DE2135821A1

DE2135821A1 - Reibungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2135821A1
Application number: DE19712135821
Authority: DE
Inventors: Edward Richard Beloit Wis Kroeger (VStA)
Original assignee: Warner Electric Brake and Clutch Co
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1970-08-05
Filing date: 1971-07-17
Publication date: 1972-02-10
Also published as: DE2135821C3; GB1306767A; DE2135821B2; FR2101988A5; JPS5525296B1; US3624767A; CH536442A

Description

OR-INO. DIFH-.-IhJG. M. SC. DIIM... f-HYS. Dw. DIPL.--^H vs.

HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STCITTCAnT

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12. Juli 1971

Warner Electric

Brake & Clutch Company

South Beloit

Illinois, U.S.A.

Reibungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungsvorrichtung, beispielsweise Reibungskupplung oder Reibungsbremsen mit einem, ersten Paar von relativ zueinander drehbaren, mindestens zum Teil aus magnetisierbarem Material bestehenden Übertragungateilen,. nämlich einem ersten axial unbeweglichen Übertragungsteil und einem zweiten axial beweglichen Übertragungsteil,

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deren Stirnflächen bei Axialbewegung mit Hilfe eines die beiden Übertragungsteile durchfließenden Magnetfeldes aneinanderpreßbar sind und von denen der axial bewegliche zweite Übertragungsteil entlang einer Anzahl von parallelen Verschiebestiften verschiebbar ist, die mit dem zweiten beweglichen Übertragungsteil drehfest verbunden sind und Anschlagglieder aufweisen, die beim Kuppeln gegen einen ersten Begrenzungsanschlag, ggf. unter entsprechender Verschiebung auf den zugehörigen Verschiebestiften, und beim Entkuppeln gegen einen zweiten Begrenzungsanschlag ohne Verschieben auf den Verschiebestiften anschlagen. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf ein Drehmoment erzeugende Kupplungen, die mit einer oder mehreren Vorrichtungen ausgestattet sind, um die Abnützung an den Reibungsflächen abzufühlen, wie sie bei aufeinanderfolgenden Anziehungen und Freigaben der Kupplungsteile entsteht, um so automatisch die Axiallage eines der Kupplungsteile einzustellen und den Luftspalt auf einer engen, ungefähr konstanten Breite nach jeden Aberregen der Kupplung zu halten.

fc In derartigen, die Abnützung einstellenden Vorrichtungen, wie sie beispielsweise in der USA-Patentschrift 2 705 058 beschrieben sind, bewegt ein kraftschlüssig gehaltener, von dem axial beweglichen Magnetring getragener Anschlag sich gegen einen Gegenanschlag, wenn die Kupplung erregt wird, und schleift relativ zu dem Ring um einen Betrag, der durch die vorhandene Abnützung bestimmt wird. Wenn die Kupplung aberregt wird, stehen der Ring und der Anschlag unter einer Vor-

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12.7.1971 --Bedie die Teile von dem zusammenwirkenden Ring weg und gegen einen zweiten Gegenanschlag zu bewegen versucht, wodurch die Trennung begrenzt und die Breite des sich ergebenden Luftspalts zwischen den Ringflächen bei gelöster Kupplung bestimmt wird.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art überträgt der die Reibungsanschläge tragende Stift das Kupplungsdrehmoment, so daß nun auf den Stift eine Friktionsbelastung auftrifft, die es schwierig macht, einen Leerlaufspalt der gewünschten Kleinheit aufrechtzuerhalten und eine Gleichmäßigkeit dieser Luftspaltbreite sicherzustellen. Zusätzlich sind der Magnetring und die Einstellvorrichtung üblicherweise über eine Keilwellenkupplung gehalten, die notwendigerweise ein gewisses Umfangsspiel hat, das bei vielen modernen Steuereinbauten nicht zulässig ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei derartigen Reibungsvorrichtungen den toten Gang oder das Spiel auszuschoten, wobei gleichzeitig die Übertragung des Kupplungsdrehmomentes über Teile der den Spalt automatisch einstellenden Vorrichtungen vermieden werden soll. Diese Aufgabe wird bei der eingangs erwähnten Reibungsvorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein in Axialrichtung unbewegliches, mit dem zweiten Übertragungsteil drehfest verbundener Träger vorgesehen ist, in dessen Löcher die Verschiebestifte mindestens zum Teil eingreifen und der die beiden Begrenzungsanschläge aufweist, und daß eine Mehrzahl von Blattfedern vorge-

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sehen ist, die mit ihren ersten Enden am Träger und mit ihren zweiten Enden am zweiten Übertragungsteil befestigt sind, die ungefähr tangential entlang von Sehnen angeordnet sind und die den zweiten Übertragungsteil vom ersten Übertragungsteil weg zu bewegen versuchen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die die Verschiebestifte der Fühl- und Nachstellvorrichtung in Längsrichtung mit dem zugehörigen Übertragungsteil frei beweglich, so daß durch eine axiale Vorspannung der Blattfedern die letzteren dazu dienen, die notwendige Trennkraft zu erzeugen und mit den Begrenzungsanschlägen so zusammenzuwirken, daß zwischen den Kupplungsteilen ein Leerlaufluftspalt aufrechterhalten wird, der genau gleichmäßig und wesentlich enger und kleiner ist, beispielsweise nur einige wenige hundertstel Millimeter, als dies bisher bei ähnlichen Abnützungseinstellvorrichtungen anderer Art möglich war.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich ferner auf eine Montage der den Luftspalt steuernden Verschiebestifte und auf die Konstruktion der Begrenzungsanschläge.

