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Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren zum Prüfen von reibschlüssig arbeitenden Reibschlussanordnungen, die mindestens eine Kupplung oder eine Bremse mit einem Betätigungselement, einem Reibelement und einem Anpresselement umfassen, auf einem Prüfstand, an dem eine Momentenschwankungsmessung betrachtet und bewertet werden kann.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2011 105 991 A1 ist ein Verfahren zum Ermitteln der Drehzahl einer Kupplung bekannt, wobei Kupplungsweginformationen eines Kupplungswegmesssystems verwendet werden, um die Drehzahl der Kupplung zu ermitteln. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2015 221 208 A1 ist ein Verfahren zum Kalibrieren einer Messvorrichtung zum Messen eines Moments und/oder Momentverlaufs einer Drehmomentübertragungseinrichtung bekannt, wobei mit Hilfe einer Referenzvorrichtung ein Moment und/oder ein Momentverlauf vorgegeben werden/wird, das vorgegebene Moment und/oder der vorgegebene Momentverlauf sowohl mit Hilfe der Messvorrichtung als auch mit Hilfe der Referenzvorrichtung gemessen werden/wird und die Messergebnisse miteinander verglichen werden, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten. Aus der internationalen Offenlegungsschrift
WO 2015/158343 A2 ist ein Verfahren zur Verminderung von zeitweise auftretenden Schwingungen, insbesondere Rupfschwingungen einer von einem Aktor, insbesondere Kupplungsaktor automatisiert anhand einer einem zu übertragenen Kupplungsmoment zugeordneten Sollmoment, insbesondere Kupplungssollmoment gesteuerten, insbesondere in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordneten Baueinheit, insbesondere Reibungskupplung mit einem infolge der auftretenden Schwingungen schwingungsbehafteten Istmoment bekannt, wobei aus einem für das schwingungsbehaftete Istmoment repräsentativen Eingangssignal anhand eines bekannten Übertragungsverhaltens des Istmoments Schwingungsanteile bekannter Form mit unbekannten Vorfaktoren laufend ermittelt werden, aus diesen ein phasenrichtiges Korrekturmoment bestimmt und mit diesem das Sollmoment korrigiert wird, wobei dem Eingangssignal ein Schätzmodell zugrunde gelegt wird und mittels des Schätzmodells die Vorfaktoren anhand eines rekursiven Verfahrens der kleinsten Fehlerquadrate bestimmt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das Prüfen von reibschlüssig arbeitenden Reibschlussanordnungen, die mindestens eine Kupplung oder eine Bremse mit einem Betätigungselement, einem Reibelement und einem Anpresselement umfassen, auf einem Prüfstand, an dem eine Momentenschwankungsmessung betrachtet und bewertet werden kann, zu vereinfachen und/oder zu verbessern.
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Die Aufgabe ist bei einem Prüfverfahren zum Prüfen von reibschlüssig arbeitenden Reibschlussanordnungen, die mindestens eine Kupplung oder eine Bremse mit einem Betätigungselement B, einem Reibelement R und einem Anpresselement A umfassen, auf einem Prüfstand, an dem eine Momentenschwankungsmessung und/oder Wegmessung betrachtet und bewertet werden kann, dadurch gelöst, dass das Reibelement, das Anpresselement und das Betätigungselement mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar beziehungsweise angetrieben sind, wobei die Messung der Momentenschwankung und/oder eine Messung von Bewegungen des Anpresselements durchgeführt werden/wird. In herkömmlichen Kupplungsanordnungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist auf einer Antriebsseite oder Motorseite ein Antrieb oder Motor angeordnet. Der Antriebs- oder Motorseite ist ein Anpresselement der Kupplungsanordnung zugeordnet. Das Anpresselement ist zum Beispiel als Anpressplatte ausgeführt und wird synonym auch als