DE19710365C2 - Stellantrieb - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stellantrieb mit einer Rutschkupplung,
eine Rutschkupplung für einen Stellantrieb einer automatisierten Reibungs
kupplung bzw. eine Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für den automa
tisierten Betrieb gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1, 4,
5 und 8.
Aus der GB 2 133 093 A ist eine Rutschkupplung bekannt, bei der die Reib
fläche und die Gegenreibfläche Ausnehmungen zur Aufnahme von Kugeln auf
weisen. Bei der Drehmomentübertragung sind die Kugeln in den Vertiefungen
aufgenommen, um eine in Umfangsrichtung formschlüssig wirkende Ver
bindung herzustellen. Bei Überschreiten eines bestimmten Grenzdrehmomen
tes können sich die Reibfläche und die Gegenreibfläche, welche die Kugeln
teilweise aufnehmen, entgegen Federvorspannung bezüglich einander ver
drehen.
Die WO 94/12801 offenbart eine Drehmomentübertragungsvorrichtung mit
fest einstellbarer Drehmomentenbegrenzung. Das Drehmoment wird über eine
Rutschkupplung auf ein Abtriebsorgan übertragen. Bei der Rutschkupplung
weisen die Reibfläche und die Gegenreibfläche Ausnehmungen zur teilweisen
Aufnahme von die Drehmomentübertragungskopplung herstellenden Kugeln
auf.
Es ist aus der DE 43 36 445 A1 eine Stelleinrichtung mit einer Siche
rungseinrichtung bekannt. Diese Stelleinrichtung umfaßt einen Antrieb, dessen
Abtriebswelle mit der Getriebeeingangswelle eines Untersetzungsgetriebes über
eine Rutschkupplung wirkverbunden ist. Die Abtriebswelle ist endseitig in der
Getriebeeingangswelle gelagert und weist eine Außenverzahnung zur drehfesten
Verbindung mit einer Mehrzahl auf derselben axial verschiebbar gelagerten
Reiblamellen auf. Zwischen diesen sind jeweils Reiblamellen angeordnet, die über
eine Außenverzahnung mit einer Innenverzahnung eines als Hohlwelle ausgebilde
ten, auf der dem Antrieb zugewandten Seite der Getriebeeingangswelle ausgebil
deten Aufnehmers, axial verschiebbar verbunden sind. Diese Reiblamellen stehen
durch die Federkraft einer Tellerfeder in Reibeingriff, die sich gegen einen endsei
tigen, in Richtung Antrieb vorgesehenen Vorsprung des Aufnehmers abstützt.
Der Aufnehmer ist fest mit der Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes ver
bunden, die endseitig auf der dem Aufnehmer abgewandten Seite gelagert ist.
Nachteilig ist bei dieser Rutschkupplung, daß über die Verzahnung der Reiblamel
len das Moment übertragen wird, so daß diese stark belastet werden und gege
benenfalls eine Verstärkung der Reibbeläge im Bereich der Verzahnung vorzuse
hen ist. Mittels des Antriebs ist die Getriebeeingangswelle in beide Bewegungs
richtungen antreibbar. Mit Änderung der Bewegungsrichtung wechseln die in
Anlage befindlichen Kontaktflächen der Verzahnung. Um ein Aufschlagen, wo
durch die Verzahnung stark belastet wird und aufgrund dessen mit einem hohen
Verschleiß zu rechnen ist, zu verhindern bzw. gering zu halten, muß das Spiel der
ineinandergreifenden Verzahnung möglichst gering sein. Zur Gewährleistung ei
nes geringen Spiels der Verzahnung ist die Fertigungstoleranz zu minimieren, wo
durch hohe Herstellungskosten begründet sind.
