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Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, insbesondere eine Doppelkupplungseinrichtung für einen Traktor.
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Aus dem Stand der Technik ist es ist bekannt, zur Betätigung von Reibkupplungen einen Hebel am Gehäuse der Kupplung schwenkbar vorzusehen, mit dem direkt oder indirekt eine Kraft auf eine Anpressplatte übertragen werden kann, die unter axialer Verlagerung wiederum eine Anpresskraft auf ein Lamellenpaket aufbringt, um reibschlüssig ein Drehmoment mittels der Kupplungseinrichtung zu übertragen. Derartige Ausgestaltungen sind insbesondere aus der
WO 2006/084 435 A1 ; der
US 5,678,669 ; der
WO 2013/013 651 A1 und der
EP 1 503 098 A1 bekannt.
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In diesen Ausgestaltungen ist ein jeweiliger Betätigungshebel in eine Schwenkrichtung mit einer ständig wirkenden Kraft zu beaufschlagen, um sicherzustellen, dass der beabsichtigte Kupplungszustand, wie zum Beispiel der geschlossene Zustand, aufrechterhalten bleibt.
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Zu diesem Zweck sind unterschiedliche Ausgestaltungen bekannt. In den 1-7 sind herkömmliche Ausführungen von Einrichtungen zur Kraftbeaufschlagung des Betätigungshebels sowie Details davon dargestellt.
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1 zeigt einen Ausschnitt aus einer herkömmlichen Kupplungseinrichtung, bei der ein Betätigungshebel 20 drehbar in Flanschen eines Gehäuses 10 gelagert ist. Der Betätigungshebel 20 wirkt dabei hier mit einem nur angedeuteten Betätigungselement 40 zur Betätigung der Kupplungseinrichtung zusammen. Der Betätigungshebel 20 ist auf einem Stift 30 gelagert, der sich durch die Flansche des Gehäuses 10 erstreckt. Die Längsachse 31 des Stiftes 30 bildet dabei die Rotationsachse 21 des Betätigungshebels 20 aus. Auf beidseitigen Endbereichen des Stiftes 30 ist eine Federeinrichtung 100 derart angeordnet, dass eine jeweilige erste Aufnahmeeinrichtung 101 und eine zweite Aufnahmeeinrichtung 102, die durch Windungsbereiche 103 gebildet sind, den Stift 30 radial umgeben. Die Aufnahmeeinrichtungen 101,102 sind durch ein bügelförmiges Verbindungssegment 104 mit einem erste Schenkel 105 und einem zweite Schenkel 106 mechanisch miteinander verbunden. Dem Verbindungssegment abgewandt sind an die Aufnahmeeinrichtungen 101,102 jeweils ein erstes Andrucksegment 107 und ein zweites Andrucksegment 108 angeschlossen.
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Die beiden Andrucksegmente 107,108 stützen sich am Gehäuse 10 ab, so dass das Verbindungssegment 104 unter Vorspannung eine ständig wirkende Kraft auf den Betätigungshebel 20 ausübt.
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Um den Stift 30 axial in Bezug zum Gehäuse 10 zu fixieren, weist der Stift 30 an einem Ende einen Absatz 32 mit größerem Durchmesser auf, als am restlichen Stiftschaft, so wie es in 2 dargestellt ist. Dieser größere Durchmesser verhindert eine axiale Verlagerung des Stiftes 30 in Richtung auf sein gegenüberliegendes Ende. Dieses gegenüberliegende Ende wiederum ist mit einer am Umfang umlaufenden Nut 33 ausgestaltet, in die eine Verschlusshülse 34 eingecrimpt ist. Dadurch erfährt auch die Verschlusshülse 34 eine Formänderung in Form der Nut 33, so wie es in 1 ersichtlich ist.
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Die Verschlusshülse 34 mit der ebenfalls am Umfang umlaufenden Nut 33 ist in 3 dargestellt.
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Durch den Absatz 32 mit dem größeren Durchmesser, gegenüberliegend der Verschlusshülse 34 ist sichergestellt, dass sich der Stift 30 nicht axial verlagern kann und demzufolge die Federeinrichtung 100 auf dem Stift 30 in ihrer axialen und radialen Position in Bezug zum Gehäuse 10 gesichert ist.
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In den 4-7 ist eine alternative herkömmliche Ausführungsform der Lagerung der Federeinrichtung 100 sowie Details davon dargestellt.