Kupplung bezeichnet. Ein Reibelement der Kupplungsanordnung ist auf einer Getriebeeingangsseite im Antriebsstrang angeordnet. Bei dem Reibelement handelt es sich zum Beispiel um eine Kupplungsscheibe mit Reibbelägen. Das Anpresselement auf der Motorseite dreht sich mit einer Antriebsdrehzahl oder Motordrehzahl. Das Reibelement auf der Getriebeeingangsseite dreht sich mit einer Getriebeeingangsdrehzahl. Ein Einrücksystem der Kupplungsanordnung mit dem Betätigungselement ist in dem Antriebsstrang zum Beispiel einem Getriebegehäuse zugeordnet. Demzufolge hat das Einrücksystem mit dem Betätigungselement vorzugsweise eine Drehzahl von null. Das Anpresselement ist in einem Reibkontakt reibschlüssig mit dem Reibelement verbindbar. Auf dem Prüfstand kann eine Rupfneigung der Reibschlussanordnung während einer Momentenschwankungsmessung betrachtet und bewertet werden. Dabei werden vorteilhaft Bewegungen des Anpresselements während der Momentenschwankungsmessung erfasst, um mindestens eine Ursache einer gemessenen Momentschwankung der Reibschlussanordnung zu ermitteln. Im Betrieb der Reibschlussanordnung, insbesondere in einem Kupplungsbetrieb, können Geometriefehler, wie Schieflagen, Dickengleichheitsabweichungen, auffällige Belagfehlerkennlinien und Reibwertänderungen Schwankungen eines übertragenen Drehmoments bei Differenzdrehzahlen zwischen Bauteilen oder Baugruppen der Reibschlussanordnung, wie einer Kupplungsdruckplatte beziehungsweise ein Anpresselement, einer Kupplungsscheibe oder einem Reibelement und einem Einrücksystem oder einem Betätigungselement, verursachen. Diese Drehmomentschwankungen können für Fahrzeuginsassen eines mit der Reibschlussanordnung ausgestatteten Kraftfahrzeugs als sogenanntes Rupfen spürbar sein. Bei einem absolutdrehzahlabhängigen Rupfen oder motordrehzahlabhängigen Rupfen dreht sich das Anpresselement mit Motordrehzahl relativ zu dem stillstehenden Betätigungselement. Bei einem getriebeeingangsdrehzahlabhängigen Rupfen dreht sich das Reibelement mit Getriebeeingangsdrehzahl relativ zu dem stillstehenden Betätigungselement. Bei einem differenzdrehzahlabhängigen Rupfen drehen sich das Reibelement und das Anpresselement mit unterschiedlichen Drehzahlen relativ zu dem stillstehenden Betätigungselement. Bei Bremsen ist das Reibelement in Form einer Bremsscheibe vorzugsweise zwischen zwei Bremsbacken einer Scheibenbremse angeordnet. Die Bremsbacken stellen kombinierte Anpress- und Betätigungselemente dar. Bei herkömmlichen Kupplungsprüfständen ist die Kupplung auf einem Träger fixiert und wird mit einem starren, geraden Betätigungselement betätigt. Beim Prüfen von Trockenkupplungen dreht sich meist nur die Kupplungsscheibe. Bei Nasskupplungen steht das Anpresselement und das Reibelement dreht sich, oder umgekehrt. Für bestimmte Rupfarten ist deren Bewertung auf einem herkömmlichen Prüfstand nicht möglich. Eine Bewertung der Rupfart ist auf herkömmlichen Kupplungsprüfständen nur bei einem differenzdrehzahlabhängigen Rupfen möglich, wenn zwischen dem Anpresselement und dem Reibelement eine Differenzdrehzahl vorliegt. Das heißt, auf herkömmlichen Kupplungsprüfständen kann nur eine von drei Rupfarten bewertet werden. Wenn sich die Baugruppen oder Elemente der Reibschlussanordnung, also das Anpresselement, das Reibelement und das Betätigungselement, mit unterschiedlichen Drehzahlen bewegen, dann kann die Sensitivität der Reibschlussanordnung, insbesondere der Kupplung, bei gleichzeitiger Messung der Momentenschwankung bezüglich aller geometrischen Rupfarten am Prüfstand bewertet werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Prüfverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass während der Momentenschwankungsmessung eine Sensitivität der Reibschlussanordnung im Hinblick auf