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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsstellvorrichtung, für eine Reibungskupplung, mit einem Gehäuse und einer über eine Lagervorrichtung am Gehäuse kippbar angebundenen Stelleinrichtung, wobei die Stelleinrichtung an der Lagervorrichtung zum Hervorrufen einer Axialbewegung einer Anpressplatte angebunden ist, wobei eine Kompensationseinheit (14) zwischen dem Gehäuse (13) und der Stelleinrichtung (6) angeordnet ist und mit beiden in kraftübertragendem Kontakt steht.
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Aus dem Stand der Technik, etwa der
DE 10 2009 020 289 A1 ist bereits eine ähnliche Kupplungsstellvorrichtung bekannt, die dort als Druckplattenbaugruppe für eine Reibungskupplung bezeichnet wird. Es ist dort eine Druckplattenbaugruppe für eine Reibungskupplung offenbart, umfassend ein Gehäuse und eine mit dem Gehäuse um eine Drehachse drehbare und bzgl. diesem axial verlagerbare Anpressplatte, einen bzgl. des Gehäuses und der Anpressplatte abgestützten Kraftspeicher, welcher zur Durchführung von Betätigungsvorgängen bzgl. des Gehäuses bewegbar ist und durch welche die Anpressplatte in einer Einrückrichtung belastbar ist, wenigstens eine Kompensationsdämpfungsfeder zum teilweisen kompensieren einer durch den Kraftspeicher auf die Anpressplatte ausübbaren Einrückkraft, wobei die wenigstens eine Kompensationsdämpfungsfeder bzgl. des Kraftspeichers und bzgl. des Gehäuses abgestützt ist und bei Durchführung eines Betätigungsvorgangs bzgl. einer die Kompensationsdämpfungsfeder abstützenden Komponente reibend bewegbar ist, wobei sich ferner ein bei einem Einrück-Betätigungsvorgang auftretender erster Reibwiderstand von einem bei einem Ausrück-Betätigungsvorgang auftretenden zweiten Reibwiderstand unterscheidet.
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Die in der besagten Druckschrift offenbarten Details bzgl. des Zusammenwirkens der Einzelbauteile in einer Reibungskupplung und die Details zu einer Kompensationsdämpfungsfeder sollen als hier mitumfasst gesehen werden.
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Bei bekannten Reibungskupplungen, die Zusatzfedern verwenden, ist bekannt, dass diese Zusatzfeder verrutschen kann. Meistens tritt dieser ungewollte Zustand während der Montage der Kupplung auf ein Schwungrad statt. Allerdings kann ein solcher Zustand auch während des normalen Betriebs einer Reibungskupplung an der Kupplungsstellvorrichtung auftreten.
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Eine derzeit verwendete Kupplungsvariante der ZF Friedrichshafen AG birgt die grundlegende Gefahr, dass die Zusatzfeder verrutschen kann, sobald Zungen eines Hebelelementes über den maximalen Ausrückweg hinaus betätigt werden, da dann ein Zusatzblech den Kontakt zum Deckel verliert.
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Wie bereits erläutert, kann abgesehen von der Montage der Kupplung auf das Schwungrad selbst im Betrieb der maximal vorgesehene Ausrückweg überschritten werden.
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Unter hohen Energieeinträgen wandern mitunter die Tellerfederzungen in Richtung der Verbrennungskraftmaschine. Das Ausrücksystem „schnüffelt“ bzw. fährt die Position dann nach. Wird nun voll ausgerückt, sind die Tellerfederzungen weiter durchgedrückt, als im Normalfall.
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Ebenso kann durch schnelles Betätigen des Ausrücksystems eine Art „Pumpeffekt“ erreicht werden, durch den das Ausrücksystem aufgepumpt wird, was ebenfalls zu einem erhöhten kupplungsbedingten Verschleiß führt.
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Verrutscht das Zusatzblech, also die Zusatzfeder, führt dies zu einem Trennproblem an der Reibungskupplung und im schlimmsten Fall zu einem sog. „Liegenbleiber“ als einem Ausfall eines die Kupplung beinhaltenden Kraftfahrzeugs.
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Selbstnachstellende Kupplungsstellvorrichtungen mit konstanter Zungenhöhe sind ebenfalls bei der Anwendung der
DE 10 2009 020 289 A1 auch bekannt, wobei dabei eine gezielte Hysterese hervorgerufen ist.
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Beim Auskuppeln wandern die Tellerfederzungen in Richtung der Verbrennungskraftmaschine. Gleichzeitig rutschen Zungen einer Zusatzfeder an der eine Tellerfederkontur aufweisenden Stelleinrichtung „bergab“, d.h. die wirksame Reibkraft ist relativ gering. Dieses „bergab“ rutschen ist durch die Kontur der Tellerfeder derart bedingt, dass die Zungen der Zusatzfeder an einem konvexen Bereich der Tellerfeder anliegen. Beim Wiedereinkuppeln hingegen müssen die vorgespannten Zungen des als Zusatzblech ausgebildeten Zusatzfederelementes gegen die Tellerfederkontur „bergauf“ wandern, wobei durch die Keilwirkung eine zusätzliche Reibarbeit erzeugt wird und dadurch eine höhere wirksame Hysterese zwischen Auskuppelund Einkuppelvorgang erzeugt wird.
