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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen des Lüftspiels einer Kupplungseinrichtung, die ein Außenlamellen und Innenlamellen aufweisendes Lamellenpaket aufweist, das durch ein Betätigungselement betätigbar ist.
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Ein derartiges Verfahren ist aus der
DE 10 2010 048 495 A1 bekannt. Kupplungseinrichtungen, insbesondere Reibkupplungen, weisen reibschlüssig miteinander zu koppelnde Elemente auf. Über ein Betätigungselement wird eine Anpresskraft aufgebracht, wodurch die Komponenten der Kupplungseinrichtung miteinander in Wirkverbindung gebracht werden, so dass ein Drehmoment übertragen werden kann. Zwei derartige Kupplungseinrichtungen können in eine Doppelkupplung integriert sein und zwischen einem Antriebsaggregat, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, und einem Getriebe angeordnet sein. Jede Kupplungseinrichtung weist ein Lamellenpaket auf, das aus Innenlamellen und Außenlamellen besteht. Die Innenlamellen sind an einem Innenlamellenträger, die Außenlamellen sind an einem Außenlamellenträger angeordnet. Beim Betätigen der Kupplungseinrichtung, das heißt beim Aufbringen einer axialen Anpresskraft, werden die Innenlamellen und die Außenlamellen gegeneinander gepresst, wodurch der zum Übertragen des Drehmoments erforderliche Reibschluss hergestellt wird. Diese Anpresskraft wird von dem Betätigungselement aufgebracht, das beispielsweise als Drucktopf ausgebildet sein kann. Bei einer Doppelkupplung ist normalerweise, abgesehen von besonderen Betriebszuständen, jeweils eine Kupplungseinrichtung geschlossen, die andere Kupplungseinrichtung ist geöffnet. Wenn die Anpresskraft entfällt, lüftet das Lamellenpaket, das heißt die Außenlamellen und die Innenlamellen bewegen sich auseinander, wodurch der Reibschluss aufgehoben wird.
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Bei der Montage einer Kupplung muss ein bestimmtes Lüftspiel eingestellt werden, damit die Kupplung einen bestimmten Tastpunkt besitzt. Um Bauteiltoleranzen und andere Einflussgrößen, die eine Abweichung des Tastpunkts verursachen, zu kompensieren, ist in der bereits erwähnten
DE 10 2010 048 495 A1 vorgeschlagen worden, ein Betätigungselement plastisch zu verformen, um das Lüftspiel einzustellen. Das Betätigungselement kann durch Pressen oder Prägen verformt werden, damit sich ein gefordertes Soll-Lüftspiel ergibt.
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In der Praxis wird das Lüftspiel von Lamellenkupplungen und Doppelkupplungen derzeit durch die Verwendung von sogenannten Shimscheiben mit unterschiedlichen Dicken eingestellt. Diese Shimscheiben werden beispielsweise am Lamellenpaket oder an der Betätigungseinrichtung angeordnet. Während der Montage der Kupplung wird unter anderem das sogenannte Paketmaß des Lamellenpakets gemessen. Auf der Basis dieser Messungen werden die Dicken der Shimscheiben bestimmt, die anschließend in die Kupplung eingebaut werden, um das geforderte Lüftspiel einzustellen.
