DE2640088C3

DE2640088C3 - VerschleiBanzeigevorrichtung zur Bestimmung des Abriebs eines Kupplungsscheibenbelags

Info

Publication number: DE2640088C3
Application number: DE2640088A
Authority: DE
Inventors: Albert Ing.(Grad.) Maringer; Friedrich Ing.(Grad.) Schulz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-06
Filing date: 1976-09-06
Publication date: 1979-02-15
Also published as: FR2363735A1; DE2640088A1; DE2640088B2; FR2363735B3; IT1087377B; SE7708811L

Description

Die Erfindung bezieht sich gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 auf eine Verschleißanzeigevorrichtung zur berührungslosen, elektrischen Bestimmung des Abriebs eines Kupplungsscheibenbelags, einer mit einem Kupplungsgehäuse umgebenen und einen auf einer Motorschwungscheibe angebrachten Kupplungsträger, eine Kupplungsscheibe, den Kupplungsscheibenbelag und eine Druckplatte umfassende Kraftfahrzeugkupplung.

Es sind bereits Verschleißanzeigevorrichtungen bekannt (DE-Gbm 19 84391), bei denen ein Berührungsschleifkontakt zwischen einem in einem Kupplungsbelag eingelagerten Leiter und der leitenden Kupplungsscheibe gebildet wird, wenn der Verschleiß des Kupplungsbelages den eingelagerten Leiter bloßgelegt hat. Mit dieser Vorrichtung kann nur der fortgeschrittene Abrieb des Kupplungsbelages bis auf den eingelagerten Leiter, jedoch keine Zwischenweirte des eingetretenen Verschleißes gemessen werden.

Es sind auch schon berührungslose Verschleißanzei

gevorrichtungen bekannt, die zur Überwachung der Stärke eines Bremsbelages dienen (DE-Gbm 69 23 936). Bei einer solchen Anzeigevorrichtung arbeitet ein — mit einer axial verschiebbaren Bremsscheibe verbundener - metallischer Ansatz mit einem Näherungsinitiator zusammen, der an einem feststehenden Gehäuseteil befestigt ist Wenn sich bei einer bestimmten Belagabnutzung der als Markierung dienende, metallische Ansatz dem Initiator auf einen bestimmten Mindestabstand genähert hat, wird im Initiator ein Anzeigeimpuls ausgelöst. Über die Voreinstellung des Näherungsinitiators ist es zwar möglich, ein Signal zu erhalten, das einen bestimmten Grad des eingetretenen Verschleißes anzeigt, eine Messung des jeweils vorliegenden Verschleißes ist jedoch auch mit dieser Anordnung nicht möglich.

Es ist auch in der Meßtechnik schon allgemein bekannt, die axiale Verlagerung von eventuell rotierenden Gegenständen durch ein elektrisches bzw. fotoelektrisches Abtastverfahren zu überwachen (DE-OS 25 51 702). Dabei wird eine am Umfang des rotierenden Teils angeordnete Dreieckteilung berührungslos abgetastet. Diese Abtastung liefert unmittelbar eine Impulsfolge, deren Tastverhältnis der axialen Verschiebung des rotierenden Teils proportional ist. Das endgültige Signal ist jedoch auch proportional der Rotationsgeschwindigkeit, so daß eine Aufteilung des Signalweges in zwei Kanäle vorgenommen werden muß, um die geschwindigkeitsabhängige Signalkomponente zu eliminieren.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, welche die Reibbelagabnutzung des Kupplungsscheibenbelages stetig anzeigt, so daß dieser in einfacher j5 Weise ablesbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird eine objektive Angabe über κι die infolge des Abriebs des Kupplungsscheibenbelags während des Betriebs eingetretene axiale Verschiebung der Druckplatte und damit eine exakte Angabe über den jeweiligen Zustand des Kupplungsscheibenbelags erhalten.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Abtaster zweckmäßig als induktiver Abtaster, als Feldplattenabtaster, als optischer Abtaster oder als kapazitiver Abtaster ausgebildet sein. Derartige Abtastverfahren sind an sich bekannt. Die elektrischen Ausgangssignale der Abtaster werden nach einer der Abtasterart angepaßten Impulsformung bei allen möglichen Abtasterarten in gleicher Weise ausgewertet.

