DE102007043666B4

DE102007043666B4 - Vorrichtung zur Verbesserung der Drehmomentübertragung einer Lamellenkupplung

Info

Publication number: DE102007043666B4
Application number: DE200710043666
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Steinbach (FH); Oliver Dipl.-Ing. Krüger (FH)
Original assignee: ROHWEDDER AG
Current assignee: ROHWEDDER MACRO ASSEMBLY GMBH, DE
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2027-09-14
Also published as: DE102007043666A1

Abstract

Vorrichtung zur Verbesserung der Drehmomentübertragung einer Lamellenkupplung (1), welche mehrere ein Belaglamellenpaket bildende Belaglamellen (2) und mehrere einen Kupplungskorb bildende Außenlamellen (3) aufweist, gekennzeichnet durch eine mit einer Antriebswelle (4a) verbundene Antriebsglocke (4), welche mit den Außenlamellen (3) oder den Belaglamellen (2) in Wirkverbindung bringbar ist, sowie einen mit einer Verstellwelle (5a) verbundenen Verstellstern (5), welcher mit einem Teil der Belaglamellen (2) oder der Außenlamellen (3) in Wirkverbindung bringbar ist derart, dass die mit dem Verstellstern (5) in Wirkverbindung gebrachten Lamellen (2, 3) gegenüber den nicht mit dem Verstellstern (5) in Wirkverbindung gebrachten Lamellen (2, 3) mittels des Verstellsterns (5) verstellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Verbesserung der Drehmomentübertragung einer Lamellenkupplung, welche mehrere ein Belaglamellenpaket bildende Belaglamellen und mehrere einen Kupplungskorb bildende Außenlamellen aufweist.
Eine derartige Vorrichtung ist bisher nicht bekannt. Zwar ist eine Lamellenkupplung hinlänglich bekannt, welche mehrere ein Belaglamellenpaket bildende Belaglamellen und mehrere einen Kupplungskorb bildende Außenlamellen aufweist. Ein solcher Aufbau entspricht einem beispielsweise in Brockhaus, Enzyklopädie, Band 12, beschriebenen Standardaufbau einer Mehrscheibenkupplung. Jedoch sind Vorrichtungen zur Verbesserung der Drehmomentübertragung einer solchen Kupplung nicht bekannt.
Bei der bekannten Lamellenkupplung sitzen mehrere Kupplungsscheiben hintereinander auf einer Getriebewelle, denen ebenso viele von einer Motorwelle angetriebene, axial verschiebbare und zu einem so genannten Kupplungskorb verbundene, beispielsweise als Stahllamellen ausgebildete Außenlamellen gegenüberstehen. Die axial verschiebbaren Außenlamellen werden mittels einer Kupplungskraft gegen die auf der Getriebewelle angeordneten, beispielsweise als Belaglamellen ausgebildeten Kupplungsscheiben gepresst, wodurch diese aufgrund der Reibung von den Außenlamellen mitgenommen werden. Zwischen der Motorwelle und der Getriebewelle besteht somit eine kraftschlüssige Verbindung. Zur Lösung dieser Verbindung wird die Kupplungskraft mehr oder weniger aufgehoben.
Es hat sich gezeigt, dass das von der Kupplung von der Motorwelle auf die Getriebewelle übertragene Drehmoment bei Betätigung der Kupplung nicht gleichförmig übertragen wird. Dies macht sich beim Betätigen der Kupplung durch ein Ruckeln bemerkbar.
Aus der WO 2007/076935 A1 ist eine Vorrichtung zur Messung der Momentengleichförmigkeit eines schaltbaren Reibkupplungssystems bekannt, welche mindestens eine Messvorrichtung aufweist, welche mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen umfasst. Die erste Aufnahmevorrichtung ist mit einem Antriebsmotor verbunden. Die zweite Aufnahmevorrichtung ist mit einer Momentenmessvorrichtung verbunden.
