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Die Erfindung betrifft eine selbstnachstellende Kupplungsanordnung, insbesondere Doppelkupplung mit wenigstens einer solchen selbstnachstellenden Kupplungsanordnung, mit einer Tellerfeder zur Übertragung einer Kuppelkraft auf eine Anpressplatte oder auf eine Gegendruckplatte.
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Selbstnachstellende Kupplungsanordnungen werden in Reibkupplungen verwendet, deren Tellerfeder und Anpressplatte beziehungsweise Gegenplatte in Abhängigkeit des derzeitigen Abriebzustandes nachgeführt werden. Dadurch wird erreicht, dass die Lebensdauer der Reibkupplung oder zumindest deren Wartungsintervalle verlängert werden.
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Aus
DE 10 2008 028 179 A ist ein Kupplungsaggregat bekannt, welches wenigstens aus einer Reibkupplung besteht, die drehfest, jedoch axial begrenzt verlagerbar mit einem Gehäuse verbunden ist, wobei das Gehäuse mit einer Gegendruckplatte verbindbar ist und zwischen Gehäuse und Anpressplatte in ringförmiger Anordnung vorgesehene Hebelelemente Angeordnet sind, die an einer vom Gehäuse getragenen Abwälzauflage verschwenkbar abgestützt sind, wobei zwischen den Hebelelementen und dem Gehäuse oder zwischen dem Hebelelement und der Anpressplatte eine automatische Nachstelleinrichtung wirksam ist. Die Nachstelleinrichtung bewirkt zumindest eine partielle Kompensation eines Verschleißes an Reibbelägen einer zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte einspannbaren Kupplungsscheibe, wobei in dem Kupplungsaggregat Transportsicherungsmittel integriert sind, die eine Blockierung der Nachstelleinrichtung bewirken und die zumindest beim erstmaligem Betätigen der Reibkupplung die Nachstellfunktion der Nachstelleinrichtung freigeben.
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Klemmfedern, insbesondere solche, die als Klemmfederringe ausgebildet sind, werden bei Projekten mit zwei Verschleißringen, also sogenannten zwei VR-Verschleißmechanismen, in verschleißnachstellenden Kupplungsvorrichtungen, eingesetzt. Unter einem Klemmfederring wird ein kreisrundes Bauteil nach Art eines Rings verstanden, welches einen im Verhältnis zum Durchmesser relativ schmalen Kraftrand aufweist. Der Klemmfederring ist auf einem Gehäusebauteil oder einem gehäuseartigen Bauteil, wie zum Beispiel einem Deckel, befestigt und klemmt einen Zentrierring oder einen Sensorring einer Verschleißnachstellung fest.
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Allerdings entsteht bisher durch die gestalterische Form des Klemmfederrings sehr viel Abfall beim Herstellen, da aus Kostengründen auf Stanzvorgänge zurückgegriffen wird.
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Der Außendurchmesser eines Klemmfederrings beträgt in der Regel zwischen ca. 220 mm bis ca. 230 mm, wobei der Kraftrand jedoch nur ca. 8 mm bis ca. 10 mm breit ist. Der innere Teil des Klemmfederrings, also eine Klemmfederplatine, ist somit nach dem Stanzen nur Abfall, wodurch der Klemmfederring als Bauteil relativ teuer ist. Außerdem ist es notwendig entsprechend große Werkzeuge beim Stanzvorgang einzusetzen, was ebenfalls die Kosten in die Höhe treibt und sehr aufwändig ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu verhindern und selbstnachstellende Kupplungsanordnungen zur Verfügung zu stellen, die kostengünstiger herstellbar sind, aber auch langlebig, einfach zu montieren und verlässlich sind.
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Diese Aufgabe wird bei einer selbstnachstellenden Kupplungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass Halteelemente dazu vorgesehen sind, die Tellerfeder auf ein Element, insbesondere einen Sensier- und/oder Nachstellring, der Selbstnachstellungsvorrichtung zu drücken, indem die Halteelemente Federkräfte von Klemmfedern über die Tellerfeder auf das Element übertragen. Bei den Klemmfedern handelt es sich um eine Vielzahl von Klemmfedern, die an bestimmten Umfangspositionen eines gehäuseartigen Bauteils angeordnet sind.
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Eine Anpressplatte ist, genauso wie die Gegendruckplatte, eine ringartige Scheibe mit einem Reibbelag, die zum Reibkoppeln an eine Kupplungsscheibe vorgesehen ist, wobei die Anpressplatte auf der Seite der Kupplungsanordnung oder der Kupplungsanordnungen angeordnet ist und die Gegendruckplatte auf der gegenüberliegenden Seite, die in der Regel dem Motor oder der Kurbelwelle zugewandt ist.
