.
Ein Auswandern der Buchse 1118 aus der Bohrung 1120 in
Richtung des Gehäuses bzw.
Kupplungsdeckels 1102 kann dadurch vermieden werden, daß, wie dies
in 28 strichpunktiert angedeutet
ist, die Blattfedern 1109 die Buchse 1118 teilweise
radial übergreift
und gegebenenfalls zusätzlich
fest in die Bohrung 1120 axial verspannt. Ein Verdrehen
der Buchse kann weiterhin dadurch verhindert werden, daß die Buchse
eine Profilierung, insbesondere einen Absatz aufweist, der die die
Buchse übergreifenden
Bereiche 1119 der Blattfedern 1109 aufnimmt.
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Die
Verschleißkompensationseinrichtung 1116 besitzt
ein von der Tellerfeder 1104 beaufschlagtes Kompensationsbauteil
in Form eines im Querschnitt U-förmigen
Blechringes 1126, der in 32 in
Draufsicht dargestellt ist. Das Kompensationsbauteil 1126 besitzt
auf der der Tellerfeder 1104 zugewandten Seite des Bodens 1127 wenigstens
einen ringförmigen
axialen Vorsprung 1128 oder mehrere Vorsprünge 1128,
die über
den Umfang vorzugsweise gleichmäßig verteilt
sind und durch in das Blechmaterial eingeprägte Sicken gebildet sind. Segmentartige
Vorsprünge 1128 gewährleisten,
daß im Bereich
zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Vorsprüngen 1128 radiale
Durchlässe
zwischen dem Tellerfedergrundkörper 1104a und
dem Kompensationsring 1126 gebildet sind, die einen Luftdurchlaß zur Kühlung ermöglichen.
Wie insbesondere aus 29 ersichtlich
ist, ist der Kompensationsring 1126 gegenüber der
Druckscheibe 1103 zentriert. Hierfür besitzt die Druckscheibe 1103 wenigstens
eine Abstufung 1129, die die radial innere, sich axial
erstreckende Wandung 1130 des Kompensationsringes 1126 zentrisch
zur Druckscheibe 1103 positioniert. Die Abstufung 1129 kann
durch eine sich über
den Umfang erstreckende geschlossene Fläche gebildet sein, oder aber
auch durch über
den Umfang im Abstand voneinander vorgesehene segmentförmige Flächen. Der
Kompensationsring 1126 besitzt weiterhin eine radial äußere sich
axial erstreckende Wandung 1131, die gemeinsam mit der
inneren Wandung 1130 und dem Boden 1127 einen
ringförmigen
Freiraum 1126a bildet. Radial außen besitzt der Kompensationsring 1126 radiale
Ausleger bzw. Nocken 1132, die Anschläge bilden, welche mit Gegenanschlägen 1133 der
axial verlagerbaren Bauteile in Form von Blattfederelementen 1122 der
Verschleißfühler 1117 zusam menwirken.
Die Gegenanschläge 1133 sind durch
an die Blattfederelemente 1122 angeformte Nasen gebildet,
die radial nach innen weisen und die Ausleger 1132 übergreifen.
Dadurch wird die axiale Verlagerung des Kompensationsringes 1126 in
Richtung von der Druckscheibe 1103 weg, also in Richtung
des Gehäuses,
durch die Gegenanschläge 1133 begrenzt.
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Zwischen
dem Kompensationsring 1126 und der Druckscheibe 1103 ist
eine Ausgleichseinrichtung 1134 vorgesehen, die beim Ausrücken der
Reibungskupplung 1101 und Vorhandensein von Belagverschleiß eine selbsttätige Nachstellung
des Kompensationsringes 1126 ermöglicht und beim Einrücken der
Kupplung selbsthemmend, also blockierend, wirkt, wodurch gewährleistet
wird, daß während der
Einrückphase
der Reibungskupplung 1101 der Kombinationsring 1126 eine
definierte axiale Lage gegenüber
der Druckscheibe 1103 beibehält. Diese definierte Lage kann
nur während
eines Ausrückvorganges
und entsprechend dem auftretenden Belagverschleiß sich verändern.
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Die
Nachstelleinrichtung 1134 umfaßt mehrere, vorzugsweise über den
Umfang gleichmäßig verteilte
Paare von Keilen 1135, 1136, die in dem ringförmigen Freiraum 1126a des
Blechringes 1126 aufgenommen sind. Die sich an einer ringförmigen Fläche 1137 der
Druckscheibe 1103 abstützende Keile 1136 sind
mit dem Blechring 1126 drehfest, jedoch axial verlagerbar
verbunden. Hierfür
besitzt der Blechring 1126 im Bereich seiner axial sich
erstreckenden Wandungen 1130, 1131 Anformungen
in Form von Sicken 1138, 1139, die im Bereich
des Freiraumes 1126a Vorsprünge bilden, welche in entsprechend
angepaßte
Vertiefungen bzw. Nuten 1140, 1141 der Keile 1136 eingreifen.
Die Nuten 1140, 1141 bzw. die Anformungen 1138, 1139 verlaufen
in axialer Richtung der Kupplung 1101. Wie auch aus 30 ersichtlich ist, sind
die Keile 1135 im wesentlichen axial zwischen dem Boden 1127 des
Blechringes 1126 und den Keilen 1136 aufgenommen.
Die Keile 1135 und 1136 bilden in Umfangsrichtung
sich erstreckende und axial ansteigende Auflauframpen 1142, 1143, über die
die einem Paar zugeordneten Keile 1135, 1136 sich
gegeneinander abstützen.
Die Keile 1135 stützen
sich andererseits am Boden 1127 des Ringes 1126 ab
und sind gegenüber
diesem Ring 1126 in Umfangsrichtung verlagerbar. Die Auflauframpen 1142, 1143 sind
gegeneinander verspannt. Hierfür
sind Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern 1144 in
dem Ringraum 1126a aufgenommen, welche sich mit einem Ende
an einem mit dem Ring 1126 drehfesten Keil 1136 und
mit ihrem anderen Ende an einem in Umfangsrichtung verlagerbaren Keil 1135 abstützen. Zur
Halterung der Kraftspeicher 1144 besitzen die Keile 1135, 1136 an
ihren den entsprechenden Kraftspeichern zugewandten Enden Vorsprünge 1145, 1146,
welche in die Federwindungen eingreifen und somit die Federenden
halten. Die Federn 1144 werden weiterhin durch die Wandbereiche 1130, 1131 und
den Boden 1127 des Ringes 1126 geführt.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Ausgleichsring 1126 gegenüber der Druckscheibe 1103 gegen
Verdrehung gesichert. Hierfür sind,
wie aus 31 ersichtlich
ist, an der Druckscheibe 1103 axiale Vorsprünge in Form
von Stiften 1147 vorgesehen, die sich axial durch Ausnehmungen 1148,
die im Bereich der Ausleger 1132 vorgesehen sind, erstrecken.
Durch diese Verdrehsicherung wird gewährleistet, daß während des
Betriebes der Reibungskupplung die Anschlagbereiche der Laschen 1132 stets
unterhalb der Begrenzungsnasen 1133 der Blattfederelemente 1122 positioniert
bleiben.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Keile 1135, 1136 aus einem hitzebeständigen Kunststoff,
wie zum Beispiel aus einem Duroplast oder Thermoplast, hergestellt,
der zusätzlich noch
faserverstärkt
sein kann. Dadurch lassen sich die als Nachstellelemente wirkende
Keile 1135, 1136 in einfacher Weise als Spritzteile
herstellen. Vorteilhaft kann es jedoch auch sein, wenn wenigstens
einer der Keile 1135, 1136 eines Paares aus Reibmaterial,
wie zum Beispiel Belagmaterial, hergestellt ist. Die Keile bzw.
Nachstellelemente 1135, 1136 können jedoch auch als Blechformteil
oder als Sinterteil hergestellt sein. Der Steigungswinkel sowie
die Erstreckung und der Auflauframpen 1142, 1143 sind
derart ausgelegt, daß über die
gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung 1101 eine Nachstellung
des an den Reibflächen
der Druckscheibe 1103 und der Gegendruckplatte 1106 sowie
den Reibbelägen 1107 auftretenden Verschleißes gewährleistet
ist. Der Keilwinkel 1149 bzw. der Steigungswinkel 1149 der
Auflauframpen 1142, 1143 gegenüber einer zur Rotationsachse
der Reibungskupplung senkrechten Ebene ist derart gewählt, daß die beim
Aufeinanderpressen der Auflauframpen 1142, 1143 entstehende
Rei-bung ein Verrutschen zwischen diesen Rampen verhindert. Je nach
Werkstoffpaarung im Bereich der Auflauframpen 1142, 1143 kann
der Winkel 1149 im Bereich zwischen 5 und 20 Grad, vorzugsweise
in der Größenordnung
von 10 Grad liegen. Die in Umfangsrichtung verlagerbaren Keile 1135 sind
derart angeordnet, daß diese
mit ihrer Keilspitze in Drehrichtung 1150 zeigen.
