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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
mit Druckluftsteuerung und mit Einrückmitteln, die eine Axialkupplungskraft
auf eine drehfest mit einer Abtriebswelle verbundene Reibscheibe
ausüben
können.
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Die
Reibscheibe ist zwischen einer von einer Antriebswelle, wie beispielsweise
der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, drehangetriebenen Gegendruckplatte
und einer in Bezug auf die Gegendruckplatte in Axialrichtung translatorisch
beweglichen Druckplatte festgeklemmt, auf die durch die Einrückmittel
eine Axialschubkraft ausgeübt
wird, die durch Spiralfedern oder eine ringförmige Membran, die von einem
mit der Gegendruckplatte fest verbundenen Deckel getragen wird,
gebildet werden. Die Membran umfasst einen radial äußeren ringförmigen Teil,
der eine Tellerfeder zur Abstützung
auf der Druckplatte bildet, und Radialfinger, die sich von der Tellerfeder
aus zu der Drehachse der Kupplung erstrecken. Ein auf einer festen
Stütze,
wie beispielsweise einem Führungsrohr,
in dem sich die Abtriebswelle erstreckt, in Axialrichtung translatorisch
bewegliches Ausrücklager
stützt
sich auf das freie Ende der Finger der Membran, um sie in eine Ausrückposition zu
kippen, wenn es selbst durch einen Steuerbefehl axial verschoben
wird.
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Herkömmlicherweise
umfasst diese Steuerung eine Gabel, die schwenkbar um eine feste
Querachse montiert ist, und Verbindungsmittel, beispielsweise Seilverbindungsmittel,
die die Gabel mit einem Kupplungspedal verbinden.
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Es
wurde bereits vorgeschlagen, für
diese Steuerung einen Druckluftzylinder zu verwenden, insbesondere
wenn die Kupplung für
ein Industriefahrzeug bestimmt ist, dessen Bremskreis druckluftgesteuert
ist und das bereits mit einer Druckgasquelle (im Allgemeinen Luft)
ausgestattet ist. Allerdings ist eine solche Druckluftsteuerung
nur dann möglich,
wenn die Einrückmittel
eine Ausrücklastkennlinie
aufweisen, die wenig konkav ist, d.h. deren Ausrücklast beim Ausrücken im
Wesentlichen konstant bleibt oder sich wenig verringert, wobei diese Kennlinie
im Falle einer ringförmigen
Membran durch das Verhältnis
H/e bestimmt wird, wobei H die Axialabmessung des Kegelstumpfes
der Tellerfeder im freien Zustand und e die Dicke des Blechs der
Membran ist. Wenn die Konkavität
der Kennlinie größer ist,
verringert sich die von den Einrückmitteln
am Ausrücklager
beim Ausrücken
erzeugte Axiallast rascher als die von einem einfach wirkenden Druckluftzylinder
ausgeübte
Kraft, wobei die Verringerung der ausgeübten Kraft auf die Expansion
des Gases in einer geschlossenen Kammer zurückzuführen ist. Dieser Unterschied
macht es unmöglich,
eine stabile Zwischenposition der Ausrückmittel beizubehalten, die
automatisch in eine vollständige
Ausrückposition kippen.
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Die
derzeitige Tendenz besteht jedoch darin, Ausrückmittel zu verwenden, die
eine konkave oder stark konkave Kennlinie aufweisen, was die Übertragung
von höheren
Drehmomenten bei gleichzeitiger Begrenzung der Ausrückkraft
ermöglicht
und es ferner ermöglicht,
den Verschleißweg
des Mechanismus und die Lebensdauer der Kupplung zu verlängern.
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Die
Erfindung soll insbesondere eine einfache, wirksame und wirtschaftliche
Lösung
für dieses Problem
bieten.
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Sie
betrifft eine Kupplung der oben beschriebenen Art mit Einrückmitteln
mit einer konkaven Kennlinie, die beim Ausrücken durch ein Druckluftstellglied
gesteuert werden kann.
