DE1480519C - Sicherheitsreibungskupplung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Weiterbildung und Verbesserung einer Sicherheitsreibungskupplung mit Reibscheiben, die mit einer vorgespannten, im degressiven Kennungsbereich wirksamen Tellerfeder gegeneinandergepreßt sind und einer Spreizvorrichtung, welche die Federspannung in Abhängigkeit von dem jeweils zur Übertragung anliegenden Drehmoment einstellt, nach Patent 1 211 874, für Kraftfahrzeuge mit dem Ziel, die Vorteile der Kupplung nach dem genannten Patent auch bei einer fortschreitenden Abnutzung der Reibbeläge aufrechtzuerhalten. Mit zunehmender Abnutzung der Reibbeläge tritt eine unerwünschte Veränderung der Vorspannung der im degressiven Kennungsbereich wirksamen Tellerfeder ein, welche die Konstanz des Produktes aus Reibbeiwert und Federspahnung stört.

Es ist eine Reibungskupplung mit einer oder mehreren Tellerringfedern zur Reibflächenanpressung bekannt, bei der die Kennlinie der Tellerringfeder im Betriebsbereich überwiegend eine negative Charakteristik aufweist, so daß bei dieser Kupplung die Reibflächenanpreßkraft bei neuen Reibbelägen kleiner ist als bei abgenutzten Reibflächen. Die Anordnung der Tellerfedern muß dabei so getroffen sein, daß die Anpreßkraft nach dem Scheitelpunkt über dem Weg

ίο nicht zu stark abfällt, sonst würde das Grenzdrehmoment bei abgenutzten Reibbelägen auf einen unzulässig hohen Wert anwachsen. Die Aufgabe nach dem Hauptpatent, nämlich das Grenzdrehmoment auch bei schwankendem Reibwert der Kupplungsbeläge möglichst konstant zu halten, erfordert aber einen starken Abfall der Kennlinie nach dem Scheitelpunkt, wie es sich aus der Beschreibung des Hauptpatentes ergibt. Infolgedessen ist die bei der vorliegenden Zusatzerfindung gestellte Aufgabe mit der bekannten Kupplung nicht zu lösen.

Es ist eine weitere Reibungskupplung insbesondere für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der eine oder mehrere Rollglieder, z. B. Kugeln, an treibenden Kupplungsgliedern angeordnet sind, um bei einer Relativdrehung der treibenden Kupplungsglieder zueinander den Eingriffsdruck der Kupplung zu erhöhen. Bei dieser Kupplung ist es sowohl nach der Aufgabenstellung'als auch nach der Bauart nicht möglich, die oben umrissene Aufgabe der Zusatzerfindung zu lösen.

Die Aufgabe, nämlich eine unerwünschte Änderung der Vorspannung der im degressiven Kennungsbereich wirksamen Tellerfeder mit zunehmender Abnutzung der Reibbelägej.zu verhindern und damit auch bei abgenutzten Reibbelägen weitgehend das Produkt aus Reibbeiwert und Federspannung konstant zu halten, wird nach der Zusatzerfindung dadurch gelöst, daß die infolge der Abnutzung der Kupplungsbeläge veränderte Spannung der Tellerfeder durch eine zusätzliche Feder bzw. Federgruppe korrigiert wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß während des gesamten Abnutzungsweges das Produkt aus Reibbeiwert und Federspannung konstant bleibt, weil die sich aus der Abnutzung ergebenden unerwünschten Veränderungen der Vorspannung der Tellerfeder in jedem Falle durch die Gegenkraft der zusätzlichen Feder bzw. Federgruppe ausgeglichen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Zusatz-So erfindung ist neben der Tellerfeder eine zweite Feder angebracht, die ebenfalls eine Tellerfeder sein kann und mit fortschreitender Belagabnutzung eine wachsende Gegenkraft zur Tellerfeder liefert. Diese wachsende Gegenkraft kompensiert die unerwünschte Veränderung der im degressiven Bereich arbeitenden Tellerfeder, welche sich infolge der Abnutzung der Reibbeläge einstellt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Zusatzerfindung liefert eine zusätzliche Federgruppe eine Kraft, welche bei neuen Kupplungsbelägen zusätzlich zur Kraft der Tellerfeder eine Höchstspannung hat, die sich mit fortschreitender Abnutzung des Reibbelages abbaut. Auch hierbei wird die sich zunächst einstellende unerwünschte Veränderung der Vorspannung der Tellerfeder korrigiert durch die von der zusätzlichen Federgruppe ausgeübte Kraft.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens werden bei einer Sicherheits-Reibungskupplung

