DE102022208256A1

DE102022208256A1 - Zentralausrücker zur pneumatischen Betätigung einer Reibungskupplung

Info

Publication number: DE102022208256A1
Application number: DE102022208256.7A
Authority: DE
Inventors: Stephan Hahn
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2022-08-09
Publication date: 2023-04-27
Also published as: CN116181812A

Abstract

Zentralausrücker (10) zur pneumatischen Betätigung einer Reibungskupplung, umfassend• eine Ausrückvorrichtung (14), eine Nachstellvorrichtung (16), ein Ausrücklager (20) und eine Fluidleitungsvorrichtung (66),• wobei die Ausrückvorrichtung (14) einen Zylinder (24) und einen Kolben (22) umfasst, die axial beweglich zueinander ausgebildet sind und gemeinsam einen veränderlichen Druckraum (26) begrenzen,• wobei die Nachstellvorrichtung (16) ausgebildet ist eine veränderliche axiale Länge (W) bereitzustellen,• wobei eine Position der Ausrückvorrichtung (14) an dem Zentralausrücker (10) über die Nachstellvorrichtung (16) veränderlich ist,• wobei die Fluidleitungsvorrichtung (66) ausgebildet ist zur Versorgung des Druckraums mit Fluid eine Positionsänderung der Ausrückvorrichtung (14) auszugleichen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentralausrücker zur pneumatischen Betätigung einer Reibungskupplung.
Pneumatische Zentralausrücker dienen der Betätigung einer Reibungskupplung eines Antriebsstrangs und sind im Stand der Technik bekannt. Von bekannten Zentralausrücker wird oft ein größerer Hubweg vorgehalten, als für einen Betätigungsvorgang einer Reibungskupplung notwendig ist. Dadurch wird dem Verschleiß der Reibungskupplung über deren Lebensdauer Rechnung getragen. Auch sind Zentralausrücker mit Nachstellvorrichtung bekannt, sodass die Nachstellvorrichtung den Verschleiß der Reibungskupplung ausgleicht und der Ausrücker im Wesentlichen nur den Betätigungshub bereitstellt.
Die Erfindung betrifft die Zufuhr von Fluid in eine Ausrückvorrichtung umfassend einen Zylinder und einen Kolben, wobei die Position der Ausrückvorrichtung über eine Nachstellvorrichtung innerhalb des Zentralausrückers veränderbar ist.
Die Erfindung betrifft einen Zentralausrücker gemäß Patentanspruch 1. Die abhängigen Patentansprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten eines solchen Zentralausrückers.
Ein solcher Zentralausrücker zur pneumatischen Betätigung einer Reibungskupplung umfasst

• eine Ausrückvorrichtung, eine Nachstellvorrichtung, ein Ausrücklager und eine Fluidleitungsvorrichtung,
• wobei die Ausrückvorrichtung einen Zylinder und einen Kolben umfasst, die axial beweglich zueinander ausgebildet sind und gemeinsam einen veränderlichen Druckraum begrenzen,
• wobei die Nachstellvorrichtung ausgebildet ist eine veränderliche axiale Länge bereitzustellen,
• wobei eine Position der Ausrückvorrichtung an dem Zentralausrücker über die Nachstellvorrichtung veränderlich ist,
• wobei die Fluidleitungsvorrichtung ausgebildet ist zur Versorgung des Druckraums mit Fluid eine Positionsänderung der Ausrückvorrichtung auszugleichen.

Dieser Zentralausrücker ist vorteilhafterweise für ein Kraftfahrzeug geeignet, insbesondere ein Nutzkraftfahrzeug.
Die Ausrückvorrichtung stellt den Betätigungshub des Zentralausrückers bereit, der eine Betätigung der Reibungskupplung ermöglicht. Eine Betätigung der Reibungskupplung entspricht einem Öffnen und / oder Schließen der Reibungskupplung, um innerhalb des Antriebsstrangs eine Kraftübertragung zu unterbrechen oder herzustellen. Die Nachstellvorrichtung stellt einen Ausgleich des Verschleiß der Reibungskupplung bereit. Dadurch ist ein Betätigungshub der Ausrückvorrichtung minimal gehalten werden. Das Ausrücklager stellt einen Ausgleich der Relativdrehung zwischen Zentralausrücker und Reibungskupplung bereit und ermöglicht zudem eine axiale Kraftübertragung zwischen Zentralausrücker und Reibungskupplung. An dem Zentralausrücker sind günstigerweise ein oder mehrere elastische Elemente ausgebildet, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen können. Diese elastischen Elemente werden im Weiteren auch als erstes elastisches Element, zweites elastisches Element, drittes elastisches Element, usw. bezeichnet. Mit besonderem Vorteil stellt ein elastisches Element eine axiale Vorspannung zwischen zwei Bauteilen des Zentralausrückers bereit. Günstigerweise sind die Ausrückvorrichtung und die Nachstellvorrichtung als eigenständige Vorrichtungen ausgebildet. Mit Vorteil umfassen die Ausrückvorrichtung und die Nachstellvorrichtung kein gemeinsames Bauteil. Die Ausrückvorrichtung und die Nachstellvorrichtung sind günstigerweise getrennt voneinander ausgebildet. Mit Vorteil sind Nachstellvorrichtung und Ausrückvorrichtung aneinander angeordnet oder Bauteile von Nachstellvorrichtung und Ausrückvorrichtung stehen in Anlagekontakt, zumindest in einem von mehreren Betriebszuständen.
Die veränderliche Länge der Nachstellvorrichtung ermöglicht eine Positionsänderung der Ausrückvorrichtung. Die Positionsänderung erfolgt in Abhängigkeit des Verschleißes der Reibungskupplung. Dadurch ist sichergestellt, dass der Zentralausrücker mit einer Ausrückvorrichtung, die einen minimalen Betätigungshub aufweist, über die gesamte Lebensdauer der Reibungskupplung funktionsfähig ist. Insbesondere ist durch den minimalen Betätigungshub ein Totvolumen der Ausrückvorrichtung besonders geringgehalten, wodurch eine schnelle, direkte und präzise steuerbare Betätigung der Reibungskupplung bereitgestellt ist.
Die Fluidleitungsvorrichtung stellt ein Befüllen und ein Entlüften eines Druckraums bereit. Einerseits stellt die Fluidleitungsvorrichtung einen Fluidanschluss zum Anschluss einer externen Fluidquelle bereit. Andererseits ist die Fluidleitungsvorrichtung mit dem Druckraum verbunden. Die Fluidleitungsvorrichtung gleicht eine Positionsänderung der Ausrückvorrichtung durch die Nachstellvorrichtung aus, sodass in jedem Betriebszustand des Zentralausrückers eine Betätigung der Ausrückvorrichtung möglich ist. Das Fluid ist vorzugsweise Luft.
Mit besonderem Vorteil ist eine Nachstellvorrichtung ausgebildet, die eine erstes Rampenelement, ein zweites Rampenelement, ein Sperrelement sowie ein Vorspannelement aufweist.
Das erste Rampenelement bildet eine erste Rampenformation aus, die mit einer zweiten Rampenformation, welche an dem zweiten Rampenelement ausgebildet ist, zusammenwirkt. Die Rampenformationen korrespondieren miteinander und sind derart ausgebildet, dass eine Relativdrehung der Rampenelemente zueinander bei Anlagekontakt der Rampenformationen aneinander eine Änderung einer Wirklänge der Nachstellvorrichtung bereitstellt. Die Rampenformationen stützen sich günstigerweise rotationssymmetrisch aneinander ab. Dies bedeutet, dass auch bei einer Relativdrehung der Rampenelemente zueinander kein Verkippen der Rampenelemente zueinander erfolgt. Beispielhaft ist dies an jedem der Rampenelemente über mehrere kreisförmig verlaufende Rampen bereitgestellt, die umfangsmäßig benachbart zueinander angeordnet sind. Die Rampen sind günstigerweise im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet. Insbesondere wird bezüglich spezifischer Ausgestaltungen von Rampenformationen auf den Stand der Technik verweisen. Ein Sperrelement ist ausgebildet über eine Relativdrehung zwischen dem ersten Rampenelement und dem zweiten Rampenelement zu sperren und freizugeben. Üblicherweise sperrt das Sperrelement die Relativdrehung, wobei die Sperrung vorzugsweise verschleißabhängig und kurzzeitig zur Nachstellung freigegeben wird. Die Freigabe erfolgt mit Vorteil über die Ausrückvorrichtung oder ein Bauteil der Ausrückvorrichtung, welches mit dem Sperrelement zusammenwirkt. Das Vorspannelement stellt eine Vorspannkraft zwischen dem ersten Rampenelement und dem zweiten Rampenelement bereit. Bei einem Lösen der Sperre wird eine Relativdrehung eingeleitet, die in einer Änderung der Wirklänge der Nachstellvorrichtung resultiert. Nach ausreichend eingetretener Nachstellung sperrt das Sperrelement eine Relativdrehung wieder.
An dem Zentralausrücker können anstelle der beispielhafte gewählten und in dieser Patentschrift ausführlich erläuterten Nachstellvorrichtung grundsätzlich auch andere Nachstellvorrichtungen ausgebildet sein.
Eine Nachstellvorrichtung ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung der Ausrückvorrichtung mit möglichst geringem Betätigungshub. Die einzelnen Vorrichtungen weisen einen kompakten und einfachen Aufbau auf wodurch eine lange Lebensdauer des Zentralausrückers bereitgestellt ist. Ebenso ist ein Totvolumen der Ausrückvorrichtung besonders gering, wodurch eine schnelle, direkte und präzise Steuerung des Ausrückvorgangs bereitgestellt ist.
Mit besonderem Vorteil ist an der Ausrückvorrichtung der Zylinder oder der Kolben im Wesentlichen ortsfest ausgebildet. Ortsfest bedeutet, dass bei einer Ausrückbewegung das ortsfeste Bauteil während eines Betätigungsvorgangs im Wesentlichen keine Bewegung ausführt, wobei das entsprechend andere Bauteil die Relativbewegung bereitstellt, welche über das Ausrücklager auf die Reibungskupplung übertragen wird. Der Zentralausrücker kann hierbei als normaler Zentralausrücker, bei dem der Kolben die Relativbewegung ausführt, oder als umgedrehter Zentralausrücker, bei dem der Zylinder die Relativbewegung ausführt, ausgebildet sein. Günstigerweise stützt sich der ortsfeste Zylinder oder der ortsfeste Kolben während eines Betätigungsvorgangs axial an der Nachstellvorrichtung ab.
Mit Vorteil ist der Zylinder mehrteilig ausgebildet. Der Zylinder umfasst günstigerweise einen Zylindertopf, der zum Zusammenwirken mit dem Kolben vorgesehen ist, sowie eine Nabe, die eine Führung des Zylinders an dem Gehäuse bereitstellt.