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Sie
schlägt
zu diesem Zweck eine Kupplung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit Einrückmitteln,
die eine Axialkupplungskraft auf eine drehfest mit einer Abtriebswelle
verbundene Reibscheibe ausüben
können,
und Ausrückmitteln,
die ein Druckluftstellglied umfassen, vor, das mit Druckgas gespeist
wird, um auf die Ausrückmittel
eine Ausrückkraft
auszuüben,
die mindestens gleich einer von diesen Einrückmitteln erzeugten Widerstandskraft
ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren Mittel umfasst,
die bei beim Ausrücken
eine zweite, der Ausrückkraft
entgegengesetzte Widerstandskraft erzeugen, die sich zu der von
den Einrückmitteln
erzeugten Widerstandskraft hinzufügt.
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Wenn
die Einrückmittel
eine konkave Kennlinie aufweisen, gleicht die gemäß der Erfindung
erzeugte zweite Widerstandskraft somit die Verringerung der von
den Einrückmitteln
erzeugten Last zumindest teilweise aus und gestattet es, zu dem
oben erwähnten
Fall einer wenig oder nicht konkaven Kurve zurückzukehren, die beim Ausrücken durch
einen Druckluftzylinder gesteuert werden kann.
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Die
zweite Widerstandskraft kann von mindestens einer Feder oder dergleichen
oder als Alternative durch Gaskompression in einer Kammer erzeugt
werden.
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Vorteilhafterweise
umfasst die erfindungsgemäße Kupplung
Mittel zur Steuerung dieser zweiten Widerstandskraft.
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Diese
Steuerung gestattet es beispielsweise, der Resultierenden der beiden
Widerstandskräfte
einen Wert zu verleihen, der auf einem zweiten Teil des Ausrückweges
im Wesentlichen konstant ist.
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Da
der oben erwähnte
Positionsstabilitätsfehler
auf die Verringerung der von den Einrückmitteln erzeugten Kraft zurückgeht,
die sich stärker
als die von dem Druckluftzylinder ausgeübte Kraft verringert, reicht
es in der Praxis für
die Korrektur dieses Fehlers aus, dass sich die Resultierende der
von den Einrückmitteln
erzeugten Kraft und der zweiten Widerstandskraft nicht rascher als
die von dem Druckluftzylinder ausgeübte Kraft verringert. Mit anderen Worten
ist es nicht erforderlich, dass die vorgenannte Resultierende im
Wesentlichen konstant oder mit dem Ausrückweg zunehmend ist, und diese
Resultierende kann abnehmend sein und einer wenig konkaven Kennlinie
entsprechen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Stellglied einen Rohrzylinder, einen in
diesem Rohrzylinder gleitend befestigten Kolben, der dort eine erste
Kammer begrenzt, eine Druckgaszuleitung, die in der ersten Kammer
mündet,
Mittel zur Verbindung des Kolbens oder des Rohrzylinders mit den
Ausrückmitteln,
Mittel zur Verbindung des Rohrzylinders bzw. des Kolbens mit einer
festen Stütze
und eine zweite Kammer, die durch den Kolben in dem Rohrzylinder
begrenzt wird, wobei die Mittel, die die zweite Widerstandskraft
erzeugen, in einer der beiden Kammern angeordnet sind.
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Vorzugsweise
ist das Stellglied axial auf die Ausrückmittel ausgerichtet und zwischen
diesen Mitteln und einer feststehenden Stütze befestigt.
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Natürlich ist
die Erfindung sowohl auf gedrückte
als auch gezogene Kupplungen anwendbar.
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Die
Erfindung wird bei Lektüre
der nachfolgend beispielhaft angeführten Beschreibung unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen besser verständlich,
und es gehen weitere Merkmale, Details und Vorteile der Erfindung
deutlicher daraus hervor;
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 schematisch einen erfindungsgemäßen Kupplungssteuerkreis;
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2 eine graphische Darstellung,
die die Änderung
der Ausrücklast
in Abhängigkeit
von dem Ausrückweg
bei einer erfindungsgemäßen Kupplung darstellt;
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3 und 4 teilweise schematische Axialschnittansichten
einer ersten Ausführungsform
der Erfindung im Falle einer gedrückten bzw. einer gezogenen
Kupplung;
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5 und 6 Ansichten entsprechend den 3 und 4 für
eine weitere Ausführungsform;
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7 und 8 ebenfalls Ansichten entsprechend den 3 und 4 für
noch eine weitere Ausführungsform
der Erfindung; und
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9 bis 14 schematische Ansichten von weiteren
Ausführungsformen
der Erfindung.