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Die
Verspannung durch die Kraftspeicher 1144 der Auflauframpen 1142, 1143 sowie
der Steigungswinkel 1149 sind derart ausgelegt, daß die auf den
Nachstellring 1126 einwirkende resultierende Axialkraft
kleiner ist als die erforderliche Verschiebekraft der Verschleißfühler 1122 der
Begrenzungsmittel 1117.
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Weiterhin
muß bei
der Auslegung der Tellerfeder 1104 berücksichtigt werden, daß die von
dieser aufzubringende Anpreß-kraft
für die
Druckscheibe 1103 um die erforderliche Verschiebekraft
für die
Verschleißfühler 1122 und
um die Ver-spannkraft der zwischen Deckel 1102 und Druckscheibe 1103 verspannten
Blattfedern 1109 erhöht
werden muß.
Weiterhin müssen
die einzelnen Bauteile derart ausgelegt sein, daß der Auflageverschleiß zwischen
Tellerfeder 1104 und Auflagering 1126 sowie der
Anlageverschleiß zwischen
den Verschleißfühlern 1122 und der
Gegendruckplatte 1106 bzw. zwischen den Verschleißfühlern und
dem Gehäuse 1102 im
Verhältnis zum
Verschleiß an
den Belägen 1107 gering
bleiben.
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Um
eine ungewollte Verstellung zwischen den Auflauframpen 1142, 1143 bzw.
den Nachstellelementen 1135, 1136 in 30 zu vermeiden, können im
Bereich wenigstens einer der Auflauframpen 1142, 1143 kleine
Vorsprünge
vorgesehen sein, die sich an der anderen Rampe verhaken. Die Vorsprünge können dabei
derart ausgelegt sein, daß eine Nachstellung
zum Verschleißausgleich
ermöglicht ist,
ein Abrutschen der Rampen relativ zueinander jedoch verhindert wird.
Besonders zweckmäßig kann es
auch sein, wenn beide Auflauframpen 1142, 1143 Vorsprünge aufweisen,
die ineinander greifen. Diese Vorsprünge können beispielsweise durch eine
sehr geringe Höhe
aufweisende sägezahnähnliche
Profilierung gebildet sein, die eine Relativverschiebung der Rampen 1142, 1143 nur
in Verschleißnachstellring
ermöglicht.
Eine derartige Profilierung ist in 3 über einen
Teilbereich der Erstreckung der Rampen 1142, 1143 schematisch
dargestellt und mit 1143a gekennzeichnet. Bei Anwendungsfällen, bei denen
lediglich eine der Auflauframpen 1142, 1143 Vorsprünge aufweist,
können
diese derart ausgebildet sein, daß sie eine höhere Härte aufweisen
als das die andere Auflauframpe bildende Material, so daß zumindest
ein geringes Eindringen bzw. Festkrallen der Vorsprünge an der
diese abstützenden
Auflauframpe erfolgen kann.
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Um
zu verhindern, daß die
gewölbten
bzw. gewellten Blattfedern 1122 infolge der bei einem Einkuppelvorgang
an der Druckscheibe 1103 entstehenden sehr hohen Temperaturen
ihre Verspannkraft verlieren, sind die Buchsen 1118 vorzugsweise
aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit und hohem Reibwert
hergestellt. Die Keile 1135, 1136 können aus
dem gleichen Werkstoff gefertigt sein.
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Um
eine bessere Kühlung
der Kupplung, insbesondere der Druckscheibe 1103, zu ermöglichen, können in
der Druckscheibe 1103 radial verlaufende und über den
Umfang verteilte Nuten, von denen in 29 eine
strichliert dargestellt und mit 1151 gekennzeichnet ist,
vorgesehen sein. Diese radialen Nuten 1151 sind, in Umfangsrichtung
betrachtet, zwischen jeweils zwei benachbarten Keilpaaren vorgesehen
und erstrecken sich zwischen dem Ring 1126 und der Druckscheibe 1103.
Es könnte
auch im Bereich der Federn 1144 der Ring 1126 von
dem Boden 1127 ausgehende axiale Ausschnitte aufweisen,
wodurch zwischen der Tellerfeder 1104 und dem Ring 1126 radiale
Durchlässe
gebildet wären.
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Zur
Erhöhung
der Verschleißfestigkeit
an den verschiedenen Auflagestellen können die entsprechenden Bereiche
mit einer verschleißfesten Schicht
versehen werden, wie zum Beispiel Hartverchromung, Molybdänbeschichtung
oder aber es können
im Bereich der Kontaktstellen besondere verschleißfeste Bauteile
vorgesehen werden. So können
zum Beispiel an den Verschleißfühlern 1122 Kunststoffschuhe
im Anlagebereich zur Gegendruckplatte 1106 und zum Gehäuse 1102 vorgesehen
werden.
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Die
das Drehmoment auf die Druckscheibe 1103 übertragenden
Blattfedern 1109 sind zwischen der Druckscheibe 1103 und
dem Gehäuse 1102 derart
vorgespannt, daß sie
beim Ausrücken
der Reibungskupplung 1101 die Druckscheibe 1103 in
Richtung des Gehäuses 1102 verlagern.
Dadurch wird gewährleistet,
daß praktisch über die
gesamte Ausrückphase
bzw. bis zum Wirksamwerden der Begrenzungsmittel 1117 der
Ring 1126 an der Tellerfeder 1104 in Anlage bleibt.
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Der
Ausrückweg
der Kupplung im Bereich der Zungenspitzen 1104c wird vorzugsweise
derart gewählt,
daß bei
ausgerückter
Kupplung der Außenrand
der Tellerfeder 1104 um einen geringen Betrag von dem Ring 1126 abhebt.
Dies bedeutet also, daß beim
Ausrüken
der Reibungskupplung 1101 der Tellerfederweg im Durchmesserbereich
der Druckscheibenbeaufschlagung durch die Tellerfeder 1104 größer ist
als der durch die Wegbegrenzungsmittel 1122 festgelegte
Abhubweg 1124 der Druckscheibe 1103.
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Die
in 29 dargestellte
Relativposition der einzelnen Bauteile entspricht dem Neuzustand
der Reibungskupplung. Bei axialem Verschleiß, insbesondere der Reibbeläge 1107,
verlagert sich die Position der Druckscheibe 1103 in Richtung
der Gegendruckplatte 1106, wodurch zunächst eine Ver änderung
der Konizität
und somit auch der von der Tellerfeder im eingerückten Zustand der Reibungskupplung 1101 aufgebrachten
Anpreßkraft
entsteht, und zwar vorzugsweise im Sinne einer Zunahme. Diese Veränderung
bewirkt, daß die
Druckscheibe 1103 ihre axiale Position gegenüber den
sich an der Gegendruckplatte 1106 axial abstützenden
Verschleißfühlern 1122 ändert. Infolge
der auf den Ring 1126 einwirkenden Tellerfederkraft folgt
dieser Ring 1126 der durch Belagverschleiß verursachten
Axialverschiebung der Gegendruckplatte 1103, wodurch die Anschlagbereiche 1132 des
Ringes 1126 axial von den als Gegenanschlag dienenden Bereichen
in Form von Nasen 1133 der Verschleißfühler 1122 abheben,
und zwar um einen Betrag, der im wesentlichen dem Belagverschleiß entspricht.
Der Ausgleichsring 1126 behält seine axiale Lage während eines
Einkuppelvorganges gegenüber
der Druckscheibe 1103 bei, weil er durch die Tellerfeder 1104 in
Richtung der Druckscheibe 1103 beaufschlagt wird und die
Verschleißkompensationseinrichtung 1134 während des
Einkuppelvorganges selbsthemmend ist, also als axiale Sperre wirkt.