Im Weiteren sind vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten eines solchen Zentralausrückers erläutert.
Mit besonderen Vorteil weist die Fluidleitungsvorrichtung zumindest zwei Rohrabschnitte auf, die teleskopartig ineinandergreifen.
Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung von zwei oder drei Rohrabschnitten. Durch den teleskopartigen Eingriff ineinander ist die Fluidleitungsvorrichtung ausgebildet eine axiale Längenänderung bereitzustellen. Es erfolgt ein Ausgleich der Positionsänderung der Ausrückvorrichtung und auch ein Ausgleich der Positionsänderung des Druckraums wodurch über die gesamte Lebensdauer des Zentralausrückers eine Versorgung der Ausrückvorrichtung mit Fluid sichergestellt ist. Der Druckraum ist zu jedem Zeitpunkt sicher mit Fluid befüllbar und entlüftbar. Die Rohrabschnitte sind im Querschnitt vorzugsweise kreisförmig ausgebildet. Ein Rohrabschnitt ist vorzugsweise durch ein separates Bauteil ausgebildet oder durch ein Bauteil des Zentralausrückers ausgebildet, welches bereits ein andere Funktion an den Zentralausrücker erfüllt, beispielsweise einem Kolben. Ein solcher Rohrabschnitt ist vorzugsweise hülsenförmig oder rohrförmig ausgebildet.
Es wird vorgeschlagen den ersten Rohrabschnitt an dem Kolben auszubilden.
Hierdurch ist ein einfacher Aufbau der Fluidleitungsvorrichtung sichergestellt. Insbesondere entfällt eine Befestigung eines separaten Bauteils an dem Kolben, welches den Rohrabschnitt ausbildet. Durch die Ausgestaltung des ersten Rohrabschnitts an dem Kolben ist ein Zentralausrücker und eine Fluidleitungsvorrichtung bereitgestellt, die in axialer Richtung besonders kompakt aufbauen. Alternativ ist ein Rohrelement ausgebildet, welches den ersten Rohrabschnitt ausbildet und an dem Kolben angeordnet, axialfest oder befestigt ist.
Günstigerweise ist ein zweiter Rohrabschnitt an einem Leitungselement oder einem Trägerelement ausgebildet.
Ein Leitungselement stellt ein separates Bauteil dar. Das Leitungselement bildet den zweiten Rohrabschnitt aus, wobei das Leitungselement an einem weiteren Bauteil angeordnet, axialfest angeordnet oder befestigt ist. Mit Vorteil ist das Leitungselement axialfest an dem Trägerelement angeordnet. Das Trägerelement stellt ein Bauteil dar, welches mit einer festen Position innerhalb des Zentralausrückers angeordnet ist. Mit Vorteil ist das Trägerelement mit dem Gehäuse des Zentralausrückers fest verbunden. Das Trägerelement dient der Anordnung oder Befestigung von weiteren Bauteilen, beispielsweise dem Leitungselement und / oder einem Rampenelement. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante vereint das Trägerelement mehrere Elemente des Zentralausrückers in einem Bauteil. Günstigerweise bildet das Trägerelement den zweiten Rohrabschnitt aus. Das Trägerelement vereint vorzugsweise eines oder mehrere Elemente oder Funktionen in einem Bauteil aus Rampenelement, Rohrabschnitt, Fluidanschlussversatz, Drehsicherung und weiteren Elementen und Funktionen. Durch die Ausgestaltung mehrerer Elemente und Funktionen in einem einzigen Bauteil wird ein besonders einfacher Aufbau bereitgestellt. Vorzugsweise ist ein Trägerelement aus Kunststoff ausgebildet.
Günstigerweise bildet das Trägerelement das zweite Rampenelement, einen Fluidanschlussversatz und / oder einen Rohrabschnitt aus.
Es wird weiter vorgeschlagen einen dritten Rohrabschnitt an einem Mittelelement auszubilden.
Der dritte Rohrabschnitt ist zwischen dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt ausgebildet und stellt zu jedem der benachbarten Rohrabschnitte einen teleskopartigen Eingriff bereit. Das Mittelelement ist mit Vorteil als Hülse oder Rohr ausgebildet.
Mit Vorteil ist das Leitungselement axialfest oder fest an dem Trägerelement angeordnet.
Eine axialfeste Anordnung entspricht einer Befestigung, die zugleich ein begrenztes verschwenken oder verkippen des angeordneten Bauteils gegenüber der Befestigung ermöglicht. Eine axialfeste Anordnung ist vorzugsweise fluiddicht ausgebildet. Durch ein Verschwenken oder Verkippen lassen sich etwaige Schiefstellungen von Bauteilen, die während des Betriebs des Zentralausrückers auftreten können, in begrenztem Maße ausgleichen.
Günstigerweise sind zwischen teleskopartig ineinandergreifenden Rohrabschnitten ein Dichtelement oder mehrere Dichtelemente ausgebildet.
Ein Dichtelement stellt eine fluiddichte Verbindung bereit, sodass ein Verlust von Fluid vermieden wird. Zudem ermöglichen die Dichtelemente eine teleskopartige Relativbewegung der Rohrabschnitte zueinander, sodass die Rohrabschnitte fluiddicht ineinander ein- und / oder ausfahren. Die Ausgestaltung mit zwei oder mehr Dichtringen erhöht die Kippstabilität der Fluidleitungsvorrichtung. Ein Dichtelement ist günstigerweise in einer kreisförmig umlaufenden Nut eines Rohrabschnitts aufgenommen. Mehrere Dichtelemente sind günstigerweise axial zueinander angeordnet. In einer alternativen Variante ist ein Dichtelement auf den Rohrabschnitt aufgespritzt. Günstigerweise erstreckt sich ein Dichtelement radial über eine radial außenliegende Oberfläche des Rohrabschnitt hinaus, wodurch ein Ausgleich von Relativbewegungen und Kippwinkeln zwischen den Bauteilen besser ausgeglichen werden kann. Die Dichtungen ermöglichen trotz einer etwaigen Relativkippung zwischen zwei ineinandergreifenden Rohrabschnitten eine fluiddichte Verbindung. Bei Eingriff von zwei Rohrabschnitten ineinander, beispielsweise erster Rohrabschnitt mit zweitem Rohrabschnitt oder erster Rohrabschnitt mit drittem Rohrabschnitt oder zweiter Rohrabschnitt mit drittem Rohrabschnitt, ist vorzugsweise an nur einem der beiden Rohrabschnitte ein Dichtelement angeordnet oder ausgebildet.
Es wird vorgeschlagen in axialer Reihenfolge einen ersten Rohrabschnitt, einen dritten Rohrabschnitt und einen zweiten Rohrabschnitt teleskopartig ineinander eingreifend auszubilden.
Durch die Dichtelemente zwischen dem ersten Rohrabschnitt und dem dritten Rohrabschnitt sowie zwischen dem zweiten Rohrabschnitt und dem dritten Rohrabschnitt ist eine Kippweichheit bereitgestellt. Diese Kippweichheit ermöglicht den Ausgleich von Schiefstellungen von Bauteilen innerhalb der Zentralausrückers im Betrieb. Benachbarte Rohrabschnitte greifen jeweils teleskopartig ineinander ein, wobei nur einzelne oder auch alle ineinander eingreifenden Rohrabschnitte ausgebildet sind eine axiale Relativbewegung zueinander auszuführen.
Mit Vorteil ist ein dritter Rohrabschnitt axial frei beweglich gegenüber dem ersten und dem zweiten Rohrabschnitt.
Dies ermöglicht eine besonders geringe Anzahl an Zwangsbedingungen zwischen den Rohrabschnitten, sodass eine vergleichsweise große Kippweichheit ermöglicht ist. Besonders vorteilhaft ist eine derartige Ausgestaltung in einer Nachstellvorrichtung, deren Wirklänge sich mit ansteigender Lebensdauer verkürzt. Mit Vorteil weist der erste Rohrabschnitt und oder der zweite Rohrabschnitt einen Anschlag bezüglich des dritten Rohrabschnitts auf, wodurch die Position des dritten Rohrabschnitts mit ansteigender Nachstellung definiert geführt ist.
Mit besonderem Vorteil ist ein dritter Rohrabschnitt axial frei beweglich gegenüber dem ersten Rohrabschnitt ausgebildet und axialfest an dem zweiten Rohrabschnitt ausgebildet.
Dadurch ist über die Lebensdauer eine Relativbewegung zwischen den Rohrabschnitten genau festgelegt. Insbesondere ist in axialer Richtung ein besonders kompakter Aufbau bereitgestellt. Eine axialfeste Anordnung des dritten Rohrabschnitts an dem zweiten Rohrabschnitt erfolgt günstigerweise über eine Schnapp- oder Rastverbindung. Zudem ist durch die axialfeste Anordnung sichergestellt, dass auf Seite des zweiten Rohrabschnitt jederzeit ein ausreichender Fluidquerschnitt zum Fluidanschluss oder zu einem Fluidanschlussversatz bereitsteht.
Mit besonderem Vorteil ist ein dritter Rohrabschnitt axial frei beweglich gegenüber dem zweiten Rohrabschnitt ausgebildet und axialfest an dem ersten Rohrabschnitt ausgebildet.
Dadurch ist über die Lebensdauer eine Relativbewegung zwischen den Rohrabschnitten genau festgelegt. Insbesondere ist in axialer Richtung ein besonders kompakter Aufbau bereitgestellt. Eine axialfeste Anordnung des dritten Rohrabschnitts an dem ersten Rohrabschnitt erfolgt günstigerweise über eine Schnapp- oder Rastverbindung. Die Rohrabschnitte sind in Ihrer Länge derart dimensioniert, dass auch bei maximaler Nachstellung ein ausreichender Leitungsquerschnitt zu Luftanschluss oder zu einem Fluidanschlussversatz besteht.
Es wird vorgeschlagen ein Leitungselement, welches den zweiten Rohrabschnitt ausbildet, axialfest an einem Trägerelement anzuordnen.
Dadurch wird einerseits eine fluiddichte Anordnung bereitgestellt und andererseits ein Ausgleich von Schiefstellungen ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist eine derartige Ausgestaltung bei einer Ausführungsvariante mit zwei Rohrabschnitten.
Mit Vorteil ist die Fluidleitungsvorrichtung radial innerhalb oder radial außerhalb der Nachstellvorrichtung angeordnet.
Günstigerweise sind die Rohrabschnitte kreisförmig oder elliptisch ausgebildet.