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Eine weitere Möglichkeit zum Einstellen des Lüftspiels besteht darin, unterschiedlich dicke Stahllamellen zu verwenden. Dazu müssen die Dicken der Stahllamellen so gewählt werden, dass das Paketmaß des Reibsystems auf das erforderliche Maß eingestellt werden kann. Allerdings wird der Montageprozess dadurch komplexer, da unterschiedliche Lamellenpakete vormontiert werden müssen. Zudem ist die Kühlung des Reibsystems bei der Verwendung unterschiedlich dicker Stahllamellen nicht optimal, weil sich die Kühlölbohrungen nicht immer an optimalen Positionen befinden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einstellen des Lüftspiel einer Kupplungseinrichtung anzugeben, das ohne die Verwendung von Shimscheiben oder unterschiedlich dicker Stahllamellen durchgeführt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine sich bei einer Betätigung im Kraftfluss befindende Komponente mit einem Übermaß hergestellt, das tatsächliche Lüftspiel gemessen und die das Übermaß aufweisende Komponente derart spanend bearbeitet wird, dass sich ein festgelegtes Lüftspiel ergibt.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das genaue Einstellen eines gewünschten Lüftspiels dadurch erfolgen kann, indem wenigstens eine sich im Kraftfluss befindende Komponente länger als erforderlich hergestellt und nachträglich auf das gewünschte Maß bearbeitet, das heißt gekürzt wird, damit sich das festgelegte Lüftspiel ergibt. Dadurch entfällt die Montage von Shimscheiben oder anderen Bauteilen, die ansonsten in verschiedenen Dicken und Größen bevorratet werden müssen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass Bauraum in axialer Richtung gewonnen wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, dass die das Übermaß aufweisende Komponente durch Fräsen oder Drehen bearbeitet wird. Dabei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, dass es sich bei der das Übermaß aufweisenden Komponente zumeist um ein rotationssymmetrisches Bauteil handelt, das dementsprechend leicht durch Drehen oder Fräsen so bearbeitet werden kann, dass das Übermaß auf ein benötigtes Maß gekürzt wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorgesehen sein, dass ein Drucktopf als die das Übermaß aufweisende Komponente verwendet wird. Besonders bevorzugt wird es dabei, dass ein axiales Ende des Drucktopfes, ein sogenannter Finger, spanend bearbeitet wird, um das benötigte Lüftspiel zu erhalten. Demnach wird der Drucktopf stets mit einem bestimmten Übermaß hergestellt, das im Rahmen der Montage auf das benötigte Maß spanend bearbeitet wird. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass eine Kontaktfläche des Drucktopfes für ein Einrücklager spanend bearbeitet wird. Diese Kontaktfläche kann vorzugsweise ringförmig, das heißt umlaufend ausgebildet sein. Es ist auch möglich, sowohl den Finger des Drucktopfes als auch die Kontaktfläche am Einrücklager spanend zu bearbeiten.
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Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine axiale Anlagefläche eines Außenlamellenträgers und/oder eines Innenlamellenträgers spanend bearbeitet wird. Der entsprechende Lamellenträger wird somit mit Übermaß hergestellt und während des Montageprozesses spanend bearbeitet, damit sich das gewünschte Lüftspiel ergibt.
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Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass ein Kolben mit Übermaß hergestellt und spanend bearbeitet wird. Der Kolben dient zur Betätigung der Kupplungseinrichtung. Somit kann durch eine spanende Bearbeitung des Kolbens ein gewünschtes Lüftspiel erzeugt werden.
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Zusätzlich zu der spanenden Bearbeitung kann es vorgesehen sein, dass die das Übermaß aufweisende Komponente plastisch verformt und/oder gerichtet wird.
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Mit besonderem Vorteil kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass durch die spanende Bearbeitung ein gegebenenfalls vorhandener Planlauffehler korrigiert wird. Diese spanende Bearbeitung wirkt sich positiv auf die Verteilung der Flächenpressung im Lamellenpaket aus, wodurch die Gleichförmigkeit des übertragenen Drehmoments erhöht wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut für die Herstellung einer Doppelkupplung, die zwei Kupplungseinrichtungen aufweist. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine nasslaufende Doppelkupplung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige Zeichnung erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und zeigt eine geschnittene Ansicht eine Doppelkupplung, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist.
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Die Figur zeigt eine Doppelkupplung 1, mit einer ersten Kupplungseinrichtung 2 und einer zweiten Kupplungseinrichtung 3, wobei jede Kupplungseinrichtung 2, 3 ein Außenlamellen und Innenlamellen aufweisendes Lamellenpaket 4, 5 aufweist. Das Lamellenpaket 4 der ersten Kupplungseinrichtung 2 ist durch ein als Drucktopf 6 ausgebildetes Betätigungselement betätigbar. Das Lamellenpaket 5 der zweiten Kupplungseinrichtung 3 ist durch ein als Drucktopf 7 ausgebildetes Betätigungselement betätigbar. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Kupplungseinrichtungen 2, 3 radial zueinander angeordnet, daneben sind jedoch auch Ausführungen möglich, bei denen zwei Kupplungseinrichtungen in Axialrichtung nebeneinander angeordnet sind.