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In
dem Schema der 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 10 eine Druckgasquelle, insbesondere
von Luft, die mit Hilfe von Elektroventilen 14, 16 (einem
oder zwei Elektroventilen pro Kammer) einen doppelt wirkenden Druckluftzylinder 12 speist,
wobei die Elektroventile von einem Elektronikmodul 18 oder von
Datenverarbeitungsmitteln gesteuert werden. Der Zylinder 12 umfasst
einen Kolben 20, der mit einer Kolbenstange 22 verbunden
ist, die sich außerhalb
des Rohrzylinders des Zylinders 12 erstreckt, um die Ausrückmittel
einer Fahrzeugkupplung zu betätigen,
wobei der Kolben 20 im Inneren des Rohrzylinders des Zylinders 12 zwei
Kammern 24, 26 begrenzt, von denen die erste von
dem oder den Elektroventilen) 14 gespeist wird und eine
Rückstellfeder 28 enthält und von
denen die zweite 26 von dem oder den Elektroventilen) 16 gespeist
wird.
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Ein
Positionsgeber 30 ist dem Kolben 20 des Druckluftzylinders 12 zugeordnet
und überträgt an das
Modul 18 ein Kolbenpositionssignal 32, das mit einem
Sollsignal 34 am Eingang des Moduls 18 verglichen
wird.
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Wenn
die Einrückmittel
von einer ringförmigen
Membran gebildet werden, deren radial äußerer Teil durch eine Tellerfeder
gebildet wird, die eine Kupplungskraft auf eine Reibscheibe ausüben kann, und
deren radial innerer Teil von Radialfingern gebildet wird, die sich
zu der Drehachse erstrecken und mit einem Ausrücklager oder einem anderen
Betätigungselement
zusammenwirken, wird die Änderung der
von dieser Membran auf das Ausrücklager
oder das Betätigungselement
in Abhängigkeit
von dem Ausrückweg
c ausgeübten
Last durch die Kurve B in 2 dargestellt.
Die Kurve E stellt die Änderung
der Kraft dar, die an das Ausrücklager
oder das Betätigungselement
anzulegen ist, um ein Ausrücken
zu bewirken.
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Es
ist zu sehen, dass die Ausrückkraft
der Kurve E von einem Punkt A1 zunimmt, bis sie am Punkt A2 einen
Wert gleich der von der Membran entgegengestellten Widerstandskraft
erreicht, wonach die Ausrückkraft
der Kurve B bis zum Punkt D folgt, der dem Ende des Ausrückens entspricht.
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Wie
oben angeführt,
kann, wenn die Kurve B konkav ist, d.h. wenn der Unterschied zwischen
ihrem Maximalwert M und ihrem Minimalwert m relativ groß ist, aufgrund
der raschen Verringerung der von der Membran vom Punkt A2 aus entgegengestellten Widerstandskraft
kein Druckluftzylinder für
das Ausrücken
verwendet werden, da diese Kraft geringer als die von dem Zylinder
ausgeübte
Kraft wird und es nicht ermöglicht,
eine Position beizubehalten.
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Um
dieses Problem zu lösen,
sieht die Erfindung vor, der von der Membran erzeugten Widerstandskraft
eine weitere Widerstandskraft wie jene hinzuzufügen, die der Kurve F der 2 entspricht, die beispielsweise
eine annähernd
umgekehrte Form zu jener der Kurve B zwischen den Punkten A und
D aufweist, so dass die Resultierende dieser beiden Widerstandskräfte auf
dem Teil des Ausrückweges, der
zwischen A2 und D liegt, im Wesentlichen konstant ist, wie durch
die Kurve B' in
punktierter Linie dargestellt.