Beim Ausrücken
der Reibungskupplung 1101 wird die Druckscheibe durch die
Blattfedern 1109 in Richtung des Gehäuses 1102 beaufschlagt
und solange verlagert, bis die Verschleißfühler 1122 am Gehäuse 1102 bzw.
an den Gehäuseanschlagbereichen 1123 zur
Anlage kommen. Bis zu diesem Ausrückweg, die dem Abhubweg der
Druckscheibe 1103 entspricht, bleibt die axiale Position
des Ringes 1126 gegenüber
der Druckscheibe 1103 erhalten. Bei Fortsetzung des Ausrückvorganges
bleibt die Druckscheibe 1103 axial stehen, wohingegen der
Ring 1126 axial der Ausrückbewegung der Tellerfeder
im Bereich des Beaufschlagungsdurchmessers folgt, und zwar solange,
bis die Anschlagbereiche 1132 des Ringes 1126 an
den Gegenanschlagbereichen 1133 der Verschleißfühler 1122 wieder
zur Anlage kommen. Die axiale Verlagerung des Ausgleichsringes 1126 wird
durch die Keile 1135 bewirkt, die durch die Federn 1144 beaufschlagt sind.
Diese Keile 1135 werden solange gegenüber den Keilen 1136 in
Umfangsrichtung verlagert, bis der Ring 1126 gegen die
Gegenanschläge 1133 der Verschleißfühler 1122 verspannt
ist. Der Abhub der Druckscheibe 1103 wird bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel über die
Blattfedern 1109 gewährleistet,
die derart zwischen Gehäuse 1102 und
Druckscheibe 1103 eingebaut sind, daß diese eine axiale Vorspannung
aufweisen, welche die Druckscheibe 1103 in Richtung des
Gehäuses 1102 drängt. Wird die
Tellerfeder 1104 weiterhin in Ausrückrichtung verschwenkt, so
hebt diese mit ihrem radial äußeren Bereich
vom Nachstellring 1126 ab, da letzterer, wie bereits beschrieben,
durch die Verschleißfühler 1122 gegenüber der
Druckscheibe 1103 axial zurückgehalten wird. Ein derartiger,
zumindest geringfügiger Abhub
der Tellerfeder 1104 gegenüber dem Nachstellring 1126 während eines
Ausrückvorganges
ist für
die Funktion des Nachstellsystems 1117 + 1134 besonders
vorteilhaft.
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Die
erfindungsgemäße Nachstellvorkehrung 1117 + 1134 gewährleistet,
daß die
Nachstellung am Auflagering 1126 durch die Nachstellkeile 1135, 1136 immer
entsprechend dem Belag verschleißbetrag
erfolgt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Nachstellring 1126 zwischen
den Nachstellmitteln in Form von Keilen 1135, 1136 und
den Verschleißfühlern 1122 axial
eingespannt ist, wodurch verhindert wird, daß das Kompensationsbauteil
in Form des Ringes 1126 um einen größeren Betrag als der entsprechende
Belagverschleiß nachgestellt
wird. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Auslegung der Nachstellvorkehrung
gewährleistet,
daß auch
bei Überweg im
Bereich der Ausrückmittel,
wie den Tellerfederzungen 1104b, oder bei Axialschwingungen
der Druckplatte keine Verstellung der Nachstellvorkehrung 1117 + 1134 erfolgen
kann, da die Verschleißfühler 1121 auch
bei einem harten Aufschlag am Gehäuse 1102 gegenüber der
Druckscheibe 1103 durch die selbstsperrende Verschleißkompensationseinrichtung 1134 axial
abgestützt
wird, und zwar über
die Gegenanschläge 1132.
Es können
also im ausgekuppelten Zustand der Reibungskupplung auf die Verschleißfühler 1122 axiale
Kräfte
in Richtung der Gegendruckplatte 1106 einwirken, die größer sind
als die kraftschlüssige
Verbindung zwischen den Verschleißfühlern 1122 und der
Druckscheibe 1103, ohne daß die Verschleißfühler gegenüber dieser Druckscheibe 1103 axial
verlagert werden.
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Mit
der erfindungsgemäßen Nachstellvorkehrung
wird gewährleistet,
daß über die
gesamte Lebensdauer der Kupplung die Tellerfeder praktisch über den
gleichen Kennlinienbereich arbeitet und im eingerückten Zustand
der Reibungskupplung 1101 eine praktisch konstant bleibende
Verspannlage auf weist und somit auch eine praktisch gleichbleibende Anpreßkraft auf
die Druckscheibe 1103 aufbringt. Dadurch wird es möglich, eine
Tellerfeder mit einer degressiven Kraftkennlinie über den
Ausrückweg
einzusetzen, und zwar vorzugsweise in Kombination mit einer Kupplungsscheibe,
deren Beläge 1107 über Federsegmente 1110 gegeneinander
abgefedert sind, wodurch die effektiv aufzubringende Ausrückkraft
auf ein verhältnismäßig niedriges
Niveau gebracht werden kann und über
die Lebensdauer der Kupplung, sofern sich die Belagfederkennlinie über die
Lebensdauer der Kupplung nicht wesentlich verändert, praktisch konstant gehalten
werden kann. Beim Ausrücken
einer solchen Kupplung wird die Tellerfeder 1104 um ihre
Deckellagerung 1105 verschwenkt, wobei über einen vorbestimmten Teilbereich
des axialen Ausrückweges
der Druckscheibe 1103 die Federsegmente 1110 sich
entspannen und somit die von den Federsegmenten 1110 aufgebrachte
Axialkraft den Ausrückvorgang
der Reibungskupplung 1101 unterstützt. Das bedeutet also, daß eine geringere
maximale Ausrückkraft
aufgebracht werden muß als
diejenige, welche in der eingerückten
Lage der Kupplung 1101 theoretisch resultiert aus der Einbaulage
der Tellerfeder 1104 und der Blattfedern 1109.
Sobald der Feder- bzw. Entspannungsbereich der Segmente 1110 überschritten
wird, werden die Reibbeläge 1107 freigegeben,
wobei aufgrund des degressiven Kennlinienbereiches, in dem die Tellerfeder 1104 arbeitet,
die dann noch aufzubringende Ausrückkraft bereits erheblich verringert ist
gegenüber
der, welche dem Einbaupunkt bzw. der Einbaulage gemäß 29 entsprechen würde. Bei Fortsetzung
des Ausrückvorganges
nimmt die Ausrückkraft
weiterhin ab, und zwar zumindest so lange, bis das Minimum bzw.
der Talpunkt der vorzugsweise sinusartigen Kennlinie der Tellerfeder 1104 erreicht ist.
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Die
in den 28 und 29 dargestellte Nachstellvorkehrung 1117 + 1134 kann
in vorteilhafter Weise derart ausgelegt werden, daß bei rotierender Reibungskupplung 1101 die
einzelnen Federwindungen der Nachstellfedern 1144 sich
an der Außenwandung 1131 des
Nachstellringes 1126 abstützen und die von den Federn 1144 in
Umfangsrichtung aufgebrachten Verstellkräfte infolge der zwischen den
Federwindungen und dem Nachstellring 1126 erzeugten Reibwiderstände verringert
oder gar vollständig aufgehoben
werden. Die Federn 1144 können sich also bei Rotation
der Reibungskupplung 1101 infolge der die Federwirkung
unterdrückenden
Reibkräfte praktisch
starr verhalten. Weiterhin können
die Nachstellkeile 1135 aufgrund der auf sie einwirkenden Fliehkräfte sich
ebenfalls an der Wandung 1131 des Nachstellringes 1126 radial
abstützen
und durch die zwischen den Keilen 1135 und dem Nachstellring 1126 erzeugten
Reibkräfte
gegen Verdrehung gesichert werden. Dadurch kann erzielt werden,
daß wenigstens
bei Drehzahlbereichen oberhalb der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine
die Verschleißkompensationseinrichtung 1134 nicht
durch die Federn 1144 verdreht werden. Es kann also die
Reibungskupplung 1101 derart ausgelegt werden, daß ein Ausgleich
des Reibbelagverschleißes
nur bei Betätigung
der Reibungskupplung 1101 bei Leerlaufdrehzahl bzw. zumindest
annähernd
bei Leerlaufdrehzahl stattfindet. Die Blockierung des Nachstellringes 1126 kann
durch entsprechende Auslegung der Verschleißkompensationseinrichtung 1134 jedoch
auch derart erfolgen, daß nur
bei Stillstehen der Brennkraftmaschine, also bei sich nicht drehender Reibungskupplung 1101 oder
aber bei sehr geringen Drehzahlen eine Nachstellung des Belagverschleißes stattfinden
kann.
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Die
Werkstoffpaarung zwischen den die Nachstellrampen bildenden Bauteilen 1135, 1136 sowie
der Werkstoff, der mit diesen Bauteilen zusammenwirkenden Bauteile
ist vorzugsweise derart gewählt,
daß über die
Betriebsdauer der Reibungskupplung keine, eine Nachstellung verhindernde, Haftung
zwischen den Rampen und den mit diesen zusammenwirkenden Bauteilen
auftreten kann. Um eine solche Haftung zu vermeiden, kann wenigstens eines
dieser Bauteile mit einer Beschichtung zumindest im Bereich der
Rampen oder Abstützflächen versehen
sein.
