-
Die
Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung, insbesondere eine
Kraftfahrzeugkupplungsvorrichtung, die ein Kupplungsgehäuse aufweist,
das eine zwischen einem Schwungrad und einer Anpressplatte angeordnete
Kupplungsscheibe abdeckt, wobei die Anpressplatte mit einem Federelement, insbesondere
mit einer Membranfeder, mit einer Axialkraft beaufschlagbar ist.
-
Eine
solche Kupplungsvorrichtung ist beispielsweise in der
DE 195 47 559 C2 beschrieben. Um
eine reibschlüssige
Kopplung zwischen der Kupplungsscheibe einerseits und dem Schwungrad samt
Anpressplatte andererseits herstellen zu können, ist die Anpressplatte
mittels einer Membranfeder mit einer Axialkraft beaufschlagbar.
Im eingerückten
Zustand presst die Membranfeder die Anpressplatte gegen das Schwungrad,
während
im ausgerückten
Zustand die axiale Anpresskraft der Membranfeder weggenommen werden
kann. Hierzu weist das radial innenliegende Ende der Membranfeder eine
Anzahl Federzungen auf, die mit einem Ausrücker verbunden sind, mit dem
die Federzungen in Achsrichtung bewegt werden können.
-
Bei
gattungsgemäßen Kupplungsvorrichtungen
ist es nachteilig, dass sich im Laufe der Zeit relativ starke Verschmutzungen
in Inneren des Kupplungsgehäuses
ergeben können,
die dann auch zu Funktionsstörungen
führen
können.
Im Kupplungsgehäuse
sind häufig
zur Be- und Entlüftung Öffnungen
vorhanden, über
die auch Abrieb etc. aus dem Inneren der Kupplungsvorrichtung abgegeben
werden soll. Bei diesen Verschmutzungen handelt es sich neben Abrieb
von den Reibbelägen
auch um Passungs- und Reibrost, aus eingetretenem Umgebungsschmutz
und um Schmier- bzw. Betriebesstoff, der sich aufgrund von Leckagen
im Inneren des Kupplungsgehäuses
ansammeln kann. Das Ansammeln des Schmutzes an bestimmten Stellen
im Inneren der Kupplungsvorrichtung wird durch Fliehkrafteffekte
im Betrieb der Vorrichtung begünstigt.
Demgemäß sind radial
außenliegende
Zonen im Inneren der Kupplungsvorrichtung bevorzugte Sammelstellen
für den
Schmutz. Ferner bilden sich gewisse bevorzugte Bereiche zur Schmutzanlagerungen
auch durch Luftströmungen
bzw. Verwirbelungen aus, die im Betrieb der Kupplungsvorrichtung
auftreten. Weitere bevorzugte Ablagerungsstellen für Schmutz
sind die Zonen von Kupplungs- und Kupplungsbetätigungselementen.
-
In
der Praxis kommt es nach Ansammlung des genannten Schmutzes durch
das „Anbacken" desselben im Inneren
des Gehäuses
zu Einschränkungen
bzw. Störungen
der Kupplungsfunktion. Dies macht sich durch eine Erhöhung der
Hysterese bei der Betätigung
der Kupplung bemerkbar, was auf eine Erhöhung der Reibkräfte in mechanischen
Gelenkstellen zurückzuführen ist.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die genannten Probleme
verringert werden. Die Funktionalität der Kupplungsvorrichtung
soll also weniger als bisher eingeschränkt bzw. gestört werden.
-
Die
Lösung
dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Abschnitt der Innenseite des Kupplungsgehäuses und/oder
zumindest ein Abschnitt der Anpressplatte oder des Federelements
mit einer Beschichtung versehen ist, die eine hydrophobe und/oder
oleophobe Eigenschaft aufweist.
-
Die
hydrophobe und/oder oleophobe Beschichtung kann dabei im Bereich
der Anlagestelle des Federelements am Kupplungsgehäuse aufgebracht
sein. Nach einer Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass die hydrophobe
Beschichtung auf der inneren Oberfläche des Kupplungsgehäuses aufgebracht
ist. Alternativ oder additiv kann vorgesehen werden, dass die hydrophobe
Beschichtung auf der Oberfläche
des Federelements aufgebracht ist. Weiterhin kann alternativ oder
additiv vorgesehen werden, dass die hydrophobe und/oder oleophobe
Beschichtung auf einem Teil aufgebracht ist, das zur Halterung und/oder
Lagerung des Federelements im Kupplungsgehäuse dient.
-
Die
hydrophobe und/oder oleophobe Beschichtung weist vorzugsweise Erhebungen
und Vertiefungen auf, die durch mittels eines Trägers fixierte Partikel gebildet
werden. Die Partikel weisen dabei bevorzugt Abmessungen im Nanometerbereich
auf. Hierbei bewegt sich die durchschnittliche Größe der Partikel
bevorzugt im Bereich von weniger als 50 μm, vorzugsweise von weniger
als 10 μm.
