DE3844476C1 - Friction clutch or brake with damping elements - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung oder -bremse mit Dämpfungselementen der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.The invention relates to a friction clutch or -brake with damping elements in the generic term of Claim 1 specified Art.
Bei Reibungskupplungen oder -bremsen dieser Art wird in der Regel mittels Feder- und Magnetkräften der Reibbelagträger auf dem Nabenteil axial verschoben, wobei in entkuppeltem oder ungebremstem Betriebszustand der Reibbelagträger sich mit dem Nabenteil frei drehen kann. Dabei können Lauf- bzw. Klappergeräusche auftreten, weil der axial verschiebbare Reibbelagträger mit geringem Spiel auf dem Nabenteil mon tiert werden muß. Folglich hat in zusammengefügter Anordnung die Mitnahmeverzahnung des Nabenteils ein solches Spiel ge genüber der Innenverzahnung des Reibbelagträgers, womit der Reibbelagträger in Drehrichtung eine geringe Relativbewegung zum Nabenteil ausführen kann. Infolge wechselnder Anschläge im Bereich der Verzahnungen des Nabenteils und des Reibbe lagträgers treten störende Geräusche auf, die einen Defekt der Reibungskupplung oder -bremse suggerieren können, was insbesondere bei damit ausgestatteten Bremsmotoren nachtei lig ist, weil das Klappergeräusch irrtümlich auf einen La gerschaden zurückgeführt werden kann.With friction clutches or brakes of this type is in the Usually by means of spring and magnetic forces of the friction lining carrier axially displaced on the hub part, being in uncoupled or unbraked operating state of the friction lining carrier itself can rotate freely with the hub part. Running or Rattling noises occur because of the axially displaceable Friction lining carrier with little play on the hub part mon must be tiert. Hence, in an assembled arrangement the driving toothing of the hub part such a game ge compared to the internal toothing of the friction lining carrier, with which the A small relative movement in the direction of rotation of the friction lining carrier can run to the hub part. As a result of changing attacks in the area of the toothing of the hub part and the Reibbe disturbing noises occur, which is a defect the friction clutch or brake can suggest what especially with brake motors equipped with it lig is because the rattling noise erroneously on a La damage can be attributed.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, sind bei einer gattungsbil denden Reibungskupplung oder -bremse, die durch offenkundige Vorbenutzung bekannt ist, die Gummi-Dämpfungselemente auf zumindest einigen der Zähne der Mitnahmeverzahnung des Na benteils außenseitig vorgesehen, um im Leerlauf eine solche Ausrichtung des Reibbelagträgers gegenüber dem Nabenteil zu bewirken, daß ein wechselndes Anschlagen der Zahnflanken im Bereich der ineinandergreifenden Verzahnungen vermieden wird, solange jedenfalls die Gummi-Dämpfungselemente in ih rer Funktion nicht beeinträchtigt sind.To remedy this disadvantage, are at a generic end friction clutch or brake, which is evident by Prior use is known on the rubber damping elements at least some of the teeth of the driving teeth of the Na partially provided on the outside to idle such Alignment of the friction lining to the hub part cause an alternating abutment of the tooth flanks in the Avoid the area of interlocking gears as long as the rubber damping elements in ih function are not impaired.
Bei der bekannten Ausführung bestehen die Gummi-Dämpfungs elemente aus O-Ringen, die in Umfangsnuten der betreffenden Zähne der Mitnahmeverzahnung des Nabenteils eingelegt sind. Bei den wechselnden Betriebszuständen der Reibungskupplung oder -bremse unterliegen diese O-Ringe einem Walkprozess, aufgrund dessen sie ständig mehr oder weniger zusammenge drückt werden, sich dabei gegen die Eckkanten der Umfangs nuten der betreffenden Zähne verpressen und folglich einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt sind, der zu Verschie bungen der O-Ringe und zu störendem Abrieb führt, wodurch letztlich die Funktionstüchtigkeit der O-Ringe erheblich beeinträchtigt werden kann.In the known version, the rubber damping elements made of O-rings in the circumferential grooves of the concerned Teeth of the driving toothing of the hub part are inserted. With the changing operating states of the friction clutch these brakes are subject to a flexing process, because of which they are always more or less together be pressed against the corner edges of the circumference grooves of the teeth concerned and consequently one are subject to considerable wear and tear exercises of the O-rings and leads to annoying abrasion, whereby ultimately the functionality of the O-rings considerably can be affected.