In die Messvorrichtung lässt sich die ein Kupplungssystem einsetzen. Hierbei sitzt beispielsweise die Kupplungseingangswelle in der zweiten Aufnahmevorrichtung. Die Abtriebswelle der Kupplung sitzt in der ersten Aufnahmevorrichtung. Wird die Abtriebswelle des Kupplungssystems von dem Motor angetrieben und die Kupplung betätigt, lässt sich mittels der in der zweiten Aufnahmevorrichtung sitzenden Momentenmessvorrichtung das Kupplungssystem übertragene Drehmoment beziehungsweise dessen Gleichförmigkeit messen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verbesserung der Drehmomentübertragung einer Lamellenkupplung zur Verfügung zu stellen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verbesserung der Drehmomentübertragung einer Lamellenkupplung, welche mehrere ein Belaglamellenpaket bildende Belaglamellen und mehrere einen Kupplungskorb bildende Außenlamellen aufweist, gekennzeichnet durch eine mit einer Antriebswelle verbundene Antriebsglocke, welche mit den Außenlamellen oder den Belaglamellen in Wirkverbindung steht, sowie einen mit einer Verstellwelle verbundenen Verstellstern, welcher mit einem Teil der Belaglamellen beziehungsweise der Außenlamellen in Wirkverbindung bringbar ist.
Es wurde herausgefunden, dass die ungleichförmige Drehmomentübertragung dadurch zumindest verringert werden kann, dass die radiale Ausrichtung der Belaglamellen zueinander und/oder der Außenlamellen zueinander verändert wird. Dadurch, dass die Vorrichtung eine mit einer Antriebswelle verbundene Antriebsglocke aufweist, welche mit den Außenlamellen beziehungsweise den Belaglamellen in Wirkverbindung steht, sowie einen mit einer Verstellwelle verbundenen Verstellstern aufweist, welcher mit einem Teil der Belaglamellen beziehungsweise der Außenlamellen in Wirkverbindung bringbar ist, lässt sich die Anordnung der Belaglamellen und/oder der Außenlamellen beziehungsweise deren Ausrichtung gegeneinander auf einfache Weise verändern.
So können die Außenlamellen durch die mit ihnen in Wirkverbindung stehende Antriebsglocke in ihrer Stellung fixiert werden. Mittels des Verstellsterns lässt sich der Teil der Belaglamellen, mit dem der Verstellstern in Wirkverbindung gebracht wurde, verdrehen. Hierdurch verändert sich die radiale Ausrichtung der betreffenden Belaglamellen gegenüber den Außenlamellen sowie insbesondere gegenüber den übrigen Belaglamellen. Die übrigen Belaglamellen werden durch eine Mitnehmerglocke, welche später näher beschrieben wird, in ihrer Position gehalten.
Der Verstellstern ist in vorteilhafter Weise derart ausgebildet, dass er lediglich mit einer Belaglamelle in Wirkverbindung bringbar ist. Er kann aber auch so ausgebildet sein, dass er mit mehreren Belaglamellen in Wirkverbindung bringbar ist, wobei die Belaglamellen nicht benachbart sein müssen.
In gleicher Weise können die Belaglamellen durch die mit ihnen in Wirkverbindung stehende Antriebsglocke in ihrer Stellung fixiert werden. Mittels des Verstellsterns lässt sich der Teil der Außenlamellen, mit dem der Verstellstern in Wirkverbindung gebracht wurde, verdrehen. Hierdurch verändert sich die radiale Ausrichtung der betreffenden Außenlamellen gegenüber den Belaglamellen sowie den übrigen Außenlamellen. Die übrigen Außenlamellen werden durch die Mitnehmerglocke in ihrer Position gehalten. Der Verstellstern ist dann in vorteilhafter Weise derart ausgebildet, dass er lediglich mit einer Außenlamelle in Wirkverbindung bringbar ist. Er kann aber auch so ausgebildet sein, dass er mit mehreren Außenlamellen in Wirkverbindung bringbar ist, wobei die Außenlamellen nicht benachbart sein müssen.
