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Hydraulische Kupplung.
Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Kupplungen mit axial verschiebbaren, die Kupplungswelle ringförmig umgebenden Reibscheiben, die je mit einem Teil der einen Kupplungshälfte durch eine federnd ausgebildete Membrane verbunden sind und zusammen mit diesen Teilen einen Druckraum begrenzen. Zweck der Erfindung ist, eine Kupplung dieser Art zu schaffen, welche von einfacher und im Betrieb zuverlässiger Bauart ist, im Verhältnis zu ihrer Grösse hohe Kupplungskräfte erzeugt und infolge weitgehender Verminderung der Reibungsverluste einen hohen Wirkungsgrad aufweist.
Diese Vorteile werden erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Reibscheiben, die nahe ihrem Aussenumfange mit den in radialer Richtung starr ausgebildeten Membranen fest verbunden sind, an den Membranen gewissermassen hängen, was jegliche Führung für die Reibscheiben entbehrlich macht und die senkrecht zur Kupplungsachse gelegene Arbeitsfläche der Reibscheiben so gross auszubilden gestattet, dass sie sich nahezu von der Nabe bis zum Aussenkranz der zweiten KupplungsMlfte erstreckt.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen der Erfindung beispielsweise veran- schaulicht, u. zw. zeigt Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch einen Teil einer Kupplung, bei der die eine Kupplungshälfte einen als Zahnrad ausgebildeten Körper aufweist, Fig. 2 ebenfalls in einem Längsschnitt einen Teil einer Kupplung, bei welcher an der Nabe eines Rades, mit dem die Reibscheiben durch die Membranen verbunden sind, vorgesehene Nocken in Nuten der Reibscheiben eingreifen und Fig. 3 einen Teil eines Längsschnittes durch eine Kupplung, hei welcher die Reibscheiben sowohl am Aussen-als auch am Innenumfang mit einem Teil der einen Kupplungshälfte verbunden sind.
Bei der in Fig. l gezeigten Ausführung weist die treibende Kuppelhälfte einen als Zahnrad 1 ausgebildeten Körper auf. Dieses Zahnrad 1 steht dauernd mit einem nicht gezeigten, unmittelbar von einer Kraftmaschine, beispielsweise einem Motor, angetriebenen Zahnrad in Eingriff. Zu beiden Seiten des Zahnrades 1 sind zwei von dessen Nabe 2 bis gegen dessen Kranz 3 hin sich erstreckende Scheiben 4 angeordnet, die am Aussenumfang durch elastische Glieder oder Membranen 5 mit dem Zahnrad 1 verbunden sind. Das Zahnrad 1, je eine Scheibe 4 und ein elastisches Glied begrenzen zusammen einen Druckraum 6. Das Zahnrad 1 läuft lose auf einer Büchse 7, die zwischen zwei die zweite Kuppelhälfte bildenden und auf die Welle 8 aufgeschraubten Scheiben 9 festgeklemmt ist, so dass diese Buchse 7 beim Drehen der Scheiben 9 von letzteren mitgenommen wird.
Die senkrecht zur Achse der Kupplung gelegene Arbeitsfläche der Scheiben 4 erstreckt sich nahezu von der Innenbohrung bis zum Aussenkranz der Scheiben 9. Die Büchse 7 ist mit axialen Nuten 91 versehen, und die Scheiben weisen auf ihrer Innenseite radiale Nuten 121 auf.
In der Welle 8 vorgesehene Kanäle 10 sowie Bohrungen 12 im Zahnrad 1 führen das zur Betätigung der Kupplung dienende Druckmittel den Räumen 6 zu. Das Zahnrad 1 weist ferner Bohrungen 11 auf, die dauernd mit einem Raum verbunden sind, in welchem ein Druck herrscht, der niedriger. als der bei eingeschalteter Kupplung in den Druckräumen 6 herrschende ist. Der Durchmesser der Bohrungen. lit ist im Verhältnis zu dem der Bohrungen 12 klein. Die Membranen 5 von V-förmigem Querschnitt sind infolge dieser Querschnittsform in radialer Richtung praktisch starr, und die Reibscheiben 4 sind in diesen ldembranen 5
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gewissermassen aufgehängt.
Infolgedessen brauchen die Scheiben 4 an ihrem Innenumfang gar nicht besonders geführt zu werden, da die genannte Aufhängung bereits genügt, um eine richtige axiale Bewegung der Scheiben zu gewährleisten. Es kann infolgedessen zwischen Scheibe 4 und Nabe 2 sogar ein kleines Spiel vorhanden sein, so dass ein Festsitzen der Scheiben 4 auf den Naben ausgeschlossen ist und zwischen diesen Teilen 2, 4 keine Reibungsverluste entstehen können.
Beim Einschalten der Kupplung wird unter Vermittlung einer nicht gezeigten Schaltvorrichtung Druckmittel, und als solches wird zweckmässig ein Schmieröl verwendet, in die Kanäle 10 zugelassen, die. es den Druckräumen 6 zuführen. Das hat ein Anpressen der Reibscheiben 4 gegen die Scheiben 9 zur Folge, so dass diese von dem sich drehenden Zahnrad 1 allmählich mitgenommen werden. Auf diese Weise wird die Drehbewegung vom Zahnrad 1 auf die Welle 8 übertragen. Die elastischen Glieder 5 sind beim Anpressen der Reibscheiben 4 gegen die Scheiben 9 gespannt worden. Da die senkrecht zur Kupplungsachse gelegene Arbeitsfläche der Reibscheiben 4, auf der das Druckmittel einwirkt, gross ist, so werden diese Reibscheiben 4 mit einem im Verhältnis zur Grösse der Kupplung hohen Druck in axialer Richtung gegen die Scheiben 9 gepresst.