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Die Drucktöpfe 6, 7 sind jeweils mittels eines Einrücklagers 8, 9 schwenkbar gelagert, jeder Drucktopf 6, 7 kann separat hydraulisch betätigt werden, wodurch ein Finger 10, 11 des jeweiligen Drucktopfes 6, 7 axial gegen Außenlamellen 17, 23 gedrückt wird. Die beiden Kupplungseinrichtungen 2, 3 werden dabei normalerweise gegensinnig bzw. abwechselnd angesteuert, das heißt zu einem Zeitpunkt ist jeweils eine Kupplungseinrichtung geschlossen, so dass ein Drehmoment übertragen werden kann, wohingegen die andere Kupplungseinrichtung geöffnet ist. In bestimmten Betriebszuständen können allerdings auch beide Kupplungseinrichtungen zeitgleich geöffnet oder geschlossen sein. Die erste Kupplungseinrichtung 2 ist mit einer Abtriebswelle 14 verbunden, die zweite Kupplungseinrichtung 3 ist mit einer Abtriebswelle 15 verbunden. Diejenige der beiden Kupplungseinrichtungen 2, 3, die geschlossen ist, stellt somit einen Kraftschluss von einer Antriebswelle eines Antriebsaggregats, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, zu einer der beiden Abtriebswellen 14, 15 her.
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Bei der Herstellung und Montage der Doppelkupplung 1 wird der Drucktopf 6 im Bereich seines äußeren Endes, das heißt im Bereich des Fingers 10, mit Übermaß hergestellt. Während der Montage wird das Lüftspiel, das heißt der axiale Abstand zu der vom Drucktopf 6 aus gesehen ersten Außenlamelle 17 gemessen und der Finger 10 des Drucktopfes 6 derart spanend bearbeitet, dass sich ein festgelegtes Lüftspiel ergibt. Das bedeutet, dass der Drucktopf 6 stets mit einem axialen Übermaß hergestellt wird, das erst während der Montage und nach dem Messen des Lüftspiels auf ein kleineres Maß reduziert wird, damit sich das gewünschte Lüftspiel ergibt. Das tatsächliche Lüftspiel kann durch Messen des Abstands zwischen der Außenlamelle 17 und einer Bezugsebene erfasst werden, so dass es nicht erforderlich ist, den Drucktopf 6 zu montieren und für die spanende Bearbeitung wieder zu demontieren. Damit das Übermaß des Fingers 10 des Drucktopfes 6 gemäß den jeweiligen Erfordernissen verringert werden kann, wird der Drucktopf 6 abgedreht. Sofern bei der Erfassung des tatsächlichen Lüftspiels ein Planlauffehler erfasst worden ist, kann der Finger 10 des Drucktopfes 6 so bearbeitet werden, dass dieser Planlauffehler ebenfalls beseitigt wird. Demnach wird sowohl das Lüftspiel eingestellt als auch ein gegebenenfalls vorhandener Planlauffehler korrigiert.
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Durch das Abdrehen des zunächst das Übermaß aufweisenden Drucktopfes 6 entfallen Shimscheiben oder ähnliche Abstandshalter, die bei herkömmlichen Doppelkupplungen erforderlich sind. Stattdessen berührt der Drucktopf 6 mit seinem Finger 10 direkt die erste Außenlamelle 17 und übt bei Betätigung der ersten Kupplungseinrichtung 2 die Betätigungskraft aus.
