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Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung zumindest bestehend aus einem um eine Drehachse angeordneten Gehäuse mit einer drehfest und axial begrenzt entgegen der Wirkung von Energiespeichern zu dieser verlagerbar angeordneten Anpressplatte, die von einer sich am Gehäuse abstützenden Tellerfeder gegenüber einer gehäusefest angeordneten Gegendruckplatte unter Verspannung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe axial verlagerbar ist, wobei bei Unterschreiten eines bei verspannten Reibbelägen gebildeten Abstands zwischen Anpressplatte und Gegendruckplatte ein Formschluss zwischen einem mit einer Spindel eines an der Anpressplatte angeordneten Spindeltriebs zum Drehantrieb eines zwischen Anpressplatte und Tellerfeder angeordneten Verstellrings mit gegenüber der Anpressplatte in Umfangsrichtung angeordneten Rampen verbundenen Ritzel und einer am Gehäuse elastisch unter Vorspannung in Richtung Anpressplatte befestigten Antriebsklinke gebildet wird und während einer Betätigungsbewegung der Anpressplatte gegenüber dem Gehäuse nach einem Verdrehen des Ritzels mittels der Antriebsklinke gelöst wird.
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Eine gattungsgemäße Reibungskupplung ist beispielsweise aus der
DE 10 2008 051 100 A1 bekannt. Eine Verschleißkompensation des über Lebensdauer der Reibungskupplung auftretenden Verschleißes der Reibbeläge in derartigen Reibungskupplungen wird bewirkt, indem zwischen der Anpressplatte und dem diese beaufschlagenden Hebelsystem ein Verstellring angeordnet wird, der in Umfangsrichtung angeordnete Rampen aufweist, die mit auf der Anpressplatte angeordneten Gegenrampen bei Verdrehung des Verstellrings den durch die axial abgetragenen Reibbeläge verursachten verringerten Abstand zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte und damit zwischen Gegendruckplatte und Hebelsystem ausgleicht. Auf diese Weise kann über die Lebensdauer der Reibungskupplung ein im Wesentlichen konstanter Anstellwinkel des Hebelsystems, beispielsweise eine Hebelfeder oder Tellerfeder, zum Gehäuse mit damit verbundenen konstanten Betätigungskräften der Reibungskupplung erzielt werden.
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Die Verdrehung des Verstellrings erfolgt mittels eines im Verschleißfall gebildeten Formschlusses zwischen einer gehäusefest angeordneten Antriebsklinke und einem an der Anpressplatte aufgenommenen Spindeltrieb, wobei an dessen Spindel ein Ritzel angeordnet ist, auf dessen Außenprofil die Antriebsklinke im Normalzustand der Reibungskupplung während der Betätigungsvorgänge, die eine axiale Verlagerung der Anpressplatte zwischen einem geöffneten Zustand, bei dem die Reibbeläge der Kupplungsscheibe nicht in Eingriff zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte stehen, und einem geschlossenen Zustand, bei dem die Reibbeläge zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte axial verspannt sind und einen Reibeingriff mit diesen zur Übertragung des an der Reibungskupplung anstehenden Moments bilden, der Reibungskupplung bewirken. Mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge verringert sich der Abstand wie Verschleißabstand zwischen Anpressplatte und Gegendruckplatte und erhöht sich der Relativweg zwischen Gehäuse und Anpressplatte, so dass bei Überschreiten eines vorgegebenen Relativweges während eines Betätigungsweges der Reibungskupplung mit sich in Richtung Gegendruckplatte bewegender Anpressplatte die Antriebsklinke formschlüssig in das Außenprofil des Ritzels einrastet und bei einer Rückbewegung der Anpressplatte das Ritzel um einen vorgegebenen Betrag verdreht. Hierdurch wird nach der folgenden kinematischen Kette die Spindel des Spindeltriebs verdreht und die auf der Spindel drehfest angeordnete und in den Verstellring radial eingreifende Spindelmutter längs der Spindel verlagert, so dass der Verstellring um einen vorgegebenen Betrag verdreht wird und dadurch der ursprüngliche Abstand zwischen Hebelsystem und Gegendruckplatte wieder hergestellt wird. Bei der Rückbewegung bewegt sich im Weiteren die Antriebsklinke wieder aus dem Außenprofil und gleitet auf diesem solange, bis der nächste Verschleißabstand erreicht ist.
