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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung eines Lüftspiels einer Kupplung mit einer Reibeinrichtung, einem Kupplungsgehäuse, einer im Kupplungsgehäuse über ein Deckellager gelagerten Betätigungseinrichtung, einem Betätigungskraftübertragungselement zur Übertragung einer Betätigungskraft zwischen Betätigungseinrichtung und Reibeinrichtung, und einem Betätigungslager zwischen Betätigungskraftübertragungselement und Betätigungseinrichtung und insbesondere ein Verfahren zur Einstellung des Lüftspiels direktbetätigbarer Kupplungseinrichtungen, insbesondere von Doppelkupplungen, mit einem Gehäuse und einer im Gehäuse gelagerten Betätigungsvorrichtung zum Aufbringen einer Betätigungskraft frei von Übersetzungen auf ein an der Kupplungseinrichtung wirkendes Betätigungselement, insbesondere Drucktopf.
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Kupplungseinrichtungen, insbesondere reibschlüssige Kupplungseinrichtungen, wirken durch Wirkverbindung reibschlüssig miteinander zu koppelnder Elemente. Dazu ist es erforderlich, eine Anpresskraft über eine Betätigungsvorrichtung auf die einzelnen miteinander in Wirkverbindung bringbaren Elemente aufzubringen. Zur Erzeugung derartiger Anpresskräfte und zur Übertragung dieser auf die miteinander in Wirkverbindung bringbaren Elemente besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. Dabei werden insbesondere sogenannte direkt betätigbare Kupplungseinrichtungen, bei welchen die Betätigungsvorrichtung direkt auf die jeweiligen miteinander in Wirkverbindung bringbaren Elemente wirkt und nicht direkt betätigbare andere Kupplungseinrichtungen, bei welchen die Übertragung der entsprechenden Kräfte durch ein Übersetzungsverhältnis erfolgt, unterschieden.
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Direkt betätigte Kupplungseinrichtungen, insbesondere integriert in Doppelkupplungseinrichtungen sind beispielhaft aus der Druckschrift
DE 10 2004 047 095 A1 vorbekannt. Die Ausführung gemäß dieser Druckschrift ist dadurch charakterisiert, dass das zwei Kupplungseinrichtungen aufweisende Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung zwischen einer Antriebsmaschine und einem Getriebe angeordnet ist und jede einzelne Kupplungseinrichtung zumindest eine Kupplungsscheibe aufweist, der eine eigene anzutreibende Welle zugeordnet ist, wobei die einzelnen Kupplungseinrichtungen jeweils unabhängig voneinander über jeweils einen Betätigungsmechanismus ein- und ausrückbar sind. Die Schließkraft der einzelnen Kupplungseinrichtung wird dabei vom Betätigungsmechanismus direkt aufgebracht und somit im Verhältnis 1:1 auf die Kupplungseinrichtung übertragen. Dies gilt in Analogie auch für sogenannte direkt betätigte einfache Kupplungseinrichtungen. Bei diesen gehen bei einem Richtvorgang des Betätigungselementes die Geometrietoleranzen und die Toleranzen an den einzelnen die Kraft aufbringbaren Elemente direkt in die Lüftspielstoleranz mit ein und beeinflussen dabei das Lüftspiel direkt. Bei anderen Kupplungseinrichtungen, insbesondere mit Verschleißnachstellung, erfolgt der Toleranzausgleich der Lüftspielseinstellung über die Verschleißnachstellung. Bei konventionellen Kupplungseinrichtungen ohne Verschleißnachstellung erfolgt der Einstellvorgang über ein Richten der an den Betätigungselementen vorgesehenen Zungen, wobei das Übersetzungsverhältnis größer 1 ist und sich somit die Geometrietoleranzen und Einstellgenauigkeiten nur um einen durch das Übersetzungsverhältnis erteilten Anteil auf den Lüftspiel auswirken können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung des Lüftspiels der Eingangs genannten Art, und insbesondere bei solchen, bei denen die Betätigungskraft frei von einer Über- oder Untersetzung auf die jeweiligen reibschlüssig miteinander zu verbindenden Elemente aufgebracht wird, derart weiterzuentwickeln, dass da Lüftspiel möglichst genau eingestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Einstellung eines Lüftspiels einer Kupplung mit einer Reibeinrichtung, einem Kupplungsgehäuse, einer im Kupplungsgehäuse über ein Deckellager gelagerten Betätigungseinrichtung, einem Betätigungskraftübertragungselement zur Übertragung einer Betätigungskraft zwischen Betätigungseinrichtung und Reibeinrichtung, und einem Betätigungslager zwischen Betätigungskraftübertragungselement und Betätigungseinrichtung, mit folgenden Schritten:
mit einer Meßeinrichtung wird ein Höhenmaß der Betätigungseinrichtung gemessen, durch Messung eines Abstandes zwischen Deckellager und Betätigungslager;
in einer Prüfeinrichtung wird ein Luftweg über Ermittlung eines Tastpunktes der Kupplung durch Aufbringen einer entsprechenden Betätigungskraft auf das Betätigungskraftübertragungselement gemessen;
aus einer Abweichung des gemessenen Luftweges zu einem zugehörigen Sollwert und einer Abweichung des gemessenen Höhenmaßes zu einem zugehörigen Sollwert wird ein Richtwert bestimmt, der ein Maß für eine notwendige Umformung des Betätigungskraftübertragungselementes ist,
ein Richtprozeß wird in der Prüfeinrichtung durch Umformung des Betätigungskraftübertragungselementes durch Aufbringen einer entsprechenden Richtkraft auf das Betätigungskraftübertragungselement durchgeführt.