Ferner ist eine neuartige Nabenbauart vorgesehen, so daß nun beide Anker der Kupplungsbremsanordnung dort mit Hilfe von zwei Paaren von Blattfedern der oben erwähnten Art montiert werden können, wobei zugleich eine optimale, axial gedrungene Bauart der G-esamtkonstruktion erzielt wird.

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Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf einen Hinganker einer magnetischen Reibungsbremse oder -kupplung, der auf einer drehbaren Nabe mittels einer Vielzahl von ia Winkelabstand angeordneten Blattfedern gehalten ist, die sich entlang von Sehnen des Ringankers erstrecken, die ferner an entgegengesetzten Enden am Ringanker und der Nabe angenietet sind und eine solche Vorspannung haben, daß der Ringanker axial von seiner zusammenwirkenden Magnetstirnfläche weg bewegt wird. Ferner ragen mit dem Ringanker starr verbundene Stifte lose in Löcher der Nabe hinein und tragen geschlitzte Federringe, die kraftSchlussig gehaltene Anschläge bilden, die »wischen im axialen Abstand angeordneten Anlageteilen der Nabe Mn- und herbewegt werden, wobei ein Gegenanschlag zur Wirkung kommt, wenn die Reibungsbremse erregt wird, um den Federring entlang dem Verschiebestift um einen Abstand zu verschieben, der der Abnützung der Ankerstirnfläche bei vorherigen Breasanwendungen entspricht. Der andere Gegenanschlag wirkt mit deja Anschlagring zusammen, um so den Umfang der Trennung des Ankers von seinem Magnet festzulegen, wenn der letztere aberregt wird, wodurch die Breite des Luftspalts bei gelöstem Magnet zwischen den Brems- oder Kupplungsteilen bestimmt wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang »it der Zeichnung, die Aueführungsbeispiele der Erfindung enthält. In der Zeichnung zeigen;

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Pig. 1 eine Stirnanaicht auf den Magnetring und die Nabe einer ersten Ausführungsform einer Reibungskupplung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Pig. 1, wobei die Kupplung gelöst ist,

Pig. 3 einen ähnlichen Schnitt, jedoch bei eingeschalteter Kupplung,

Fig. 4, 5 und 6 Schnitte nach den Linien 4-4, 5-5, 6-6

der Fig. 2,

Pig. 7 eine schaubildliche Ansicht des Ankers und der ihn tragenden Blattfedern,

Fig. 8 einen Querschnitt durch den Anker und die zugehörigen, , den Anker tragenden Teile vor dem Zusammenbau,

Fig. 9 und 10 Teilschnitte ähnlich Fig. 2, zur Darstellung

von abgewandelten Konstruktionen der Steueranschläge,

Fig.11 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 2 nach Linie 11-11 der Fig. 12,

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Pig. 12 einen Schnitt nach Linie 12-12 der Pig. 11, Pig. 13 einen Schnitt nach Linie 13-13 der Pig. 12.

Der Einfachheit halber ist die Erfindung in den Pig. 1 Msals Einbau in eine elektromagnetische Reibungsbremse dargestellt. Diese hat einen Magnetring 10 aus magnetisierbarem Eisen, der beispielsweise durch Verschweißen an einer Platte 10a, die ihrerseits wiederum beispielsweise durch Schrauben 10b mit einem stationären Träger 11 fest verbunden ist, und ferner einen drehbaren Anker 12, 6er mit dem Magnetring einen geschlossenen Magnetkreis 13 bildet und der axial in kraftSchlussige Anlage an die Stirnfläche des Magnetrings bei Erregung einer eine Vielzahl von Windungen aufweisenden Magnetspule 14 gezogen werden kann, die zwischen den konzentrischen Polschuhen des Magnetringes angeordnet ist. Der Magnetring hat einen U-förmigen Querschnitt, und seine Polschuhe werden durch einen Reibring 15 aus einem abriebfesten Material radial überspannt, dessen axiale Stirnfläche bündig mit den Polflächen 16 des Magnetringes ist. Die entgegengesetzte Ankerstirnfläche 17 ist im wesentlichen flach und überlappt die inneren und äußeren Polflächen des Magnetringes, um so den Magnetkreis zu vervollständigen. Wie üblich, sind sich nach außen öffnende Schlitze 18 der Stirnfläche gebildet, die sich radial längs eines erheblichen Teils erstrecken, um so abgenützte Teile von den zusammenwirkenden Reibflächen abzunehmen, und diese Teilchen abzuschleudern. Der Anker ist auf einer scheibenartigen Nabe 20 angeordnet,

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die beispielsweise durch Schrauben 21 auf einer Welle 22 befestigt ist, deren Bewegung durch die Bremse gesteuert werden soll. Die Welle ist im Träger 11 gelagert, durchdringt axial den Magnetring und den Anker und reicht in die Nabe hinein.