verschiedene Fehlerursachenpaare R/A, R/B und A/B, insbesondere geometrische und/oder tribologische Fehlerursachenpaare, identifiziert wird. Die einzelnen Fehlereinflüsse können in Form von Momentenschwankungen und Anpresselementbewegungen erfasst beziehungsweise gemessen werden und lassen sich mit Hilfe einer Ordnungsanalyse voneinander trennen, da sich die Elemente der Fehlerursachenpaare mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Prüfverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der unterschiedlichen Drehzahlen Null ist. Das heißt, mindestens eines der Elemente steht. Die Drehzahl des Betätigungselements ist vorteilhaft so zu wählen, dass sie nicht derjenigen des Reibelements entspricht. So können bei der Betrachtung der Fehlerursachenpaare auf einfache Art und Weise Differenzdrehzahlen zwischen dem Anpresselement, dem Reibelement und dem Betätigungselement dargestellt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Prüfverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass pro Fehlerursachenpaar R/A, R/B und A/B mindestens ein Messsignal differenzabhängig extrahiert wird. Aufgrund der unterschiedlichen Drehzahlen der den Fehlerursachen zugeordneten Komponenten B/A/R ergeben sich jeweils drei unterschiedliche Differenzdrehzahlen zwischen den Ursachenpaaren R/A, R/B und A/B. Diese unterschiedlichen Differenzdrehzahlen erzeugen korrespondierende Anregungsfrequenzen, die sich mittels Ordnungsanalyse trennen lassen. Bei der Festlegung der Drehzahlen der den Fehlerursachen zugeordneten Komponenten B/A/R ist darauf zu achten, dass sich die den Differenzdrehzahlen zugeordneten einzelnen Anregungsfrequenzen nicht überlagern.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Prüfverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass pro Fehlerursachenpaar R/A, R/B und A/B ein Momentensignal und/oder mindestens ein Wegsignal extrahiert werden/wird.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode zum Durchführen des vorab beschriebenen Prüfverfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung angeordnet ist oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Mess- und/oder Auswertesystem mit einem vorab beschriebenen Computerprogrammprodukt. Das Mess- und/oder Auswertesystem ist vorteilhaft direkt am Prüfstand angeordnet oder in diesen integriert.
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Die oben angegebene Aufgabe ist alternativ oder zusätzlich durch einen Prüfstand zum Prüfen von reibschlüssig arbeitenden Reibschlussanordnungen gelöst, die mindestens eine Kupplung oder eine Bremse mit einem Betätigungselement B, einem Reibelement R und einem Anpresselement A umfassen, auf dem Prüfstand, an dem eine Momentenschwankungsmessung und/oder eine Bewegungsmessung beziehungsweise Wegmessung betrachtet und bewertet werden kann, insbesondere gemäß einem vorab beschriebenen Verfahren, mit einem vorab beschriebenen Mess- und Auswertesystem.
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Die Rupfneigung von Kupplungen wird zum Beispiel an einem End-Of-Line Prüfstand über eine sogenannte Momentenschwankungsmessung bewertet. Dabei wird eine Differenzdrehzahl zwischen Kupplung, insbesondere Anpressplatte, und Kupplungsscheibe eingestellt und die Kupplung, insbesondere Anpressplatte, bis zu einem bestimmten Betriebspunkt eingerückt. Dieser Zustand wird eine bestimmte Zeit gehalten. Dabei wird die Schwankung des Drehmoments bewertet.
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Mit einer herkömmlichen Momentenschwankungsmessung am End-Of-Line Prüfstand kann nicht unterschieden werden, ob die Ursache der Momentenschwankung ein Geometriefehler oder ein tribologischer Effekt, wie zum Beispiel ein sich über den Umfang der Kupplungsscheibe ändernder Reibwert, ist.
