Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Überlast -Reibungskupplung, die zwischen einer Antriebsmaschine und einer Arbeitsmaschine, insbesondere einem Flugzeugmotor und dem einem Propeller vorgeschalteten Getriebe angeordnet ist, die eine mit einer von der Antriebsmaschine angetriebenen Schwungscheibe fest verbundene Druckplatte und eine an der Schwungscheibe axial schwimmend gelagerte, durch Anpressfedern belastete Druckplatte sowie eine zwischen den beiden Druckplatten angeordnete, mit einer Getriebewelle verbundene Reibscheibe umfasst.

Überlast -Reibungskupplungen werden als Sicherheitskupplung zwischen einem Antriebsmotor und einem Getriebe bzw. einer Arbeitsmaschine angeordnet, um die Antriebsmaschine bei Überlast vor einer Beschädigung zu schützen. Bei ei- ner bekannten Überlast -Reibungskupplung der eingangs erwähnten Art ist eine Mehrzahl von Tellerfederpaketen zum ständigen Anpressen der Druckplatten an die Reibscheibe vorgesehen. Diese Ausführungsform einer Überlast- Reibungskupplung ist insofern nachteilig, als zum einen bei längerer Betriebdauer und damit verbundenem Verschleiß der Reibscheibe die Federkraft und damit der Anpressdruck verringert wird und somit die Funktionsfähigkeit der Kupplung beeinträchtigt wird. Aufgrund von Schwingungen und Rüttelbewegungen der Kupplung können die Tellerfederpakete ihre Position ändern, so dass von den einzelnen Federpaketen unterschiedliche Kraftwirkungen auf die Reibscheibe ausgeübt werden und diese bei Überlast nicht gleichmäßig durchrutscht und sich verklemmen kann. Ein weiterer Nachteil der bekannten Reibungskupp- lungen besteht noch darin, dass von den Druckplatten in die Oberfläche der Reibscheibe feinste Metallpartikel eingebracht werden, so dass die Reibwirkung der Reibscheibe verringert und dadurch mit zunehmender Betriebsdauer die Funktion der Kupplung beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlast- Reibungskupplung anzugeben, die auch nach längerer Betriebsdauer eine gleichbleibende und gleichmäßige Kraftwirkung zwischen der Reibscheibe und den Druckplatten gewährleistet und konstante Betriebsparameter sowie eine lange Lebensdauer aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildeten Überlast- Reibungskupplung gelöst. Weitere Merkmale und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht bei einer Überlast -Reibungskupplung der eingangs erwähnten Art in der Ausübung der auf die axial schwimmend gelagerte Druckplatte wirkenden Anpresskraft mittels einer zentralen, mit ihrem Innen- oder Außenrand an der Schwungscheibe am zentrierend abgestützten Tellerfeder, deren freier Randbereich eine an die axial schwimmend gelagerte Druckplat- te angeformte umlaufende Nase kontaktiert. Die als Tellerfeder ausgebildete Anpressfeder kann dadurch über ihre Planlage hinaus gespannt werden und in einem erweiterten Arbeitsbereich mit einer auch bei einem Verschleiß der Reibscheibe im Wesentlichen gleichbleibenden und überall gleichmäßig verteilten Federkraft auf die axial schwimmend gelagerte Druckplatte wirken. Bei einem Verschleiß der Reibscheibe erfolgt bei unverändert großer Federkraft eine selbsttätige Nachstellung der axial schwimmend gelagerten Druckplatte. Die auf die Druckplatten wirkende Kraft bleibt zudem trotz möglicher Rüttelbewegungen der Kupplung überall konstant, so dass die Druckplatten gleichmäßig an der Reibscheibe wirken und ein geometrisches Rupfen der Kupplung oder ein Verkanten oder gar Verklemmen vermindert oder ausgeschlossen ist. Bei gleichbleibenden Betriebsparametern kann die Lebensdauer der Kupplung somit deutlich erhöht werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind am Innenumfang der ringförmig ausgebildeten Tellerfeder in gleichmäßigem Abstand Gewichtssegmente zur Erhöhung der Federkraft, und zwar aufgrund der Verbiegung der Tellerfeder unter der

Wirkung erhöhter Fliehkräfte während des Betriebes, angebracht .

