DE102009042077B4

DE102009042077B4 - Reibungskupplung mit Nachstelleinrichtung

Info

Publication number: DE102009042077B4
Application number: DE102009042077.0A
Authority: DE
Inventors: Christoph Raber; Christoph Wittmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2019-03-21
Anticipated expiration: 2029-09-18
Also published as: DE102009042077A1

Abstract

Reibungskupplung (1) mit einer Nachstelleinrichtung (2) mit zwischen einer an einem Gehäuse (5) fest aufgenommenen Druckplatte und einer gegenüber dieser axial begrenzt, drehfest und in Schließstellung der Reibungskupplung (1) federbelastet zu dieser angeordneten Anpressplatte (3) verspannbaren Reibbelägen, einer hebelartigen Spanneinrichtung (6) der Anpressplatte (3), einem Wegsensor (35) zur Ermittlung einer verschleißabhängigen Wegdifferenz zwischen Druckplatte und Spanneinrichtung (6) und einer von dem Wegsensor (35) angetriebenen Spindel (23) zur Verstellung einer zwischen der Spanneinrichtung (6) und der Anpressplatte (6) angeordneten Rampeneinrichtung (11), wobei die Spindel (23) nach Zusammenbau der Reibungskupplung (1) axial justierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (23) bezogen auf die Drehachse der Reibungskupplung betrachtet axial von zwei miteinander unter axialer Vorspannung verbundenen Zahnsegmenten (26, 27) umgeben ist, die mit einem Verstellring (12) der Rampeneinrichtung (11) einen Formschluss bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Reibungskupplungen sind in Kraftfahrzeugen beispielsweise zur Abkopplung des Motors vom Getriebe bekannt. Durch ein Setzen oder Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe nimmt in derartigen Reibungskupplungen der axiale Abstand zwischen der Reibfläche der Druckplatte und der Reibfläche der gegenüber dieser axial verlagerbaren und durch die Spanneinrichtung zur Bildung des Reibschlusses der Reibflächen mit den Reibbelägen verspannten Anpressplatte ab. Dies führt zu sich ändernden Eigenschaften der hebelartigen Spanneinrichtung. Beispielsweise stellen sich die von dem Ausrücksystem beaufschlagten Hebelenden wie Tellerfederspitzen einer Tellerfeder auf und die Ausrückkräfte werden erhöht.
Ein Verschleißzustand kann mittels eines Verschleißsensors erkannt werden, wobei zwei Systeme zu unterscheiden sind. Einerseits kann Verschleiß durch die erhöhte Betätigungskraft ermittelt werden, wobei ein Kräftegleichgewicht zwischen einer Sensorfeder und der Spanneinrichtung einen Schaltpunkt definiert, bei dem eine Verschleißnachstellung eingeleitet wird, bei der üblicherweise durch ein Verdrehen einer zwischen der Spanneinrichtung und der Anpressplatte angeordneten Rampeneirichtung der verschleißbedingte Abstand zwischen den Reibflächen durch einen axialen Abstand zwischen Spanneinrichtung und Anpressplatte ausgeglichen wird, wodurch die Spanneinrichtung wieder ihre ursprüngliche Position einnimmt. Diese Form der Nachstellung ist weitgehend unabhängig von axialen Bauteiltoleranzen, ist jedoch infolge des sich einstellenden Kräftegleichgewichts zwischen Sensorfeder und Spanneinrichtung nicht für alle Spanneinrichtungen geeignet.
Eine alternative Methode zur Ermittlung des Verschleißes ist die Ermittlung des Abstands zwischen den Reibflächen von Druck- und Anpressplatte. Dieser kann indirekt auch aus einem Abstand zwischen Gehäuse und Anpressplatte bei geschlossener Reibungskupplung ermittelt werden, da das Gehäuse nach der Montage der Kupplungsscheibe mit der Druckplatte fest verbunden wird. Infolge der axialen Bauteiltoleranzen der Reibungskupplung ist die axiale Ermittlung des Verschleißweges fehlerbehaftet oder es sind für die axiale Toleranzkette geringere axiale Toleranzspielräume hinzunehmen, die die Fertigung verteuern.
