Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem mit einer zugedrückten Reibungskupplung, insbesondere einer Reibungskupplung einer Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes mit einer Gegendruckplatte und einer gegenüber dieser entlang eines Betätigungswegs mit einer vorgegebenen Kraftkennlinie mit zwischen einem nicht betätigten Zustand der Reibungskupplung über einen Tastpunkt bis zu einem maximal übertragbaren Kupplungsmoment ansteigenden Kraft unter Einspannung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe verlagerbaren Anpressplatte, einem abhängig von der Kraftkennlinie druckgeregelten, hydraulisch wirksamen, die Anpressplatte verlagernden Kupplungsaktor.

Druckgeregelte Reibungskupplungen sind beispielsweise aus der DE 10 2012 204 929 A1 und DE 10 2012 204 940 A1 bekannt. Aufbau und Funktion einer zugedrückten, in einer Doppelkupplung angeordneten Reibungskupplung sind beispielsweise aus der DE 10 2008 019 949 A1 bekannt. Hierbei wird eine zugedrückte, das heißt im nicht betätigten Zustand offene und durch Betätigung des Kupplungsaktors geschlossene Reibungskupplung von einem sogenannten Hydrostataktor, beispielsweise aus der DE 10 201 1 110 550 A1 bekannt, geschlossen. Hierbei dient der sich über den Betätigungsweg aufbauende Druck im Hydrostataktor als Regelgröße für das an der Reibungskupplung einzustellende Kupplungsmoment. Das Kupplungsmoment nimmt mit zunehmendem Druck zu, wobei eine Anpressplatte von dem Kupplungsaktor wie Hydrostataktor unter Zwischenlegung der Reibbeläge einer Kupplungsscheibe gegen eine Gegendruckplatte verspannt wird, so dass zwischen Reibbelägen einerseits und Gegen- und Anpressplatte andererseits ein Reibeingriff gebildet wird, der mit zunehmendem Druck ein zunehmendes Reibmoment wie Kupplungsmoment überträgt. Hierbei wird über einen vorgegebenen Wegbereich eines Nehmerzylinders des Hydrostatak- tors bis zu einem Tastpunkt kein Moment über die Reibungskupplung übertragen. Am Tastpunkt beginnt die Übertragung von Kupplungsmoment. Dem sich hierbei in der hydrostatischen Strecke zwischen einem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder aufbauende Druck wirkt eine Rückstell kraft entgegen, die von zwischen der Anpressplatte und der Gegendruckplatte angeordneten Energiespeichern wie Blattfedern und einer zwischen den Reibbelägen angeordneten Belagfederung bewirkt wird. Auf diese Weise entsteht über den Betätigungsweg eine Kraftkennlinie, aufgrund derer druckgeregelt ein vorgegebenes Kupplungsmoment an der Reibungskupplung eingestellt werden kann. Hierbei muss insbesondere bei kleinen Betätigungswegen vor dem Tastpunkt, bei denen noch kein Kupplungsmoment übertragen wird, ein ausreichend steiler Kraftgradient vorgesehen werden, um den Tastpunkt, ab dem ein steiler Kraftanstieg erfolgt, sicher erkennen zu können. Dieser erhöhte Kraftgradient führt zu einer Erhöhung der Verlustenergie, die die Effizienz der Reibungskupplung durch eine erhöhte Betätigungsenergie für die Herstellung des Reibschlusses zwischen Reibbelägen und Gegendruck- und Anpressplatte vermindert. Ebenso steigt die zur Übertragung des gewünschten Kupplungsmoments erforderliche Betätigungskraft aufgrund der durch den erforderlichen Kraftgradienten bedingten erhöhten Anfangskraft am Tastpunkt. Der Kraftgradient wird beispielsweise durch erhöhte Blattfederkräfte, die weit über eine notwendige Abhubkraft der Anpressplatte von der Gegendruckplatte beziehungsweise den Reibbelägen bei geöffneter Reibungskupplung hinausgehen, eingestellt.

Aufgabe der Erfindung ist daher eine Bereitstellung eines druckgeregelten Kupplungssystems, welches einen höheren Wirkungsgrad aufweist, insbesondere einen geringeren Kraft- gardienten vor dem Tastpunkt aufweist.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem

abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.