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Alternativ zur Bestimmung des Lüftweges über Ermittlung eines Tastpunktes der Kupplung könnte bei dem vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahren auch ein Abhub, also die Summe aus Luftweg und Belagfederung, gemessen werden. Dies könnte dadurch durchgeführt werden, dass die Kupplungsscheibe bzw. die Reiblamelle(n) gespannt werden, danach würde dann das die Betätigungseinrichtung der Kupplung im Prüfstand ersetzende Druckstück zurückgefahren in die Einbaulage, wobei der Weg der Anpressplatte von deren Lage bei gespanntem Zustand bis zu deren Endlage bei zurückgefahrenem Druckstück gemessen wird. Mit diesem Weg wird dann eine Abweichung von einem Sollweg berechnet, wobei diese Abweichung im Weg der Anpressplatte zusammen mit der Abweichung des Höhenmaßes des Einrücksystems der Richtwert ergibt. Ansonsten sind die übrigen Verfahrensschritte identisch.
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Vorzugsweise wird zur Ermittlung des Lüftweges die Kupplung in der Prüfeinrichtung abgestützt und mit der Betätigungskraft beaufschlagt, wobei in der Prüfeinrichtung durch mittelbares oder unmittelbares Aufbringen der Richtkraft auf das Betätigungskraftübertragungselement das Luftspiel der Kupplung eingestellt werden kann. Weiterhin vorzugsweise werden Betätigungskraft und Richtkraft auf die Kupplung ohne Zwischenlage des Betätigungslagers (unmittelbar) oder unter Zwischenlage des Betätigungslagers (mittelbar) aufgebracht.
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Weiterhin können sowohl der Meßvorgang zur Ermittlung des Lüftweges als auch der Richtvorgang über eine einzige Aufspannung der Kupplung in der Prüfvorrichtung durchgeführt werden. Weiterhin kann über eine erneute Messung des Lüftweges in der Prüfeinrichtung eine Kontrolle des Ergebnisses des Richtprozesses durchgeführt werden.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Doppelkupplungsaggregat mit zwei Einzelkupplungen in der Prüfeinrichtung aufgespannt und abgestützt, wobei das Luftspiel der beiden Einzelkupplungen jeweils durch Betätigen der Einzelkupplungen über Aufbringen der Betätigungskraft auf die Betätigungskraftübertragungselemente der Einzelkupplungen vermessen werden kann, und wobei nach Berechnung des Richtwertes der Richtprozeß in dieser Aufspannung des Doppelkupplungsaggregats durch Aufbringen der Richtkraft durch erneute Betätigung der Einzelkupplungen mit einer Kraft zur Erreichung des gewünschten Umformgrades des Betätigungskraftübertragungselementes durchgeführt werden kann.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine direktbetätigte Kupplung mit einem Drucktopf als Betätigungskraftübertragungselement mit einem Kraftübertragungsverhältnis von 1 in der Prüfeinrichtung aufgespannt und vermessen, wobei durch Umformung des Drucktopfes entsprechend dem Richtwert im Richtprozeß in der Prüfeinrichtung durch Aufbringen der entsprechenden Richtkraft der Drucktopf verformt werden kann.
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Die Reibeinrichtung kann zumindest eine Kupplungsscheibe bzw. Reiblamelle, eine Anpressplatte bzw. Anpressfläche und eine Gegenanpressplatte bzw. Gegenanpressfläche umfassen, wobei die Kupplung über die Gegenanpressplatte oder über das Kupplungsgehäuse oder über das Deckellager in der Prüfeinrichtung abgestützt werden kann.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel umfasst ein Verfahren zur Einstellung des Lüftspiels direkt betätigbarer Kupplungseinrichtungen mit einem Gehäuse und einer im Gehäuse gelagerten Betätigungsvorrichtung zum Aufbringen einer Betätigungskraft frei von Übersetzungen auf ein an der Kupplungseinrichtung wirkendes Betätigungselement, insbesondere Drucktopf, und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgebbares Soll-Lüftspiel durch Kalibrierung des Betätigungselementes auf ein dieses charakterisierendes Richtmaß als Funktion zumindest einer, ein Ist-Lüftspiel wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe und zumindest einer die Geometrie der Betätigungsvorrichtung wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe eingestellt wird, wobei zur Kalibrierung das Betätigungselement plastisch verformt wird.
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Diese Lösung erlaubt eine genaue Einstellung des Lüftspiels, wobei die plastische Verformung des Betätigungselementes weitestgehend frei vom Einfluss geometrischer Toleranzen ist. Das Verfahren kann dabei zum einen auf der Basis der Geometrievermessung der Kupplungseinrichtung in Kombination mit der Geometrievermessung der Betätigungsvorrichtung und zum anderen durch die aktive Bestimmung des Lüftspiels als Funktion der Kraft über den Einrückweg in Kombination mit der Geometrievermessung der Betätigungsvorrichtung erfolgen.
