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Die Erfindung betrifft eine Nachstelleinrichtung zur weggesteuerten Verschleißnachstellung für eine Reibungskupplung. Eine derartige Reibungskupplung wird insbesondere als sogenannte TAC (travel adjusted clutch) bezeichnet.
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Eine derartige Reibungskupplung umfasst insbesondere eine Gegendruckplatte und eine gegenüber dieser in einer axialen Richtung verlagerbare und drehfest aufgenommene, von einer sich an einem Gehäuse abstützenden Tellerfeder beaufschlagte Anpressplatte, eine mittels Reibbelägen zwischen der Gegendruckplatte und Anpressplatte axial verspannbare Kupplungsscheibe und eine selbsttätige Nachstelleinrichtung zur Kompensation eines Verschleißes der Reibbeläge. Die Nachstelleinrichtung umfasst einen, zwischen Anpressplatte und Tellerfeder verdrehbar angeordneten, von einem an der Anpressplatte befestigten Spindeltrieb angetriebenen Rampenring, und eine, an dem Gehäuse angeordnete, bei einem vorgegebenen Verschleiß einen Formschluss mit einem auf einer Spindelwelle angeordneten Ritzel des Spindeltriebs bildende und nach Bildung des Formschlusses bei sich öffnender Reibungskupplung das Ritzel um einen vorgegebenen Verdrehwinkel in eine erste Drehrichtung verdrehende Klinke, sowie zumindest eine das Ritzel in die der ersten Drehrichtung entgegengesetzte, zweite Drehrichtung sperrende Sperrklinke.
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Aus der
DE 10 2008 051 100 A1 ist eine solche Reibungskupplung mit einer selbsttätig wirksamen Nachstelleinrichtung bekannt. Hierbei ist an dem Gehäuse der Reibungskupplung eine Klinke angeordnet, die im Normalzustand der Reibungskupplung während der Betätigungsvorgänge Öffnen und Schließen der Reibungskupplung auf einer Ritzelverzahnung gleitet. Das Ritzel ist an der Endseite einer Spindel eines Spindeltriebs angeordnet, wobei der Spindeltrieb mittels eines Halters an der Anpressplatte aufgenommen ist, so dass bei den Betätigungsvorgängen der Reibungskupplung, bei denen die Anpressplatte vom durch die Tellerfeder vorgespannten, geschlossenen Zustand während einer Öffnungsbewegung von den zwischen Anpressplatte und Gehäuse oder Gegendruckplatte angeordneten Blattfedern in den offenen Zustand verlagert wird. Hierbei tritt eine Relativbewegung zwischen Anpressplatte und Gehäuse und damit zwischen Ritzel und Klinke auf. Nimmt die Dicke der Reibbeläge ab, entfernt sich die Anpressplatte und mit dieser das Ritzel von der Klinke. Bei einem durch die Teilung der Ritzelverzahnung vorgegebenen, einem vorgegebenen Reibbelagsverschleiß entsprechenden Relativweg rastet die Klinke formschlüssig in die Ritzelverzahnung ein. Beim nächsten Öffnungsvorgang der Reibungskupplung stützt sich das Ritzel an der Klinke ab und wird entlang des Lüftwegs der Anpressplatte verdreht. Hierdurch wird die Spindel verdreht und eine auf der Spindel in Drehrichtung gesperrte Spindelmutter axial längs der Drehachse der Spindel verlagert. Die Spindelmutter greift in den zwischen Anpressplatte und Tellerfeder angeordneten Rampenring ein und verdreht diesen um einen den Übersetzungen der kinematischen Kette von Klinke bis zum Rampenring folgenden Betrag. Zwischen Rampenring und Anpressplatte sind in Umfangsrichtung ausgebildete Rampen angeordnet, so dass der Abstand zwischen Tellerfeder und einer Reibfläche der Anpressplatte gegenüber den Reibbelägen erhöht und somit der Verschleiß an den Reibbelägen ausgeglichen wird.