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Mit dem beanspruchten Prüfverfahren wird eine neue Messmethode bereitgestellt, durch welche die Ursachen von Momentenschwankungen, also Geometriefehler oder ein sich ändernder Reibwert über den Umfang beziehungsweise das Reibwertniveau selbst, getrennt und erkannt werden können. Durch die Trennung der Ursachen kann der Zusammenhang zur Geometrie von Einzelteilen der Reibschlussanordnung direkt hergestellt werden. So können die Prozessanalyse und Prozessoptimierung zielgerecht unterstützt werden. Durch die Festlegung geeigneter Grenzwerte können zudem Einzelteile der Reibschlussanordnung erkannt werden, die nicht in Ordnung sind. Durch die Ermittlung der Bewegung des Anpresselements, zum Beispiel der Anpressplatte einer Kupplung, während der Momentenschwankungsmessung können die relevanten Kenngrößen direkt am End-Of-Line Prüfstand bewertet werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Prüfverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass axiale Bewegungen des Anpresselements mit Hilfe von Wegsensoren an einem Umfang des Anpresselements erfasst werden. Die Wegsensoren sind vorteilhaft an einem äußeren Umfang des Anpresselements, insbesondere einer Anpressplatte einer Kupplung, angeordnet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Prüfverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Bewegungen des Anpresselements mit Hilfe von mindestens drei Wegsensoren an drei Messstellen erfasst werden, die in Umfangsrichtung des Anpresselements gleichmäßig verteilt sind. Über die mindestens drei zusätzlichen Wegsensoren können Bewegungen des Anpresselements, insbesondere Anpressplattenbewegungen, in axialer Richtung während der Momentenschwankungsmessung relativ zu einem Gegenelement, insbesondere einer Gegenplatte, gemessen werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Prüfverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Zeitpunkt eine Ebene berechnet wird, welche die Bewegungen des Anpresselements während der Momentenschwankungsmessung in Abhängigkeit von der Zeit beschreibt. Mit Hilfe von mindestens drei Axialweginformationen lässt sich für jeden Messzeitpunkt die Ebene berechnen, welche die Bewegung des Anpresselements, insbesondere der Anpressplatte, beschreibt.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Prüfstandes ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Element B, R, A einen definierten geometrischen Fehler aufweist, um die Sensitivität der anderen beiden Elemente auf diesen Fehler zu bewerten. Durch die Kombination des definierten geometrischen Fehlers mit den Differenzdrehzahlen im Betrieb des Prüfstands können die unterschiedlichen Rupfarten zuverlässig bewertet und erkannt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Prüfstandes ist dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement B eine schiefe Betätigungsfläche aufweist, um die Sensitivität der anderen beiden Elemente R, A auf diesen Fehler zu bewerten. Ein herkömmlicher Kupplungsprüfstand wird vorteilhaft so modifiziert, dass im Prüfbetrieb mit einem drehenden, schiefen Betätigungselement, insbesondere Druckstück, die Momentenschwankung und/oder eine Bewegung beziehungsweise ein Weg des Anpresselements gemessen werden/wird. Die Schieflage des Betätigungselements wird vorteilhaft so gewählt, dass sie einer maximalen Schieflage eines Einrücksystems der Kupplung in einem mit der Kupplung ausgestatteten Fahrzeug entspricht. So kann die maximale Reaktion der Fehler aufeinander bewertet werden. Dadurch kann die Qualität von geprüften und ausgelieferten Reibschlussanordnungen, insbesondere Kupplungen, verbessert werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Anpressplatte und einer Kupplungsscheibe mit einem Fehler, wobei keine Anregung zum Rupfen erfolgt;
- 2 die gleiche Darstellung wie in 1 mit zwei Fehlern, die zu einer Rupfanregung führen, wenn sie aufeinander treffen;
- 3 eine vereinfachte Darstellung einer Reibschlussanordnung mit einem Reibelement, einem Anpresselement und einem Betätigungselement bei einem absolutdrehzahlabhängigen Rupfen;
- 4 eine ähnliche Darstellung wie in 3 bei einem getriebeeingangsdrehzahlabhängigen Rupfen;
- 5 eine ähnliche Darstellung wie in den 3 und 4 bei einem differenzdrehzahlabhängigen Rupfen; und
- 6 eine teilweise vereinfachte beziehungsweise schematische Darstellung eines Prüfstands mit einer als Doppelkupplung ausgeführten Reibschlussanordnung beim Durchführen einer Momentenschwankungsmessung.