Das vorgeschlagene Kupplungssystem enthält eine zugedrückte Reibungskupplung. Hierbei handelt es sich um eine Reibungskupplung, die im nicht betätigten Zustand offen (normally open) und durch Einwirkung eines Kupplungsaktors - bevorzugt eines Hydrostataktors - geschlossen wird. Die Reibungskupplung kann als Einzelkupplung ausgebildet sein und eine separate Gegendruckplatte und eine gegenüber dieser mittels Blattfedern drehfest und axial verlagerbare Anpressplatte aufweisen, wobei eine Hebeleinrichtung, beispielsweise Betätigungshebel, eine Hebelfeder, eine Tellerfeder oder dergleichen unter Abstützung an einem Gehäuse radial von dem Kupplungsaktor axial verlagert werden und die Anpressplatte gegen die Gegendruckplatte verlagern, um die Reibungskupplung zu schließen.

Die Reibungskupplung kann je nach Ausbildung der Betätigungsgeometrie des Kupplungsaktors zugedrückt oder zugezogen werden. Hierbei kann beispielsweise ein eine von einer Betätigungsvorrichtung wie Nehmerzylinder abgewandte Anpressplatte betätigender Zuganker die Gegendruckplatte übergreifen und eine Anlagefläche für eine entsprechende Hebeleinrichtung ausbilden. Insbesondere können in einer Doppelkupplung beispielsweise für ein Doppelkupplungsgetriebe beide Reibungskupplung an einer Gegendruckplatte angeordnet sein, wobei eine Reibungskupplung zugedrückt und die andere zugezogen wird.

Entlang des Betätigungswegs der Reibungskupplung stellt sich abhängig von den

Eigenschaften der Belagfederung der Reibbeläge und den Kennlinien der Blattfedern zwischen Anpressplatte und Gegendruckplatte eine vorgegebene Kraftkennlinie ein, die beispielsweise von einem nicht betätigten Zustand der Reibungskupplung zu einem Tastpunkt allein durch die Blattfedern leicht ansteigend ausgebildet sein kann und ab dem Tastpunkt, bei dem sich die Reibflächen von Anpress- und Gegendruckplatte einerseits und der Reibbeläge andererseits zu berühren beginnen, bis zu einem maximal übertragbaren Kupplungsmoment mit steil ansteigender Kraft ausgebildet ist.

Der Kupplungsaktor ist bevorzugt als Hydrostataktor mit einer hydraulischen Strecke ausgebildet, bei der ein Geberzylinder von einem Elektromotor, bevorzugt unter Zwischenschaltung eines die Drehbewegung des Rotors in eine Linearbewegung wandelnden Getriebes, beispielsweise eines koaxial zur Rotorachse angeordneten Planetengetriebes oder Pla- netenwälzgetriebes betätigt wird. Der Geberzylinder überträgt den durch Verlagerung des Geberzylinderkolbens erzeugten Druck auf einen Nehmerzylinder, dessen Nehmerzylinder- kolben die Hebeleinrichtung und damit die Anpressplatte druckgesteuert verlagert und dadurch die Reibungskupplung druckgeregelt öffnet und schließt.

Die Druckregelung erfolgt dabei in besonders vorteilhafter Weise, indem der Kraftkennlinie in einem Wegbereich des Betätigungswegs zwischen dem nicht betätigten Zustand und dem Tastpunkt ein entlang des Wegbereichs wirksamer Energiespeicher zugeschaltet ist. Auf diese Weise kann die Kennlinie in dem Wegbereich vor dem Tastpunkt sehr flach ansteigend ausgebildet werden, indem beispielsweise die Blattfedern schwächer ausgelegt werden. Der Energiespeicher ist bevorzugt unmittelbar vor den Tastpunkt geschaltet, so dass sich vor Erreichen des Tastpunkts eine für eine Auswertevorrichtung des Drucks erkennbare Stufe wie Druck- oder Kraftstufe ergibt. Auf diese Weise kann die Gesamtenergie des Betätigungsvorgangs niedrig gehalten werden und der Wrkungsgrad erhöht, beispielsweise im Bereich einer weggeregelten Reibungskupplung gehalten werden. Zur Erfassung der Druckstufe kann ein Drucksensor in der hydrostatischen Strecke oder eine andere repräsentative Größe dienen. Beispielsweise können bevorzugt unter Berücksichtigung von Randparametern wie Getriebeübersetzung des Hydrostataktors, Reibung, Geometrie der hydrostatischen Strecke, des Betätigungswegs und dergleichen sich druckabhängig ändernde elektrische Größen des Elektromotors, beispielsweise ein sich ändernder Betriebsstrom, eine Spannungsänderung, eine Leistungsänderung und/oder dergleichen der druckgeregelten Betätigung der Reibungskupplung dienen.