Beide Formen ermöglichen einen teleskopischen Eingriff der Rohrabschnitte ineinander. Durch die elliptische Ausgestaltung der Rohrabschnitte ist ein größerer Durchflussquerschnitt bei unverändertem radialem Bauraum bereitgestellt. Ein Dichtelement ist vorzugsweise kreisförmig ausgebildet. Ein Dichtelement für einen elliptischen Rohrabschnitt ist optional elliptisch ausgebildet. Durch ein elliptisches Dichtelement lassen sich Momente und Schiefstellungen zwischen den Bauteilen besser aufnehmen. In einer besonderen Ausgestaltung lassen sich bestimmte Bereiche des elliptischen Dichtelements mit unterschiedlicher Dicke ausführen. Durch die gerichtete Montage des elliptischen Dichtelements ist eine verbesserte Aufnahme von Drehmomenten und ein verbessertes Verschleißverhalten bereitgestellt.
Mit besonderem Vorteil sind die Rohrabschnitte 1-wandig oder 2-wandig ausgebildet.
Ein 1-wandiger Rohrabschnitt begrenzt den bereitgestellten Fluidkanal durch eine geschlossene Kontur. Ein 2-wandiger Rohrabschnitt ist durch zwei radial zueinander angeordnete Wandabschnitte ausgebildet, die an dem Zentralausrücker kreisförmig umlaufend und in sich selbst geschlossen ausgebildet sind. Der Fluidkanal ist in diesem Fall zwischen dem radial außenliegenden Wandabschnitt und dem radial innenliegenden Wandabschnitt bereitgestellt. Eine 2-wandige Ausgestaltung der Rohrabschnitte stellt eine freie Relativdrehung der ineinander eingreifenden Rohrabschnitte bereit. Auftretende Drehmomente und Schiefstellungen führen lediglich zu einer Relativdrehung. Etwaige umfangsmäßige Schiefstellungen und Momente, die bei 1-wandigen Rohrabschnitten auftreten können, werden dadurch vermieden.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass zwischen dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt eine Drehsicherung ausgebildet ist.
Eine derartige Drehsicherung ermöglicht es Schiefstellungen der Bauteile und auch auftretende Drehmomente innerhalb des Zentralausrückers zu verringern.
Die nachfolgenden Ausführungen betreffen weitergehende vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten eines solchen Zentralausrückers, die andere Vorrichtungen als die Fluidleitungsvorrichtung betreffen.
Es wird vorgeschlagen, dass der Kolben ausgebildet ist bei einem Betätigungsvorgang des Zentralausrückers eine im wesentlichen ortsfeste Position zu behalten, wobei der Zylinder ausgebildet ist bei einem Betätigungsvorgang eine axiale Relativbewegung auszuführen.
Die Ausgestaltung eines umgedrehten ConAct ist im Zusammenspiel mit einer Nachstellvorrichtung besonders vorteilhaft. Insbesondere weist der Kolben einen Hohlraum auf, der die Aufnahme von Bauteilen der Nachstellvorrichtung ermöglicht. Dadurch ist eine besonders kompakte Bauweise des Zentralausrückers möglich. Auch die Anzahl der Bauteile ist besonders gering.
Mit Vorteil weist der Zentralausrücker ein Gehäuse auf, welches ein Führungselement und / oder ein Rückenelement aufweist.
Das Gehäuse ist unter anderem ausgebildet eine Befestigung des Zentralausrückers innerhalb eines Antriebsstrangs bereitzustellen. Eine Befestigung erfolgt mit Vorteil an einem Getriebegehäuse, insbesondere über das Rückenelement. Das Rückenelement stellt ein Montageelement dar. Das Führungselement ermöglicht eine Abstützung der Ausrückvorrichtung, insbesondere des Zylinders. Die Ausrückvorrichtung, insbesondere der Zylinder, ist ausgebildet sich axial gegenüber dem Führungselement zu bewegen.
Günstigerweise ist die Nachstellvorrichtung axial zwischen der Ausrückvorrichtung und einem Rückenelement des Zentralausrückers angeordnet und / oder die Nachstellvorrichtung ist axial gegenüberliegend des Ausrücklagers an der Ausrückvorrichtung angeordnet.
Eine solche Anordnung der Nachstellvorrichtung ist besonders vorteilhaft, da diese üblicherweise innerhalb des Zentralausrückers und der Schmutzabschirmung des Zentralausrückers angeordnet ist. Neben dem kompakten Aufbau ist die Nachstellvorrichtung somit vor dem Schmutz der Umgebung besonders gut abgeschirmt.
Mit besonderem Vorteil weist das erste Rampenelement eine Rampenformation auf, die mit einer Rampenformation des zweiten Rampenelements korrespondiert.
Miteinander korrespondierende Rampenformationen ermöglichen einerseits eine sichere Abstützung in axialer Richtung sowie andererseits eine Wirklängenänderung bei Relativdrehung der Rampenelemente zueinander.
Es wird vorgeschlagen, dass das Vorspannelement eine rotatorische Vorspannkraft zwischen dem ersten Rampenelement und dem zweiten Rampenelement bereitstellt.
Durch die Vorspannkraft wird eine definierte und richtungskorrekte Relativdrehung der Rampenelemente zueinander bereitgestellt. Bei einer gelösten Rotationssperre wird eine zügige und verlässliche Relativdrehung zwischen den beiden Rampenelementen bereitgestellt.
Günstigerweise ist das Sperrelement ausgebildet eine Relativdrehung zwischen dem ersten Rampenelement und dem zweiten Rampenelement freizugeben und zu sperren.
Eine derartige Sperre stellt sicher, dass eine Relativdrehung und somit eine Nachstellung nur in definierten Betriebszuständen erfolgt, insbesondere bei ausreichend eingetretenem Verschleiß. Eine unerwünschte Nachstellung, beispielsweise während eines Betätigungsvorgangs wird dadurch verhindert.
Mit Vorteil weist das Sperrelement eine Sperrstruktur auf, die mit einer Sperrstruktur des ersten Rampenelements korrespondiert, wobei ein Eingriff der Sperrstrukturen ineinander eine drehfeste Verbindung zwischen dem Sperrelement und dem Rampenelement bereitstellt.
Die Sperrstrukturen an Sperrelement und Rampenelement stellen eine sichere Sperre der Relativdrehung der Rampenelemente zueinander bereit. Die Sperrstrukturen sind beispielsweise durch Verzahnungen ausgebildet. Die Sperrstrukturen ermöglichen insbesondere eine drehsichere Verbindung, die zudem lösbar ausgebildet ist, beispielweise durch axiale Relativbewegung von Rampenelement und Sperrelement, die einen axialen Eingriff der Sperrstrukturen ineinander auflöst.
Es wird vorgeschlagen, dass das elastische Element ausgebildet ist das Sperrelement und das erste Rampenelement axial vorzuspannen, sodass die Sperrstrukturen ineinander eingreifen.
Durch das elastische Element, welches im Weiteren auch als erstes elastisches Element bezeichnet wird, wird das Ineinandergreifen der Sperrstrukturen ineinander und dadurch auch die drehsichere Verbindung sichergestellt.
Günstigerweise ist die Ausrückvorrichtung, insbesondere der Zylinder, ausgebildet den Eingriff der Sperrstrukturen ineinander aufzuheben.
Die Ruheposition der Ausrückvorrichtung, insbesondere des Zylinders, ist im Ruhezustand des Zentralausrückers durch die Reibungskupplung bestimmt. Mit ansteigendem Verschleiß der Reibungskupplung verändert sich eine Relativposition der Ausrückvorrichtung, insbesondere des Zylinders, im Ruhezustand. Die Ruheposition der Ausrückvorrichtung, insbesondere des Zylinders, ist ein Indikator für den Verschleißzustand der Reibungskupplung. Die Ausrückvorrichtung, insbesondere der Zylinder, weist vorzugsweise einen Betätigungsabschnitt auf, der ausgebildet ist, das Sperrelement zu betätigen und durch die Betätigung die Sperrstrukturen außer Eingriff zu bringen. Hierdurch kann ein Betätigungsvorgang ausgelöst werden.
Entsprechend wird weiter vorgeschlagen, dass die Ausrückvorrichtung, insbesondere der Zylinder, ausgebildet ist den Eingriff der Sperrstrukturen ineinander aufzuheben.
Es ist von besonderem Vorteil eine Drehsicherung zwischen dem zweiten Rampenelement und dem Kolben ausgebildet oder zwischen dem zweiten Rampenelement und dem Zylinder.
Dies ist besonders vorteilhaft bei einem umgedrehten Zentralausrücker. Die Drehsicherung zwischen dem zweiten Rampenelement und dem Kolben, welche auch als zweite Drehsicherung bezeichnet wird, ermöglicht eine Abstützung der Teile zueinander in Umfangsrichtung. Mit besonderem Vorteil erfolgt die Drehsicherung durch direkten Anlagekontakt der beiden Elemente. Auch eine mittelbare Abstützung über zwischenangeordnete Elemente ist möglich. Mithilfe der Drehsicherung ist eine drehsichere Verbindung zwischen dem zweiten Rampenelement und dem Kolben bereitgestellt, wobei die drehsichere Verbindung über das Sperrelement und die lösbaren Sperrstrukturen auch auf das erste Rampenelement übertragbar ist. Bei einem normalen Zentralausrücker mit ortsfestem Zylinder ist es von Vorteil die Drehsicherung zwischen dem Zylinder und dem zweiten Rampenelement auszubilden.
Weiter wird vorgeschlagen eine Drehsicherung zwischen dem Sperrelement und dem Kolben oder zwischen dem Sperrelement und dem Zylinder auszubilden.
Die Drehsicherung zwischen dem Sperrelement und dem Kolben oder dem Sperrelement und dem Zylinder ermöglicht eine Abstützung der Teile zueinander in Umfangsrichtung. Diese Drehsicherung wird im Weiteren auch als dritte Drehsicherung bezeichnet. Mit besonderem Vorteil erfolgt die Drehsicherung durch direkten Anlagekontakt der beiden Elemente. Auch eine mittelbare Abstützung über zwischenangeordnete Elemente ist möglich. Die Drehsicherung zwischen dem Sperrelement und dem Zylinder oder dem Sperrelement und dem Kolben ist vorzugsweise zusätzlich zu einer Drehsicherung zwischen dem zweiten Rampenelement und dem Kolben oder zwischen dem zweiten Rampenelement und dem Zylinder ausgebildet. Durch diese Kaskade von Drehsicherungen wird eine drehsichere Anordnung des Sperrelements gegenüber dem zweiten Rampenelement bereitgestellt. Dadurch ist es möglich ein Vorspannelement einerseits an dem Kolben oder dem Zylinder und andererseits an dem ersten Rampenelement abzustützen. Dadurch wird eine umfangsmäßige Vorspannkraft definierter Größe zwischen dem ersten Rampenelement und dem zweitem Rampenelement bereitgestellt. Die Drehsicherung zwischen dem Sperrelement und dem Kolben ist vorzugsweise bei einem umgedrehten Zentralausrücker ausgebildet. Die Drehsicherung zwischen dem Sperrelement und dem Zylinder ist vorzugsweise bei einem normalen Zentralausrücker ausgebildet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist eine Drehsicherung zwischen dem Gehäuse und dem Kolben oder zwischen dem Gehäuse und dem Zylinder ausgebildet.