Durch den Betrieb der Rutschkupplung kommt es zum Abrieb der Reiblamellen,
so daß die axiale Erstreckung der Reiblamellen abnimmt. Diese verminderte axiale
Erstreckung wird durch die entsprechende Depression der Tellerfeder kompen
siert. Damit geht eine Verschiebung des Betriebsbereichs der Tellerfeder einher,
so daß es zu einer Veränderung durch die durch die Tellerfeder bereitgestellte
Anpreßkraft kommen kann. Bei einer Veränderung der Federkonstanten im Be
triebsbereich der Rutschkupplung ist mit einer unerwünschten Veränderung des
Betriebsverhaltens der Rutschkupplung zu rechnen. War die Rutschkupplung zu
nächst optimal auf den Stellantrieb abgestimmt, so muß mit einem verfrühten
Einsetzen eines Durchrutschens aufgrund der Verschiebung des Betriebsbereichs
der Tellerfeder gerechnet werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stellantrieb mit einer
Rutschkupplung, eine Rutschkupplung für einen Stellantrieb einer automati
sierten Reibungskupplung sowie eine Reibungskupplung mit einem Stellantrieb
für den automatisierten Betrieb vorzusehen, bei welchen eine Rutschkupplung
einen zu niedrigen Herstellungskosten führenden einfachen Aufbau aufweist,
gleichwohl jedoch über eine lange Betriebslebensaduer hinweg zuverlässig
arbeiten kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den im Anspruch 1 angegebenen
Stellantrieb mit einer Rutschkupplung, die im Anspruch 5 angegebene Rei
bungskupplung mit einem Stellantrieb für den automatisierten Betrieb so wie
die in den Ansprüchen 4 und 8 angegebenen Rutschkupplungen für einen
Stellantrieb einer automatisierten Reibungskupplung gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Reibfläche
über Rastmomente mit der Gegenreibfläche
verbunden. Zumindestens in einer der Reibflächen sind Vertiefungen zur zumindestens
teilweisen Aufnahme der Rastelemente ausgebildet, so daß bei einem an
der Rutschkupplung anliegendem Moment unterhalb eines vorbestimmbaren
Rutschmomentes, eine Relativbewegung von Reibfläche zu Gegenreibfläche un
terbunden ist. Kommt es in Folge einer Fehlansteuerung des Antriebs zu einer
verminderten Auslenkbarkeit des Ausgangsteils des Untersetzungsgetriebes, z. B.
beim Inanschlaggehen eines der im Übertragungsweg zwischen Antrieb des Stel
lantriebs und der Reibungskupplung angeordneten Bauteils, so liegt das vom An
trieb eingeleitete Moment zumindestens teilweise an der Rutschkupplung an.
Mit Überschreiten des Rutschmomentes setzt eine Relativbewegung zwischen
Reibfläche und Gegenreibfläche ein. Damit ist ein zumindestens einseitiges Her
austreten der Rastelemente aus den Vertiefungen, den axialen Abstand der Reib
flächen entgegen der wirkenden Federkraft des Federelementes vergrößernd, ver
bunden. Damit wird das an der Rutschkupplung anliegende Moment teilweise in
potentielle Energie des Federelementes umgewandelt. Weiterhin geht ein Teil des
anliegenden Momentes in Reibungsenergie an den Kontaktstellen der Rastelemen
te über, die auf einer der Reibflächen infolge der Relativbewegung reiben. Dabei
werden die Kontaktflächen der Rastelemente und die Reibfläche durch die Kraft
des Federelementes in Wirkkontakt gehalten. Diese Rutschkupplung ist aufgrund
der wenigen und einfach aufgebauten Bauteile besonders preiswert herstellbar.
Der Einfluß der Temperatur auf die Funktionsweise dieser Rutschkupplung ist äu
ßerst gering, da diese Rutschkupplung mit Formschluß der Rastelemente in den
Vertiefungen arbeitet. Zur Aktivierung der Rutschkupplung ist zunächst dieser
Formschluß entgegen der wirkenden Federkraft zu überwinden. Da das vom An
trieb eingeleitete überschüssige Moment zum Teil durch Umwandlung in poten
tielle Energie und nicht nur in Reibungsenergie mit resultierender Wärme abge
baut wird, ist der Verschleiß aufgrund auftretenden Reibung minimiert. Hinzu
kommt, daß Reibkoeffizienten stark temperaturabhängig sind. Bei dieser
Rutschkupplung ist die aufliegende, reibende Kontaktfläche durch den Einsatz der
Rastelemente erheblich reduziert. Die entstehende Reibwärme an den reibenden
Kontaktflächen der Rastelemente kann über die Luft zwischen den Rastelementen
abgeführt werden. Die Temperaturabhängigkeit ist dadurch bei dieser
Rutschkupplung stark vermindert und nahezu vernachlässigbar.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen,
daß die Gegenreibfläche Vorsprünge
aufweist, die als Rastelement in die Vertiefungen der Reibfläche eingreifen. Somit
ist die Reibfläche mit den Rastelementen einteilig ausbildbar, wodurch die erfor
derlichen Bauteile weiter reduziert sind. Die Montage ist besonders einfach, da
die Rastelemente nicht mehr einzulegen sind. Durch Wegfall dieses Arbeitsgan
ges werden die Herstellungskosten nochmals reduziert. Die Gegenreibfläche kann
z. B. einteilig mit Verwendung eines harten Kunststoffes als Spritzgußteil herge
stellt werden.