Der vorgesehene Energiespeicher ist in bevorzugter Weise axial wirksam zwischen zwei während einer Betätigung der Reibungskupplung axial gegeneinander verlagerten Komponenten angeordnet. Diese Komponenten sind in bevorzugter Weise die Gegendruckplatte und die Anpressplatte. Alternativ können Komponenten vorgesehen sein, die eine Verlagerungsbewegung zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte abbilden, beispielsweise kann der Energiespeicher zwischen einem Gehäuse der Reibungskupplung und der An- pressplatte, dem Nehmerzylindergehäuse und dem Nehmerzylinderkolben und dergleichen angeordnet sein.

Der Energiespeicher kann bevorzugt als mechanische Feder, beispielsweise als Schrauben-, Teller-, Blattfeder oder dergleichen und/oder als Gummifeder oder Gummipuffer ausgebildet sein. Es hat sich insbesondere bei Anordnungen des Energiespeichers zwischen der Gegendruckplatte und der Anpressplatte als vorteilhaft erwiesen, den Energiespeicher als zumindest eine Blattfeder auszubilden. Hierbei können mehrere Blattfedern zu einem Blattfederpaket verbunden sein. Mehrere Blattfedern oder Blattfederpakete können über den Umfang verteilt angeordnet sein.

Die zumindest eine Blattfeder oder aus mehreren dieser gebildete Blattfederpakete können endseitig an einer Komponente, beispielsweise Gegendruckplatte oder Anpressplatte, aufgenommen sein und vor Erreichen des Tastpunkts in Wirkeingriff mit der anderen Komponente - Anpressplatte oder Gegendruckplatte - treten. Entsprechend ist das nicht an der Komponente endseitig befestigte Ende der Blattfeder oder des Blattfederpakets bei geöffneter Reibungskupplung mit Axialspiel zu der anderen Komponente angeordnet. Beim Schließen der Reibungskupplung nähert sich das freie Ende an die andere Komponente an und tritt unmittelbar vor dem Tastpunkt, also der Berührung der Reibflächen der Reibbeläge und der Gegendruck- und Anpressplatte in Kontakt mit der Komponente, so dass infolge des Ein- federns der zumindest einen Blattfeder vor dem Tastpunkt eine Kraftschwelle auftritt und damit der Tastpunkt als Druckerhöhung an dem Hydrostataktor beziehungsweise an einer Steuer- beziehungsweise Auswerteeinheit dieser erkannt wird.

Aufgrund des Verschleißes der Reibbeläge wandert der Tastpunkt zu größeren Betätigungswegen, was bedeutet, dass mit zunehmenden Reibbelagsverschleiß die beiden Komponenten, beispielsweise Anpressplatte und Gegendruckplatte, am Tastpunkt zunehmend kleinere axiale Abstände aufweisen. Dies bedeutet, dass bei konstantem Axialspiel bis zum Eintritt einer Wirkung des Energiespeichers der Tastpunkt laufend mit zunehmendem Verschleiß früher erkannt wird. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn der Energiespeicher eine Nachstelleinrichtung zur Kompensation von Reibbelagsverschleiß aufweist. Eine entsprechende Nachstelleinrichtung kann aus einem bei Anschlag des Energiespeichers an der anderen Komponente kraftabhängig schaltenden axialen Freilauf gebildet sein. Dies bedeutet, dass ein Anschlag des Energiespeichers gegenüber der mit Axialspiel beabstandeten Komponente mittels eines Axialfreilaufs an den Verschleiß angepasst wird. Hierzu wird der Axialanschlag geschaltet, wenn eine Kraftschwelle, die höher als die zur Komprimierung des Energiespeichers erforderliche Kraft ist, überschritten wird, beispielsweise wenn die Anpressplatte in Flächenpressung mit den Reibbelägen der Kupplungsscheibe tritt. Bei vermin- derter Reibbelagsstärke wird dabei die Kraftschwelle des Axialfreilaufs überwunden und der Anschlag wird auf die neue Reibbelagsstärke kalibriert.