Durch die Veränderung der Ausrichtung der Belaglamellen und/oder der Außenlamellen zueinander wird die Drehmomentübertragung der betreffenden Lamellenkupplung verändert. Insbesondere wird die Gleichförmigkeit der Drehmomentübertragung verändert. Um die Veränderung feststellen zu können, ist es zweckmäßig, das übertragene Drehmoment zu messen.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung weist daher eine mit einer Messwelle verbundene Messglocke auf, welche mit den Belaglamellen in Wirkverbindung bringbar ist. Hierdurch lässt sich in vorteilhafter Weise das von der Lamellenkupplung übertragene Drehmoment erfassen.
Zur Erfassung des Drehmoments kann die Messwelle daher an ihrem der Messglocke abgewandten Ende mit einer einen Messeingang bildenden Eingangswelle eines Drehmomentsensors verbunden sein. Hierdurch lässt sich das von der Lamellenkupplung übertragene Drehmoment auf einfache Weise erfassen. Zur Erfassung des Drehmoments braucht die Messglocke lediglich mit den Belaglamellen in Wirkverbindung gebracht zu werden, woraufhin das von der Kupplung übertragene Drehmoment in Abhängigkeit der Kupplungskraft mittels des Drehmomentsensors erfasst werden kann.
In vorteilhafter Weise ist der Drehmomentsensor, welcher neben der Eingangswelle, auf die das zu messende Drehmoment gegeben wird, regelmäßig noch eine Ausgangswelle hat, mit seiner Ausgangswelle mit einer Bremsvorrichtung verbunden, mittels der er aktivierbar beziehungsweise deaktivierbar ist. Bei gelöster Bremse ist der Drehmomentsensor auf einfache Weise deaktiviert, wodurch die Messwelle nicht mehr vom Drehmomentsensor beeinflusst, insbesondere nicht abgebremst beziehungsweise angehalten wird. Statt dass die Ausgangswelle des Drehmomentsensors mit der Bremsvorrichtung verbunden ist, kann sie mit einer Welle eines steuerbaren Antriebs verbunden sein, wodurch die Ausgangswelle des Drehmomentsensors mit einer Drehzahl angetrieben werden kann, welche kleiner, gleich oder größer als die Drehzahl der Messwelle beziehungsweise der Eingangswelle des Drehmomentsensors ist. Somit ist eine Erfassung des Drehmoments nicht nur mit stehender Ausgangswelle des Drehmomentsensors möglich sondern auch mit einer sich mit einer vorbestimmten Drehzahl drehenden Ausgangswelle.
Die Ausgangswelle des Drehmomentsensors lässt sich auch mit einem Torsionsstab verbinden, welcher an seinem dem Drehmomentsensor abgewandten Ende fest eingespannt ist. Die Messwelle wird dann letztendlich durch den Torsionsstab angehalten. Durch den Torsionsstab lässt sich eine Ungleichförmigkeit des übertragenen Drehmoments verstärken, was sich sehr vorteilhaft auf die Empfindlichkeit der Anordnung auswirkt.
Durch Betätigung der Kupplung wird bei angetriebenen Außenlamellen über die Eingangs- sowie Ausgangswelle des Drehmomentsensors auf den Torsionsstab eine Torsionskraft ausgeübt, wodurch sich der Stab elastisch verdreht. Das heißt die Ausgangswelle des Drehmomentsensors kann sich entsprechend der Verdrehung des Torsionsstabes etwas bewegen. Die Drehmomentmessung erfolgt somit nicht mehr gegen eine in der Bremsvorrichtung fest gehaltene Ausgangswelle des Drehmomentsensors sondern gegen eine federnde Einspannung der Ausgangswelle des Drehmomentsensors. Hierdurch wird eine Ungleichförmigkeit des auf die Eingangswelle des Drehmomentsensors gegebenen Drehmoments verstärkt.