Aus der DE-30 50 284 C2 ist eine elektromagnetisch betätigte Federdruckbremse bekannt, bei welcher im Mitnahmebereich des Reibbelagträgers Aussparungen in einer Innenumfangsfläche vorgesehen sind, in welche gummielastische Dämpfungselemente in Gestalt von Zylinderwalzen eingesteckt sind, die durch besondere Maßnahmen gegen ein Auswandern in achsparalleler Richtung gesichert werden müssen.From DE-30 50 284 C2 is an electromagnetically operated Spring pressure brake known, in which in the driving range of Friction lining carrier recesses in an inner peripheral surface are provided, in which rubber-elastic damping elements are inserted in the form of cylindrical rollers, which by special measures against emigration in axially parallel Direction must be secured.
In der DE-PS 6 75 794 ist ferner eine Lamellenreibungskupp lung beschrieben, bei der zwischen den Lamellenscheiben und dem Kupplungsgehäuse oder dem Kupplungsmitnehmer Gummipuffer eingesetzt sind, um auch damit einen klapperfreien, ge räuschlosen Leerlauf zu erzielen. Die Gummipuffer haben dort die Gestalt von Gummifederkeilen, die ebenfalls lose in ent sprechende Aufnahmeöffnungen eingelegt werden, womit ein axiales Wandern der Gummikeile in Kauf zu nehmen ist.In DE-PS 6 75 794 is also a multi-plate friction clutch described in the case of between the lamellar discs and the clutch housing or the clutch driver rubber buffer are used to ensure a rattle-free, ge to achieve silent idle. The rubber buffers have there the shape of rubber spring wedges, which are also loose in ent speaking receiving openings are inserted, with what axial walking of the rubber wedges is to be accepted.
Zusammenfassend liegen die Nachteile der vorbekannten Aus führungsformen darin, daß infolge eines axialen Wanderns und einer Walkarbeit der lose eingelegten Gummi-Dämpfungsele mente ein übermäßiger Verschleiß auftritt, welcher die Wirksamkeit der Gummi-Dämpfungselemente vorzeitig beein trächtigt. Im übrigen ist die Montage einzeln eingelegter Gummi-Dämpfungselemente aufwendig.In summary, the disadvantages of the known Aus leadership forms in that as a result of axial walking and a flexing work of the loosely inserted rubber damping element Excessive wear occurs which Effectiveness of the rubber damping elements affected prematurely is pregnant. Otherwise, the assembly is individually inserted Rubber damping elements are complex.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Gummi- Dämpfungselemente fest und dauerhaft mit dem Reibbelagträger und/oder dem Nabenteil der Reibungskupplung oder -bremse der gattungsgemäßen Art zu verbinden.The invention is therefore based on the object of Damping elements firmly and permanently with the friction lining carrier and / or the hub part of the friction clutch or brake generic type to connect.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsbildenden Reibungskupp lung oder -bremse durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gelöst.This task is done with a generic friction clutch braking or braking through the characteristic features of the Pa claim 1 solved.