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Auch in dieser Ausführungsform ist ein Betätigungshebel 20 schwenkbar am Gehäuse 10 gelagert, nämlich auch hier mittels eines das Gehäuse 10 durchdringenden Stiftes 30. Ebenfalls ist auch in dieser Ausführungsform die Federeinrichtung 100 mit einer ersten Aufnahmeeinrichtung 101 und einer zweiten Aufnahmeeinrichtung 102 in Form von Windungsbereichen 103 auf dem Stift 30 bzw. dessen endseitigen Abschnitten gelagert.
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Die axiale Fixierung des Stiftes 30 ist hier mittels eines Federstiftes 50 realisiert, der durch eine Bohrung 52 im Gehäuse 10 sowie eine Bohrung 51 im Stift 30 radial in diesem steckt, so wie es insbesondere aus 5 ersichtlich ist. Der Stift 30 mit der Bohrung 51 ist in 6 dargestellt. Vorzugsweise ist der Federstift 50 als eine geschlitzte Federhülse ausgeführt, wie sie in 7 dargestellt ist. Ein derartiger Federstift 50 fixiert durch radiale Anpresskraft an das Gehäuse 10 selbsttätig seine axiale Position und gewährleistet derart, dass er in die Bohrung 51 im Stift 30 eingreift. Dadurch ist gewährleistet, dass sich der Stift 30 nicht axial in Bezug zum Gehäuse 10 verlagern kann.
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Es ist ersichtlich, dass ein gewisser Aufwand hinsichtlich der bereitzustellenden Bauteile sowie der Montage zu betreiben ist, um zu gewährleisten, dass der Stift 30 in seiner axialen Position in Bezug zum Gehäuse sowie auch zur Federeinrichtung 100 und demzufolge auch die Federeinrichtung 100 selbst gesichert ist.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, die mit geringen Material- und Montageaufwand eine zuverlässige Betätigung über einen langen Zeitraum ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Kupplungseinrichtung sind in den Unteransprüchen 2-4 angegeben. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung, insbesondere eine Doppelkupplungseinrichtung für einen Traktor. Diese Kupplungseinrichtung umfasst ein Gehäuse, mindestens einen Betätigungshebel zum Betätigen der Kupplungseinrichtung, mindestens einen im Gehäuse gelagerten Stift zur Ausbildung einer Rotationsachse des Betätigungshebels und mindestens eine Federeinrichtung zur Kraftbeaufschlagung des Betätigungshebels in eine Schwenkrichtung, wobei die Federeinrichtung auf dem Stift gelagert ist. Der jeweilige Stift weist endseitig angeordnete Absätze auf, die der Aufnahme einer jeweiligen Federeinrichtung dienen. Diese Absätze sind in Richtung auf den zentralen Bereich des Stiftes durch jeweils eine Anlagefläche begrenzt, an der die Federeinrichtung zumindest dann zur Anlage gelangt, wenn der Stift entlang seiner Längsachse verschoben wird.
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Der Absatz, der der Aufnahme der Federeinrichtung dient, weist einen geringeren Durchmesser auf als der Bereich des Stiftes, mit dem dieser im Gehäuse gelagert ist. Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise als eine Reibkupplung, insbesondere als eine normal-geschlossene Reibkupplung, ausgestaltet.
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Der Betätigungshebel dient insbesondere der Betätigung einer Anpressplatte der Kupplungseinrichtung zwecks Realisierung einer Anpresskraft auf ein Lamellenpaket der Kupplungseinrichtung zur reibschlüssigen Übertragung eines Drehmomentes. Das Gehäuse kann drehfest mit einem Schwungrad gekoppelt sein.
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Im Fall der Ausführung der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung als Doppelkupplungseinrichtung, zum Beispiel für die Anwendung in einem Traktor, ist demzufolge vorgesehen, dass diese Doppelkupplungseinrichtung zwei Betätigungshebel aufweist, deren Lagerung bzw. Kraftbeaufschlagung mittels einer Federeinrichtung erfindungsgemäß ausgestaltet ist.
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Durch die beidseitig angeordneten Absätze auf dem Stift und die Lagerung der Federeinrichtung darauf wird bewirkt, dass bei einer unbeabsichtigten axialen Verlagerung des Stiftes eine seiner Anlageflächen an die Federeinrichtung drückt und von dieser in seiner axialen Bewegung blockiert wird. Die Federeinrichtung ist dabei in Bezug zum Gehäuse zumindest entlang der Längsachse des Stiftes in ihrer Position fixiert.
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Im Sinne der Erfindung kann das Gehäuse, das der Aufnahme des Stiftes dient, auch einen Kupplungsdeckel ausbilden.