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Um
eine Haftverbindung zwischen Auflauframpen und Gegenauflauframpen
zu vermeiden, kann auch zumindest eine Vorkehrung vorgesehen werden,
die beim Ausrücken
der Reibungskupplung bzw. bei Verschleißnachstellung eine Axialkraft
auf das bzw. die Nachstellelemente ausübt, die ein Trennen bzw. Losreißen der
Rampen bewirkt.
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Im
Neuzustand der Reibungskupplung 1101, also in dem Zu stand,
den die Kupplung aufweist, bevor sie unter Zwischenlegung der Kupplungsscheibe 1108 an
der Gegendruckplatte 1106 befestigt wird, befinden sich
die Keile 1135 gegenüber
der in 30 gezeigten
Stellung in einer weiter zurückgezogenen Lage
gegenüber
den Keilen 1136, so daß der
Nachstellring 1126 seine in Richtung der Druckscheibe 1103 am
weitesten zurückgezogene
Lage besitzt und somit die Einheit Druckscheibe 1103/Nachstellring 1126 den
geringsten axialen Bauraum benötigen.
Um die Keile 1135 vor der Montage der Reibungskupplung 1101 in
ihrer zurückgezogenen
Lage zu halten, besitzen die Keile 1135 Angriffsbereiche
in Form von Ausnehmungen 1152 für ein Verdreh- bzw. Rückhaltemittel.
Derartige Rückhaltemittel
können
bei der Herstellung bzw. beim Zusammenbau der Reibungskupplung 1101 vorgesehen
werden und nach der Montage der Reibungskupplung 1101 auf
das Schwungrad 1106 entfernt werden, wodurch die Nachstelleinrichtung 1134 aktiviert
wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind, wie dies aus den 30 und 32 hervorgeht, im Nachstellring 1126 in
Umfangsrichtung verlaufende längliche
Schlitze 1153 vorgesehen, durch welche die Angriffsbereiche der
Rückhaltemittel
bzw. des Verdrehwerkzeuges zum Eingriff in die Vertiefungen 1152 hindurchgeführt werden
können.
Die in Umfangsrichtung gelegten länglichen Ausnehmungen 1153 müssen dabei
zumindest eine Erstreckung aufweisen, die eine Verdrehung entsprechend
dem größtmöglichen
Verschleißnachstellungswinkel
der Keile 1135 in Umfangsrichtung entspricht. Die bei Neuzustand
der Reibungskupplung in Umfangsrichtung in ihrer zurückgezogenen Lage
gehaltenen Keile 1135 können in
dieser Position durch die Verschleißfühler 1122, welche
den Nachstellring 1126 in seiner zurückgezogenen Lage sichern, gehalten
werden. Die selbstnachstellenden Verbindungen zwischen den Verschleißfühlern 1122 und
der Druckscheibe 1103 müssen
derart ausgebildet sein, daß die
erforderliche Verschiebekraft zur Verlagerung der Verschleißfühler 1122 gegenüber der
Druckscheibe 1103 größer ist als
die auf den Ring 1126 einwirkende resultierende Kraft,
die erzeugt wird durch die die Keile 1135 beaufschlagenden
Federn 1144.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 28 und 29 können
die Rampen 1143 auch unmittelbar durch den Ring 1126 gebildet
sein, zum Beispiel durch Anprägen
von schrägen
Flächen 1143, wobei
der Ring 1126 dann durch die Federn 1144 gegenüber der
Druckscheibe 1103 verdrehbar sein muß. Die Keile 1136 sind
bei einer solchen Ausführungsform
mit der Druckscheibe 1103 drehfest bzw. unmittelbar an
dieser angeformt. Weiterhin müssen bei
einer derartigen Ausführungsform
die als Ausleger 1132 ausgebildeten Anschläge in Umfangsrichtung
entsprechend dem erforderlichen Nachstellverdrehwinkel des Ringes 1126 verlängert werden,
um zu gewährleisten,
daß eine
axiale Begrenzung zwischen den Verschleißfühlern 1122 und dem
Ring 1126 über
die Lebensdauer der Reibungskupplung erhalten bleibt. Bei der letztbeschriebenen
Ausführungsform
kann der Nachstellring 1126 auch bei montierter Reibungskupplung 1101 in
einfacher Weise von radial außen
her verdreht werden, und zwar insbeson dere über die sich in Umfangsrichtung
erstreckenden Anschlaglaschen 1132, die über am Außenmantel
des Kupplungsgehäuses 1102 vorgesehene
radiale Durchlässe
zugänglich
sind. Diese radialen Durchlässe
können
insbesondere auch die Drehmomentübertragungsnocken 1125 der
Druckscheibe 1103 sowie die Blattfedern 1109 aufnehmen. Die
erfindungsgemäße Nachstellvorkehrung
hat weiterhin den Vorteil, daß deren
Prinzip auch bei sogenannten gezogenen Reibungskupplungen Verwendung
finden kann, bei denen sich die Tellerfeder mit einem radial äußeren Randbereich
an einem Deckel verschwenkbar abstützt und mit radial weiter innen liegenden
Randbereichen die Druckscheibe beaufschlagt. Eine derartige Kupplung
ist in 33 dargestellt.
Zwischen Tellerfeder 1204 und Druckscheibe 1203 ist
eine Verschleißkompensationseinrichtung 1234 vorgesehen,
die ähnlich
ausgebildet sein kann, wie dies im Zusammenhang mit den 28 und 29 beschrieben wurde. Der Nachstellring 1226 wirkt
wiederum über
Sensorelemente 1217 mit Verschleißfühler 1222 zusammen.
Die Nachstellung der Verschleißfühler 1222 gegenüber der
Druckscheibe 1203 erfolgt durch Anlage der Anschlagbereiche 1222a am
Gehäuse
bzw. Deckel 1202. Die Verschleißfühler 1222 tragen wiederum
Anschläge 1233,
die den axialen Weg der Druckscheibe 1203 bei einem Ausrückvorgang
begrenzen. Um eine einwandfreie Funktion der Nachstellvorkehrung
gemäß 33 zu ermöglichen,
besitzt der Ring 1226 wenigstens eine geringfügige axiale
Bewegungsmöglichkeit
gegenüber
den Verschleißfühlern 1222.
Dies kann dadurch erfolgen, daß eine
entsprechende Anschlagverbindung 1233a mit Spiel zwischen
den Verschleißfühlern 1222 und
dem Ring 1226 vorhanden ist oder aber auch dadurch, daß der Ring 1226 radiale
Bereiche 1226a besitzt, die in axialer Richtung federnd
verformbar sind, also eine elastische Nachgiebigkeit aufweisen.
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Bei
dem in 34 dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind die Verschleißsensorelemente 1317 unmittelbar
im Grundkörper
der Druckscheibe 1303 aufgenommen. Die Verschleißfühler 1322 besitzen
Anschlagbereiche 1322a, die mit Deckelbereichen 1323,
welche Gegenanschläge
bilden, zusammenwirken. Die Deckelbereiche 1323 sind einteilig mit
Befestigungsmittel 1302a, über die die Tellerfeder 1304 am
Deckel 1302 schwenkbar gelagert ist. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind die Befestigungs- bzw. Haltemittel 1302a durch einteilig
aus dem Deckelmaterial gebildete Laschen, die sich axial durch die
Tellerfeder 1304 hindurcherstrecken, gebildet. Radial außerhalb
der im radialen Bereich des Tellerfedergrundkörpers 1304a vorgesehenen
Verschleißsensoren 1317 ist
die Verschleißkompensationseinrichtung 1334 vorgesehen.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer
Reibungskupplung kann nicht nur eine Erhöhung der Kupplungslebensdauer
durch Einsatz von dickeren Reibbelägen, also durch Erhöhung des
axialen Belagverschleißvolumens,
erzielt werden, sondern auch insbesondere eine Reduzierung der Ausrückkräfte, und
zwar durch Einsatz eines Kraftspeichers mit über den Ausrückweg der
Reibungskupplung degressiver Kraft-Weg-Kennlinie in Kombination mit wenigstens
einem dem auf die Druckplatte einwirkenden Kraftspeicher entgegenwirkenden
Federmittel, das beim Einrücken
und Ausrücken
der Reibungskupplung einen allmählichen
Aufbau bzw. Abbau des von der Reibungskupplung übertragbaren Momentes über zumindest
einen Teilbereich des Kupplungsbetätigungsweges bzw. des Druckplattenweges
bewirkt. Dieses Federmittel ist zweckmäßigerweise in Serie mit der
Anpreßfeder,
wie z. B. Tellerfeder, der Reibungskupplung geschaltet. Es kann
also durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
einer Reibungskupplung eine ganz wesentliche Ausrückkraftsenkung
erreicht werden und diese Absenkung bleibt über die Lebensdauer der Reibungskupplung erhalten
bzw. unverändert,
das bedeutet in einem verhältnismäßig schmalen
Toleranzband. Weiterhin können
bei Reibungskupplungen gemäß der vorliegenden
Erfindung Tellerfedern Verwendung finden mit im Arbeitsbereich verhältnismäßig steiler Kraft-Weg-Kennung.