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In 6 ist ein End-Of-Line Prüfstand 1 mit einer Lagervorrichtung 2 dargestellt. Die Lagervorrichtung 2 dient zur Lagerung einer Reibschlussanordnung 10, die als Doppelkupplung ausgeführt ist. An der Lagervorrichtung 2 liegt die Reibschlussanordnung 10 zum Beispiel auf einem nur durch ein Rechteck angedeuteten Ringkörper mit einem rechteckigen Ringquerschnitt auf. Die Reibschlussanordnung 10 ist an der Lagervorrichtung 2 drehfest auf dem nur durch das Rechteck angedeuteten feststehenden Ringkörper fixiert.
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Die Reibschlussanordnung oder Doppelkupplung 10 umfasst eine erste Kupplung 11 und eine zweite Kupplung 12. Die beiden Kupplungen 11, 12 der Doppelkupplung können auch als Teilkupplungen 11, 12 bezeichnet werden.
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Die Doppelkupplung 10 umfasst eine Gegenplatte 13, die auch als Zentralplatte bezeichnet wird. Die Zentralplatte oder Gegenplatte 13 der Doppelkupplung 10 ist auf dem Prüfstand 1 mit Hilfe der Lagervorrichtung 2 axial fest und drehfest gelagert.
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Die Reibschlussanordnung 10 umfasst zur Betätigung eine Betätigungsvorrichtung mit einem Betätigungselement 6. Am Prüfstand 1 wird die Betätigung über das Betätigungselement der Betätigungsvorrichtung 6 in 6 von oben eingeleitet, wie durch einen Pfeil 7 angedeutet ist. Das Einrücksystem umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Doppelkupplung zwei Hebelfederanordnungen, die auch als Tellerfederanordnungen bezeichnet werden und einen Zuganker 14. Über die Hebelfedern der Hebelfederanordnung und den Zuganker 14 wird die Betätigungskraft 7 vom Betätigungselement 6 auf das Anpresselement 18 übertragen.
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Die Reibschlussanordnung 10 umfasst zwei Reibelemente 15, 16. Bei dem Reibelement 15 handelt es sich um eine Kupplungsscheibe der Kupplung 11. Bei dem Reibelement 16 handelt es sich um eine Kupplungsscheibe der Kupplung 12.
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Das Reibelement 15 ist zur Darstellung eines Reibschlusses zwischen einem Anpresselement 17 und dem Gegenpresselement 13 einklemmbar. Das Reibelement 16 ist zur Darstellung eines Reibschlusses zwischen dem Anpresselement 18 und dem Gegenpresselement 13 einklemmbar. Die Anpresselemente 17, 18 werden bei der Ausführung der Reibschlussanordnung 10 als Doppelkupplung auch als Anpressplatten bezeichnet.
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Der Prüfstand 1 umfasst einen nur durch ein Rechteck angedeuteten Elektromotor 3, durch den, wie durch einen Pfeil 4 angedeutet ist, eine Drehbewegung auf die Reibelemente 15, 16, insbesondere die Kupplungsscheiben 15, 16, oder auf das Gegenpresselement 13, insbesondere Zentralplatte, aufgebracht werden. So kann die zur Momentenschwankungsmessung benötigte Differenzdrehzahl zwischen dem Gegenpresselement 13 und den Reibelementen 15, 16 erzeugt werden.
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In 6 ist durch einen Pfeil 21 einer von insgesamt drei Wegsensoren angedeutet, die in Umfangsrichtung des Gegenpresselements 13 an drei Messstellen erfasst werden. Im Betrieb des Prüfstands 1 wird die Doppelkupplung 10 über die Zentralplatte beziehungsweise das Gegenpresselement 13 auf der Lagervorrichtung 2 gelagert. Die Reibelemente 15, 16, insbesondere die Kupplungsscheiben, werden über den Elektromotor 3 in Drehung versetzt. Gleichzeitig werden die Kupplungen 11, 12 mit Hilfe der Betätigungsvorrichtung 6 zumindest teilweise geschlossen. Über das zumindest teilweise Schließen der Kupplungen 11, 12 wird ein definiertes zu übertragendes Drehmoment eingestellt.