Diese Drehsicherung wird im Weiteren auch als erste Drehsicherung bezeichnet. Mit besonderem Vorteil erfolgt die Drehsicherung durch direkten Anlagekontakt der beiden Elemente. Auch eine mittelbare Abstützung über zwischenangeordnete Elemente ist möglich. Mit Vorteil ist die Drehsicherung zwischen dem Gehäuse und dem Zylinder oder zwischen dem Gehäuse und dem Kolben durch ein Drehsicherung einer Sensorvorrichtung ausgebildet. Die Drehsicherung zwischen dem Gehäuse und dem Kolben ist besonders vorteilhaft bei einem normalen Zentralausrücker. Die Drehsicherung zwischen dem Gehäuse und dem Zylinder ist besonders vorteilhaft bei einem umgedrehten Zentralausrücker. Die erste Drehsicherung stützt ein Schleppmoment des Ausrücklagers bei normalem Ausrücker auf den Kolben oder bei umgedrehten Ausrücker auf den Zylinder ab wodurch eine Relativdrehung zwischen Kolben und Zylinder verhindert wird. Die Lebensdauer der Dichtelemente ist dadurch erhöht. Die erste Drehsicherung ist optional.
Der Zentralausrücker wird im Weiteren beispielhaft anhand mehrerer Figuren erläutert. Es zeigen:

1 Zentralausrücker mit Nachstellvorrichtung und einer Fluidleitungsvorrichtung im Querschnitt;
2 eine Darstellung des Zentralausrückers nach 1 in einer weiteren Querschnittsdarstellung;
3 eine Darstellung des Zentralausrückers nach 1 in einer weiteren Querschnittsdarstellung;
4 eine Sperrelement des Zentralausrückers nach 1;
5 ein Kolben des Zentralausrückers nach 1;
6 Ein Zentralausrücker mit einer alternativen Fluidleitungsvorrichtung;
7 einen alternativen Anschluss einer Fluidleitungsvorrichtung;
8 eine Fluidleitungsvorrichtung mit einem axialfest angeordneten Rohrelement;
9 ein Zentralausrücker mit einer weiteren Fluidleitungsvorrichtung;
10 ein Zentralausrücker mit einer weiteren Fluidleitungsvorrichtung;
11 ein Zentralausrücker mit einer weiteren Fluidleitungsvorrichtung;
12 ein Zentralausrücker mit einem elliptisch geformten Rohrabschnitt;
13 ein Trägerelement mit elliptisch geformten Rohrabschnitt;
14 ein Kolben mit elliptisch geformten Rohrabschnitt;
15 ein Zentralausrücker mit einem 2-wandigen Rohrabschnitt.

In den 1 und 2 ist ein Zentralausrücker 10 dargestellt. Dieser Zentralausrücker 10 ist zur pneumatischen Betätigung einer Reibungskupplung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzkraftfahrzeugs, ausgebildet. Der Zentralausrücker 10 umfasst ein Gehäuse 12, eine Ausrückvorrichtung 14, eine Nachstellvorrichtung 16, eine Sensorvorrichtung 18, ein Ausrücklager 20, eine Fluidleitungsvorrichtung 66 sowie mehrere elastische Elemente.
Das Gehäuse 12 umfasst ein Rückenelement 12a sowie eine Führungshülse 12b. Die Führungshülse 12b ist radial innen an dem Rückenelement 12 befestigt, insbesondere verschweißt. Das Rückenelement 12a dient unter anderem der Befestigung des Zentralausrückers innerhalb eines Antriebsstrangs, insbesondere an einem Getriebegehäuse. Das Rückenelement 12a ist vorzugsweise als Blech ausgebildet.
Die Ausrückvorrichtung 14 umfasst einen Kolben 22 und einen Zylinder 24. Der Kolben 22 und der Zylinder 24 begrenzen gemeinsam einen Druckraum 26. Der Kolben 22 und der Zylinder 24 sind axial beweglich zueinander ausgebildet. Ein Befüllen oder Entlüften des Druckraums mit Fluid stellt eine axiale Relativbewegung zwischen dem Kolben 22 und dem Zylinder 24 bereit. Die axiale Relativbewegung wird über das Ausrücklager 20 an eine nicht dargestellte Reibungskupplung übertragen, insbesondere an Federzungen einer Membranfeder der Reibungskupplung. Das Ausrücklager 20 entkoppelt eine Relativdrehung zwischen der Reibungskupplung und dem Zentralausrücker 10, insbesondere dem Zylinder 24. Die axiale Vorspannkraft der Reibungskupplung sorgt bei einer Entlüftung des Druckraums 26 ebenfalls für eine axiale Rückstellung des Zylinder 24 gegenüber dem Kolben 22 hin zu einem minimalen Volumen des Druckraums 26. Als Druckmedium wird vorzugsweise Luft verwendet.
Das Ausrücklager 20 ist zwischen dem Zylinder 24 und einem Halteelement 28 angeordnet. Das Halteelement 28 ist an dem Zylinder 24 befestigt. Insbesondere ist das Halteelement 28 durch ein Blech ausgebildet. Das Ausrücklager 20 ist über ein zweites elastisches Element 30 axial zu dem Zylinder 24 hin vorgespannt. Das zweite elastische Element 30 stützt sich an dem Halteelement 28 axial ab. Bei dieser Ausführungsvariante ist das zweite elastische Element 30 als Wellfeder ausgebildet. Durch diesen Aufbau der axialen Vorspannung sowie ein radiales Spiel des Ausrücklagers 20 gegenüber dem Zylinder 24 und dem Halteelement 28 kann sich das Ausrücklager 20 radial in begrenztem Maße frei positionieren. Das Ausrücklager 20 zentriert sich gegenüber der Reibungskupplung, insbesondere einer Rotationsachse der Reibungskupplung, selbst.
Der Zylinder 24 weist einen Zylindertopf 32 sowie eine Nabe 34 auf. Der Zylindertopf 32 des Zylinders 24 stellt gemeinsam mit dem Kolben 22 den Druckraum 26 bereit. Die Nabe 34 ist radial innerhalb des Zylindertopfs 32 angeordnet und fest mit dem Zylindertopf 32 verbunden. Der Zylinder 24 ist über die Nabe 34 axial beweglich an der Führungshülse 12b geführt. Die Nabe 34 ist über Führungsbänder gleitend an der Führungshülse 12b angeordnet, wobei die Führungsbänder in Aufnahmen der Nabe 34 aufgenommen sind.
Der Kolben 22 ist innerhalb eines von dem Zylinder 24 bereitgestellten Aufnahmeraums angeordnet und innerhalb dieses Aufnahmeraums an dem Zylinder 24 geführt. An dem Kolben 22 sind weiterhin Dichtungen in entsprechenden Aussparungen angeordnet, die den Druckraum 26 nach außen hin abdichten.
Die Sensorvorrichtung 18 umfasst einen Positionssensor 36, einen Positionsgeber 38 sowie eine Drehsicherung 40. Die Drehsicherung 40 wird in Bezug auf den Zentralausrücker 10 auch als erste Drehsicherung 40 bezeichnet. Der Positionsgeber 38 ist innerhalb eines Halters 42 aufgenommen. Günstigerweise ist der Positionsgeber 38 als Magnet ausgebildet. Der Halter 42 ist fest mit dem Halteelement 28 verbunden, hierbei über eine Schraubverbindung. Der Positionsgeber 38 ist über den Halter 42 und das Halteelement 28 fest mit dem beweglichen Teil der Ausrückvorrichtung 14, hier dem Zylinder 24, verbunden. Der Positionsgeber 38 und das beweglich ausgebildete Teil der Ausrückvorrichtung 14 führen somit eine gemeinsame Bewegung aus. Der Positionssensor 36 ist ausgebildet die Position des Positionsgebers 38 zu erfassen wodurch eine Ausrückposition des Zylinders 24 ermittelt wird. Ein Ausrückvorgang des Zentralausrückers 10 und insbesondere der Ausrückvorrichtung 14 erfolgt mithilfe der vom Positionssensor 36 bereitgestellten Positions- und Bewegungsdaten.
Die Drehsicherung 40 umfasst den Halter 42 und ein Führungselement 43. Das Führungselement 43 ist U-förmig ausgebildet und fest mit dem Gehäuse 12, hier dem Rückenelement 12a, verbunden. Der Halter 42 ist axial beweglich innerhalb des Führungselements 43 angeordnet. Der Halter 42 und das Führungselement 43 weisen jeweils Führungsflächen auf, die miteinander korrespondieren und eine umfangsmäßige Abstützung von Halter 42 und Führungselement 43 aneinander bereitstellen. Eine umfangsmäßige Relativdrehung zwischen Positionssensor 36 und Positionsgeber 38 ist durch die Drehsicherung 40 begrenzt. Dadurch wird sichergestellt, dass der Positionsgeber 38 jederzeit im Erfassungsbereich des Positionssensors 36 angeordnet ist. Ebenso wird durch die Drehsicherung 40 eine Relativdrehung zwischen dem Gehäuse 12 und dem Zylinder 14 verhindert. Der Zylinder 14 stützt sich über die Drehsicherung 40 in Umfangsrichtung an dem Gehäuse 12 ab.
Die Nachstellvorrichtung 16 umfasst ein erstes Rampenelement 44, ein zweites Rampenelement 46, ein Sperrelement 48 sowie ein Vorspannelement 50. Die Nachstellvorrichtung 16 ist axial zwischen der Ausrückvorrichtung 14 und dem Rückenelement 12a des Gehäuses 12 angeordnet. Die Nachstellvorrichtung 16 legt eine axiale Position der Ausrückvorrichtung 14 an dem Zentralausrücker fest.
Insbesondere ermöglicht die Nachstellvorrichtung 16 eine Änderung der axialen Position der Ausrückvorrichtung 14.
Das erste Rampenelement 44 weist eine Rampenformation 44a auf, die mit einer Rampenformation 46b des zweiten Rampenelements 46 korrespondiert. Eine solche Rampenformation umfasst einen oder mehrere Rampenabschnitte, die mit im Wesentlichen identischen Rampenabschnitten der anderen Rampenformation korrespondieren. Hierbei weist jede der Rampenformation für sich beispielsweise mehrere in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordnete und identisch zueinander ausgebildete Rampenabschnitt auf. Die Rampenformationen 44a, 46a der beiden Rampenelemente 44, 46 liegen mit Anlagekontakt aneinander an, insbesondere über deren korrespondierende Rampenabschnitte. Die Rampenabschnitte sind im Querschnitt V-förmig ausgebildet. Über Relativdrehung der Rampenelemente 44 zueinander verändert sich aufgrund der rampenförmigen Ausgestaltung der Rampenformationen 44a, 46a eine axiale Relativposition von erstem Rampenelement 44 zu zweitem Rampenelement 46. Eine Wirklänge W der Nachstellvorrichtung 16 lässt sich somit vergrößern oder auch verringern. Die Nachstellvorrichtung 16 ist jedoch ausgebildet die Wirklänge W in Abhängigkeit des Verschleißes der Reibungskupplung ausschließlich zu verkürzen oder ausschließlich zu verlängern. Die Anordnung und Ausgestaltung des Vorspannelements 50 gibt vor, ob sich die Wirklänge vergrößert oder verringert.