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Um ein beispielsweise durch Vibrationen und dergleichen verursachtes Rückdrehen der Nachstelleinrichtung, die einen Nachstellvorgang zumindest teilweise zunichte machen würde, zu verhindern, wird in der
DE 10 2009 035 229 A1 eine Reibungskupplung mit einer selbsttätigen Nachstelleinrichtung vorgeschlagen, bei der zumindest eine, in gegenüber der Drehrichtung des Ritzels während einer durch die Klinke bewirkten Nachstellung entgegengesetzten Drehrichtung sperrende Sperrklinke vorgesehen ist. Durch die formschlüssig in die Ritzelverzahnung im Sinne eines Freilaufs einrastende(n) Sperrklinke(n) ist kein Rückdrehen des Ritzels möglich, wenn dieses beispielsweise fertigungsbedingt nachgestellt oder wenn die Nachstelleinrichtung nach Austausch einer Kupplungsscheibe mit verschlissenen Reibbelägen wieder in den ursprünglichen Zustand rückversetzt werden soll. Ein Lösen der Sperrklinke(n) kann insbesondere in einfachen Servicebetrieben zur Folge haben, dass die Sperrklinke oder Sperrklinken überbogen, geknickt oder in ähnlicher Weise verändert oder beschädigt werden, so dass eine Verhinderung einer Rückstellung einer eingestellten Nachstellposition nicht sicher gewährleistet ist.
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Aus der
DE 10 2012 213 987 A1 ist eine Reibungskupplung mit selbsttätiger Nachstelleinrichtung bekannt, bei der die Stellung des Rampenrings im Neuzustand oder nach einer Wartung einstellbar ist. Dafür ist zwischen Spindel und Ritzel eine reibschlüssige Welle-Nabe-Verbindung vorgesehen. Durch eine präzise Einstellung des Reibmomentes wird ermöglicht, dass durch die Welle-Nabe-Verbindung eine Rutschkupplung gebildet wird, die eine Beschädigung der Klinke bei Blockieren des Rampenrings oder der Spindel verhindert. Allerdings ist das Reibmoment dieser Verbindung von einer Vielzahl von Faktoren abhängig und kann unter Umständen über die Betriebs-/Lebensdauer nur unsicher eingehalten werden.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und eine Reibungskupplung mit selbsttätiger Nachstelleinrichtung vorzuschlagen, bei der die Stellung des Rampenrings und der Anpressplatte im Neuzustand oder nach einer Wartung in einfacher Weise frei einstellbar ist. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Die Erfindung betrifft eine Nachstelleinrichtung zur weggesteuerten Verschleißnachstellung für eine Reibungskupplung, zumindest umfassend
- • eine Spindel mit einer Spindelmutter, die sich bei einer Drehung der Spindel entlang der Spindel bewegt und damit insbesondere eine Verdrehung eines Rampenringes bewirkt, der in Abhängigkeit von dem Grad der Verdrehung eine Anpressplatte gegenüber einer Gegendruckplatte in einer axialen Richtung verschiebt;
- • ein Ritzel, das auf der Spindel angeordnet ist, wobei das Ritzel insbesondere mit einer Klinke und einer Sperrklinke zusammenwirkt zur Rotation des Ritzels in einer Drehrichtung und damit zur Verdrehung der Spindel zum Nachund/oder Einstellen der Position der Anpressplatte gegenüber der Gegendruckplatte;
dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel und die Spindel über eine schaltbare Kupplung verbunden sind, wobei die Kupplung einen Formschluss zwischen Ritzel und Spindel in einer Umfangsrichtung erzeugt, wobei bei einer Schaltung der Kupplung der Formschluss aufgehoben wird und die Spindel unabhängig von dem Ritzel verdrehbar ist, so dass die Spindelmutter, und damit insbesondere der Rampenring und die Anpressplatte, in eine beliebige, vorbestimmte Position verschiebbar ist.
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Die oben genannten
DE 10 2008 051 100 A1 ,
DE 10 2009 035 229 A1 und
DE 10 2012 213 987 A1 werden hiermit vollumfänglich in Bezug genommen. Die hier vorgeschlagene Erfindung kann in den dort vorgeschlagenen Reibungskupplungen eingesetzt werden, wobei lediglich die dort beschriebenen, selbsttätigen Nachstelleinrichtungen durch die Nachstelleinrichtung der vorliegenden Erfindung ersetzt wird.
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Der Formschluss zwischen Ritzel und Spindel gewährleistet, dass für die Nachstellung des Rampenrings keine Reibungseffekte zu berücksichtigen sind. Durch das Aufheben des Formschlusses zwischen Ritzel und Spindel kann der Rampenring durch Drehung der Spindel und Bewegen der Spindelmutter entlang der Spindel vor- und zurückgestellt werden, ohne dass das Ritzel gedreht wird. Das bedeutet auch, das die mit der Ritzelverzahnung im Eingriff stehende Klinke und Sperrklinke nicht mit einem Moment beaufschlagt werden, sondern in ihrer aktuellen Position verbleiben. Damit ist es möglich, die Anpressplatte der Reibungskupplung z. B. während der Montage der Reibungskupplung in Neu- und Verschleißposition zu prüfen und einzustellen. Weiterhin kann die Anpressplatte nach einer gewissen Nutzung von einem Verschleißzustand auf eine andere Position, z. B. die Neuposition zurückgestellt werden, ohne die Anpressplatte austauschen zu müssen (z. B. um verschlissene Kupplungsscheiben zu tauschen).