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In der bekannten Reibungskupplung ist die Antriebsklinke axial zwischen dem Hebelsystem und dem Gehäuse aufgenommen. Um eine Beschädigung der Antriebsklinke bei klemmendem Ritzel zu vermeiden, ist die Antriebsklinke axial elastisch in Richtung des Gehäuses verlagerbar, wobei die Steifigkeit der Antriebsklinke so ausgelegt ist, dass die Kraft zur axial elastischen Verlagerung der Antriebsklinke gegen die Bewegung der Anpressplatte zur Verdrehung des Ritzels größer als die bei einem gewöhnlichen Nachstellprozess von der Antriebsklinke zur Verdrehung des Ritzels aufzuwendenden Kraft ist. Um das Ausweichen der Antriebsklinke bei klemmendem Ritzel zu ermöglichen, muss im Gehäuse ein entsprechender axialer Bauraum vorgehalten werden. Hierfür ist ein Freiraum für die Antriebsklinke im Bereich zwischen Tellerfeder und Gehäuse vorgesehen, der den axialen Bauraumbedarf der Reibungskupplung erhöht.
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Weiterhin ist die Antriebsklinke während der Montage einer aus Hebelsystem, Gehäuse und Antriebsklinke gebildeten Baugruppe mit einer aus dem Verstellring, der Anpressplatte und dem Spindeltrieb gebildeten Baugruppe nicht einsehbar, so dass diese gegebenenfalls bei der Kontaktierung mit dem Ritzel beschädigt wird.
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Weiterhin ist aus der nicht vorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2009 049 249.6 eine abgeänderte Reibungskupplung bekannt, bei der ein Axialabstand zur Begrenzung des Axialweges der Antriebsklinke gegenüber dem Ritzel erfolgt, indem ein Abstandsstift mit vorgegebenem Axialabstand an der Tellerfeder platziert wird. Dieser Abstandsstift ist an einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Vorspannfeder, die auch die Antriebsklinke axial in Richtung des Gehäuses vorspannt, befestigt. Wird bei einem Öffnungsvorgang der Reibungskupplung der eingestellte Axialweg zwischen Abstandsstift und Tellerfeder aufgebraucht, kommt dieser zur Anlage an die Tellerfeder und diese nimmt die Vorspannfeder mittels des Abstandsstifts mit, so dass die Antriebsklinke gemeinsam mit dem auf der Anpressplatte angeordneten Spindeltrieb und damit dem Ritzel verlagert wird und eine Verstellung des Verstellrings unterbleibt, solange die Tellerfeder auf dem Verstellring kontaktiert bleibt. Hebt die Anpressplatte mit dem Verstellring beispielsweise infolge Schwingungen dieser von der Tellerfeder ab, entsteht ein Relativweg zwischen Antriebsklinke und dem Hub der Anpressplatte, so dass die Antriebsklinke um einen weiteren Zahn des Ritzels bewegt wird und damit eine unkontrollierte Nachstellung sensieren kann, so dass der Verstellring ohne vorhandenen Verschleiß beim Schließen der Reibungskupplung nachstellen kann.
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In der nicht vorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2010 021 414.0 ist weiterhin eine Reibungskupplung offenbart, bei der eine Begrenzung des Axialwegs der Antriebsklinke mittels eines Axialanschlags erzielt wird, der an dem Verstellring angeordnet ist.