Eine Reibungskupplung, die auf den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 lesbar ist, ist aus der DE 198 80 988 T5 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung auf Basis eines Wegsensors vorzuschlagen, die kostengünstig herzustellen ist und gegenüber axialen Bauteiltoleranzen verbessert ist.
Die Aufgabe wird durch eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung gemäß Patentanspruch 1 mit zwischen einer an einem Gehäuse fest aufgenommenen Druckplatte und einer gegenüber dieser axial begrenzt, drehfest und in Schließstellung der Reibungskupplung federbelastet zu dieser angeordneten Anpressplatte verspannbaren Reibbelägen, einer hebelartigen Spanneinrichtung der Anpressplatte, einem Wegsensor zur Ermittlung einer verschleißabhängigen Wegdifferenz zwischen Druckplatte und Spanneinrichtung und einer von dem Wegsensor angetriebenen Spindel zur Verstellung einer zwischen der Spanneinrichtung und der Anpressplatte angeordneten Rampeneinrichtung gelöst, wobei die Spindel nach Zusammenbau der Reibungskupplung axial justierbar ist. Auf diese Weise kann unabhängig von Bauteiltoleranzen eine Baueinheit aus Gehäuse, Spanneinrichtung, Anpressplatte und Nachsteileinrichtung während der Erstmontage oder als Ersatzteil auf eine beispielsweise in einem Schwungrad integrierte Druckplatte montiert werden und anschließend die Spindel axial auf die damit gebildete Reibungskupplung justiert werden. Die Spindel ist dabei in vorteilhafter Weise bezüglich ihrer Spindelachse in Umfangsrichtung angeordnet und in einem gehäusefest angeordneten Halter um ihre Spindelachse verdrehbar aufgenommen. Dabei kann der Halter gegenüber dem Gehäuse auf die geeignete Position eingestellt werden. Hierzu kann beispielsweise eine Lehre dienen, die zwischen der Reibfläche der Druckplatte und dem Halter einen definierten Abstand einstellt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
Der Halter kann beispielsweise radial innen am Gehäuse fest aufgenommen sein und radial außen axial einstellbar an der Druckplatte vorzugsweise unter Vorspannung abgestützt sein. Die Abstützung kann innerhalb des Gehäuses erfolgen, wobei in dem Gehäuse ein entsprechender Ausschnitt zur Einführung des Einstellwerkzeugs vorgesehen sein kann. In einer bevorzugten Ausführung ist die Abstützung in Form eines Exzenters vorgesehen, der mittels einer Schraubverbindung einstellbar ist. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Baueinheit radial innerhalb nicht im bauraumkritischen radialen Bauraum und unter geringem Fliehkrafteinfluss angeordnet wird.
In vorteilhafter Weise ist die Nachstelleinrichtung selbstantreibend. Dies bedeutet, dass der Wegsensor im Falle einer Nachstellung die Spindel antreibt, so dass ein Rampen- oder Verstellring der Rampeneinrichtung nicht oder nur gering vorgespannt zu werden braucht. Hierzu ist an der Spindel ein Ritzel angeordnet, beispielsweise mit dieser koaxial verdrehgesichert aufgenommen oder einteilig aus dieser gebildet, in dessen Außenprofil eine oder mehrere entsprechend am Wegsensor angeordnete Klinken eingreifen und im Nachstellfall die Klinke und damit die Spindel verdrehen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können Spindel und Außenprofil einteilig ausgebildet sein, wobei zuerst das Außenprofil und anschließend das Spindelgewinde oder zuerst das Spindelgewinde und dann das Außenprofil eingebracht werden kann. Die Spindel greift formschlüssig in ein oder mehrere mit dem Verstellring formschlüssig verbundene Zahnsegmente ein und verdreht damit den Verstellring um einen vorgegebenen Betrag, der durch die Teilung des Außenprofils des Ritzels vorgegeben wird. Die Verdrehung des Verstellrings erfolgt gegenüber Gegenrampen der Anpressplatte, so dass durch diese Verdrehung ein Hub zwischen Spanneinrichtung und Anpressplatte entsteht, der den durch Verschleiß der Reibbeläge entstandenen Abstand ausgleicht.
