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Einrichtung zum Abdrücken und Abstandhalten der axial federnden Kupplungsscheibe
von der entgegen der Kraft von Rückstellfedern verschiebbaren Druckscheibe und der
feststehenden Gegendruckscheibe einer druckmittelbetätigten Einscheibenreibungskupplung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abdrücken und Abstandhalten der axial
federnden Kupplungsscheibe von der entgegen der Kraft von Rückstellfedern verschiebbaren
Druckscheibe und der feststehenden Gegendruckscheibe einer druckmittelbetätigten
Einscheibenreibungskupplung, insbesondere in Verbindung mit einem Drehmomentwandler.
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Bei Reibscheibenkupplungen besteht die Gefahr, daß die Kupplungsscheibe
im ausgerückten Zustand der Kupplung mit der Druckscheibe oder der Gegendruckscheibe
unbeabsichtigt zur Anlage gelangt. Deshalb ist es beispielsweise bei einer Reibscheibenkupplung
bekannt, zwischen der Kupplungsscheibe und der axial verschiebbaren Druckscheibe
Federn einzubauen, die bei ausgerückter Kupplung einen Abstand zwischen Kupplungsscheibe
und Druckscheibe einhalten. Damit ist jedoch der Nachteil verbunden, daß beim Auskuppeln
durch die Federn die Kupplungsscheibe zunächst in Anlage an die gehäusefeste Gegendruckscheibe
gehalten wird, was eine übermäßige Abnutzung des Kupplungsbelages mit sich bringt.
Ferner ist es bekannt, die Kupplungsscheibe mittels einer Feder an einen gehäusefesten
Anschlag zu drücken, um im ausgekuppelten Zustand der Kupplung einen bestimmten
Abstand der Kupplungsscheibe von der Druckscheibe und der Gegendruckscheibe aufrechtzuerhalten.
Dabei gelangt beim Einkuppeln die axial verschiebbare, als Gehäusetrommel ausgebildete
Druckscheibe zuerst mit der Kupplungsscheibe in Berührung, worauf beide Scheiben
gemeinsam gegen die gehäusefeste Druckscheibe bewegt werden. Die bauliche Ausbildung
dieser Kupplung mit der außerhalb des Kupplungsgehäuses angeordneten Feder zur Zentrierung
der Kupplungsscheibe zwischen den Druckscheiben befriedigt jedoch nicht.
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Ferner ist es bekannt, die Kupplungsscheibe als dünne, leicht konische
Stahlscheibe auszubilden, deren innerer Rand axial verschiebbar, beispielsweise
mit der Welle des getriebenen Teils verbunden ist. Beim Einrücken der Kupplung wird
die in axialer Richtung federnde Stahlscheibe flachgedrückt, während sie beim Ausrücken
wieder ihre normale Gestalt annimmt, wodurch die Kupplungsscheibe zunächst von der
Gegendruckplatte freikommt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die axiale Führung der
Kupplungsscheibe auf der getriebenen Welle mittels Keilnuten Schwierigkeiten macht,
so daß beim Ausrücken der Kupplung das Auskuppeln nicht vollständig erfolgt, selbst
wenn die Kupplungsscheibe wieder in ihre normale Gestalt zurückgefedert ist.
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Dadurch ergeben sich Reibungsverluste und ein vergrößerter Verschleiß
der Kupplungsbeläge, die insbesondere auch von Nachteil sind, wenn die Kupplung
an einem Drehmomentwandler angebaut ist, der dann an Wirkungsgrad einbüßt und in
verstärktem Maße Wärme erzeugt, die so schnell wie möglich abgeführt werden muß,
da sie sonst den maximalen Wirkungsgrad des hydraulischen Drehmomentwandlers empfindlich
beeinträchtigt.
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Demzufolge besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin,
die Einrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß beim Auskuppeln
die Kupplungsscheibe von der Gegendruckscheibe schnellstmöglich getrennt wird und
im ausgekuppelten Zustand die Kupplungsscheibe einwandfrei und zuverlässig 'sowohl
von der Druckscheibe als auch von der Gegendruckscheibe auf Abstand gehalten wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine an der Gegendruckscheibe
befestigte Ringscheibe derart mit axialem Spiel in eine Ringnut der Nabe der Kupplungsscheibe
greift, daß die Kupplungsscheibe bei ausgerückter Kupplung in ihrer Lage zwischen
Druck- und Gegendruckscheibe um ein Maß axial verschiebbar ist, das kleiner ist
als einer der beiden Abstände zwischen der Kupplungsscheibe und den Druckscheiben.
