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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Reibungskupplung, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, und
bezieht sich im einzelnen auf eine Kupplung mit einer Vorrichtung
zum Ausgleich des Verschleißes insbesondere
wenigstens eines Reibbelags, die im folgenden als Verschleißnachstellvorrichtung
bezeichnet wird.
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Eine
herkömmliche
Reibungskupplung umfaßt
im allgemeinen eine Gegenanpreßplatte,
die zur Bildung eines Dämpfungsschwungrads
oder eines flexiblen Schwungrads gegebenenfalls aus zwei Teilen
besteht und die drehfest an einer ersten Welle, üblicherweise einer treibenden
Welle, etwa an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, angebracht ist,
wobei sie an ihrem äußeren Umfang
einen Deckel trägt,
an dem mindestens eine Druckplatte angefügt ist.
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Die
Druckplatte ist drehfest mit dem Deckel und mit der Gegenanpreßplatte
verbunden, wobei sie sich unter der Beanspruchung von durch Einrückmittel
betätigten,
axial wirksamen, elastischen Ausrückmitteln axial verschieben
kann. Die Einrückmittel können aus
Schraubenfedern bzw. aus einer oder mehreren, hintereinander oder
parallel angeordneten Tellerfedern bestehen, die der Wirkung von
Ausrückhebeln
ausgesetzt sind, welche die Ausrückmittel
bilden. Im allgemeinen gehören
die Ein- und Ausrückmittel
zu ein und demselben Teil, beispielsweise zu einer aus Metall ausgeführten Membranfeder,
die am Deckel zur Anlage kommt. Die Membranfeder kann mit einer
Tellerfeder in Reihe oder parallel angeordnet sein, um eine Unterstützung für die Ausrückkraft herbeizuführen, wie
dies beispielsweise in der
FR
2 753 758 A1 beschrieben wird.
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Eine
Kupplungsscheibe, die an ihrem äußeren Umfang
einen oder mehrere Reibbeläge
trägt und
die drehfest mit einer Welle, üblicherweise
mit einer getriebenen Welle, etwa mit der Eingangswelle des Getriebes,
verbunden ist, ist zwischen der Druckplatte und der Gegenanpreßplatte
eingefügt,
so daß sie
zwischen ihnen eingespannt wird, wenn sich die Kupplung in ihrer
Einrückposition
befindet. Die Einrückmittel
bewirken die axiale Verschiebung der Druckplatte, wenn sie über Ausrückmittel
durch ein Ausrücklager
betätigt
werden.
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Während der
Lebensdauer einer solchen Kupplung kommt es zu einem Verschleiß des bzw. der
Reibbeläge
sowie der Gegenelemente Druckplatte und Gegenanpreßplatte,
was zu einer Veränderung
der Position der Druckplatte und der Positionen der axial wirksamen
Einrückmittel
sowie des Ausrücklagers
führt,
woraus sich wiederum einerseits eine Veränderung der Einspannkraft der
Kupplungsscheibe zwischen der Druckplatte und der Gegenanpreßplatte
aufgrund der veränderten
Arbeitsbedingungen der Ausrückmittel
ergibt, wobei andererseits die für
das Ausrücken
erforderliche Kraft beeinflußt wird.
Durch die Ausrüstung
einer solchen Kupplung mit einer Verschleißnachstellvorrichtung werden
diese Nachteile vermieden, wobei die Einrückmittel sowie das Ausrücklager,
das üblicherweise
konstant an den Ausrückmitteln
anliegt, die gleiche Position einnehmen, wenn sich die Kupplung
in ihrer Einrückposition
befindet.
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Eine
mit einer Verschleißnachstellvorrichtung
ausgerüstete
Reibungskupplung ist so angeordnet, daß eine der Auflagen der Einrückmittel,
gleichgültig
ob es sich dabei um die direkt oder indirekt mit dem Deckel verbundene
Auflage oder um die direkt oder indirekt mit der Druckplatte verbundene
Auflage handelt, axial versetzbar ist, wobei ein sogenanntes Ausgleichmittel
vorgesehen ist, um diesen Versatz in Verbindung mit einem sogenannten
Betätigungsmittel
herbeizuführen,
das den Einsatz, faktisch die Betätigung, des besagten Ausgleichmittels
ermöglicht, während ein
Auslösemittel
seinerseits das Betätigungsmittel
steuert, indem es die Zuschaltung des Betätigungsmittels freigibt oder
nicht. Eine Verschleißnachstellvorrich tung
wird natürlich
durch ein sogenanntes Erfassungsmittel gesteuert, das für den Verschleiß der Reibbeläge direkt
oder indirekt empfindlich ist, das heißt, daß es beispielsweise für die durch
den besagten Verschleiß beeinflußte Position wenigstens
eines der Bestandteile der Kupplung empfindlich ist, wobei das besagte
Erfassungsmittel auf eines der besagten Ausgleich-, Betätigungs-
oder Auslösemittel
einwirkt.
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Es
sind verschiedene Arten von Verschleißnachstellvorrichtungen bekannt.
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Die
FR 2 753 503 A1 beschreibt
beispielsweise eine Kupplung, bei der die Verschleißnachstellvorrichtung
umfangsmäßig angeordnete
Rampenmittel umfaßt,
die das Ausgleichmittel bilden, axial zwischen der versetzbaren
Auflage und der Druckplatte angebracht sind und mittels einer an
ihrem Umfang angeordneten Zahnung drehend angetrieben werden können, mit
der eine tangential angeordnete Schnecke zusammenwirkt, wobei Drehantriebsmittel für die Schnecke,
die durch den Verschleiß der
Reibbeläge
betriebsbereit werden, sowie Rückdrehsicherungsmittel
vorgesehen sind, welche die Schnecke daran hindern, sich in der
Gegenrichtung zu der Richtung zu drehen, in der sie durch die Drehantriebsmittel
drehend angetrieben wird, wenn sie betriebsbereit sind, wobei die
Schnecke, die Rückdrehsicherungsmittel
und die Drehantriebsmittel der Schnecke auf einem fest mit dem Deckel
verbundenen Träger
gelagert sind, während
die axial wirksamen elastischen Einrückmittel aus einer Membranfeder
bestehen. Die Drehantriebsmittel der Schnecke werden durch die Membranfeder
betätigt.
Die Rampenmittel be stehen aus einem Ring, der die versetzbare Auflage
der Membranfeder sowie geneigte und umfangsmäßig verteilte Rampen aufweist,
während
die Druckplatte Sockel oder Rampen aufweist, die dazu bestimmt sind,
mit den Rampen der Rampenmittel zusammenzuwirken. Die Schnecke ist
entlang ihrer Achse verschiebbar gelagert, wobei sie der Wirkung
eines sogenannten elastischen Nachstellmittels ausgesetzt ist, welches
das Betätigungsmittel
bildet, und, wenn sie entlang ihrer Achse verschoben wird, treibt
sie die besagten Rampenmittel in einer Umfangsdrehung an. Die Drehantriebsmittel
der Schnecke bestehen aus einem fest mit der Schnecke verbundenen
Sperrzahnrad, während
die Rückdrehsicherungsmittel
aus einer Sperrklinke bestehen, die mit dem Sperrzahnrad zusammenwirkt.
Das Erfassungsmittel ist hier eine durch die Membranfeder betätigte Zunge,
die mit dem Sperrzahnrad zusammenwirken kann, wobei sich ihr Verstellweg
mit zunehmendem Verschleiß vergrößert, bis
sie bei eingerückter
Kupplung einen Zahn des Sperrzahnrads drücken und die Schnecke unter
Zusammendrücken
des elastischen Nachstellmittels drehen kann. Das Auslösemittel
ist durch eine Verringerung der Belastung auf dem Auflagesteg beim
Ausrücken
dargestellt, wobei das elastische Nachstellmittel, wenn seine Belastung
ausreicht, um die Reibkräfte
zu überwinden,
die Verschiebung der geneigten Rampen und daher den axialen Versatz der
Plattenauflage ermöglicht.
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Das
Erfassungsmittel, hier die durch die Membranfeder betätigte Zunge,
wirkt daher über
das Sperrzahnrad auf das Betätigungsmittel,
hier das elastische Nachstellmittel ein, wobei eine Betätigungskraft
auf tritt. Die Auslösung
erfolgt bei einem späteren
Ausrückvorgang.
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In
der
GB 2 294 983 A bestehen
die Einrückmittel
aus einer Membranfeder, während
die versetzbare Auflage außerdem
die Plattenauflage ist. Das Ausgleichmittel besteht dabei ebenfalls
aus Rampen. Das Betätigungsmittel
ist eine Feder, die ständig
zwischen Rampen und Gegenrampen in der Richtung der Vergrößerung der
axialen Dicke wirkt. Auch hier erfolgt die Auslösung beim Ausrückvorgang
durch eine Verringerung der Belastung auf dem Auflagesteg, während sich
die Druckplatte in Abhängigkeit vom
Verschleiß im
Verhältnis
zu einem an der Gegenanpreßplatte
anliegenden Stift verschiebt, wobei der besagte Stift, der reibschlüssig durch
die Druckplatte hindurchgeht, das Erfassungsmittel bildet. Dieser
Stift trägt
einen Anschlag in Form eines Hebels, der mit den Rampenmitteln zusammenwirkt.