Es soll sich bei den Partikeln also vorzugsweise um nanoskalige
Elemente handeln, die aufgrund ihrer Kleinheit einen wasserabstoßenden und/oder
farb- oder ölabweisenden
Effekt ausweisen.
-
Die
Partikel bestehen dabei bevorzugt aus Silikaten, aus dotierten Silikaten,
aus Mineralien, aus Metalloxiden, aus Kieselsäuren, aus Polymeren und/oder
aus Metall. In jedem Falle wird angestrebt, dass die Partikel hydrophobe
und/oder oleophobe Eigenschaften aufweisen.
-
Als
Träger
für die
Partikel kann ein Lack zum Einsatz kommen. Dieser kann eine oder
mehrere Substanzen aus der Gruppe einfach ungesättigter Acrylate, mehrfach
ungesättigter
Acrylate, Methacrylate und Polyurethan aufweisen.
-
Mit
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird
erreicht, dass sich der bekannte Lotusblüten-Effekt auf Teilen des inneren
Bereichs der Kupplungsvorrichtung ergibt, der dazu führt, dass
sich dort Schmutz nur schwerlich ablagern kann. Demgemäß wird es
verhindert, dass sich in einfacher Weise „Anbackungen" ergeben, die die
Funktionsfähigkeit
der Kupplungsvorrichtung behindern können.
-
Vielmehr
wird zuverlässig
sichergestellt, dass das Innere der Kupplungsvorrichtung länger sauber
und frei von Ablagerungen bleibt.
-
Zur
Aufbringung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Beschichtung sind Verfahren im Stand der Technik hinlänglich bekannt,
wozu auf die
DE 101 18
352 A1 hingewiesen wird, wo verschiedene Möglichkeiten
genannt sind, mit der die Beschichtung aufgebracht werden kann.
-
In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Es zeigen:
-
1 den
Radialschnitt durch eine Kraftfahrzeugkupplungsvorrichtung,
-
2 eine
vergrößerte Darstellung
eines Teils der Vorrichtung gemäß 1 und
-
3 eine
schematische Darstellung der Beschichtung der inneren Oberfläche des
Kupplungsgehäuses
der Kupplungsvorrichtung.
-
In
den 1 und 2 ist eine Kupplungsvorrichtung 1 zu
sehen, die in üblicher
Weise aufgebaut ist. Ein Kupplungsgehäuse 2 ist mit dem Schwungrad 3 einer
Brennkraftmaschine drehfest verbunden, wobei Gehäuse 2 samt Schwungrad 3 um
eine Drehachse 13 rotieren können. In dem Gehäuse 2 ist
eine Anpressplatte 4 angeordnet, die drehfest zum Gehäuse 2,
jedoch axial verschieblich gelagert ist. Zwischen der Anpressplatte 4 und
dem Schwungrad 3 ist eine Kupplungsscheibe 5 angeordnet,
die beidseitig mit je einem Reibbelag (nicht dargestellt) versehen
ist.
-
Wird
die Anpressplatte 4 axial in Richtung Schwungrad 3 gedrückt, kommt
es aufgrund des Reibschlusses zwischen Kupplungsscheibe 5 und Schwungrad 3 bzw.
zwischen Kupplungsscheibe 5 und Anpressplatte 4 zur Übertragung
eines Drehmoments vom Schwungrad 3 zur Kupplungsscheibe 5, die – was nicht
dargestellt ist – mit
einer Getriebewelle drehfest verbunden ist.
-
Zur
Aufbringung einer Andrückkraft
auf die Anpressplatte 4 ist eine Membranfeder 6 vorgesehen.
Diese ist relativ zum Kupplungsgehäuse 2 drehfest gelagert.
Die Membranfeder liegt an einer Anlagestelle 9' am Kupplungsgehäuse 2 an,
wobei diese Stelle höckerförmig ausgebildet
ist und in Umfangsrichtung umläuft.
Ferner liegt die Membranfeder 6 mit einem etwas weiter
radial innen liegenden Bereich an einer zweiten Anlagestelle 9'' an, die durch ein Teil 10 gebildet
wird (s. 2), das mit der Anpressplatte 4 verbunden
ist. Durch Bewegung der Membranfeder 6 in ihrem radial
inneren Bereich in axiale Richtung (durch ein Kupplungsausrücksystem,
das nicht dargestellt ist) wird damit also eine Federkraft vom Kupplungsgehäuse 2 auf
die Anpressplatte 4 eingeleitet.
-
Im
Betrieb ist die Kupplungsvorrichtung 1 Schmutz ausgesetzt,
der zu „Anbackungen" im Inneren der Vorrichtung
führen
kann. In 2 sind drei Bereiche 14, 15 und 16 markiert,
in denen in besonderer Weise Ansammlungen von Abrieb etc. zu erwarten
sind und wo dieser dann die Funktion der Kupplungsvorrichtung auch
besonders stört.