Der durch den Torsionsstab erreichte Effekt hängt von der wirksamen Länge des Torsionsstabs ab. In vorteilhafter Weise ist daher bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Einspannstelle des Torsionsstabs in axialer Richtung des Torsionsstabs verstellbar ist. Hierdurch lässt sich die wirksame Länge des Torsionsstabs auf einfache Weise einstellen. Soll die wirksame Länge des Torsionsstabes beispielsweise verringert werden, wird die Einspannstelle in Richtung des Drehmomentsensors verstellt.
Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Messwelle einen Hohlraum aufweist, mittels dem ein Medium an die Belaglamellen leitbar ist. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch Nasskupplungen zu bearbeiten. Durch den Hohlraum kann dann beispielsweise Öl auf die Belaglamellen geleitet werden. Durch das Öl kann in vorteilhafter Weise auch ein Abrieb der Belaglamellen von den Belaglamellen entfernt werden.
Um die Belaglamellen sowie die Außenlamellen nach einem oder mehreren Mess- und/oder Einstellvorgängen säubern zu können beziehungsweise insbesondere das auf die Belaglamellen geleitete Medium entfernen zu können, weist eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung eine mit einer Mitnehmerwelle verbundene Mitnehmerglocke auf, welche mit den Belaglamellen in Wirkverbindung bringbar ist. Hierdurch lassen sich alle Belaglamellen mittels der Mitnehmerwelle in eine Drehbewegung versetzen. Da die Außenlamellen mit der mit der Antriebswelle verbundenen Antriebsglocke in Wirkverbindung stehen, lassen sich auch die Außenlamellen in eine Drehbewegung versetzen. Es ist somit möglich, die Belaglamellen und Außenlamellen mit einer entsprechend hohen Drehzahl zu drehen, wodurch auf den Lamellen vorhandene Flüssigkeits- und/oder Schmutzpartikel von den Lamellen entfernt werden.
In vorteilhafter Weise ist die Lamellenkupplung in einem gekapselten Gehäuse angeordnet. So kann in vorteilhafter Weise für das an die Belaglamellen geleitete Medium ein geschlossener Kreislauf gebildet werden. Des Weiteren gelangen die bei einem Schleudervorgang von den Lamellen geschleuderten Flüssigkeits- und/oder Schmutzpartikel nicht in die Umgebung.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung von der Seite im Schnitt,
2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1,
3 eine Detaildarstellung der in 1 dargestellten Kupplungs-Lamellenpakete einschließlich ihrer entsprechenden Betätigungselemente in einer ersten Stellung im Schnitt,
4 eine Detaildarstellung der in 1 dargestellten Kupplungs-Lamellenpakete einschließlich ihrer entsprechenden Betätigungselemente in einer zweiten Stellung im Schnitt, und
5 eine Detaildarstellung der in 1 dargestellten Kupplungs-Lamellenpakete einschließlich ihrer entsprechenden Betätigungselemente in einer dritten Stellung im Schnitt.
Wie 1 und 2 entnommen werden kann, ist eine Lamellenkupplung 1, welche fünf Belaglamellen 2 und sechs Stahllamellen 3 aufweist, in einem aus einem oberen Teil 11a und einem unteren Teil 11b bestehenden gekapselten Gehäuse angeordnet. Die Stahllamellen 3 sind ringförmig ausgebildet und weisen an ihrem äußeren Umfang Zähne auf, welche mit einer Antriebsglocke 4, 4', 4'' in Eingriff stehen. Die Antriebsglocke 4, 4', 4'' besteht aus einem Grundelement 4, welches mit einer Antriebswelle 4a verbunden ist, und einer Scheibe 4', auf welcher ein innen verzahnter Ring 4'' aufgebracht ist. Der innen verzahnte Ring steht mit den Stahllamellen 3 in Eingriff. Somit lassen sich die Stahllamellen 3 mittels der Antriebswelle 4a in eine Drehbewegung versetzen.