Das erste Rampenelement 44 und das zweite Rampenelement 46 sind drehbar zueinander ausgebildet. Das Sperrelement 48 ist ausgebildet eine Relativdrehung zwischen dem ersten Rampenelement 44 und dem zweiten Rampenelement 46 freizugeben oder zu sperren. Eine Freigabe der Relativdrehung wird bei eingetretenem Verschleiß zur Nachstellung der Wirklänge und der Position der Ausrückvorrichtung 14 bereitgestellt. Die Freigabe erfolgt üblicherweise zum Ende eines Betätigungsvorgangs. In anderen Betriebszuständen sperrt das Sperrelement 48 eine Relativdrehung zwischen erstem Rampenelement 44 und zweitem Rampenelement 46. Insbesondere sperrt das Sperrelement 48 im Ruhezustand sowie auch während eines Betätigungsvorgangs. Das Sperrelement 48 hebt eine Sperrung zum Ende eines Ausrückvorgangs nicht auf, sofern kein oder nicht ausreichend Verschleiß an der Reibungskupplung aufgetreten ist.
Das Sperrelement 48 ist axial beweglich gegenüber dem zweiten Rampenelement 46 angeordnet. Eine zweite Drehsicherung 52 des Zentralausrückers 10 ist zwischen dem zweiten Rampenelement 46 und dem Kolben 22 angeordnet. Dadurch wird eine Relativdrehung zwischen dem zweiten Rampenelement 48 und dem Kolben 22 verhindert. Die Drehsicherung 52 ist insbesondere in den 3 bis 5 dargestellt. Der Kolben 22 weist einen Drehsicherungsabschnitt 22a auf, der mit einem Drehsicherungsabschnitt 46b des zweiten Rampenelements 46 zusammenwirkt. Die Drehsicherungsabschnitte 22a und 46b weisen jeweils eine Fläche auf, die zum gegenseitigen Anlagekontakt ausgebildet sind. Die umfangsseitig angeordneten Flächen sind derart angeordnet, dass diese Flächen durch Drehmomente, die auf den Kolben wirken, aneinandergedrückt werden. Optional ist auch eine Ausbildung eines weiteren Paares von Flächen durch die zweite Drehsicherung 52 möglich, die dem bereits bestehenden Paar von Flächen umfangsmäßig gegenüber liegen und ein umfangsmäßiges Abstützen in der entgegengesetzten Drehrichtung ermöglichen. Insbesondere greifen die Drehsicherungsabschnitte 22a und 46b axial ineinander ein, wobei für die Nachstellung ein entsprechender Freiraum vorgehalten ist, der ein Vertiefen des axialen Eingriffs und auch ein Verkleinern des Freiraums durch den Nachstellvorgang ermöglicht. Die Drehsicherungsabschnitte 22a und 46b sind ausgebildet eine Führung des Kolbens 22 gegenüber dem zweiten Rampenelement bereitzustellen. Dies erfolgt über ein weiteres Paar von Flächen an den Drehsicherungsabschnitten 22a und 46b. Diese beiden Flächen korrespondieren miteinander und sind zum Anlagekontakt ausgebildet. Die Flächen sind radial zueinander angeordnet. Die korrespondierenden Flächen sind kreisförmig gekrümmt ausgebildet.
Der Drehsicherungsabschnitt 46b ist an dem zweiten Rampenelement 46 radial innerhalb der Rampenformation 46a angeordnet.
Das Sperrelement 48 ist über eine Drehsicherung 54, welche an dem Zentralausrücker auch als dritte Drehsicherung bezeichnet wird, drehfest mit dem Kolben 22 verbunden. Das Sperrelement 48 ist mittelbar auch drehfest mit dem zweiten Rampenelement 46 verbunden. Die dritte Drehsicherung 54 ist durch Drehsicherungsabschnitte 22b des Kolbens 22 und Drehsicherungsabschnitte 48a des Sperrelements 48 ausgebildet. Die Drehsicherungsabschnitte 22b sind durch Stifte ausgebildet, wobei die Drehsicherungsabschnitte 48a durch Aufnahmen oder Aussparungen ausgebildet sind. Die Stifte greifen hierbei in die Aufnahme ein oder durchgreifen diese in axialer Richtung. Der Kolben 22 und das Sperrelement 48 sind somit drehfest und axial beweglich aneinander angeordnet.
Das zweite Rampenelement 46 ist fest mit dem Rückenelement 12a verbunden und stützt sich an diesem ab. Über die erste Drehsicherung 40 ist auch der Zylinder 24 drehfest mit dem zweiten Rampenelement 46 verbunden.
In den 4 und 5 sind der Kolben 22 und das Sperrelement 48 nochmals einzeln in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Dort ist die Sperrstruktur 48b in Form einer kreisförmig umlaufenden Sperrverzahnung dargestellt. Das aus Kunststoff ausgebildete Sperrelement 48 weist entsprechende Rippen 48e auf, welche die Stabilität und Steifigkeit erhöhen. Ebenso weist das Sperrelement Öffnungen 48f auf, die dem axialen Durchgriff der Drehsicherungsabschnitte 22a und 46b des Kolbens und des zweiten Rampenelement 46 dienen. Die Drehsicherungsabschnitte 48a in Form von Aufnahmen sind gleichmäßig verteilt über den Umfang ausgebildet. Das Sperrelement 48 weist außerdem eine Öffnung zum Durchgriff einer Fluidleitungsvorrichtung auf. An dem Kolben 22 sind die Drehsicherungsabschnitte 22a gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet. An dem Kolben 22 sind die Drehsicherungsabschnitte 22b gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet. Die Drehsicherungsabschnitte 22a und 22b sind auf demselben Teilkreis und umfangsmäßig benachbart zueinander angeordnet.
Eine drehfeste und lösbare Verbindung zwischen dem Sperrelement 48 und dem ersten Rampenelement 44 wird über Sperrstrukturen 44b und 48b bereitgestellt. Die Sperrstruktur 44b ist radial innen an dem ersten Rampenelement 44 ausgebildet. Die Sperrstruktur 48b ist radial außen an dem Sperrelement 48 ausgebildet. Jede der Sperrstrukturen 44b und 48b weist eine Sperrverzahnung auf, wobei die Sperrverzahnungen der beiden Sperrstrukturen 44b und 48b miteinander korrespondieren und zum drehfesten Eingriff ineinander vorgesehen sind. Ein Eingriff wird durch eine axiale Bewegung von dem Sperrelement 48 und dem ersten Rampenelement 44 aufeinander zu und ein Lösen durch eine axiale Bewegung voneinander weg bereitgestellt. Das Sperrelement 48 und das erste Rampenelement 44 sind axial beweglich zueinander ausgebildet. Eine Drehbewegung zwischen dem ersten Rampenelement 44 und dem zweiten Rampenelement 46 ist freigegeben, sobald ein Eingriff der Sperrstrukturen 44b und 48b ineinander gelöst ist.
Eine Freigabe der Relativdrehung erfolgt durch ein Abheben der Sperrstruktur 48b des Sperrelements 48 von der Sperrstruktur 44b des ersten Rampenelements. Das Sperrelement 48 weist einen Freigabeabschnitt 48c auf. Dieser Freigabeabschnitt 48c ist ausgebildet in Anlagekontakt mit einem Betätigungsabschnitt 24a des Kolbens 24 zu treten und / oder mit diesem in Anlagekotakt zu stehen. Der Betätigungsabschnitt 24a ist an der Nabe 34 des Kolbens 12 ausgebildet. Der Freigabeabschnitt 48c steht insbesondere auf einer ausrücklagerfernen Seite an dem Betätigungsabschnitt 24a der Nabe an. Das Sperrelement 48 wird über ein elastisches Element 56 axial zu dem Zylinder hin und auch axial zu dem ersten Rampenelement 44 hin vorgespannt. Die Sperrstruktur 48b ist somit über das elastische Element 56 axial zu der Sperrstruktur 44b hin vorgespannt, wodurch eine Sperrung der Relativdrehung zwischen dem ersten Rampenelement und dem zweiten Rampenelement sichergestellt ist.
Mit ansteigendem Verschleiß der Reibungskupplung bewegt sich die Ruheposition des Zylinders 12 im Ruhezustand des Zentralausrückers 10 in axialer Richtung zur Nachstellvorrichtung hin. Insbesondere positionieren sich die Membranfederzungen der nicht dargestellten Reibungskupplung mit ansteigendem Verschleiß immer näher zu dem Rückenelement 12a. Die sich verändernde Ruheposition wird über das Ausrücklager 20 den Zylinder 24 übertragen. Die sich verändernde Ruheposition wird über den Betätigungsabschnitt 24a auf den Freigabeabschnitt 48c und somit auf das Sperrelement 48 übertragen. Mit ansteigendem Verschleiß hebt die Sperrstruktur 48b immer weiter von der Sperrstruktur 44b ab. Ist ausreichend Verschleiß eingetreten, so hebt die Sperrstruktur 48b vollständig von der Sperrstruktur 44b ab wodurch eine Relativdrehung zwischen dem ersten Rampenelement 44 und dem zweiten Rampenelement 46 freigegeben ist.
Das Vorspannelement 50 ist unter Spannung einerseits an dem Kolben 22 und anderseits an dem ersten Rampenelement 44 befestigt. Mit Freigabe der Relativbewegung stellt das Vorspannelement 50 eine Drehung des ersten Rampenelements 44 bereit. Die Relativdrehung zwischen erstem Rampenelement 44 und zweitem Rampenelement 46 führt zu einer veränderten Stellung der Rampenformationen 44a und 46a wodurch sich die Wirklänge W der Nachstellvorrichtung verkürzt. Durch die axiale Bewegung des ersten Rampenelements 44 auf das zweite Rampenelement 46 zu, treten die Sperrstrukturen 44b und 48b wieder ein Eingriff. Der Nachstellvorgang ist hierdurch beendet. Die Bewegung der Ausrückvorrichtung 14 wird unter anderem durch die axiale Vorspannung der Reibungskupplung zum Rückenelement 12a hin unterstützt. Durch den Nachstellvorgang hat sich die axiale Wirklänge W der Nachstellvorrichtung 16 verkürzt.
