DE102010034809B4 - Reibungskupplung mit Transportsicherung - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine aufgedrückte Reibungskupplung mit einer Gegendruckplatte und einer auf dieser montierten Kupplungsdruckplatte mit einer Nachstelleinrichtung zur Kompensation von Verschleiß der Reibbeläge und einer Transportsicherung zur Fixierung der Anpressplatte während des Transports der Kupplungsdruckplatte gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
- Eine derartige Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung ohne Transportsicherung ist aus der
WO 2009 056 092 A1 bekannt. In derartigen Reibungskupplungen wird eine Nachstelleinrichtung vorgeschlagen, bei der auf der Anpressplatte ein Spindeltrieb vorgesehen ist, der einen Verstellring mit in Umfangsrichtung angeordneten Rampen verdreht. Der Verstellring ist dabei zwischen Anpressplatte und Tellerfeder angeordnet, so dass ein durch einen Verschleiß der Reibbeläge der Kupplungsscheibe entstehender Fehlabstand zwischen der Gegendruckplatte und der Tellerfeder, der zu einem Aufstellen der Tellerfeder mit einer damit verbundenen Erhöhung der Betätigungskräfte der Reibungskupplung führt, ausgeglichen wird. Die Verdrehung des Verstellrings erfolgt mittels einer auf einer Spindel verdrehgesichert angeordneten Spindelmutter der Spindel des Spindeltriebs. Die Verdrehung der Spindel erfolgt mittels eines Ritzels, das in Kontakt mit einer am Gehäuse der Reibungskupplung angeordneten Antriebsklinke tritt. Bei einer Betätigungsbewegung der Reibungskupplung verlagert sich die Anpressplatte von einem Betriebspunkt der Reibungskupplung um den Abhub zu einer geöffneten Stellung gegenüber dem Gehäuse. Nimmt die Dicke der Reibbeläge durch Verschleiß ab, nimmt dieser Abhub zu, das heißt, der axiale Relativweg zwischen dem Spindeltrieb und der Antriebsklinke nimmt zu. Das Ritzel weist dabei eine Außenverzahnung auf, deren Teilung so eingestellt ist, dass bei Betätigungsbewegungen der Reibungskupplung im Normalzustand ohne nachzustellenden Verschleiß die Antriebsklinke auf einem Zahn der Außenverzahnung gleitet und nach Erreichen eines Verschleißabstandes infolge eines entsprechend erhöhten Axialwegs der Anpressplatte gegenüber dem Gehäuse formschlüssig in die Außenverzahnung bei geschlossener Reibungskupplung einrastet. Wird die Reibungskupplung anschließend geöffnet, wird die Anpressplatte mittels der Rückstellkraft der Blattfedern zwischen der Anpressplatte und dem Gehäuse der Bewegung der Tellerfeder nachgeführt und das mit der Anpressplatte mitgeführte Ritzel des Spindeltriebs stützt sich an der Antriebsklinke ab und verdreht dabei die Spindel. Eine Nachstellung findet statt. Beim nächsten Öffnungsvorgang der Reibungskupplung positioniert sich die Antriebsklinke auf dem nächsten Zahn und gleitet bis zum nächsten Nachstellvorgang auf diesem während der Betätigungsvorgänge der Reibungskupplung. - Während des Transports der Kupplungsdruckplatte vor der Montage an der Gegendruckplatte ist die Anpressplatte nicht in axiale Richtung belastet und kann sich axial unter Vorspannung durch die Tellerfeder entgegen der Wirkung der Blattfedern axial so weit verlagern, dass eine Verlagerung mehreren Verschleißabständen entspricht. Dementsprechend tritt eine Verlagerung der Antriebsklinke gegenüber dem Ritzel um mehrere Zähne der Außenverzahnung des Ritzels ein. Wird die Kupplungsdruckplatte anschließend auf die Gegendruckplatte montiert, wird die Anpressplatte wieder in ihre Betriebsposition zurückgedrückt, wobei sich die Antriebsklinke in formschlüssiger Verbindung zum Ritzel befindet. Dabei ist die Antriebsklinke zwischen Ritzel und Gehäuse verspannt und kann gegebenenfalls beschädigt werden kann. Eine Rückdrehung des Ritzels ist dabei nicht möglich, da der Verstellring durch die Anpresskräfte der Anpressplatte gegenüber der Gegendruckplatte geklemmt ist, wodurch die kinematische Kette über die Spindelmutter, die Spindel und das Ritzel gesperrt ist.