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Wenn sich die Kupplungsscheiben 15, 16 drehen, dann führen zum Beispiel Dickenungleichförmigkeiten an den Kupplungsscheiben 15, 16 oder geometrische Fehler an den Anpressplatten 17, 18 oder an dem Gegenpresselement 13 dazu, dass sich der Weg der Anpressplatten 17, 18 zu der Hebelfeder verändert. Dadurch wiederum verändert sich die Anpresskraft und aus der veränderten Anpresskraft entsteht eine Momentenschwankung. In der erfindungsgemäßen Ausführung ist zusätzlich das Betätigungselement 6 antreibbar. Dessen Drehzahl unterscheidet sich von der Drehzahl des Elektromotors, mit dem die Reibelemente angetrieben werden.
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In den 1 und 2 ist ein Anpresselement 17 im Betrieb mit einem Gegenpresselement 13 dargestellt. Die Relativbewegungen der Elemente 13, 17 sind durch Pfeile angedeutet. Durch Erhebungen oder Berge sind Fehler an dem Anpresselement 17 und dem Gegenpresselement 13 angedeutet.
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In 1 sieht man, dass nur ein geometrischer Fehler in Form einer Erhebung an dem Gegenpresselement 13 zu keiner Anregung führt. In 2 sieht man, dass immer zwei geometrische Fehler, die sich mit unterschiedlichen Drehzahlen bewegen, für eine Anregung der Reibschlussanordnung zur Momentenschwankung und/oder zur Bewegung des Anpresselements notwendig sind.
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In Abhängigkeit davon, wo sich die Fehler befinden, können drei Rupfarten unterschieden werden, die in den 3, 4 und 5 veranschaulicht sind. Durch einen Pfeil 40 ist in den 3 bis 5 angedeutet, dass von dem Einrücksystem 35 beziehungsweise dem Betätigungselement B eine Betätigungskraft auf das Anpresselement A ausgeübt wird. Durch eine Null oberhalb des Pfeils 40 ist angedeutet, dass das Einrücksystem 35 beziehungsweise das Betätigungselement B eine Drehzahl von Null hat, also stillsteht.
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In den 3 bis 5 ist eine als Kupplung 38 ausgeführte Reibschlussanordnung mit einer Kupplungsscheibe 30 als Reibelement vereinfacht dargestellt. Die Kupplungsscheibe 30 umfasst einen Reibbelag 31 mit einer Belagfederung 32. Durch einen Doppelpfeil 33 ist in den 3 bis 5 angedeutet, wie die Kupplungsscheibe 30 beim Herstellen eines Reibschlusses zusammengedrückt wird. Die Betätigung der Kupplung 38 wird durch ein Einrücksystem 35 über eine Anpressplatte 36 eingeleitet, die ein Anpresselement darstellt.
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In 3 ist durch einen Pfeil 39 angedeutet, dass sich die Anpressplatte 36 der Kupplung 38 mit einer Motordrehzahl dreht. Durch schiefe Flächen an der Anpressplatte 36 und an dem Einrücksystem 35 sind zwei Fehler der Kupplung 38 angedeutet, die zu einem absolut drehzahlabhängigen oder motordrehzahlabhängigen Rupfen führen, weil die Rupffrequenz von der Motordrehzahl abhängig ist. Hier wird dann die Differenz D zwischen A und B, also zwischen dem Pfeil 39, der andeutet, dass sich das Anpresselement A mit der Motordrehzahl dreht, und die Drehzahl Null des Betätigungselement B betrachtet. Wie schnell sich die Kupplungsscheibe beziehungsweise das Reibelement R dreht, spielt bei dieser Fehlerart keine Rolle.