Beispielsweise kann die Nachstelleinrichtung einen einen Anschlag des in der einen

Komponente aufgenommenen Energiespeichers gegenüber der anderen Komponente bildenden Stift aufweisen, welcher in einem Halteelement axial in eine Richtung nach Aufbringen einer Vorspannkraft verlagerbar aufgenommen ist. Hierbei kann eine Verlagerung des Stifts bei Blocklage des Energiespeichers gegenüber der den Energiespeicher aufnehmenden Komponente mittels einer Einrückkraft der Reibungskupplung vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Stift verlagert werden, wenn die an der Gegendruckplatte aufgenommene zumindest eine Blattfeder nach Beaufschlagung durch die Anpressplatte an der Gegendruckplatte anliegt. Hierbei wirkt bei verringerter Reibbelagsstärke die aufgebrachte Einrückkraft der Reibungskupplung solange auf den Stift und überwindet die Kraftschwelle des Axialfreilaufs, so dass dieser entlang des Axialfreilaufs verlagert wird, bis die Einrückkraft von den Reibbelägen übernommen wird.

Die Erfindung wird anhand des in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine Teilansicht einer Reibungskupplung,

Figur 2 einen Teilschnitt durch die Reibungskupplung der Figur 1

und

Figur 3 ein Diagramm mit Kennlinien der Reibungskupplung der Figuren 1 und 2.

Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer Ansicht der nur teilweise dargestellten zugedrückten Reibungskupplung 1. Bezüglich des Aufbaus und der Funktion eines Kupplungssystems mit dieser Reibungskupplung 1 und den Aufbau und die Funktion der Reibungskupplung 1 wird auf den allgemein bekannten Stand der Technik, insbesondere auf den zuvor genannten Stand der Technik verwiesen. Aus der Figur 1 ist die Komponente 2 - hier die ring- oder scheibenförmige Gegendruckplatte 3 ersichtlich. An der Gegendruckplatte 3 ist in nicht dargestellter Weise mittels über den Umfang verteilter Blattfedern eine Anpressplatte drehfest und axial verlagerbar aufgenommen. Zwischen der Reibfläche 4 und der Reibfläche der Anpressplatte sind Reibbeläge aufgenommen. Wird die Anpressplatte von einem Nehmerzylinder eines Hydrostataktors gegen die Gegendruckplatte 3 verlagert, bildet sich nach Überschreiten eines Tastpunkts der Reibungskupplung 1 ein Reibeingriff zwischen den Reibflächen der Gegendruckplatte 3, der Anpressplatte und den Reibbelägen aus, die Reibungskupplung überträgt ein Kupplungsmoment. Bei der hier dargestellten Reibungskupplung 1 erfolgt die Steuerung des Kupplungsmoments druckgeregelt. Dies bedeutet, dass ein vorgegebener Druck eingestellt wird, um ein vorgegebenes Kupplungsmoment, das über den Reib- wert der Reibflächen und damit abhängig von der Flächenpressung zwischen den Reibflächen eingestellt wird, einzustellen. Hierbei ist für die Steuerbarkeit der Reibungskupplung 1 von wesentlicher Bedeutung, den Tastpunkt, bei dem die Reibungskupplung 1 beginnt ein Kupplungsmoment zu übertragen, eindeutig zu erkennen. Hierzu ist auf der Gegendruckplatte 3 der Energiespeicher 5 befestigt, der unmittelbar vor Erreichen des Tastpunkts entlang des Betätigungswegs der Reibungskupplung 1 eine Kraftschwelle erzeugt, die von einer Steuereinheit des Kupplungssystems ausgewertet und dem Tastpunkt zugeordnet wird.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Energiespeicher 5 aus mehreren, zu dem Blattfederpaket 7 geschichteten Blattfedern 6 gebildet. Mehrere, über den Umfang verteilte Blattfedern 6 oder Blattfederpakete 7 können den Energiespeicher 5 bilden. Das Blattfederpaket 7 ist endseitig mit der Gegendruckplatte 3 verbunden, beispielsweise vernietet. Das freie Ende 8 enthält den Stift 9 und ist gegenüber der Oberfläche der Gegendruckplatte 3 axial beabstandet. Die Oberfläche des Stifts 9 tritt bei sich schließender Reibungskupplung 1 und damit axial auf die Gegendruckplatte 3 in Richtung des Pfeils 1 1 zubewegter Anpressplatte nach Aufbrauch eines Axialspiels in Kontakt mit der Anpressplatte, so dass bedingt durch die Steifigkeit des Blattfederpakets eine Kraftschwelle aufgebaut wird. Dabei ist das Axialspiel so ausgebildet, dass ein Leerweg der Anpressplatte in das Axialspiel fällt und am Tastpunkt das Axialspiel aufgebraucht ist. Bei Überschreiten des Tastpunktes kommt das freie Ende 8 in Blocklage an die Oberfläche der Gegendruckplatte 3. Das Axialspiel wird durch das Halteelement 10 vorgegeben, indem dieses die Aufweitung des freien Endes 8 des Blattfederpakets 7 begrenzt. Das Halteelement 10 durchgreift die Gegendruckplatte 3 und ist rückseitig an dieser axial abgestützt.