Das Erfassungsmittel wirkt daher auf das Ausgleichmittel ein.
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In
der
GB 2 294 301 A bestehen
die Einrückmittel
ebenfalls aus einer Membranfeder, das Ausgleichmittel aus Rampen
und das Betätigungsmittel aus
einer Feder, die ständig
zwischen den Rampen und hier dem Deckel wirkt. Die versetzbare Auflage ist
hier die am Deckel angebrachte Primärauflage. Die Kupplung ist
in gedrückter
Konstruktion ausgeführt,
und die Auslösung
erfolgt durch Eindrücken
der gegenüber
der Primärauflage
auf der Seite der Druckplatte befindlichen und elastisch gelagerten Sekundärauflage,
wobei sich die maximale Ausrückbelastung
mit zunehmendem Verschleiß erhöht, wodurch
das Erfassungsmittel gebildet wird, das durch sein Eindrücken das
Auslösemittel
bildet. Das Erfassungsmittel wirkt daher auf das Auslösemittel
ein, wobei beim Eindrücken
der Sekundärauflage
ein Spiel zwischen der Primär-
und Sekundärauflage auftritt
und wobei dieses Spiel durch eine Bewegung der Primärauflage
unter der Einwirkung des Betätigungsmittels
aufgehoben wird.
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In
der
US 5 564 541 A ist
das Erfassungsmittel gemäß der Variante
von
10 ein Stift, der mit Spiel zwischen dem Deckel
und der Gegenanpreßplatte
angeordnet ist und mit Reibung durch die Druckplatte hindurchgeht,
wobei die für
die Verschiebung des Stifts im Verhältnis zur Druckplatte erforderliche
Kraft größer als
die Rückstellkraft
der Druckplatte ausfällt,
die hier durch die tangentialen Zungen bedingt ist. Das Betätigungsmittel
ist eine Feder, die ständig
zwischen der Druckplatte und den Rampen wirkt, die das Ausgleichmittel
bilden. Die Plattenauflage ist versetzbar, und die Kupplungsvorrichtung
ist in gezogener Konstruktion ausgeführt. Der Ausrückweg fällt hier
unterschiedlich aus: Die Position beim vollständigen Ausrücken ist fest, so daß die Auslösung am
Ende dieses Ausrückvorgangs
nach einer Verschleißerfassung
und dem Auftreten eines Spiels erfolgt, das anschließend unter
der Einwirkung des Betätigungsmittels
aufgehoben wird.
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In
der
FR 2 599 446 A1 sind
die Elemente gemäß der Variante
von
5 ähnlich
wie die der vorangehenden Druckschrift ausgeführt, bis auf die Tatsache,
daß das
Ausgleichmittel ein in einer Richtung wirkender axialer Freilauf
und das Betätigungsmittel eine
Feder ist, welche die Kugeln ständig
in Anlage an ihre Rampen beaufschlagt.
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In
der Variante von
3 der
US 5 564 541 A das Erfassungsmittel
ein Stift, der mit Spiel zwischen dem Deckel und der Druckplatte
angeordnet ist und mit Reibung durch den Deckel hindurchgeht, wobei
die für
die Verschiebung des Stifts im Verhältnis zum Deckel erforderliche
Kraft größer als
die Rückstellkraft
der Druckplatte ausfällt,
die hier durch die tangentialen Zungen bedingt ist. Das Betätigungsmittel
ist eine Feder, die zwischen dem Deckel und einem drehbaren Ring
wirkt, der mit Rampen versehen ist, die dazu bestimmt sind, mit
Gegenrampen zusammenzuwirken. Daher ist die Deckelauflage versetzbar,
wobei die Kupplung in gezogener Konstruktion ausgeführt ist.
Die Auslösung
erfolgt am Ende eines Ausrückvorgangs
nach einer Verschleißerfassung und dem Auftreten eines Spiels, das unter
der Einwirkung eines Betätigungsmittels
aufgehoben wird. Wie in
10 ist
die Position mit vollständigem
Ausrücken
fest, wobei die Einrückmittel
Ausrückhebel
umfassen, die mit Schraubenfedern verbunden sind, die auf dem Deckel
zur Auflage kommen.
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Wenn
eine Kupplung mit einer Verschleißnachstellvorrichtung ausgerüstet ist,
die automatisch funktioniert, ist es für den Benutzer sinnvoll, eine
Vorstellung vom Verschleißgrad
der Reibbeläge
zu erhalten. Denn ohne diese Information besteht die Gefahr, daß er seine
Kupplungsscheibe bis zum nahezu vollständigen Verschleiß der Reibbeläge benutzt, was
zu erheblichen Beschädigungen
der Reibflächen des Schwungrads
und/oder der Druckplatte führen kann,
deren Ersetzung kostenaufwendig ist. Dies ist zum Beispiel der Fall,
wenn die Reibbeläge
der Kupplungsscheibe durch Niete gehalten werden, die an der Druckplatte
entlang reiben und die Reibfläche dieser
Druckplatte beschädigen.
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Um
den Benutzer zu informieren, ist bereits beispielsweise in der
FR 2 496 204 A1 vorgeschlagen
worden, die Position der Kupplungsscheibe zu überwachen, die sich in Abhängigkeit
vom Verschleiß axial
verschiebt. Eine solche Anordnung, bei der Induktionsspulen zum
Einsatz kommen, erfordert mittig Platz und vergrößert den axialen Bauraumbedarf
der Kupplung.
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Insoweit
sich die Betätigungsorgane
der Ausrückmittel
ebenfalls in Abhängigkeit
vom Verschleiß bewegen,
ist, insbesondere in den Druckschriften
US 3 982 614 A oder
FR 2 712 947 A1 ,
vorgeschlagen worden, diese Bewegung zu messen. Derartige Lösungen sind
nicht einfach, sondern weisen vor allem den Nachteil auf, daß sie nicht
bei einer Kupplung anwendbar sind, die mit einer Verschleißnachstellvorrichtung
ausgerüstet
ist.
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Aus
der prioritätsälteren nachveröffentlichten
DE 199 82 212 T1 ist
eine Reibungskupplung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt.
Bei dieser Kupplung sind Anzeigemittel zum Anzeigen eines bestimmten
Grenz-Verschleißbetrages
vorgesehen, die beispielsweise durch eine Lampe gebildet sein können.
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In
der am 17. Juni 1998 eingereichten französischen Patentanmeldung
FR 2 765 289 A1 wird die
Verschleißnachstellvorrichtung
selbst genutzt, um den Benutzer über
den Verschleißzustand
der Reibbeläge
zu informieren. Sie umfaßt
hier Ausschaltmittel, die sie vor dem vollständigen Verschleiß der Reibbeläge ausschalten.
Bei fortgesetztem Verschleiß verändert sich die
Position der Membranfeder im eingerückten Zustand der Kupplung
und damit auch ihre Belastung, so daß sich die aufzubringende Ausrückkraft
erhöht,
wodurch dem Benutzer mitgeteilt wird, daß er einen Verschleißgrad von
beispielsweise 80 Prozent überschritten
hat.
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Eine
solche Anordnung funktioniert zwar gut, sie setzt jedoch eine gewisse
Vertrautheit des Benutzers mit dem Betrieb seines Fahrzeugs voraus.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen,
wobei ebenfalls die Verschleißnachstellvorrichtung
selbst, genauer gesagt: ihre Funktionsweise, genutzt werden soll,
um den Benutzer über
einen bestimmten Verschleißgrad zu
unterrichten, indem eine abrupte Unterbrechung im Ablauf des Nachstellvorgangs
herbeigeführt
wird, um die Position der Betätigungsorgane
der Ausrückmittel
schnell signifikant zu verändern.
Dadurch wird der Benutzer, unabhängig
vom Grad seiner Vertrautheit, sehr zuverlässig informiert.
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Erfindungsgemäß ist daher
eine Reibungskupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend
eine Gegenanpreßplatte,
die zur drehfesten Anbringung an einer treibenden Welle bestimmt
ist, eine Kupplungsscheibe, die an ihrem äußeren Umfang wenigstens einen
Reibbelag trägt
und die zur drehfesten Anbringung an einer getriebenen Welle bestimmt
ist, eine Druckplatte, einen an der Gegenanpreßplatte befestigten Deckel
und axial wirksame Einrückmittel,
die durch Ausrückmittel
betätigt
werden und die zwischen dem Deckel einer seits und der Druckplatte
andererseits über
Auflagemittel wirken, wobei die Druckplatte drehfest mit dem Deckel
verbunden ist, während
sie sich axial im Verhältnis
zu diesem verschieben kann, und der Wirkung von elastischen Rückstellmitteln
ausgesetzt ist, die die Druckplatte axial zum Deckel hin zurückstellen,
wobei die besagte Kupplung außerdem
eine Verschleißnachstellvorrichtung
umfaßt,
wobei eine der Auflagen der Einrückmittel
axial versetzbar ist und wobei die Verschleißnachstellvorrichtung ein Ausgleichmittel
umfaßt,
das durch ein Betätigungsmittel
eingeschaltet wird und vorgesehen ist, um diesen Versatz auszuführen, wobei
das besagte Betätigungsmittel
durch ein Auslösemittel
in Verbindung mit einem Erfassungsmittel gesteuert wird, das für den Verschleiß des Reibbelags
empfindlich ist und auf wenigstens eines der Betätigungs-, Ausgleich- und Auslösemittel einwirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Verschleißnachstellvorrichtung
außerdem
als Abweichungsmittel bezeichnete Mittel umfaßt, die an einem der Elemente
der durch das Ausgleichmittel, das Betätigungsmittel, das Auslösemittel
und das Erfassungsmittel gebildeten Gruppe angebracht sind, die, ausgehend
von einem bestimmten Verschleiß des Reibbelags,
die Position der Betätigungsorgane
der Ausrückmittel
schnell verändern
können.