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Unter
diesen Bedingungen ist die Kraft, die an das Ausrücklager
oder das andere Betätigungselement
für das
Ausrücken
anzulegen ist, durch die Kurve (A1-A2-D') dargestellt und kann durch einen Druckluftzylinder
ausgeübt
werden.
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In
dem Schema von 1 wird
der Druck in der Kammer 26 des Druckluftzylinders in Abhängigkeit
von der Position des Kolbens 20, die von dem Geber 30 geliefert
wird, durch das oder die Elektroventile) 16 geändert, so
dass er der Kurve F der 2 im
Wesentlichen entspricht.
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In 3 wird eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen gedrückten Kupplung
schematisch dargestellt. Diese Kupplung umfasst ein Schwungrad 40,
das mit Hilfe eines biegsamen Bleches 42 auf einer (nicht
dargestellten) Antriebswelle, wie beispielsweise der Kurbelwelle
eines Verbrennungsmotors, befestigt ist, wobei dieses Schwungrad 40 die
Gegendruckplatte einer Kupplung bildet, deren Reibscheibe 44 durch
einen Torsionsdämpfer 46 mit
einer zylindrischen Hülse 48 verbunden
ist, die das Ausgangselement des Torsionsdämpfers 46 bildet und
drehfest mit einer Abtriebswelle 50, wie beispielsweise
der Eingangswelle eines Getriebes, verbunden ist.
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Die
Reibscheibe 44 trägt
Reibbeläge,
die durch Einrückmittel,
wie beispielsweise eine ringförmige
Membran 54, axial zwischen dem Schwungrad 40 und
einer Druckplatte 52 eingeklemmt sind, wobei der radial äußere Teil
der ringförmigen
Membran eine Tellerfeder 56 bildet, der die Druckplatte 52 zwecks Befestigung
der Reibscheibe axial zu dem Schwungrad 40 belastet, und
deren radial innerer Teil durch Radialfinger 58 gebildet
wird, die sich von der Tellerfeder 56 zu der Drehachse 60 der
Kupplung erstrecken. Die ringförmige
Membran 54 ist kippbar an Befestigungsmitteln 61 montiert,
die von einem Kupplungsdeckel 62 getragen werden, der mit
dem Schwungrad 40 fest verbunden ist und mit dem die Druckplatte 52 durch
elastisch verformbare Zungen 64 verbunden ist, die den
Drehantrieb der Druckplatte 52 durch den Deckel 62 sicherstellen
und eine Axialverschiebung der Druckplatte 52 ermöglichen
und gleichzeitig auf diese eine Rückstellkraft zu dem Deckel 62 ausüben.
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Die
freien Enden der Radialfinger 58 der ringförmigen Membran
liegen auf einem inneren zylindrischen Ring 66 eines Ausrücklagers 68 auf,
dessen äußerer zylindrischer
Ring 70 mit einer ringförmigen
Querwand 72 fest verbunden ist, die ein Ende des Rohrzylinders 74 eines
Druckluftzylinders 76 zur Steuerung des Ausrückens bildet.
Vorzugsweise ist das Ausrücklager 68 selbstzentrierend
und mit einem Radialspiel in seiner Aufnahme angebracht.
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Der
Zylinder 76 ist zur Kupplung koaxial und wird von einer
feststehenden Stütze 78 getragen.
In dem dargestellten Beispiel ist der Kolben 80 des Zylinders 76 feststehend
und umfasst einen röhrenförmigen Mittelteil 82,
durch den hindurch die Abtriebswelle 50 axial mit einem
Spiel verläuft
und der an einem Ende ein Zentrierlager 83 für ein entsprechendes
Ende der Nabe 48 trägt.
Der Rohrzylinder 74 ist in Bezug auf den Kolben 80 und
die feststehende Stütze 78 axial
gleitend befestigt. Der Kolben 80 begrenzt in dem Rohrzylinder
zwei Kammern 84 und 86, von denen jede durch einen
Stutzen 88, der den Rohrzylinder 74 durchquert,
mit Mitteln zur Druckgaszuleitung verbunden ist.