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Die Anpresskraft der Anpressplatte gegenüber der Gegendruckplatte zur Verspannung der Reibbeläge und Bildung des Reibschlusses der Reibungskupplung wird durch die Tellerfeder bereitgestellt. Der Tellerfederkraft sind die Belagfederung und die Rückstellkraft der Energiespeicher, die die Anpressplatte mit dem Gehäuse axial verlagerbar und drehfest verbinden und bei einem Öffnen der Reibungskupplung die Anpressplatte von den Reibbelägen axial beabstanden, beispielsweise Blattfedern entgegengerichtet. Während die Belagfederung nach anfänglichen Setzverlusten im Wesentlichen über die Lebensdauer der Reibungskupplung beziehungsweise der Kupplungsscheibe gleichbleibt, nimmt die Vorspannkraft der Blattfedern mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge zu, so dass dadurch die Anpresskraft geschwächt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung einer gattungsgemäßen Reibungskupplung mit einer weggesteuerten Verschleißkompensation, deren Anpresskraft über Lebensdauer, insbesondere abhängig vom Reibbelagsverschleiß konstant ist.
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Die Aufgabe wird durch eine Reibungskupplung zumindest bestehend aus einem um eine Drehachse angeordneten Gehäuse mit einer drehfest und axial begrenzt entgegen der Wirkung von Energiespeichern zu dieser verlagerbar angeordneten Anpressplatte, die von einer sich am Gehäuse abstützenden Tellerfeder gegenüber einer gehäusefest angeordneten Gegendruckplatte unter Verspannung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe axial verlagerbar ist, gelöst, wobei bei Unterschreiten eines bei verspannten Reibbelägen gebildeten Abstands zwischen Anpressplatte und Gegendruckplatte ein Formschluss zwischen einem mit einer Spindel eines an der Anpressplatte angeordneten Spindeltriebs zum Drehantrieb eines zwischen Anpressplatte und Tellerfeder angeordneten Verstellrings mit gegenüber der Anpressplatte in Umfangsrichtung angeordneten Rampen verbundenen Ritzel und einer am Gehäuse elastisch unter Vorspannung in Richtung Anpressplatte befestigten Antriebsklinke gebildet wird, während einer Betätigungsbewegung der Anpressplatte gegenüber dem Gehäuse nach einem Verdrehen des Ritzels mittels der Antriebsklinke gelöst wird, und mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge eine Kompensation des auftretenden Verschleißes nur noch teilweise vorgesehen ist.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann eine teilweise Kompensation des auftretenden Verschleißes der Reibbeläge durch eine verschleißabhängige Änderung des Axialwegs zwischen Ritzel und Antriebsklinke vorgesehen werden. Wird dieser Axialweg nämlich vergrößert, wird der Nachstellweg vergrößert beziehungsweise häufiger nachgestellt, während bei einer Verringerung des Axialwegs die Nachstellwege geringer sind beziehungsweise weniger häufig nachgestellt wird. Gemäß dem erfinderischen Gedanken wird daher über den Verschleiß der Axialweg verändert.
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Erfindungsgemäß kann dabei die Kompensation der Anpresskraft abhängig vom auftretenden Verschleiß durch Einstellung des Axialwegs zwischen einem am Verstellring angeordneten Axialanschlag und einem mit der Antriebsklinke axial fest verbundenen Anschlagfühler erfolgen. Hierbei kann der Axialweg der Antriebsklinke gegenüber dem Ritzel mittels eines gegenüber der Antriebsklinke wirksamen, an dem Verstellring angeordneten, und abhängig vom Verschleiß der Reibbeläge einstellbaren Axialanschlags begrenzt werden. Weiterhin kann eine Änderung des Axialwegs abhängig von der Anpresskraft der Tellerfeder gegenüber der Anpressplatte und dem zunehmenden Verschleiß der Reibbeläge vorgesehen ist. Dabei wird der Zusammenhang zwischen der Anpresskraft der Tellerfeder und der Stellung der Tellerfeder gegenüber einer Anlagefläche ausgewertet, indem beispielsweise der Anstellwinkel der Tellerfeder gegenüber dem Anstellwinkel der Tellerfeder im Neuzustand gegenüber dem Verstellring erlaubt wird.