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Die
Veränderung
wird durch den Benutzer wahrgenommen und/oder ist bei der Betätigung der Ausrückmittel
erfaßbar.
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Bei
dem vorbestimmten Verschleiß kann
es sich um den vollständigen
oder um den nahezu vollständigen
Ver schleiß des
bzw. der Reibbeläge
handeln. In einer Ausführungsform
ist die schnelle Veränderung
eine abrupte Veränderung.
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Weitere
Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen im Anschluß an die
Beschreibung definiert.
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Zum
besseren Verständnis
des Gegenstands der Erfindung folgt nun als Beispiel, nur zu Veranschaulichungszwecken
und ohne einschränkende
Wirkung, die Beschreibung von Ausführungsarten, die in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt sind. Darin zeigen im einzelnen:
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1 eine
mit Ausbrüchen
ausgeführte Teildraufsicht
einer erfindungsgemäßen Kupplung mit
einer Verschleißnachstellvorrichtung
bei neuen Reibbelägen;
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2 eine
Teilschnittansicht der Kupplung entlang der Linie II-II von 1;
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3 eine ähnliche
Ansicht wie 2 bei ausgerückter Kupplung;
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die 4 und 5 ähnliche
Ansichten wie die 2 bzw. 3 nach dem
Verschleiß der
Reibbeläge;
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6 eine
Teilansicht in Richtung des Pfeils VI von 1;
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die 7 bis 9 eine
Darstellung der durch den Träger,
die Schnecke, das Sperrzahnrad, die Feder, die Achse und das elastische
Organ gebildeten Unter gruppe, wobei 7 eine Ansicht
in Richtung des Pfeils VII von 9 darstellt,
bei der es sich um eine Ansicht entlang der Linie IX-IX von 7 handelt,
während 8 eine
Ansicht in Richtung des Pfeils VIII von 7 ist;
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die 10 bis 12 Seitenteilansichten zur
Darstellung der Anordnung der Rampenmittel der Kupplung der 1 bis 9 und
ihres Zusammenwirkens mit den Sockeln der Druckplatte, wobei in 10 die
Kupplung im Neuzustand dargestellt ist, in 11 am
Ende der Verschleißnachstellung
der ersten Stufe und in 12 am
Ende der Erfassungsphase und zu Beginn der Verschleißnachstellung
der zweiten Stufe;
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13 die
Veränderung
der Höhe
der Kupplung im Verlauf des Verschleißes;
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die 14 und 15 ähnliche
Ansichten wie die 1 und 10 zu
einer Variante, wobei sich die Kupplung im Neuzustand befindet;
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die 16 und 17 sowie
die 18 und 19 ähnliche
Ansichten wie die 14 und 15, wobei
darin die Kupplung am Ende des Verschleißnachstellvorgangs (16 und 17)
bzw. in der Nichtnachstellphase (18 und 19)
dargestellt ist;
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20 die
Veränderung
der Höhe
der Kupplung der 14 bis 19 im
Verlauf des Verschleißes;
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21 eine ähnliche
Ansicht wie 6 zur Darstellung einer Variante
der Abweichungsmittel;
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22 eine
Ansicht in Richtung des Pfeils F2 von 21 zur
Darstellung des elastischen Organs, das mit der Erfassungsrampe
in der Erfassungsphase zusammenwirkt;
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23 eine ähnliche
Ansicht wie 22 zum Ende der Verschleißnachstellphase;
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24 die
Veränderung
der Höhe
der Kupplung der 21 bis 23 im
Verlauf des Verschleißes;
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25 eine ähnliche
Ansicht wie 24 zur Darstellung der Veränderung
der Höhe
einer Variante der Kupplung der 21 bis 23;
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die 26 und 27 ähnliche
Teilansichten wie 21, wobei jeweils eine Ausführungsvariante
der Erfassungs- und Nachstellrampen der zweiten Stufe dargestellt
ist;
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28 eine
schematische Teilschnittansicht einer Kupplung in gedrückter Konstruktion
mit Abweichungsmitteln gemäß der Erfindung,
wobei sich die Kupplung hier im Neuzustand befindet;
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die 29 und 30 ähnliche
Ansichten wie 28 zur Darstellung der gleichen
Kupplung unmittelbar vor der Erfassung eines bestimmten Verschleißes (29)
bzw. nach der Erfassung dieses Verschleißes (20);
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die 31 bis 33 eine
vergrößerte Darstellung
der relativen Position, die die Rampen- und Gegenrampenmittel der 28, 29 bzw. 30 einnehmen;
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34 die
Veränderung
der Höhe
der Kupplung der 28 bis 33 in
Abhängigkeit
vom Verschleiß;
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die 35 und 36 eine
Darstellung der Belastungskennlinie der Erfassungsfeder bzw. der Membranfeder
der Kupplung der 28 bis 34;
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37 eine ähnliche
Ansicht wie 30 zu einer Kupplungsvariante;
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die 38 bis 43 ähnliche
Ansichten wie die 31 bis 36 zu
der Kupplung von 37;
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die 44 bis 46 eine
erfindungsgemäße Variante
in Anwendung bei einer Kupplung mit Rampen- und Gegenrampenmitteln,
wobei diese Mittel in der Position darstellt sind, die sie im Neuzustand
(44), am Ende der Verschleißnachstellphase (45)
und in der Erfassungsphase (46) einnehmen;
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die 47 und 48 die
Veränderung
der Höhe
einer Kupplung, die mit den Mitteln gemäß den 44 bis 46 ausgerüstet ist,
wobei es sich um eine Kupplung in gedrückter Konstruktion (47) oder
in gezogener Konstruktion (48) handelt;
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die 49 bis 53 ähnliche
Ansichten wie die 44 bis 48 zu
einer Variante;
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54 eine
Teilschnittansicht einer Kupplung der im Zusammenhang mit den 44 bis 46 bzw. 49 bis 51 beschriebenen
Art, die mit einer Variante der erfindungsgemäßen Abweichungsmittel ausgerüstet ist;
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55 eine
Teilansicht von 54, in der die Abweichungsmittel
betriebsbereit sind;
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die 56 und 57 die
Veränderung
der Höhe
einer Kupplung, die mit den Mitteln gemäß den 54 und 55 ausgerüstet ist,
wobei es sich um eine Kupplung in gedrückter Konstruktion (56) bzw.
in gezogener Konstruktion (57) handelt.
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In
den 1 bis 27 umfaßt die Kupplung mit Membranfeder 3 einen
hohlförmigen
Deckel 2.
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Der
Deckel besteht hier aus Metall und ist aus tiefgezogenem Blech ausgeführt.
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Dieser
Deckel umfaßt
einen Boden und Mittel für
seine Befestigung an einer Gegenanpreßplatte, die gegebenenfalls
unterteilt ist, um ein Dämpfungsschwungrad
oder ein flexibles Schwungrad zu bilden, wie es beispielsweise in
der
GB 2 294 301 A dargestellt
ist, auf die zu weiteren Einzelheiten verwiesen werden kann.
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In
den Ausführungsarten
der 1 bis 27 bestehen die Befestigungsmittel
des Deckels aus einer axial ausgerichteten ringförmigen Einfassung, die eine
radiale Randleiste verlängert,
die mit Löchern
für den
Durchgang von Befestigungsorganen, etwa von Schrau ben, zur Befestigung
des Deckels 2 an der Gegenanpreßplatte versehen ist.
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Als
Variante ist der Deckel insgesamt in Form eines tiefen Tellers ausgeführt, und
er umfaßt an
seinem äußeren Umfang
eine radiale Randleiste, die Mittel zur Befestigung des Deckels
an der Gegenanpreßplatte
bildet, wobei die besagte Randleiste mit Löchern für den Durchgang von Befestigungsorganen,
etwa von Schrauben, zur Befestigung des Deckels an der Gegenanpreßplatte
versehen ist.
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In
den Ausführungsarten
der 1 bis 27 ist die Kupplung in gezogener
Konstruktion ausgeführt,
so daß durch
Zug auf das innere Ende der Finger der Membranfeder 3 eingewirkt
werden muß,
um die Kupplung auszurücken
(auszukuppeln). Der äußere Umfangsteil
der Tellerfeder der Membranfeder kommt auf dem Boden des Deckels über einen
nicht durch eine Bezugsnummer bezeichneten Federring zur Anlage,
der am äußeren Umfang
des Deckelbodens angebracht ist, als Variante auf einer Ausbuchtung,
die in den besagten Boden eingearbeitet ist. Der innere Umfangsteil
dieser Tellerfeder steht mit einer nachstehend beschriebenen Auflage 14 in Kontakt,
die als Tertiärauflage
bezeichnet wird.