Wie oben erwähnt, handelt es sich bein vorliegenden Ausführungsbeispiel um eine Bremse, deren Bremsdrehmoment auf die Nabe übertragen werden soll. Dabei soll der Anker axial frei ψ schwimmend durch die Verwendung einer Vielzahl von im Winkelabstand angeordneten, im wesentlichen sich tangential erstrekkenden Blattfedern 23 gehalten sein, die seitlich so vorgespannt sind, daß sich bei aberregter Bremse die zum Trennen des Ankers von der Magnetspirnfläche notwendige Kraft ergibt und daß eine gleiche Anzahl von die Abnützung erfühlenden Fühl- und liachstellvorrichtungen 25 die Ankertrennung so begrenzen kann, daß sich ein Leerlaufspalt 26 bei aberregtem Magnet und gelöster Bremse ergibt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Spalt außerordentlich schmal sein, beispielsweise 0,076 - 0,178 mm. Außerdem hat er stets nach jedem Lösen der Bremse genau dieselbe Stärke.

Vorzugsweise werden drei im wesentlichen flache und gerade Blattfedern aus normalem Federstahl verwendet, die zwischen der flachen Rückseite 24 des Ankers und der gegenüberliegenden inneren Stirnseite 27 der Nabe angeordnet sind. Die Federenden 28 der drei Blattfedern sind im gleichen Abstand an der Rückseite des Ankers flach mit'diesem befestigt und er-

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12.7.1971 -ersich von den Befestigungsstellen aus um den Anker herum in gleicher Richtung entlang von Ankersehnen, wie dies deutlich aus den Fig. 4 und 7 hervorgeht. Die entgegengesetzten Feder-enden 29 sind in ähnlicher Weise an der Stirnseite 27 der Nabe befestigt. Zwar können die Federenden auch in anderer Weise befestigt sein, doch wird eine Deformierung dieser Blattfedern oder eine Überbeanspruchung des Metalles derselben dadurch vermieden, daß Nieten 30 und 31 verwendet werden, die sich durch Löcher 32 und 33 der Federenden 29 bzw. 28 hindurcherstrecken. Der Schaft der Nieten 30 erstreckt sich durch ein Loch 34 der Nabe, wobei der umgenietete Nietkopf 35 durch einen Ankerschlitz 18 freiliegt, der breit genug ist, um dort ein Nietwerkzeug unterzubringen.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht in der Bildung der Nieten 31» die ein halsartiges Endteil an Zylinderstiften 36 haben, die Teile der drei Fühl- und Nachstellvorrichtungen 25 bilden. Jeder einzelne Schaft ragt durch das Loch 33 (siehe Fig. 8) eines Federendes 28 und ferner durch das fluchtende Loch 37 des Ankers. Durch eine Ausnehmung 38 ii der Ankerstirnfläche 17 ist das Ende des Schaftes JA zugänglich,um dieses anzustauchen und damit einen Nietkopf 39 zu bilden, wobei das Federende gegen eine Schulter 42 am inneren Ende des Schaftes festgeklemmt ist.

Es ergibt sich so, daß der Anker durch die drehbare Nabe 20 lediglich über die Blattfedern 23 gehalten ist, die durch eine Querbiegung entlang der Kupplungsachse den Anker axial frei

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schwimmend auf die Magnetstirnfläche zu und von ihr weg halten. Aus dem gleichen Grund wird das ganze Bremsdrehmoment in Längsrichtung der Blattfedern übertragen, die bei Einschalten der Bremse und bei Drehung der Welle 22 in einer 'bestimmten Richtung unter Zugspannung und bei Drehung in der anderen Richtung unter Druckspannung stehen. Damit ist das ganze Spiel und der ganze Leergang der Kupplung ausgeschaltet. Die Blattfedern sind so biegsam und federnd, daß das gewünschte freie.axiale Schwimmen des Ankers erzielt wird. Entsprechend der Größe und Kapazität der Kupplung werden diese Blattfedern so breit und kräftig gemacht, daß ein Ausknicken zwischen den angenieteten Federenden 29 und 28 vermieden wird, wenn die Richtung des übertragenen Drehmoments derart ist, daß die Blattfedern unter Längsdruck stehen. Die Federenden 28 und 29 sind in ihrem Querschnitt und ihrem Umfang so groß und gegen die ebenen Flächen den Seiten 24 und 27 so festgeklemmt, daß die Gefahr eines Ausknickens der Blattfedern in wirksamer Weise vermieden wird.