Um ein konstantes Rutschmoment während der gesamten Betriebsdauer bzw.
Lebensdauer der Rutschkupplung zu gewährleisten, ist es erforderlich, daß die
Federkonstante der Tellerfeder über den Betriebsdepressions- und Kompressions
intervall nahezu konstant bleibt. Auch bei Abrieb einer der Reibflächen und dem
zufolge verminderten axialen Erstreckung der Reibbeläge im Ruhezustand, ist ein
unverändertes Rutschmoment zu gewährleisten. Gerade bei Rutschkupplungen
deren Funktion auf in Eingriff stehende Reibflächen basiert, die ihre axiale Er
streckung über die Lebensdauer aufgrund von Abrieb stark verringern, ist die
Kompensation der Änderung der axialen Erstreckung der Reibfläche zur Gewähr
leistung einer unveränderten. Funktion besonders wichtig. Die Kompensation der
veränderten axialen Erstreckung durch vorsehen einer Tellerfeder mit einer spe
ziellen Federkennlinie hat sich als besonders einfach herausgestellt. Eine Tellerfe
der mit Ausnehmungen mit radialer Erstreckung weist auch nach Depression, die
verminderte axiale Erstreckung der Reibflächen kompensierend, eine unveränderte
Federkonstante über den Kompressionsbereich im Betrieb der Rutschkupplung
auf.
Als vorteilhafte Anordnung hat sich das Vorsehen der Ausnehmung mit radialer
Erstreckung am Innenradius der Tellerfeder herausgestellt.
Zur Vereinfachung des Aufbaus der Rutschkupplung hat es sich als vorteilhaft
herausgestellt, daß eine der Reibflächen Bestandteil des Rutschkupplungsgehäu
ses ist.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, daß die Tellerfeder sich mit
ihrem radial äußeren Rand gegen einen im Rutschkupplungsgehäuse nach radial
innen vorgesehenen Vorsprung abstützt. Dadurch ist als Vorsprung ein in eine
Vertiefung des Rutschkupplungsgehäuses eingreifender Fixierring nutzbar. Somit
kann auf eine Zwischenlegscheibe verzichtet werden.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Rutschkupplung mit einem Gehäuse
zu versehen, daß zylinderförmig ist, wobei eine Zylinderendseite verschlossen ist
und eine der Reibflächen darstellt. Die Bauteile der Rutschkupplung werden mi
nimiert. Dieses Rutschkupplungsgehäuse ist einstückig herstellbar, was sich vor
teilhaft auf die Herstellungskosten auswirkt. In das Gehäuse wird die Gegenreib
fläche eingebracht, die vorzugsweise mittels eines Federelementes gegen den die
Reibfläche bildenden Gehäuseboden gepreßt wird. Somit ist durch die Wahl die
ser Gestaltungsform auch die Montage der Rutschkupplung besonders einfach.
Eine Reibfläche der Rutschkupplung ist direkt mit der Abtriebswelle des Antriebs
verbunden, und über dieselbe durch den Antrieb antreibbar. Der Reibbelag wird
mittels dem Federelement gegen die mit diesem in Eingriff stehende Reibfläche
gepreßt, wobei der Reibbelag axial verschiebbar ist. Dadurch ist sichergestellt,
daß bei Abnutzung des Reibbelages dieser automatisch durch die auf ihn wirken
de Federkraft nachgestellt wird, wodurch ein mit konstanter Kraft wirkender
Kraftschluß gewährleistet ist.
Da von einer Maschine eine Vielzahl von Schwingungen erzeugt und auf benach
barte Bauteile übertragen werden ist eine Lagerung der einzelenen Bauteile erfor
derlich. Auch werden Schwingungen auf die Getriebeeingangswelle des Unter
setzungsgetriebes übertragen. Damit diese in radialer Richtung möglichst kleine
Bewegungen ausführt, ist es vorteilhaft, sie endseitig zu lagern. Dadurch wird ein
Schwingen derselben durch die auf sie übertragenen Schwingungen erschwert.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden anschließend näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 Stellantrieb mit Rutschkupplung;
Fig. 2 vergrößerte Herauszeichnung der Rutschkupplung;
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rutschkupplung ohne Zwi
schenring;
Fig. 4 eine mit Ausnehmungen versehene Tellerfeder in der Seitenansicht;
Fig. 5 Draufsicht auf eine mit Ausnehmungen versehenen Tellerfeder;
Fig. 6 Charakteristik eines Federelements;
Fig. 7 Rutschkupplung mit als Vorsprünge einteilig mit der Gegenreibfläche
ausgebildeten Rastelementes.