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Im erst genannten Fall wird die Kupplungseinrichtung über eine Halteplatte oder die Lageranordnung aufgenommen und die zumindest eine, das Ist-Lüftspiel wenigstens mittelbar charakterisierende Größe wird von zumindest einem Ist-Wert, einer die Geometrie der Kupplungseinrichtung im entlasteten Zustand wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe gebildet. Diese Größe beinhaltet ein, den von der Kupplungseinrichtung umschlossenen Bauraum beschreibendes, auf die Lagerung und/oder das Gehäuse bezogene relevantes Höhenmaß. In einer ersten Variante beschreibt das Höhenmaß dabei den axialen Abstand des an der Kupplungseinrichtung wirkenden Bereichs des Betätigungselementes von einer kupplungsseitigen Gehäusewandung. Die geometrische Vermessung der Kupplungseinrichtung erfolgt somit nicht gegenüber der Lageranordnung zur Anbindung der Betätigungsvorrichtung sondern gegenüber einer anderen Referenzebene als die zur geometrischen Vermessung der Betätigungsvorrichtung, weshalb hier Toleranzen innerhalb der Kupplungseinrichtung zu berücksichtigen sind. Demgegenüber bietet die Bestimmung eines Höhenmaßes gemäß einer zweiten Variante, welches den axialen Abstand des an der Kupplungseinrichtung wirkenden Bereichs des Betätigungselementes von einer betätigungsvorrichtungsseitigen Gehäusewandung, insbesondere der Lageranordnung beinhaltet, den Vorteil der gleichen Referenzebene, wodurch Toleranzen unberücksichtigt bleiben können.
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Gemäß einer zweiten Ausführung des bevorzugten Verfahrens erfolgt die Ermittlung des Ist-Lüftspiel durch eine Kraft-Wegmessung, insbesondere Erfassung des Einrückweges über die Kraft, wobei der Tastpunkt, d. h. der Betriebpunkt des Greifens der Kupplungseinrichtung bestimmt wird.
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Für beide Ausführungen wird als die, die Geometrie der Betätigungsvorrichtung wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe ein geometrisch relevantes Höhenmaß der Betätigungsvorrichtung angesehen, welches den axialen Abstand zwischen der Anbindung der Betätigungsvorrichtung am Gehäuse und dem Wirkbereich der Betätigungsvorrichtung am Betätigungselement beinhaltet.
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Die plastische Verformung des Betätigungselementes kann verschiedenartig erfolgen, insbesondere durch Pressen, Prägen etc. Bei dieser wird die Form des Betätigungselementes angepasst, um das geforderte Soll-Luftspiel einstellen zu können.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
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1a zeigt einen Axialschnittes einer direkt betätigten Doppelkupplung und getrennt hiervon eine hydraulische Betätigungseinheit „CSC” (= concentric slave cylinder) zur Betätigung der Drucktöpfe der Doppelkupplung, wobei Kupplung und „CSC” voneinander getrennt dargestellt sind, um zu verdeutlichen, dass die Kupplung in der Prüfeinrichtung und das CSC in einer Meßeinrichtung vermessen werden,
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1b zeigt schematisch einen Axialschnitt einer direkt betätigten Doppelkupplung, gepaart mit einem CSC, sowie die relevanten geometrischen Maße, bei Auflage auf der Gegenanpreßplatte der antriebsseitigen Einzelkupplung, sowie das Kraft-Weg-Diagramm zur Bestimmung des Tastpunktes zur Ermittlung des Luftspiels,
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2 verdeutlicht anhand eines Axialschnittes einer Doppelkupplung die relevanten geometrischen Maße für ein Einstellverfahren gemäß der ersten Ausführung,
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3 verdeutlicht anhand eines Signalflußbildes den Ablauf eines Einstellverfahrens gemäß der ersten Ausführung,
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4 verdeutlicht anhand eines Axialschnittes einer Doppelkupplung die relevanten geometrischen Maße für ein Einstellverfahren gemäß der zweiten Ausführung;
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5 verdeutlicht ein Diagramm zur Kraft-/Wegmessung;
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6 verdeutlicht anhand eines Signalflußbildes den Ablauf eines Einstellverfahrens gemäß der zweiten Ausführung
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1a zeigt einen Axialschnittes einer direkt betätigten Doppelkupplung und getrennt hiervon eine hydraulische Betätigungseinheit CSC zur Betätigung der Drucktöpfe der Doppelkupplung, wobei Kupplung und CSC voneinander getrennt dargestellt sind, um zu verdeutlichen, dass die Kupplung in der Prüfeinrichtung und das CSC in einer Meßeinrichtung vermessen werden
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Die in 1a dargestellte Doppelkupplung weist eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung auf. Die erste Kupplung weist eine erste Anpressplatte auf, die zu einer ersten Gegenplatte axial bewegbar ist, um eine zwischen der ersten Anpressplatte und der ersten Gegenplatte angeordnete Kupplungsscheibe zu kuppeln. Die erste Kupplungsscheibe weist Reibbeläge auf, über die der Reibschluss zwischen der ersten Gegenplatte und der Kupplungsscheibe sowie zwischen der ersten Anpressplatte und der Kupplungsscheibe hergestellt werden kann. Die erste Kupplungsscheibe kann über eine Verzahnung mit einer nicht dargestellten ersten Ausgangswelle drehfest, aber axial verschiebbar verbunden sein. Entsprechend weist die zweite Kupplung eine zweite Anpressplatte auf, die zu einer zweiten Gegenplatte axial verschiebbar ist, um eine zwischen der zweiten Anpressplatte und der zweiten Gegenplatte angeordnete zweite Kupplungsscheibe über deren Reibbeläge reibschlüssig zu kuppeln. Auch die zweite Kupplungsscheibe kann über eine Verzahnung mit einer nicht dargestellten zweiten Ausgangswelle drehfest, aber axial verschiebbar verbunden sein.
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Um die erste Kupplung und die zweite Kupplung zu betätigen, ist eine Betätigungseinrichtung vorgesehen, die einen ersten ringförmigen Druckzylinder zum Ausrücken eines ersten Kolbens aufweist, mit dessen Hilfe ein erster Betätigungstopf rein axial bewegt werden kann, um die erste Anpressplatte auf die erste Gegenplatte zu zu bewegen. Entsprechend weist die Betätigungseinrichtung ein koaxial innerhalb des ersten Druckzylinders angeordneten zweiten Druckzylinder zum Ausrücken eines zweiten Kolben auf, mit dessen Hilfe ein zweiter Betätigungstopf rein axial bewegt werden kann, um die zweite Anpressplatte auf die zweite Gegenplatte zu zu bewegen.
