DE19600244A1 - Reibungskupplung mit einem Betätigungselement - Google Patents
Reibungskupplung mit einem BetätigungselementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Reibungskupplung mit einem Betätigungselement, ge
mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bereits eine Reibungskupplung mit einem Betätigungselement (z. B.
DE 42 38 368) bekannt, welches mittels eines vom Elektromotor angetriebenen
Schneckengetriebes einen Geberzylinder antreibt. Nachteilig ist bei dieser Betäti
gungseinrichtung, daß sie systembedingt nicht in die Kupplungsgloc
ke/Getriebegehäuse integrierbar ist. Hinzu kommt, daß solch ein Betätigungsele
ment relativ teuer ist.
Aus der DE 44 45 606 ist bereits eine Betätigungseinrichtung bekannt, bei der
ein mechanisches Verstellelement mit einem hochfrequent kleine Hubbewegun
gen ausführenden Verstellelement zusammenwirkt. Nachteilig ist, daß zwei Ver
stellelemente für die Betätigung der Kupplung erforderlich sind. Bei der Verwen
dung eines Piezos für das hochfrequente Verstellelement muß weiterhin eine ho
he Spannung bereitgestellt werden, wodurch Störungen anderer Systeme her
vorgerufen werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein in die Kupplung integrierbares Betätigungsele
ment zu schaffen, das die für die Betätigung der Kupplung erforderliche Betäti
gungskraft bereitstellt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 ge
gebenen Merkmale gelöst.
Das Betätigungselement umfaßt ein mittels einer Spule in Ausrückrichtung aus
lenkbares Magnetelement. Dabei ist die Auslenkung des Magnetelementes durch
die Wahl des Stromes vorbestimmbar einstellbar. Die Ein- bzw. Ausrückbewe
gung und die Position des Magnetelementes kann somit durch den dieses Ele
ment ansteuernden, von der Steuereinheit bestimmten Strom auf die durch die
Betriebssituation vorgegebene Soll-Stellung positioniert werden.
In bestimmten Fällen ist es vorteilhaft, daß Ein- bzw. Ausrücken der Kupplung
durch die vom Betätigungselement auf die Kupplung ausgeübte Kraft zu regeln.
In diesem Fall ist die Verwendung eines kraftgeregelten Betätigungselementes
vorteilhaft. Die von diesem Betätigungselement auf die Kupplung ausgeübte Kraft
ist durch den diesen Element ansteuernden, von der Steuereinheit bestimmten
Strom, vorbestimmbar ausübbar. Somit ist die Stärke der Kupplung vorbestimm
bar und die momentane Kupplungsstärke gemäß dem Soll-Wert gezielt einstell
bar. Dadurch ist der Schlupf gezielt regelbar.
Als eine vorteilhafte Ausführungsform hat sich herausgestellt, eine axiale Aus
nehmung für eine kontaktfreie Durchführung einer Welle vorzusehen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, ein Feststellelement vorzusehen, wodurch die Kupp
lung bei längerer Verweilzeit im ausgerückten Zustand in dieser Stellung fixiert
wird und somit das Betätigungselement entlastet wird. Dieses Element kann ma
gnetisch, elektrischer oder mechanischer Art sein. Die Betätigung des Feststell
elementes ist z. B. durch eine geringfügige Übersteuerung des Magnetelementes
besonders einfach regelbar.
In einigen Anwendungsfällen kann es zur genaueren Steuerung und zum Ver
schleißausgleich erforderlich sein, die Position des Magnetelementes mittels eines
Sensors zu überwachen. Mittels des Sensors ist die max. Ausrückposition bzw.
die max. Kraft, die für eine vollständige Kupplung erforderlich ist, bestimmbar.
Damit sind die von der Steuereinheit bestimmten Werte unter Einbeziehung des
betriebsbedingten Verschleißes bestimmbar.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in Unteransprüchen beschrieben. Die Erfin
dung ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und wird anschließend näher
beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 Aufbau des Betätigungselementes;
Fig. 2 exemplarische Darstellung eines Feststellelementes;
Fig. 3 Aufsicht auf das in Fig. 2 dargestellte Feststellelement;
Fig. 4 schematische Darstellung einer Steuereinrichtung.