Der besondere Vorteil einer erfindungsgemäßen Reibungskupp lung oder -bremse liegt darin, daß die Gummi-Dämpfungsele mente einschließlich der Verbindungsringe infolge des Auf vulkanisierens mit den sie tragenden Flächen des Nabenteils bzw. des Reibbelagträgers dauerhaft und fest verbunden sind, weil der Vulkanisiervorgang unter Anwendung von Hitze und Druck erfolgt und zu einer dauerhaften Verklebung an den Gegenflächen des Nabenteils bzw. des Reibbelagträgers führt. Zweckmäßig erfolgt das Aufvulkanisieren in Formen, in die das vorbereitete Nabenteil oder der vorbereitete Reibbelag träger zusammen mit vorgeformten Gummi-Rohteilen eingelegt werden. Nach der Warmverpressung sind die Gummi-Dämpfungs elemente und ihre Verbindungsringe mit dem betreffenden Na benteil oder Reibbelagträger einstückig fest verbunden, sie können sich in Relation dazu weder in Axialrichtung noch in Radialrichtung verschieben. Infolgedessen sind die Dämp fungselemente bei elastischer Verformung weit weniger einem Walkprozeß unterworfen, der Gummiabrieb ist stark verringert und eine Quetschung durch formschlußsichernde Kanten ent fällt. Die Gummi-Dämpfungselemente sind so gestaltet, daß sie über die Verzahnung, in welche sie eingefügt sind, in radialer Richtung überstehen und entweder durch Reibschluß oder durch Formschluß ein Pendeln des Reibbelagträgers und des Nabenteils relativ zueinander in Drehrichtung unter binden. Aufgrund der Formschlußsicherung infolge der Ela stizität des Gummimaterials bei Entlastung von einem zu übertragenden Drehmoment federn der Reibbelagträger und das Nabenteils in eine Mittelstellung in Umfangsrichtung gesehen jeweils zurück.The particular advantage of a friction clutch according to the invention ment or brake is that the rubber damping element elements including the connecting rings due to the opening vulcanizing with the bearing surfaces of the hub part or the friction lining carrier are permanently and firmly connected, because the vulcanization process using heat and Pressure is applied and a permanent bond to the Counter surfaces of the hub part or the friction lining leads. The vulcanization is expediently carried out in molds in the the prepared hub part or the prepared friction lining carrier inserted together with preformed raw rubber parts will. After the hot pressing are the rubber damping elements and their connecting rings with the relevant Na part or friction lining carrier firmly connected in one piece, they In relation to this, neither in the axial direction nor in Shift radial direction. As a result, the dampers tion elements with elastic deformation far less one Subjugated process, the rubber abrasion is greatly reduced and a pinch by positive locking edges ent falls. The rubber damping elements are designed so that them about the gearing into which they are inserted survive radial direction and either by friction or by a form fit a swinging of the friction lining carrier and of the hub part relative to each other in the direction of rotation tie. Due to the positive locking due to the Ela Stability of the rubber material when relieved of one transmitted torque spring the friction lining carrier and that Hub part seen in a central position in the circumferential direction back each time.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an Aus führungsbeispielen noch näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is described below with reference to the drawing management examples explained in more detail. Show:
Fig. 1 eine elektromagnetisch lüftbare Federkraftbremse, die auf ein Wellenende eines Elektromotors aufge setzt ist, im Schnitt, Fig. 1 is an electromagnetically ventable spring-loaded brake, which placed on a shaft end of an electric motor is set, in section,
Fig. 2 die Ansicht des Reibbelagträgers und des Naben teils der Federkraftbremse nach Fig. 1, Fig. 2 is a view of the friction lining and the hub part of the spring-applied brake according to Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Reibbelagträger und das Nabenteil längs der Linie III-III in Fig. 2. Fig. 3 a section through the friction lining and the hub portion taken along the line III-III in Fig. 2.