Im vorliegenden Fall werden die Blattfedern zusätzlich zum Halten des Ankers ohne Spiel auch dazu verwendet, um eine neue Funktion in Kombination mit den Fühl- und Nachstellvorrichtungen 25 auszuüben, die darin besteht, daß der Anker von dem Magnetring weggedrückt wird, wenn der letztere aberregt ist, um so die Bremse oder die Kupplung zu lösen. Zu diesem Zweck werden die Blattfedern, wie in Fig. 8 angedeutet, anfänglich oder im Verlauf des Zusammenbaues der Kupplungsteile so gebogen, daß die einzelnen Blattfedern-in einer

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solchen Richtung vorgespannt sind, daß sich eine axial gerichtete Kraft von entsprechender Größe ergibt und so der Anker ständig vom Magnetring weggedrückt wird, wodurch eine Trennung der beiden Teile bei aberregtem Magneten erfolgt;

Die Fühl- und Nachstellvorrichtungen 25 zum Aufrechterhalten eines genauen, konstanten und sehr engen Leerlaufspalts 26 entsprechen in ihrer Zahl den Blattfedern 23 und sind in vorteilhafter Weise an den Federenden 28 angeordnet, da die Nieten 31 zum Befestigen dieser Federenden am Anker auch zura Halten der Verschiebestifte 36 dieser Fühl- und Nachstellvorrichtungen dienen. Im endgültigen Zusammenbau (siehe Fig. und 2) ragen diese Verschiebestifte in achsparallele Stiftlöcher 43 der Nabe hinein und durchdringen diese im wesentlichen, wobei diese Stiftlöcher im Winkelabstand um die Kupplungsachse herum angeordnet sind, um so die vorstehenden Verschiebestifte 36 der Ankerbaugruppe (siehe Fig. 7) abzunehmen. Die Stiftlöcher sind dabei im Durchmesser etwas größer als die Verschiebestifte, so daß ständig ein Spiel 44 um die letzteren herum vorhanden ist.

Ferner sind Reibungsanschläge in Form von radial ausdehnbaren und zusammenziehbaren Reibringen 41 aus federndem Material zwischen dem Umfang der Verschiebestifte 36 und den Innenflächen der Stiftlöcher 43 angeordnet und so in ihrer Größe und Vorspannung abgestimmt, daß eine dieser Flächen kraftschlüssig erfaßt wird und die Anschlagringe sich einem axialen

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Verschieben auf den VerscMebestiften mit einer Haltekraft widersetzen, die etwas größer als die Axialkraft ist, die von den Blattfedern 23 beim Vorspannen de-s Ankers ausgeübt wird und die den letzteren von der Magnetstirnfläche weg der Nabe zu zu bewegen versucht. Diese Haltekraft ist sehr klein im Vergleich zu der magnetischen Anzugskraft, welche den Anker gegen die Polflächen 16 zieht, wenn die Magnetspule 14 zum Betätigen der Bremse erregt wird.

Die Beibringe 41 können aus verschiedenartigen federnden Materialien bestehen und haben die Form eines ununterbrochenen Kreises oder Polygons aus kräftigem Gummi oder Kunststoff. Vorzugsweise, wie im vorliegenden Pail, kann der Reibring auch geschlitzt sein und aus Federdraht bestehen. Er kommt unter Spannung durch Ausdehnen während des Einsteckens eines Verschiebestiftes 36 durch den Reibring hindurch, worauf er sich dann mit dem gewünschten Aapreßdruck am Ringumfang zusammenzieht (siehe Pig. 1 und 9)· Wie in Pig. 10 in einer abgewandelten Porm gezeigt ist, kann der Reibring auch durch Ausdehnen gespannt werden und dann in ähnlicher Weise die Innenwand des Stiftloches 4.3 erfassen. Auf jeden Pail ist der \ Materialdurchmesser der federnden Ansehlagringe etwas größer als das radiale Spiel 44 zwischen den gegenüberliegenden Wänden des Verschiebestiftes und des Stiftloches, so daß eine Umfangskante der Reibringe radial in den Raum zwischen radial gerichteten Anschlägen 45 und 46 einer nut- oder schlitzartigen Ausnehmung vorsteht, die in der Nabe um die Stiftlöcher herum (siehe Pig. 1 und 9) oder umfangsmäßig am Stift gebildet ist (siehe Fig. 10). Diese Anschläge sind in einem axia-

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len Abstand, der größer als der Durchmesser des Ringdrahtes ist, und zwar um einen Betrag, der genau gleich der Breite des LeerlaufSpaltes 26 ist, der zwischen dem Magnet und den Ankerstirnflächen in vorteilhafter Weise entstehen soll, wenn die Bremse gelöst wird (siehe Pig. 1).

In den in Pig. 1-6 gezeigten Ausführungsformen bildet der Anschlag 45 einen Anschlag zum Steuern der Verschiebung der geschlitzten Ringe auf dem zugehörigen Verschiebestift 36, wenn der Anker, dessen Stirnfläche 17 durch frühere Bremsungen abgenützt worden ist, nun gegen die Stirnflächen der Polringe 16 und des Reibringes zur Anlage kommt, wenn nämlich die Bremse betätigt wird (siehe Pig. 2). Diese Anlage wirkt mit dem geschlitzten Reibring während der Betätigung der Bremse zusammen, um so die Abnützung zu erfühlen, die bei früheren Bremsungen eingetreten sein kann, wobei der Reibring entlang seines Verschiebestifts und weg vom Anker in genauer Übereinstimmung mit der axialen Abnützung verschoben wird.