Die Antriebswelle 4a weist an ihrem der Antriebsglocke 4, 4', 4'' abgewandten Ende ein Zahnrad 13 auf, welches über einen Zahnriemen 13a mit einem als Elektromotor ausgebildeten Hauptdrehantrieb 13b in Wirkverbindung steht.
Die Antriebswelle 4a ist als Hohlwelle ausgebildet, welche auf einer ebenfalls als Hohlwelle ausgebildeten Mitnehmerwelle 7a sitzt. Die Mitnehmerwelle 7a ist mit einer Mitnehmerglocke 7 verbunden, welche mit den Belaglamellen 2, welche ebenfalls ringförmig ausgebildet sind, in Wirkverbindung bringbar ist. Hierzu weist die Mitnehmerglocke 7 an ihrem äußeren Umfang Zahnzwischenräume auf, in welche am inneren Umfang der Belaglamellen 2 angeordnete Zähne eingreifen. Die Mitnehmerwelle 7a und damit auch die Mitnehmerglocke 7 sind in axialer Richtung verstellbar. Hierdurch lässt sich die Mitnehmerglocke 7 derart anordnen, dass sie mit unterschiedlich vielen Belaglamellen 2 in Eingriff bringbar ist. So lässt sich die Mitnehmerglocke 7 beispielsweise so anordnen, dass sie mit keiner der Belaglamellen 2 in Eingriff steht oder mit allen Belaglamellen 2 in Eingriff steht. Dies wird anhand der 2 bis 4 noch näher ausgeführt.
Die als Hohlwelle ausgebildete Mitnehmerwelle 7a sitzt auf einer Verstellwelle 5a, welche mit einem Verstellstern 5 verbunden ist. Der Verstellstern 5 ist eine Scheibe, deren Dicke etwa der Dicke einer Belaglamelle 2 entspricht. Die Scheibe 5 weist an ihrem äußeren Umfang in gleicher Weise wie die Mitnehmerglocke 7 Zahnzwischenräume auf, in welche die am inneren Umfang der Belaglamellen 2 ausgebildeten Zähne eingreifen können.
Die Verstellwelle 5a und damit auch der Verstellstern 5 sind in axialer Richtung verstellbar ausgebildet. Die Verstellung erfolgt mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten von einer Steuerung gesteuerten Linearantriebs. Hierdurch lässt sich der Verstellstern 5 so positionieren, dass er jeweils mit einer vorbestimmten Belaglamelle 2 in Eingriff steht.
Die Verstellwelle 5a ist an ihrem dem Verstellstern 5 abgewandten Ende mit einem als Elektromotor ausgebildeten Verstellantrieb 14 verbunden. Der Verstellantrieb 14 ist an einem an einer Säule 15 verschiebbar angeordneten ersten Schlitten 16 befestigt, sodass er mit der Verstellwelle 5a axial verstellbar ist.
Auf der der Mitnehmerglocke 7 gegenüberstehenden Seite ist eine Messglocke 6 angeordnet, welche an ihrem äußeren Umfang in gleicher Weise wie die Mitnehmerglocke 7 Zahnzwischenräume aufweist, in welche die am inneren Umfang der Belaglamellen 2 angeordneten Zähne eingreifen können. Die Messglocke 6 ist mit einer Messwelle 6a verbunden, welche ebenso wie die Messglocke 6 selbst axial verschiebbar angeordnet ist. Hierdurch lässt sich die Messglocke 6 derart positionieren, dass sie mit keiner der Belaglamellen 2 in Eingriff steht oder mit allen Belaglamellen 2 in Eingriff steht.
Die Messwelle 6a weist in ihrem Inneren einen als axiale Bohrung ausgebildeten Hohlraum 6a'' auf. Durch den Hohlraum 6a'' kann beispielsweise Öl auf die Belaglamellen 2 aufgebracht werden. Hierdurch lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für Nasskupplungen verwenden. Zum Entfernen des Öls weist das Gehäuse 11a, 11b eine Auslassöffnung 11c auf.