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Die Änderung des Axialwegs wird gemäß dem erfinderischen Gedanken beispielsweise erzielt, indem in Umfangsrichtung entlang zumindest einer Rampe des Verstellrings ein den Axialanschlag bildender Anschlagbereich vorgesehen ist, der bezogen auf die Drehachse der Reibungskupplung axial variierende Höhen aufweist, so dass während der die Kompensation des Verschleißes bewirkenden Verdrehung des Verstellrings ein axial variierender Axialweg zwischen dem Axialanschlag und dem drehfest an dem Gehäuse angeordneten Anschlagfühler ausgebildet wird.
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Die Ausbildung des Axialwegs über den Verdrehwinkel des Verstellrings hängt dabei von dem Verlauf der Anpresskraft über den Verschleiß der Reibbeläge, also den Kraftverläufen der Tellerfeder und der Blattfedern zwischen Anpressplatte und Gehäuse und der zur Kompensation von verschleißabhängigen Änderungen notwendigen Kraftkompensationskurve ab. Dementsprechend kann der mittels des Axialanschlags eingestellte Axialweg über den Verschleiß abnehmend vorgesehen sein, so dass mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge die Nachstellung linear oder progressiv gemindert werden kann, indem beispielsweise der den Axialanschlag bildende, am Verstellring vorgesehene Anschlagbereich eine gegenüber einer Steigung der Rampe gegenläufige Steigung aufweist. Alternativ kann der mittels des Axialanschlags eingestellte Axialweg über den Verschleiß als Freiform ausgebildet sein, so dass entsprechend an nicht lineare Kraftverläufe angepasste Verläufe der Kraftkompensationskurve vorgesehen werden können.
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Im Weiteren können über den Umfang verteilt mehrere Anschlagbereiche unterschiedlicher axialer Höhe bezogen auf die Drehachse vorgesehen sein, so dass der Axialweg an bauteil- und fertigungsbedingte Toleranzbereiche angepasst werden kann, indem der Verstellring so auf dessen Rampen verdreht wird, dass ein Anschlagsbereich mit geeigneter axialer Höhe dem Anschlagfühler unter Bildung des maßhaltigen Axialwegs axial gegenüberliegt.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Reibungskupplung,
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2 ein Detail der Reibungskupplung der 1 in Ansicht,
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3 einen schematisch dargestellten Ausschnitt der Nachstelleinrichtung der Reibungskupplung der 1 im Neuzustand,
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4 einen schematisch dargestellten Ausschnitt der Nachstelleinrichtung der Reibungskupplung der 1 im Verschleißzustand,
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5 eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines Anschlagsbereichs des Verstellrings,
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6 den Verstellring der 1 in Ansicht und
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7 ein Detail des Verstellrings der 6.
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Die 1 zeigt die um die Drehachse 4 angeordnete Reibungskupplung 1 im Teilschnitt mit dem Gehäuse 2 und der fest an diesem aufgenommenen, nur angedeuteten Gegendruckplatte 3, gegen die die von der Tellerfeder 5 axial verlagerbare, und drehfest mit dem Gehäuse 2 verbundene Anpressplatte 6 unter Bildung eines Reibschlusses mit den Reibbelägen 7 der – nicht näher dargestellten – Kupplungsscheibe verspannbar ist.
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Zur Kompensation von axialem Verschleiß der Reibbeläge
7 ist zwischen der Tellerfeder
5 und der Anpressplatte
6 der Verstellring
8 angeordnet, der bei erkanntem Verschleiß von dem Spindeltrieb
9 verdreht wird. Hierzu wird im Verschleißzustand zwischen dem mit einer Spindel des Spindeltriebs
9 verbundenen Ritzel
10 und der an dem Gehäuse
2 aufgenommenen Antriebsklinke
11 ein Formschluss hergestellt, wenn sich infolge des Verschleißes ein verlängerter Axialweg der Anpressplatte
6 gegenüber dem Gehäuse
2 ergibt. Bei einer Rückbewegung der Anpressplatte
6 – hier zum öffnen der Reibungskupplung
1 – wird das Ritzel
10 und damit über den Spindeltrieb
9 der Verstellring
8 mit seinen in Umfangsrichtung angeordneten und an den komplementär zu diesen ausgebildeten Rampen
13 der Anpressplatte
6 anliegenden Gegenrampen
12 verdreht und der durch den Verschleiß der Reibbeläge
7 verringerte Abstand zwischen Tellerfeder
5 und Gegendruckplatte
3 verringert. Zur detaillierten Erläuterung der Funktion der Verschleißkompensation und des Aufbaus des Spindeltriebs wird auf die
DE 10 2008 051 100 A1 verwiesen.