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Die Halteelemente sind dazu vorgesehen, die Federkraft von den Klemmfedern auf die Tellerfeder, insbesondere auf einen Befestigungsbereich der Tellerfeder, zu übertragen um durch diesen mittelbar die Federkraft auf das Element der Selbstnachstellungsvorrichtung, insbesondere den Sensier- und/oder Nachstellring, zu leiten. Die Halteelemente können vorteilhafterweise dazu verwendet werden, unterschiedliche axiale Distanzen zu überbrücken, womit unterschiedliche Krafteinwirkungen oder unterschiedliche Bauteile einsetzbar werden.
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Die Klemmfedern sind vorteilhafterweise an dem gehäuseartigen Bauteil, wie zum Beispiel einem Kupplungsdeckel oder einem Gehäuseteil der Kupplung, befestigt. Ferner werden die Klemmfedern an den Halteelementen befestigt, sodass eine Federkraftübertragung von den Klemmfedern auf die Halteelemente und letztlich auf das Element der Selbstnachstellungsvorrichtung übertragen werden kann.
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Vorteilhafterweise ist jedem Halteelement auch eine Klemmfeder zugeordnet, sodass in Umfangsrichtung Klemmfeder/Halteelement-Paare, bevorzugt äquidistant, angeordnet sind.
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Vorteilhafterweise ist die selbstnachstellende Kupplungsanordnung Teil einer Doppelkupplung, wobei zumindest noch eine weitere selbstnachstellende Kupplungsanordnung in die Doppelkupplung integriert ist. Vorteilhafterweise sind beide selbstnachstellenden Kupplungsanordnungen getriebeseitig angeordnet, wobei die Anpressplatte einer ersten selbstnachstellenden Kupplungsanordnung und die Gegendruckplatte einer zweiten selbstnachstellenden Kupplungsanordnung zugeordnet ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Element zwischen der Tellerfeder und dem gehäuseartigen Bauteil eingeklemmt und die Klemmfedern sind an dem gehäuseartigen Bauteil mittelbar oder unmittelbar fest. Zur Befestigung der Klemmfedern an dem gehäuseartigen Bauteil können beispielsweise Schraubverbindungen oder genietete Bolzen verwendet werden. Das gehäuseartige Bauteil ist dazu vorgesehen, Kräfte aufzunehmen, wobei ein Abdecken der Bestandteile der selbstnachstellenden Kupplungsanordnung im Hintergrund steht.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Klemmfedern jeweils zwei federnde Abschnitte zur doppelten Verbindung von zwei zueinander versetzten Befestigungsbereichen auf. Bevorzugt stehen die beiden versetzten Befestigungsbereiche parallel zueinander oder definieren Ebenen, die parallel zueinander orientiert sind. Der erste Befestigungsbereich wird mit dem zweiten Befestigungsbereich über den ersten federnden Abschnitt verbunden, genauso wie der zweite federnde Abschnitt den ersten und zweiten Befestigungsbereich miteinander verbindet. Somit grenzen die beiden Befestigungsbereiche als auch die beiden federnden Abschnitte an das gleiche Loch, insbesondere Stanzloch, in der Klemmfeder. Deshalb ist es möglich, die Klemmfeder in einem Stanzvorgang herzustellen, wobei die beiden zueinander versetzten Befestigungsbereiche zunächst in der gleichen Ebene liegen, jedoch durch einen oder mehrere Falze zueinander versetzt werden. Vorteilhafterweise begrenzen die genannten Falze die beiden federnden Abschnitte von dem jeweiligen Befestigungsbereich.
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Vorteilhafterweise weist der erste und/oder zweite Befestigungsbereich wenigstens ein Loch, beispielsweise in Form einer Bohrung, auf, welches die Befestigung mittels eines vernieteten Bolzens oder dergleichen ermöglicht.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Klemmfedern einen radial nach innen weisenden Steg auf, wobei der Steg zur Unterstützung bei der Bestückung der Klemmfedern mit Halteelementen vorgesehen ist. Die Halteelemente können derart ausgeführt werden, dass der Steg zur Aufnahme der Halteelemente geeignet ist, oder in Kombination mit anderen Bauteilen einer Kupplungsbaugruppe eine vorläufige Haltefunktion für die Halteelemente übernehmen kann. Auf diese Weise kann bevor das Haltelement an der Klemmfeder befestigt wird eine Bestückung aller eingesetzten Klemmfedern erfolgen und anschließend beispielsweise eine Vernietung oder anderweitige Befestigung der Halteelemente mit den Klemmfedern durchgeführt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Klemmfedern, insbesondere an deren Steg, ein Zentrierelement für die Tellerfeder auf. Da die Klemmfedern in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind, eignen sich diese hervorragend zur radialen Positionierung der Tellerfeder. Die Tellerfeder kann beispielsweise am Steg der Klemmfedern eingehängt werden, wobei der Steg gegebenenfalls einen Haken oder einen Anschlag ausbildet. Vorteilhafterweise kann zudem die genaue Positionierung der Klemmfedern beziehungsweise deren radiale Ausrichtung zusammen mit dem Zentriervorgang der Tellerfeder bewerkstelligt werden.