Zur Betätigung der Lamellenkupplung 1 ist koaxial zu der Messglocke 6 eine Anpressglocke 12 angeordnet, welche mit einer Anpresswelle 12a verbunden ist. Die Anpresswelle 12a ist als Hohlwelle ausgebildet und sitzt auf der Messwelle 6a. Die Anpressglocke 12 sowie die Anpresswelle 12a sind axial verschiebbar angeordnet. Der Rand der Anpressglocke 12 stößt auf die äußere der Stahllamellen 3, sodass mittels der Anpressglocke 12 in axialer Richtung eine Kraft auf die aus den Stahllamellen 3 und den Belaglamellen 2 bestehenden Lamellenpakete ausgeübt werden kann. In Abhängigkeit der Kraft erhöht sich die Reibung zwischen den Stahllamellen 3 und den Belaglamellen 2, wodurch zwischen den Belaglamellen 2 und den Stahllamellen 3 ein Kraftschluss entsteht. Ist die Mess glocke 6 derart positioniert, dass sie mit allen Belaglamellen 2 in Eingriff steht, lässt sich von der Antriebswelle 4a ein Drehmoment auf die Messwelle 6a übertragen, wobei das übertragene Drehmoment von der von der Anpressglocke 12 auf die Lamellen 2, 3 ausgeübten Kraft abhängt.
Das der Messglocke 6 abgewandte Ende der Messwelle 6a ist mit der Eingangswelle 8a eines Drehmomentsensors 8 verbunden. Der Drehmomentsensor 8 ist auf herkömmliche Weise ausgebildet. Das heißt, er hat eine Eingangswelle, an welche das zu messende Drehmoment angelegt wird, und eine Ausgangswelle, welche zur Messung des Drehmoments angehalten werden muss. Die Ausgangswelle 8b des Drehmomentsensors 8 ist mit einer Bremsvorrichtung 9 verbunden, mittels der die Ausgangswelle 8b des Drehmomentsensors 8 bis zum völligen Stillstand abgebremst oder unbeeinträchtigt gelassen werden kann. Der Drehmomentsensor 8 ist somit mittels der Bremsvorrichtung 9 aktivierbar beziehungsweise deaktivierbar.
Die Ausgangswelle 8b des Drehmomentsensors 8 ist an ihrem dem Drehmomentsensor 8 abgewandten Ende mit einem Torsionsstab 10 verbunden, welcher an seinem der Ausgangswelle 8b des Drehmomentsensors 8 abgewandten Ende in einem Klemmblock 17 eingespannt ist. Der Klemmbock 17 ist an einem an der Säule 15 verschiebbar angeordneten zweiten Schlitten 18 befestigt, sodass der Spannbock 17 in axialer Richtung des Torsionsstabs 10 verstellbar ist. Hierdurch lassen sich unterschiedlich lange Torsionsstäbe 10 verwenden.
Wie insbesondere 2 entnommen werden kann, weist die Messwelle 6a einen stufig abgesetzten, im Durchmesser vergrößerten Bereich 6a' auf. Der im Durchmesser vergrößerte Bereich 6a' ist in einer als Zylinder wirkenden ersten zylinderförmigen Kammer 19a, 19b angeordnet, sodass er als Zylinderkolben wirkt.
In gleicher Weise weist die Anpresswelle 12a einen stufig abgesetzten, im Durchmesser vergrößerten Bereich 12a' auf. Der im Durchmesser vergrößerte Bereich 12a' ist in einer zweiten zylinderförmigen Kammer 20a, 20b angeordnet, sodass er als Zylinderkolben wirkt.
Die Messwelle 6a und die Anpresswelle 12a sind somit als Zylinder ausgebildet, sodass sie auf einfache Weise axial verschiebbar sind.