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Bei der Erfindung wird somit zum Einkuppeln durch die Wahl des Maßes
für die Axialverschiebung die Kupplungsscheibe von der Druckscheibe gegen
die
Ringscheibe angelegt, worauf die Kupplungsscheibe in axialer Richtung elastisch
verformt wird und in Anlage mit der Gegendruckscheibe gelangt. Somit wird die Kupplungsscheibe
erst, nachdem sie in Anlage an der Ringscheibe ist, federnd durchgebogen. Umgekehrt
beim Ausrücken schnappt die Kupplungsscheibe zunächst in ihre Ruhelage zurück, wobei
sie sich mit Sicherheit von der Gegendruckscheibe löst, was insbesondere dann von
Vorteil ist, wenn die Kupplung infolge der Wahl der Kupplungsbeläge zum Kleben neigt.
Anschließend wird durch die Ringscheibe wiederum die axiale Verschiebung der Kupplungsscheibe
begrenzt, wenn sie sich von der Druckscheibe löst. Damit ist sichergestellt, daß
die Trennung der Kupplungsscheibe schnell und sicher erfolgt und ein unbeabsichtigtes
Anliegen der Kupplungsscheibe an den Druckscheiben mit Sicherheit vermieden ist.
Die Kupplungsscheibe ist in einfacher und zweckmäßiger Weise sowohl gegenüber der
Gegendruckscheibe als auch der Druckscheibe auf Abstand gehalten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Einscheibenreibungskupplung
im ausgerückten Zustand in Verbindung mit einem hydraulischen Drehmomentwandler,
F i g. 2 eine vergrößerte Teilansicht der Kupplung im eingerückten Zustand.
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In F i g. 1 sind die Antriebswelle mit 10, die teleskopartig angeordneten
Abtriebswellen mit 11 und 12, ein Schwungrad mit 13, eine Kupplung mit 14 und ein
hydraulischer Drehmomentwandler mit 15 bezeichnet. Das Schwungrad 13 mit der Antriebsscheibe
16 ist mittels der Schrauben 17 an der Antriebswelle 10 befestigt, während am Außenumfang
der Antriebsscheibe 16 ein Zahnkranz 18 angeschweißt ist, an dem ein Ring 19 mittels
Schrauben 20 angeordnet ist, dessen radial nach innen vorstehende Ansätze 21 in
Schlitze des Kupplungsgehäuses 22 eingreifen. Aus dem unteren Teil der F i g. 1
ist ersichtlich, daß das Kupplungsgehäuse 22 mit mehreren bei 24 angeschweißten
Zapfen 23 versehen ist, an denen mittels der Schraube 25 die Gegendruckscheibe 26
der Kupplung 14 befestigt ist. Mit einem Führungszapfen 27 greift das Kupplungsgehäuse
22 in die Scheibe 16.
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Die Druckscheibe 28 der Kupplung 14 ist in bekannter und hier nicht
näher dargestellter Weise mittels elastischer Stahlbänder 29 und Nieten 31 befestigt.
Die Druckscheibe 28 ist mit einer zentrischen Bohrung versehen, in der sich ein
Führungszapfen 34 der Abtriebswelle 11 erstreckt. Mittels des zylindrischen Abschnittes
35 des Kupplungsgehäuses 22 ist die Druckscheibe 28 axial verschiebbar geführt,
wobei in die Kammer 37 zwischen der Druckscheibe 28 und der Stirnwand 36 Druckmittel
über eine zentrische Bohrung 38 in den Führungszapfen 34 zum Einrücken und Auslösen
der Kupplung zu- und abgeführt werden kann.
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Zwischen der Druckscheibe 28 und der Gegendruckscheibe 26 befindet
sich die Kupplungsscheibe 33, die zur Schwingungsdämpfung mit Schraubenfedern 39
versehen ist, die sich an radial gerichteten Flanschen 40 der Nabe 41 abstützen
und in Öffnungen der beiden dünnen Stahlscheiben 42 und 43 eingreifen. Die beiden
Stahlscheiben sind mittels der Nieten 44 miteinander verbunden. Die Stahlscheibe
42 ist am äußeren Rand beidseitig mit Kupplungsbelägen versehen, die aus mehreren
Korksegmenten 46 bestehen, in denen Rillen 48 vorgesehen sind.
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Der Drehmomentwandler 15 besteht aus einem Pumpenrad 50, dessen Gehäuse
51 bei 53 mit dem Ringflansch 52 des Kupplungsgehäuses 22 verschweißt ist. Der Drehmomentwandler
besteht ferner aus dem Turbinenrad 54 und dem Leitrad 55. Mit 56, 57 und 58 sind
die Schaufeln angedeutet. Die Nabe 59 des Turbinenrades 54 ist mittels der Teilnuten
60 auf der Abtriebswelle 12 befestigt, während die Nabe 61 des Leitrades 55 mittels
einer Einwegkupplung 62 mit einer Hülse 63 verbunden ist, die an der Stirnwand 64
des Gehäuses 65 befestigt ist. Das Pumpenrad 50 wird somit vom Schwungrad 13 von
der Antriebswelle 10 aus angetrieben und treibt über das Turbinenrad 54 die Abtriebswelle
12 an.