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In dem Ausführungsbeispiel der Reibungskupplung 1 der 1 wird die Antriebsklinke 11 außerhalb des Gehäuses 2 befestigt, wobei das Befestigungsteil 14 der Antriebsklinke 11 radial ausgerichtet und radial innen mittels des Blindniets 15 an dem Gehäuse 2 befestigt ist. Das Antriebsteil 16 ist an dem freien Ende des Befestigungsteils 14 axial umgelegt und durchgreift das Gehäuse 2 durch das Fenster 17. Im Normalbetrieb ist die Antriebsklinke 11 gegen das Außenprofil 18 wie Sägezahnung des Ritzels 10 radial vorgespannt und gleitet auf diesem während den Betätigungsvorgängen der Reibungskupplung 1, also bei axialer Verlagerung der Anpressplatte 6. Bei Erhöhung des axialen Wegs der Anpressplatte 6 im Verschleißzustand rastet die Antriebsklinke 11 formschlüssig in das Außenprofil 18 bei geschlossener Reibungskupplung 1 ein und nimmt beim Öffnen der Reibungskupplung 1 das Ritzel 10 mit. Anschließend gleitet die Antriebsklinke 11 wieder aus dem Außenprofil 18 und ein Nachstellzyklus ist abgeschlossen.
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Um den Axialweg der Antriebsklinke 11 zu begrenzen, um beispielsweise eine schrittweise Nachstellung vorzugeben oder das wegen Rostansatzes klemmende Ritzel 10 vor Beschädigung zu schützen, ist die Antriebsklinke 11 gegenüber dem Gehäuse 2 axial elastisch aufgenommen. Hierzu ist über das Befestigungsteil 14 der Antriebsklinke 11 die Vorspannfeder 19 gelegt und zusammen mit dem Befestigungsteil 14 mittels des Blindniets 15 einseitig am Gehäuse 2 befestigt. Die Vorspannfeder 19 wird mittels des Anschlagfühlers 20 dann gegen ihre Vorspannung gegen die Antriebsklinke 11 verlagert, wenn der Axialweg 21, der zumindest einer Teilung des Außenprofils 18 entspricht, zwischen dem direkt an dem Verstellring 8 befestigten Axialanschlag 22 und dem Anschlagfühler 20, beispielsweise ein Anschlagblech aufgebraucht ist. Dabei verlagert sich bei einer Abhubbewegung der Anpressplatte 6 von der Gegendruckplatte 3 nach Aufbrauch des Axialwegs 21 die Antriebsklinke 11 mit dem Ritzel 10. Ist die Anpressplatte im geöffneten Zustand beispielsweise Axialschwingungen unterworfen und hebt dabei von der Tellerfeder 5 ab, wird die Antriebsklinke 11 mit der Anpressplatte 6 durch den Axialanschlag 22 und den Anschlagfühler 20 entgegen der Wirkung der Vorspannfeder 19 mitverlagert, so dass keine Relativbewegung zwischen Antriebsklinke 11 und Ritzel 10 entsteht, die zu einer ungewollten Nachstellung führen könnte.