Bei einer Ausführungsform ist der Abtaster dauernd mit dem Kupplungsgehäuse verbunden. Zur Überprüfung wir die Auswerteeinheit an ihn angeschlossen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Abtaster Bestandteil einer Diagnoseanlage und wird für eine Überprüfung des Zustandes des Kupplungsscheibenbelages mit Hilfe eines Adapters oder dergleichen an dem Kupplungsgehäuse angebracht.

Für die Unteransprüche wird nur Schutz im Zusammenhang mit dem Anspruch 1 begehrt.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung mit fünf Figuren näher erläutert.

F i g. I stellt einen schematischen Schnitt durch das Kupplungsgehäuse eines Kraftfahrzeugmotors dar, an das die Verschleißanzeigcvorrichtung angeschlossen ist;

Fig.2 und 3 zeigen den Abtaster und die von ihm abgetastete Markierung sowie die daraus resultierenden elektrischen Signalformen bei einer Kupplung mit neuem bzw. abgenutztem Kupplungsscheioenbelag; in

Fig.4 sind in zwei Zeilen das Diagramm des Ausgangssignals des Abtasters und em daraus aufbereitetes Impulsdiagramm dargestellt; an der

Fig.5 wird der formelmäßige Zusammenhang des Abriebs von der Verschiebung der Markierung abgeleitet.

In Fig. 1 umgibt ein Kupplungsgehäuse 1 eine aus einer Schwungscheibe 2, einem Kupplungsträger 3, einer Kupplungsscheibe 4 mit einem Kupplungsscheibenbelag 5 und einer Druckplatte 6 bestehende Kraftfahrzeugkupplung. Die Druckplatte 6 wird in eingekuppeltem Zustand durch Federn 7 an die Kupplungsscheibe 4 gepreßt. Mit der Druckplatte 6 ist eine Markierung 8 fest verbunden, die aus zwei in Umfangsrichtung der Druckplatte aufeinanderfolgenden, sich in axialer Richtung der Kupplung erstreckenden Marken und einer das vordere Ende der einen mit dem hinteren Ende der anderen der beiden Marken verbindenden dritten Marke besteht. In einer öffnung des Gehäuses 1 ist ein induktiver Abtaster 9 eingelassen. Der Abtaster 9 und die Markierung 8 sind so gegeneinander ausgerichtet, daß bei eingelegter Kupplung und neuem Kupplungsscheibenbelag die Wirkungsrichtung des Abtasters eine Mittellinie der N-förmigen Markierung 8 überstreicht. An Ausgangsklemmen des Abtasters ist eine Auswerteeinheit 10 angeschlossen, deren Ausgang mit einer Anzeigeeinheit 11 verbunden ist. Die N-förmige Markierung 8 ist dabei am Rande der Druckplatte oder an einem nicht dargestellten Ausleger der Druckplatte so angebracht, daß sie bei Drehung der Kupplung in einem gleichmäßigen Abstand an dem Abtaster 9 vorbeistreicht.

In der F i g. 2 ist die Markierung 8 und der Abtaster 9 der Einfachheit halber ohne die übrigen Teile der Kupplung in einer gegenseitigen Zuordnung gezeigt, bei der die Wirkungsrichtung des Abtasters mit einer Mittellinie 20 der Markierung 8 zusammenfällt. An der linken Seite der Fig.2 ist dabe; in ein Koordinatensystem mit der Zeitachse / und der dazu senkrechten Spannungsachse u die an den Ausgangsklemmen des Abtasters 9 induzierte Signalform eingezeichnet. Die Signalteile A, B, C entstehen jeweils beim Durchgang der beiden axialen bzw. der schrägen Marke durch die Wirkungslinie des Abtasters 9.