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Insbesondere ist die Kupplung eine erste formschlüssige Verbindung zwischen Ritzel und Spindel, die über eine Verschiebung des Ritzels gegenüber der Spindel lösbar ist.
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Zum Beispiel sind Ritzel und Spindel über eine Nut/Passfeder-Verbindung oder über eine Keilverzahnung miteinander in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden. Im Betrieb der Reibungskupplung ist das Ritzel auch in der Position in Richtung der Drehachse der Spindel gegenüber der Spindel fixiert. Zu Wartungszwecken o.ä. kann diese Fixierung gelöst werden und das Ritzel gegenüber der Spindel entlang der Drehachse der Spindel verschoben werden, so dass die Kupplung in Form der formschlüssigen Verbindung gelöst wird und eine Drehung der Spindel gegenüber dem Ritzel ermöglicht wird.
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Insbesondere sind nach dem Lösen der formschlüssigen Verbindung zwischen Ritzel und Spindel die Klinke und die Sperrklinke weiterhin mit einer Ritzelverzahnung im Eingriff.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Kupplung scheibenförmig ausgestaltet und weist eine äußere Verzahnung und eine innere Verzahnung auf, wobei die äußere Verzahnung in eine Ritzelverzahnung und die innere Verzahnung in entsprechende Ausnehmungen an der Spindel eingreift und jeweils zweite formschlüssige Verbindungen in einer Umfangsrichtung bilden.
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Insbesondere ist die Kupplung auf der Spindel zwischen Ritzel und Spindelmutter an einer ersten Stirnseite des Ritzels angeordnet.
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Insbesondere ist die Spindel über zwei Lager z. B. an der Anpressplatte befestigt. Dabei bewegt sich die Spindelmutter entlang der Spindel zwischen den Lagern. Das Ritzel ist an der Spindel außerhalb der Lager angeordnet. Die erste Stirnseite des Ritzels weist hin zu den Lagern und der Spindelmutter. Die gegenüberliegende zweite Stirnseite des Ritzels weist weg von den Lagern.
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Es wird weiter eine Betätigungsvorrichtung für die scheibenförmige Nachstelleinrichtung vorgeschlagen, umfassend zumindest zwei Teile, wobei ein erstes Teil stiftförmige Betätigungselemente aufweist und auf die Spindel aufschiebbar ist und sich an einer zweite Stirnseite des Ritzels abstützt, wobei die Betätigungselemente sich dann über oder durch das Ritzel erstrecken und die Kupplung so betätigen, dass zumindest eine der zweiten formschlüssigen Verbindungen zwischen Kupplung und Ritzel oder zwischen Kupplung und Spindel gelöst wird; wobei ein zweites Teil auf die Spindel aufschiebbar ist und sich an dem ersten Teil abstützt und eine dritte formschlüssige Verbindung mit der Spindel bildet; wobei das zweite Teil gegenüber dem ersten Teil verdrehbar ist, so dass das Ritzel in einer Umfangsrichtung fixierbar und die Spindel unabhängig von dem Ritzel drehbar ist.
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Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände. Es zeigen:
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1: eine Nachstelleinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante in einer Draufsicht und teilweise geschnitten;
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2: eine Reibungskupplung mit einer Nachstelleinrichtung in einer Seitenansicht im Schnitt;
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3: die Reibungskupplung gemäß 2 in einer weiteren Seitenansicht im Schnitt;
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4: eine zweite Ausführungsvariante der Nachstelleinrichtung;
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5: eine dritte Ausführungsvariante der Nachstelleinrichtung;
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6: ein Detail der Nachstelleinrichtung gemäß der ersten Ausführungsvariante in einer Draufsicht und teilweise geschnitten;
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7: Zusammenwirken einer Betätigungsvorrichtung und einer Nachstelleinrichtung gemäß der ersten Ausführungsvariante;
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8: Zusammenwirken einer Betätigungsvorrichtung und einer Nachstelleinrichtung gemäß 7 in einer weiteren Darstellung; und
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9: Zusammenwirken einer anderen Betätigungsvorrichtung und einer Nachstelleinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsvariante.