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In
der Ausführungsart
der 28 bis 57 ist
die Kupplung in gedrückter
Konstruktion ausgeführt,
das heißt,
daß mittels
eines nicht dargestellten Ausrücklagers
durch Druck auf das innere Ende der Finger der Membranfeder 103 einzuwirken
ist, um die Kupplung auszurücken
(auszukuppeln). Dazu trägt der
Boden des Deckels 108 einerseits eine Primärauflage,
die beispielsweise aus einer Ausbuchtung besteht, die in den Boden
des Deckels an dessen innerem Umfang eingearbeitet ist, und andererseits, gegenüber der
Primärauflage,
eine Sekundärauflage in
Form von Distanzbolzenköpfen,
eines an Distanzbolzen angebrachten rundgebogenen Kranzes oder jedes
anderen Mittels. Durch den inneren Umfang ihrer Tellerfeder ist
die Membranfeder 103 kippbar zwischen den besagten Primär- und Sekundärauflagen gelagert.
Durch den äußeren Umfang
ihrer Tellerfeder steht sie mit nachstehend beschriebenen Auflagebereichen
in Kontakt, die die Tertiärauflage
bilden.
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Unter
Bezugnahme auf die
1 bis
10 ist
ein Reibungskupplungsmechanismus, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu erkennen,
der eine Druckplatte
1 umfaßt, die für das Zusammenwirken mit einer
Kupplungsscheibe
200 bestimmt ist, die an ihrem äußeren Umfang
Reibbeläge
201 trägt und die
ihrerseits mit einer Gegenanpreßplatte
202 zusammenwirkt.
Der Einfachheit halber sind die Kupplungsscheibe
200, die
Reibbeläge
201 und
die Gegenanpreßplatte
202 nur
in
3 skizziert worden. Die Gegenanpreßplatte
202 ist
für die
drehfeste Anbringung an einer treibenden Welle, etwa an der Kurbelwelle des
Verbrennungsmotors, bestimmt. Die Kupplungsscheibe
200 ist
drehfest mit einer getriebenen Welle, etwa mit der Eingangswelle
des Getriebes, bestimmt. Die Reibbeläge
201 sind im einzelnen
fest mit einem Träger
verbunden, der starr oder elastisch mit einer Nabe verbunden ist,
die drehfest an der Eingangswelle angebracht ist und das Ausgangselement
der Kupplungsscheibe
200 bildet. In Höhe der Reibbeläge
201 ist
der Träger
vorteilhafterweise axial elastisch ausgeführt, wie dies beispielsweise
in der
GB 2 294 301
A beschrieben ist, um eine progressive Kupplungsscheibe
auszuführen.
Als Variante ist die Kupplungsscheibe nicht progressiv ausgeführt. Der Träger ist
beispielsweise in einen Reibbelag eingelassen.
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In
allen Fällen
umfaßt
die Kupplungsscheibe zwei Reibflächen,
um ausrückbar
mit der Druckplatte 1 bzw. mit der Gegenanpreßplatte 202 zusammenzuwirken.
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Die
Druckplatte 1 ist drehfest mit einem hohlförmigen Deckel 2 anhand
von in den Figuren nicht dargestellten tangentialen Zungen verbunden,
die in elastischer Ausführung
gleichzeitig Mittel zur Rückstellung
der Druckplatte 1 zum Deckel 2 bilden, der hier
aus Metall besteht und aus tiefgezogenem Blech ausgeführt ist.
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Die
drehfest mit dem Deckel 2 verbundene Druckplatte 1 ist
daher im Verhältnis
zum Deckel 2 unter der Beaufschlagung durch axial wirksame
betätigte
elastischen Mittel axial verschiebbar, bei denen es sich hier um
eine Membranfeder 3 handelt, die durch ihren äußeren Umfang
am Deckel 2 zur Anlage kommt, wobei die Kupplung hier in
gezogener Konstruktion ausgeführt
ist. Der Ausrückvorgang
erfolgt durch Einwirkung auf das Ende der Finger der Membranfeder 3 in
Richtung des Pfeils F von 2.
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Um
bei eingerückter
Kupplung die axial wirksamen elastischen Mittel 3 in einer
Position zu halten, die vom Verschleiß des bzw. der Reibbeläge der Kupplungsscheibe
sowie in geringerem Maße
vom Verschleiß der
Druckplatte 1 und der Gegenanpreßplatte unabhängig ist,
deren sogenannte Reibflächen in
Kontakt mit dem bzw. den Reibbelägen
der Kupplungsscheibe verschleißen,
ist eine Verschleißnachstellvorrichtung 10 vorgesehen.
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Die
Verschleißnachstellvorrichtung 10 umfaßt Rampenmittel 11 mit
umfangsmäßig angeordneten
Rampen. Im einzelnen bestehen diese Rampenmittel 11 aus
einem Ring, der umfangsmäßig angeordnete
Rampen 15 aufweist. Der besagte Ring weist außerdem Auflagebereiche 14 auf,
die durch eine abgerundete oder als Variante abgeschrägte Oberkante gebildet
werden, die auf die Achse der Kupplung zentriert und, bezogen auf
die Rampen 15, axial außen angeordnet ist.
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Die
Druckplatte 1 weist, hier in einstückiger Ausführung, auf ihrer zum Boden
des Deckels 2 gerichteten Fläche Sockel 4 auf,
die umfangsmäßig in einem
Abstand voneinander verteilt sind, der dem Abstand entspricht, der
umfangsmäßig zwei
aufeinanderfolgende Rampen 15 trennt, wobei die Sockel 4 dazu
bestimmt sind, jeweils mit einer Rampe 15 zusammenzuwirken.
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Die
Rampenmittel 11 sind axial zwischen der Membranfeder 3 und
der Druckplatte 1 angeordnet, so daß die Sockel 4 die
Rampen 15 aufnehmen und die Membranfeder 3 mit
den Auflagebereichen 14 zusammenwirkt, die dadurch die
Auflagemittel bilden, über
die die Membranfeder 3 auf die Druckplatte 1 einwirkt.
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Die
Rampenmittel 11 weisen an ihrem äußeren Umfang eine zylindrische
Wand 17 parallel zur Achse der Kupplung auf, die mit einer
zylindrischen Einsenkung 5 mit der gleichen Achse zusammenwirkt,
welche die Druckplatte 1 auf ihrer Fläche gegenüber dem Boden des Deckels 2 aufweist,
so daß die
Rampenmittel 11 im Verhältnis
zur Druckplatte 1 zentriert sind. Die Rampenmittel 11 bilden
ein Ausgleichmittel, wie dies nachstehend beschrieben wird.
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Die
Verschleißnachstellvorrichtung 10 umfaßt im übrigen ein
Sperrzahnrad 20 mit geneigten Zähnen 21, das an einer
Achse 22 gelagert ist, die außerdem eine Schnecke 13 trägt.
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Die
Achse 22 des Sperrzahnrads 20 ist an einem Träger 12 gelagert,
der in den 7 bis 9 deutlicher
zu erkennen ist und der hier aus gestanztem und gebogenem Blech
als Variante aus einem geformten Werkstoff mit U-Form besteht, mit
einem Steg 19 und zwei Schenkeln 23, 24,
die dazu bestimmt sind, die Achse 22 zu tragen. Dazu enthält jeder
der Schenkel ein kreisförmiges
Loch, das an den Durchmesser der Achse 22 angepaßt ist.
-
Die
Schenkel 23, 24 des Trägers 12 werden durch
L-förmige Arme 27, 28 verlängert, die
sich senkrecht zum Steg 19 voneinander weg erstrecken.
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Der
Träger 12 kann
ein, hier aus Metall ausgeführtes
elastisches Organ 31 mit der allgemeinen Form eines C aufnehmen,
dessen erstes Ende 32 für die,
hier durch Niete 34 vorgenommene Befestigung des elastischen
Or gans 31 an einem Rücksprung 16 des
Stegs 19 des Trägers 12 verwendet
wird, wobei sich dieser Rücksprung 16 hier
senkrecht zum Steg 19 und in Ausrichtung auf den Arm 28 erstreckt.
Das andere, T-förmige
Ende 33 des elastischen Organs 31 trägt endseitig
eine Betätigungszunge 35.
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Wenn
das elastische Organ 31 und das Sperrzahnrad 20 am
Träger 12 angebracht
sind, wirkt die Betätigungszunge 35 mit
einem Zahnfuß des Sperrzahnrads 20 zusammen.
Eine Schraubendruckfeder 40 ist zwischen dem Sperrzahnrad 20 und dem
Schenkel 23 des Trägers 12 angebracht,
wobei sie um die Achse 22 gewickelt ist. Die Schnecke 13 und
das Sperrzahnrad 20 sind hier aus einem gleichen Teil herausgearbeitet.