Der andere Anschlag 46 liegt auf der Rückwärtsbahn des geschlitzten Reibringes 41 in seiner neueingestellten Lage und liegt gegen den Reibring gemäß Pig. 1 so an, daß der Weg des Ankers vom Magnet unter der Wirkung der Blattfedern 23 begrenzt wird. Vorzugsweise sind die Reibringe 41 dann, wenn der Anker neu und seine Stirnflächen noch nicht abgenützt sind, auf Stellungen entlang der Verschiebestifte 36 in der Weise eingestellt, daß sie in Anlage gegen den Anschlag 46 gemäß Pig. 1 sind, wenn der Leerlaufspalt 26 seine gewünschte Breite hat.

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Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die kraftschlüssig gehaltenen Reibringe 41 mit den Anschlägen 45 und 46 bei den Bewegungen des Ankers auf die Magnetstirnfläche zu und von ihr weg so zusammenwirken, daß eine Abnützung an den Polflächen 16 und Ankerstirnflächen abgefühlt und der Rückweg des Ankers unter der Wirkung der Blattfedern 23 begrenzt wird, um so die Abnützung zu kompensieren und ständig einen Leerlaufspalt 26 von genau gleicher Größe und sehr geringer Breite aufrechtzuerhalten. Damit wird die Zeitverzögerung für die volle Anlage der Reibungskupplung auf ein Minimum wegen der minimalen Größe des Leerlaufspaltes 26 reduziert, und die Zeit bis zum Auftreten des vollen Drehmoments der Kupplung oder Bremse ist bei allen Arbeitsbedingungen außerordentlich gleichmäßig. Zusammen mit. dem Vermeiden des Leerganges, wie oben beschrieben, wird damit die Lebensdauer dieser Kupplungen erheblich verlängert.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht in der Bauart der Anschläge 45 und 46, um so den Zusammenbau zu erleichtern und eine optimale Gesamtkompaktheit der Nabe in Axialrichtung zu erreichen. Zu diesem Zweck sind sich nach außen öffnende schmale Schlitze 48 (siehe Pig. 1 - 3) in Ebenen senkrecht zur Kupplungsachse angeordnet und in im Winkelabstand angeordneten Teilstücken 50 des äußeren Endes der Nabe 20 so eingeschnitten, daß sich Paare von gegenüberliegenden parallelen Wänden ergeben, deren innere Wände die im richtigen Abstand angeordneten Anschläge für die Reibringe 41 definieren. In der Nabenkonstruktion gemäß Pig. 1-6 er-

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strecken sich die Stiftlöcher 43 durch die Nabenstücke 50, während die Bereiche 51 der Nabe an der einen Seite dieser Nabenstücke abgenommen sind, so daß dort die Köpfe der Nieten 30 untergebracht werden können, die unterhalb der Ebene der Schlitze 48 angeordnet sind. Damit können die letzteren und auch die Anschläge durch eine einfache Sägeoperation gebildet werden. Da die so erzeugten Schlitze sich nach außen und radial relativ zu den Nabenstücken 50 öffnen, können die geschlitzten Reibringe 41 quer in die Schlitze eingesetzt und relativ zu den Stiftlöchern 43 leicht zentriert werden.

Beim Zusammenbau der Kupplung werden die Blattfedern an die Rückseite des Ankers und an die Enden der Verschiebestifte 36 angenietet, um so eine Baugruppe zu bilden, wie sie in Pig. 7 abgebildet ist. Nach Einsetzen der Reibringe 41 mit den Kanten in Richtung der Schlitze 48 und Positionieren der letzteren in axialer Ausrichtung zu den Stiftlöchern 43 wird dann die Baugruppe an die Nabe so angesetzt, daß die konischen freien Enden 52 der Verschiebestifte mit den Löchern fluchten, wobei diese Enden den Eintritt der Verschiebestifte und den Durchgang der Verschiebestifte durch die Reibringe führen, wenn die Nabe und die Baugruppe zusammengepreßt werden. Die Löcher 32 in den Federenden 29 werden damit zum Fluchten mit den Nabenlöchern 43 gebracht, so daß nun das Einstecken der Nieten 30 und das Vernieten möglich ist, wobei dann die Nietköpfe 35 gebildet und die Federenden an der Nabe befestigt werden. Gegebenenfalls kann die richtige Vorspannung der Blattfedern zur Erzeugung der

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gewünschten Ankertrennkraft auch nach dem endgültigen Zusammenbau erzielt werden, beispielsweise indem die Ankerstirnfläche gegen den Magnet gehalten und die Nabe vom Anker um einen kleinen Betrag getrennt wird, um so die richtige "Vorspannung zu erzeugen.