-
Erfindungsgemäß ist daher
zur Abhilfe vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt der Innenseite 7 des
Kupplungsgehäuses 2 (s. 2)
und/oder zumindest ein Abschnitt der Anpressplatte 4 oder
des Federelements 6 mit einer Beschichtung 8 versehen ist,
die eine hydrophobe und/oder oleophobe Eigenschaft aufweist. Die
in 2 dargestellten Teile 10 sind dabei auch
unter die Anpressplatte 4 bzw. unter das Federelements 6 zu
subsumieren, wenn hierbei separate Teile eingesetzt werden.
-
Natürlich können auch
die gesamten genannten Teile vollständig mit der in Rede stehenden Beschichtung
versehen sein.
-
Die
erfindungsgemäße Beschichtung
ist schematisch in 3 illustriert. Der Abschnitt
im Inneren des Kupplungsgehäuses 2 bzw.
eines anderen Bereichs, an dem eine besonders hohe Ablagerung von
Schmutz zu befürchten
ist, wird mit der Beschichtung 8 versehen, die aus einem
Trägermaterial
in Form von Lack 12 sowie aus Partikeln 11 bestehen.
-
Bei
den Partikeln 11 handelt es sich bevorzugt um nanoskalige
Teilchen, d. h. um Partikel mit einer durchschnittlichen Größe, die
im Bereich einiger Nanometer liegt. Die Partikelgröße liegt
dabei zumeist im Bereich zwischen 5 nm und 5.000 nm, also 5 μm.
-
Als
Partikel 11 kommen solche Materialien in Frage, die eine
hydrophobe und/oder oleophobe Wirkung haben, d. h. die wasserabweisend
sind, wunschgemäß auch farb-
oder ölabweisend
ausgeführt
sein können.
Somit werden die Zonen im Inneren der Kupplungsvorrichtung, die
für die
Anlagerung von Verschmutzungen prädestiniert sind, mit einer hydrophoben
und/oder oleophoben Oberflächenbeschichtung 8 versehen.
wodurch der vorteilhafte Effekt erreicht wird, dass „Anbackungen" deutlich vermindert
bzw. gänzlich
verhindert werden können.
-
Der
erfindungsgemäß genutzte
Effekt ist als Lotusblüten-Effekt
hinlänglich
bekannt und mannigfaltig beschrieben. Zu der Technologie des Aufbringens
der Beschichtung
8 wird nochmals auf die
DE 101 18 352 A1 ausdrücklich Bezug
genommen und deren Offenbarung insoweit in diese Patentanmeldung
einbezogen. Aus diesem Dokument sind auch geeignete Partikel-Materialien
bekannt, die in besonders bevorzugter Weise die hydrophobe Wirkung
haben.
-
Da
auf die hydrophobe und/oder oleophobe Oberflächenbeschichtung relativ geringe
Adhäsionskräfte wirken,
reichen häufig
bereits die Flieh- und/oder Massenkräfte sowie die Schwingungen
im Antriebsstrang aus, um Schmutzpartikel in einem solchen Maße zu entfernen,
dass die Gesamtverschmutzung über
die Lebensdauer der Vorrichtung 1 nicht mehr ins Gewicht
fällt und
keinen negativen Einfluss mehr auf die Funktion der Kupplungsvorrichtung 1 hat.
Insbesondere kann damit erreicht werden, dass die Lebensdauer der
Kupplungsvorrichtung nicht mehr durch Schmutzablagerungen begrenzt wird.
-
Zusätzlich wirken
Luftströmungen
im Inneren der Vorrichtung 1 vorteilhaft, indem sie nämlich den auf
der Beschichtung 8 nur leicht anhaftenden Schmutz abblasen.
-
Vorteilhaft
ist es auch, wenn bereits von der Konstruktion her Vorkehrungen
getroffen werden, die Schmutzablagerungen erschweren. Die betroffenen Oberflächen können dabei
namentlich so ausgestaltet werden, dass die Anhaftung von Schmutz
durch Vermeidung zu eng gekrümmter
Bereiche verhindert wird.
-
Die
vorgeschlagene Beschichtung 8 hat als positiven Begleiteffekt,
dass die Korrosion im Inneren der Vorrichtung 1 behindert
wird und ein Schutz gegen aggressive Medien besteht. Der Schutz
vor unerwünschter
Oxidation bzw. Reduktion ist daher vergrößert.
-
- 1
- Kupplungsvorrichtung
- 2
- Kupplungsgehäuse
- 3
- Schwungrad
- 4
- Anpressplatte
- 5
- Kupplungsscheibe
- 6
- Federelement
(Membranfeder)
- 7
- Innenseite
- 8
- Beschichtung
- 9
- Anlagestelle
des Federelements
- 9'
- Anlagestelle
des Federelements
- 9''
- Anlagestelle
des Federelements
- 10
- Teil
zur Halterung und/oder Lagerung
- 11
- Partikel
- 12
- Lack
- 13
- Drehachse
- 14
- schmutzgefährdeter
Bereich
- 15
- schmutzgefährdeter
Bereich
- 16
- schmutzgefährdeter
Bereich