Wie zu erkennen ist, bildet der mit diesem gleichen Teil, mit dem
elastischen Organ 31, der Feder 40 und der Achse 22 versehene Träger 12 eine
einbaufertige Untergruppe.
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Die
Schraubenfeder 40 bildet das elastische Nachstellmittel,
das als Betätigungsmittel
dient, wie dies im folgenden beschrieben wird.
-
Das
Gewinde und die Steigung der Schnecke 13 sind an eine Zahnung 18 angepaßt. Die Schnecke 13 kann
unter den nachstehend beschriebenen Bedingungen mit der Zahnung 18 zusammenwirken.
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Die
in den 1 und 6 deutlicher zu erkennende Zahnung 18 ist
an einem Teil aus gebogenem Blech mit der allgemeinem Form eines
abgeflachten Z angebracht und mit ihren Enden anhand von Schrauben 25 (1)
an Vorsprüngen
der Druckplatte 1 befestigt. Diese En den sind im Verhältnis zur
Achse der Kupplung quer angeordnet, während der geneigte Teil, der
sie verbindet, parallel zu den Rampen 15 verläuft.
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Der
Träger 12,
der das Sperrzahnrad 20, die Schnecke 13 und die
Schraubenfeder 40 trägt,
ist fest mit Rampenmitteln 11 verbunden, was beispielsweise
anhand von Schrauben 26 erfolgt, deren Gewindeteil durch
in den Armen 27 bzw. 28 eingearbeitete Durchgänge 27A, 28A hindurchgeht,
während sich
die Membranfeder 3 bei den Aus- und Einrückvorgängen im
Verhältnis
zum Träger
verschiebt. Es dürfte
verständlich
sein, daß dank
dieser Anordnung bei der Kippbewegung der Membranfeder 3 bei
den Einrückvorgängen diese
Membranfeder die Betätigungszunge 35 verschiebt,
die durch das Zusammenwirken mit den Zähnen 21 des Sperrzahnads 20 dazu
gebracht wird, das Sperrzahnrad 20 im Uhrzeigersinn zu
drehen. Bei der Rückbewegung
sorgen die Elastizität
des elastischen Organs 31 und die Neigung der Zähne 21 dafür, daß sich die
Betätigungszunge 35 nach
rechts mit Blick auf die 2 bis 5 bewegt,
wobei sie auf die Zähne 21 steigt.
In Abhängigkeit
vom Verschleiß der
Reibbeläge 201 verändert sich
die Neigung der Membranfeder 3, so daß die Betätigungszunge 35 in
Verbindung mit der Membranfeder 3 ein für den Verschleißzustand
der Reibbeläge 201 empfindliches
Erfassungsmittel bildet.
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Im
folgenden soll die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Verschleißnachstellvorrichtung
erläutert
werden.
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2 zeigt
die Kupplung in eingerücktem Zustand
mit neuen Reibbelägen
der Kupplungsscheibe, die zwischen der nicht dargestellten Gegenanpreßplatte
und der Druckplatte 1 eingespannt sind. In dieser Position
befindet sich das Ende der Betätigungszunge 35 am
Fuß eines
Zahns des Sperrzahnrads 20.
-
Wenn
die Kupplung ausgerückt
wird, kippt die Membranfeder 3, wobei sie in ihrer Bewegung
die Betätigungszunge 35 freigibt,
deren Ende der geneigten Rampe folgt, die durch den Zahn gebildet wird,
an dessen Fuß sie
sich in der vorangehenden Phase befand. Das Ende der Betätigungszunge 35 ist
relativ zu den Zähnen 21 des
Sperrzahnrads 20 so positioniert, daß es bei diesem Ausrückweg keinen Zahn überspringt,
wie dies in 3 zu erkennen ist. Dies ergibt
sich durch das Anstoßen
des Endes 33 des elastischen Organs 31 an den
Träger 12,
genauer gesagt, an die zum Sperrzahnrad 20 gerichteten Flächen 36A der
Flanken 36 einer in den Steg 19 des Trägers 12 eingearbeiteten
Aussparung 37, die einen Kontrollanschlag bilden und den
Rückweg
der Betätigungszunge 35 unabhängig von
dem der Membranfeder 3 begrenzen, wie dies in 9 zu
erkennen ist, wobei das Ende 33 die Form eines T aufweist,
dessen Steg sich in der Aussparung 37 bewegt und dessen
Querstrich die Betätigungszunge 35 bildet.
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Bei
zunehmendem Verschleiß der
Reibbeläge
nähert
sich bekanntlich die Druckplatte 1, die weiterhin der axialen
Beanspruchung durch die Membranfeder 3 ausgesetzt ist,
der Gegenanpreßplatte, die
ebenso wie der Deckel 2 axial fest ist. Die Membranfeder 3 nähert sich
daher an die Gegenanpreßplatte
an, das heißt
also an das offene Ende des Deckels 2, wobei sie in ihrer
Bewegung die Betätigungszunge 35 mitnimmt.
Das Sperrzahnrad 20 dreht sich im Uhrzeigersinn um seine
Achse. Die eingerückte Kupplung
mit Verschleiß der
Reibbeläge
ist in 4 dargestellt. Diese drehende Mitnahme des Sperrzahnrads 20 führt dazu,
daß sich
die Schnecke 13 ebenfalls um ihre Achse dreht. Da die Rampenmittel 11 unter
der Belastung durch die Membranfeder 3 im Verhältnis zum
Deckel 2 gesichert sind, schraubt sich die Schnecke 13,
die mit der Zahnung 18 im Eingriff steht, gewissermaßen an dieser
Zahnung 18 ein und drückt
die Schraubenfeder 40 leicht zusammen, wobei die Richtung
des Gewindes der Schnecke 13 so vorgesehen ist, daß dies so
eintritt.
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Bei
dem Ausrückvorgang,
der auf die vorstehend beschriebene Verschleißphase folgt, gibt die Druckplatte 1 die
Reibbeläge
frei, indem sie sich von diesen unter der Einwirkung der tangentialen
Zungen entfernt, welche die Druckplatte 1 sowie die Rampenmittel 11,
die mit der Membranfeder 3 durch ihre Auflagebereiche 14 und
mit den Sockeln 4 der Druckplatte 1 durch ihre
Rampen 15 in Kontakt stehen, zum Boden des Deckels 2 hin
zurückstellen,
wobei das Ende der Zunge den Zahn überspringt.
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Die
Schraubenfeder 40 beaufschlagt die Schnecke 13 in
Richtung des Schenkels 24 des Trägers 12, von dem sie
sich in der Verschleißphase wegbewegt
hat, das heißt
von links nach rechts mit Blick auf die 7 und 8.
Da die Belastung der Membranfeder 3 nicht mehr auf die
Rampenmittel 11 ausgeübt
wird, ist die einzige Beanspruchung, die überwunden werden muß, um diese
Rampenmittel 11 im Verhältnis
zur Druckplatte 1 zu drehen, die durch die Rückstellkraft
der tangentialen Zungen erzeugte Reibbeanspruchung. Wenn die Federbelastung
der Schraubenfeder 40 groß genug ist, um diese Beanspruchung
zu überwinden,
dann bewirkt die Feder 40, die an der Schnecke 13,
hier über
das Sperrzahnrad 20, anliegt, während die Schnecke 13 an
der Zahnung 18 anliegt, die Drehung des Trägers 12 und damit
auch der Rampen 15. Indem sie sich um sich selbst drehen,
entfernen die Rampen 15 der Rampenmittel 11 durch
Zusammenwirken mit den Sockeln 4 der Druckplatte 1 die
Druckplatte 1 vom Boden des Deckels 2, wodurch
sie den axialen Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Druckplatte 1 und
den Auflagebereichen 14 der Rampenmittel 11 vergrößern und
so die durch den Verschleiß der
Reibbeläge bedingte
Verschiebung der Druckplatte 1 zumindest teilweise ausgleichen.
Insoweit die Belastung der Schraubenfeder 40 von dem Maß abhängig ist,
um das sie während
der Verschleißphasen
durch die Schnecke 13 zusammengedrückt wurde, ist festzustellen,
daß mehrere
Ein- und Ausrückvorgänge erforderlich
sein können,
bis die Verschleißnachstellvorrichtung 10 in
die eigentliche Nachstellphase eintritt, was von der relativen Auslegung
der betroffenen Teile abhängig
ist. Diese können
beispielsweise so ausgeführt
sein, daß diese
eigentliche Nachstellphase zum ersten Mal erst nach einem gewissen
Verschleiß stattfindet.
In 5, die der ausgerückten Kupplung mit Verschleiß der Reibbeläge entspricht, wird
davon ausgegangen, daß keine
Verschleißnachstellung
erfolgt ist. Außerdem
wird davon ausgegangen, daß der
Verschleiß ausreichend
stark ge wesen ist, damit sich das Sperrzahnrad 20 weit
genug gedreht hat, so daß die
Betätigungszunge 35 bei
der Rückbewegung
einen Zahn übersprungen
hat.