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Vorteilhafte Ausbildungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und/oder der Figurenbeschreibung detailliert beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kupplungsanordnung in einer Doppelkupplung in einem perspektivischen Ausschnitt,
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2 eine Klemmfeder zum ersten Ausführungsbeispiel nach einem ersten Herstellungsschritt,
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3 die Klemmfeder aus 2 nach einem zweiten Herstellungsschritt,
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4 eine senkrechte Ansicht der Klemmfeder in der Kupplungsanordnung,
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5 eine Schnittdarstellung zum ersten Ausführungsbeispiel,
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6 eine Klemmfeder zum zweiten Ausführungsbeispiel der 8,
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7 ein Halteelement, wie es in beiden Ausführungsbeispielen verwendet wird und
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8 eine radiale Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels einer Kupplungsanordnung.
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1 zeigt eine erste Kupplungsanordnung in einer Doppelkupplung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Das gehäuseartige Bauteil 22, auf dem die Klemmfeder 27 mittels eines vernieteten Bolzens 15 und einer Unterlegscheibe 21 befestigt ist, trennt im Wesentlichen die erste (obere) Kupplungsanordnung von der zweiten (unteren) Kupplungsanordnung.
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Der untere Befestigungsbereich 13 der Klemmfeder 27 ist unbeweglich an dem gehäuseartigen Bauteil 22 und am oberen Befestigungsbereich 10 (s. 3) fest.
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Die Schraube 16 wird dazu verwendet, das Halteelement 14 an der Klemmfeder 27 zu befestigen, sodass der Nachstellring 25 mittelbar über die Tellerfeder 37 am gehäuseartigen Bauteil 22 verklemmt wird. Dazu wirkt das Halteelement 14 mittelbar über den Befestigungsbereich 17 der Tellerfeder 37 auf den Nachstellring 25 ein.
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2 zeigt die Klemmfeder 27 nach dem Stanzvorgang, der an einer Stahlblechplatte durchgeführt werden kann, wobei die Klemmfedern 27 in einer Vielzahl und ohne großen Materialverlust aus dem Stahlblech gestanzt werden. Die Bohrungen 30, 31 werden zur Befestigung der Klemmfeder 27 eingesetzt, wobei das Stanzloch 35 eine Versetzung der noch in einer Ebene liegenden Befestigungsbereiche 10, 13 zueinander ermöglicht.
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Der Steg 11 ist bei der installierten Klemmfeder 27 radial nach innen zum (nicht abgebildeten) Ausrücker ausgerichtet und kann vorteilhaft zur Bestückung mit dem Halteelement 14 eingesetzt werden.
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3 zeigt die Klemmfeder 27 aus 2 nach einer Kaltumformung, bei der die Falze 32, 33 gebildet wurden. Der Befestigungsbereich 13 und der Befestigungsbereich 10 liegen nunmehr versetzt und parallel zueinander, wobei die federnden Abschnitte 29 jeweils separat die beiden Befestigungsbereiche 10, 13 miteinander verbinden. Idealerweise werden die federnden Abschnitte 29 zur Bereitstellung der Federkraft der Klemmfedern 27 eingesetzt, jedoch kann alternativ auch ein Teil einer der Befestigungsbereiche 10, 13 zur Generierung der Federkraft einsetzbar sein.
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Die Ebenen, die durch den oberen Befestigungsbereich 10 und den unteren Befestigungsbereich 13 gebildet werden, sind parallel zueinander und durch den Ebenenabstand H voneinander beabstandet. „Oben“ bedeutet „getriebeseitig versetzt“ und „unten“ bedeutet „motorseitig versetzt“.
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4 zeigt, dass das Halteelement 14 auf dem Steg 11 aufliegt, und federbeweglich mittels der Schraube 16 an der Bohrung 30 der Klemmfeder 27 befestigt ist.
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5 zeigt einen radialen Schnitt durch die Doppelkupplung, wobei zwei Tellerfedern 37, 26 zu sehen sind, die jeweils unterschiedlichen Kupplungsanordnungen angehören. Die Tellerfeder 26 gehört zur zweiten Kupplungsanordnung der Doppelkupplung und ist dazu vorgesehen, auf die Anpressplatte 20 zu wirken, wobei die Tellerfeder 37, als Bestandteil der ersten Kupplungsanordnung, auf die nicht abgebildete Gegendruckplatte wirkt.