Derartige Tellerfedern würden bei
konventionellen Kupplungen zu einem sehr starken Anstieg der Ausrückkraft
bei Belagverschleiß führen.
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Bei
Kupplungen ohne die erfindungsgemäße Nachstellung wandert mit
zunehmendem Belagverschleiß zunächst der
dem eingerückten
Zustand der Reibungskupplung entsprechende Punkt 41 (8) entlang der Linie 40 in
Richtung des Maximums 41a. Bis zu diesem Punkt 41a erfolgt
während
eines Ausrückvorganges
ein Abfall der Ausrückkraft,
jedoch insgesamt nimmt das Niveau des Ausrückkraftverlaufes gegenüber dem
Ausrückkraftverlauf
im Neuzustand der Reibungskupplung zu. Das bedeutet also, daß der Bereich 43 nach
links wandert, bis der Punkt 41 mit dem Maximum 41a übereinstimmt. Punkt 44 verlagert
sich entsprechend entlang der Kennlinie 40. Bei weiterem
Belagverschleiß wandert der
dem eingerückten
Zustand der Reibungskupplung entsprechende Einbaupunkt der Betätigungstellerfeder
vom Maximum 41a allmählich
in Richtung des Punktes 41b, so daß die von der Tellerfeder aufgebrachte
Anpreßkraft
allmählich
abnimmt. Die in Punkt 41b von der Betätigungstellerfeder aufgebrachte
Anpreßkraft
entspricht der in Punkt 41 im Neuzustand der Reibungskupplung
aufgebrachten Anpreßkraft.
Sobald der Maximum 41a überschritten wird,
nimmt während
des Ausrückvorganges
zumindest über
einen Teilbereich des Kupplungsbetätigungsweges die Ausrückkraft
zu. Bei Erreichen des maximal zulässigen Verschleißweges bzw.
Verschleißpunktes 41b ist über den
gesamten Ausrückweg 43a ein
Anstieg der Ausrückkraft
vorhanden. Diese Ausrückkrafterhöhung bleibt
auch dann erhalten, wenn, wie dies in 8 dargestellt ist, eine Belagfederung
oder ein Belagfederungsersatz 42a vorhanden ist.
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Bei
der Auslegung der Reibungskupplung und insbesondere deren Nachstellvorkehrung
muß berücksichtigt
werden, daß die
Kurbelwelle der Brennkraftmaschine Axial- und Taumelschwingungen
am Schwungrad anregt, welche auch auf die am Schwungrad befestigte
Reibungskupplung übertragen
werden. Damit die Reibungskupplung bzw. die Nachstellvorkehrung einwandfrei
funktionieren kann, das heißt
keine unerwünschte
Nachstellung aufgrund solcher Schwingungen erfolgt, muß bei Ausführungsform
gemäß den 1 bis 27, also ganz allgemein bei Ausführungsformen
mit einer Nachstellvorkehrung mit Kraftsensor, die Nachstellkraft
dieses Kraftsensors größer sein
als die Trägheitskräfte, welche auf
den Kraftsensor einwirken können.
Diese Kräfte resultieren
insbesondere durch die Massen der Haupttellerfeder, des Nachstellringes
bzw. der Nachstellelemente, einen entsprechenden Massenanteil des
Kraftsensors und gegebenenfalls durch die Masse anderer Bauteile
multipliziert mit der maximal möglichen
Axialbeschleunigung dieser Bauteile bzw. Elemente, welche aus den
Axial- und Biegeschwingungen des Schwungrades resultiert. So muß zum Beispiel
bei einer Ausführungsform
gemäß 27, bei der sich die Sensortellerfeder 1013 an
der Kupplungsdruckplatte 1003 abstützt auch die Trägheit dieser
Kupplungsdruckplatte 1003 berücksichtigt werden. Es muß also stets
gewährleistet
sein, daß die von
der Sensorfeder aufgebrachte Kraft größer ist als die auf diese einwirkenden
Kräfte,
welche gebildet sind durch die mit der maximal möglichen Axialbeschleunigung
multiplizierte Masse der Bauteile, welche aufgrund ihrer Trägheit auf
die Sensorfeder einwirken. Diese Trägheitskräfte können sich insbesondere während der
Betätigung
der Reibungskupplung und insbesondere im ausgerückten Zustand der Reibungskupplung
nachteilig auswirken.
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Bei
Ausführungsformen
gemäß den 29 bis 34 müssen bei
der Auslegung der Verschleißfühler und
der Verschleißkompensationseinrichtungen ebenfalls
die aufgrund der Trägheit
der einzelnen Bauteile und der auf diese einwirkenden Axial- und Drehschwingungen
entstehenden Kräfte
berücksichtigt
werden.
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Allgemein
sind also bei der Auslegung einer Reibungskupplung mit integrierten
Verschleißausgleichsmitteln
jeweils die Massen der Elemente zu berücksichtigen, auf die Axial- und oder Drehschwingungen übertragen
werden können
und die auf die Ausgleichsmittel einwirken. Bei den Ausführungsformen
gemäß den 28 bis 34 sind insbesondere die Bauteile zu
berücksichtigen,
die die Funktion des Rampenmechanismus beeinflussen.
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In 35 ist ein geteiltes Schwungrad 1401 gezeigt,
das eine, an einer nicht gezeigten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
befestigbare, erste oder Primärschwungmasse 1402 besitzt
sowie eine zweite oder Sekundärschwungmasse 1403.
Auf der zweiten Schwungmasse 1403 ist eine Reibungskupplung 1404 unter
Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe 1405 befestigt, über die
ein ebenfalls nicht gezeichnetes Getriebe zu- und abgekuppelt werden
kann. Die Schwungmassen 1402 und 1403 sind über eine Lagerung 1406 zueinander
verdrehbar gelagert, die radial innerhalb der Bohrungen 1407 zur
Durchführung
von Befestigungsschrauben 1408 für die Montage der ersten Schwungmasse 1402 auf
der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Zwischen
den beiden Schwungmassen 1402 und 1403 ist die
Dämpfungseinrichtung
1409 wirksam, die Schraubendruckfedern 1410 besitzt, die
in einem ringförmigen
Raum 1411, der einen torusartigen Bereich 1412 bildet,
untergebracht sind. Der ringförmige Raum 1411 ist
zumindest teilweise mit einem viskosen Medium, wie beispielsweise Öl oder Fett,
gefüllt.
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Die
Primärschwungmasse 1402 ist überwiegend
durch ein Bauteil 1413, das aus Blechmaterial hergestellt
wurde, gebildet. Das Bauteil 1413 besitzt einen im wesentlichen
radial verlaufenden, flanschartigen Bereich 1414, der radial
innen einen einteilig angeformten, axialen Ansatz 1415 trägt, welcher
von den Bohrungen bzw. Löchern 1407 umgeben
ist. Das einreihige Wälzlager 1406a der
Wälzlagerung 1406 ist
mit seinem Innenring 1416 radial außen auf dem Endabschnitt des
axialen Ansatzes 1415 aufgenommen. Der Außenring 1417 des
Wälzlagers 1406a trägt die im
wesentlichen als flacher, scheibenförmiger Körper ausgebildete zweite Schwungmasse 1403.
Hierfür
besitzt die Schwungmasse 1403 eine zentrale Ausnehmung,
in der das Lager 1406a aufgenommen ist. Der im wesentlichen
radial verlaufende Bereich 1414 geht radial außen in einen
schalenartig ausgebildeten Bereich 1418 über, der
die Kraftspeicher 1410 wenigstens über deren Außenumfang
zumindest teilweise umgreift und führt bzw. abstützt. Der
am Bereich 1418 befestigte, schalenartig ausgebildete Körper 1419 umgreift
teilweise den Umfang der Kraftspeicher 1410. Der Körper 1419 ist
mit dem Blechkörper 1413 verschweißt (bei 1420).