Die erste Kammer 19a, 19b weist eine mittels einer Linie 19a' angedeutete erste Zuführöffnung für Druckluft auf, mittels der die Messwelle 6a in Richtung der Lamellen 2, 3 verstellt werden kann. Des Weiteren weist die erste Kammer 19a, 19b eine mittels einer Linie 19b' angedeutete zweite Zuführöffnung für Druckluft auf, mittels der die Messwelle 6a in die entgegengesetzte Richtung verstellbar ist. In gleicher Weise weist die zweite Kammer 20a, 20b eine mittels einer Linie 20a' angedeutete dritte Zuführöffnung für Druckluft auf, mittels der die Anpresswelle 12a in Richtung der Lamellen 2, 3 verstellbar ist. Des Weiteren weist die zweite Kammer 20a, 20b eine durch eine Linie 20b' angedeutete vierte Zuführöffnung für Druckluft auf, mittels der die Anpresswelle 12a in die entgegengesetzte Richtung verstellt werden kann.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zunächst die Übertragung eines von der Antriebswelle 4a aufgebrachten Drehmoments auf die Messwelle 6a gemessen werden. Hierzu wird die Antriebswelle 4a mittels des Hauptdrehantriebs 13b angetrieben. Da die Stahllamellen 3 in Wirkverbindung mit dem innen verzahnten Ring 4'' der Antriebsglocke 4 stehen, drehen sich auch die Stahllamellen 3.
Der Verstellstern 5 sowie die Mitnehmerglocke 7 sind so positioniert, dass sie nicht in Eingriff mit den Belaglamellen 2 stehen. Hingegen ist die Messglocke 6 durch Einbringen von Druckluft in den oberen Teil 19a der ersten Kammer 19a, 19b in eine Stellung gebracht worden, in der die Messglocke mit allen Belaglamellen 2 in Eingriff steht. Diese Stellung ist in 3 dargestellt.
Durch Einbringen von Druckluft in den oberen Teil 20a der zweiten Kammer 20a, 20b wird auf die Anpresswelle 12a in axialer Richtung eine Kraft ausgeübt, wodurch die Anpressglocke 12 das aus den Stahllamellen 3 und den Belaglamellen 2 bestehende Lamellenpaket zusammenpresst. Durch die hierdurch entstehende Reibung werden die Belaglamellen 2 von den Stahllamellen 3 mitgenommen, wodurch von der Antriebswelle 4a ein Drehmoment auf die Messwelle 6a übertragen wird. Das auf die Messwelle 6a übertragene Drehmoment wird mittels des Drehmomentsensors 8 gemessen. Hierzu wird die Bremsvorrichtung 9 betätigt, sodass die Ausgangswelle 8b des Drehmomentsensors 8 fixiert ist.
Ergibt eine mit unterschiedlichen Anpresskräften aufgenommene Messreihe, dass das übertragene Drehmoment ungleichförmig ist, wird der Hauptdrehantrieb 13b von der Antriebswelle 4a entkoppelt. Des Weiteren wird durch Zuführung von Druckluft in den unteren Teil 19b der ersten Kammer 19a, 19b die Messglocke 6 in Richtung weg von den Lamellen 2, 3 so weit verstellt, dass sie nicht mehr in Eingriff mit den Belaglamellen 2 steht. Ebenso wird durch Zuführung von Druckluft in den unteren Bereich 20b der zweiten Kammer 20a, 20b die auf das aus den Stahllamellen 3 und den Belaglamellen 2 bestehende Lamellenpaket ausgeübte Anpresskraft aufgehoben. Danach wird der Verstellstern 5 in eine Position verstellt, in der er beispielsweise mit der von oben gezählten zweiten Belaglamelle 2 in Eingriff steht. Diese Stellung ist in 4 dargestellt. Wenn der Verstellstern 5 diese Position erreicht hat, wird die Verstellwelle 5a mittels des Verstellantriebs 14 um einen vorbestimmten Winkel verdreht. Hierdurch ändert sich die Ausrichtung der betreffenden Belaglamelle gegenüber den anderen Belaglamellen 2.