- Es wurden daher Transportsicherungen vorgeschlagen, bei denen die Antriebsklinke vor der Montage der Kupplungsdruckplatte auf der Gegendruckplatte durch entsprechende Montagehilfen gesperrt sind. Die Verwendung dieser Montagemittel erfordert zusätzliche Montageschritte und deren Entfernung darf nicht vergessen werden.
- Weiterhin wurden Transportsicherungen vorgeschlagen, bei denen die Anpressplatte gegenüber dem Gehäuse mittels entsprechender Bauteile fixiert wird. Werden diese nach der Montage der Kupplungsdruckplatte auf der Gegendruckplatte entfernt, entsteht unerwünschter Abfall während der Montage. Sollen diese an der Reibungskupplung verbleiben, muss ein axialer Bauraum vorgehalten werden, der dem kompletten Verschleißumfang und dem Abhub der Reibungskupplung entspricht, der in engen Bauraumsituationen nicht zur Verfügung steht.
- Es ergibt sich daher die Aufgabe, eine gedrückte Reibungskupplung mit schrittweiser, vom Betätigungsweg abhängig nachstehender Nachstelleinrichtung mit einer bauraumneutralen, einfachen Transportsicherung vorzuschlagen.
- Die Aufgabe wird durch eine Reibungskupplung mit einer auf einer Gegendruckplatte montierten Kupplungsdruckplatte zumindest bestehend aus einem Gehäuse mit einer Anpressplatte, die von einer sich am Gehäuse radial abstützenden und von einem Betätigungssystem an Tellerfederzungen in Richtung der Gegendruckplatte gedrückten Tellerfeder gegenüber der Gegendruckplatte unter Verspannung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe zum Öffnen und Schließen der Reibungskupplung mittels zwischen dem Gehäuse und der Anpressplatte angeordneten Blattfedern drehfest und axial verlagerbar am Gehäuse aufgenommen ist, einer Nachstelleinrichtung, die einen von einem Verschleiß der Reibbeläge abhängigen Betätigungsweg der Reibungskupplung ermittelt und den Verschleiß durch Verdrehen eines zwischen Tellerfeder und Anpressplatte angeordneten Verstellrings ausgleicht, sowie einer Transportsicherung zur axialen Wegbegrenzung der Anpressplatte im nicht auf der Gegendruckplatte montierten Zustand der Kupplungsdruckplatte mit einem mit dem Gehäuse verbundenen und die Wirkung der Tellerfeder bei nicht auf der Gegendruckplatte montierter Kupplungsdruckplatte aussetzenden, radial außerhalb der Tellerfeder angeordneten Widerlager gelöst, wobei das Widerlager einen axialen Anschlag für einen aus einem radial erweiterten Ansatz des Verstellrings gebildeten Anschlagbereich bildet und über den Umfang verteilte, radial den Ansatz übergreifende Vorsprünge aufweist, die während einer Montage der Kupplungsdruckplatte im Ansatz vorgesehene, zu den Vorsprüngen komplementäre Aussparungen axial durchgreifen und anschließend Verstellring und Widerlager in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht werden.