Das in Fig. 1 dargestellte Betätigungselement 1 umfaßt eine Spule 5, gegebenen
falls ein Feststellelement 21, ein Magnetelement 3 und eine in Fig. 4 dargestellte
Steuereinrichtung 7 zur Steuerung des Betätigungselementes 1 ansteuernden
Stromes, die gegebenenfalls einen Zeitschalter 23 umfaßt. Das Magnetelement 3
ist in Form eines Ankers 9 ausgebildet und mit einer axialen Ausnehmung 17 für
die kontaktfreie Durchführung einer Welle 19 und einer radial nahezu parallel zur
Kupplung verlaufenden Ankerscheibe 25 versehen. Die Ankerscheibe 25 ist auf
der der Kupplung zugewandten Seite angeordnet, wobei sich zwischen Kupplung
und Anker 9 ein Ausrücklager 11 befindet. Der auf der Kupplung abgewandten
Seite, axial verlaufende Teil des Ankers 9, ragt in die Spule 9 hinein. Die Win
dungen der Spule verlaufen tangential zur Welle 19.
Das in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellte Feststellelement 21 umfaßt einen Zylin
der 27 der parallel zur Kupplungsscheibe und senkrecht zur Welle 19 verläuft.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Betätigungseinrichtung beschrieben.
Die Steuereinheit 8 steuert den Strom mit dem die Spule 5 durchflossen wird.
Dadurch wird das Magnetelement 3 in axialer Richtung in Richtung der Kupplung
ausgelenkt. Das ankerförmige Magnetelement 3 tritt über das Ausrücklager 11
mit der Kupplung in Wirkverbindung. Je nach Art des verwendeten Magnetele
mentes 3 ist durch die Änderung des die Spule 5 durchströmenden Stromes die
wirkende Ausrückkraft oder der Ausrückweg des Magnetelementes 3 steuerbar.
Die Kupplung wird durch Betätigung des Betätigungselementes 1 ausgerückt.
Verweilt die Kupplung länger als ein durch den Zeitschalter 23 vorgegebenes Zei
tintervall in der ausgerückten Position, so wird ein Feststellelement 21 aktiviert,
wodurch die geöffnete Kupplung in dieser Position fixiert wird. Dadurch ist das
Betätigungselement 1 entlastet.
Beispielsweise wird das Feststellelement 21 durch eine geringfügige Übersteue
rung, welche durch die Steuerung 7 nach Ablauf des durch den Zeitschalter 21
vorgegebenen Zeitintervalls bewirkt wird, aktiviert. Im dargestellten Fall wird ein
hinter der Ankerscheibe 25, parallel zur Kupplung verlaufender Zylinder 27 ausge
fahren, der beidseitig in einer Verankerung 29 gehalten wird. Dadurch ist die An
kerscheibe 25 in axialer Richtung fixiert. Das Betätigungselement 1 ist entlastet.
Zum Schließen der Kupplung wird die Spule 5 wieder derart von Strom durch
flossen, daß der Betriebszustand der geöffneten Kupplung von der von dem Be
tätigungselement 1 aufgebrachten Kraft gehalten wird. Die Feststell
einrichtung 21 ist somit entlastet und wird wieder mit geringem Kraftaufwand
eingezogen. Der Einkuppelvorgang der Kupplung wird im folgenden durch den
mittels der Steuereinheit 8 geregelten Stromfluß ruckfrei und an die jeweilige Be
triebssituation angepaßt, durchgeführt.
Die Steuereinrichtung 7 ist in Fig. 4 schematisch dargestellt.
Die Betätigungseinrichtung 1 wird durch den durch die Steuereinheit 8 bestimm
ten Strom angesteuert. Der Ist-Wert des Steuerstroms wird von der Betäti
gungseinrichtung 1 der Steuereinheit 8 gemeldet. So wird ein Abweichen von
dem Soll-Wert zum Ist-Wert des Steuerstromes von der Steuereinheit 8 erkannt
und ausgeglichen. Die Steuereinheit 8 steuert auch die Betätigung des Feststelle
lementes 21. Ist der das Betätigungselement 1 ansteuernde Strom über einen
mittels des Zeitschalters 23 vorgegebenen Zeitraums nahezu konstant und größer
Null, so wird von der Steuereinheit 8 die Feststelleinrichtung 21 betätigt. Diese
fixiert das Magnetelement 3 in seiner Position, wodurch das Betätigungsele
ment 1 entlastet wird. Der Stromfluß, der zur Beibehaltung der momentanen Po
sition des Magnetelementes 3 erforderlich ist, kann unterbrochen werden. Zum
Lösen des Feststellelementes 21 wird das Betätigungselement 1 wieder durch
die Steuereinheit 8 mit Strom beaufschlagt, wodurch das Lösen des Feststellele
mentes 21 mit geringem Kraftaufwand möglich ist.