Anhand Fig. 1 und 2 wird zunächst der prinzipielle Aufbau eines Stellantriebes 1
beschrieben. Der Stellantrieb 1 weist einen Antrieb 3 mit einer Abtriebswelle 15
auf, die mit einer Reibfläche 61 einer Rutschkupplung 8 drehfest verbunden ist.
Diese Reibfläche 61 wird mittels eines Federelementes 31 in Reibeingriff mit ei
ner Gegenreibfläche 63 gehalten, die mit einem Getriebeeingangsteil 11 eines
Untersetzungsgetriebes 9 fest verbunden ist. Das Getriebeeingangsteil 11 ist in
Form einer Getriebeeingangswelle 2 ausgebildet, die mit einem Getriebeaus
gangsteil 13 in Form eines Segmentzahnrades 17 in Eingriff steht. Der maximale
Auslenkwinkel des Segmentszahnrades ist durch einen Anschlag 19 begrenzt.
Dieser Anschlag weist eine elastomere Umhüllung 21 auf.
Das Segmentzahnrad ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Kompensati
onsfeder 23 versehen. Diesem Stellantrieb ist eine nicht dargestellte Steuerelek
tronik, der Sensorsignale zugeleitet werden, und die aufgrund der erhaltenen Si
gnale den Stellantrieb steuert, zugeordnet. Vorzugsweise ist das Segmentzahnrad
17 mit einem in der P 44 33 825.2 näher beschriebenen Inkrementalgeber verse
hen.
Im Folgenden wird die Funktionsweise des Stellantriebs 1 beschrieben. Für ein
Ausrücken der Kupplung wird der Antrieb 3, hier ein Elektromotor 4, durch die
Steuerelektronik angesteuert. Dadurch wird die Abtriebswelle 15 in Rotation ver
setzt. Die Abtriebswelle 15 ist mit der Rutschkupplung 8 verbunden, durch die
unter normalen Betriebsbedingungen eine feste Verbindung zur Getriebeein
gangswelle 2 hergestellt ist, so daß die Getriebeeingangswelle 2 in Rotation versetzt
wird. Das mit diesem in Eingriff stehende Segmentzahnrad 17 wird ange
trieben. Zunächst muß mittels des Antriebs 3 das Segmentzahnrad 17 gegen die
Kraft der Kompensationsfeder 23 angetrieben werden. Bereits mit einem kleinen
Auslenkwinkel des Segmentzahnrades 17 ist ein Übertotpunkt der Kompensati
onsfeder 23 erreicht. Ab Überschreiten dieses Punktes wirkt die Kompensations
feder 23 unterstützend zu dem vom Antrieb 3 eingeleitetem Drehmoment, so daß
schnelles Ausrücken einer hier nicht dargestellten Kupplung mittels dieses Stell
antriebes über ein mit dem Ausrücklager der Kupplung wirkverbundenen Übertra
gungsmittels 25 möglich ist.
Für den Einkuppelvorgang mittels des Stellantriebes 1 wird der Antrieb 3 so ge
steuert, daß die Abtriebswelle 15 zur Rotation in entgegengesetzter Richtung
angetrieben wird. Die Kompensationsfeder 23 wird wieder gespannt.
Normalerweise wird der Antrieb 3 von der Steuerelektronik so gesteuert, daß er
jeweils kurz vor Erreichen des in der momentanen Bewegungsrichtung angeord
neten Anschlages 19 abgebremst wird. Das Segmentzahnrad 17 wird an den An
schlag 19 angenähert, es kommt jedoch zu keinem Aufprall des Segmentzahnra
des 17 auf diesen Anschlag. Diese wohl dosierte Ansteuerung durch die Steuere
lektronik ist nur möglich, so lange der Steuerelektronik durch die ihr zur Verfü
gung gestellten Signale die Stellung des Segmentzahnrades 17 bekannt ist. Dabei
muß die Stellung des Segmentzahnrades 17 nicht kontinuierlich eingelesen wer
den. Es genügt auch eine Startposition einzulesen und die Veränderungen jeweils
zu speichern. Eine exakte Segmentzahnradstellungsüberwachung ist durch Vor
sehen eines dem Segmentzahnrades zugeordneten Inkrementalgebers, wie in der
P 44 33 825.2 näher beschrieben, möglich.