Im einzelnen umfaßt die Federkraftbremse nach Fig. 1 ein Magnetteil 1 mit einer Erregerspule 2, in das Druckfedern 3 eingelassen sind. Koxial zu dem Magnetteil 1 ist eine Anker scheibe 4 angeordnet, die bei Erregung der Erregerspule 2 entgegen der Kraft der Druckfedern 3 gegen das Gehäuse des Magnetteils 1 angezogen werden kann. Auf der dem Magnetteil 1 abgewandten Seite der Ankerscheibe 4 befindet sich koaxial dazu ein Reibbelagträger 5, der an einem radialen, scheiben förmigen Ansatz beidseits mit Reibbelägen 7 ausgestattet ist. Der Reibbelagträger 5 ist auf einem Nabenteil 8 ange ordnet, gegenüber dem er in axialer Richtung verschiebbar ist. In Drehrichtung hingegen ist der Reibbelagträger 5 mittels einer Innenverzahnung 6 verbunden, die mit einer äußeren Mitnahmeverzahnung 9 des Nabenteils 8 korrespon diert. An der rückwärtigen Seite des Elektromotors ist eine Gegenbremsfläche 10 ausgebildet, gegen die unter der Kraft der Druckfedern 3 der Reibbelagträger 5 mit seinen Reibbe lägen 7 verspannt werden kann, wobei die Kraft der Druckfe dern 3 über die Ankerscheibe 4 auf den Reibbelagträger 5 übertragen wird. In gelöstem Zustand der Bremse gibt die Ankerscheibe 4 den Reibbelagträger 5 frei, der sich dann mit dem auf einer Welle 11 sitzenden Nabenteil 8 frei drehen kann.In detail, the spring force brake 1 comprises according to FIG. 1, a magnetic member with an exciting coil 2, are inserted into the pressure springs 3. Coxial to the magnetic part 1 , an armature disk 4 is arranged, which can be tightened against the force of the compression springs 3 against the housing of the magnetic part 1 when the excitation coil 2 is excited. On the side of the armature disk 4 facing away from the magnetic part 1 there is coaxially with it a friction lining carrier 5 , which is equipped with a friction lining 7 on both sides of a radial, disk-shaped attachment. The friction lining carrier 5 is arranged on a hub part 8 , against which it is displaceable in the axial direction. In the direction of rotation, however, the friction lining carrier 5 is connected by means of an internal toothing 6 , which correspons with an external driving toothing 9 of the hub part 8 . At the rear side of the electric motor a counter-brake surface 10 is formed, can be braced against the under the force of the compression springs 3 of the friction lining 5 BE REDUCED with its friction lining 7, wherein the force of the Druckfe countries 3 is transmitted via the armature plate 4 to the friction lining. 5 When the brake is released, the armature disk 4 releases the friction lining carrier 5 , which can then rotate freely with the hub part 8 seated on a shaft 11 .
Wie die Fig. 2 und 3 weiter veranschaulichen, sind im Be reich der Innenverzahnung 6 des Reibbelagträgers 5 und der Mitnahmeverzahnung 9 des Nabenteils 8 Dämpfungselemente 14 aus Gummi angeordnet, welche die Aufgabe haben, den Reib belagträger 5 gegenüber dem Nabenteil 8 in Drehrichtung bei Freilauf festzulegen. Aufgrund der Federelastizität der Dämpfungselemente 14 nehmen im drehmomententlasteten Zustand der Reibbelagträger 5 und das Nabenteil 8 eine Mittellage in Umfangsrichtung gesehen zueinander ein, so daß ein wechsel ndes Anschlagen der Innenverzahnung 6 mit Zähnen 12 des Reibbelagträgers 5 an der Mitnahmeverzahnung 9 mit Zähnen 13 des Nabenteils 8 unterbunden ist.As shown in FIGS. 2 and 3 further illustrate, are in the loading area of the internal teeth 6 of the friction lining 5 and the locking teeth 9 of the hub part 8 the damping elements 14 arranged made of rubber, which have the task of the friction lining carrier 5 relative to the hub part 8 in the rotating direction when freewheeling to be determined. Due to the spring elasticity of the damping elements 14 , the friction lining carrier 5 and the hub part 8 assume a central position in the circumferential direction relative to one another in the torque-relieved state, so that an alternating stop of the internal toothing 6 with teeth 12 of the friction lining carrier 5 on the driving toothing 9 with teeth 13 of the hub part 8 is prevented.