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In 4 sind durch schiefe Flächen an dem Reibbelag 31 und an dem Einrücksystem 35 zwei Fehler der Kupplung 38 angedeutet, die zu einem getriebeeingangsdrehzahlabhängigen Rupfen führen. Das Betätigungselement B steht, hat also Drehzahl Null, während sich die Kupplungsscheibe 30 mit einer Getriebeeingangsdrehzahl dreht, wie in 4 durch einen Pfeil 42 angedeutet ist. Deshalb sind die sich einstellenden Frequenzen von der Getriebeeingangsdrehzahl abhängig und man spricht von einem getriebeeingangsdrehzahlabhängigen Rupfen. Hier wird dann die Differenz D zwischen R und B, also zwischen dem Pfeil 42, der andeutet, dass sich das Reibelement R mit der Getriebeeingangsdrehzahl dreht, und der Drehzahl Null des Betätigungselements betrachtet. Bei dieser Fehlerart kann das Anpresselement mit beliebigen Motordrehzahlen drehen.
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In 5 sind durch schiefe Flächen an dem Reibbelag 31 und an der Anpressplatte 36 Fehler angedeutet, die zu einem differenzdrehzahlabhängigen Rupfen führen. Durch einen Pfeil 51 ist in 5 angedeutet, dass sich die Kupplungsscheibe 30 mit der Getriebeeingangsdrehzahl dreht. Durch einen Pfeil 52 ist in 5 angedeutet, dass sich die Anpressplatte 36 mit Motordrehzahl dreht, während das Einrücksystem 35 der Kupplung 38 steht. Der längere Pfeil 52 deutet an, dass sich das Anpresselement A, zum Beispiel im Zugbetrieb, schneller als das Reibelement R dreht. Die Differenzdrehzahl D zwischen R und A wird auch als Schlupfdrehzahl bezeichnet. Daher spricht man auch von einem differenzdrehzahlabhängigen oder schlupfdrehzahlabhängigen Rupfen.
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Wenn die Fehler im Betrieb aufeinander treffen, bewirken sie, wie man in den 3 bis 5 sieht, Spaltänderungen an dem Anpresselement A beziehungsweise dem Reibelement R. Die Spaltänderungen betreffen den Klemmspalt, in welchem das Reibelement zwischen dem Anpresselement A und dem Gegenpresselement 13 eingeklemmt wird, wie man in 6 sieht. Unterschiedliche Klemmspalte führen zu unterschiedlichen Anpresskräften und damit zu Momentenschwankungen. In 6 ist zu sehen, wie die verschiedenen Fehler in der als Kupplung ausgeführten Reibschlussanordnung 10 im Zusammenbau aussehen können.
Die in den 3 bis 5 veranschaulichten Rupfarten treten in der Realität auch in Mischformen auf. Durch eine Ordnungsanalyse kann festgestellt werden, welcher Fehler dominant ist.
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6 veranschaulicht drei Fehler einer schiefen Betätigungsvorrichtung 6 mit einem schiefen Druckstück, eines schiefen Anpresselements 18 und eines schiefen Reibelements 16. Rechts in 6 treffen sich die drei Fehler in der Form Berg-Berg-Berg. Links in 6 treffen sich die drei Fehler in der Form Tal-Tal-Tal. Das führt in 6 rechts zu einer hohen Anpressung und in 6 links zu einer geringen Anpressung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Prüfstand
- 2
- Lagervorrichtung
- 3
- Elektromotor
- 4
- Pfeil
- 5
- Drehachse
- 6
- Betätigungsvorrichtung
- 7
- Pfeil
- 10
- Reibschlussanordnung
- 11
- Kupplung
- 12
- Kupplung
- 13
- Gegenpresselement
- 14
- Zuganker
- 15
- Reibelement
- 16
- Reibelement
- 17
- Anpresselement
- 18
- Anpresselement
- 21
- Pfeil
- 30
- Kupplungsscheibe
- 31
- Reibbelag
- 32
- Belagfederung
- 33
- Doppelpfeil
- 35
- Einrücksystem
- 36
- Anpressplatte
- 38
- Kupplung
- 39
- Pfeil
- 40
- Pfeil
- 42
- Pfeil
- 48
- Kupplung
- 51
- Pfeil
- 52
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011105991 A1 [0002]
- DE 102015221208 A1 [0002]
- WO 2015/158343 A2 [0002]