Über die Betriebsdauer der Reibungskupplung 1 ändert sich die Belagsstärke der

Reibbeläge aufgrund von Verschleiß. Dies bedeutet, dass der Tastpunkt über die Betriebsdauer in Richtung Gegendruckplatte 3 verlagert wird. Die Reibungskupplung 1 besitzt daher eine Nachstelleinrichtung für den Energiespeicher 5 an den geänderten Tastpunkt. Aus der Schnittdarstellung der Figur 2 geht der Aufbau der Nachstelleinrichtung 12 hervor. Der Stift 9 bildet mit dem Halteelement 10 den kraftschaltenden Axialfreilauf 13. Hierzu weist der Stift 9 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel Rillen 14 auf, in die die Laschen 15 des Halteelements 10 eingreifen. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Stift glatt ausgebildet und die Laschen reibungsbildend gegen diesen vorgespannt sein. Die Verrastung zwischen Rillen 14 und Laschen 15 hält der in Richtung des Pfeils 11 aufgewendeten Kraft zur elastischen Verformung des Blattfederpakets 7 stand. Nimmt die Belagsstärke der Reibbeläge ab, wird der Stift 9 über den Tastpunkt hinaus von der Anpressplatte mit der Einrückkraft der Reibungskupplung 1 belastet, so dass die Laschen 15 elastisch nachgeben und der Stift 9 axial in Richtung des Pfeils 1 1 verlagert wird, bis die Einrückkraft auf die Reibbeläge zur Ausbildung der Flächenpressung übergeht. Durch die axiale Verlagerung des Stifts 9 ist damit auch die Position auf den neuen Tastpunkt hergestellt.

Die Figur 3 zeigt das Diagramm 16 mit der Einrückkraft F gegen den Betätigungsweg s der Reibungskupplung 1 der Figuren 1 und 2. Die Kraftkennlinien 17, 18 zeigen das Verhalten der Einrückkraft gegenüber dem Betätigungsweg s bei der Reibungskupplung 1 im Neuzustand (Kraftkennlinie 17) und im Verschleißzustand (Kraftkennlinie 18). Beim Übergang von den verschleißabhängigen Leerwegen vor dem Tastpunkt mit den Wegbereichen Äs1 , Äs1 ' zu den momentenübertragenden Wegbereichen Äs2, Äs2' liegen die Wegbereiche Äs3, Äs3' der sich verschleißabhängig über den Betätigungsweg s ändernden Tastpunkte. Um die Tastpunkte eindeutig den Einrückkräften zuordnen zu können, sind die von dem Energiespeicher 5 der Figur 1 bewirkten Kraftschwellen ÄF, ÄF' vorgesehen. Zur Anpassung der Kraftschwellen ÄF, ÄF' an den Verschleißzustand der Reibungskupplung 1 ist der Energiespeicher 5 mit der Nachstelleinrichtung 12 versehen.

Bezugszeichenliste

1 Reibungskupplung

2 Komponente

3 Gegendruckplatte

4 Reibfläche

5 Energiespeicher

6 Blattfeder

7 Blattfederpaket

8 freies Ende

9 Stift

10 Halteelement

1 1 Pfeil

12 Nachstelleinrichtung

13 Axialfrei lauf

14 Rille

15 Lasche

16 Diagramm

17 Kraftkennlinie

18 Kraftkennlinie

F Einrückkraft

s Betätigungsweg

ÄF Kraftschwelle

AF Kraftschwelle

As^ Wegbereich

AsV Wegbereich

As2 Wegbereich

As2' Wegbereich

As3 Wegbereich

As3' Wegbereich