Die Dämpfungselemente 14 sind mit dem Nabenteil 8 durch Aufvulkanisieren fest verbunden, und sie haben eine den Zähnen 13 der Mitnahmeverzahnung 9 des Nabenteils 8 ähn liche Form, jedoch ist gegenüber den Zähnen 13 ein solches Übermaß vorgesehen, daß hier das zwischen den Zähnen 13 der Mitnahmeverzahnung 9 und der Innenverzahnung 6 des Reibbe lagträgers 5 vorhandene Spiel entfällt. Dieses Spiel ist zur Axialverschieblichkeit des Reibbelagträgers 5 gegenüber dem Nabenteil 8 erforderlich, allerdings ist die Hemmung im Be reich der Dämpfungselemente 14 so gering, daß sie für die Axialverschiebung des Reibbelagträgers 5 vernachlässigbar ist. Mithin greifen die zahnförmigen Dämpfungselemente 14, die fest an das Nabenteil 8 anvulkanisiert sind, formschlüs sig in die zwischen den Zähnen 12 der Innenverzahnung 6 des Reibbelagträgers 5 angeordneten Nuten ein und zentrieren aufgrund ihrer Federelastizität den Reibbelagträger 5 in Um fangsrichtung relativ zum Nabenteil 8 in einer Mittellage. Da die Dämpfungselemente 14 anstelle jeweils eines Zahns 13 der Mitnahmeverzahnung 9 des Nabenteils 8 angeordnet sind, braucht die Innenverzahnung 6 des Reibbelagträgers 5 nicht geändert zu werden. Grundsätzlich kann auch umgekehrt an stelle mehrerer Zähne 12 der Innenverzahnung 6 des Reibbe lagträgers 5 jeweils ein solches Dämpfungselement 14 vor gesehen werden, das dann in die Zahnnuten der Mitnahmever zahnung 9 des Nabenteils 8 eingreift. The damping elements 14 are fixedly connected to the hub part 8 by vulcanization, and they have a shape similar to the teeth 13 of the driving toothing 9 of the hub part 8 , however, such an excess is provided with respect to the teeth 13 that here between the teeth 13 of the driving toothing 9 and the internal teeth 6 of the friction bearing support 5 existing game is eliminated. This game is necessary for the axial displaceability of the friction lining carrier 5 with respect to the hub part 8 , but the inhibition in the loading area of the damping elements 14 is so small that it is negligible for the axial displacement of the friction lining carrier 5 . Thus, the tooth-shaped damping elements 14 , which are firmly vulcanized to the hub part 8 , form-fitting sig in the arranged between the teeth 12 of the internal teeth 6 of the friction lining carrier 5 and center due to their spring elasticity of the friction lining carrier 5 in order to the hub part 8 in one direction Middle position. Since the damping elements 14 are arranged instead of one tooth 13 of the driving toothing 9 of the hub part 8 , the inner toothing 6 of the friction lining carrier 5 need not be changed. Basically, instead of several teeth 12 of the internal toothing 6 of the friction bearing support 5 , such a damping element 14 can be seen before, which then engages in the tooth grooves of the Mitnahmver toothing 9 of the hub part 8 .
Es ist jeweils im Bereich des Fußes des entfallenen Zahnes 12 oder 13 der Innenverzahnung 6 oder der Mitnahmeverzahnung 9 eine große Kontaktfläche an dem Reibbelagträger 5 oder dem Nabenteil 8 vorhanden, an die das Dämpfungselement 14 fest anvulkanisiert wird. Um die Stabilität der Dämpfungselemente 14 weiter zu erhöhen und sie nach Art eines Käfigs mitein ander zu verbinden, sind in Umfangsrichtung der Mitnahmever zahnung 9 Verbindungsringe 15 an das Nabenteil 8 zusätzlich anvulkanisiert, die mit den Dämpfungselementen 14 einstückig und mit deren Stirnseiten fest verbunden sind. Die Verbin dungsringe 15 sind benachbart den Stirnseiten der Zähne 13 der Mitnahmeverzahnung 9 auf einer zylindrischen Umfangs fläche des Nabenteils 8 aufvulkanisiert, was insbesondere in Fig. 3 zu erkennen ist.There is a large contact surface on the friction lining carrier 5 or the hub part 8 in the area of the base of the tooth 12 or 13 of the internal toothing 6 or the driving toothing 9 , to which the damping element 14 is firmly vulcanized. In order to further increase the stability of the damping elements 14 and to connect them to one another in the manner of a cage, 9 connecting rings 15 are additionally vulcanized to the hub part 8 in the circumferential direction of the Mitnahmver toothing, which are integral with the damping elements 14 and are firmly connected to their end faces. The connec tion rings 15 are adjacent the end faces of the teeth 13 of the driving teeth 9 on a cylindrical circumferential surface of the hub part 8 vulcanized, which can be seen in particular in Fig. 3.
Claims (1)
Priority Applications (1)
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