Die selbstantreibende Wirkung entsteht durch einen bei Verschleiß erhöhten Weg der Klinke des Wegsensors gegenüber dem Außenprofil wie Außenverzahnung. Im gewöhnlichen Betrieb der Reibungskupplung gleitet die Klinke während eines Betätigungsvorgangs der geschlossenen Reibungskupplung in den geöffneten Zustand unter leichter Vorspannung entlang eines Zahns und gleitet beim Schließen der Reibungskupplung wieder in den Ausgangszustand zurück, so dass keine Nachstellung erfolgt. Im Nachstellfall ist die Klinke durch den Verschleiß der Reibbeläge gegenüber der Außenverzahnung axial verlagert, so dass die Klinke die Zahnspitze der Außenverzahnung übergreift und in den benachbarten Zahngrund unter Bildung eines Formschlusses einschnappt. Beim nächsten Öffnen der Reibungskupplung treibt die Klinke das Ritzel und damit die Spindel an, eine Nachstellung wird daher beim Schließen der Reibungskupplung durchgeführt. Die Steifigkeit der Klinke ist dabei so ausgelegt, dass eine Verdrehung der Spindel entgegen der auftretenden Reibungskräfte erfolgt.
Die Spindel von zwei bezogen auf die Drehachse der Reibungskupplung axial miteinander unter axialer Vorspannung verbundenen Zahnsegmenten umgeben, die mit einem Verstellring der Rampeneinrichtung einen Formschluss bilden und den Verstellring der Rampeneinrichtung gegenüber den Gegenrampen der Anpressplatte verdrehen. Dabei stützt sich ein Zahnsegment an der Spanneinrichtung und das andere Ende an einer gegenüber dem Gehäuse drehfesten Rampe der Rampeneinrichtung, beispielsweise an einer in der Anpressplatte angeformten Rampe, die auch durch eine Gegenrampe zum Verstellring gebildet sein kann, axial ab.
Der Wegsensor ist in vorteilhafter Weise axial zwischen den beiden Zahnsegmenten angeordnet und führt damit die Axialbewegungen der Anpressplatte aus. Durch die Vorspannung des mit der Spanneinrichtung verspannten Zahnsegments bezüglich des zweiten Zahnsegments wird der Wegsensor über das zweite Zahnsegment auf der Anpressplatte verspannt. Hierbei wird durch Anlage des zweiten Zahnsegments auf der Rampe der Anpressplatte ein bereits nachgestellter Abstand gegenüber der Anpressplatte jeweils nachgeführt und damit kompensiert, so dass der Abstand der Zahnsegmente zueinander konstant bleibt.
Der Wegsensor kann dabei aus zumindest einem zwischen den Zahnsegmenten angeordneten und von diesen axial beaufschlagten Steuerteil gebildet sein. Zur Ausbildung der Klinke weist dieses zumindest eine Steuerteil eine elastische Zunge auf, die in die Außenverzahnung des Ritzels eingreift und im Nachstellfall mit diesem einen Formschluss bildet. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind zwei längs der Spindelachse voneinander beabstandete Steuerteile vorgesehen, zwischen denen die zumindest eine elastische Zunge verspannt ist. Diese kann beispielsweise aus einer zweischenkligen Blattfeder gebildet sein, deren einer Schenkel fest zwischen den Steuerteilen verspannt ist und deren anderer Schenkel die elastische Zunge bildet.
Um die Zuverlässigkeit der Nachstellung zu verbessern und ein Rückstellen der Spindel abzusichern, können die Steuerteile zwei elastische Zungen enthalten, von denen eine eine Antriebsklinke und die andere eine Sperrklinke gegen die Rückstellung der Spindel bilden. Die Anordnung der Klinken erfolgt dabei diametral zur Spindelachse.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken ist die Rampeneinrichtung nach der Montage oder im Betrieb der Reibungskupplung beispielsweise nach einem Wechsel der Kupplungsscheibe in den Ausgangszustand mit geringem Hub der Rampeneinrichtung rückstellbar. Hierzu kann die Vorspannung der beiden Zahnsegmente gelöst werden, so dass die Spindel nicht mehr im Eingriff in die vorzugsweise trapezförmigen Öffnungen der Zahnsegmente steht. Hierzu können bevorzugt an dem mit der Spanneinrichtung verspannten Zahnsegment Laschen vorgesehen sein, mittels derer durch Zug die Vorspannung zwischen den Zahnsegmenten aufgehoben und dadurch die Spindel aus dem Eingriff in die Verzahnungsöffnungen gehoben werden kann, so dass die Zahnsegmente und damit der Verstellring gegenüber der Spindel und damit gegenüber der Anpressplatte und deren Gegenrampen in den Ausgangszustand verdreht werden können.
Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung im Schnitt,
2 eine Explosionsdarstellung der in 1 dargestellten Reibungskupplung ,
3 eine Explosionsdarstellung der Sensor- und Antriebseinrichtung der Nachstelleinrichtung der 2,
4 ein Detail der 3,
5 und 6 die Steuerteile des Wegsensors der Nachstelleinrichtung in Ansicht und
7 und 8 eine Antriebs- und eine Sperrklinke des Wegsensors in Ansicht.

1 zeigt eine Reibungskupplung 1 mit einer Nachstelleinrichtung 2 und einer Anpressplatte 3, die axial verlagerbar entgegen der Wirkung der Blattfedern 4 drehfest an dem Gehäuse 5 aufgenommen ist. Von der Reibungskupplung 1 ist lediglich die Baueinheit 1a mit Anpressplatte und Gehäuse 5 dargestellt, die mit dem Gehäuse 5 verbundene und beispielsweise als Schwungrad an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommene Druckplatte sowie die zwischen Druckplatte und Anpressplatte 3 mittels Reibbelägen verspannte Kupplungsscheibe, die beispielsweise drehfest mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes verbunden ist, sind nicht dargestellt. Die Anpressplatte 3 wird mittels der hebelartigen Spanneinrichtung 6 gegenüber dem Gehäuse 5 verspannt und ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Tellerfeder 7 und einer Zusatzfeder 8 gebildet. Durch die radiale Lage der Hebelfläche beziehungsweise Auflagefläche der Spanneinrichtung 6 am Gehäuse 5, die hier durch einen Drahtring 9 gebildet ist, ist die Reibungskupplung 1 als so genannte zwangsweise aufgedrückte Reibungskupplung (normally closed) ausgebildet, die im kraftfreien Zustand der auf die Tellerfederspitzen 10 axial einwirkenden - nicht dargestellten - Ausrückvorrichtung geschlossen ist, indem die Spanneinrichtung 6 die Anpressplatte 3 gegen die Druckplatte axial verspannt, wodurch die Reibbeläge der Kupplungsscheibe in Reibeingriff gebracht sind. Durch axiales Belasten der Tellerfederspitzen 10 wird die Wirkung der Spanneinrichtung sukzessive über einen schlupfenden Zustand aufgehoben und die Reibungskupplung 1 geöffnet. Die Anpressplatte 3 wird von der Spanneinrichtung 6 mittels der zur Nachstelleinrichtung 2 gehörigen Rampeneinrichtung 11 verspannt, die aus einem Verstellring 12 mit über den Umfang verteilten ansteigenden Rampen 13 und zu diesen korrespondierenden, in der Anpressplatte integrierten Gegenrampen 14 gebildet wird. Bei der Verdrehung des Verstellrings 12 gegenüber der drehfest am Gehäuse 5 angeordneten Anpressplatte 3 bildet sich daher ein Hub in Form eines erhöhten Abstands zwischen der Spanneinrichtung 6 und der Anpressplatte 3. Eine Verdrehung erfolgt zur Kompensation von Verschleiß oder Setzen der Reibbeläge der Kupplungsscheibe, so dass die Spanneinrichtung 6 über die Lebensdauer der Reibbeläge dieselbe Position und damit im Wesentlichen dieselben Betätigungskräfte der Ausrückvorrichtung inne behält. Die Steuerung einer dem Verschleiß entsprechenden Verdrehung des Verstellrings 12 bedarf eines aus dieser Darstellung nicht erkennbaren Wegsensors zur Ermittlung des Verschleißes. Weiterhin sind Mittel zur Umsetzung des ermittelten Verschleißes in eine Verdrehung nötig, die aus dieser Darstellung ebenfalls nicht detailliert dargestellt sind und Inhalt der nachfolgend beschriebenen Figuren sind.