Die beschriebene Nachstellvorrichtung 16 ist hierbei lediglich beispielhaft gewählt. Im Stand der Technik bekannte alternative Nachstellvorrichtungen sind ebenfalls zur Ausbildung in einem derartigen Zentralausrücker mit positionsveränderlicher Ausrückvorrichtung geeignet. Derartige Nachstellvorrichtung betreffen insbesondere auch Nachstellvorrichtungen von pneumatischen Zentralausrückern, die eine Längenänderung eines zweiteiligen Kolbens anstelle einer Positionsänderung der Ausrückvorrichtung in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit bereitstellen.
Das Vorspannelement 50 ist durch eine Bogenfeder ausgebildet, die in einer nachstellvorrichtungsseitigen Aussparung des Kolbens 22 aufgenommen ist. Alternativ kann das Vorspannelement 50 auch durch eine gerade Feder ausgebildet sein. Das Vorspannelement 50 ist günstigerweise auf Zug oder auf Druck ausgeführt. Der Kolben 22 ist über die zweite Drehsicherung 54 drehfest mit dem zweiten Rampenelement 46 verbunden. Das Vorspannelement stützt sich einerseits an dem ersten Rampenelement 44 und andererseits an dem zweiten Rampenelement 46 ab. Alternativ zu einem einzigen Vorspannelement können grundsätzlich auch mehrere Vorspannelemente ausgebildet sein, die gemeinsam ein Drehmoment zwischen den Bauteilen bereitstellen. Die Ausbildung mehrerer Vorspannelemente ermöglicht eine gleichmäßige Anordnung in Umfangsrichtung und dadurch eine symmetrische Krafteinleitung. Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung von zwei Vorspannelementen 50, die sich in Umfangsrichtung einander gegenüberliegen.
Der Zentralausrücker 10 weist ein erstes elastisches Element 56 in Form einer Schraubendruckfeder auf. Das erste elastische Element 56 ist außerhalb des Druckraums 26 angeordnet. Das erste elastische Element 56 ist axial zwischen dem Rückenelement 12a und dem Sperrelement 48 angeordnet und stützt sich axial an diesen ab. Das erste elastische Element 56 stellt eine axiale Vorspannkraft auf das Sperrelement 48 bereit, sodass die Sperrstrukturen 44b und 48b in Eingriff vorgespannt sind. Ein unbeabsichtigtes Freigeben der Nachstellvorrichtung ist dadurch verhindert. Bei einem Ausrückvorgang hebt sich der Zylinder von dem Sperrelement 48 axial ab. Während dem Ausrückvorgang ist durch die axiale Vorspannung ein unbeabsichtigtes Nachstellen ausgeschlossen. Im Ruhezustand oder zum Ende eines Ausrückvorgangs kann der Zylinder 26 aufgrund der durch die Reibungskupplung bereitgestellten Axialkraft auf das Sperrelement 48 entgegen der Vorspannkraft des ersten elastischen Elements 56 eine Axialkraft bereitstellen. Dadurch wird eine Position des Sperrelements 48 bestimmt. Ein Lösen erfolgt sobald die Position des Sperrelements 48 entgegen der Vorspannkraft des ersten elastischen Elements 56 ausreichend weit verschoben ist, sodass die Sperrstrukturen 44b und 48b nicht mehr in Eingriff stehen. Das erste elastische Element 56 stellt auch eine Vorlast auf das Lager bereit, die zur Reibungskupplung hinwirkt.
Ein weiteres elastisches Element 58, welches auch als drittes elastisches Element 58 bezeichnet wird, ist zwischen dem Kolben 22 und dem ersten Rampenelement 44 angeordnet. Das dritte elastische Element 58 ist durch eine Wellfeder ausgebildet. Das dritte elastische Element stützt sich einerseits an dem Kolben 22 und andererseits an dem ersten Rampenelement 44 ab. Der Kolben 22 und das erste Rampenelement 44 werden durch das dritte elastische Element 58 axial voneinander weggetrieben. Im Ruhezustand wird dadurch der Kolben 22 in axialen Anschlag mit dem Zylinder 24 gebracht. Zwischen dem ersten Rampenelement 44 und dem Kolben 22 bildet sich in diesem Zustand ein axialer Abstand aus. Das erste Rampenelement 44 ist über die das dritte elastische Element 58 axial gegenüber dem zweiten Rampenelement 46 vorgespannt, sodass eine sichere axiale Abstützung der Nachstellvorrichtung 16 gegeben ist. Über das erste Rampenelement 44 stützt sich axial auch das Sperrelement 48 ab. Bei einem Ausrückvorgang wird der Druckraum 26 mit Druckmedium gefüllt, sodass sich der Kolben 22 in axialer Richtung auf das erste Rampenelement 44 zu bewegt, entgegen der Kraftwirkung des dritten elastischen Elements 58. Der Kolben 22 stützt sich axial an dem ersten Rampenelement 44 und somit an der Nachstellvorrichtung 16 ab. Der Zylinder 24 führt aufgrund des ansteigenden Drucks innerhalb des Druckraums 26 eine axiale Ausrückbewegung durch. Zum Ende des Ausrückvorgangs begibt sich der Zylinder 24 in seine Ruheposition, wobei sich aufgrund der axialen Vorspannung des dritten elastischen Elements 58 der Kolben 22 von dem ersten Rampenelement 44 axial abhebt und sich in eine Anschlagposition mit dem Zylinder 24 begibt. Mit dem Ende des Ausrückvorgangs erfolgt gegebenenfalls ein Nachstellvorgang der Nachstellvorrichtung 16. In einer alternativen Ausführung ist das elastische Element 58 axial zwischen dem Kolben 22 und dem Zylinder 24, insbesondere dem Zylindertopf 32, angeordnet.
Der Zylinder 24 ist über die Nabe 34 radial an dem Führungselement 12b geführt. Der Kolben 22 ist radial gegenüber dem Zylinder 24 geführt. Das erste Rampenelement 44 ist radial gegenüber dem Kolben 22 geführt. Das Sperrelement 48 ist radial gegenüber dem ersten Rampenelement 44. Der Kolben 22 ist radial über das zweite Rampenelement 46 geführt.
Der Zylinder 24 ist günstigerweise aus Metall ausgebildet. Mit besonderem Vorteil ist der Zylindertopf 32 als Tiefziehteil hergestellt. Der Kolben 22, das erste Rampenelement 44, das zweite Rampenelement 46 und / oder das Sperrelement 58 sind jeweils unabhängig voneinander vorzugsweise als Kunststoffteil hergestellt.
An dem Zentralausrücker 10 sind des Weiteren eine erste Schmutzabschirmung 60 und eine zweite Schmutzabschirmung 62 ausgebildet. Die erste Schmutzabschirmung 60 weist einen hülsenförmigen, starren Abschnitt auf. Insbesondere ist die erste Schmutzabschirmung 60 an dem Rückenelement 12a befestigt. Die erste Schmutzabschirmung 60 in Form einer Schmutzhülse erstreckt sich in axialer Richtung von dem Rückenelement 12a weg und übergreift den Zylinder 24 in axialer Richtung. An der ersten Schmutzabschirmung 60 ist eine Aufnahme für ein Abstreifelement 64 ausgebildet, insbesondere ein Filz, der zum gleitenden Anlagekontakt mit dem Zylinder 24 vorgesehen ist. Bei einer axialen Relativbewegung des Zylinders 24 gegenüber der Schmutzhülse wird der Schmutz durch das Abstreifelement 64 abgestreift. Die erste Schmutzabschirmung 62 ist durch einen Faltenbalg ausgebildet, der einerseits an dem Führungselement 12b und andererseits an dem Zylinder 24 befestigt ist. Die erste und die zweite Schmutzabschirmung 60 und 62 verhindern ein Eindringen von Schmutz in den Zentralausrücker 10.
An der Nabe 34 des Zylinders 24 ist eine Öffnung 34a ausgebildet, die in axialer Richtung verläuft und zwei Innenräume des Zentralausrückers 10 miteinander verbindet. Dadurch wird bei einer axialen Relativbewegung des Zylinders 24 gegenüber dem Gehäuse 12 ein Druckausgleich zwischen den Innenräumen bereitgestellt.
Die Fluidleitungsvorrichtung 66 ist ausgebildet den Druckraums 26 mit Fluid zu versorgen. Das Fluid wird über die Fluidleitungsvorrichtung 66 sowohl zu- als auch abgeführt. Wie in 2 dargestellt umfasst die Fluidleitungsvorrichtung 66 einen ersten Rohrabschnitt 72 sowie einen zweiten Rohrabschnitt 74. Der erste Rohrabschnitt 72 ist durch den Kolben 22 ausgebildet. Der zweite Rohrabschnitt 74 ist durch ein Leitungselement 68 ausgebildet. Die Rohrabschnitt 72 und 74 greifen teleskopartig ineinander ein, wobei der erste Rohrabschnitt 72 radial außen und der zweite Rohrabschnitt 74 radial innen angeordnet ist. Zwischen dem ersten Rohrabschnitt 72 und dem zweiten Rohrabschnitt ist ein Dichtelement 76 ausgebildet. Das Dichtelement 76 ist in Form eines Rings ausgebildet und innerhalb einer kreisförmig umlaufenden Nut des zweiten Ringabschnitts 74 angeordnet. Bei einer axialen Bewegung des Kolbens 22, insbesondere bei einem Nachstellvorgang der Nachstellvorrichtung 16, führen der erste Rohrabschnitt 72 und der zweite Rohrabschnitt 74 eine axiale Relativbewegung zueinander aus und gleichen eine Positionsänderung der Ausrückvorrichtung 14 aus. Das Dichtelement 76 stellt eine fluiddichte und längenveränderliche Verbindung bereit. Grundsätzlich können das Dichtelement 76 sowie auch die Dichtelemente der nachfolgend beschriebenen Ausführungsvarianten der Zentralausrücker auf einen jeweiligen Rohrabschnitt aufgespritzt sein.
Der erste Rohrabschnitt 72 weist eine stufenförmige radiale Verjüngung auf, die mit der Länge des zweiten Rohrabschnitts 74 des Leitungselements 68 korrespondiert. Dadurch wird einerseits ein maximaler Verstellbereich der Nachstellvorrichtung bereitgestellt und andererseits eine Aufnahme eines Dichtelements am Kolben zur Abdichtung des Druckraums 26 ermöglicht. Insbesondere ist ein radial kompakter Zentralausrücker 10 bereitgestellt.