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Die
Nabe 48 des Torsionsdämpfers
wird an ihrem motorseitigen Ende durch ein Lager 89 am Schwungrad 40 zentriert
und ist mit diesem Lager translationsfest verbunden, wobei das Lager
selbst auf der dem Motor gegenüberliegenden
Seite an dem Schwungrad 40 anliegt. Es sei darauf hingewiesen, dass
der Torsionsdämpfer 46 einen
Vordämpfer 47 umfasst,
wobei ein ringförmiges
Element desselben durch Längsrillen
der zylindrischen Außenfläche dieser
Nabe drehfest mit der Nabe 48 verbunden ist, wobei dieser
Vordämpfer
Mittel zur drehfesten Verbindung einer ringförmigen Mittelabdeckung 51 des Hauptdämpfers und
der Nabe 48 bildet und die Schwingungen und Drehunregelmäßigkeiten
im Leerlauf absorbiert werden.
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Des
Weiteren sei darauf hingewiesen, dass die Nabe 48 mit den
Wälzlagern 83, 89,
das Stellglied 76, der das Schwungrad 40 umfassende
Kupplungsmechanismus, die Reibscheibe 44, die Druckplatte 52,
die Membran 56 und der Deckel 61 ein Modul bilden,
das vormontiert werden kann.
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In
der in 3 dargestellten
gekuppelten Position übt
die Membran 54 einen Axialschub auf die Druckplatte 52 aus,
um die Reibbeläge
der Scheibe 44 zwischen dem Schwungrad 40 und
der Druckplatte 52 für
die Übertragung
eines Drehmoments von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle 50 einzuklemmen.
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Für das Ausrücken wird
die Kammer 84 des Druckluftzylinders 76 mit Druckgas
gespeist, was eine Verschiebung des Rohrzylinders 74 und
des Ausrücklagers 68 zu
dem Schwungrad 40 bewirkt. Der radial innere Ring 66 des
Ausrücklagers 68 übt auf die
freien Enden der Radialfinger 58 der Membran 54 einen
Axialschub aus und kippt Letztere an ihren Mitteln 61 zur
Befestigung am Kupplungsdeckel 62, wodurch unter der Wirkung
der Rückstellzungen 64 die
Verschiebung der Druckplatte 52 zu dem Deckel 62 möglich wird.
Die Axialverschiebung der Druckplatte 52 führt zum
Lösen der
Reibbeläge
der Scheibe 44 und zur Unterbrechung der Übertragung eines
Drehmoments von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle 50.
Die Kraft, der der feststehende Kolben 80 des Zylinders
während
des Ausrückens
ausgesetzt ist, wird durch das Lager 83, die Nabe 48 und das
Lager 89 auf das Schwungrad 40 übertragen.
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Durch
Regulierung des Drucks in der zweiten Kammer 86 wird der
Wert der Widerstandskraft eingestellt, die der Verschiebung des
Ausrücklagers 68 zu
dem Schwungrad 40 und dem Kippen der Membran 54 entgegenwirkt,
und es wird des Weiteren die Änderung
dieser Widerstandskraft über
den gesamten Ausrückweg
geregelt, wie beispielsweise durch die Kurve F der 2 dargestellt. Mit Hilfe einer Steuerung
können
insbesondere die Änderungen dieser
Kraft in Abhängigkeit
von Variablen, wie zum Beispiel der Lufttemperatur, der Motortemperatur
und dem Verschleiß der
Reibbeläge,
reguliert werden.
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Nach
dem Ausrücken
ermöglicht
die Regulierung des Drucks in den Kammern 84 und 86 des Druckluftzylinders 76,
den Wiedereinkupplungsweg gemäß vorbestimmten
Steuergesetzen und auch in Abhängigkeit
von den Fahrbedingungen des Fahrzeugs und den vom Fahrer gegebenen
Befehlen zu regulieren.