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Mit der ersten Gegenplatte und der zweiten Gegenplatte ist ein Kupplungsdeckel verbunden, der mit seiner radial nach innen weisenden Anlagefläche an einem Deckellager anliegt. Durch die Anlagefläche wird eine Lageröffnung definiert, die das Deckellager aufnimmt. Das Deckellager und der Kupplungsdeckel weisen in ihrem Kontaktbereich eine ebene Fläche auf, so dass das Deckellager in den Kupplungsdeckel von außen axial eingeschoben und wieder herausgezogen werden kann. Die axiale Fixierung des Deckellagers mit dem Kupplungsdeckel erfolgt mit Hilfe eines als Sicherungsring ausgestaltetes Arretierelement, In 1a ist weiterhin die Prüfeinrichtung über die Auflage angeordnet, welche die Gegenanpreßplatte der antriebsseitigen Kupplung abstützt.
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1b zeigt schematisch einen Axialschnitt einer direkt betätigten Doppelkupplung, gepaart mit einem CSC (in der Figur auch als ERS für Einrücksystem abgekürzt), sowie die relevanten geometrischen Maße, bei Auflage auf der Gegenanpreßplatte der antriebsseitigen Einzelkupplung, sowie das Kraft-Weg-Diagramm zur Bestimmung des Tastpunktes zur Ermittlung des Luftspiels
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Nachfolgend wird ein Einstellverfahren zum Einstellen von Luftwegen bei direkt betätigten Kupplungen und/oder Doppelkupplungen mit deckelfestem Einrücksystem beschrieben. Ziel ist es ein möglichst genaues Luftwegs-Einstellverfahren für direkt betätigte Kupplungen und/oder Doppelkupplungen mit Deckellager zu entwickeln. Die Problemstellung bei diesem Ausführungsbeispiel ist hier das Übersetzungsverhältnis von i = 1 bei direkt betätigten Kupplungen und/oder Doppelkupplungen, da somit Geometrietoleranzen und Toleranzen bei einem Richtvorgang an den Drucktöpfen direkt 1:1 in die Lüftwegstoleranz eingehen.
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Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Definition eines Luftweg-Einstellvorgangs für direkt betätigte Kupplungen und/oder Doppelkupplungen mit deckelfestem Einrücksystem umfasst folgende Vorgehensweise beim Einstellvorgang:
- • Messung der Abstände von Deckellager zu den Einrücklagern und rechnerische Ermittlung der Abweichung von der Soll-Höhe;
- • Einlegen der Doppelkupplung in die Prüfeinrichtung (die Kupplung kann dabei über eine der Gegenplatten oder den Deckel aufgenommen bzw. abgestützt werden);
- • Messen des Luftweges und des Einrückweges (bei definierter Einrückkraft) beider Teilkupplungen und rechnerische Ermittlung der Abweichung zum Soll Luftweg;
- • Berechnung des Richtparameters aus den Abweichungen der Abstandsmessung und der Lüftwegsmessung;
- • Anhand zuvor ermittelter Parameter für das elastisch/plastische Verhalten der Drucktöpfe kann aus dem Einrückweg und dem ermittelten Parameter für den jeweiligen Richtwert der benötigte Verfahrweg ermittelt werden der notwendig ist um den Drucktopf um das gewünschte Maß plastisch zu Verformen; Alternativ könnte man auch Kraftparameter ermitteln und damit den Einstellvorgang steuern.
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Bei dem vorstehend beschriebenen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiel sind folgende Merkmale besonders hervorzuheben:
- • Aufnahme der Kupplung/Doppelkupplung über die Gegenplatten oder den Deckel bei der Lüftwegsmessung und dem Richtvorgang.
- • Vermessung des Geometrisch relevanten Höhenmaßes von Deckellager zum Einrücklager.
- • Richtvorgang des Drucktopfes durch plastische Verformung
- • Lüftwegsmessung und Richtvorgang können in derselben Prüfeinrichtung durchgeführt werden
- • Durch den Richtvorgang wird die jeweilige Kupplung auf das zugehörige Betätigungssystem, das insbesondere als ein hydraulisches Betätigungssystem mit zentralen Ausrückzylindern, im Regelfall bezeichnet als „CSC” (= concentric slave cylinder) ausgebildet ist, eingestellt sowie die internen Doppelkupplungstoleranzen minimiert.
- • Nach dem Richtvorgang sind Doppelkupplung und Betätigungssystem (bevorzugt ausgebildet als CSC) zueinander gepaart.
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Das vorstehende Ausführungsbeispiel zeigt ein Luftweg-Einstellvorgangs für direkt betätigte Kupplungen und/oder Doppelkupplungen mit Deckellager. Der Einstellvorgang sieht vor, dass die Kupplung oder Doppelkupplung am Deckel oder einer der Gegenplatten aufgenommen wird und zunächst an einer Prüfvorrichtung durch eine Kraft-Wegmessung der Luftweg bestimmt wird. Für eine hohe Genauigkeit der Lüftwegseinstellung wird das Geometrisch relevante Höhenmaß des über ein Deckellager angebundenen Einrücksystems vermessen. Durch Verrechnung der beiden gemessenen Größen Luftweg + Geometrie des Einrücksystems wird die Richtgröße für den Drucktopf ermittelt, dieser wird durch einen Richtvorgang unter der Presse auf das entsprechende Maß kalibriert.