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Aufgrund des Ebenenabstandes H generieren die in 3 abgebildeten federnden Abschnitte 29 die erforderliche Federkraft. Die Hülsenmutter 19 bildet das Gegenstück zur Schraube 16 und sichert die Befestigung des Halteelementes 14 auf dem oberen Befestigungsbereich 10.
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Im ersten Ausführungsbeispiel besteht eine Wirkverbindung zwischen dem oberen Befestigungsbereich 11 mit dem Nachstellring 25 nur mittelbar über den Befestigungsbereich 17 der Tellerfeder 37, der in der Schnittdarstellung der 5 ebenfalls nicht zu erkennen ist. Alternativ kann aber auch der obere Befestigungsbereich 10 unmittelbar auf den Nachstellring 25 wirken, sofern eine Wechselwirkung mit der Tellerfeder 37 anderweitig sichergestellt ist.
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6 zeigt die Klemmfeder 28 des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei im Vergleich zur Klemmfeder 27 der 3 lediglich der Steg 11 durch den Steg 40 ersetzt ist, der an seinem Ende ein Zentrierelement 39 aufweist, welches dazu verwendet werden kann, die Tellerfeder 37 radial auszurichten, sofern mehrere Klemmfedern 28 am Umfang des gehäuseartigen Bauteils 22 angeordnet werden.
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7 zeigt ein Halteelement 14, wie es in beiden Ausführungsbeispielen verwendet wird. Die Schraube 16 wird zur Befestigung durch die Bohrung 12 gesteckt und der Steg 11, 40 wird zwischen beiden Füßen 23 angeordnet. Die Füße 23 sind am Grundkörper 24 ausgebildet und übertragen jeweils auf separate Befestigungsbereiche 17 der Tellerfeder 37 die erforderliche Klemmkraft. Die Länge der Füße 23 in Axialrichtung (Wellenrichtung) kann in Abhängigkeit von der zu übertragenden Klemmkraft bestimmt sein. Die Länge der Füße 23 kann ferner die Ausmaße oder Positionen der angrenzenden Bauteile, wie die Befestigungsbereiche 17 oder die Klemmfedern 27, 28, berücksichtigen.
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8 zeigt eine radiale Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels mit der Klemmfeder 28 aus 6, bei der das Zentrierelement 39 einen Radialanschlag für die Tellerfeder 37 bildet. Das Zentrierelement 39 kann mittels eines Radialanschlags oder alternativ mit einem Hintergriff in die Tellerfeder 37 hinein eine Zentrierfunktion aufweisen.
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Auch der Steg 40 kann, ähnlich wie Steg 11, vorteilhaft bei der Bestückung mit den Halteelementen 14 eingesetzt werden. Des Weiteren liegen sämtliche Funktionen, die in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 beschrieben werden, auch beim zweiten Ausführungsbeispiel vor.
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Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine selbstnachstellende Kupplungsanordnung, insbesondere Doppelkupplung mit wenigstens einer derartigen selbstnachstellenden Kupplungsanordnung, mit einer Tellerfeder 37 zur Übertragung einer Kuppelkraft auf eine Anpressplatte oder auf eine Gegendruckplatte. Es wird versucht, landläufig bekannte Klemmfedern zu verbessern, indem eine Vielzahl von kleineren Klemmfedern 27, 28 vorgesehen wird, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet werden und jeweils einem Halteelement 14 zugeordnet sind. Es entstehen Vorteile bei der Materialnutzung als auch bei der Herstellung der Kupplungsanordnung, insbesondere bei einer Kupplungsanordnung einer Doppelkupplung.
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Bezugszeichenliste
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- H
- Ebenenabstand
- 10
- oberer Befestigungsbereich
- 11
- Steg
- 12
- Bohrung
- 13
- unterer Befestigungsbereich
- 14
- Halteelement
- 15
- vernieteter Bolzen
- 16
- Schraube
- 17
- Befestigungsbereich
- 18
- Zentrierbolzen
- 19
- Hülsenmutter
- 20
- Anpressplatte
- 21
- Unterlegscheibe
- 22
- gehäuseartiges Bauteil
- 23
- Fuß
- 24
- Grundkörper
- 25
- Nachstellring
- 26
- Tellerfeder
- 27
- Klemmfeder
- 28
- Klemmfeder
- 29
- federnder Abschnitt
- 30
- obere Bohrung
- 31
- untere Bohrung
- 32
- Falz
- 33
- Falz
- 34
- oberer Befestigungsbereich
- 35
- Stanzloch
- 36
- Gehäuseteil
- 37
- Tellerfeder
- 38
- unterer Befestigungsbereich
- 39
- Zentrierelement
- 40
- Steg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008028179 A [0003]
- DE 102008031953 A1 [0004]
- DE 102008033030 A1 [0004]