Der torusartige Bereich 1412 ist, in Umfangsrichtung betrachtet,
unterteilt in einzelne Aufnahmen, in denen die Kraftspeicher 1410 vorgesehen
sind. Die einzelnen Aufnahmen sind, in Umfangs- richtung betrachtet, voneinander
getrennt durch Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher 1410,
welche durch in das Blechteil 1413 und den schalenartigen
Körper 1419 eingeprägte Taschen
gebildet sein können.
Die mit der zweiten Schwungmasse 1403 verbundenen Beaufschlagungsbereiche 1421 für die Kraftspeicher 1410 sind
vom Kupplungsdeckel 1422 getragen.
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Die
Beaufschlagungsbereiche 1421 sind durch radiale Arme 1421 gebildet,
die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
auf den axialen Bereich 1423 des Kupplungsdeckels 1422 aufgesetzt
sind und die in den Ringraum 1412 radial eingreifen, und zwar
zwischen die Enden von in Umfangsrichtung benachbarten Kraftspeichern 1410.
Der axial verlaufende Deckelbereich 1423 umhüllt bzw.
umgreift mit einem Abschnitt 1423a die zweite Schwungmasse 1403 und
ist mit dieser z. B. über
in den Abschnitt 1423a eingebrachte Anprägungen,
die in entsprechende Vertiefungen der Schwungmasse 1403 eingreifen,
oder durch eine andere Befestigungsart fest verbunden.
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Der
auf der Außenkontur
der Schwungmasse 1403 zentrierte Kupplungsdeckel 1422 besitzt
an seinem den Beaufschlagungsbereichen 1421 abgewandten
Ende einen im wesentlichen radial nach innen verlaufenden, ringförmigen Bereich 1426,
an dem eine als zweiarmiger Hebel wirksame Tellerfeder 1427 schwenkbar
gehaltert ist. Mit radial weiter außen liegenden Bereichen beaufschlagt
die Tellerfeder 1427 eine Druckplatte 1428, wodurch
die Reibbeläge 1429 der
Kupplungsscheibe 1405 zwischen der zweiten Schwungmasse 1403 und
der Druckplatte 1428 axial eingespannt werden. Zwischen
den Reibbelägen 1429 ist
eine Belagfederung 1465 vorgesehen.
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Wie
aus der 35 zu entnehmen
ist, ist der ringförmige
Raum 1411 bzw. dessen torusartiger Bereich 1412 überwiegend
radial außerhalb
der äußersten
Konturen der zweiten Schwungmasse 1403 angeordnet. Dadurch
können
das zur Anlenkung der ersten Schwungmasse 1402 an der Abtriebswelle der
Brennkraftmaschine dienende und den torusartigen Bereich 1412 tragende
Bauteil 1413, welches an die Brennkraftmaschine angrenzt,
und die zweite Schwungmasse 1403 radial innerhalb des ringförmigen Raums 1411 sich über eine
verhältnismäßig große radiale
Erstrekung, unter Bildung eines Zwischenraums bzw. Luftspaltes 1430,
praktisch unmittelbar gegenüberliegen,
also praktisch in einem geringen Abstand benachbart sein, wodurch
eine in axialer Richtung sehr kompakte Bauweise des aus Schwungrad 1401,
Kupplung 1404 und Kupplungsscheibe 1405 bestehenden
Aggregats ermöglicht wird.
Die Abdichtung des ringförmigen
Raumes 1411 wird durch eine Dichtung 1431 gewährleistet,
die zwischen den inneren Bereichen der radialen Wandung 1419 und
der der äußeren Mantelfläche des
Deckels 1422 wirksam ist.
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In
vorteilhafter Weise kann dieser Zwischenraum 1430 zur Kühlung des
Schwungrades 1401 dienen, und zwar indem durch diesen Zwischenraum 1430 ein
Kühlluftstrom
hindurchgeführt
wird. Zur Erzeugung einer solchen Kühlluftzirkulation besitzt die zweite
Schwungmasse 1403 radial innerhalb der Reibfläche 1432 axiale
Ausnehmungen 1433, die sich in Richtung des motorseitigen
Bauteils 1413 erstrecken und in den Zwischenraum 1430 einmünden. Zur
Verbesserung der Kühlung
kann die zweite Schwungmasse 1403 weitere axiale Durchlässe 1435 aufweisen,
die radial weiter außen
liegen und auf der der Reibfläche 1432 abgewandten
Seite mit dem Zwischenraum 1430 in Verbindung stehen und auf
der der Kupplung 1404 zugewandten Seite der Schwungmasse 1403 radial
außerhalb
der Reibfläche 1432 ausmünden. Radial
innerhalb der Durchlässe
bzw. Ausnehmungen 1433 besitzt die Schwungmasse 1403 weitere
Durchlässe 1434,
die insbesondere zur Aufnahme bzw. Durchführung der Befestigungsschrauben 1408 dienen.
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Zur
Abdichtung der teilweise mit viskosem Medium gefüllten ringförmigen Kammer 1411 ist
eine weitere Dichtung 1436 vorgesehen, die durch ein membranartiges
bzw. tellerfederförmiges
Bauteil gebildet ist, das sich radial in dem Zwischenraum 1430 erstreckt.
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Der
schalenartige Körper 1419 trägt einen Anlasserzahnkranz 1439,
der über
eine Schweißverbindung
mit ihm verbunden ist.
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Zusammen
mit dem Kupplungsaggregat, bestehend aus Kupplung 1404 und
Kupplungsscheibe 1405, bildet das in 35 dargestellte Zweimassen-Schwungrad 1402 + 1403 eine
Baueinheit A, die als solche vormontiert ist, so versandt und gelagert und
auf die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in besonders einfacher
und rationeller Weise angeschraubt werden kann. Für den Zusammenbau
der Baueinheit A werden zunächst
die Kupplung 1404 und die zweite Schwungmasse 1403,
unter Zwischenlegung der Kupplungsscheibe 1405, miteinander
verbunden. Danach wird die Untereinheit, bestehend aus Kupplung 1404,
Schwungmasse 1403 und Kupplungsscheibe 1405 mit
dem Bauteil 1413 axial zusammengeführt, woraufhin der schalenartige
Körper 1419,
der auf dem Außenrand 1423 des
Kupplungsdeckels 1422 aufgenommen wird, zur Anlage an den äußeren Bereichen
des Bauteils 1413 gebracht und mit diesem (bei 1420)
verschweißt
werden kann. Vor dem axialen Zusammenführen der beiden Bauteile 1413 und 1419 wurden
die Federn 1410 in den torusartigen Bereich 1412 eingelegt.
Die Baueinheit A besitzt weiterhin bereits integriert das Lager 1406,
welches auf dem axialen Ansatz 1415 aufgebracht ist. In
den Bohrungen 1407 des Flanschbereiches 1414 sind
außerdem
noch die Befestigungsschrauben 1408 bereits vormontiert
bzw. enthalten, und zwar in Form von Inbus-Schrauben 1408. Dabei befinden
sich die Schrauben 1408 in einer Position entsprechend
der unteren Hälfte
der 35. Die Schrauben
sind in dieser Position verliersicher in dem Aggregat bzw. der Einheit
A gehalten.
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Die
Kupplungsscheibe 1405 ist in einer zur Rotationsachse der
Kurbelwelle vorzentrierten Position zwischen Druckplatte 1428 und
Reibfläche 1432 der
zweiten Schwungmasse 1403 eingespannt und darüberhinaus
in einer solchen Position, daß die
in der Kupplungsscheibe vorgesehenen Öffnungen 1443 sich
in einer solchen Lage befinden, daß beim Montagevorgang des Aggregates
A an der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine ein Verschraubungswerkzeug
hindurchbewegt werden kann. Es ist ersichtlich, daß die Öffnungen 1443 kleiner
sind als die Köpfe 1440 der
Schrauben 1408, so daß dadurch eine
einwandfreie und verliersichere Halterung der Schrauben 1408 in
dem Aggregat A gewährleistet
ist.
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Auch
in der Tellerfeder 1427, und zwar im Bereich ihrer Zungen 1427a,
sind Öffnungen
bzw. Ausschnitte 1444 vorgesehen zum Durchgang des Verschraubungswerkzeuges.