Gemäß einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung sind in die an der Reibscheibe anliegenden Reibflächen der beiden Druckplatten Schneidkanten bildende Vertiefungen (Schneidvertiefungen) , beispielsweise in Form von mindestens einer Nut, eingeformt. Die von mindestens einer Kante der Vertiefung (en) gebildete mindestens eine Schneide ist so angeordnet, dass sie bei einer Relativbewegung zwischen den Druckplatten und der Reibscheibe die gesamte Reibfläche der Reibscheibe erfasst und dabei vollflächig eine dünne Oberflächenschicht, in die feinste metallische Partikel der beiden Druckplatten eingedrungen sein kön- nen, entfernt. Die Reibscheibe wird auf diese Weise konditioniert und behält ihre ursprünglichen Reibeigenschaften, so dass sich das Rutschverhalten der Kupplung nicht verändert und konstante Betriebsparameter erreicht werden können .

In Ausgestaltung der Erfindung weist die Schwungscheibe einen Boden mit umlaufender Bodennase zur Abstützung der Tellerfeder und einen umlaufenden Rand mit axial verlaufenden Ausnehmungen auf, in die am Außenumfang der schwimmenden Druckplatte angeformte Führungszähne ein- greifen. An der Stirnseite des umlaufenden Randes ist die feste Druckplatte angebracht.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind am Au- ßenumfang der schwimmenden Druckplatte außerdem Montage- finger und im umlaufenden Rand der Schwungscheibe von dessen Stirnseite ausgehende Montage-Gewindebohrungen vorgesehen. Mit Hilfe von in die Montage-Gewindebohrungen einschraubbaren Montage-Gewindebolzen kann die schwimmen- de Druckplatte entgegen der Federkraft der Tellerfeder auf einfache Weise montiert werden. Nach der Montage der festen Druckplatte können die Montage-Gewindebolzen über in der festen Druckplatte vorgesehene, mit den Montage- Gewindebohrungen fluchtende weitere Montagebohrungen wie- der entfernt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schwungscheibe mit einem an deren Außenumfang umlaufenden Anlasserzahnkranz mit Geberrad verbunden. Am Boden der Schwungscheibe ist eine Anschlussplatte mit Schraubenbolzen zur Verbindung mit der Antriebsmaschine befestigt und in der Reibscheibe ist eine Nabe zu Verbindung mit dem Getriebe oder Propeller angebracht. In die der Reibfläche gegenüberliegende Außenfläche der festen Druckplatte sind Vertiefungen zur Gewichtsreduzierung eingeformt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Überlast- Reibungskupplung ;

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Überlast-

Reibungskupplung nach Fig. 1 ; Fig. 3 eine Unteransicht eines Teilstücks einer schwimmend gelagerten Druckplatte in perspektivischer Darstellung;

Fig. 4 eine Draufsicht (auf die Reibfläche) der schwimmend gelagerten Druckplatte nach Fig. 1 ;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils der

Überlast -Reibungskupplung im Schnitt; und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer als Tellerfeder ausgebildeten Anpressfeder

zeigt, näher erläutert.

Die Überlast -Reibungskupplung umfasst eine Reibscheibe 1, deren obere und untere Reibfläche von den Reibflächen einer fest angeordneten und einer schwimmend angeordneten, jeweils ringförmigen Druckplatte 2 und 3 kontaktiert wird. Die fest angeordnete Druckplatte 2 ist mittels

Schraubenbolzen 4 an der Stirnseite des umlaufenden Randes 5 einer Schwungscheibe 6 befestigt, während die schwimmend angeordnete Druckplatte 3 mittels an deren Umfang angeformter Führungszähne 7 in Ausnehmungen 8 des umlaufenden Randes 5 der Schwungscheibe 6 axial beweglich gehalten ist. Am Boden 9 der Schwungscheibe 6 stützt sich auf einer an der Außenseite des Bodens umlaufenden Bodennase 10 im äußeren Randbereich eine als zentrale Anpressfeder zum Anpressen der Reibflächen der beiden Druckplat- ten 2, 3 an die Reibscheibe 1 dienende ringförmige Tellerfeder 11 ab. Die schwimmende Druckplatte 3 weist an der der Reibfläche gegenüberliegenden Seite eine umlaufende Nase 12 auf, die den äußeren Randbereich der angrenzenden Fläche der Tellerfeder 11 kontaktiert. Auf- grund der Anordnung der Tellerfeder 11 zwischen zwei an deren Innenrand und an deren Außenrand auf gegenüberlie- genden Seiten wirkenden Nasen kann die Tellerfeder 11 über ihre Planlage hinaus gespannt werden, das heißt, zum Anpressen der axial schwimmend gelagerten Druckplatte 3 an die Reibscheibe 1 kann nunmehr ein erweiterter Bereich konstanter Kraftwirkung kurz vor und kurz hinter der

Planlage der Tellerfeder 11 genutzt werden. Somit behält die Tellerfeder 11 auch bei einem Verschleiß der Reibscheibe 1, der einige Millimeter betragen kann, ihre Federkraft und bewirkt eine selbständige Verschleißnach- Stellung bei gleichbleibender und gleichmäßig verteilter Reibwirkung .