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Die 2 verdeutlicht anhand eines Ausschnittes aus einem Axialschnitt eines Kupplungsaggregates 1 beispielhaft in Form einer Doppelkupplung 2 mit zwei Kupplungseinrichtungen K1, K2 die für das erfindungsgemäße Verfahren zur Einstellung eines Luftspiels LK1, LK2 der einzelnen Kupplungseinrichtungen K1, K2 gemäß einer ersten Ausführung relevanten geometrischen Größen.
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Die erste Ausführung des Verfahrens ist dabei durch die Berücksichtigung der für die Funktionsweise der einzelnen Kupplungseinrichtung K1, K2 relevanten geometrischen Größen bestimmt. Um diese beschreiben zu können, wird vorangestellt der Aufbau des Kupplungsaggregates 1 erläutert.
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Das Kupplungsaggregat 1 in Form einer Doppelkupplung 2 umfasst zwei Kupplungseinrichtungen K1 und K2, wobei es sich bei diesen um Kupplungseinrichtungen handelt, bei welchen die jeweilige Betätigungskraft ohne Übersetzung an der einzelnen Kupplungseinrichtung K1, K2 aufgebracht wird. Derartige Kupplungsaggregate 1 dienen dabei der Verbindung einer antreibenden Welle, wie insbesondere einer hier nur angedeuteten Kurbelwelle 3 einer Brennkraftmaschine mit zwei antreibbaren Wellen, insbesondere zwei Getriebeeingangswellen, die hier nicht dargestellt sind, und der wahlweisen Trennung von diesen. Dabei ist das Kupplungsaggregat 1 über eine Antriebsplatte 4 bevorzugt eine Flexplate oder Driveplate mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Die von der Kurbelwelle 3 her in die Antriebsplatte 4 eingeleiteten Torsionsschwingungen werden auf das Kupplungsaggregat 1 beziehungsweise je nach Betätigung der einzelnen Kupplungseinrichtungen K1 und K2 auf die jeweiligen Getriebeeingangswellen überfragen. Dabei kann die Kopplung zwischen der Antriebsplatte 4 und der Kurbelwelle 3 direkt, wie in der 1 dargestellt, erfolgen oder es besteht ferner die Möglichkeit, hier weitere Übertragungselemente, beispielsweise in Form von elastischen Kupplungen, insbesondere Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen, zwischenzuordnen.
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Die Antriebsplatte 4 ist im Bereich ihres Innenumfanges mit der Kurbelwelle 3 fest verbunden. Die Antriebsplatte 4 ist dazu beispielhaft als Blechformbauteil ausgeführt, welches als Bestandteil eines drehbaren Gehäuses 5 für das Kupplungsaggregat 1 dient.
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Die Kupplungseinrichtungen K1, K2 sind als reibschlüssige Kupplungseinrichtungen ausgebildet, umfassend zumindest eine reibflächentragende und/oder reibflächenbildende Kupplungsscheibe, hier beispielhaft für jede der Kupplungseinrichtungen K1 und K2 mit 6 und 7 bezeichnet, wobei die Reibflächen der Kupplungsscheibe 6 jeweils mit 8.1 und 8.2 bezeichnet sind und beidseitig an den in axialer Richtung ausgerichteten Stirnseiten eines Trägers 10 angeordnet sind, ferner in Analogie die Reibflächen der Kupplungsscheibe 7 mit 9.1 und 9.2 bezeichnet sind, welche an den in axialer Richtung voneinander weg weisenden Stirnseiten des Trägers 11 der Kupplungsscheibe 7 in Form von Reibbelägen angeordnet sind. Denkbar ist auch die Ausbildung der Reibflächen 8.1, 8.2 beziehungsweise 9.1 und 9.2 direkt an den jeweiligen Trägern 10 und 11 der Kupplungsscheiben 6, 7.
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Dabei ist jeweils eine der Kupplungsscheiben 6 und 7 von einer der hier nicht dargestellten Getriebewellen aufgenommen. Die Kupplungsscheibe 7 ist beispielsweise auf einer radial inneren Welle und die Kupplungsscheibe 6 auf der äußeren, vorzugsweise als Hohlwelle und koaxial zur inneren Welle verlaufenden Welle aufgenommen. Die Kupplungsscheiben 6 und 7 sind hier über Vorrichtungen D1, D2 zur Dämpfung von Schwingungen mit den Getriebeeingangswellen gekoppelt.
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Die Antriebsplatte 4, insbesondere das Gehäuse 5, trägt eine Gegendruckplatte 13 für die Kupplungsscheibe 7 der zweiten Kupplungseinrichtung K2, ferner ist an dieser wiederum und damit wenigstens mittelbar an der Antriebsplatte 4 die Gegendruckplatte 12 für die Kupplungsscheibe 6 der ersten Kupplungseinrichtung K1 befestigt. Beide Gegendruckplatten 12 und 13 sind somit über radial äußere Bereiche über Befestigungsmittel, welche beispielhaft von kraftschlüssigen Befestigungsmittel in Form von Schrauben gebildet werden, fest miteinander verbunden. Die Gegendruckplatten 12, 13 können am Gehäuse 5 befestigt oder aber als Bestandteile dessen ausgebildet sein.