Wenn die Erfindung in eine größere Kupplung eingebaut wird, kann es erwünscht sein, die Anschläge 45 und 46 als gegenüberliegende Wände einer Ringnut 53 zu bilden, die beispielsweise mit einem entsprechenden Spitzenbohrwerkzeug eingedreht werden kann. Eine solche Abwandlung ist in Pig. 9 dargestellt, in der der Umfang der Nabe ununterbrochen und zylindrisch verbleibt.

Anstatt nun die Anschläge 45 und 46 in der Nabe zu bilden, können diese auch am Verschiebestift 36 vorgesehen werden. Diese Abwandlung ist in Pig. 10 dargestellt. Bei dieser Anordnung wird die zum Halten des Reibrings auf dem Verschiebestift erforderliche Kraftschlüssigkeit durch die Konstruktion des Ringes erzielt, der sich nun gegen die zylindrische Innenseite der Stiftlochwand ausdehnt und sich nicht um den Verschiebestift zusammenzieht, wie dies bei der vorherigen bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde.

Die Vorrichtungen, um den Anker zu montieren und einen bestimmten Leerlaufspalt automatisch aufrechtzuerhalten, können in magnetischen Reibungskupplungen und ferner auch in den oben beschriebenen Bremsen verwendet werden. Diese Vorrich-

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12.7.1971 - +Tösind besonders zur Verwendung in einer Kombination einer Kupplung und Bremse vorteilhaft, wie sie in den Fig. 11-13 dargestellt ist, um so in axialer Richtung eine gedrängte Gesamtbauart dadurch zu erzielen, daß die Anker 55 und 56 einer Kupplung 57 und einer Bremse 58 auf einer Trägerscheibe 59 in neuartiger Art montiert sind. Ähnlich wie oben erwähnt, ist ein flacher Anker 56 der Bremse neben den Polflächen des Magnetringes 63 angeordnet, der an einem entsprechenden Träger 64 befestigt ist und bei Erregung eine Magnetspule 63a den Anker in axiale kraftschlüssige Anlage mit der Reibstirnfläche 63b bringt, wodurch ein Reibungsdrehmoment erzeugt wird, das über den Anker und eine Blattfederkupplung, wie oben beschrieben, an eine Abtriebswelle 62 weitergegeben wird, die in entsprechenden nicht dargestellten Lagern gelagert ist, die die Nabe in axialer Richtung unverschiebbar halten.

Die Kupplung 57 hat ein stationäres Magnetfeld mit einem U-förmigen Magnetring 60, der an einem Träger 60a befestigt ist und der konzentrische Magnetpole hat, die durch einen schmalen radialen Spalt 65 von den konzentrischen Magnetpolen eines Rotors 66 getrennt sind, der einen Ring 67 aus abriebfestem Material hat, der zwischen Magnetpolen des Rotors befestigt und mit den Polflächen 68 bündig ist. Der innere Magnetpol des Rotors ist auf einen Plansch 69 einer Nabe 70 aufgepreßt, die gegen eine Schulter 71 einer Antriebswelle 72 anliegt und dort befestigt ist. Die letztere ist in entsprechenden Lagern 72 gelagert, die in einem

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Träger 64 angeordnet eind und in denen der Rotor unverschiebbar konzentrisch, mit der Kupplungsachse gelagert ist. Die Anker 55 und 56 sind an gegenüberliegenden Seiten der Trägerscheibe 59 angeordnet, die einstückig mit einer mittleren Nabe

73 ist, die auf dem inneren Ende der Abtriebswelle 62 befestigt ist und gegen eine Schulter 96 dieser Welle anliegt.

Wie in der zuerst beschriebenen Bremse ist der Anker 55 der Kupplung durch flache und sehnenartig angeordnete Blattfedern

74 gehalten, von denen jeweils ein Ende 85 am Anker 55 durch einen Niet 75 befestigt ist, der durch das Ende eines Verschiebestiftes 76 gebildet wird, der lose in eines der drei Stiftlöcher 77 eingreift, die im gleichen Winkelabstand auf der Trägerscheibe 59 angeordnet sind. Der Ankter 56 der Bremse

ist in ähnlicher Weise durch axial flexible Blattfedern 78 gehalten, die sich entlang von Ankersehnen erstrecken und zwischen der Trägerscheibe und der flachen Rückseite des Ankers angeordnet sind. Ein Ende dieser 3?edern ist jeweils an der Rückseite des Ankers 56 durch einen Niet 87 (siehe Fig. V 13) befestigt, der durch ein Endteil eines Verschiebestiftes 88 gebildet ist, der lose in eines der drei Stiftlöcher 89 eingreift, die in gleichem Abstand am Umfang der Trägerscheibe 59 angeordnet sind. Die Kupplungs- und Bremablattfedern 74 und 78 sind im Winkelabstand auf gegenüberliegenden Seiten der Scheibe 59 gegeneinander so versetzt, daß die Enden 80 und 81 eines Paares von Federn 74 und 78, wie in Fig. 11 dargestellt, miteinander und mit einem Loch 82 durch die Trägerscheibe fluchten, so daß ein gemeinsamer Niet 84 dort vorgesehen sein kann,

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mit dessen Hilfe die axial überlappenden Federenden an der Trägerscheibe befestigt sind. Infolge der Versetzung der Blattfedern der beiden Gruppen, welche die Kupplungs- und Bremsanker an gegenüberliegenden Seiten der Trägerscheibe tragen, und wegen der Befestigung jeweils eines Endes eine-r Feder der einzelnen Federgruppen an entgegengesetzten Seiten der Trägerscheibe durch einen einzigen Niet kann nun die Trägerscheibe 59 eine minimale axiale Stärke haben, und die Montage der Anker ist entsprechend vereinfacht.