Kommt es zum Reset der Steuerelektronik oder zum Ausfall des Inkrementalge
bers bzw. zum Ausfall der die Stellung des Segmentzahnrades repräsentierenden
Signale (falls vorhanden) und wird die Kupplung gerade mittels des Stellantrie
bes 1 z. B. eingekuppelt, so wird das Segmentzahnrad 17 Richtung Anschlag 19
angetrieben. Da die Steuerelektronik die Position des Segmentzahnrades 17 nicht
kennt, wird das letztgenannte vor Erreichen des Anschlages 19 nicht abgebremst
und prallt auf den Anschlag 19. Das vom Antrieb 3 eingeleitete Antriebsmoment,
kann nicht mehr an das am Anschlag befindliche Segmentzahnrad 17 abgegeben
werden und fällt an Abtriebswelle 15 und Getriebeeingangswelle 12 bzw. der
Getriebeverzahnung 10 und insbesondere an einer zwischen Abtriebswelle 15
und Geriebeeingangswelle 12 vorgesehenen Rutschkupplung 8 ab. Bei Erreichen
eines vorbestimmten Rutschmomentes, setzt eine Relativbewegung von Reibflä
che 61 zu Gegenreibfläche 63 ein, wodurch das auf die Getriebeeingangswel
le 12 maximal übertragbare Moment begrenzt wird.
Hat die Steuerelektronik das Vorliegen eines Fehlers erkannt, so erfolgt die An
steuerung entweder nach einer Steuerroutine, die auf die fehlenden Informatio
nen nicht angewiesen ist, oder die verlorenen Informationen werden wieder ein
gelesen bzw. ermittelt.
In den folgenden Figuren sind beispielhaft einige mögliche Rutschkupplungen 8
dargestellt. Die in Fig. 2 dargestellte Rutschkupplung 8 umfaßt einen Reibbe
lag 29, der mit einer Welle 14 drehfest, axial verschiebbar in Richtung der Reib
fläche 61 verbunden ist. Diese Reibfläche 61 ist Bestandteil des Kupplungsge
häuses 27. Der Reibbelag 29 wird mittels einer zwischen zwei Ringschei
ben 65, 67 angeordneten Tellerfeder 33 in Richtung Reibfläche 61 gepreßt. Die
eine 67 der Ringscheiben 65, 67 stützt sich an dem der Reibfläche 61 gegenüber
liegenden Ende des Kupplungsgehäuses 27 gegen einen Vorsprung 69 ab. Dieser
Vorsprung 69 ist nach Einbringen von Reibbelag 29, Tellerfeder 33 und
Ringscheiben 65, 67 mittels eines in eine Nut 71 einrastenden Elementes herstell
bar. Die Tellerfeder wirkt mit ihrem radial äußeren Rand auf den Reibbelag 29.
Mittels der zwischen Reibbelag 61 und Tellerfeder 33 angeordneten Ringschei
be 65 wird ein Eindrücken der Tellerfeder 33 in den Reibbelag 29 verhindert. Bei
einem harten Reibbelag 29 bzw. Gegenreibfläche 63 kann auf diese Ringschei
be 65 verzichtet werden.
Die in Fig. 3 dargestellte Rutschkupplung 8 unterscheidet sich von der in Fig. 2
dargestellten im wesentlichen in der Orientierung der Tellerfeder 33. Die drehfe
ste Verbindung von Welle 14 zu Reibfläche 61, 63 werden z. B durch eine form
schlüssige Verbindung von Welle 14 und Reibfläche 61, 63 hergestellt. Beispiels
weise wird zumindest ein Wellenende 73 viereckig ausgebildet und die Reibflä
che 61, 63 weist jeweils eine dementsprechende viereckige Ausnehmung 75 zur
Aufnahme des Wellenendes 73 auf.
In Fig. 4 ist eine geeignete Tellerfeder 33 in Seitenansicht und in Fig. 5 in Drauf
sicht dargestellt. Die Tellerfeder 33 weist an ihrem radial inneren Umfang 37
Ausnehmungen 35 auf, wodurch die Federkonstante und der Arbeitsbereich auf
einen gewünschten Betriebsbereich 77 eingestellt wird.