- Durch die enge Begrenzung des Wegs der Anpressplatte im nicht montierten Zustand der Kupplungsdruckplatte ist eine geringere Federsteifigkeit der Blattfedern möglich, da diese nur diesen engen Weg ausgelegt werden müssen. Dies hat zur Folge, dass für den tatsächlichen Abhubweg der Anpressplatte über Lebensdauer die Blattfedern weicher ausgelegt werden und damit geringere Klemmkräfte im Verschleißzustand erzielt werden können, was wiederum zu geringeren Antriebskräften des Nachstellmechanismus wie Spindeltriebs führen kann.
- Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel erfolgt eine Nachstellung des Verschleißes mittels einer am Gehäuse aufgenommenen und mit einem Ritzel eines auf der Anpressplatte aufgenommenen und den Verstellring verdrehenden Spindeltriebs in Kontakt tretendenden Antriebsklinke schrittweise in vorgegebenen Verschleißabständen, wobei das Spiel zwischen der Tellerfeder und dem Widerlager größer als ein Verschleißabstand, bei dem eine Nachstellung eingeleitet wird, ist. Dies bedeutet, dass ausgehend von einem neuen oder neu nachgestellten Betriebszustand der Reibungskupplung das Spiel so vorgesehen ist, dass mit zunehmendem Verschleiß sich das Widerlager zwar der Tellerfeder nähert, vor einer Kontaktierung des Widerlagers durch die Tellerfeder jedoch der Verschleißabstand zu einem Schalten der Nachstelleinrichtung überschritten wird und die Antriebsklinke in die Außenverzahnung des Ritzels formschlüssig einklinkt und den Nachstellvorgang einleitet. Die Teilung der Außenverzahnung bestimmt dabei den Verschleißabstand, so dass ein Teilungsabstand der Außenverzahnung kleiner als das maximale, also das sich bei neuer oder frisch nachgestellter Reibungskupplung einstellende Spiel zwischen Tellerfeder und Widerlager ist.
- Um die Verlagerung der Anpressplatte im nicht auf der Gegendruckplatte montierten Zustand der Kupplungsdruckplatte zu minimieren, wird das maximale Spiel zwischen Widerlager und Tellerfeder bevorzugt auf zwei Verschleißabstände begrenzt. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Spiel wenig größer als ein Verschleißabstand gewählt wird. Von Vorteil ist dabei, wenn die Antriebsklinke in Richtung eines nachzustellenden Verschleißabstandes eine Elastizität von im Wesentlichen einem Verschleißabstand aufweist. Wird die Kupplungsdruckplatte auf der Gegendruckplatte montiert, wenn gerade ein Formschluss zwischen Antriebsklinke und Ritzel eingetreten ist, kann die Antriebsklinke infolge der elastischen Ausbildung um diesen Verschleißabstand elastisch verlagert werden.
- In bevorzugter Weise zu der direkten Abstützung der Tellerfeder an dem Widerlager wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei nicht an der Gegendruckplatte montierter Kupplungsdruckplatte die Tellerfeder an einem an dem Verstellring angeordneten, aus einem radial erweiterten Ansatz des Verstellrings gebildeten Anschlagbereich mittels des zumindest einen, diesen radial übergreifenden Widerlagers axial abzustützen. Infolge der axialen Beaufschlagung des Verstellrings durch die Tellerfeder wird die Wirkung der Tellerfeder bei abgenommener oder noch nicht auf der Gegendruckplatte montierter Kupplungsdruckplatte auf die Anpressplatte in gleicher Weise ausgesetzt. Dabei kann eine Änderung der Tellerfedergeometrie entfallen. Vielmehr kann die Transportsicherung durch eine Änderung des Verstellrings vorgesehen werden. Um zu vermeiden, dass bei einem umlaufenden Ansatz am Verstellring dieser gegen die Vorspannkraft der Tellerfeder gegen das Gehäuse gedrückt werden muss, bis das Widerlager am Gehäuse befestigt wird, werden die Aussparungen im Ansatz des Verstellrings so vorgesehen, dass die Vorsprünge bajonettartig durch die Aussparungen des Verstellrings gefädelt werden und anschließend der Verstellring gegenüber dem bereits am Gehäuse vorgesehenen Widerlager verdreht wird, so dass sich die Tellerfeder über den Ansatz des Verstellrings solange am Widerlager abstützt und damit eine Verlagerung der Anpressplatte vermieden werden kann, bis die Kupplungsdruckplatte auf der Gegendruckplatte montiert wird und die Anpressplatte durch diese abgestützt wird.