Die Ausschnitte 1444 können
derart vorgesehen sein, daß sie
Verbreiterungen bzw. Erweiterungen der zwischen den Zungen 1427a vorhandenen
Schlitze bilden. Die Öffnungen 1444 in
der Tellerfeder 1427, 1443 in der Kupplungsscheibe 1405 und 1434 in
der Schwungmasse 1403 überdecken
einander dabei in Achsrichtung, und zwar derart, daß auch bei
einer wegen positioniert zu erfolgender Montage der Einheit A auf
der Kurbelwelle erforderlichen unsymmetrischen Anordnung der Bohrungen 1407 ein
Montagewerkzeug, wie beispielsweise ein Inbus-Schlüssel,
einwandfrei durch die Öffnungen 1444, 1427 und 1443 hindurchreichen
und in die Ausnehmungen der Köpfe 1440 der
Schrauben 1408 eingreifen kann.
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Ein
derartiges Komplettaggregat A erleichtert die Montage des Schwungrades
erheblich, denn es entfallen verschiedene Arbeitsvorgänge, wie
der ansonsten erforderliche Zentriervorgang für die Kupplungsscheibe, der
Arbeitsgang für
das Einlegen der Kupplungsscheibe, das Aufsetzen der Kupplung, das
Einführen
des Zentrierdornes, das Zentrieren der Kupplungsscheibe selbst,
das Einstecken der Schrauben sowie das Anschrauben der Kupplung und
das Entnehmen des Zentrierdornes.
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Die
Reibungskupplung 1404 besitzt eine Nachstellvorkehrung 1445,
die in ähnlicher
Weise, wie dies in Verbindung mit den 1 bis 27 beschrieben
wurde, mittels einer Sensorfeder 1446 und eines Nachstellringes 1447 einen
Verschleißausgleich
gewährleistet.
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Die
in 36 dargestellte
Drehmomentübertragungseinrichtung 1501 besitzt
eine mit der Kurbelwelle K einer Brennkraftmaschine drehfest verbindbare
Gegendruckplatte 1503, an der eine Reibungskupplung 1504 unter
Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe 1505 befestigt ist.
Die Kupplungsscheibe 1505 ist auf der Eingangswelle eines
nicht näher dargestellten
Getriebes aufnehmbar.
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Der
Kupplungsdeckel 1522 besitzt einen axial verlaufenden Bereich 1523,
der die Druckplatte 1528 und die Reibbeläge 1529 der
Kupplungsscheibe 1505 radial außen axial übergreift. Der Endabschnitt 1523a des
hülsen-
bzw. rohrförmigen Deckelbereiches 1523 umhüllt bzw.
umgreift die Gegendruckplatte 1503 und ist mit dieser über in den
Abschnitt 1523a eingebrachte Anprägungen 1524, die in
am Außenumfang
der Gegendruckplatte 1504 vorgesehene Vertiefungen eingreifen,
fest verbunden. Der Deckel 1522 und die Gegendruckplatte 1503 können jedoch
auch in anderer Weise verbunden sein, z. B. über Schweißverbindungen, durch Verbindungen
mittels Schrauben oder Stifte, die ebenfalls vorzugsweise in radialer
Richtung eingebracht sind.
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Der
auf der Außenkontur
der Gegendruckplatte 1503 zentrierte Kupplungsdeckel 1522 besitzt einen
im wesentlichen radial nach innen verlaufenden ringförmigen Bereich 1526,
an dem eine als zweiarmiger Hebel wirksame Tellerfeder 1527 schwenkbar
gelagert ist. Mit radial außenliegenden Bereichen
beaufschlagt die Tellerfeder 1527 die Druckplatte 1528,
wodurch die Reibbeläge 1529 zwischen
der Gegendruckplatte 1503 und der Druckplatte 1528 axial
eingespannt werden. Die Tellerfeder 1527 besitzt radiale
Zungen 1527a zur Betätigung der
Kupplung 1504 über
ein Ausrücksystem.
Zur Drehmomentübertragung
zwischen der Druckplatte 1528 und dem Deckel 1522 sind
Drehmomentübertragungsmittel,
vorzugsweise in Form von Blattfedern 1521 vorgesehen, die
mit einem Ende mit dem Deckel 1522, vorzugsweise über Nietverbindungen 1521a,
fest verbunden sind und mit ihrem anderen Ende ebenfalls über eine
Nietverbindung mit der Druckplatte 1528. Vorzugsweise erfolgt
die Verbindung zwischen der Druckplatte 1528 und den Blattfederelementen 1521 über eine
sogenannte Blindnietver bindung, wie sie im radialen Erstreckungsbereich der
Reibbeläge
in der oberen Hälfte
der 35 dargestellt
ist.
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Die
Reibungskupplung 1504 bzw. die Drehmomentübertragungseinrichtung 1501 besitzt
eine Nachstellvorkehrung 1545, die in ähnlicher Weise, wie dies in
Verbindung mit den 1 bis 27 beschrieben wurde, mittels
einer Sensorfeder 1546 und eines Nachstellringes 1547 einen
Verschleißausgleich
gewährleistet.
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Bei 35 und 36 sind die unmittelbar in das Deckelmaterial
einprägten
Gegenauflauframpen derart ausgebildet, daß diese in Drehrichtung der Reibungskupplung
jeweils eine Luft-Durchlaßöffnung (1547a in 36) bilden. Durch eine
derartige Ausgestaltung wird bei Rotation der entsprechenden Reibungskupplung
eine bessere Kühlung
derselben durch eine zwangsweise Luftzirkulation erzielt. Insbesondere
wird dadurch auch der aus Kunststoff hergestellte Nachstellring 1447 bzw. 1547 gekühlt, wodurch
die thermische Belastung dieses Ringes wesentlich reduziert werden
kann.
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Die
Reibungskupplung 1504 bzw. die Gegendruckplatte 1503 ist
an der Abtriebswelle K über ein
elastisches bzw. federnd nachgiebiges Bauteil 1550 drehfest,
jedoch axial begrenzt verlagerbar, befestigt. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist dieses Bauteil 1550 scheibenförmig ausgebildet und dessen
Steifigkeit derart bemessen, daß die über die Abtriebswelle
K an der Reibungskupplung 1504 erregten Axial- und Taumel- bzw.
Biegeschwingungen durch das elastische Bauteil 1550 auf
ein Maß gedämpft bzw.
unterdrückt
werden, das eine einwandfreie Funktion der Reibungskupplung 1504 und
insbesondere deren Nachstellvorkehrung 1545 gewährleistet.
Es soll also über
das axial nachgiebige Bauteil 1550 eine größtmögliche Entkoppelung
der Kupplungseinheit 1504 gegenüber den Axial- und Biegeschwingungen
der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, wie der Kurbelwelle, erfolgen.
Dadurch kann vermieden werden, daß die Kupplungseinheit 1504 bzw.
deren Nachstellvorkehrung 1545 in ihrer Funktion beeinträchtigt werden.
Ohne die vorerwähnte
Entkoppelung der Kupplungseinheit 1504 gegenüber der Kurbelwelle
K könnte
eine unerwünschte
Nachstellung der Verschleißausgleichsvorkehrung 1545 erfolgen,
und zwar aufgrund der Masse der Bauteile und der infolge von Schwingungen
auf diese einwirkenden Beschleunigungen. Es müßten also ohne das die Schwingungen
filternde Bauteil 1550, insbesondere bei der Auslegung
der Nachstellvorkehrung 1545, die von den diese Nachstellvorkehrung
bildenden Bauteile erzeugten Trägheitskräfte besonders
berücksichtigt
werden, wodurch eine aufwendige Abstimmung erforderlich wäre und/oder
zusätzliche
Mittel, um eine nicht auf einen Belagverschleiß zurückzuführende Nachstellung der Verschleißausgleichsvorkehrung 1545 zu
vermeiden.
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Bei
der Drehmomentübertragungsvorrichtung 1501 gemäß 36 ist die Verschleißausgleichsvorkehrung 1545 zwischen
dem Kupplungsdeckel 1522 und der Tellerfeder 1527 wirksam.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1501 könnte jedoch
auch mit einer Reibungskupplung gemäß den 28 bis 34 ausgestattet
sein, also mit einer Reibungskupplung, bei der die Verschleißnachstellvorkehrung
zwischen der Tellerfeder und der von dieser beaufschlagten Druckplatte
wirksam ist.
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Die
Gegendruckplatte 1503 ist radial außen über Schraubverbindungen 1551 mit
dem axial elastischen, scheibenförmigen
Bauteil 1550 fest verbunden. Anstelle von Schraubverbindungen 1551 könnten auch
Blindnietverbindungen, wie die in der oberen Hälfte der 35 im Zusammenhang mit der Befestigung
von Blattfedern an der Druckplatte 1428 gezeigte, Verwendung
finden. Radial innerhalb der Anlenkstellen 1551 zwischen
dem scheibenartigen Bauteil 1550 und der Gegendruckplatte 1503 ist
zwischen diesen beiden Bauteilen 1550 und 1503 ein axialer
Spalt 1552 vorhanden, der die maximale Amplitude der Axialschwingungen
zwischen den beiden Bauteilen 1550 und 1503 in
die eine axiale Richtung bestimmt. Durch Anschlag der radial inneren
Bereiche der Gegendruckplatte 1503 an dem scheibenförmigen Bauteil 1550 kann
die maximale axiale Verlagerung der Reibungskupplung 1504 in
Richtung der Abtriebswelle K der Brennkraftmaschine begrenzt werden.