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Die Federeinrichtung und das Gehäuse wirken vorzugsweise derart zusammen, dass eine Bewegung der Federeinrichtung entlang der Längsachse des Stiftes durch das Gehäuse formschlüssig blockierbar ist.
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Die Federeinrichtung sollte dabei zwei Aufnahmeeinrichtungen aufweisen, die auf den beiden Absätzen des Stiftes angeordnet sind, wobei die Federeinrichtung weiterhin ein Verbindungssegment aufweist, welches die beiden Aufnahmeeinrichtungen mechanisch miteinander verbindet.
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Das Verbindungssegment bewirkt, dass bei Einleitung einer axialen Kraft von einer ersten Seite in die Federeinrichtung aufgrund der bei einer axialen Verlagerung des Stiftes erfolgenden axialen Anpressung einer Anlagefläche des Stiftes an die Aufnahmeeinrichtung an der gegenüberliegenden, zweiten Seite eine axiale Verlagerung der Federeinrichtung verhindert wird, da die Aufnahmeeinrichtung bzw. ein Schenkel des Verbindungssegments an der ersten Seite zur Anlage an das Gehäuse gelangt und derart eine weitere Verschiebung der Federeinrichtung blockiert. Aufgrund dessen ist auch eine axiale Verlagerung der Aufnahmeeinrichtung an der gegenüberliegenden, zweiten Seite blockiert, sodass aufgrund der Anlage der Anlagefläche des Stiftes an dieser zweiten Seite an der Aufnahmeeinrichtung der Federeinrichtung ebenfalls eine Blockierung der Bewegung des Stiftes in seiner Längsrichtung erfolgt.
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Derart ist es gewährleistet, dass nur alleine aufgrund der Anordnung der Federeinrichtung auf bzw. an dem Stift die Position des Stiftes entlang seiner Längsachse, auch ohne Zuhilfenahme weiterer Sicherungselemente, beibehalten wird.
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Vorzugsweise ist die Federeinrichtung im Wesentlichen aus Federdraht gebildet, wobei eine jeweilige Aufnahmeeinrichtung durch einen Windungsbereich der Federeinrichtung ausgebildet ist.
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Eine derartige Federeinrichtung kann zum Beispiel als Torsionsfeder bezeichnet werden und zwei Windungsbereiche aus Federdraht aufweisen, die koaxial zueinander ausgerichtet sind, um auf den Absätzen des Stiftes angeordnet zu werden. Die beiden Windungsbereiche können mit einem bügelförmigen Verbindungssegment miteinander gekoppelt sein, wobei das Verbindungssegment an den axial inneren Seiten der Windungsbereiche anschließt und an den axial äußeren Seiten der Windungsbereiche Andrucksegmente angeordnet sind. Diese Andrucksegmente dienen zur Anlage am Gehäuse, sodass bei Vorspannung der Federeinrichtung diese ein Torsionsmoment erzeugt. Die Federeinrichtung ist dabei auf Biegung und Torsion beansprucht.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung liegt insbesondere darin, dass die axiale Fixierung des Stiftes mit einem sehr geringen Aufwand hinsichtlich der einzusetzenden Bauelemente bzw. des einzusetzenden Materials und der Montage realisierbar ist. Insbesondere werden keine zusätzlichen Verschlusshülsen oder Sicherungsstifte benötigt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Drehmomentübertragungsstrang für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welcher ein Antriebsaggregat mit einer Abtriebswelle und eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung umfasst, wobei die Abtriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels der Kupplungseinrichtung lösbar mit zumindest einem Verbraucher verbindbar ist.
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Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in
- 1: einen Ausschnitt aus einer herkömmlichen Kupplungseinrichtung einer ersten Ausführungsform,
- 2: einen in der in 1 dargestellten Ausführungsform verwendeten Stift,
- 3: eine in der in 1 dargestellten Ausführungsform verwendete Verschlusshülse,
- 4: einen Ausschnitt aus einer herkömmlichen Kupplungseinrichtung einer zweiten Ausführungsform,
- 5: einen Schnitt durch die in 4 gezeigte zweite Ausführungsform der herkömmlichen Kupplungseinrichtung,
- 6: einen in der in 4 gezeigten zweiten Ausführungsform verwendeten Stift,
- 7: einen in der in 4 gezeigten zweiten Ausführungsform verwendeten Federstift zur Fixierung des Stiftes,
- 8: einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung,
- 9: einen in der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung verwendeten Stift,
- 10: eine Draufsicht auf einen Schnitt durch einen Bereich der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung,
- 11: eine perspektivische Seitenansicht eines Schnitts durch einen Bereich der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung.