- Das Widerlager kann aus über den Umfang verteilten, am Gehäuse vorgesehenen Anschlagelementen gebildet sein, beispielsweise Blechteilen, wobei diese separat oder zusammen mit den Blattfedern am Gehäuse beispielsweise mittels entsprechender Niete befestigt sind. Weiterhin können die Anschlagelemente des Widerlagers durch die Blattfedern selbst gebildet sein, die hierzu radiale Erweiterungen aufweisen können. Alternativ hierzu kann das Widerlager einteilig aus dem Gehäuse gebildet sein, beispielsweise mittels aus dem Gehäuse über den Umfang ausgestellter Anschlagelemente.
- Die Aussparungen am Verstellring können spanend aus einem ringförmigen Ansatz des Verstellrings eingebracht werden. Alternativ können die Aussparungen mittels einer ungleichrunden Herstellung des Verstellrings gebildet werden. Dabei kann der Verstellring durch Wickeln eines Blechbandes um einen mit dem unrunden Profil versehenen Dorn hergestellt werden. Die die Anschlagflächen für das Widerlager aufweisenden Außenbereiche eines derartigen Verstellrings können dabei spanend auf einen konstanten Durchmesser wie Zentrierdurchmesser kalibriert werden.
- Die Erfindung wird anhand der in den
1 bis4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen: -
1 eine geschnittene Teilansicht einer Kupplungsdruckplatte einer Reibungskupplung mit einer erfindungsgemäßen Transportsicherung, -
2 eine Teilansicht eines Verstellrings mit einem gehäuseseitig angeordneten Widerlager, -
3 eine Teilansicht eines ungleichrund hergestellten Verstellrings und -
4 einen Teilschnitt durch eine Kupplungsdruckplatte mit einem aus dem Gehäuse ausgestellten Widerlager. -
1 zeigt eine geschnittene Teilansicht der zu einer Reibungskupplung gehörigen und auf deren Gegendruckplatte montierbaren Kupplungsdruckplatte1 . Bezüglich der Funktion dieser wird auf dieWO 2009 056 092 A1 verwiesen, in der auch grundsätzliche Ausführungsformen offenbart sind. In dem in1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist lediglich die Kupplungsdruckplatte1 mit dem Gehäuse2 , der Transportsicherung3 und der Verstellring4 der Nachstelleinrichtung sowie die Tellerfeder5 dargestellt. Der Übersicht halber wurde auch die Anpressplatte, die mittels der zwischen dieser und dem Gehäuse2 angeordneter Blattfedern drehfest und axial verlagerbar am Gehäuse2 aufgenommen ist und mittels der Blattfedern gegen die Rampen6 axial verspannt ist, weggelassen. Zur Anpassung der Kennlinie der Tellerfeder5 an eine gewünschte Kennlinie der Reibungskupplung mit einer vorgegebenen Ausrückkraft über den Ausrückweg weist das Gehäuse2 an dessen Innenumfang axial und radial umgelegte Haken14 auf, an denen eine Kompensationsfeder15 angelegt und gegen die Tellerfeder5 verspannt ist. Die Tellerfeder5 verspannt im auf die Gegendruckplatte montierten Zustand der Kupplungsdruckplatte1 die Anpressplatte über den Verstellring4 und unter Zwischenlegung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe gegen die Gegendruckplatte und stützt sich hierbei unter Vorspannung mittels des Drahtrings7 am Gehäuse2 ab und wird an ihren Tellerfederzungen8 von einem Betätigungssystem zum Öffnen der Reibungskupplung längs des Pfeils9 in Richtung Gegendruckplatte axial verlagert. - Um ein Verlagern des Verstellrings