Nachdem die betreffende Belaglamelle verstellt wurde, wird die Antriebswelle 4a wieder mit dem Hauptdrehantrieb 13b gekoppelt und die zuvor beschriebene Messung des übertragenen Drehmoments wird wieder durchgeführt.
Sollte die erneute Messung ergeben, dass das übertragene Drehmoment immer noch ungleichförmig ist, wird die zuvor beschriebene Verstellung einer Belaglamelle mit einer anderen Belaglamelle wiederholt.
Ergibt die erneute Messung, dass das übertragene Drehmoment nicht mehr ungleichförmig ist, werden die Messglocke 6 und die Anpressglocke 12 wieder in eine Stellung gebracht, in der sie nicht mehr in Wirkverbindung mit den Lamellen 2, 3 stehen. Des Weiteren wird die Mitnehmerglocke 7 in eine Stellung gebracht, in der sie mit allen Belaglamellen 2 in Eingriff steht. Diese Stellung ist in 5 dargestellt. Danach wird die Mitnehmerwelle 7a mit der Antriebswelle 4a gekoppelt und beide Wellen 4a, 7a mittels des Hauptdrehantriebs 13b mit einer hohen Drehzahl angetrieben. Hierdurch werden sich auf den Lamellen 2, 3 befindliche Schmutzpartikel oder Flüssigkeit heruntergeschleudert.
Um die Wirkung einer ungleichförmigen Drehmomentübertragung zu verstärken, wird die Bremsvorrichtung 9 gelöst, sodass die Ausgangswelle 8b des Drehmomentsensors 8 über den im Klemmbock 17 eingespannten Torsionsstab 10 fixiert ist.
Durch das auf die Messwelle 6a übertragene Drehmoment verdreht sich der Torsionsstab 10 elastisch. Verringert sich das Drehmoment etwas, federt der Torsionsstab 10 zurück, wodurch sich die Verringerung des Drehmoments stärker bemerkbar macht. Die Ungleichförmigkeit eines Drehmoments tritt daher stärker in Erscheinung.

Claims

Vorrichtung zur Verbesserung der Drehmomentübertragung einer Lamellenkupplung (1), welche mehrere ein Belaglamellenpaket bildende Belaglamellen (2) und mehrere einen Kupplungskorb bildende Außenlamellen (3) aufweist, gekennzeichnet durch eine mit einer Antriebswelle (4a) verbundene Antriebsglocke (4), welche mit den Außenlamellen (3) oder den Belaglamellen (2) in Wirkverbindung bringbar ist, sowie einen mit einer Verstellwelle (5a) verbundenen Verstellstern (5), welcher mit einem Teil der Belaglamellen (2) oder der Außenlamellen (3) in Wirkverbindung bringbar ist derart, dass die mit dem Verstellstern (5) in Wirkverbindung gebrachten Lamellen (2, 3) gegenüber den nicht mit dem Verstellstern (5) in Wirkverbindung gebrachten Lamellen (2, 3) mittels des Verstellsterns (5) verstellbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit einer Messwelle (6a) verbundene Messglocke (6), welche mit den Belaglamellen (2) in Wirkverbindung bringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwelle (6a) an ihrem der Messglocke (6) abgewandten Ende mit dem Messeingang (8a) eines Drehmomentsensors (8) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentsensor (8) mit einer Bremsvorrichtung (9) verbunden ist, mittels der er aktivierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentsensor (8) mit einem Torsionsstab (10) verbunden ist, welcher an seinem dem Drehmomentsensor (8) abgewandten Ende in einer Klemmvorrichtung (17) fest eingespannt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannstelle des Torsionsstabs (10) verstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwelle (6a) einen Hohlraum (6a'') aufweist, mittels dem ein Medium an die Belaglamellen (2) leitbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine mit einer Mitnehmerwelle (7a) verbundene Mitnehmerglocke (7), welche mit den Belaglamellen (2) in Wirkverbindung bringbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (1) in einem gekapselten Gehäuse (11a, 11b) angeordnet ist.