Das rohrförmige Leitungselement 68 weist zudem einen Flansch auf, der sich in radialer Richtung erstreckt. Das Leitungselement 68 ist über den Flansch zwischen dem zweiten Rampenelement 46 und dem Rückenelement 12a befestigt. Das Leitungselement 68 erstreckt sich ebenso in axialer Richtung durch eine Öffnung des zweiten Rampenelements 46 hindurch. Die Zu- und Abführung von Fluid erfolgt beispielsweise über einen Fluidanschluss eines Getriebes. Insbesondere korrespondieren das Leitungselement 68 sowie der Fluidanschluss des Getriebes miteinander, sodass unter Zwischenanordnung der Anschlussdichtung 70 eine fluiddichte Verbindung bereitgestellt ist. In dieser Ausführungsvariante bildet das Leitungselement 68 einen Fluidanschluss des Zentralausrückers 10 aus. Auch andere Arten des Anschlusses, wie beispielsweise eine separate Druckluftleitung an das rohrförmige Leitungselement 68, sind möglich.
Die 6 zeigt einen pneumatischen Zentralausrücker 10.1 mit einer alternativen Ausgestaltung einer Fluidleitungsvorrichtung 66.1. Der Zentralausrücker 10.1 gemäß 6 ist in Aufbau und Funktionsweise im Wesentlichen identisch zu dem Zentralausrücker 10 gemäß 1. Ein Unterschied betrifft die Ausführung von zwei axial benachbarten Dichtelementen 76.1, die der Abdichtung der teleskopisch angeordneten Rohrabschnitte 72.1 und 74.1 dienen. Ein weiterer Unterschied ist der an dem Kolben axial ohne Verjüngung durchgehende erste Rohrabschnitt 72.1. Dadurch ist es ermöglicht den zweiten Rohrabschnitt 74.1 möglichst weit in den Kolben einfahren zu lassen, wodurch ein in axialer Richtung kompakt und bauraumsparend bauender Zentralausrücker 10.1 bereitgestellt ist. Ein weiterer Unterschied ist die Ausführung eines Trägerelements 78.1. Das Trägerelement 78.1 bildet in dieser Ausführungsvariante das zweite Rampenelement, das Leitelement mit zweitem Rohrabschnitt 74.1 sowie einen Fluidanschlussversatz 80.1 aus. Das Trägerelement 78.1 stellt die Funktionen nunmehr in einem einzigen Bauteil bereit wodurch die Anzahl der Bauteile verringert und eine einfachere Montage ermöglicht ist. Der Fluidanschlussversatz 80.1 ist optional und ermöglicht es den Luftanschluss an der Rückseite des Zentralausrückers möglichst frei zu positionieren. Der Fluidanschlussversatz 80.1 ist an dem Trägerelement 78.1 durch einen schräg in axialer und radialer Richtung verlaufenden Fluidkanal 82 .1 bereitgestellt. Der Fluidkanal 82.1 erstreckt sich von einer Öffnung des Rückenelements 12.1 a bis zu dem zweiten Rohrabschnitt 74.1. Das Trägerelement 78.1 ist derart ausgebildet, dass eine Anschlussdichtung fluiddicht an einem Endbereich des Fluidkanals 82.1 anordenbar ist. Das Trägerelement ist zudem über ein Dichtelement 84.1 gegenüber dem Rückenelement 12.1 a abgedichtet.
Es ist grundsätzlich und unabhängig von den in der Figurenbeschreibung erläuterten Ausführungsvarianten für das Trägerelement festzuhalten, dass dieses die Funktion von einem oder mehreren Elementen und Funktionen miteinander in einem einzigen Bauteil vereinen kann. In einer Grundform dient das Trägerelement der Anordnung eines Rohrabschnitts, insbesondere des zweiten Rohrabschnitts. Dies erfolgt beispielhaft durch Anordnung eines Leitungselements, welches den zweiten Rohrabschnitt ausbildet, an dem Trägerelement. In einer einfachen Form kann das Trägerelement durch das Rückenelement ausgebildet sein. In einer anderen Form bildet das Trägerelement ein separates Bauteil. Ebenso vorteilhaft bildet das Trägerelement den zweiten Rohrabschnitt aus. In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante vereint das Trägerelement mehre Funktionen in einem einzigen Bauteil, beispielsweise eines oder mehrere der Funktionen von zweitem Rampenelement, zweitem Rohrabschnitt, Fluidanschlussversatz und weiteren Bauteilen des Zentralausrückers.
7 zeigt einen Ausschnitt der 6 mit einer alternativen Ausgestaltung des Fluidanschlussversatzes und des Fluidanschlusses des Zentralausrückers 10.2. Der Fluidanschlussversatz 80.2 ist durch einen in radialer Richtung verlaufenden Fluidkanal 82.2 ausgebildet. Dadurch baut der Zentralausrücker 10.2 in axialer Richtung nochmals kompakter. Zudem ist eine Dichtplatte 86.2 ausgebildet, die der fluiddichten Anlage einer Anschlussdichtung des Druckluftanschlusses dient.
Gemäß 8 ist eine weitere Ausführungsvariante der Rohrabschnitte 72.3 und 74.3 in einer Detailansicht gezeigt. Im Weiteren werden insbesondere die Unterschiede zu dem Zentralausrücker 10.1 gemäß 6 erläutert. Das Trägerelement 78.3 umfasst das zweite Rampenelement sowie den Fluidanschlussversatz 80.3. Ein Leitungselement 68.3 ist axialfest sowie begrenzt schwenkbar an den Trägerelement 78.3 angeordnet. Das Leitungselement 68.3 weist einen Flansch 69.3 auf, der sich in radialer Richtung erstreckt. Axial zwischen dem Flansch 69.3 und dem Trägerelement ist ein Dichtelement 88.3 angeordnet. Das Dichtelement 88.3 ist über eine Anpressplatte 90.3 axial gegenüber dem Trägerelement 78.3 vorgespannt, sodass auch das Dichtelement 88.3 axial vorgespannt ist. Dadurch ist ein fluiddichter Anschluss zwischen Trägerelement 78.3 und dem Leitungselement 68.3 bereitgestellt, wobei das Leitungselements begrenzt schwenkbar ausgebildet ist. Durch letzteres wird es ermöglicht Schiefstellungen zwischen den Bauteilen des Zentralausrückers 10.3 im Betrieb auszugleichen. Optional ist zwischen der Anpressplatte 90.3 und dem Flansch ebenfalls ein Dichtelement 92.3 ausgebildet.
Der Zentralausrücker 10.4 gemäß 9 zeigt eine weitere Fluidleitungsvorrichtung 66.4. Der Zentralausrücker 10.4 entspricht in seinem Aufbau und seiner Funktionsweise im Wesentlichen dem Zentralausrücker 10 gemäß 1. Die Fluidleitungsvorrichtung 66.4 weist in dieser Ausführungsvariante einen ersten Rohrabschnitt 72.4 einen zweiten Rohrabschnitt 74.4 sowie einen dritten Rohrabschnitt 94.4 auf. Der erste Rohrabschnitt 72.4 ist an dem Kolben 22.4 ausgebildet und entspricht im Wesentlichen der Ausgestaltung des Kolbens gemäß 2. Der zweite Rohrabschnitt 74.4 ist an dem Trägerelement 78.4 ausgebildet, welches mit Ausnahme des zweiten Rohrabschnitts im Wesentlichen der Ausgestaltung des Trägerelements gemäß 6 entspricht. Der dritte Rohrabschnitt 94.4 ist durch ein Mittelelement 96.4 ausgebildet. Der erste Rohrabschnitt 72.4 ist teleskopförmig mit dem dritten Rohrabschnitt 94.4 verbunden. Der zweite Rohrabschnitt 74.4 ist teleskopförmig mit dem dritten Rohrabschnitt 94.4 verbunden. An den axialen Endbereichen des Mittelements 96.4 sind Dichtelemente 76.4 ausgebildet, die eine Abdichtung zwischen den drei Rohrabschnitten bereitstellen. Die drei Rohrabschnitte sind über die Dichtelemente 76.4 axial beweglich zueinander ausgebildet. Zwischen dem Mittelelement 96.4 und dem Kolben 22.4, insbesondere dem ersten Rohrabschnitt 72.4 ist ein axialer Anschlag vorgesehen, der ein axialen Eingreifen des Mittelelements 96.4 in den ersten Rohrabschnitt 72.4 begrenzt. Die Nachstellvorrichtung des Zentralausrückers ist in diesem Beispiel derart ausgebildet, dass sich die Wirklänge nur verkürzt, sodass mit abnehmender Wirklänge die Rohrabschnitte teleskopartig ineinander einfahren können. Durch die Ausführung von drei Rohrabschnitten werden etwaige Schiefstellungen im Betrieb besser ausgeglichen.
Der in 10 dargestellte Zentralausrücker 10.5 entspricht im Wesentlichen dem Zentralausrücker 10.4 aus 9. Der Kolben 22.5 ist entsprechend dem Kolben 22.1 aus 6 ausgebildet und weist keine radiale Verjüngung auf. Das Mittelelement 96.5 ist axialfest an dem Trägerelement 78.5 angeordnet. Insbesondere ist das Mittelelement 96.5 über radial vorstehende Rastabschnitte 98.5 an dem Trägerelement 78.5 eingerastet. Dementsprechend erfolgt eine axiale Relativbewegung ausschließlich zwischen dem ersten Rohrabschnitt 72.5 und dem dritten Rohrabschnitt 94.5.
In 11 ist ein weiterer Zentralausrücker 10.6 dargestellt, der im Wesentlichen dem Zentralausrücker 10.4 aus 10 entspricht. Ein Unterschied ist die Anordnung des Mittelelements 96.6 innerhalb der Fluidleitungsvorrichtung 66.6. Das Mittelelement ist in dieser Ausgestaltungsvariante an dem Kolben 22.6 axialfest angeordnet. Die Anordnung ist durch Rastabschnitte 98.6 innerhalb des ersten Rohrabschnitts 72.6 an dem Kolben 22.6 bereitgestellt, die in radial außen an einem axialen Endbereich des Mittelelements 96.6 angeordnet ist. Bei einem Nachstellvorgang der Nachstellvorrichtung erfolgt eine axiale Relativbewegung der Fluidleitungsvorrichtung 66.6 über eine axiale Relativbewegung zwischen dem zweiten Rohrabschnitt 74.6 und dem dritten Rohrabschnitt 94.6 bzw. zwischen dem Mittelelement 96.6 und dem Trägerelement 78.6.
In den 12, 13 und 14 ist ein Zentralausrücker 10.7 dargestellt, der im Wesentlichen dem Zentralausrücker 10.1 gemäß 6 entspricht. Bei dieser Ausgestaltungsvariante sind die Rohrabschnitte nicht kreisförmig, sondern elliptisch ausgebildet. Insbesondere aus den 13 und 14 ist die elliptische Form gut zu erkennen. Durch die elliptische Ausgestaltung der Rohrabschnitte ist ein größerer Durchflussquerschnitt bei unverändertem radialem Bauraum bereitgestellt. Das Dichtelement ist vorzugsweise als ringförmiges oder als elliptisches Dichtelement ausgebildet. Durch ein elliptisches Dichtelement 76.7 lassen sich zudem Momente und Schiefstellungen zwischen den Bauteilen besser aufnehmen. In einer besonderen Ausgestaltung lassen sich bestimmte Bereiche des elliptischen Dichtelements mit unterschiedlicher Dicke ausführen. Durch die gerichtete Montage des elliptischen Dichtelements 76.7 wird eine verbesserte Aufnahme von Drehmomenten und ein verbessertes Verschleißverhalten bereitgestellt.