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Beim
Einrückvorgang
dreht die durch die Membranfeder 3 gedrückte Betätigungszunge 35 daher
das Sperrzahnrad 20, das die Feder 40 zusammendrückt, und
bei dem folgenden Ausrückvorgang drehen
sich die nicht durch die Membranfeder 3 eingespannten Rampenmittel 11 unter
der Einwirkung des Betätigungsmittels,
hier der Feder 40, wenn ihre Belastung ausreichend ist,
wobei sie die verschleißbedingte
Verschiebung der Druckplatte ausgleichen. Am Ende des Verschleißnachstellvorgangs
befinden sich die Membranfeder 3, das Sperrzahnrad 20 und die
Betätigungszunge 35 wieder
in der Position, die sie in 2 eingenommen
haben.
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Die
Kupplung ist erfindungsgemäß mit einer Verschleißnachstellvorrichtung
ausgerüstet,
die Abweichungsmittel umfaßt,
die, ausgehend von einem vorbestimmten Verschleiß, die Position der Betätigungsorgane
der Ausrückmittel
abrupt verändern können. Bei
dem vorbestimmten Verschleiß kann
es sich um den vollständigen
oder nahezu vollständigen Verschleiß der Reibbeläge handeln.
-
Diese
Abweichungsmittel verändern
hier vor dem vollständigen
Verschleiß der
Reibbeläge
abrupt die Position der Betätigungsorgane
der Ausrückmittel.
Diese Abweichungsmittel bestehen (10) aus einer
sogenannten Erfassungsrampe 41, die einen Verschleiß simuliert
und die jeder Rampe 15 der Rampenmittel 11 folgt.
Die Erfassungsrampe 41 ist im Verhältnis zur Rampe 15,
mit der sie verbunden ist, in entgegengesetzter Richtung geneigt,
und auf sie folgt eine sogenannte Rampe 42 zweiter Stufe, die
in der gleichen Richtung wie die Rampe 15 geneigt ist,
hier parallel zur Rampe 15, die der Einfachheit halber
als Rampe erster Stufe 15 bezeichnet wird.
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Im
Neuzustand wirken die Sockel 4 der Druckplatte 1 mit
den Rampen 15 erster Stufe an deren linkem Teil in 10 zusammen.
Mit zunehmendem Verschleiß steigen,
wie vorstehend beschrieben, die Rampen 15 erster Stufe
auf die Sockel bis zu ihrem rechten Teil mit Blick auf die 10 und 11,
wobei die Länge
der Rampen 15 erster Stufe dem Wert des vorbestimmten Verschleißes entspricht,
der erfaßt
werden soll, beispielsweise 80 Prozent des vollständigen Verschleißes. Während dieser Nachstellphase
der ersten Stufe bleibt, wie vorstehend erläutert, die Höhe des Mechanismus
konstant, die beispielsweise durch den axialen Abstand dargestellt
ist, der die Enden der Finger der Membranfeder 3 von der
Reibfläche
der Gegenanpreßplatte 202 trennt.
Bei dieser Höhe
handelt es sich um die Höhe H1, die in 13 dargestellt
ist, wobei UD dem Wert des zu erfassenden
Verschleißes
entspricht.
-
Bei
fortgesetztem Verschleiß wirken
die Sockel 4 der Druckplatte 1 dann mit der Erfassungsrampe 41 zusammen.
Aufgrund ihrer zur Steigung der Rampen erster Stufe 15 entgegengesetzten
Steigung wird dadurch ein großer
Verschleiß simuliert, und
die Membranfeder 3 neigt sich in der Richtung, bei der
sich das Ende ihrer Finger der Gegenanpreßplatte 202 nähert, und
zwar um so schneller und abrupter, je größer der Neigungs winkel der
Erfassungsrampen 41 im Verhältnis zu einer Querebene, rechtwinklig
zur Achse der Kupplung, ausfällt.
Die neue Höhe
der Kupplung ist dann die Höhe
H2 (13), die
kleiner als H1 ist. Am Ende der Erfassung
nehmen die Sockel 4 die in 12 dargestellte
Position ein. Durch das Zusammenwirken mit den Rampen zweiter Stufe 42 findet
daraufhin ein neuer Verschleißnachstellprozeß statt,
dessen Ausgangspunkt in 12 veranschaulicht
ist und der die Membranfeder 3 in ihrer neuen Position
näher an
der Gegenanpreßplatte 202 hält. Insoweit
die Membranfeder 3 dazu gebracht wird, das elastische Organ 31 zu
verschieben, ist es notwendig, daß für die Nachstellphase der zweiten
Stufe die relativen Positionen der Membranfeder und dieses elastischen
Organs 31 identisch mit den Positionen sind, die sie in
der ersten Nachstellphase einnahmen. Dazu ist eine axial zum Boden
des Deckels 2 gerichtete und daher zur Gegenanpreßplatte 202 offene
Ausbuchtung 43 (6) an wenigstens einem Finger
der Membranfeder 3 eingearbeitet. Die Tiefe dieser Ausbuchtung 43 ist proportional
zur Differenz der Höhen
H1 und H2, korrigiert
um das Verhältnis
der Radien. Wenn die Sockel 4 an der Rampe zweiter Stufe 42 ansetzen (12),
befindet sich das elastische Organ in Höhe der Ausbuchtung 43,
woraufhin es in die Ausbuchtung 43 gelangt, was der neuen
Stabilisierungshöhe H2
entspricht.
-
Wie
verständlich
geworden sein dürfte,
führt die
erhebliche Positionsänderung
der Ausrückmittel während der
Phase zur Erfassung des Verschleißes UD zu
einer erheblichen Änderung
der Position der Kupplungsbetä tigung,
die durch den Benutzer deutlich spürbar wahrgenommen wird. Es
erfolgt eine Unternachstellphase, in der sich die Höhe der Kupplung von
der Höhe
H1 zur Höhe
H2 verändert,
wobei die Höhe
H2 kleiner als die Höhe
H1 ist.
-
Die
Veränderung
wird durch den Benutzer wahrgenommen und/oder ist bei der Betätigung der Ausrückmittel
durch alle geeigneten Mittel erfaßbar.
-
Die 14 bis 20 zeigen
eine Variante, bei der die Abweichungsmittel ähnlich wie die im Zusammenhang
mit den 1 bis 13 beschriebenen
Mittel ausgeführt
sind, bis auf die Tatsache, daß hier
keine Verschleißnachstellung
der zweiten Stufe vorgesehen ist.
-
Im
einzelnen nehmen im Neuzustand die betreffenden Bestandteile der
Kupplung die in den 14 und 15 dargestellte
Position ein, in der die Sockel 4 der Druckplatte 1 mit
dem linken Teil des Anfangs der Rampen 15 der Rampenmittel 11 zusammenwirken
(15). Nach erfolgter Verschleißnachstellung bewegen sich
die Sockel 4 entlang den Rampen 15, und die Kupplung
weist eine konstante Höhe
H1 auf (20). Wie
dies in der bereits erwähnten
französischen
Patentanmeldung beschrieben wird, ermöglicht es die Länge der
Zahnung 18, mit der die Schnecke 13 zusammenwirkt,
dieser nur, die Nachstellung eines Verschleißes auszuführen, der insgesamt, beispielsweise
bis auf einen Zahn, dem vorbestimmten Verschleiß UD entspricht,
der erfaßt werden
soll.
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Am
Ende des Nachstellvorgangs nehmen die betreffenden Teile der Kupplung
die in den 16 und 17 dargestellte
Position ein. Die Erfassungsrampe 41 wird dann sehr schnell
zum Einsatz gebracht, wobei sich die Membranfeder 3 in
die Verschleißposition
verschiebt und die Höhe
der Kupplung H2 wird (20),
die, wie vorstehend, kleiner als H1 ist,
wodurch dem Benutzer mitgeteilt wird, daß der Verschleiß UD erreicht ist.
-
Am
Ende der Zahnung ermöglicht
es ein in den 14, 16 und 18 dargestellter
Versatz 30, daß sich
die Schnecke 13 in diesem Stadium von der Zahnung 18 lösen kann
(18 und 19). Da die
Schnecke 13 nicht mehr auf die Zahnung 18 einwirkt,
funktioniert die Kupplung wie eine nicht mit einer Verschleißnachstellvorrichtung
ausgerüstete Kupplung,
und ihre Höhe
bewegt sich entlang der Kurve H3 von 20,
wobei sich das Ende der Finger der Membranfeder 3 in Abhängigkeit
vom Verschleiß an
die Gegenanpreßplatte 202 annähert.
-
In
den 1 bis 20 erfolgt daher eine Unternachstellung
dank der Erfassungsrampen 41, die einen Verschleiß simulieren.
-
Die
Schnelligkeit dieser Unternachstellung ist von der Neigung der Rampen
abhängig.
Je größer diese
Neigung ausfällt,
um so abrupter stellt sich der Vorgang ein. Mit einer geringeren
Steigung ergibt sich ein immer noch schneller, aber weniger abrupter Vorgang.
-
Dank
des Versatzes 30 können
mehr als 80% des Verschleißes
in Kombination mit den Erfassungsrampen ausgeführt werden.