Eine gleichbleibende Reibwirkung zwischen den Druckplatten 2, 3 und der Reibscheibe 1 über einen langen Zeitraum wird zusätzlich dadurch aufrecht erhalten, dass in die

Reibfläche der beiden Druckplatten 2, 3 Schneidvertiefungen 13, beispielsweise in Form einer Nut, eingeformt sind, die bei einer Relativbewegung zwischen den Druckplatten 2, 3 und der Reibscheibe 1 die Reibfläche der Reibscheibe 1 konditionieren, das heißt an dieser einen hauchdünnen Materialabtrag bewirken. Dadurch werden über die metallischen Druckplatten 2, 3 in die Oberflächen der Reibscheibe 1 eingebrachte Metallpartikel wieder entfernt und konstante Reibeigenschaften erzielt.

Fig. 6 zeigt noch eine andere Ausführungsform einer Tellerfeder 11, an deren Innenrand in gleichmäßigem Abstand Gewichtssegmente 14 außermittig, das heißt über die Oberfläche der Tellerfeder hinausragend, angeformt sind. Bei der Rotation der Überlast -Reibungskupplung wird durch die Gewichtssegmente 14 unter der Wirkung der Fliehkraft ein Moment in die Tellerfeder 11 eingebracht, die sich somit verbiegt und ihre Federkraft erhöht .

Wie Fig. 5 (vgl. auch Fig. 4) zeigt, sind an der schwimmenden Druckplatte 3 um 120° versetzt angeordnete Monta- gefinger 15 ausgebildet, die in entsprechende Ausnehmungen im umlaufenden Rand 5 der Schwungscheibe 6 eingreifen. Mit Hilfe von in Montage-Gewindebohrungen 16 der Schwungscheibe 6 schraubbaren Montage-Gewindestiften (nicht dargestellt) kann die schwimmend angeordnete

Druckplatte 3 entgegen der Federkraft der Tellerfeder 11 in der Betriebsstellung positioniert und anschließend die Reibscheibe 1 und die feste Druckplatte 2 auf einfache Weise montiert werden. In der festen Druckplatte 2 befin- den sich über der Montage-Gewindebohrung 16 positionierte Montagebohrungen 17, so dass die Montage-Gewindestifte nach dem Verschrauben der festen Druckplatte 2 an der Schwungscheibe 6 mittels der Schraubenbolzen 4 wieder entfernt werden können. Die Schwungscheibe 6 ist mittels Schraubenbolzen 18 mit einem Anlasserzahnkranz mit Geberrad 19 verbunden, der über eine Anschlussplatte 20 und weitere Schraubenbolzen 21 an die Kurbelwelle einer Antriebsmaschine, hier eines Flugzeugmotors (jeweils nicht dargestellt), angeschlossen wird. In der Reibscheibe 1 ist mittig eine - hier verzahnte - Nabe 22 befestigt, über die die Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle (nicht dargestellt) und letztlich mit dem Propeller eines Flugzeugs erfolgt. In die feste Druckplatte 2 sind zur Verringerung des Gewichts der Kupplung Vertiefungen 23 (Fenster) eingeformt.

Bezugszeichenliste

I Reibscheibe 2 feste Druckplatte

3 schwimmende Druckplatte

4 Schraubenbolzen

5 umlaufender Rand v. 6

6 Schwungscheibe 7 Führungszähne v. 3

8 Ausnehmungen v. 5

9 Boden v. 6

10 umlaufende Bodennase v. 6

II Tellerfeder 12 umlaufende Nase v. 3

13 Schneidvertiefungen, Schneidnut v. 2, 3

14 Gewichtssegmente v. 11

15 Montagefinger v. 3

16 Montage-Gewindebohrung in 6 17 Montagebohrung in 2

18 Schraubenbolzen

19 Anlasserzahnkranz mit Geberrad

20 Anschlussplatte

21 Schraubenbolzen 22 verzahnte Nabe

23 Vertiefung (Fenster) in 2