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Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Tellerfederzungengeometrie nur eingeschränkt wählbar ist, da für die Erzeugung der Hysterese eine gewisse Kontur notwendig ist, wodurch mehr als gewünscht an Bauraum verbraucht wird. Hierdurch kann die Tellerfederzunge nicht mehr optimal hinsichtlich Bauraum und Fliehkraft ausgelegt werden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, stattdessen eine kostengünstige, langlebige und einfach zu montierende Lösung zur Verfügung zu stellen, die die besagten Nachteile abstellt.
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Bei einer gattungsgemäßen Kupplungsstellvorrichtung wird dies im Sinne der Erfindung dadurch gelöst, dass die Kompensationseinheit überwiegend biegefrei so angeordnet ist, dass sie auf Kompression beim Verkippen der Stelleinrichtung belastet ist, etwa in Längsrichtung der Kompensationseinheit.
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Die Kontur der Tellerfederzungen ist dadurch wieder frei wählbar. Eine einfache Befestigungsmöglichkeit kann auch umgesetzt werden, wobei aber eine Adaptierung bei bestehenden Kupplungen ohne größere zusätzliche Änderungen durchgeführt werden kann.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn die Kompensationseinheit als elastisches Einzelbauteil ausgebildet ist. Insbesondere die Ausbildung als ringförmiges Dämpfungselastomer ist von Vorteil, insbesondere wenn es direkt an einem auch als Deckel bezeichenbaren Gehäuse über einen einfachen Formschluss angebracht ist und so abgestimmt ist, dass es ab einem gewissen Ausrückweg in Kontakt mit den Tellerfederzungen gelangt. Es kann zusätzliche Reibung in Abhängigkeit des Ausrückweges erzeugt werden.
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Es hat sich auch als zweckmäßig herausgestellt, wenn die Kompensationseinheit aus einem elastischen Werkstoff, wie einem Kunststoff, einem Elastomer und/oder Silikonkautschuk ausgebildet ist oder diesen Werkstoff umfasst. Gerade diese Werkstoffe lassen eine gezielte Hysterese in Abhängigkeit des Betätigungsweges zu.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinheit form-, stoff- und/oder kraftschlüssig am Gehäuse oder der Stelleinrichtung angebracht ist oder befestigt ist.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die als Elastomerring ausgebildete Kompensationseinheit am Gehäuse angeclipst, eingeclipst oder unter Nutzung eines Hintergriffs und/oder einer Passung am Gehäuse angebracht ist. Auch eine entsprechende Anbringung am Stellelement ist natürlich möglich.
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Besonders kompakt lässt sich die Kupplungsstellvorrichtung auslegen, wenn die Kompensationseinheit einen von einem am Gehäuse angreifenden Befestigungsabschnitt im Wesentlichen in Axialrichtung abstehende Zapfen aufweist, dessen befestigungsabschnittfernes Ende auf dem Stellelement in Anlage befindlich ist.
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Bei konventionellen Kupplungen lassen sich die maximalen Betätigungskräfte im Verschleiß reduzieren, wenn die Kompensationseinheit eine geringe Dämpfung bei gleichzeitig hoher Steifigkeit aufweist.
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Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn die Kompensationseinheit nach Art einer Servofeder ausgebildet ist.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Kompensationseinheit in zumindest eine innenrandnahe Aussparung des Gehäuses eingesetzt ist oder formschlüssig in die Stelleinheit eingesetzt ist. Die Montage lässt sich dadurch erleichtern.
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Die Erfindung betrifft letztlich auch eine Kupplung, wie eine selbstnachstellende (SAC-)Kupplung mit einer Kupplungsscheibe, die zwischen einer Anpressplatte einer Kupplungsstellvorrichtung und einer Gegendruckplatte angeordnet ist. Eine erfindungsgemäße Lösung ist dabei, wenn die Kupplungsstellvorrichtung erfindungsgemäß, wie vorher erläutert, ausgebildet ist.
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Man könnte auch sagen, dass die Erfindung ein Ringelement aus einem elastischen Kunststoff umfasst, insbesondere aus Elastomer, bspw. Silikonkautschuk, aufgebaut ist oder dieses umfasst, wodurch die durch Reibung an der Tellerfeder und/oder am Kupplungsdeckel erzeugte Hysterese bedingt ist, d.h. ein Reibwiderstand in Einrückrichtung hervorgerufen ist, der sich vom Reibwiderstand im Ausrückzustand unterscheidet. Dies ist insbesondere durch Schrägstellung einer der beiden Reibflächen zur Bewegungsrichtung der Tellerfeder hervorrufbar, so dass ein „bergab“ und „bergauf“ Rutschen resultiert ist.