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Ferner besitzt jede der einzelnen Kupplungseinrichtungen K1, K2 eine Anpressplatte 14 beziehungsweise 15, welche in bekannter Weise über Blattfederelemente entweder unmittelbar oder mittelbar drehfest mit den Gegendruckplatten 12, 13 verbunden werden können Bei Ausführungen in Form von Doppelkupplungen 2 ist die Anpressplatte 15 der zweiten Kupplungseinrichtung K2 in axialer Richtung zwischen den beiden Gegendruckplatten 13 und 12 angeordnet. Beide Gegendruckplatten 12, 13 sind ferner mit einem weiteren Bestandteil in Form eines, eine Wandung bildenden Deckels 16 zur Ausbildung des Gehäuses 5 für die Kupplungseinrichtungen K1, K2 verbunden. Das Kupplungsgehäuse 5 dient der Zentrierung einer Betätigungsvorrichtung 17 in Form eines Einrücksystems, über welche die einzelnen Kupplungseinrichtungen K1 und K2 wahlweise betätigbar sind. Die Betätigungsvorrichtung 17 ist mittels einer Lageranordnung 18, welche auch als Deckellager bezeichnet wird, gegenüber den beiden Kupplungseinrichtungen K1, K2 zentriert beziehungsweise abgestützt. Die Betätigung der einzelnen Kupplungseinrichtungen K1, K2 beziehungsweise die Verlagerung der jeweiligen Anpressplatte 14, 15 erfolgt über Betätigungselemente 19, 20 in Form von Drucktöpfen, welche als ringförmige Blechformteile mit einem axialen Beaufschlagungsbereich 21 und/oder axial ausgerichteten in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Zungen 22 ausgebildet sind, die an der jeweiligen Anpressplatte 14, 15 wirksam werden. Dabei erstrecken sich die am Drucktopf 20 für die zweite Kupplungseinrichtung K2 vorgesehenen Zungen 22 in axialer Richtung durch Öffnungen der Gegendruckplatte 12 der ersten Kupplungseinrichtung K1 hindurch, um mit der Anpressplatte 14 der ersten Kupplungseinrichtung in Wirkverbindung gebracht zu werden. Diese Öffnungen können in Form von Schlitzen oder mit anderer Form ausgeführt sein. Ferner sind die Betätigungselemente 18 und 19 durch radiale Bereiche charakterisiert, welche unmittelbar von der Betätigungsvorrichtung 17 beaufschlagbar sind. Bei diesen Bereichen handelt es sich um Bereiche am Innenumfang 23 beziehungsweise 24 der einzelnen Drucktöpfe. Dabei weisen diese Bereiche am Innenumfang 23, 24 eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilten Öffnungen auf, die eine Luftzirkulation zur Kühlung ermöglichen.
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Bei der dargestellten Ausführung sind beide Kupplungseinrichtungen K1, K2 derart ausgestaltet, dass diese über die Betätigungselemente 19, 20 zwangsweise geschlossen werden. Die für das Schließen erforderlichen Axialkräfte werden dabei direkt über die Betätigungsvorrichtung 17 aufgebracht. Dazu umfasst die Betätigungsvorrichtung 17 im dargestellten Fall zumindest zwei einzelne Einrückeinrichtungen 25 und 26, die im dargestellten Ausführungsbeispiel koaxial angeordnet und zumindest teilweise in axialer Richtung ineinander geschachtelt sein können. Diese umfassen ein axial verlagerbares Einrücklager 27 beziehungsweise 28. Die Einrücklager 27, 28 besitzen einen verdrehbaren Ring, der auf die einzelnen Betätigungselemente 19, 20 in Form der Drucktöpfe axial einwirken kann, um die für das zu übertragende Drehmoment erforderlichen Anpresskräfte auf die Anpressplatten 14 und 15 zu übertragen. Bezüglich des Aufbaus der Betätigungsvorrichtung 17 besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. Diese kann, wie im dargestellten Fall, zwei ineinander geschachtelte Kolben-Zylindereinheiten aufweisen, die vorzugsweise hydraulisch und/oder auch pneumatisch beaufschlagbar sein können. Diese sind beispielhaft in einem gemeinsamen Gehäuse beziehungsweise Trägerteil 29 integriert. Andere Ausführungen sind denkbar. Entscheidend ist, dass die Betätigungsvorrichtung 17 über eine Lageranordnung 18 im Gehäuse 5 gelagert und an dieses angebunden ist und somit die Wirkbereiche der einzelnen Einrückeinrichtungen 25, 26 auf die Einrücklager 27, 28 wirken. Die Wirkbereiche der Einrücklager 27, 28 auf die Betätigungselemente 19, 20 sind jeweils mit W1, W2 bezeichnet.
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Die 2 verdeutlicht ferner für die erste Ausführung des vorliegenden Verfahrens erforderlichen Kupplungskenngrößen zur exakten Einstellung eines Luftweges beziehungsweise Luftspiels LK1, LK2 Beispiel der ersten Kupplungseinrichtung K1. Das einzelne Luftspiel LK1, LK2 beschreibt im geöffneten Zustand der Kupplungseinrichtung K1, K2 die Summe der Abstände einer jeweiligen Reibfläche 8.1, 8.2 beziehungsweise 9.1, 9.2 von der jeweils mit dieser zusammenwirkenden Anpressfläche der Anpressplatte 14, 15 sowie der Gegendruckplatte 12, 13.
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Dargestellt sind die geometrisch relevanten Größen für die erste Kupplungseinrichtung K1 in Form von geometrisch relevanten Höhenmaßen H1, H3 und/oder H2 aus denen sich ein Richtwert A1 für das Betätigungselement 19, insbesondere den Drucktopf ableiten lässt. Der Richtwert A1 beschreibt ein Einstellmaß für den Drucktopf und ist durch die axiale Erstreckung des Drucktopfes in Einbaulage zwischen Anpressplatte 14 und Betätigungseinrichtung 25, insbesondere dem Einwirkbereich charakterisiert.
