DE3047086A1

DE3047086A1 - Verschleissanzeige fuer kupplungs-reibbelaege

Info

Publication number: DE3047086A1
Application number: DE19803047086
Authority: DE
Inventors: Albert Ing.(grad.) 8731 Garitz Katzenberger; Dieter Dipl.-Ing. Dr. 8720 Schweinfurt Lutz; Wolfgang Ing.(grad.) 8729 Uchenhofen Thieler
Original assignee: Sachs Systemtechnik GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-12-13
Filing date: 1980-12-13
Publication date: 1982-07-29
Also published as: FR2496204B1; JPS57124128A; FR2496204A1; US4474274A

Description

Sachs Systemtechnik GmbH, 8720 Schweinfurt

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Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung Verschleißanzeige für Kuprplungs-Reibbeläge

Die Erfindung betrifft eine Verschleißanzeige zur berührungsfreien Verschleißmessung an den Reibbelägen einer in einem Kupplungsgehäuse rotierend angeordneten Reibbelag-J?ahrzeugkupplung, deren Reibbeläge mittels einer, gegen eine Druckplatte wirkende Kupplungsfeder im Eingriff mit der Schwungscheibe des Fahrzeugmotors gehalten sind und die durch eine auf der Kupplungswelle laufende Kupplungsbetätigung ein- und auskuppelbar ist.

, Kupplungs-Reibbeläge unterliegen durch den laufenden Abriebeinem bestimmten Verschleiß, der bei entsprechender Belastung, beispielsweise bei Anhängerbetrieb, zu einem relativ schnellen Versagen der Kupplung führen kann. Es ist deshalb wünschenswert, den Verschleiß zu überwachen und bei einer ausreichenden Kilometerleistung vor dem Versagen der Kupplung ein Warnsignal zu erhalten. Die besondere Schwierigkeit ist dabei die drehende Übertragung des Signals, da die verschleißenden Reibbeläge im normalen Fahrbetrieb rotierend in dem Kupplungsgehäuse angeordnet sind. In der DE-PS 26 4-0 088 wird dazu vorgeschlagen, eine N-förmige Markierung auf der Kupplungs-Druckplatte anzubringen, deren Lage mit einem induktiven Abtaster gemessen wird. Dabei ist es jedoch Voraussetzung, daß eine Lageverschiebung der Druckplatte nur durch einen Verschleiß an den Reibbelägen verursacht wird. Tatsächlich aber kann sich die Lage der Druckplatte durch verschiedene Ursachen, beispielsweise durch Schwingungen, verschieben, auch ist auf diese Weise nicht zu erkennen, wo die Reibbeläge abgerieben sind.

Aufgabe der Erfindung ist es,eine Verschleißanzeige der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der eine drehende Übertragung von Warnsignalen möglich ist und deren Warnsignale durch Veränderungen der Kupplungs-Reibbeläge ausgelöst werden.

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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß in den Reibbelägen Signalgeber mit axialem Abstand zu den Reibbelagoberflächen vorgesehen sind, diese Signalgeber mit einer induktiven Nehmerspule verbunden sind, die induktive Nehmerspule auf eine induktive Geberspule wirkt und die induktive Geberspule in die Kupplungsbetätigung integriert ist. Als eine Ausführungsform ist es dazu vorgesehen, daß die induktive Geberspule in die Schiebehülse der als Ausrücklager ausgebildeten Kupplungsbetätigung integriert ist. Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß um die Kupplungswelle ein feststehendes, in das Kupplungsgehäuse hineinragendes Führungsrohr angeordnet ist und die induktive Geberspule auf dem freien Ende des Führungsrohres angeordnet ist.

Bei einer anderen Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die Signalgeber die normale Belagbewegung von bis zu ca. 0,6 mm federnd mitmachend in den Reibbelägen angeordnet sind. Durch diese Maßnahmen wird eine Verschleißanzeige geschaffen, die den Antrieb an jedem einzelnen Reibbelag ab einem kritischen Grenzwert anzeigt und mit der diese Anzeige auch bei laufender Kupplung durch eine berührungsfreie übertragung wahrgenommen werden kann.

Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Signalgeber in den Reibbelägen fixiert und so angeordnet sind, daß über sie bei verschleißbedingter Annäherung der Stromkreis mit der Nehmerspule, der Druckplatte und/oder der Schwungscheibe geschlossen wird. Zur Feststellung einer weiteren, den Verschleiß beeinflussenden Größe ist es bei einer anderen Ausführungsform vorgesehen, daß in dem Kupplungsraum ein Bimetall an der Kupplungsscheibe angeordnet ist und dieses Bimetall bei einer vorbestimmten Temperatur mit der Masse der Kupplungsscheibe kurzschließt. Auch kann es vorgesehen sein, daß die Nehmerspule um die Geberspule herum angeordnet ist, wobei die Nehmerspule den rotierenden und die Geberspule den ruhenden Teilen der Kupplung zugeordnet ist, sowie daß die Geberspule über Verbindungsleitungen mit einer Elektronik

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verbunden ist und die Verbindungsleitungen mittels Steckkontakte aus der Kupplungsglocke geführt sind. Eine Ausführungsform der Elektronik sieht vor, daß die Elektronik dem Fahrzeug-Stromnetz über einen Netzfilter zugeschaltet ist, der von der Geberspule kommende Impulseingang über einen Oszillator mit einem Phasenvergleicher verbunden ist und der Phasenvergleicher mit einem elektromagnetischen Treibsystem zur Betätigung eines Schalters sowie mit einem Vergleichsoszillator verbunden ist.

Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 den Schnitt durch eine Fahrzeugkupplung im Bereich der mit Reibbelägen versehenen Kupplungsscheibe;

Fig. 2 ein Schaltschema der Verschleißanzeigeelektronik;

Fig. 3 eine Fahrzeugkupplung nach Fig. 1 mit einer zusätzlichen Temperaturmeßvorrichtung.

Die in der Fig. 1 in schematischem Aufbau dargestellte Fahrzeug-Kupplung besteht aus einem Kupplungsgehäuse 1 in dem eine Kupplungsscheibe 3, die auf einer Kupplungswelle 29 verdrehfest sitzt, rotierend läuft und an deren radialem Umfangsbereich Reibbeläge 6 beidseitig angenietet sind. Die Kupplungsscheibe 3 wird mit ihren Reibbelägen 6 von einer Druckplatte 2, gegen die Schwungscheibe 4- gedrückt und so in Eingriff gehalten. Zum Entkuppeln ist eine Kupplungsbetätigung, hier ein Ausrücklager 7» gegen die Kupplungsfeder 5 fahrbar. Das Ausrücklager 7 ist dazu mit einer in Umfangsrichtung feststehenden, auf einem Führungsrohr 30 axial verschiebbaren Schiebehülse 14· versehen. Das Führungsrohr 30 ist -wie Fig. 3 zeigt- mit Befestigungsmitteln 33 an dem Getriebegehäuse 32 befestigt und um die Kupplungswelle 29 herum angeordnet; es ragt mit seinem freien Ende 31 in das Kupplungsgehäuse 1 bis in den Bereich der Kupplungsscheibe 3 hinein.

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Im Eingriffsbereich der Druckplatte 2 und der Schwungscheibe M-sind in die Reibbeläge 6 Signalgeber 15 in einem axialen Abstand 12 von den jeweiligen Reibbelagoberflächen 16 eingelassen. Diese Signalgeber 15 sind mit einer induktiven Nehmerspule 10 elektrisch verbunden, die wiederum um eine induktive Geberspule 11 verläuft. Die induktive Geberspule 11 ist in Kunststoff gebettet auf der Schiebehülse 14 des Ausrücklagers 7 oder auf einem freien Ende 31 des Führungsrohres 30angeordnet und über Verbindungsleitungen 17 mit einer Elektronik 2o verbunden. Die Elektronik 20 befindet sich außerhalb des Kupplungsbereiches, die Verbindungsleitung 17 ist deshalb mittels eines Steckkontaktes 18 aus der Kupplungsglocke 19 geführt. Bei entsprechendem Verschleiß bekommen die Signalgeber 15 Kontakt mit der Masse der Druckplatte 2 oder Schwungscheibe 4· je nachdem auf welcher Seite der Kupplungsscheibe 3 die Reibbeläge 6 zuerst abgerieben sind. In der sich um die Geberspule herumdrehenden Nehmerspule wird durch diesen Kontakt ein Stromimpuls induziert, der auf ebenfalls induktivem Wege auf die ruhende Geberspule 11 übertragen und von hier zu der Elektronik weitergeleitet wird.

Die Elektronik 20, die in Fig. 2 anhand eines Schaltplanes schematisch dargestellt ist, besteht aus eine Oszillator 22, in dem die Verbindungsleitung 18 am Impulseingang 28 eingeht, einem Netzfilter 21, mit dem die gesamte Elektronik 2o an das Stromnetz 27 angeschlossen ist und einem Phasenvergleicher 23. Der Phasenvergleicher 23 ist einerseits mit einem Vergleichsoszillator 24- und anfererseits mit einem elektromagnetischem Treibsystem 25, beispielsweise einem Elektromagneten verbunden. Bei entsprechenden Impulsen, die von der Elektronik 20 identifiziert werden, betätigt der Elektromagnet 25 einen Schalter 26, wodurch ein entsprechendes Warnsignal ausgelöst wird.