In Fig. 6 ist solch eine Federcharakteristik, grafisch dargestellt. Es ist der Be
triebsbereich 77 der Tellerfeder 33 zu Betriebsbeginn des Stellantriebs und die
zu erwartende Verschiebung aufgrund einer verschleißbedingten Depression der
Tellerfeder 33 eingetragen.
In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsvariante einer Rutschkupplung 8 mit Raste
lementen 91 dargestellt. Diese Rutschkupplung 8 weist eine mit Vorsprüngen 94
ausgebildete Gegenreibfläche 63 auf. Diese Vorsprünge 94 greifen im Ruhezu
stand in die Vertiefungen 93 der Reibfläche 61 ein. Bei einem Durchrutschen tre
ten diese Vorsprünge 94 aus den Vertiefungen 93 infolge der Relativbewegung
der Reibflächen 61, 63 heraus. Mit Überschreiten eines unteren Rutschgrenzwer
tes rasten die Vorsprünge 94, wieder in die Vertiefungen 93 ein, wobei das an
liegende Moment für ein erneutes Heraustreten der Vorsprünge 94 aus den Ver
tiefungen 93 gegen die wirkende Anpreßkraft der Tellerfeder 33 nicht ausreicht.
Damit kehrt die Rutschkupplung 8 wieder in den Ruhezustand zurück.
Zur Montage ist nur die Reibfläche 61 in das Gehäuse 27 einzulegen. Anschlie
ßend wir die Tellerfeder 33 eingelegt, die durch Einbringen eine Paßringes 70 in
die Nut gespannt wird.
Zur Endmontage der Rutschkupplung 8 in den Stellantrieb 1 wird das mit einem
Profil versehene Gehäuse 27 auf das dem Antrieb 3 zugewandte, mit einem Ge
genprofil zur formschlüssigen Verbindung versehene Ende der Getriebeeingangs
welle 12 gesteckt. In gleicher Weise wird das Ausgangsteil des Antriebs mit der
Reibfläche 61 der Rutschkupplung 8 drehfest verbunden. Ohne die Funktionswei
se der Rutschkupplung 8 zu verändern kann das Gehäuse 27 der Rutschkupp
lung 8 auch auf der dem Antrieb 3 zugewandten Seite angeordnet sein.
1
Stellantrieb
3
Antrieb
4
Elektromotor
8
Rutschkupplung
9
Untersetzungsgetriebe
10
Verzahnung
11
Getriebeeingangsteil
12
Getriebeeingangswelle
13
Getriebeausgangsteil
14
Welle
14
a Welle
14
b Welle
15
Abtriebswelle
17
Segmentzahnrad
19
Anschlag
21
elastomere Umhüllung
23
Kompensationsfeder
25
Übertragungselement
26
Inkrementalgeber
27
Rutschkupplungsgehäuse
29
Reibbelag
31
Federelement
33
Tellerfeder
35
Ausnehmung
37
Innenradius
39
Lagerung
41
drehfeste Verbindung
43
Innenprofil
45
Vierkantprofil
51
Verbindungsstifte
53
Reibflächensegmente
55
Blattfedern
61
Reibfläche
63
Gegenreibfläche
65
Ringscheibe
67
Ringscheibe
69
Vorsprung
71
Nut
73
Wellenende
75
Ausnehmung, 4-kant
77
Arbeitsbereich
93
Vertiefungen
94
Vorsprung
Claims (8)
1. Stellantrieb mit einer Rutschkupplung (8), insbesondere für einen auto
matisierten Betrieb einer Reibungskupplung, umfassend einen Antrieb
(3) mit einer Abtriebswelle (15), ein Untersetzungsgetriebe (9), dessen
Eingangsteil (12) von dem Antrieb (3) angetrieben ist und dessen
Ausgangsteil (17) mit der Reibungskupplung in Wirkverbindung steht
und vorzugsweise mit Anschlägen versehen ist, sowie gegebenenfalls
einer Steuerelektronik, wobei zwischen der Abtriebswelle (15) des
Antriebs (3) und dem Eingangsteil (12) des Untersetzungsgetriebes (9)
die Rutschkupplung (8) vorgesehen ist, welche zumindest eine Reib
fläche (61) umfaßt, welche vermittels eines Federelements (33) mit
zumindest einer Gegenreibfläche (63) in Drehmomentübertragungsein
griff vorgespannt ist, wobei bei Überschreiten eines vorbestimmbaren,
an der Rutschkupplung (8) anliegenden Drehmomentes eine Relativbe
wegung von Reibfläche (61) und Gegenreibfläche (63) auftritt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reibfläche (61) und Gegenreibfläche (63) eine Vertiefungs-Vor
sprungs-Formation (93, 94) bilden mit Vertiefungen (93) in einer (61)
der Flächen (61, 63) und an der anderen (63) der Flächen (61, 63)
ausgebildeten Vorsprüngen (94) als Rastelemente (91), die bei vor
liegendem Drehmomentübertragungseingriff wenigstens teilweise in
den Vertiefungen (93) aufgenommen sind.
2. Stellantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegen
reibfläche (63) Teil eines Rutschkupplungsgehäuses (27) ist und mit
diesem einstückig ausgebildet ist.
3. Stellantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Federelement (33) eine Tellerfeder umfaßt, welche mit einem radial
äußeren Bereich die wenigstens eine Reibfläche (61) gegen die wenigs
tens eine Gegenreibfläche 63 vorspannt.
4. Rutschkupplung für einen Stellantrieb einer automatisierten Reibungs
kupplung, wobei die Rutschkupplung wenigstens eine Reibfläche (61)
aufweist, die mittels eines Federelements (33) in Drehmomentüber
tragungseingriff mit wenigstens einer Gegenreibfläche (63) vorgespannt
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reibfläche (61) und Gegenreibfläche (63) eine Vertiefungs-
Vorsprungs-Formation (93, 94) bilden mit Vertiefungen (93) in einer
(61) der Flächen (61, 63) und an der anderen (63) der Flächen (61, 63)
ausgebildeten Vorsprüngen (94) als Rastelemente (91), die bei vor
liegendem Drehmomentübertragungseingriff wenigstens teilweise in
den Vertiefungen (93) aufgenommen sind.
5. Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für den automatisierten Be
trieb, umfassend einen Antrieb (3) mit einer Abtriebswelle (15), ein
Untersetzungsgetriebe (9), dessen Eingangsteil (12) von dem Antrieb
(3) angetrieben ist und dessen Ausgangsteil (17) mit der Reibungs
kupplung in Wirkverbindung steht und vorzugsweise mit Anschlägen
versehen ist, sowie gegebenenfalls einer Steuerelektronik, wobei zwi
schen der Abtriebswelle (15) des Antriebs (3) und dem Eingangsteil
(12) des Übersetzungsgetriebes (9) eine Rutschkupplung (8) vorgese
hen ist, durch welche die Abtriebswelle (15) und das Eingangsteil (12)
des Untersetzungsgetriebes (9) vermittels einer Tellerfeder (33) in
Drehmomentübertragungsverbindung gebracht sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzielung einer nahezu konstanten Federkraft im Bereich des
Betriebs Depressions- und Kompressionsintervalls (77) die Tellerfeder
(33) mindestens eine Ausnehmung (35) mit radialer Erstreckung aufweist.
6. Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für einen automatisierten
Betrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Ausneh
mung (35) am radial inneren Bereich (37) der Tellerfeder (33) angeord
net sind.
7. Reibungskupplung mit einem Stellantrieb für einen automatisierten
Betrieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rutschkupplung wenigstens eine mit einer Gegenreibfläche (63) durch
die wenigstens eine Tellerfeder (33) in Drehmomentübertragungsver
bindung vorgespannte Reibfläche (61) umfaßt, und daß die Tellerfeder
(33) mit einem radial äußeren Bereich die wenigstens eine Reibfläche
(61) axial gegen die Gegenreibfläche (63) vorspannt.
8. Rutschkupplung für einen Stellantrieb einer automatisierten Reibungs
kupplung, wobei die Rutschkupplung wenigstens eine Reibfläche (61)
aufweist, die mittels eines Federelements (33) in Drehmomentüber
tragungseingriff mit wenigstens einer Gegenreibfläche (63) vorgespannt
ist, wobei das Federelement (33) wenigstens eine Tellerfeder (33)
umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzielung einer nahezu konstanten Federkonstante im Bereich
des Betriebs Depressions- und Kompressionsintervalls (77) die Tel
lerfeder (33) mindestens eine Ausnehmung (35) mit radialer Erstre
ckung aufweist.
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