Bei normalen Betriebsbedingungen, insbesondere bei einwandfrei funktionierender
Brennkraftmaschine, findet eine derartige Anlage jedoch nicht statt.
Die ringförmige
Gegendruckplatte 1503 umgreift einen axialen Vorsprung 1553, der
Teil eines ring- bzw. scheibenförmigen
Bauteils 1554 ist. Dieses scheibenförmige Bauteil 1554 kann
mit den radial inneren Bereichen der elastischen Scheibe 1550 fest verbunden
sein. Die elastische Scheibe 1550 und das scheibenförmige Bauteil 1554 sind
auf einem ringförmigen
Vorsprung 1555 der Welle K zentriert und mit dieser über Schraubverbindungen 1556 fest verbunden.
Die radial inneren Bereiche des scheibenförmigen Bauteils 1550 sind
dabei axial zwischen einer Stirnfläche 1557 der Welle
K und dem ringförmigen
Bauteil 1554 eingeklemmt.
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Der
axiale Ansatz 1553 des Bauteils 1554 besitzt an
seinem dem elastischen Bauteil 1550 abgekehrten Ende radiale
Bereiche 1558, welche die axiale Verlagerung der Reibungskupplung 1504 bzw. der
Gegendruckplatte 1503 in die andere axiale Richtung begrenzen.
Zwischen den Bereichen 1558 und der Gegendruckplatte 1503 ist
bei nicht beanspruchtem elastischem Bauteil 1550 ein axialer
Spalt 1559 vorhanden. Dieser Spalt 1559 ist in
Achsrichtung ähnlich
dimensioniert wie der Spalt 1552. Die Gegendruckplatte 1503 kann über ihre
innere Mantelfläche auf
dem axialen Ansatz bzw. Vorsprung 1553 praktisch spielfrei
aufgenommen sein, so daß dadurch eine
axiale Führung
der Gegendruckplatte 1503 gewährleistet werden kann. Zweckmäßig kann
es jedoch sein, wenn zwischen der inneren Mantelfläche der
Gegendruckplatte 1503 und dem axialen Ansatz 1553 zumindest
ein geringer Luftspalt vorhanden ist, also bei normalen Betriebszuständen keine
Berührung
zwischen diesen beiden Bauteilen vorhanden ist.
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Gemäß einer
Weiterbildung kann zur Dämpfung
der trotz des elastischen Bauteils 1550 noch übertragenen
Schwingungen eine die Schwingungsenergie vernichtende Vorkehrung
vorgesehen werden. Eine derartige Vorkehrung kann durch eine Reibungsverbindung
gebildet sein, wie sie beispielsweise in 37 dargestellt ist. Beider in 37 dargestellten Ausführungsvariante
ist zwischen den inneren Bereichen der Gegendruckplatte 1503 und
der äußeren Mantelfläche des
Ansatzes 1553 ein Dämpfungsmittel 1560 vorgesehen,
welches z. B. durch einen in Umfangsrichtung gewellten Ring, dessen
Wellungen radial verlaufen, gebildet sein kann. Dieser Ring 1560 ist
in radialer Richtung verspannt eingebaut, wodurch Reibung, z. B.
zwischen diesem Ring 1560 und der inneren Mantelfläche der
Gegendruckplatte 1503 bei Vorhandensein von Axialschwingungen
erzeugt wird. Es erfolgt also eine gedämpfte Lagerung der Gegendruckplatte 1503 auf
dem Ansatz 1553. Der gewellte Ring 1560 kann über seinen
Umfang getrennt sein, also offen.
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Radial
außen
trägt das
scheibenartige, elastische Bauteil 1550 einen Anlasserzahnkranz 1561.
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Das
scheibenförmige
Bauteil 1550, die Gegendruckplatte 1503, die Kupplungsscheibe 1505 und
die Reibungskupplung 1504 bilden eine Baueinheit, die als
solche vormontiert ist, so versandt, gelagert und auf die Kurbelwelle
K einer Brennkraftmaschine in besonders einfacher und rationeller
Weise angeschraubt werden kann. Die Befestigungsschrauben 1556 in Form
von Inbus-Schrauben sind ebenfalls bereits vormontiert, also in
der Baueinheit enthalten, und zwar verliersicher.
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Die
Kupplungsscheibe 1505 ist in einer zur Rotationsachse der
Kurbelwelle vorzentrierten Position zwischen Druckplatte 1528 und
Gegendruckplatte 1503 eingespannt und darüber hinaus
in einer solchen Position, daß die
in dieser vorgesehenen Öffnungen 1562,
welche radial innerhalb des Federdämpfers der Kupplungsscheibe 1505 vorgesehen sind,
sich in einer solchen Lage befinden, daß beim Montagevorgang des Aggregates
an der Welle K ein Verschraubungswerkzeug 1563 hindurchbewegt werden
kann. Auch die Tellerfeder 1527 besitzt, falls erforderlich, Öffnungen
bzw. Ausschnitte 1564 zur Durchführung des Verschraubungswerkzeuges 1563.
Die Öffnungen
bzw. Ausschnitte 1564 der Tellerfeder 1527 überdecken
sich mit den Öffnungen 1562 der
Kupplungsscheibe 1505, so daß das Montagewerkzeug, wie
beispielsweise ein Inbus-Schlüssel 1563,
einwandfrei in die Verschraubungsprofilierungen der Köpfe der
Schrauben 1556 eingreifen kann.
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Wie
bereits in Verbindung mit den anderen Ausführungsformen beschrieben, kann
durch den Einsatz einer Reibungskupplung 1504 mit einer
Vorkehrung 1545, welche zumindest den Belagverschleiß ausgleicht,
eine Optimierung in der Auslegung der Reibungskupplung, insbesondere
des die Verspannkraft für
die Kupplungsscheibe aufbringenden Kraftspeichers 1527,
erfolgen. Dieser Kraftspeicher kann derart ausgelegt werden, daß er praktisch lediglich
die zur Übertragung
des gewünschten Drehmomentes
erforderliche Einspannkraft für
die Kupplungsscheibe aufbringt. Durch die Nachstellvorkehrung 1545 ist
gewährleistet,
daß der
Kraftspeicher 1527 im eingerückten Zustand der Kupplungseinheit 1501 über die
gesamte Lebensdauer praktisch die gleiche Einbaulage beibehält. Weiterhin
kann durch die ebenfalls in der Kupplungseinheit 1501 vorhandene
Vorkehrung in Form einer Belagfederung 1565, welche beim
Ausrücken
und Einrücken
der Einheit 1501 über
wenigstens einen Teilbereich des Betätigungsweges der Druckplatte 1528 einen
allmählichen
Abbau bzw. Aufbau des von der Einheit übertragbaren Drehmomentes bewirkt,
eine Reduzierung der Ausrückkräfte bzw.
des Ausrückkraftverlaufes
erzielt werden. Es kann also durch entsprechende Abstimmung zwischen
den von der Vorkehrung, wie einer Belagfederung, und von dem auf
die Druckplatte einwirkenden Kraftspeicher aufgebrachten Kräfte bzw.
den Kraft-Weg-Kennungen der gewünschte Ausrückkraftverlauf
bestimmt werden. Dadurch wird es auch möglich, das elastische Bauteil 1550 optimaler
bezüglich
der erwünschten
Dämpfungsfunktion für Axial-,
Biege- bzw. Taumelschwingungen auszulegen, da die auf dieses elastische
Bauteil einwirkenden verringerten Ausrückkräfte von untergeordneter Bedeutung
sind. Es können
also die zum Ausrücken der
Kupplung erforderlichen Betätigungskräfte ohne wesentliche
axiale Verlagerung der Kupplungseinheit duch das Bauteil abgestützt werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern umfaßt
auch Varianten, die durch Kombination von einzelnen in Verbindung
mit den verschiedenen Ausführungsformen
beschriebenen Merkmalen bzw. Elementen gebildet werden können. Weiterhin
können
einzelne, in Verbindung mit den Figuren beschriebene Merkmale bzw.
Funktionsweisen für
sich alleine genommen eine selbständige Erfindung darstellen.