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Die Höhenmaße H1 und H2 beschreiben die geometrisch relevanten Größen der Kupplungseinrichtung K1 und werden gegenüber der Anbindungsumgebung dieser, insbesondere dem Gehäuse 5 und der Lageranordnung 18 bestimmt. Dabei umgrenzt die unterbrochene Line den durch das Höhenmaß H1 bestimmten Bereich der Kupplungseinrichtung K1 mit der kupplungsseitigen Gehäusewandung, insbesondere den Raum zwischen Gehäusewandung und Wirkbereich des Betätigungselementes 19 an der Anpressplatte 14.
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Das Höhenmaß H2 der Kupplungseinrichtung K1 bestimmt das den umschlossenen Raum zwischen Gehäuse 5 und Betätigungselement 19 charakterisierende Abmaß. Dieses kann durch den Abstand zwischen dem Wirkbereich des Betätigungselementes 19 an der Anpressplatte 14 und der Anbindung der Betätigungsvorrichtung 17 am Gehäuse 5, insbesondere dem Deckellager 18 beschrieben werden.
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Die strichpunktierte Linie verdeutlicht den durch das Höhenmaß H3 vom Einrücksystem, insbesondere der Betätigungsvorrichtung 17 definierten Raum. Das Höhenmaß H3 kann als axiales Abstandsmaß der Betätigungseinrichtung 25 zum Betätigungselement 19 angesehen werden und entspricht einem axialen Abstand zwischen einem am Betätigungselement 19, insbesondere Drucktopf zur Beaufschlagung der Anpressplatte 14 vorgesehenen Wirkbereich W1 und der Anbindung am Kupplungsgehäuse 5, insbesondere der Lageranordnung 18.
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Aus den genannten geometrisch relevanten Größen und den die Kupplungseinrichtung K1 selbst charakterisierenden Größen, insbesondere Abmessungen kann das Richtmaß A1 für das Betätigungselement 19, insbesondere den Drucktopf berechnet werden, welches dann durch plastische Verformung eingestellt wird. Das Richtmaß A1 beschreibt die Ausbildung, insbesondere den axialen Abstand zwischen dem wirksamen Bereich des Betätigungselementes 19 an der Kupplungseinrichtung bei Betätigung und der Einwirkung der Betätigungsvorrichtung 17 auf das Betätigungselement 19.
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Alle Ausführungen für die Kupplungseinrichtung K1 gelten in Analogie auch für die Kupplungseinrichtung K2.
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Die 3 verdeutlicht dazu anhand eines Signalflußbildes die einzelnen Verfahrensschritte. Dazu wird in einem ersten Verfahrensschritt die Kupplungseinrichtung K1 gemäß einer ersten Ausführung im Verfahrensschritt A von einer Halteplatte, welche von einer kupplungsseitigen Gehäusewandung gebildet werden kann oder der Lageranordnung 18 aufgenommen, und im Verfahrensschritt B zunächst an einer Prüfvorrichtung über das Betätigungselement 19, insbesondere den Drucktopf oder einen Einstellmeister ein geometrisches Höhenmaß bestimmt. Dabei entspricht dieses Höhenmaß dem Abstand des Drucktopfes von einer kupplungsseitigen Gehäusewandung oder der Lageranordnung 18. Für die Genauigkeit der Lüftspielseinstellung ist es jedoch erforderlich, das geometrisch relevante Höhenmaß H3 über die Lageranordnung 18 angebundenes und durch die Betätigungsvorrichtung 17 wirkendes Einrücksystem, insbesondere die Einrückeinrichtung 25 ebenfalls zu vermessen, was im Verfahrensschritt C erfolgt. Durch Verrechnung der beiden gemessen geometrischen Größen H1 und/oder H2 mit H3 im Verfahrensschritt D wird das Richt- beziehungsweise Einstellmaß A1 für die Ausgestaltung des jeweiligen Betätigungselementes 19, insbesondere Drucktopfes bestimmt. Das Richtmaß A1 ergibt sich dabei in Abhängigkeit des gewünschten Soll-Lüftspiels LK1-soll und der entsprechenden Höhenmaße H1, H2, H3 sowie des Ist-Zustandes des Drucktopfes, wobei die Kalibrierung auf das Richtmaß A1 durch plastische Verformung am Drucktopf im Verfahrensschritt E erfolgt.
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Demgegenüber verdeutlichen die 2a bis 2c ein Verfahren zur Einstellung des Lüftspiels einer Kupplungseinrichtung K1, K2 gemäß einer zweiten Ausführung. Die Erläuterung und Darstellungen erfolgen am Beispiel der Kupplungseinrichtung K1. Bei diesem Verfahren erfolgt die Ermittlung der das Lüftspiel LK1 der Kupplungseinrichtung es relevanten Lüftspiels über eine Kraft-/Wegmessung, insbesondere dem Einrückweg s und der Einrückkraft F, wobei das Lüftspiel LK1-ist durch den Tastpunkt T, insbesondere dem Einrückweg s bei einer Kraft F bestimmt wird, bei welcher die reibschlüssig miteinander zu verbindenden Elemente greifen. Auch für dieses Verfahren sind die relevanten Größen zur Bestimmung des Ist-Lüftspiels anhand eines Axialschnittes einer Doppelkupplungsvorrichtung 2 dargestellt. Der Grundaufbau entspricht dem in der 2 beschriebenen, weshalb in der Darstellung gemäß 4 die gleichen Bezugszeichen für gleiche Elemente übernommen wurden und bezüglich des Aufbaus des Kupplungsaggregates 1 in Form einer Doppelkupplung 2 auf die Ausführungen unter 1a verwiesen wird. Dargestellt sind auch hier die zur Einstellung erforderlichen relevanten Größen, insbesondere das Höhenmaß H3 und das Lüftspiel LK1-ist, welches gemäß 5 über die Ermittlung der Kraft F über den Einstellweg s bis zum Erreichen eines Tastpunktes T charakterisiert ist. Dieser Verfahrensschritt F ersetzt den Verfahrensschritt B gemäß der ersten Variante, was in 6 anhand eines Signalflußbildes dargestellt ist.