-
Grundsätzlich kann
in den 1 bis 20 der vorbestimmte Verschleiß nahezu
dem vollständigen
Verschleiß der
Reibbeläge
entsprechen. Die Unternachstellung führt zu einer Veränderung
der Ausrückkraft
sowie zu einer Änderung
der Position der Enden der Finger der Membranfeder. Dies kann anhand
eines Kraft- und/oder Positionsgebers erfaßt werden.
-
Das
Ausrücklager,
das hier durch Zug auf die Finger der Membranfeder einwirken kann,
um die Kupplung auszurücken,
kann zum Beispiel mit einem Kraft- und/oder Positionsgeber ausgerüstet sein.
-
Außerdem kann
die Position der Auflagebereiche erfaßt werden.
-
Dank
dieser Geber können
Anzeigemittel aktiviert werden, etwa eine Lampe, ein Voltmeter,
ein Amperemeter oder ein anderes Mittel, das am Armaturenbrett angebracht
ist.
-
Diese
Anordnungen sind anwendbar, wenn die Information über den
Verschleißgrad
durch einen Übernachstellvorgang
erfolgt, wie dies nachstehend beschrieben wird.
-
Gemäß der Variante
der 21 bis 24 sind
die Erfassungs- 141 und Nachstellrampen zweiter Stufe 142 an
der Membranfeder 3 angebracht, wobei das elasti sche Organ 31,
im Verlauf des Verschleißes
mit ihnen zusammenwirken kann. Hier bestehen diese Rampen aus einer
entsprechend gebogenen Metallklammer 44, die auf einem
der Finger der Membranfeder 3 verklammert ist. Wie bereits
dargelegt, hat die Erfassungsrampe 141 eine Neigung, die
der Neigung der Rampen 15 entgegengesetzt ist, und sie
verläuft
zur Druckplatte 1 hin, wobei sich die Nachstellrampe zweiter
Stufe 142 quer im Verhältnis zur
Achse der Kupplung erstreckt.
-
Die
Erfassungsrampe 141 führt
daher gewissermaßen
zu einer Übernachstellphase,
wobei sich die Höhe
der Kupplung von einer Höhe
H1 zu einer Höhe H4 verändert, die
größer als
die Höhe
H1 ist, wie dies in 24 dargestellt
ist.
-
22 zeigt
das elastische Organ 31, das mit der Erfassungsrampe 141 in
der Erfassungsphase zusammenwirkt. 23, die
eine ähnliche
Ansicht wie 22 zeigt, stellt das Ende der
Spielnachstellphase der zweiten Stufe dar.
-
Natürlich kann
auch hier die Nachstellrampe zweiter Stufe 142 ebenso wie
in der Variante der 14 bis 20 entfallen,
und es kann ein Versatz 30 am Ende der Zahnung 18 vorgesehen
sein. Nach der Erfassung des Verschleißes UD erfolgt
daher keine Nachstellung mehr, und die Höhe der Kupplung verändert sich
entsprechend H5 (25).
-
Die 26 und 27 zeigen
jeweils eine Ausführungsvariante
der Erfassungs- und Nachstellrampen zweiter Stufe. Gemäß 26 sind
sie bei 241 bzw. 242 auf der Außenfläche des
Kopfes eines Niets 45 angeordnet, der an einem Finger der
Membranfeder 3 aufgenietet ist. In 27 ist
ein Finger 46 der Membranfeder 3 ausgebuchtet,
so daß er
die Erfassungs- und
Nachstellrampen zweiter Stufe 341 bzw. 342 aufweist.
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Die
28 bis
33 zeigen
teilweise eine Kupplung der Art, die in der
GB 2 294 301 A (
15 bis
17)
beschrieben wird, auf die zu weiteren Einzelheiten verwiesen werden
kann. An dieser Stelle soll nur darauf hingewiesen werden, daß die Einrückmittel
hier ebenfalls durch eine Membranfeder
3 gebildet werden,
die im Verhältnis
zum Deckel gelenkig gelagert ist, wobei die Kupplung in gedrückter Konstruktion
ausgeführt
ist. Diese gelenkige Lagerung umfaßt hier eine deckelseitige
Primärauflage
110 und
eine Sekundärauflage
111 auf
der Seite der Druckplatte
101 gegenüber der Primärauflage
110, wobei
die Primär-
110 und
Sekundärauflagen
111 an umfangsmäßig verteilten
und fest mit dem Deckel
108 verbundenen Distanzbolzen
109 angebracht sind.
Die versetzbare Auflage ist hier die Primärauflage
110, und
die Auslösung
erfolgt durch Eindrücken der
Sekundärauflage
111,
die in Anlage mit einem sogenannten elastischen Auslösemittel
120 zusammenwirkt,
das selbst wiederum am Deckel
108 zur Anlage kommt.
-
Gemäß den 28 und 30 bildet
das hier als Membranfeder ausgeführte
elastische Auslösemittel 120 auch
ein Erfassungsmittel. Es kommt auf dem Deckel 108 zur Anlage,
was über
einen oder mehrere Ansätze 112 erfolgt,
die von der zylindrischen Einfassung des Deckels 108 ausgehen
und sich radial in dessen Innern erstrecken. Im Zuge der Verschleißnachstellvorgänge verschieben
sich die Auflagen 110 und 111 zur Gegenanpreßplatte,
während
sich das Auslösemittel 120 fortschreitend
neigt.
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Die
Rampenmittel bestehen hier aus Ringen 105, die die Distanzbolzen 109 umgeben
und axial zwischen dem Boden des Deckels 108 und der Primärauflage 110 angeordnet
sind. Die gegenüber dem
Boden des Deckels 108 angeordnete Querfläche der
Ringe 105 trägt
in den 31 bis 33 in vergrößertem Maßstab dargestellte
Rampen 115, die mit Gegenrampen 118 zusammenwirken,
die in den Boden des Deckels 108, hier durch dessen Verformung,
eingearbeitet sind. Eine Spiralfeder 113 beaufschlagt die
Ringe 105 auf Drehung im Verhältnis zum Deckel 108 in
der Richtung, in der die Primärauflage 110 axial
vom Boden des Deckels 108 weg verschoben wird.
-
35 zeigt
die Belastungskennlinie des Erfassungsmittels 120 in Abhängigkeit
von seiner Verformung und somit in Abhängigkeit vom Verschleiß. 36 zeigt
die gleiche Kennlinie der Membranfeder 103.
-
Die 28 und 31 zeigen
die Position der Bestandteile der Kupplung im Neuzustand. In dieser
Position ist festzustellen, daß die
Rampen 115 teilweise im Verhältnis zu den Gegenrampen 118 versetzt
sind, so daß der
axiale Abstand 100 (31), der
den Abstand der Primärauflage 110 zum
Deckel 108 darstellt, größer als ebendieser Abstand
ist (33), der gemessen wird, wenn sich die Rampen 115 und
die Gegenrampen 118 genau überlagern.
-
Im
Neuzustand sind die Betriebspunkte des Erfassungsmittels 120 und
der Membranfeder 103 die Punkte C1 bzw.
D1 der 35 und 36,
wobei die Belastung bei C1 größer als
die Belastung bei D1 ist.
-
Im
Laufe des Verschleißes
verformt sich das Erfassungsmittel 120, und sein Betriebspunkt
bewegt sich von C1 nach C2 auf
seiner Belastungskennlinie (35), die
so gewählt
wird, daß sich
seine Belastung bei dieser Bewegung nur geringfügig verändert. Unter Berücksichtigung
des Vorhandenseins der Verschleißnachstellvorrichtung bleibt
der Betriebspunkt der Membranfeder D1 (36).
-
In
der Nähe
des zu erfassenden vorbestimmten Verschleißes UD,
das heißt
unmittelbar vor der eigentlichen Erfassungsphase, nehmen die Bestandteile
der Kupplung die in den 29 und 32 dargestellte
Position ein. Bis dahin hat die Höhe H der Kupplung den Wert
H1 (34), der
nahezu konstant ausfällt,
das heißt
bis auf die Veränderung
des vorstehend angesprochenen axialen Abstands 100.
-
Bei
fortgesetztem Verschleiß überspringen die
Rampen 115 abrupt die Gegenrampen 118, und der
axiale Abstand 100 (33) wird
minimal. Das Erfassungsmittel 120 und die Membranfeder 103 vollziehen
eine deutliche Kippbewegung (30), und
die Höhe
der Kupplung wird H4 (32),
die größer als
H1 ist. In dieser Position sind die Betriebspunkte
des Erfas sungsmittels 120 und der Membranfeder 103 C3 bzw. D2 (35 und 36).
Die Belastungskennlinien werden so gewählt, daß die Belastung C3 größer als
die Belastung D2 ist, so daß die Sekundärauflage 111 nicht
mehr verschiebbar ist. Die Verschleißnachstellvorrichtung funktioniert
daher nicht mehr, und bei fortgesetztem Verschleiß vergrößert sich
die Höhe
der Kupplung entsprechend H6 (34).
Es findet daher eine Übernachstellung statt.
-
Die 37 bis 43 beziehen
sich auf eine Variante der Kupplung, die vorstehend unter Bezugnahme
auf die 28 bis 36 beschrieben wurde.