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Im dargestellten geschlossenen Zustand der Reibungskupplung 1 ist die Tellerfeder 5 gegen die Anschlagfläche 24 des Verstellrings verspannt und beaufschlagt die Anpressplatte 6 mit der vom Anstellwinkel der Tellerfeder 5 gegenüber der Anschlagfläche 24 abhängigen Tellerfederkraft. Dieser wirkt die Belagfederkraft der Belagfederung 27 der Reibbeläge sowie die Rückstellkraft der als Blattfedern 25 ausgebildeten Energiespeicher 26 entgegen, die die Anpressplatte 6 bei nachlassender Tellerfederkraft bei sich öffnender Reibungskupplung 1 von den Reibbelägen 7 beabstandet. Das Kräftegleichgewicht zwischen Tellerfederkraft der Tellerfeder 5, Belagfederkraft der Belagfederung 27 und Rückstellkraft der Blattfedern 25 bildet dabei die Anpresskraft. Die Anpresskraft verändert sich über den Verschleiß der Reibbeläge, das heißt deren axiale Abnahme mit zunehmender Lebensdauer. Dabei nimmt zu Beginn des Betriebs der Reibungskupplung 1 die Anpresskraft durch Setzen der Belagfederung leicht zu und während des Betriebs mit zunehmendem Verschleiß durch den durch die wandernde Anpressplatte 6 verstärkten Einfluss der Rückstellkraft der Blattfedern 25 ab. Hierdurch wirkt die über den Verschleiß vom Neuzustand bis zu vollständig verschlissenen Reibbelägen 7 konstante Verschleißkompensation durch Verdrehung des Verstellrings 8 gegenüber der Anpressplatte 6, die den Anstellwinkel der Tellerfeder 5 gegenüber der Anschlagfläche 24 des Verstellrings 8 konstant hält, überkompensierend. Da die Verschleißkompensation durch den Axialweg 21 in Form des Nachstellwegs und der Häufigkeit der durchgeführten Nachstellungen gesteuert wird, und der Verstellring 8 sich abhängig vom Verschleiß verdreht, wird an dem Verstellring 8 der Anschlagbereich 23 so angebracht, dass dessen Axialanschlag 22 in Umfangsrichtung betrachtet axial so variiert wird, dass abhängig vom Verschleiß unterschiedliche Axialwege 21 eingestellt werden und damit aufgrund der mit entsprechend angepasster Intensität und Häufigkeit der Nachstellvorgänge eine gleichmäßige Anpresskraft über den Verschleiß der Reibbeläge erzielt wird, indem die Lage der Tellerfeder 5 gegenüber der Anschlagfläche 24 und damit die Tellerfederkraft der Tellerfeder 5 entsprechend gesteuert wird.
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2 zeigt eine Teilansicht der Reibungskupplung 1 mit dem Verstellring 8, dem auf der nicht dargestellten Anpressplatte aufgenommenen Spindeltrieb 9 sowie die gehäuseseitig aufgenommene Antriebsklinke 11 und den Anschlagfühler 20. Die über den Umfang verteilten Rampen 13 liegen auf Gegenrampen der Anpressplatte auf und sorgen damit bei durch den Spindeltrieb 9 angetriebenem Verstellring 8 für eine Anhebung der Anschlagfläche 24 gegenüber der Anpressplatte. Durch die Anhebung wird der axiale Verschleiß der Reibbeläge ausgeglichen und die Tellerfeder an einer konstanten Lage wie Anstellwinkel zur Anschlagfläche 24 gehalten.
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Die Verschleißnachstellung wie portionsweise Verdrehung des Verstellrings wird mittels der Antriebsklinke 11 und des mittels des Anschlagfühlers 20 und des durch den Anschlagbereich 23 gebildeten Axialanschlag 22 eingestellten Axialwegs 21 gesteuert. Bei jeder Betätigung der Reibungskupplung 1 wird die Anpressplatte und damit der Verstellring 8 axial gegenüber dem Gehäuse und damit gegenüber der Antriebsklinke 11 verlagert. Solange kein nachzustellender Verschleiß vorliegt, gleitet die Antriebsklinke 11 unter radialer Vorspannung auf dem Außenprofil 18 des Ritzels 10 des Spindeltriebs 9. Gleichzeitig verkleinert sich der Axialweg 21 und der Anschlagfühler 20 kontaktiert schließlich bei großen Ausrückbewegungen den Axialanschlag 22, so dass die Antriebsklinke 11 entgegen der Wirkung der Vorspannfeder 19 (1) mitgenommen wird und eine weitere Relativbewegung zwischen Antriebsklinke 11 und Ritzel und somit ein unbeabsichtigtes Sensieren eines Verschleißes unterbunden wird.