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Beide Einstellverfahren unterscheiden sich lediglich in der Ermittlung der für das aktuelle Lüftspiel diese charakterisierenden Größen.
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Die vorstehende Beschreibung lehrt unter anderem ein Verfahren zur Einstellung des Lüftspiels direkt betätigbarer Kupplungseinrichtungen K1, K2 mit einem Gehäuse 5 und einer im Gehäuse 5 über eine Lageranordnung 18 gelagerten Betätigungsvorrichtung 17 zum Aufbringen einer Betätigungskraft frei von Übersetzungen auf ein an der Kupplungseinrichtung K1, K2 wirkendes Betätigungselement 19, 20, insbesondere Drucktopf; wobei ein vorgebbares Solllüftspiel LK1-soll durch Kalibrierung des Betätigungselementes 19, 20 auf ein dieses charakterisierendes Richtmaß A1 als Funktion zumindest einer, ein Ist-Lüftspiel LK1-ist wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe und zumindest einer die Geometrie der Betätigungsvorrichtung 17 wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe eingestellt wird, wobei zur Kalibrierung das Betätigungselement 19 plastisch verformt wird.
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Gemäß einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wird die Kupplungseinrichtung K1, K2 über eine vom Gehäuse 5 gebildete oder an diesem vorgesehene Halteplatte 16 oder die Lageranordnung 18 aufgenommen und die zumindest eine, das Ist-Lüftspiel LK1-ist wenigstens mittelbar charakterisierende Größe wird von zumindest einem Ist-Wert zumindest einer die Geometrie der Kupplungseinrichtung K1 im entlasteten Zustand wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe gebildet, welche ein den von der Kupplungseinrichtung K1, K2 umschlossenen Bauraum beschreibendes, auf die Lageranordnung 18 und/oder das Gehäuse 5 bezogenes relevantes Höhenmaß H1, H2 der Kupplungseinrichtung K1, K2 beinhaltet.
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Gemäß einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wird als ein relevantes Höhenmaß H1, H2 der Kupplungseinrichtung K1, K2 ein erstes Höhenmaß H1 angesehen, welches den axialen Abstand des an der Kupplungseinrichtung K1, K2 wirkenden Bereichs des Betätigungselementes 19, 20 von einer kupplungsseitig angeordneten Wandung des Gehäuses 5 beinhaltet.
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Gemäß einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wird als ein relevantes Höhenmaß H1, H2 der Kupplungseinrichtung K1, K2 ein zweites Höhenmaß H2 angesehen, welches den axialen Abstand des an der Kupplungseinrichtung K1, K2 wirkenden Bereichs des Betätigungselementes 19, 20 von einer betätigungsvorrichtungsseitigen Wandung des Gehäuses 5, insbesondere der die Betätigungsvorrichtung 17 am Gehäuse 5 abstützenden Lageranordnung 18 beinhaltet.
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Gemäß einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wird die Kupplungseinrichtung K1, K2 über die, die Betätigungsvorrichtung 17 am Gehäuse 5 abstützende Lageranordnung 18 aufgenommen und wird das Ist-Lüftspiel LK1-ist durch eine Kraft-Wegmessung F/S ermittelt.
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Gemäß einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wird als die Geometrie der Betätigungsvorrichtung 17 wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe ein geometrisch relevantes Höhenmaß H3 der Betätigungsvorrichtung 17 angesehen, welches den axialen Abstand zwischen der Anbindung der Betätigungsvorrichtung 17 am Gehäuse 5 und dem Wirkbereich der Betätigungsvorrichtung am Betätigungselement 19, 20 beinhaltet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kupplungsaggregat
- 2
- Doppelkupplung
- 3
- Kurbelwelle
- 4
- Arbeitsplatte
- 5
- Gehäuse
- 6
- Kupplungsscheibe
- 7
- Kupplungsscheibe
- 8
- Reibfläche
- 8.1, 8.2
- Reibfläche
- 9.1, 9.2
- Reibfläche
- 10
- Träger
- 11
- Träger
- 12
- Gegendruckplatte
- 13
- Gegendruckplatte
- 14
- Anpressplatte
- 15
- Anpressplatte
- 16
- Bandbestandteil
- 17
- Betätigungsvorrichtung
- 18
- Lageranordnung
- 19
- Betätigungselement
- 20
- Betätigungselement
- 21
- Zunge
- 22
- Zunge
- 23
- Innenumfang
- 24
- Innenumfang
- 25
- Einrückeinrichtung
- 26
- Einrückeinrichtung
- 27
- Ausrücklager
- 28
- Ausrücklager
- 29
- Trägerteil
- A1
- Einstellmaß Betätigungselement
- K1
- erste Kupplungseinrichtung
- K2
- zweite Kupplungseinrichtung
- LK1
- Lüftspiel Kupplungseinrichtung K1
- LK2
- Lüftspiel Kupplungseinrichtung K2
- LK1-Ist
- Istwert Lüftspiel Kupplung 1
- LK1-soll
- Sollwert Lüftspiel Kupplung 1
- H1
- Höhenmaß der Kupplungseinrichtung K1 erste Variante
- H2
- Höhenmaß der Kupplungseinrichtung K1 zweite Variante
- H3
- Höhenmaß der Betätigungsvorrichtung
- F
- Kraft
- s
- Einrückweg Kupplungseinrichtung K1