-
Der
Verstellweg des Erfassungsmittels 120 wird hier durch einen
Anschlag 122 begrenzt, der an wenigstens einem Distanzbolzen 109 in
Höhe der Primär- 110 und
Sekundärauflagen 111 auf
der Seite der Druckplatte 101 angebracht ist.
-
Die
hier ausgewählten
Belastungskennlinien sind in den 42 und 43 veranschaulicht,
und zwar die des Erfassungsmittels 120 und die der Einwirkung
der Membranfeder 103 auf die Sekundärauflage bei ihrer Betätigung durch
den Anschlag.
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Im
Neuzustand und im Verschleißzustand unmittelbar
vor der Erfassung nehmen das Erfassungsmittel 120 und die
Membranfeder 103 Positionen ein, die mit den in den 28 bzw. 29 dargestellten
Positionen für
die vorangehende Variante identisch sind, wobei sich der innere
Umfang des Erfassungsmittels 120 in einem axialen Abstand
vom Anschlag 122 befindet und die Be lastung von C1 bis C2 größer als
die bei D1, dem Betriebspunkt der Membranfeder,
ist. Bei diesen beiden zuständen,
Neuzustand und Grenze der Verschleißnachstellphase, nehmen die
Rampenmittel die in den 38 und 39 dargestellten
Positionen ein.
-
Wie
in 42 dargestellt, nimmt die Belastung des Erfassungsmittels 120 jenseits
des Punkts C2 sehr schnell ab. Bei fortgesetztem
Verschleiß wird die
Belastung C des Erfassungsmittels 120 kleiner als D1, und die Auflage 111 sinkt schnell
und abrupt ein, bis der innere Umfang des Erfassungsmittels 120 mit
dem Anschlag 122 in Berührung
kommt.
-
Im
Anschluß an
dieses Einsinken, das einer Unternachstellung entspricht, bewegt
sich der Betriebspunkt der Membranfeder 103 von D1 nach D2 (43).
Parallel dazu wird die Höhe
der Kupplung, die bis dahin den nahezu konstanten Wert H1 hatte, zu H2, die
kleiner als H1 ist (41). Im
Anschluß an die
Erfassung nehmen die Rampen die in 40 dargestellte
Position ein.
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Nach
der Erfassung arbeitet die Verschleißnachstellvorrichtung nicht
mehr. Die Höhe
der Kupplung verändert
sich dann entsprechend H7 (41).
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Die
44 bis
48 veranschaulichen
die Anwendung der Erfindung bei einer Verschleißnachstellvorrichtung der in
der
GB 2 294 983 A beschriebenen
Art: Die Einrückmittel
sind eine Membranfeder, und die versetzbare Auflage ist die Plattenauflage.
Das Ausgleichmittel besteht aus Rampen
82, die an Rampenmit teln
81 angebracht
sind und mit Gegenrampen
84 zusammenwirken können, die
an Gegenrampenmitteln
83 angebracht sind. Die Rampenmittel
81 und
Gegenrampenmittel
83 werden in herkömmlicher Weise auf eine relative
Umfangsverschiebung zueinander durch eine Schraubenfeder beaufschlagt,
die das Betätigungsmittel
der Verschleißnachstellvorrichtung
bildet, und zwar in Richtung der Vergrößerung der axialen Dicke
80 der
Einheit aus Rampenmitteln und Gegenrampenmitteln. Die Druckplatte
verschiebt sich in Abhängigkeit
vom Verschleiß im
Verhältnis
zu einem Stift, der an der Gegenanpreßplatte anliegt und einen Anschlag
85 trägt, der
mit den Rampenmitteln
81 zusammenwirkt, was durch eine
Aussparung
86 ermöglicht
wird, die sie seitlich aufweisen und in der sich der besagte Anschlag
85 verschieben
kann.
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Die
relative Position der Rampenmittel 81 und der Gegenrampenmittel 82 im
Neuzustand ist in 44 dargestellt, in der zu erkennen
ist, daß sich der
Anschlag 85 in Höhe
eines Rands der Aussparung 86 befindet, bei dem es sich
hier um den rechten Rand mit Blick auf die Figur handelt.
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Im
Verlauf des Verschleißes
steigen die Rampen 82 der Rampenmittel 81 auf
die Rampen 84 der Gegenrampenmittel 83, wobei
sich die axiale Dicke 80 bis zu einem in 45 veranschaulichten
Maximum vergrößert, das
dem zu erfassenden Verschleiß UD entspricht. Dank der Verschleißnachstellvorrichtung
behält
während
dieser Nachstellphase die Membranfeder ihre Position, und die Höhe H1 der Kupplung (47) bleibt
konstant. In dieser Position hat sich die Aussparung 86 im
Ver hältnis
zum Anschlag 85 verschoben, und dieser befindet sich unter Bezugnahme
auf 45 in einem Abstand vom linken Rand der Aussparung.
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Im
Anschluß an
einen kurzen nachfolgenden Verschleiß überspringen die Rampen 82 der
Rampenmittel 81 die Rampen 84 der Gegenrampenmittel 83.
Die Rampen 82, 84 dieser Mittel 81, 83 sind
durch Rampenendstücke 87 bzw. 88 getrennt,
die im Verhältnis
zu diesen in entgegengesetzter Richtung geneigt sind. Dank dieser
Anordnung wirken nach dem vorangehenden Überspringen der Rampen 82–84 die
Rampenendstücke 87–88 zusammen,
und dieses Zusammenwirken führt
zu einer Verringerung der axialen Dicke 80. Diese Verringerung
wird durch das Anstoßen
des linken Rands der Aussparung 86 an den Anschlag 85 aufgehalten.
Die Steigungen der Rampenendstücke 87–88 und
die Länge
der Aussparung 86 werden so gewählt, daß in dieser Position (46)
die axiale Dicke 80 nach der Erfassung größer als
die Dicke ist, die dem Neuzustand entspricht (44).
Die Membranfeder hat daher schnell, hier abrupt, eine deutliche
Kippbewegung ausgeführt.
Als Variante wird die Verringerung durch jedes andere Mittel beendet.
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Wenn
diese Anordnungen bei einer Kupplung in gedrückter Konstruktion angewendet
werden, nimmt die Höhe
der Kupplung dann einen Wert H4 an (47),
der größer als
H1 ist. Nach der Erfassung arbeitet die
Verschleißnachstellvorrichtung
nicht mehr, und diese Höhe
vergrößert sich
entsprechend H6.
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Im
Falle einer Kupplung in gezogener Konstruktion führt die Erfassung von UD zu einer Höhe H2,
die kleiner als H1 ist. Anschließend verringert
sie sich entsprechend H3 (48).
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Die 49 bis 53 beziehen
sich auf eine ähnliche
Variante wie die der 44 bis 48. Die
Rampen 82–84 sind
hier nicht durch Rampenendstücke
getrennt, und es werden Vorkehrungen getroffen, um das überspringen
von Rampen zu verhindern. Die abrupte Änderung der axialen Dicke 80 nach
der Erfassung erfolgt dank einer Ausnehmung 89, die in
die Aussparung 86 an der Kante ihres linken Rands eingearbeitet
ist (49 bis 51). 49 entspricht
dem Neuzustand, 50 dem Ende der Verschleißnachstellphase.
In 51, die der Erfassung von UD entspricht,
hat sich die axiale Dicke 80 im Verhältnis zur Dicke von 50 abrupt vergrößert.
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Die 52 und 53 zeigen
die Entwicklung der Höhe
einer Kupplung in gedrückter
Konstruktion bzw. einer Kupplung in gezogener Konstruktion. Sie
sind ähnlich
wie in den 41 bzw. 25 ausgeführt.
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54 zeigt
in einer Teilschnittansicht eine Kupplung in der Art der vorangehenden
Variante, in der, wie bereits erwähnt, ein an der Gegenanpreßplatte
anliegender Stift 90 reibschlüssig durch die Druckplatte 201 hindurchgeht
und das Erfassungsmittel der Verschleißnachstellvorrichtung bildet,
wobei der Stift 90 den Anschlag 85 trägt, der
mit den Rampenmitteln 81 zusammenwirkt.
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Der
reibschlüssige
Durchgang durch die Druckplatte 201 erfolgt durch einen
radial elastischen Federring 91, der in eine Auskehlung
eingesetzt ist, die der Stift 90 aufweist. Bei fortschreitendem
Verschleiß verschiebt
sich die Druckplatte 201 im Verhältnis zum Stift 90 bis
zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der Federring 91 von der
Druckplatte 201 löst (55).
Der Stift 90 ist dann frei, da er nicht mehr durch die
Druckplatte 201 gehalten wird. Das gleiche gilt daher auch
für den
Anschlag 85, der nicht mehr mit den Rampenmitteln 81 zusammenwirkt,
die sich abrupt verschieben und die axiale Dicke der Einheit aus
Rampenmitteln 81 – und
Gegenrampenmitteln 83 vergrößern. Das Ergebnis dieser in
den 56 und 57 veranschaulichten
Anordnungen ist identisch mit dem in der vorangehenden Variante
erzielten Ergebnis, wobei die 56 und 57 mit
den 52 bzw. 53 identisch
sind.