Wie oben beschrieben, bilden die Verschiebestifte 76 und 88 Teile von Vorrichtungen, um die Abnützung der Kupplungsund Bremsstirnflächen zu erfühlen und die Trennung der Anker von den zugehörigen Magneten bei Aberregen der letzteren zu begrenzen, so daß die gewünschten Leerlaufspalten 90 und 91 (Fig. 11) geschaff?*i werden. Wie in Fig. 13 dargestellt, weisen diese Fühlvorrichtungen geschlitzte Reibringe 92 aus Federdraht für die Verschiebestifte 88 und Beibringe 93 für die Verschiebestifte 76 auf. Diese Reibringe sind in gemeinsamen Schlitzen 94 angeordnet, die durch eine Sägeoperation quer über die volle Bogenbreite von Radialvorsprüngen 59a der Trägerscheibe 59 eingeschnitten werden können. Die gegenüberliegenden Wände der Schlitze bilden damit die notwendigen Anschläge wie bei der vorbeschriebenen Bremse für die beiden geschlitzten Reibringe 93 und 92 und den Verschiebestiften 76 und 88 der Fühlvorrichtungen cer Kupplung und Bremse, um so bei Betätigen die Abnützung an den Reibungsstirnflächen zu erfühlen, und den Umfang der Trennung des

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Ankers von der zugehörigen Magnetstirnfläche festzustellen, wenn der zugehörige Magnet aberregt und ein Aggregat abgeschaltet wird.

Die Blattfedern 78 der Bremse sind in der oben beschriebenen Weise so vorgespannt, daß sie ständig eine Vorspannkraft.auf den Anker in Richtung auf die Trägerscheibe 59 ausüben. Die den Anker 55 der Kupplung tragenden Blattfedern 74 sind in ähnlicher Weise so vorgespannt, daß sie den Anker von den Polflächen 68 des Rotors 66 wegzubewegen versuchen, v/enn die Magnetspule 61 aberregt wird. Es ergibt sich so, daß bei der aus Kupplung und Bremse bestehenden Baueinheit (siehe Pig. 11 - 13) die Blattfedern 74 und 78 eine Halterung ergeben, die frei von Spiel ist, wobei die Kupplungs- und Bremsanker axial freischwimmend gehalten sind und die Kupplungsund Bremsdrehmomente unmittelbar übertragen werden, so daß ein konstantes Spiel 98 um die einzelnen Verschiebestifte 76 und 88 herum aufrechterhalten wird. Damit sind die letzteren frei in den Stiftlöchern 77 und 89 so verschiebbar, daß die Fühl- und Nachstellvorrichtungen, wie sie durch die Verschiebestifte 76 und 88, die geschlitzten Reibringe 93 und und die zugehörigen durch die Wände der Schlitze 94 gebildeten Anschläge gebildet sind, so wirken können, daß die Leerlaufspaltei 90 und 91 ständig eine minimale Stärke und damit eine genaue Gleichmäßigkeit haben.

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Wenn die Blattfedern 74- und 78 versetzt an gegenüberliegenden Seiten der Trägerseheibe gemäß Pig. 12 angeordnet sind, ist eine minimale Zahl von Nieten 84 erforderlich, um die Enden der Federn zu befestigen und die Versohielestifte 76 und 88 können in einer gemeinsamen Querscheibe gemäß Pig. 13 angeordnet werden. Damit wird eine optimale gedrängte Bauart in Axialrichtung in Bezug auf die Trägerscheibe und die Baugruppe erzielt, die zwei Anker und zwei Gruppen von Blattfedern aufweist.

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Claims

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Patentansprüche

Reibungsvorrichtung, beispielsweise Reibungskupplung oder Reibungsbremse mit einem ersten Paar von relativ zueinander drehbaren, mindestens zum Teil aus magnetisierbarem Material bestehenden Übertragungsteilen, nämlich einem ersten axial unbeweglichen Übertragungsteil und einem zweiten axial beweglichen Übertragungsteil, deren Stirnflächen bei Axialbewegung mit Hilfe eines die beiden Übertragungsteile durchfließenden Magnetfeldes aneinanderpreßbar sind und von denen der axial bewegliche zweite Übertragungsteil entlang einer Anzahl von parallelen Verschiebestiften verschiebbar ist, die mit dem zweiten beweglichen Übertragungsteil drehfest verbunden sind, und Anschlagglieder aufweisen, die beim Kuppeln, gegen einen ersten Begrenzungsanschlag, ggf. unter entsprechender Verschiebung auf den zugehörigen Verschiebestiften, und beim Entkuppeln gegen einen zweiten Begrenzungsanschlag ohne Verschieben auf den Verschiebestiften anschlagen, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Axialrichtung unbewegliches, mit dem zweiten Übertragungsteil (12) drehfest