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Bei
der in 4 dargestellten
Ausführungsvariante
ist derselbe Druckluftzylinder 76 wie in 3 wiederzufinden, wobei der wesentliche
Unterschied darin besteht, dass es sich hier um eine gezogene Kupplung
handelt, wobei die freien Enden der Radialfinger 58 der
Membran am Ausrücklager 68 befestigt
und zum Ausrücken
in die zu dem Schwungrad 40 entgegengesetzte Richtung verschoben
werden.
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Die
Rolle der Kammern 84 und 86 des Zylinders 76 ist
somit umgekehrt. Für
das Ausrücken
aus der in 4 dargestellten
gekuppelten Position wird Druckgas in die Kammer 86 geleitet,
um den Rohrzylinder 74 in Bezug auf den Kolben 80 in
die zu dem Schwungrad 40 entgegengesetzte Richtung zu verschieben.
Der Druck in der Kammer 84 wird derart geändert, dass
eine der Kurve F in 2 entsprechende
Widerstandskraft erzeugt wird, die sich zu der von der Membran 54 erzeugten
Widerstandskraft hinzufügt.
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Weiterhin
sei darauf hingewiesen, dass die Druckplatte 52 mit einem
automatischen Nachstellmechanismus 90 für den Verschleiß der von der Scheibe 44 getragenen
Reibbeläge
versehen ist, wobei dieser Mechanismus mit der Membran 54 zusammenwirkt,
wodurch es möglich
ist, die Anfangs- und Endkupplungspositionen unabhängig von
dem Verschleiß der
Reibbeläge
beizubehalten und somit die Steuerung unempfindlich für diesen
Verschleißgrad zu
machen.
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Die
von dem feststehenden Kolben 80 des Zylinders während des
Ausrückens
erfahrene Kraft wird durch das Lager 83, die Nabe 48 und
das Lager 89 an das Schwungrad 40 angelegt, wobei
letzteres Lager motorseitig am Schwungrad 40 anliegt.
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Was
den Rest betrifft, ist die Kupplung nach 4 mit der unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen identisch.
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Natürlich kann
während
des Ausrückens
je nach Wunsch der Widerstandsdruck in der Kammer 86 der
Kupplung nach 3 oder
in der Kammer 84 der Kupplung nach 4 gesteuert werden. Diese Kammern können auch
geschlossen werden, so dass der Druck in der Kammer 86 der
Kupplung nach 3 oder
in der Kammer 84 der Kupplung allein auf Grund der Verschiebung
des Rohrzylinders 74 bezüglich des Kolbens 80 nach 4 während des Ausrückens nach
und nach ansteigt.
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Bei
der Ausführungsvariante
der 5 und 6 wird die Widerstandskraft,
die sich zu der von der Membran erzeugten hinzufügt, von Druckfedern 92 erzeugt,
die in einer der Kammern 84, 86 des Druckluftzylinders 76 angeordnet
sind.
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Bei
der Kupplung nach 5 handelt
es sich um eine gedrückte
Kupplung, und die Druckfedern 92 befinden sich in der Kammer 86,
die auf der dem Schwungrad 40 gegenüberliegenden Seite angeordnet
ist. Zum Ausrücken
wird die andere Kammer 84 mit Druckgas versorgt, um den
Rohrzylinder 74 und das Ausrücklager 68 zu dem
Schwungrad 40 zu verschieben und die Membran 54 um ihre
Montageauflager am Deckel 62 zu kippen. Wie in 5 zu sehen, hat der Beginn
des Ausrückweges
keine Kompressionswirkung auf die Federn 92, da ein Axialspiel zwischen
dem Ende jeder Feder und der entsprechenden Querwand 94 des
Rohrylinders 74 vorgesehen ist, wobei diese Wand einen
Sitz für
die entsprechenden Enden der Federn bildet. Dieser Ausrückweg ohne
Auswirkung auf die Kompression der Feder entspricht dem Teil der
Kurve E der 2, der von
Null ausgeht und an Punkt A2 endet.