In der Fig. 3 ist die Darstellung der Fig. 2 für den Fall abgewandelt, daß der Kupplungsscheibenbelag so weit abgenutzt ist, daß eine Verschiebung zwischen der Mittellinie 20 der Markierung 8 und der Wirkungsrichtung des Abtasters 9 stattgefunden hat. Es ist zu erkennen, daß auf dem entsprechenden Signaldiagramm die Lage der Signalteile A und Csich nicht geändert hat, daß jedoch der Signalteil B näher an den Signalteil A herangerückt ist.
In F i g. 4 wird in der ersten Zeile das Signaldiagramm aus Fig.2 wiederholt. In der zweiten Zeile ist ein Impulsdiagramm dargestellt, bei dem die Impulsamplituden in der Ordinatenrichtung und die Zeit bzw. die Impulsbreiten in der Abszissenrichtung angetragen sind. Die Rückflanken der Impulse, die durch einen Impulsformer aus den Ausgangssignalen des Abtasters 9 geformt werden, entsprechen dabei den Nulldurchgängen der Signale des Signaldiagramms.

In Fig. 5 ist die Markierung 8 mit ihren für die

ίο Ableitung des formelmäßigen Zusammenhangs zwischen dem Abrieb und den elektrischen Signalen notwendigen Bestimmungsstücken dargestellt. Die Breite der Markierung, d. h. die Länge der beiden waagerechten Marken ist mit / bezeichnet. Ihre Höhe

π wird durch die Summe der Zeitabschnitte TXA und T2A ausgedrückt. TXA und T2A stellen die Zeitabschnitt dar, die zwischen den Rückflanken der Impulse der zweiten Zeile der F i g. 4 auftreten. Für die Zeitdifferenz ΔΤ, die sich bei einer Verschiebung der Wirkungsrichtung 50 des Abtasters 9 zu der Mittellinie 20 der Markierung 8 ergibt, gilt, wie aus der F i g. 5 ablesbar, folgender Zusammenhang:

\T = TlA -

(TlA + TlA)

Daraus ergibt sich

^T1A-~1^XA

(H)

Der Abrieb Abr verhält sich zu der Zeitdifferenz ΔΤ, i') die ihn abbildet, wie

Ak

\T

TXA + TlA '
Daraus ergibt sich

Abr = ■-—-—-■ · /

und zusammen mit (II)

_{Ahr =} JlArJlA. .1

(Hl)

(IV)

Mit der Auswerteeinheit 10 werden die Zeiten TXA und T2A erfaßt. Ihre Verknüpfung nach der Formel (V) ergibt den Abrieb, der dann digital oder analog angezeigt werden kann. Die Auswerteeinheit 10 umfaßt dazu einen Impulsformer, einen Zähler, zwei Speicher, zwei Addier- sowie eine Dividiereinheit.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Verschleißanzeigevorrichtung zur berührungslosen, elektrischen Bestimmung des Abriebs eines Kupplungsscheibenbelags, einer mit einem Kupplungsgehäuse umgebenen und einen auf einer Motorschwungscheibe angebrachten Kupplungsträger, eine Kupplungsscheibe, den Kupplungsscheibenbelag und eine Druckplatte umfassende Kraftfahrzeugkupplung, gekennzeichnet durch eine mit der Druckplatte (6) fest verbundene Markierung (8) aus zwei in Umfangsrichtung der Druckplatte (6) aufeinanderfolgenden, sich in axialer Richtung erstreckenden Marken und einer das vordere Ende der einen mit dem hinteren Ende der anderen der beiden Marken verbindenden dritten Marke und einen an dem Kupplungsgehäuse (1) angebrachten Abtaster (9) für die Markierung (8), sowie einer Auswerteeinheit (10) für das — die infolge des Abriebs auftretende axiale Markierungsverschiebung in eine dem Abrieb proportional geteilte Zeitspanne abbildende — Ausgangssignal des Abtasters (9).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (9) ein induktiver Abtaster ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (9) ein optischer Abtaster ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (9) ein kapazitiver Abtaster ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (9) ein Feldplattenabtaster ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (9) dauernd mit dem Kupplungsgehäuse (t) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, ausgenommen Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (9) in das Kupplungsgehäuse (1) einsteckbar ist.