2 zeigt eine Explosionsdarstellung der in 1 im Schnitt dargestellten Baueinheit 1a der Reibungskupplung 1. In das mit dem Deckblech 18 mittels der Nieten 19 zur Ausrückerseite abgedeckte Gehäuse 5 wird zur Aufnahme des Drahtrings 9 ein vorzugsweise gehärteter Aufnahmering 5 eingelegt. An den Drahtring 9 wird die Tellerfeder 7 der Spanneinrichtung 6 angelegt. Die Zusatzfeder 8 wird an der zum Drahtring abgewandten Seite der Tellerfeder 7 an diese angelegt. Die Spanneinrichtung 6 wird mittels der Nietbolzen 16, 16a mit dem Gehäuse 5 an den Öffnungen 17 vernietet. Dabei stützt sich die Zusatzfeder 8 axial vorgespannt an den Nietköpfen der Nietbolzen 16 ab. Die Anpressplatte 3 ist mittels der Blattfedern 4 axial verlagerbar und drehfest aufgenommen.
Axial zwischen der Spanneinrichtung 6 und der Anpressplatte 3 ist die Nachstelleinrichtung 2 untergebracht. Die Rampeneinrichtung 11 der Nachstelleinrichtung 2 ist auf den Verstellring 12 mit den Rampen 13 und die Anpressplatte 3 mit den integrierten Gegenrampen 14 aufgeteilt. Der Rampenring 12 wird dabei an seiner ebenen Seite in Anlagekontakt zur Tellerfeder 7 gebracht und an der anderen Seite mit seinen Rampen 13 auf die Gegenrampen 14 der Anpressplatte aufgelegt. Im Neuzustand übergreifen sich Rampen 13 und Gegenrampen 14 in Umfangsrichtung minimal um einen geringen Abstand zwischen Anpressplatte 3 und Tellerfeder 7 einzustellen.
Axial zwischen Tellerfeder 7 und Anpressplatte 3 und radial innerhalb des Verstellrings 12 ist die Steuereinrichtung 20 der Nachstelleinrichtung 2 angeordnet. Diese besteht aus einem gehäusefest angeordneten Halter 21, der im gezeigten Ausführungsbeispiel mittels der Schrauben 22 radial innen an den Nietbolzen 16a angeschraubt oder in anderer Weise befestigt ist. Der Halter 21 enthält die Spindel 23, die von dem in dieser Darstellung nicht erkennbaren Wegsensor im Nachstellfall verdreht wird. Die Spindel 23 ist bezogen auf die Drehachse der Reibungskupplung 1 fest im Halter 21 angeordnet und bezüglich ihrer Spindelachse in Umfangsrichtung ausgerichtet. Radial außen ist der Halter 21 abgekröpft und weist einen mittels einer Schraubverbindung 24 einstellbaren Exzenter 25 auf, mit dem sich der Halter 21 axial unter Vorspannung an der nicht gezeigten Druckplatte abstützt. Durch Verdrehen des Exzenters 24 können bei fertig montierter Reibungskupplung 1 die Bauteiltoleranzen eliminiert werden, so dass die Spindel nach der Justierung eine definierte axiale Position gegenüber Anpressplatte 3 und Tellerfeder 7 einnimmt.
Die Spindel 23 ist axial zwischen den Zahnsegmenten 26, 27 aufgenommen, die axial unter Vorspannung mittels der Schrauben 28 oder Nieten aufeinander fixiert sind. Die Zahnsegmente 26, 27 sind mit dem Verstellring 12 drehfest verbunden. Hierzu greift in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Lasche 29 des Zahnsegments 27 in eine im Verstellring vorgesehene Ausnehmung 30 ein. Im Nachstellfall wird bei einer Verdrehung der Spindel 23 der Verstellring 12 durch den Formschluss mit den Zahnsegmenten 26, 27 verdreht.