4 und damit ein Verlagern der Anpressplatte unter Abbau der Vorspannung der Tellerfeder5 , die mit einem unerwünschten Nachstellen der Nachstelleinrichtung verbunden ist, zu vermeiden, setzt die Transportsicherung3 die Wirkung der Tellerfeder5 gegenüber dem Verstellring4 aus, indem der Verstellring4 nach Aufbrauch des Spiels10 auf das mit dem Gehäuse2 verbundene Widerlager11 aufläuft und damit den Verstellring4 axial gegenüber dem Gehäuse2 festlegt. Hierzu sind über den Umfang verteilt das das Widerlager11 bildende, mittels der Niete12 mit dem Gehäuse2 verbundene, aus Blechteilen gebildete Anschlagelemente13 vorgesehen, an denen sich der Ansatz16 des Verstellrings axial abstützt. - Durch die radiale Überschneidung der Anschlagelemente
13 und des Ansatzes16 gestaltet sich eine Montage einer Kupplungsdruckplatte nach dem Stand der Technik schwierig, da der Verstellring und die Tellerfeder entgegen deren Anpresskraft in das Gehäuse gedrückt werden müssen und gleichzeitig die Anschlagelemente an dem Gehäuse befestigt werden müssen. In dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der Kupplungsdruckplatte1 ist daher der Ansatz16 des Verstellrings4 - wie aus der Teilansicht des Verstellrings in2 hervorgeht - mit über den Umfang verteilten Aussparungen17 versehen, die in Anzahl und Anordnung sowie Erstreckung in Umfangsrichtung komplementär zu den am Gehäuse2 angeordneten Anschlagelementen13 sind. - Daraus ergibt sich ein vorteilhaftes Verfahren zur Montage der Kupplungsdruckplatte
1 mit folgenden Montageschritten: - - Einlegen der Tellerfeder
5 in das Gehäuse2 , - - Befestigung der Anschlagelemente
13 - hier mittels der Niete12 , - - Ansetzen des Verstellrings
4 bei mit den Anschlagelementen fluchtenden Aussparungen17 , - - Verspannen der Tellerfeder
5 mittels des Verstellrings4 bei die Anschlagelemente13 axial durchgreifendem Ansatz16 , - - Verdrehen des Verstellrings
4 . - Die Aussparungen
17 können während der Darstellung der Rampen6 spanend aus dem umlaufenden Ansatz beispielsweise mittels eines Fräswerkzeuges ausgeschnitten werden. -
3 zeigt eine gegenüber dem Verstellring4 der1 und2 alternative Ausführung des Verstellrings4a in Teilansicht. Der Verstellring4a ist hierbei über einen ungleichrunden Dorn aus einem Blechband ungleichrund gewickelt, beispielsweise dreifach- oder vierfachunrund. Dementsprechend entstehen sich über den Umfang abwechselnde Abschnitte von radial erweiterten Ansätzen16a und Aussparungen17a , so dass entsprechende Anschlagelemente während der Montage der Kupplungsdruckplatte die Aussparungen17a axial während der Vorspannung der Tellerfeder passieren können und die Ansätze16a nach Verdrehen des Verstellrings4a an den Anschlagelementen axial anliegen und den Weg der Tellerfeder bei nicht montierter Kupplungsdruckplatte begrenzen. Der Außendurchmesser des Verstellrings4a kann bevorzugterweise spanend über einen Teil seiner axialen Erstreckung auf einen runden Durchmesser bearbeitet sein, der beispielsweise als Zentrierdurchmesser zur Aufnahme der Anpressplatte vorgesehen sein kann. -
4 zeigt einen Teilschnitt durch eine der Kupplungsdruckplatte1 der1 ähnlichen Kupplungsdruckplatte1a mit dem Gehäuse2a , der sich an diesem abstützenden Tellerfeder5 und dem von dieser beaufschlagten und an der Anpressplatte18 aufliegenden Verstellring4 . Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der1 sind die Anschlagelemente13a aus dem Gehäuse2a ausgestellt. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kupplungsdruckplatte