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verbundener Träger (11) vorgesehen ist, in dessen Löcher die Verschiebestifte (36) mindestens zum Teil eingreifen und der die beiden Begrenzungsanschläge (45» 46) aufweist, und daß eine Mehrzahl von Blattfedern (23) vorgesehen ist, die mit ihren ersten Enden am Träger (11) und mit ihren zweiten Enden am zweiten Übertragungsteil (12) befestigt sind, die ungefähr tangential entlang von Sehnen angeordnet sind und die den zweiten Übertragungsteil (12) vom ersten Übertragungsteil (10) weg zu bewegen versuchen.

2. Reibungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft der Blattfedern (23) größer als die Reibungskraft der Anschlagglieder (41) und kleiner als die Anzugskraft zwischen den beiden Übertragungsteilen (10, 12) ist.

3. Reibungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Blattfedern (23) fest und anliegend am Träger (11) bzw. dem zweiten Übertragungsteil durch Vernieten angeordnet sind.

4. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebestifte (36) in den Stiftlöchern (43) des Trägers (11) mit Spiel (44) verschiebbar sind.

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5. EelbungsVOrrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebestifte (36) an den zweiten Enden der Blattfedern (23) angebracht sind.

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6. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,.daß die Enden der Verschiebestifte (36) als Nieten (31) zum Befestigen am zweiten Übertragungsteil (12) ausgebildet sind.

7. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Verschiebestifte (36) kegelstumpfförmig sind.

8. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebestifte (36) an einem Ende einen vorstehenden Schaft (31) unter Bildung einer Schulter (42) aufweisen, welcher Schaft als Niet zum Befestigen der zweiten Enden am zweiten Übertragungsteil (12) ausgebildet ist.

9. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagglieder (41) auf einem Mittelstück der Stiftlöcher (43) angeordnet sind.

10. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagglieder radial federnde Anschlagringe (41) sind, deren erster Umfangsteil mit den beiden Begrenzungsanschlägen (45, 46) zu-

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sammenwirkt und deren zweiter Umfangsteil gegen eine gegenüberliegende Umfangsfläche federnd zur Erzeugung der gewünschten Reibungskraft anpreßbar ist.

11. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsanschläge (45i 46) gegenüberliegende Wände einer Ringnut sind, deren Breite die Breite der Anschlagglieder (41) um den gewünschten Luftspalt in entkuppeltem Zustand entspricht.

12. Reibungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut als nach außen sich öffnender Schlitz (48) im Träger (11) ausgebildet ist, dessen Richtung senkrecht zur Kupplungsachse ist.

13. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagglieder (41) federnd gegen den Außenumfang der Verschiebestifte (36) oder den Innenumfang der Stiftlöcher (43) anliegen.

14. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagglieder Reibringe (41) sind.

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15. Reibungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibringe (41) geschlitzt sind.

16. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (11) neben dem zweiten Übertragungsteil (12) angeordnet ist.

17. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Übertragungsteil

(12) ständig frei gleitend mit seinen Verschiebestiften (36) in den Stiftlöchern (43) angeordnet ist, derart, daß das beim Kuppeln entstehende Drehmoment lediglich durch die in Längsrichtung beanspruchten Blattfedern (23) übertragbar ist.

18. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger eine plattenartige Scheibe (11) ist.

19· Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (11) mit einer Welle (22) starr verbunden ist.

20. Reibungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß entgegengesetzt zum ersten Paar von Übertragungsteilen (55, 66) ein zweites entsprechendes Paar von Übertragungsteilen (56, 63) mit einem dritten und vierten Übertragungsteil (56, 63) ange-

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ordnet ist, von denen das dritte Übertragungsteil (56) am Träger (59) mit Hilfe einer zweiten Gruppe von Blattfedern (74) befestigt ist, die in Anordnung und Wirkung der ersten Gruppe von Blattfedern (78) entsprechen.

21. Reibungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn-

' zeichnet, daß die erste und die zweite Gruppe von Blattfedern (74, 78) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.

22. Reibungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Enden der beiden Gruppen von Blattfedern (74, 78) durch ein gemeinsames Befestigungsglied (84) an gegenüberliegenden Stellen des Trägers (59) befestigt sind.

23. Reibungsvorrichtung nach einem der. Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebestifte (76, 88) jeweils den Träger (59) durchdringen und mit Spiel in den entgegengesetzten, am Träger (59) befestigten Übertragungsteil (551 56) eingreifen.

24. Re ibungs vorrichtung nach einein der Ansprüche 20 Mb 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstellen der beiden Enden der beiden Gruppen von Blattfedern (74, 78) im Winkelabstand voneinander sind.

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25. Reibungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnuten (94) für beide. Gruppen von Anschlaggliedern (93, 92) in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Kupplungsachse liegen.

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