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1 zeigt eine Nachstelleinrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsvariante in einer Draufsicht und teilweise geschnitten. Die Nachstelleinrichtung 1 umfasst eine Spindel 3 mit einer Spindelmutter 4, die sich bei einer Drehung 5 der Spindel 3 entlang der Drehachse 32 der Spindel 3 bewegt und damit eine Verdrehung 6 eines Rampenringes 7 bewirkt, der in Abhängigkeit von dem Grad der Verdrehung 7 eine Anpressplatte (siehe 2 und 3) gegenüber einer Gegendruckplatte 9 in einer axialen Richtung 10 verschiebt. Die Nachstelleinrichtung 1 umfasst weiter ein Ritzel 11, das auf der Spindel 3 angeordnet ist, wobei das Ritzel 11 mit einer Klinke 12 und einer Sperrklinke 13 zusammenwirkt zur Rotation des Ritzels in einer Drehrichtung und zur Drehung 5 der Spindel 3 zum Nach- und/oder Einstellen der Position 14 der Anpressplatte 8 gegenüber der Gegendruckplatte 9. Das Ritzel 11 und die Spindel 3 sind über eine schaltbare Kupplung 15 verbunden sind, wobei die Kupplung 15 einen Formschluss 16 zwischen Ritzel 11 und Spindel 3 in einer Umfangsrichtung 17 erzeugt, wobei bei einer Schaltung der Kupplung 15 der Formschluss 16 aufgehoben wird und die Spindel 3 unabhängig von dem Ritzel 11 verdrehbar ist, so dass die Spindelmutter 4, und damit der Rampenring 7 und die Anpressplatte 8, in eine beliebige, vorbestimmte Position 14 verschiebbar ist.
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Die Spindel 3 ist über zwei Lager 31 z. B. an einem Gehäuse der Reibungskupplung 2 befestigt.
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2 zeigt eine Reibungskupplung 2 mit einer Nachstelleinrichtung 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Wie bereits zu 1 beschrieben umfasst die Nachstelleinrichtung 1 ein Ritzel 11, das auf der Spindel 3 angeordnet ist, wobei das Ritzel 11 über eine Ritzelverzahnung 19 mit einer Klinke 12 und einer Sperrklinke 13 zusammenwirkt zur Rotation des Ritzels in einer Drehrichtung und zur Drehung 5 der Spindel 3 und zur Verdrehung 6 des Rampenrings 7 zum Nach- und/oder Einstellen der Position 14 der Anpressplatte 8 gegenüber der Gegendruckplatte 9 in einer axialen Richtung 10. So kann z. B. ein Verschleiß der Kupplungsscheiben 33 ausgeglichen werden.
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3 zeigt die Reibungskupplung 2 gemäß 2 in einer weiteren Seitenansicht im Schnitt. Das Ritzel 11 und die Spindel 3 sind über eine schaltbare Kupplung 15 verbunden sind, wobei die Kupplung 15 einen Formschluss 16 zwischen Ritzel 11 und Spindel 3 in einer Umfangsrichtung 17 erzeugt, wobei bei einer Schaltung der Kupplung 15 der Formschluss 16 aufgehoben wird und die Spindel 3 unabhängig von dem Ritzel 11 nun auch in einer Rückstellrichtung 34 verdrehbar ist, so dass die Spindelmutter 4, und damit der Rampenring 7 und die Anpressplatte 8, in eine beliebige, vorbestimmte Position 14 verschiebbar ist.
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4 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der Nachstelleinrichtung 1, wobei die erste formschlüssige Verbindung 18 in einer Umfangsrichtung 17 zwischen Ritzel 11 und Spindel 3 durch eine bekannte Nut-/Passfeder-Verbindung gebildet wird. Zum Lösen der formschlüssigen Verbindung 18 wird das Ritzel 11 entlang der Drehachse 32 von der Passfeder geschoben, so dass eine Drehung 5 der Spindel 3 gegenüber dem Ritzel 11 ermöglicht wird.
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5 eine dritte Ausführungsvariante der Nachstelleinrichtung 1 im Schnitt und in einer frontalen Ansicht. Die Drehachse 32 der Spindel erstreckt sich senkrecht zur Zeichnungsfläche. Hier wird die erste formschlüssige Verbindung 18 in einer Umfangsrichtung 17 zwischen Ritzel 11 und Spindel 3 durch eine bekannte Keilverzahnung gebildet. Zum Lösen der formschlüssigen Verbindung 18 wird das Ritzel 11 entlang der Drehachse 32 von der Keilverzahnung der Spindel 3 geschoben, so dass eine Drehung 5 der Spindel 3 gegenüber dem Ritzel 11 ermöglicht wird.