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Bei
der Kupplung nach 6 handelt
es sich um eine gezogene Kupplung, und die Druckfedern 92 befinden
sich in der Kammer 84, die auf der Seite des Schwungrades 40 angeordnet
ist. Die andere Kammer 86 wird zum Ausrücken mit Druckgas versorgt. Im
eingekuppelten Zustand, der in den Zeichnungen dargestellt ist,
besteht ein Axialspiel zwischen den Enden der Federn 92 und
dem Kolben 80, an dem diese Enden der Federn während des
Ausrückens anliegen.
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Bei
den Ausführungsformen
der 5 und 6 sind die Kammern 86, 84,
die jeweils die Federn 92 enthalten, nicht dicht verschlossen,
was im Gegensatz zu den Ausführungsformen
der 3 und 4 steht.
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Bei
den Ausführungsformen
der 7 und 8 wird die Widerstandskraft,
die sich zu jener hinzufügt, die
beim Ausrücken
von der Membran erzeugt wird, durch Zugfedern 96 erzeugt,
die sich parallel zur Drehachse 60 erstrecken und in jener
der Kammern 84, 86 des Druckluftzylinders 76 angeordnet
sind, die mit Druckgas gespeist wird.
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Die
Enden der Federn 96 sind auf die eine oder andere Art am
Kolben 80 und an einer Endwand des Zylinders 74 befestigt
und weisen ein Axialspiel auf, damit der Beginn des Ausrückweges
zu keiner Verlängerung
der Federn 96 führt.
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In
dem dargestellten Beispiel erstrecken sich die Enden der Federn 96 in
Löchern
der Kolben 80 und der jeweiligen Endwände 72, 94 des Zylinders 74 und
sind, wie bei 98 dargestellt, erweitert oder verformt,
um eine Verlängerung
der Federn 96 beim Ausrücken
zu bewirken.
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Bei
weiteren in den 9 bis 11 dargestellten Ausführungsformen
ist das Ausrücklager 68 axial durch
eine Gabel 102 herkömmlicher
Art verschiebbar, die schwenkbar um eine Querachse 104 an
der feststehenden Stütze 78 befestigt
ist, wobei diese Gabel 102 selbst bei der Verschiebung
durch einen Druckluftzylinder 106 desselben Typs wie der
soeben beschriebene Zylinder 76 angetrieben wird.
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Dieser
Zylinder 106 umfasst einen feststehenden Rohrzylinder 108 und
einen Kolben 110, der dicht im Rohrzylinder 108 beweglich
ist und durch ein geeignetes Gestänge 114 mit einem
Ende 112 der Gabel 102 verbunden ist.
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Ein
Positionsgeber 116 ist axial in dem Zylinder 106 befestigt,
um ein Signal zu erzeugen, das die Axialposition des Kolbens 110 in
dem Zylinder darstellt. In dem angeführten Beispiel ist dieser Positionsgeber
ein Induktionsgeber.
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In 9 entspricht die Ausführung jener
der 3 oder 4, und die beiden Kammern 118, 120 des Zylinders
umfassen (nicht dargestellte) Mittel zur Druckgaszuleitung und auch
zur Gasableitung.
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In 10 entspricht die Ausführung jener der 5 oder 6, und eine Kammer 120 des Zylinders
ist mit Gaszuleitungs- und Gasableitungsmitteln verbunden, während die
andere Kammer 118 des Zylinders Druckfedern 122 enthält.
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In 11 entspricht die Ausführung jener
der 7 oder 8, wobei die Kammer 118 des
Zylinders mit Gaszuleitungs- und Gasabführmitteln verbunden ist, während die
Kammer 120 Zugfedern 124 enthält. Die Funktionsweise dieser
Ausführungsformen
ist mit der bereits beschriebenen identisch.
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Bei
der Ausführungsvariante
der 12 entspricht die
dargestellte Vorrichtung jener der 4, wobei
es sich hier um eine gezogene Kupplung handelt, der Zylinder 76 ist
jedoch durch seinen Rohrzylinder 74 fest am Gehäuse 78 angebracht,
und es ist der Kolben 80, der das Ausrücklager 68 antreibt.