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Mit zunehmendem axialem Verschleiß der Reibbeläge nimmt bei geschlossener Reibungskupplung 1 der Abstand zwischen Verstellring 8 und des Spindeltriebs 9 gegenüber der Antriebsklinke 11 sowie der Axialweg 21 zu, so dass diese schließlich formschlüssig in das Außenprofil 18 einschnappt und damit eine notwendige Verschleißkompensation sensiert. Beim nächsten Öffnen der Reibungskupplung 1 und damit sich abbauender Tellerfederkraft der Tellerfeder gegenüber dem Verstellring 8 mit einer verbundenen Aufhebung der Klemmung zwischen Verstellring und Anpressplatte tritt eine Relativbewegung zwischen Ritzel 10 und Antriebsklinke 11, die die Spindel des Spindeltriebs 9 verdreht und über die auf dieser axial verlagerten Spindelmutter den Verstellring um einen diskreten Verdrehwinkel verdreht, bis der Axialweg 21 aufgebraucht und der Anschlagbereich 23 über den Anschlagfühler 20 die Antriebsklinke 11 wieder mitnimmt und ein weiterer Antrieb des Ritzels 10 unterbunden und die Nachstellung beendet wird.
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Hieraus wird deutlich, dass die Einstellung des Axialwegs 21 über die kinematische Kette Antriebsklinke/Ritzel/Spindel/Spindelmutter/Verstellring/Rampen/Gegenrampen/Anpresplatte die axiale Höhe zwischen den Reibbelägen und der Anschlagfläche 24 während der Nachstellung vorgibt. Dabei wird ein Verschleiß durch die beschriebenen Nachstellvorgänge im Wechselspiel zwischen gleitender Bewegung und Formschluss der Antriebsklinke 11 auf dem Außenprofil 18 solange nachgestellt, bis der vorgegebene Axialweg 21 wieder hergestellt ist. Wird hierbei der Axialweg 21 verringert, tritt früher eine Anlage des Anschlagfühlers 20 an dem Axialanschlag 22 auf, der jeweils einen Nachstellvorgang abschaltet. Dies bedeutet, dass die Kompensation des Verschleißes durch die Änderung des Axialwegs 21 über den Verdrehwinkel des Verstellrings 8 abhängig vom Verschleiß der Reibbeläge 7 (1) gesteuert wird, wenn der Anschlagbereich 23 in Umfangsrichtung sich axial ändernde Axialanschläge 22 für den Anschlagfühler 20 ausbildet.
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Die 3 und 4 verdeutlichen dies schematisch für den in 3 gezeigten Neuzustand einer Reibungskupplung und den in 4 dargestellten Verschleißzustand mit maximalem Verschleiß. Während im Neuzustand die Reibbeläge 7 ihre volle axiale Belagstärke 29 ausbilden, befinden sich diese – wie in 4 gezeigt – um den Verschleißabstand 28 vermindert im Verschleißzustand. Demzufolge ist der Verstellring 8 nach einer Vielzahl von Nachstellvorgängen gegenüber dem Neuzustand gegenüber der Anpressplatte 6 um den maximalen Verdrehwinkel verdreht.
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Wie unter 2 beschrieben, erfolgt die Höhe der Nachstellung durch den Axialweg 21, der durch den über Lebensdauer bei geschlossener Reibungskupplung axial konstant am Gehäuse angeordneten Anschlagfühler 20 und den am sich über den Verschleiß verdrehenden Verstellring 8 angeordneten Anschlagbereich 23 gebildet ist. Durch Ausbildung des Axialanschlags 22 mit der Steigung 30 stellt sich über den Verschleiß der Reibbeläge 7 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine über den Verdrehwinkel des Verstellrings 8 und damit mit zunehmendem Verschleiß eine lineare Verringerung des Axialwegs 21 ein, der bei maximalem Verschleiß um den Differenzweg 37 verringert ist.