3 zeigt die Steuereinrichtung 20 im Detail und in Explosionsdarstellung. Das Zahnsegment 26 stützt sich im eingebauten Zustand mittels einer vorzugsweise gehärteten Abstütznase 31 axial an der Tellerfeder 7 (2) ab, das Zahnsegment 27 stützt sich mittels der Lasche 29 axial an einer Gegenrampe 14 (2) ab, so dass auch bei einer Verdrehung des Rampenrings 12 (2) ein konstanter axialer Abstand zwischen den beiden Zahnsegmenten erhalten bleibt. Die Zahnsegmente 26, 27 werden bei einer Betätigung der Reibungskupplung mit der Anpressplatte 3 (2) axial und damit auch gegenüber der gehäusefest auf dem Halter 21 angeordneten Spindel 23 verlagert. Um eine ungehinderte relative Bewegung der Zahnsegmente 26, 27 gegenüber der Spindel 23 zu ermöglichen und dennoch eine sichere Übertragung der Drehbewegung der Spindel 23 auf die Zahnsegmente 26, 27 zu gewährleisten, sind daher die Gewindeöffnungen 32, 33 trapezförmig ausgebildet.
Die Steuereinrichtung 20 sieht eine Rückstellmöglichkeit des Verstellrings 12 (2), beispielsweise bei der Montage oder bei einem Austausch einer verschlissenen Kupplungsscheibe vor, um den Verstellring 12 (2) beim Einsatz einer unverschlissenen Kupplungsscheibe in seinen Ausgangszustand zu versetzen. Hierzu sind an dem Zahnsegment 26 Laschen 34 vorgesehen, die bei nicht verspannter Anpressplatte 3 (2) beispielsweise bei von der Druckplatte gelöster Baueinheit 1a (2) eine Trennung des Eingriffs der Spindel 23 in die Gewindeöffnungen 32, 33 erlauben, indem die axiale Vorspannung zwischen den Zahnsegmenten 26, 27 durch Anheben der Laschen 34 aufgehoben wird. Die Laschen 34 können mit dem Zahnsegment 26 einteilig ausgestanzt oder nachträglich aufgebracht, beispielsweise aufgeschweißt oder aufgenietet oder in ähnlicher Weise befestigt sein.
Benachbart zu der Spindel 23 ist der Wegsensor 35 angeordnet. Zur näheren Erläuterung wird das Detail X in 4 vergrößert dargestellt. Der Wegsensor 35 ist aus zwei die Spindel 23 flankierenden Steuerteilen 36, 37 gebildet, die in den 5 und 6 in Ansicht dargestellt sind. Die Steuerteile 36, 37 sind mit den jeweils gegenüberliegenden Anschlagflächen 38, 39 zwischen den Zahnsegmenten 26, 27 (2) verspannt und werden entsprechend mit der Bewegung dieser bei den Betätigungsbewegungen der Reibungskupplung 1 (2) mitgenommen. Die Spindelwelle 40 durchgreift dabei die Steuerteile 36, 37 zur Aufnahme in dem Halter 21 (3), so dass die Steuerteile 36, 37 entsprechende Ausschnitte 41 aufweisen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Ausschnitt geradlinig ausgeführt, so dass bei einer Betätigungsbewegung der Reibungskupplung die Steuerteile 36, 37 nicht senkrecht zur Betätigungsrichtung verlagert werden. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, weitere Ausführungsbeispiele der Steuerteile vorzusehen, bei denen die Ausschnitte einen Anteil senkrecht zur Betätigungsrichtung aufweisen. Auf diese Weise stützen sich die Steuerteile an der Spindel ab und werden bei einem Betätigungsvorgang der Reibungskupplung neben einer axialen Verlagerung auch in radiale Richtung verlagert. Dies hat zur Folge, dass die auf den Steuerteilen aufgenommenen Klinken wie Antriebsklinke und Sperrklinke während einer Betätigungsbewegung auf das Ritzel zubewegt und gegenüber diesem vorgespannt werden, so dass eine Vorgabe eines Verschleißausgleiches an den Klinken entfallen kann.