Die Nabe 48 des Torsionsdämpfers ist herkömmlicher
Art und von dem Zylinder 76 und dem Schwungrad 40 unabhängig. Das
Ende der Eingangswelle 50 des Getriebes ist durch ein Steuerwälzlager 126 in
dem Schwungrad 40 zentriert.
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Bei
dieser Ausführung
ist es das Gehäuse 78,
das die von dem Zylinder 76 übertragene Ausrückkraft
trägt.
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Bei
den Ausführungsvarianten
der 13 und 14 werden die Ausrückkräfte von
dem Deckel 62 des Kupplungsmechanismus aufgenommen, wobei dieser
Deckel durch Schrauben oder dergleichen auf herkömmliche Weise am dem Schwungrad 40 fest angebracht
ist. In 13 ist der Zylinder 76 ein
einfach wirkender Zylinder, dessen Kammer 86 mit Druckgas
gespeist wird und dessen Kammer 84 eine Tellerfeder 128 enthält, die
dem Kolben 80 des mit dem Ausrücklager 68 fest verbundenen
Zylinders eine Widerstandskraft entgegensetzt. Eine Radialwand 130 des
Rohrzylinders des Zylinders erstreckt sich in der Nähe des radial
inneren Umfanges des Deckels 62 und liegt durch ein Lager,
wie beispielsweise ein Wälzlager 132,
an diesem Deckel an. Beim Ausrücken
werden die auf an den Rohrzylinder des Zylinders 76 angelegten
Kräfte
von dem Deckel 62 aufgenommen.
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In 14 umfasst der Deckel 62 in
seinem radial inneren Teil einen axialen Ansatz 134, in
dem der Zylinder 76 angeordnet ist. Bei der Kupplung handelt
es sich um eine gedrückte
Kupplung, und das Ausrücklager 68 ist
mit dem Kolben 80 des Zylinders fest verbunden, dessen
Kammer 86 Mittel zur Druckgaszuleitung und -ableitung umfasst
und dessen Kammer 84 eine Tellerfeder 128 enthält, die
der Verschiebung des Kolbens 80 in die Ausrückrichtung entgegenwirkt.
Der Rohrzylinder 74 des Zylinders liegt durch ein Lager,
wie beispiels weise ein Wälzlager 132,
an dem Ende des axialen Ansatzes 134 des Deckels 62 auf
der dem Motor gegenüberliegenden Seite
an.
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Des
Weiteren kann vorgesehen werden, dass der Druckluftzylinder 76 über eine
herkömmliche
hydraulische Steuerung auf die Membran 54 einwirkt, wobei
die Steuerung einen Sender, der die Wegnachstellung sicher stellt,
und einen gegebenenfalls rechnergestützten Empfänger umfasst.
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Wenn
die Mittel, die die Widerstandskraft erzeugen, die sich zu der beim
Ausrücken
von der Membran erzeugten hinzufügt,
durch eine Kammer des Druckluftzylinders gebildet werden, die dicht
verschlossen ist und nicht mit Druckfluid gespeist wird, kann es
vorteilhaft sein, an einem Ende dieser Kammer eine Lüftungsöffnung vorzusehen,
die es ermöglicht,
sie am Ende des Kupplungsweges mit der Umgebungsluft zu verbinden,
um die möglichen
Leckagen zu kompensieren, die entstehen können, wenn das in dieser Kammer
enthaltene Gas während
des Ausrückweges
komprimiert wird.
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Ganz
allgemein ermöglicht
es die Erfindung, mit einem Druckluftzylinder das Ausrücken einer Kupplung
zu steuern, die eine ringförmige
Membran umfasst, deren Kennlinie konkav ist, so als würde die Kupplung
eine ringförmige
Membran mit nicht konkaver Kennlinie umfassen, wobei Vorteile genutzt
werden, die mit der Verwendung einer ringförmigen Membran mit konkaver
Kennlinie und eines einfach oder doppelt wirkenden Druckluftzylinders
verbunden sind.