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Das im Pumpengehäuse 51 eingeschlossene Strömungsmittel des Drehmomentwandlers
gelangt durch Öffnungen in der Gegendruckscheibe 26 in die Kammer 66, wodurch beim
Ausrücken der Kupplung die Druckscheibe 28 von der Kupplungsscheibe fortgedrückt
wird, so daß bei Druck in der Entlastung in der Kammer 37 zum Auslösen der Kupplung
die Druckscheibe 28 von der Kupplungsscheibe 33 gelöst wird.
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Die Nabe 41 der Kupplungsscheibe 33 ist bei 68 auf die Abtriebswelle
11 aufgekeilt, so daß bei eingerückter Kupplung die Antriebswelle 10 mit der Abtriebswelle
11 verbunden ist. Die vom Turbinenrad 54 angetriebene Antriebswelle 12 ist mit der
Abtriebswelle 11 über eine Einwegkupplung 0W verbunden, die normalerweise bei ausgerückter
Kupplung den Antrieb zur Abtriebswelle 11 überträgt. Beim Einrücken der Kupplung
14 kuppelt die Einwegkupplung 0W aus, und der Antrieb erfolgt zwischen den Wellen
10 und 11 und nicht mehr zwischen den Wellen 10 und 12.
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Die Einrichtung 69 zum Abstandhalten der Kupplungsscheibe 33 von den
beiden Druckscheiben 26 und 28 besteht aus einer Ringscheibe 70, die mittels der
Schrauben 75 an den radial vorstehenden Innenflansch 45 der Gegendruckscheibe 26
befestigt ist. Die Lage der Ringscheibe 70 ist durch die Unterlegscheibe 72 und
die einer weiteren Ringscheibe 71 gegenüber der Nabe 59 mittels der Unterlegscheiben
73 und 74 bestimmt. Die Unterlegscheibe 71 ist mit entsprechenden Rillen zur Schmiermittelversorgung
versehen. Die Ringscheibe 70 besteht aus den beiden Abschnitten 76 und 77 und dem
gekröpften Abschnitt 78. Die Ringscheibe 70 greift mit dem Abschnitt 77 in eine
Ringnut in der Nabe 41, die beidseitig von den Unterlegscheiben 79 und 80 begrenzt
ist, von denen die Unterlegscheibe 80 durch den Sprengring 81 gesichert ist.
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Im ausgerückten Zustand der Kupplung gemäß F i g. 1 ist die Stahlscheibe
42 flach, und durch die Wahl der Unterlegscheiben 72, 73 und 74 ist das Lüftspiel
B zwischen der Kupplungsscheibe 33 und der Gegendruckscheibe 26 kleiner als das
Lüftspiel C zwischen der Kupplungsscheibe 33 und der Druckscheibe 28. Beim Einrücken
der Kupplung wird die Kupplungsscheibe 33 von der Druckscheibe 28 zunächst in Anlage
an die Ringscheibe 70 gebracht, wie in F i g. 1 gezeigt ist, worauf durch die weitere
Bewegung der Druckscheibe 28 die Kupplungsscheibe 33 leicht kegelförmig durchgebogen
und in Eingriff mit der Gegendruckscheibe 26 gebracht wird, wie in
F
i g. 2 dargestellt ist. Beim Lösen der Kupplung ist die durchgebogene Kupplungsscheibe
33 bestrebt, ihre in F i g. 1 dargestellte flache Lage wieder einzunehmen. Dadurch
wird die Kupplungsscheibe 33 beim Ausrücken schnell und vollkommen von der Gegendruckscheibe
26 und anschließend von der Druckscheibe 28 auf Abstand gebracht. Dabei legt sich
die Unterlegscheibe 80 an die Ringscheibe 70, so daß auch eine sichere Trennung
zwischen der Kupplungsscheibe 33 und der Druckscheibe 28 vermittelt ist. Dabei stellt
sich das Lüftspiel C ein.
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Beim Zusammenbau wird die Gegendruckscheibe 26 auf die Kupplungsscheibe
33 aufgelegt und die Dicke A der Unterlegscheibe 72 so gewählt, daß sie größer ist
als das Lüftspiel B. So beträgt A beispielsweise 0,95 mm und das Lüftspiel
B 0,75 mm. Beim Zusammenbau der die Kupplung darstellenden Baugruppe mit dem Drehmomentwandler
ist darauf zu achten, daß durch die Wahl geeigneter Unterlegscheiben 73 und 74 der
Abstand F eingehalten wird, der beispielsweise ein Spiel von 0,25 mm zwischen der
Nabe 59 und der Ringscheibe 71 sicherstellt. Hierauf können die Schrauben 75 eingesetzt
und angezogen werden. Hierauf werden die beiden Gehäuse 51 und 52 miteinander verschweißt.