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6 zeigt ein Detail der Nachstelleinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsvariante in einer Draufsicht und teilweise geschnitten. Dabei ist die Kupplung 15 scheibenförmig ausgestaltet ist und weist eine äußere Verzahnung 20 und eine innere Verzahnung 21 auf, wobei die äußere Verzahnung 20 in eine Ritzelverzahnung 19 und die innere Verzahnung 21 in entsprechende Ausnehmungen 22 an der Spindel 3 eingreift und jeweils zweite formschlüssige Verbindungen 23 in einer Umfangsrichtung 17 bilden. Die Kupplung 15 ist auf der Spindel 3 zwischen Ritzel 11 und Spindelmutter 4 an einer ersten Stirnseite 24 des Ritzels 11 angeordnet. Eine Fixierung 35 fixiert das Ritzel 11 auf der Spindel 3 gegen ein Verschieben in einer Richtung parallel zur Drehachse 32.
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7 zeigt das Zusammenwirken einer Betätigungsvorrichtung 25 und einer Nachstelleinrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsvariante. Die Betätigungsvorrichtung 25 umfasst zwei Teile 26, 27, wobei ein erstes Teil 26 stiftförmige Betätigungselemente 28 aufweist und auf die Spindel 3 entlang der Drehachse 32 aufschiebbar ist.
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8 zeigt das Zusammenwirken einer Betätigungsvorrichtung 25 und einer Nachstelleinrichtung 1 gemäß 7 in einer weiteren Darstellung. Das erste Teil 26 stützt sich an einer zweiten Stirnseite 29 des Ritzels 11 ab, wobei die Betätigungselemente 28 sich dann über bzw. durch die Ritzelverzahnung 19 des Ritzels 11 erstrecken und die Kupplung 15 so betätigen, dass zumindest die zweite formschlüssige Verbindung 23 zwischen der äußeren Verzahnung 20 der Kupplung 15 und dem Ritzel 11 gelöst wird. Das zweite Teil 27 ist auf die Spindel 3 aufschiebbar und stützt sich an dem ersten Teil 26 ab und bildet eine dritte formschlüssige Verbindung 30 (in der Umfangsrichtung 17) mit der Verbindungsfläche 36 der Spindel 3. Das zweite Teil 27 ist gegenüber dem ersten Teil 26 verdrehbar, so dass das Ritzel 3 in einer Umfangsrichtung 17 z. B. durch das erste Teil 26 fixierbar und die Spindel 3 unabhängig von dem Ritzel 11 durch das zweite Teil 27 auch in einer Rückstellrichtung 34 drehbar ist.
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9 zeigt das Zusammenwirken einer anderen Betätigungsvorrichtung 25 und einer Nachstelleinrichtung 1 gemäß einer dritten Ausführungsvariante. Hier greifen die Betätigungselemente 28 durch das Ritzel 11 und erstrecken sich bis zur Kupplung 15, so dass die Kupplung 15 betätigt wird und die zweite formschlüssige Verbindung 23 zwischen der äußeren Verzahung 20 der Kupplung 15 und dem Ritzel 11 gelöst wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nachstelleinrichtung
- 2
- Reibungskupplung
- 3
- Spindel
- 4
- Spindelmutter
- 5
- Drehung
- 6
- Verdrehung
- 7
- Rampenring
- 8
- Anpressplatte
- 9
- Gegendruckplatte
- 10
- axiale Richtung
- 11
- Ritzel
- 12
- Klinke
- 13
- Sperrklinke
- 14
- Position
- 15
- Kupplung
- 16
- Formschluss
- 17
- Umfangsrichtung
- 18
- Erste formschlüssige Verbindung
- 19
- Ritzelverzahnung
- 20
- äußere Verzahnung
- 21
- innere Verzahnung
- 22
- Ausnehmung
- 23
- zweite formschlüssige Verbindung
- 24
- erste Stirnseite
- 25
- Betätigungsvorrichtung
- 26
- erstes Teil
- 27
- zweites Teil
- 28
- Betätigungselement
- 29
- zweite Stirnseite
- 30
- dritte formschlüssige Verbindung
- 31
- Lager
- 32
- Drehachse
- 33
- Kupplungsscheibe
- 34
- Rückstellrichtung
- 35
- Fixierung
- 36
- Verbindungsfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008051100 A1 [0003, 0008]
- DE 102009035229 A1 [0004, 0008]
- DE 102012213987 A1 [0005, 0008]