Ist die Betätigungseinrichtung 1 mit einem Sensor 31 zur Bestimmung der Positi
on des Magnetelementes 3 versehen, so werden die vom Sensor 31 aufgenom
menen Signale in einer Signalverarbeitung 33 in Daten umgewandelt, die der
Steuereinheit 8 zugeführt und von dieser bei der Bestimmung des Stromes zur
Ansteuerung des Betätigungselementes 1 mit berücksichtigt werden.
Bezugszeichenliste
1 = Betätigungselement
3 = Magnetelement
5 = Spule
7 = Steuereinrichtung
8 = Steuereinheit
9 = Anker
11 = Ausrücklager
13 = Getriebewelle
15 = Membranfeder
17 = Ausnehmung
19 = Welle
21 = Feststellelement
23 = Zeitschalter
25 = Ankerscheibe
27 = Zylinder der Festteile
29 = Verankerung
31 = Sensor
33 = Signalverarbeitung
3 = Magnetelement
5 = Spule
7 = Steuereinrichtung
8 = Steuereinheit
9 = Anker
11 = Ausrücklager
13 = Getriebewelle
15 = Membranfeder
17 = Ausnehmung
19 = Welle
21 = Feststellelement
23 = Zeitschalter
25 = Ankerscheibe
27 = Zylinder der Festteile
29 = Verankerung
31 = Sensor
33 = Signalverarbeitung
Claims (8)
1. Reibungskupplung mit einem Betätigungselement, durch das eine Ausrück
bewegung der Kupplung über ein mit Strom zum Antrieb versorgbares Steu
erelement einleitbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungselement (1) eine mittels mindestens einer Spule (5) in
Ausrückrichtung auslenkbares Magnetelement (3) umfaßt, wobei ein bei der
Ausrückbewegung zurückgelegter Weg (weggeregelt) des Magnetelemen
tes (3) vorbestimmbar mittels eines durch eine Steuereinrichtung (7) gesteu
erten Stromflusses ausführbar ist.
2. Reibungskupplung mit einem Betätigungselement, durch das eine Ausrück
bewegung der Kupplung über ein mit Strom zum Antrieb versorgbares Steu
erelement einleitbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungselement (1) ein mittels mindestens einer Spule (5) in
Ausrückrichtung auslenkbares Magnetelement (3) umfaßt, wobei die durch
das Magnetelement (3) auf die Reibungskupplung wirkenden
Kraft (kraftgeregelt) vorbestimmbar mittels eines durch eine Steuereinrich
tung (7) gesteuerten Stromfluß ausübbar ist.
3. Reibungskupplung mit einem Betätigungselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Magnetelement (3) in Form eines mit einer axialen Ausnehmung (17)
für eine kontaktfreie Durchführung einer Welle (19) versehbaren Ankers
4. Reibungskupplung mit einem Betätigungselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Entlastung des Betätigungselementes (1) die geöffnete Reibungs
kupplung nach Ablauf eines durch einen Zeitschalter (23) vorgegebenen Zeit
intervalls durch ein Feststellelement fixierbar ist.
5. Reibungskupplung mit einem Betätigungselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Feststellelement (21) durch eine geringfügige Übersteuerung des Be
tätigungselementes (1 )aktivierbar ist.
6. Reibungskupplung mit einem Betätigungselement nach Anspruch 1 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Feststellelement (21) nach Aktivierung des Betätigungselementes (1)
wobei die geöffnete Kupplung wieder durch das Betätigungselement (1) ge
halten wird, lösbar ist.
7. Reibungskupplung mit einem Betätigungselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetelementposition mittels eines Sensors (31) erfaßbar ist.
8. Reibungskupplung mit einem Betätigungselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Magnetelement einen Proportionsmagneten umfaßt.
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DE19600244A1 true DE19600244A1 (de) | 1997-07-10 |
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ID=7782201
Family Applications (1)
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Country Status (4)
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