mit zwei konzentrisch zur Kupplungsnabe angeordneten Ringen, welche in ihren einander zugekehrten Stirnflächen mit Vertiefungen versehen sind, in denen Kugeln ruhen. Die Kugeln werden durch die Vorspannung der Tellerfeder belastet. Mit diesem Merkmal wird eine einfache Anordnung der Verstelleinrichtung zur Veränderung der Anpreßkraft in Abhängigkeit vom Übertragungsmoment erzielt.

Schließlich kann auf einem Haltering an dem Kupplungskorb eine Zusatztellerfeder angebracht sein, deren Spannung mit Hilfe von Regelmuttern einstellbar ist. Dieses Merkmal erleichtert die Montage der Kupplung und ermöglicht eine genaue Einstellung der Kraft, welche die zusätzliche Tellerfeder ausübt.

Der Kupplungskorb kann auch in symmetrisch angeordneten Vertiefungen drehfest eingelegte Muttern tragen, an denen über Stellschrauben Federteller schwenkbar abgestützt sind. Hierdurch kann bei der Ausführungsform der Sicherheits-Reibungskupplung, bei welcher eine zusätzliche Federgruppe die Veränderung der Spannung der Anpreßfeder auf dem Abnutzungswege ausgleicht, die Montage der Kupplung vereinfacht und die für eine zuverlässige Wirkung erforderliche Spannung der zusätzlichen Federgruppe eingestellt werden.

AlIe Merkmale der Unteransprüche sollen nur zusammen mit dem Merkmal des Hauptanspruches Schutz genießen. Durch Anwendung der Merkmale der Zusatzerfindung wird bei einer Sicherheits-Reibungskupplung nach dem Hauptpatent auch mit fortschreitender Abnutzung der Kupplungsbeläge die Konstanz des Produktes aus Reibbeiwert und Federspannung bei schwankendem Reibbeiwert aufrechterhalten. Die Kupplung kann daher auch lange Zeit ohne Überholung oder Nachstellung benutzt werden.

Die Zusatzerfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht geschnitten ein Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt in der Ebene A-B aus Fig. 1; ·

F i g. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Kupplung. '

Mit dem nabenförmigen Kupplungsteil 1 ist die Kupplungsscheibe 2 fest verbunden. Dieselbe wird zwischen den Druckring 3 und die Planfläche 4 im Gehäuse 5 durch die Spannung der Tellerfeder 6 gepreßt. Der Druckring 3 wird dabei axial in Richtung zur Planfläche 4 des Gehäuses 5 gedrückt.

Zwei konzentrisch zur Kupplungsnabe 1 angeordnete Ringe 9 und 10 sind an ihren einander zugekehrten Stirnflächen mit Vertiefungen 7 bzw. 8 versehen, in denen Kugeln 11 gelagert sind. Der eine Ring 10 ist unmittelbar durch die axiale Spannung der Tellerfeder 6 beaufschlagt, welche im negativen Kennungsbereich arbeilet. Die Schrägflächen in den Vertiefungen 7 und 8 sind mit der Kennung der Tellerfeder 6 in einer solchen Weise abgestimmt, daß eine Verdrehung der beiden Ringe 9 und 10 gegeneinander eine Änderung der Spannung der Tellerfeder 6 zur Folge hat. Die Tellerfeder 6 ist durch Mitnehmer an ihrer Innenbohrung mit dem Ring 10 drehfest gekuppelt und greift außen in Mitnehmer 15 bzw. 20 des Druckringes 3 ein, so daß eine Drehung des Druckringes 3 auf den Ring IO übertragen wird. Der Ring 9 ist dagegen mit dem Gehäuse S über den Kupplungskorb 14 gekuppelt. Die Abstimmung der Schrägflächen in den Vertiefungen 7 und 8 auf die Kennung der Tellerfeder 6 wird so gewählt, daß bei einer Anderung der Spannung der Tellerfeder 6, hervorgerufen durch einen sich ändernden Reibwert des Kupplungsbelages, das Produkt aus der Federspannung und dem Reibwert konstant bleibt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist auf einem Haltering 16 eine zusätzliche Tellerfeder 17 angebracht, deren Spannung mit Hilfe von Regelmuttern 18 verstellt werden kann. Die Tellerfeder 17 wird so eingebaut, daß sie bei neuen Reibbelägen nur eine geringe Vorspannung hat.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 trägt der Kupplungskorb 14 in symmetrisch angeordneten Vertiefungen 115 drehfest eingelegte Muttern 116, in denen Stellschrauben 117 über Federteller 118 verschwenkbare Schraubenfedern 19 abstützen. Diese sind bei neuem Kupplungsbelag vorgespannt und stützen sich über die Stifte 20 gegen den Druckring 3 ab. Die Vorspannung der Schraubenfedern 19 wird so gewählt, daß keine Kraft mehr auf den Druckring 3 abgegeben werden kann, wenn die Kupplungsbeläge so weit abgenutzt sind, daß eine Erneuerung, erforderlich wird.