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Die als Ringelement ausgebildete Kompensationseinheit kann am Innenrand des gehäuseartigen Kupplungsdeckels eingeclipst sein oder in entsprechende innenrandnahen Aussparungen am Kupplungsdeckel eingeschoben sein. Mit einer tellerfederseitigen Oberfläche, die auch kontinuierlich ausgebildet sein kann, oder abschnittsweise unterbrochen sein kann, ist das Ringelement mit der Tellerfeder, insbesondere mit deren Tellerfederzungen in reibende Anlage bringbar.
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Alternativ kann sich das Ringelement auch mit der Tellerfeder in Formschluss befinden, bspw. zwischen benachbarten Tellerfederzungen eingeclipst sein, und mit einer deckelseitigen Oberfläche am Kupplungsdeckel reiben.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen näher dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Dabei ist eine erfindungsgemäße Kupplungsstellvorrichtung in zwei Stellungen wiedergegeben. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Kupplungsstellvorrichtung in einem Betriebspunkt, in dem die Kupplung, in welcher sie eingesetzt ist, geschlossen ist, und
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2 die Kupplungsstellvorrichtung aus 1, wobei die Kupplung geöffnet ist.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein teilweise wiedergegebener Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Kupplungsstellvorrichtung 1 dargestellt.
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Die Kupplungsstellvorrichtung wird in einer Reibungskupplung 2 eingesetzt, wobei die Reibungskupplung 2 eine Kupplungsscheibe 3 und eine Gegendruckplatte 4 aufweist. Auf die Kupplungsscheibe 3 wirkt eine Anpressplatte 5. Die Anpressplatte 5 wird durch eine Stelleinrichtung 6 bewegt. Die Stelleinrichtung 6 könnte auch als Stellelement bezeichnet werden.
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Die Stelleinrichtung 6 ist als Hebelelement 7, insbesondere als Tellerfeder 8 ausgestaltet. Die Stelleinrichtung 6 ist an einer Lagereinrichtung 9 kippbar oder drehbar gelagert. Die Lagereinrichtung 9 umfasst einen Distanzbolzen 10, einen Drahtring 11 und einen Ansatz 12, der an einem Gehäuse 13 angebracht ist. Das Gehäuse 13 kann auch als Deckel bezeichnet werden, als Kupplungsdeckel oder Gehäusedeckel.
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Eine Kompensationseinheit 14, die als Elastomerring 15 ausgebildet ist, stützt sich in Axialrichtung an der Stelleinrichtung 6 einerseits und dem Gehäuse 13 andererseits ab. Dabei ist der Elastomerring mit einem Befestigungsabschnitt 16 am Gehäuse 13 angeclipst bzw. hintergreift das Gehäuse an dem inneren radialen Rand des Gehäuses 13.
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An den Befestigungsabschnitt 16 schließt sich ein Zapfen 17 an, wobei der Zapfen 17 ein freies Ende 18 aufweist, das in direkter Anlage mit der Stelleinrichtung 6 befindlich ist.
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Durch den Einsatz eines z.B. ringförmig ausgeformten Dämpfungselastomers, das direkt am Deckel/Gehäuse 13 über einen einfachen Formschluss angebracht ist / anliegt und so abgestimmt ist, dass es ab einem gewissen Ausrückweg in Kontakt mit Tellerfederzungen der Tellerfeder 8 gelangt, kann zusätzliche Reibung in Abhängigkeit des Ausrückweges erzeugt werden und das Gesamtsystem gedämpft werden.
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Wird statt eines Dämpfungselastomers eines mit geringer Dämpfung, dafür mit hoher Steifigkeit, gewählt, kann auf dieselbe Weise eine Servofeder-Funktion dargestellt werden.
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In 2 ist der geöffnete Zustand der Kupplung 2 wiedergegeben, bei der die Kompensationseinheit 14 unkomprimiert ist. Das Ende 18 des Zapfens 17, neben dem Befestigungsabschnitt 16 ist nun frei und nicht in Anlage mit einer Oberfläche 19 der Stelleinrichtung 6.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsstellvorrichtung
- 2
- Reibungskupplung
- 3
- Kupplungsscheibe
- 4
- Gegendruckplatte
- 5
- Anpressplatte
- 6
- Stelleinrichtung
- 7
- Hebelelement
- 8
- Tellerfeder
- 9
- Lagereinrichtung
- 10
- Distanzbolzen
- 11
- Drahtring
- 12
- Ansatz
- 13
- Gehäuse
- 14
- Kompensationseinheit
- 15
- Elastomerring
- 16
- Befestigungsabschnitt
- 17
- Zapfen
- 18
- Ende des Zapfens
- 19
- Oberfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009020289 A1 [0002, 0010]