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Auf die 1-7 ist bereits zur Erläuterung des Standes der Technik eingegangen worden.
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8 zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung in perspektivischer Ansicht.
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Auch in der hier dargestellten Ausführungsform des Anschlusses bzw. der Kraftbeaufschlagung eines Betätigungshebels 20 ist dieser Betätigungshebel 20 mittels eines Stiftes 30 drehbeweglich in einem Gehäuse 10 gelagert.
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Der Betätigungshebel 20 ist mit einem Betätigungselement 40 zwecks Betätigung der Kupplungseinrichtung mechanisch gekoppelt.
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Endseitig am Stift 30 ausgebildet sind ein erster Absatz 60 sowie ein zweiter Absatz 70, die jeweils einen geringeren Durchmesser aufweisen als ein zentraler Bereich 80 des Stiftes 30, wie es aus 9 ersichtlich ist.
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Gegenüber diesem zentralen Bereich 80 sind der erste Absatz 60 mit einer ersten Anlagefläche 61 und der zweite Absatz 70 mit einer zweiten Anlagefläche 71 axial abgegrenzt.
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Auf den beiden Absätzen 60,70 sind die erste Aufnahmeeinrichtung 101 sowie die zweite Aufnahmeeinrichtung 102, die durch einen jeweiligen Windungsbereich 103 der Federeinrichtung 100 ausgebildet sind, angeordnet. Der jeweilige Windungsbereich 103 umschließt dabei den jeweiligen Absatz 60,70 radial.
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Von dem jeweiligen Windungsbereich 103 ausgehend umfasst die Federeinrichtung 100 ein erstes Andrucksegment 107 sowie ein zweites Andrucksegment 108, welche an dem Gehäuse 10 anliegen. Des Weiteren sind die Windungsbereiche 103 über ein Verbindungssegment 104 miteinander mechanisch verbunden, welches einen ersten Schenkel 105 sowie einen zweiten Schenkel 106 aufweist. Diese beiden Schenkel 105,106 liegen in axialer Richtung des Stiftes 30 an dem Gehäuse 10 bzw. davon ausgebildeten Flanschen an. In dem in 8 dargestellten Zustand befindet sich die Federeinrichtung 100 durch Andruck der Andrucksegmente 107, 108 an das Gehäuse 10 unter Vorspannung, sodass das Verbindungssegment 104 den Betätigungshebel 20 ständig nach unten drückt und somit den Zustand der Kupplungseinrichtung, wie zu Beispiel einen normal-geschlossenen Zustand, aufrecht erhält.
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In den 10 und 11 sind Schnittverläufe durch die in 8 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsform gezeigt.
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Es ist ersichtlich, dass die Federeinrichtung 100 durch radiale Umschließung der endseitig angeordneten Absätze 60,70 des Stiftes 30 selbst dafür sorgt, dass sich der Stift 30 nicht axial im Gehäuse 10 verlagern kann, da ansonsten einer der beiden Schenkel 105,106 zur Anlage am Gehäuse 10 gelangt und eine Verschiebung des Stiftes 30 in axialer Richtung blockiert.
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Mit der hier vorgeschlagenen Kupplungseinrichtung ist eine axiale Fixierung des Stiftes mit einem sehr geringen Aufwand hinsichtlich der einzusetzenden Bauelemente bzw. des einzusetzenden Materials und der Montage realisiert. Insbesondere werden keine zusätzlichen Verschlusshülsen oder Sicherungsstifte benötigt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gehäuse
- 20
- Betätigungshebel
- 21
- Rotationsachse
- 30
- Stift
- 31
- Längsachse
- 32
- Absatz mit größerem Durchmesser
- 33
- Nut
- 34
- Verschlusshülse
- 40
- Betätigungselement
- 50
- Federstift
- 51
- Bohrung im Stift
- 52
- Bohrung im Gehäuse
- 60
- Erster Absatz
- 61
- Erste Anlagefläche
- 70
- Zweiter Absatz
- 71
- Zweite Anlagefläche
- 80
- zentraler Bereich
- 100
- Federeinrichtung
- 101
- Erste Aufnahmeeinrichtung
- 102
- Zweite Aufnahmeeinrichtung
- 103
- Windungsbereich
- 104
- Verbindungssegment
- 105
- Erster Schenkel
- 106
- Zweiter Schenkel
- 107
- Erstes Andrucksegment
- 108
- Zweites Andrucksegment
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2006/084435 A1 [0002]
- US 5678669 [0002]
- WO 2013/013651 A1 [0002]
- EP 1503098 A1 [0002]