Zum Antrieb der Spindel 23 ist an dieser ein Ritzel 42 vorgesehen, das beispielsweise mittels eines Mehrkants drehfest auf der Spindelwelle 40 angeordnet ist. Das Ritzel weist ein Außenprofil in Form einer Außenverzahnung 43 auf, in die eine Antriebsklinke und eine Sperrklinke eines Antriebsteils 44 beziehungsweise eines Sperrteils 45 eingreifen. Das Sperrteil 45 ist in 7 und das Antriebsteil 44 ist in 8 in Ansicht dargestellt. Sperrteil 45 und Antriebsteil 44 sind jeweils aus einer zweischenkligen Blattfeder 46, 47 gebildet, wobei das eine Ende der Blattfedern 46, 47 jeweils in einer Öffnung 50, 51 des Steuerteils 37 fest eingespannt ist und die beiden Schenkel 52, 53, beziehungsweise 54, 55 durch die jeweiligen erweiterten Öffnungen 56, 57 geführt sind. Dabei sind die Schenkel 53, 55 in den Schlitzen 58, 59 der Öffnungen 56, 57 festgelegt und die Schenkel 52, 54, die die Antriebsklinke 48 beziehungsweise die Sperrklinke 49 tragen, in den erweiterten Öffnungen 56, 57 elastisch als Biegebalken bewegbar sind.
Unter Berücksichtigung der 2 bis 8 wird die Funktion der Nachstellvorrichtung 2 nachfolgend erläutert: Die Teilung der Außenverzahnung 43 ist so ausgelegt, dass die Antriebsklinke 48 und die Sperrklinke 49 jeweils zwischen zwei Zähne der Außenverzahnung 43 bei Betätigungsbewegungen der Reibungskupplung ohne Nachstellung gleiten. Die Außenverzahnung 43 des Ritzels 42 ist dabei infolge der Vorspannung des Zahnsegments 26 gegenüber der Spindel 23 gegen die Antriebsklinke 48 vorgespannt und wird durch die Sperrklinke 49 an einem Rückdrehen gehindert. Tritt Verschleiß ein, verlagern sich die Anpressplatte 3 und damit die mit den Zahnsegmenten 26, 27 mitverlagerten Steuerteile 36, 37 in Richtung Druckplatte. Dies führt zu einer axialen Verlagerung der Antriebsklinke 48 und der Sperrklinke 49 gegenüber der Außenverzahnung 43 des Ritzels 42. Beim nächsten Ausrückvorgang der Reibungskupplung 1 wird danach die Antriebsklinke 48 soweit verlagert, dass sie über die benachbarte Zahnspitze springt. Infolge der kürzeren Ausgestaltung der Sperrklinke 49 verbleibt diese in ihrer Zahnlücke und vermeidet ein Zurückdrehen des Ritzels 42 und damit der Spindel 23. Beim nächsten Öffnungsvorgang der Reibungskupplung 1 stützt sich die Antriebsklinke 48 an der Flanke des übersprungenen Zahns ab und verdreht das Ritzel durch die Rückbewegung des Steuerteile 36, 37 infolge der Öffnungsbewegung der Reibungskupplung 1. Nachfolgend treibt die Spindel 23 die Zahnsegmente 26, 27 und damit den Verstellring 12 an, der über die Rampen 13 und Gegenrampen 14 einen größeren Abstand zwischen Tellerfeder 7 und Anpressplatte 3 und damit eine Kompensation der axialen Abnahme der Reibbeläge kompensiert.
Die von der Spanneinrichtung 6 bewirkte Rückstellung in den Öffnungsvorgang steuert dabei die Verstellkraft der Spindel 23, der Zahnsegmente 26, 27 und der Verdrehung des Verstellrings bei, so dass die Nachstellung der Reibungskupplung selbstantreibend ist keiner Vorspannung des Verstellrings 12 bedarf.