- 1a
- Kupplungsdruckplatte
- 2
- Gehäuse
- 2a
- Gehäuse
- 3
- Transportsicherung
- 4
- Verstellring
- 4a
- Verstellring
- 5
- Tellerfeder
- 6
- Rampe
- 7
- Drahtring
- 8
- Tellerfederzunge
- 9
- Pfeil
- 10
- Spiel
- 11
- Widerlager
- 12
- Niet
- 13
- Anschlagelement
- 13a
- Anschlagelement
- 14
- Haken
- 15
- Kompensationsfeder
- 16
- Ansatz
- 16a
- Ansatz
- 17
- Aussparung
- 17a
- Aussparung
- 18
- Anpressplatte
Claims (5)
- Reibungskupplung mit einer auf einer Gegendruckplatte montierten Kupplungsdruckplatte (1, 1a) zumindest bestehend aus einem Gehäuse (2, 2a) mit einer Anpressplatte (18), die von einer sich am Gehäuse (2, 2a) radial abstützenden und von einem Betätigungssystem an Tellerfederzungen (8) in Richtung der Gegendruckplatte gedrückten Tellerfeder (5) gegenüber der Gegendruckplatte unter Verspannung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe zum Öffnen und Schließen der Reibungskupplung mittels zwischen dem Gehäuse (2, 2a) und der Anpressplatte (18) angeordneten Blattfedern drehfest und axial verlagerbar am Gehäuse (2, 2a) aufgenommen ist, einer Nachstelleinrichtung, die einen von einem Verschleiß der Reibbeläge abhängigen Betätigungsweg der Reibungskupplung ermittelt und den Verschleiß durch Verdrehen eines zwischen Tellerfeder (5) und Anpressplatte (18) angeordneten Verstellrings (4, 4a) ausgleicht, sowie einer Transportsicherung (3) zur axialen Wegbegrenzung der Anpressplatte (18) im nicht auf der Gegendruckplatte montierten Zustand der Kupplungsdruckplatte (1, 1a) mit einem mit dem Gehäuse (2, 2a) verbundenen und die Wirkung der Tellerfeder (5) bei nicht auf der Gegendruckplatte montierter Kupplungsdruckplatte (1, 1a) aussetzenden, radial außerhalb der Tellerfeder (5) angeordneten Widerlager (11), dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (11) einen axialen Anschlag für einen radial erweiterten Ansatz (16, 16a) des Verstellrings (4, 4a) bildet und über den Umfang verteilte, radial den Ansatz (16, 16a) übergreifende Anschlagelemente (13, 13a) aufweist, die während einer Montage der Kupplungsdruckplatte (1, 1a) im Ansatz (16, 16a) vorgesehene, zu den Anschlagelementen (13, 13a) komplementäre Aussparungen (17, 17a) axial durchgreifen und anschließend Verstellring (4, 4a) und Widerlager (11) in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht werden.
- Reibungskupplung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (17) spanend aus dem ringförmigen Ansatz (16) des Verstellrings (4) eingebracht werden. - Reibungskupplung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (17a) mittels einer ungleichrunden Herstellung des Verstellrings (4a) gebildet werden. - Reibungskupplung nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (11) aus über den Umfang verteilten, mit dem Gehäuse (2) verbundenen Blechteilen gebildet ist. - Reibungskupplung nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagelemente (13a) des Widerlagers (11) aus dem Gehäuse (2a) ausgestellt sind.
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- 2010-08-19 DE DE102010034809.0A patent/DE102010034809B4/de not_active Expired - Fee Related
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