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Demzufolge wird die im Neuzustand zwischen der Reibfläche 31 der nicht dargestellten Gegendruckplatte und der Anschlagfläche 24 für die Tellerfeder vorgegebene axiale Bauhöhe 33 sukzessive verringert, bis diese im Verschleißzustand der Reibungskupplung um die Bauhöhendifferenz 32 verringert ist. Die Änderung der Bauhöhe 33 hat einen veränderten Anlagewinkel der Tellerfeder 5 (1) an der Anschlagfläche 24 zur Folge, so dass sich deren Tellerfederkraft erhöht und insgesamt eine über den Verschleiß der Reibbeläge erhöhte Rückstellkraft der Blattfedern 25 (1) kompensiert und die Anpresskraft der Anpressplatte 6 gegenüber den Reibbelägen 7 über Lebensdauer konstant bleibt.
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5 zeigt einen Schnitt durch ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Anschlagbereichs 23, der im Vergleich zu der horizontalen Linie 34, die keinen sich über den Verschleiß ändernden Axialweg verursacht, eine Linie 35 zur Bildung eines über den Verschleiß kontinuierlich abnehmenden Axialwegs zeigt. Darüber hinaus können Setzvorgänge der Belagfederung 27 (1) berücksichtigt werden, die zumindest zu Beginn des Betriebs der Reibungskupplung bis zu mittleren Verschleißzuständen zu sich erhöhenden Anpresskräften führen, so dass die Linie 36, eine teilweise Kompensation der Steigung der Linie 35 erforderlich macht und die Gesamtsteigung der Linie 36 zur Bildung des Axialwegs über den Verschließ flacher ausfällt. Es versteht sich, dass zur Berücksichtigung nicht linearer Entwicklungen der sich aus mehreren Einzelkräften zusammensetzenden Anpresskraft andere Linienformen, insbesondere Freiformen vorgesehen werden können, um eine optimale Entwicklung einer konstanten Anpresskraft über Lebensdauer vorsehen zu können.
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Die 6 und 7 zeigen den Verstellring 8 in Ansicht beziehungsweise in Detailansicht. Der Verstellring 8 kann beispielsweise aus einem schmalen Blechband gestanzt, rund gebogen und anschließend verschlossen oder ringförmig tiefgezogen sein. Die Rampen 13 sowie der radial erweiterte Anschlagbereich 23 mit dem sich über den Umfang ändernden Axialanschlag 22 sowie die Anschlagfläche 24 werden mittels entsprechender Umformverfahren hergestellt, kalibriert und bevorzugt werkzeugfallend hergestellt. Für höhere Anforderungen, beispielsweise bei Reibungskupplungen mit großem Durchmesser für den Nutzfahrzeugbereich kann der Verstellring 8 massiv hergestellt und spanend bearbeitet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reibungskupplung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Gegendruckplatte
- 4
- Drehachse
- 5
- Tellerfeder
- 6
- Anpressplatte
- 7
- Reibbelag
- 8
- Verstellring
- 9
- Spindeltrieb
- 10
- Ritzel
- 11
- Antriebsklinke
- 12
- Gegenrampe
- 13
- Rampe
- 14
- Befestigungsteil
- 15
- Blindniet
- 16
- Antriebsteil
- 17
- Fenster
- 18
- Außenprofil
- 19
- Vorspannfeder
- 20
- Anschlagfühler
- 21
- Axialweg
- 22
- Axialanschlag
- 23
- Anschlagbereich
- 24
- Anschlagfläche
- 25
- Blattfeder
- 26
- Energiespeicher
- 27
- Belagfederung
- 28
- Verschleißabstand
- 29
- Belagstärke
- 30
- Steigung
- 31
- Reibfläche
- 32
- Bauhöhendifferenz
- 33
- Bauhöhe
- 34
- Linie
- 35
- Linie
- 36
- Linie
- 37
- Differenzweg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008051100 A1 [0002, 0025]
- DE 102009049249 [0006]
- DE 102010021414 [0007]