Die Wirkungsweise der Kupplung nach derZusatzerfindung ist folgende: Wird die Spannung der TeI-lerfeder 6 durch Abnutzung an den Kupplungsbelägen und die dadurch hervorgerufene Verschiebung des Druckringes 3 in axialer Richtung verändert, so erfolgt eine Korrektur des Anpreßdruckes auf den Kupplungsbelag durch die Zusatzfedern 17 bzw. 19. Bei dem Beispiel nach F i g. 1 wird die Zusatzfeder 17 mit zunehmender Abnutzung des Belages gespannt und liefert eine wachsende Gegenkraft zur Spannung der Tellerfeder 6, so daß durch die Abnutzung an den Kupplungsbelägen die Anpreßkraft nicht verändert werden kann. Bei dem Beispiel nach F i g. 3 wird die Spannung der zunächst vorgespannten Schraubenfedern 19 mit zunehmender Abnutzung des Kupplungsbelages abgebaut, so daß der sich mit zunehmender Belagabnutzung verstärkende Anpreßdruck durch die Tellerfeder 6 und die zusätzlichen Schraubenfedern 19 ausgleicht.

Das Zusatzpatent gilt nur in Verbindung mit dem Hauptpatent.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsreibungskupplung für Kraftfahrzeuge mit Reibscheiben, die mit einer vorgespannten, im degressiven Kennungsbereich wirksamen Tellerfeder gegeneinandergepreßt sind und einer Spreizvorrichtung, welche die Federspannung in Abhängigkeit von dem jeweils zur Übertragung anliegenden Drehmoment einstellt, nach Patent 1211 874, dadurch gekennzeichnet, daß die infolge des Kupplungsverschleißes veränderte Spannung der Tellerfeder (6) durch eine zusätzliche Feder (17) bzw. Federgruppe (19) korrigiert wird.

2. Sicherheitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Tellerfeder (6) eine zweite Feder (17) angebracht ist, welche mit fortschreitender Belagabnutzung eine wachsende Gegenkraft zur Tellerfeder (6) liefert (Fig. 1).

3. Sicherheitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Feder aus einer Federgruppe (19) besteht, die bei neuen Kupplungsbelägen (4) zusätzlich zur Kraft der Tellerfeder (6) eine Höchstspannung liefert, welche sich mit fortschreitender Abnutzung des Reibbelages abbaut (F i g. 3).

4. Sicherheitsreibungskupplung nach Anspruch 1, mit zwei konzentrisch zur Kupplungsnabe angeordneten Ringen, welche an ihren einander zugekehrten Stirnflächen mit Vertiefungen versehen sind, in denen Kugeln ruhen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (11) durch die Vorspannung der Tellerfeder (6) belastet werden.

5. Sicherheitsreibungskupplung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine auf einem Haltering (16) an dem Kupplungskorb (14) angebrachte zusätzliche Tellerfeder (17), deren Spannung mit Hilfe von Regelmuttern (18) verstellt werden kann.

6. Sicherheitsreibungskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskorb (14) in symmetrisch angeordneten Vertiefungen (115) drehfest eingelegte Muttern (116) trägt, an denen über Stellschrauben (117) Federteller (118) schwenkbar abgestützt sind.