Bezugszeichenliste

1: Reibungskupplung
1a: Baueinheit
2: Nachstelleinrichtung
3: Anpressplatte
4: Blattfeder
5: Gehäuse
6: Spanneinrichtung
7: Tellerfeder
8: Zusatzfeder
9: Drahtring
10: Tellerfederspitze
11: Rampeneinrichtung
12: Verstellring
13: Rampe
14: Gegenrampe
15: Aufnahmering
16: Nietbolzen
16a: Nietbolzen
17: Öffnung
18: Deckblech
19: Niet
20: Steuereinrichtung
21: Halter
22: Schraube
23: Spindel
24: Schraubverbindung
25: Exzenter
26: Zahnsegment
27: Zahnsegment
28: Schraube
29: Lasche
30: Ausnehmung
31: Abstütznase
32: Gewindeöffnung
33: Gewindeöffnung
34: Lasche
35: Wegsensor
36: Steuerteil
37: Steuerteil
38: Anschlagfläche
39: Anschlagfläche
40: Spindelwelle
41: Ausschnitte
42: Ritzel
43: Außenverzahnung
44: Antriebsteil
45: Sperrteil
46: Blattfeder
47: Blattfeder
48: Antriebsklinke
49: Sperrklinke
50: Öffnung
51: Öffnung
52: Schenkel
53: Schenkel
54: Schenkel
55: Schenkel
56: Öffnung
57: Öffnung
58: Schlitz
59: Schlitz
X: Detail der 3

Claims

Reibungskupplung (1) mit einer Nachstelleinrichtung (2) mit zwischen einer an einem Gehäuse (5) fest aufgenommenen Druckplatte und einer gegenüber dieser axial begrenzt, drehfest und in Schließstellung der Reibungskupplung (1) federbelastet zu dieser angeordneten Anpressplatte (3) verspannbaren Reibbelägen, einer hebelartigen Spanneinrichtung (6) der Anpressplatte (3), einem Wegsensor (35) zur Ermittlung einer verschleißabhängigen Wegdifferenz zwischen Druckplatte und Spanneinrichtung (6) und einer von dem Wegsensor (35) angetriebenen Spindel (23) zur Verstellung einer zwischen der Spanneinrichtung (6) und der Anpressplatte (6) angeordneten Rampeneinrichtung (11), wobei die Spindel (23) nach Zusammenbau der Reibungskupplung (1) axial justierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (23) bezogen auf die Drehachse der Reibungskupplung betrachtet axial von zwei miteinander unter axialer Vorspannung verbundenen Zahnsegmenten (26, 27) umgeben ist, die mit einem Verstellring (12) der Rampeneinrichtung (11) einen Formschluss bilden.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampeneinrichtung (11) von dem Wegsensor (35) zur Nachstellung der Reibungskupplung (1) durch ein an der Spindel (23) angeordnetes Ritzel (42) angetrieben wird.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachstellung während eines Öffnens der Reibungskupplung (1) erfolgt.
Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Spindel (23) und Wegsensor (35) radial innerhalb der Rampeneinrichtung (11) angeordnet sind.
Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (23) bezüglich ihrer Spindelachse in Umfangsrichtung angeordnet ist und in einem gehäusefest angeordneten Halter (21) um ihre Spindelachse verdrehbar aufgenommen ist.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (21) radial innen am Gehäuse (5) befestigt und radial außen axial einstellbar an der Druckplatte abgestützt ist.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (21) mittels eines einstellbaren Exzenters (25) abgestützt ist.
Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Zahnsegment (26) an der Spanneinrichtung (6) und das andere Zahnsegment (27) an einer gegenüber einer an der Anpressplatte (3) angeordneten Gegenrampe (14) axial abstützt.
Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegsensor (35) aus zumindest einem zwischen den Zahnsegmenten (26, 27) angeordneten und von diesen axial beaufschlagten Steuerteil (36, 37) gebildet ist.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zumindest einen Steuerteil (36, 37) zumindest eine elastische, in das Ritzel (42) eingreifende Klinke angeordnet ist.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei längs der Spindelachse voneinander beabstandete Steuerteile (36, 37) vorgesehen sind, zwischen denen ein Antriebsteil (44) zur Beaufschlagung des Ritzels (42) angeordnet ist.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Steuerteilen (36, 37) ein Sperrteil (45) zur Verhinderung einer Rückdrehung des Ritzels (42) angeordnet ist.
Reibungskupplung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsteil (44) beziehungsweise Sperrteil (45) einer zweischenkligen Blattfeder (46, 47) gebildet sind, deren einer Schenkel (53, 55) fest zwischen den Steuerteilen (36, 37) verspannt ist und deren anderer Schenkel (52, 54) die eine Antriebsklinke (48) beziehungsweise Sperrklinke (49) bildet.
Reibungskupplung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsklinke (48) und Sperrklinke (49) diametral zur Spindelachse angeordnet in eine Außenverzahnung (43) des Ritzels (42) eingreifen.
Reibungskupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Zahnsegment (27) Mittel zur Aufhebung der Vorspannung zwischen den Zahnsegmenten (26, 27) vorgesehen sind.
Reibungskupplung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel an dem an der Spanneinrichtung (6) anliegenden Zahnsegment (27) angeordnete Laschen (34) sind.