Die in den 1 bis 14 beschriebenen Zentralausrücker betreffen 1-wandige Rohrabschnitte. Ein solcher 1-wandiger Rohrabschnitt begrenzt den bereitgestellten Fluidkanal durch eine geschlossene Kontur. Die 15 zeigt einen Zentralausrücker mit einem 2-wandigen Rohrabschnitt. Ein derartiger Rohrabschnitt ist durch zwei radial zueinander angeordnete Wandabschnitte 106.8, 108.8, 110.8 und 112.8 ausgebildet, die an dem Zentralausrücker kreisförmig umlaufend und in sich selbst geschlossen ausgebildet sind. Der Fluidkanal ist in diesem Fall zwischen dem radial außenliegenden Wandabschnitt 108.8 bzw. 112.8 und dem radial innenliegenden Wandabschnitt 106.8 bzw. 110.8 bereitgestellt.
Der Zentralausrücker 10.8 entspricht in Funktionsweise und Aufbau im Wesentlichen dem Zentralausrücker 10 nach 1. Unterschiede betreffen sowohl die Ausgestaltung als auch die Anordnung der Fluidleitungsvorrichtung 66.8. Der Kolben 22.8 weist einen ersten 2-wandigen Rohrabschnitt 100.8 sowie das Trägerelement 78.8 einen zweiten 2-wandigen Rohrabschnitt 102.8 auf. Die Rohrabschnitte 100.8 und 102.8 weisen jeweils einen radial äußeren Wandungsabschnitt und einen radial inneren Wandungsabschnitt auf. Die Rohrabschnitt greifen über ihre Wandungsabschnitte teleskopartig ineinander ein. Dichtelemente 104.8 stellen eine Abdichtung sowie eine axiale Beweglichkeit zwischen den Rohrabschnitten 100.8 und 102.8 bereit. Der Kolben 22.8 ist durch den kreisförmig vollständig umlaufenden Rohrabschnitt 100.8 im Wesentlichen in zwei radial zueinander angeordnete Hälften unterteilt. Die Stabilität des Kolbens ist über Verbindungsabschnitte sichergestellt, die den Rohrabschnitt 100.8 radial übergreifen und axial außerhalb des Rohrabschnitts 100.8 angeordnet sind. Die Verbindungsabschnitte sind in Umfangsrichtung verteilt angeordnet und ermöglichen über deren Zwischenräume einen Zu- und Abfluss von Fluid in den Druckraum. Durch den erläuterten Aufbau sind die Rohrabschnitte 100.8 und 102.8 frei drehbar zueinander ausgebildet. Im Betrieb auftretenden Drehmomente wirken sich nicht negativ auf die Fluidleitungsvorrichtung 66.8 aus.
Grundsätzlich sind die folgenden Ausgestaltungsvarianten für derartige Zentralausrücker besonders vorteilhaft. Die Nachstellvorrichtung und / oder die Rampenelemente sind radial innerhalb der Fluidleitungsvorrichtung angeordnet. Die Nachstellvorrichtung und / oder die Rampenelemente sind radial außerhalb der Fluidleitungsvorrichtung angeordnet. Die Nachstellvorrichtung und / oder die Rampenelemente sind radial innerhalb des Fluidanschlusses des Zentralausrückers angeordnet. Die Nachstellvorrichtung und / oder die Rampenelemente sind radial außerhalb des Fluidanschlusses des Zentralausrückers angeordnet.
Bezugszeichenliste

10: Zentralausrücker
10.1: Zentralausrücker
10.2: Zentralausrücker
10.3: Zentralausrücker
10.4: Zentralausrücker
10.5: Zentralausrücker
10.6: Zentralausrücker
10.7: Zentralausrücker
10.8: Zentralausrücker
12: Gehäuse
12a: Rückenelement
12.1 a: Rückenelement
12b: Führungselement
14: Ausrückvorrichtung
16: Nachstellvorrichtung
18: Sensorvorrichtung
20: Ausrücklager
22: Kolben
22.1: Kolben
22.4: Kolben
22.5: Kolben
22.6: Kolben
22.7: Kolben
22.8: Kolben
22a: Drehsicherungsabschnitt
22b: Drehsicherungsabschnitt
24: Zylinder
24a: Betätigungsabschnitt
26: Druckraum
28: Halteelement
30: zweites elastisches Element / Wellfeder
32: Zylindertopf
34: Nabe
34a: Öffnung
36: Positionssensor
38: Positionsgeber
40: erste Drehsicherung
42: Halter
43: Führungselement
44: erstes Rampenelement
44a: Rampenformation
44b: Sperrstruktur
46: zweites Rampenelement
46a: Rampenformation
46b: Drehsicherungsabschnitt
48: Sperrelement
48a: Drehsicherungsabschnitt
48b: Sperrstruktur
48c: Freigabeabschnitt
48d: Aufnahme
48e: Rippe
48f: Öffnung
50: Vorspannelement
52: zweite Drehsicherung
54: dritte Drehsicherung
56: erstes elastisches Element
58: drittes elastisches Element
60: erste Schmutzabschirmung
62: zweite Schmutzabschirmung
64: Abstreifelement
66: Fluidleitungsvorrichtung
66.1: Fluidleitungsvorrichtung
66.2: Fluidleitungsvorrichtung
66.3: Fluidleitungsvorrichtung
66.4: Fluidleitungsvorrichtung
66.5: Fluidleitungsvorrichtung
66.6: Fluidleitungsvorrichtung
66.7: Fluidleitungsvorrichtung
66.8: Fluidleitungsvorrichtung
68: Leitungselement
68.3: Leitungselement
69.3: Flansch
70: Anschlussdichtung
72: erster Rohrabschnitt
72.1: erster Rohrabschnitt
72.3: erster Rohrabschnitt
72.4: erster Rohrabschnitt
72.5: erster Rohrabschnitt
72.6: erster Rohrabschnitt
72.7: erster Rohrabschnitt
74: zweiter Rohrabschnitt
74.1: zweiter Rohrabschnitt
74.3: zweiter Rohrabschnitt
74.4: zweiter Rohrabschnitt
74.5: zweiter Rohrabschnitt
74.6: zweiter Rohrabschnitt
74.7: zweiter Rohrabschnitt
76: Dichtelement
76.1: Dichtelement
76.3: Dichtelement
76.4: Dichtelement
76.5: Dichtelement
76.6: Dichtelement
76.7: Dichtelement
78.1: Trägerelement
78.3: Trägerelement
78.4: Trägerelement
78.5: Trägerelement
78.6: Trägerelement
78.7: Trägerelement
78.8: Trägerelement
80.1: Fluidanschlussversatz
80.2: Fluidanschlussversatz
80.3: Fluidanschlussversatz
82.1: Fluidkanal
82.2: Fluidkanal
84.1: Dichtelement
86.2: Dichtplatte
88.3: Dichtelement
90.3: Anpressplatte
92.3: Dichtelement
94.4: dritter Rohrabschnitt
94.5: dritter Rohrabschnitt
94.6: dritter Rohrabschnitt
96.4: Mittelelement
96.5: Mittelelement
96.6: Mittelelement
98.5: Rastabschnitt
98.6: Rastabschnitt
100.8: erster 2-wandiger Rohrabschnitt
102.8: zweiter 2-wandiger Rohrabschnitt
104.8: Dichtelement
106.8: Wandabschnitt
108.8: Wandabschnitt
110.8: Wandabschnitt
112.8: Wandabschnitt
W: Wirklänge

Claims

Zentralausrücker (10) zur pneumatischen Betätigung einer Reibungskupplung, umfassend • eine Ausrückvorrichtung (14), eine Nachstellvorrichtung (16), ein Ausrücklager (20) und eine Fluidleitungsvorrichtung (66), • wobei die Ausrückvorrichtung (14) einen Zylinder (24) und einen Kolben (22) umfasst, die axial beweglich zueinander ausgebildet sind und gemeinsam einen veränderlichen Druckraum (26) begrenzen, • wobei die Nachstellvorrichtung (16) ausgebildet ist eine veränderliche axiale Länge (W) bereitzustellen, • wobei eine Position der Ausrückvorrichtung (14) an dem Zentralausrücker (10) über die Nachstellvorrichtung (16) veränderlich ist, • wobei die Fluidleitungsvorrichtung (66) ausgebildet ist zur Versorgung des Druckraums mit Fluid eine Positionsänderung der Ausrückvorrichtung (14) auszugleichen.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitungsvorrichtung (66) zumindest zwei Rohrabschnitte (72,74, 94) aufweist, die teleskopartig ineinandergreifen.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Rohrabschnitt (72) an dem Kolben (22) ausgebildet ist.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Rohrabschnitt (74) an einem Leitungselement (68) oder einem Trägerelement (78) ausgebildet ist.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Rohrabschnitt (94) an einem Mittelelement (96) ausgebildet ist.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungselement (68) axialfest oder fest an dem Trägerelement (78) angeordnet ist.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen teleskopartig ineinandergreifenden Rohrabschnitten (72, 74, 94) ein Dichtelement (76) oder mehrere Dichtelemente (76) ausgebildet sind.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Reihenfolge ein erster Rohrabschnitt (72), ein dritter Rohrabschnitt (94) und ein zweiter Rohrabschnitt (74) teleskopartig ineinander eingreifen.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Rohrabschnitt (94) axial frei beweglich gegenüber dem ersten und dem zweiten Rohrabschnitt (72, 74) ausgebildet ist.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Rohrabschnitt (94) axial frei beweglich gegenüber dem ersten Rohrabschnitt (72) ausgebildet ist und axialfest an dem zweiten Rohrabschnitt (74) ausgebildet ist.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Rohrabschnitt (94) axial frei beweglich gegenüber dem zweiten Rohrabschnitt (74) ausgebildet ist und axialfest an dem ersten Rohrabschnitt (72) ausgebildet ist.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (78) das zweite Rampenelement (46), einen Fluidanschlussversatz (82) und / oder einen zweiten Rohrabschnitt (74) ausbildet.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrabschnitte 1-wandig oder 2-wandig ausgebildet sind.
Zentralausrücker (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (22) ausgebildet ist bei einem Betätigungsvorgang des Zentralausrückers (10) eine im wesentlichen ortsfeste Position zu behalten, wobei der Zylinder (24) ausgebildet ist bei einem Betätigungsvorgang eine axiale Relativbewegung auszuführen.