Bei der in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsform kann als eine weitere, den Verschleiß und die Funktionsfähigkeit einer Reibungskupplung beeinflussenden Kenngröße die Temperatur im Kupplungsraum mit Hilfe eines Bimetalls 8 gemessen werden.

Bei Erreichen einer bestimmten Grenztemperatur, beispielsweise 200 ⁰C, schließt dieses Bimetall mit der Masse der Kupplungsscheibe 3 kurz und der Nehmerspule 10 wird beispielsweise über eine Kontaktleitung 13 ein Impuls mitgeteilt, der auf die Geberspule 11 übertragen und von hier in oben beschriebener Weise weitergeleitet und ausgewertet wird.

Bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung einer rotierenden Nehmerspule 10 um eine ruhende Geberspule 11 herum, können Impulse beliebiger Art berührungsfrei in beiden Richtungen übertragen werden. Die Geberspule ist dabei an dem ruhenden Teil des Ausrücklagers 7 angeordnet und durch entsprechende Einlagerung in isolierenden Materialien, beispielsweise in Kunststoff, gegen Metallberührungen abgesichert. Bei Fehlen eines Ausrücklagers 7» ist die Geberspule mit der entsprechen· den Kupplungsbetätigung verbunden.

Claims

Sachs Systemtechnik'bmttH. 872CrSchWinfurt

11 803 7.11.1980

Patentansprüche

Verschleißanzeige zur berührungsfreien Verschleißmessung an den Reibbelägen einer in einem Kupplungsgehäuse rotierend angeordneten Reibbelag-Fahrzeugkupplung, deren Reibbeläge mittels einer, gegen eine Druckplatte wirkende Kupplungsfeder im Eingriff mit der Schwungscheibe des Fahrzeugmotors gehalten sind und durch eine auf der Kupplungswelle laufende Kupplungsbetätigung ein- und auskuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Reibbelägen ( 6 ) Signalgeber (15) mit axialem Abstand (12) von der Reibbelagoberfläche (16) vorgesehen sind, diese Signalgeber (15) mit einer indukti-

\yerbt,nden

- ven Nehmerspule (10)I sind, die induktive Nehmerspule (10) auf eine induktive Geberspule (11) wirkt und die induktive Geberspule (11) in die Kupplungs-Betätigung (7) integriert ist.

Verschleißanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die induktive Geberspule (11) in die Schiebehülse (14) der als Ausrücklager (7) ausgebildeten Kupplungsbetätigung integriert ist.

3. Verschleißanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um die Kupplungswelle (29) ein feststehendes, in das Kupplungsgehäuse (1) hineinragendes Führungsrohr (30) angeordnet ist und die induktive Geberspule (11) auf dem freien Ende (31) des Führungsrohres (30) angeordnet ist.

4. Verschleißanzeige nach Anspruch 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (14-) des Ausrücklagers (7) in bekannter Weise auf einem feststehenden, in das Kupplungsgehäuse (1) ragenden Führungsrohr (30) axial verschiebbar ist und die induktive Geberspule (11) auf dem freien Ende (31) des Führungsrohres (30) angeordnet ist.

5. Verschleißanzeige nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber (15) die normalen Belagbewegungen von bis zu .ca. 0,6 mm federnd mitmachend in den Reibbelägen (6) angeordnet sind.

6· Verschleißanzeige nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber (15) in den Reibbelägen fixiert und so angeordnet sind, daß über sie bei verschleißbedingter Annäherung der Stromkreis mit ^!der Nehmerspule (1o), der Druckplatte und/oder der Schwungscheibe (4) geschlossen wird.

7. Verschleißanzeige nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kupplungsraum (9) ein Bimetall (8) an der Kupplungsscheibe (3) angeordnet ist und dieses Bimetall (8) die Nehmerspule (10) bei einer vorbestimmten Temperatur mit der Masse der Kupplungsscheibe (3) kurzschließt.

8· Verschleißanzeige nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Nehmerspule (10) um die Geberspule (11) herum angeordnet ist, wobei die Nehmerspule (10) den rotierenden und die Geberspule (11) den ruhenden Teilen der Kupplung zugeordnet ist.

9. Verschleißanzeige nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberspule (11) über Verbindungsleitungen (17) mit einer Elektronik (20) verbunden ist und die Verbindungsleitungen (17) mittels Steckkontakte (18) aus der Kupplungsglocke (19) geführt sind.

10. Verschleißanzeige nach den Ansprüchen 1 und 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (20) dem Fahrzeug-Stromnetz (27) über einen Netzfilter (21) zugeschaltet ist, der von der Geberspule (11) kommende Impulseingang (28) über einen Oszillator (22) mit einem Phasenvergleicher (23) verbunden ist und der Phasenvergleicher (23) mit einem elektromagnetischen Treibsystem (25) zur Betätigung eines Schalters (26) sowie mit einem Vergleichsoszillator (24) verbunden ist.

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