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In ähnlicher Weise wird auch der Finger 11 des Drucktopfes 7 der zweiten Kupplungseinrichtung 3 mit Übermaß hergestellt, der mit einer Außenlamelle 23 des Lamellenpakets 5 zusammenwirkt. Bei der Montage der Doppelkupplung wird das tatsächliche Lüftspiel des Lamellenpakets 5 gemessen und der Finger 11 wird spanend durch Drehen nachbearbeitet, so dass sich auch für die zweite Kupplungseinrichtung 3 das gewünschte Lüftspiel ergibt. Analog entfällt auch an dieser Stelle das Einsetzen einer Shimscheibe oder dergleichen.
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Alternativ oder zusätzlich wird bei der Doppelkupplung 1 eine innere Anlagefläche 16 eines Außenlamellenträgers des Lamellenpakets 4 mit einem Übermaß hergestellt. In der Figur erkennt man, dass eine Außenlamelle an der Anlagefläche 16 anliegt, so dass durch spanende Bearbeitung der Anlagefläche 16 das Lüftspiel beeinflusst und eingestellt werden kann.
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In ähnlicher Weise weist ein dem Lamellenpaket 5 zugeordneter Außenlamellenträger eine innere Anlagefläche 18 auf, die mit Übermaß hergestellt ist. Somit kann durch spanende Bearbeitung der Anlagefläche 18 das Lüftspiel des Lamellenpakets 5 eingestellt werden.
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Eine weitere Einstellmöglichkeit des Lüftspiels besteht im Bereich der Einrücklager 8, 9. Ein Innenring 19 des Einrücklagers 8 liegt an einem radialen Endabschnitt 20 des Drucktopfes 6 an. Ein sich radial erstreckender Abschnitt des Innenrings 19 ist mit axialem Übermaß hergestellt, so dass nach dem Messen des tatsächlichen Lüftspiels der Innenring 19 so spanend bearbeitet wird, dass sich das gewünschte Lüftspiel ergibt. Der Innenring 19 wird somit abgedreht, wodurch seine axiale Länge in der gewünschten Weise verringert wird.
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Analog ist dem Einrücklager 9 ein Innenring 21 zugeordnet, der an einem Endabschnitt 22 des Drucktopfes 7 anliegt. Der Innenring 21 ist in Axialrichtung mit Übermaß hergestellt, so dass durch entsprechendes Abdrehen das gewünschte Lüftspiel eingestellt werden kann.
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Die in der Figur gezeigte Doppelkupplung 1 umfasst somit insgesamt sechs Stellen, die mit Übermaß hergestellt und durch spanende Bearbeitung so gekürzt werden können, dass sich das gewünschte Lüftspiel ergibt. Im Allgemeinen ist es jedoch ausreichend, wenn jeder Kupplungseinrichtung 2, 3 zumindest eine ein Übermaß aufweisende Komponente zugeordnet ist.
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Sofern erforderlich kann das Verfahren zum Einstellen des Lüftspiels auch das Umformen, das heißt eine plastische Verformung einer Komponente im Kraftschluss umfassen. Die verschiedenen Maßnahmen zum Einstellen des Lüftspiels können selbstverständlich auf unterschiedliche Arten miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann bei einer Doppelkupplung das Lüftspiel einer ersten Kupplungseinrichtung im Bereich des Fingers des Drucktopfes und für die zweite Kupplungseinrichtung durch spanende Bearbeitung des Innenrings des Einrücklagers spanend bearbeitet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Doppelkupplung
- 2
- Kupplungseinrichtung
- 3
- Kupplungseinrichtung
- 4
- Lamellenpaket
- 5
- Lamellenpaket
- 6
- Drucktopf
- 7
- Drucktopf
- 8
- Einrücklager
- 9
- Einrücklager
- 10
- Finger
- 11
- Finger
- 12
- Innenlamelle
- 13
- Innenlamelle
- 14
- Abtriebswelle
- 15
- Abtriebswelle
- 16
- Anlagefläche
- 17
- Außenlamelle
- 18
- Anlagefläche
- 19
- Innenring
- 20
- Endabschnitt
- 21
- Innenring
- 22
- Endabschnitt
- 23
- Außenlamelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010048495 A1 [0002, 0003]