Während des Arbeitens der Kupplung fliesst etwas Druckmittel in den Nuten 91 nach den zusammenarbeitenden Flächen der Scheiben 4, 9, sowie durch die Bohrungen 11 auch dauernd nach dem Aussenumfang des Zahnrades 1 ; da aber, wie erwähnt, der Durchmesser der Bohrungen 11 im Verhältnis zu dem der Bohrungen 12 klein ist, so ist die letztgenannte Menge im Verhältnis zu derjenigen, welche durch die Kanäle 10 zufliessen kann, nicht gross. Zum Ausschalten der Kupplung wird der Druckmittelzufluss zu den Kanälen- abgesperrt.
Da aber durch die Bohrungen 11 trotzdem noch Druckmittel aus den Räumen 6 abfliesst, da in dem das Zahnrad 1 umgebenden Raum ein niedrigerer Druck als in den Druckräumen 6 herrscht, so nimmt in letzteren der Druck rasch ab und die gespannten elastischen Glieder 5 entfernen daher schon kurz nach Absperrung des Druckmittelzuflusses selbsttätig die Reibscheiben 4 um einen verhältnismässig grossen Betrag von den Scheiben 9.
Auf diese Weise kann das zwischen den Scheiben 4 und 9 noch vorhandene Druckmittel beim Drehen der die Teile 1, 4,5 aufweisenden Kuppelhälfte keine Reibungs-
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Bohrungen 12 und das kleine Spiel 16 zwischen den Reibscheiben 4 und der Nabe 2 des Zahnrades 1 zu den zum Zusammenarbeiten bestimmten Flächen der beiden Kupplunghälften 4, 9, wodurch beim Anlassen der Kupplung ein trockenes Anlaufen verhindert wird, so dass keine Beschädigungen von Kupplungsteilen eintreten können und zugleich die bei einem eventuellen Gleiten der Teile auftretende Wärme zum grössten Teil abgeführt wird. Die beschriebene Kupplung weist den Vorteil auf, dass das Druckmittel durch sämtliche Durchlässe immer in derselben Richtung fliesst, so dass z.
B. für das Entkuppeln keine besonderen Vorkehrungen zu treffen sind, um einen Durchfluss des Druckmittels durch die Kanäle 10 in umgekehrter Richtung zu gestatten.
Die Form der elastischen Glieder oder Membranen 5 spielt für das Wesen der Erfindung so lange keine Rolle, als diese Glieder beim Ausschalten des Druckmitteleinflusses imstande sind, die mit ihnen verbundene Reibscheibe 4 selbsttätig so weit von der zweiten Kuppelhälfte 9 zu entfernen, dass das in der Kupplung noch vorhandene Druckmittel keine erheblichen Reibungsverluste verursachen kann. So können z. B. die Glieder 5 U-förmigen Querschnitt aufweisen.
Falls nur kleinere Kupplungskräfte in Betracht kommen, genügt es zuweilen bereits, wenn nur auf einer Seite des rad-oder riemenscheibenförmigen Körpers eine mit diesem durch ein elastisches Glied verbundene Reibscheibe vorgesehen wird.
Unter Umständen ist es erwünscht, die elastischen Glieder soviel als möglich von den Kräften zu entlasten, die vom treibenden auf den getriebenen Teil zu übertragen sind. Das kann in der in Fig. 2 gezeigten Weise dadurch erreicht werden, dass an den Naben 2 Nocken 13 vorgesehen und diese veranlasst werden, in entsprechende Nuten 14 der Reibscheiben 4 einzugreifen.
In vielen Fällen empfiehlt es sich, die Reibscheiben 4 nicht nur am Aussenumfang durch ein elastisches Glied oder eine Membrane 5 mit dem Teil 1 zu verbinden, sondern in der in Fig. 3 gezeigten Weise durch eine zweite Membrane 15 auch am Innenumfang. Auch in dieser Figur greifen Nocken 13 der Nabe 2 in Nuten 14 der Reibscheiben 4 ein. Der zweiten Membrane 15 kann dabei der Hauptsache nach nur dichtender Charakter zukommen. Das Vorsehen einer inneren Membrane empfiehlt sich in all den Fällen, wo aus irgendeinem Grunde Leckverluste von Druckflüssigkeit aus den Druckräumen 6 nicht zulässig sind. Beispielsweise lässt sich in einem solchen Falle auch Druckluft verwenden.
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Bei der in den Figuren dargestellten Ausführung sind die Reibscheiben 4 durch die federnd ausgebildeten Membranen 5 mit der treibenden Kupplungshälfte, d. h. dem Teil 1 dieser Hälfte verbunden. Die Reibscheiben 4 können aber ebenso gut durch federnd aus. gebildete Membranen mit den den getriebenen Teil der Kupplung bildenden Scheiben 9 verbunden werden. In diesem Falle werden dann die Druckräume 6 je von einer Reibscheibe 4, einer Membrane 5 und einer Scheibe 9 begrenzt ; grundsätzlich wird aber dadurch an der Wirkungsweise gegenüber der dargestellten Ausführung nichts geändert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hydraulische Kupplung mit axial verschiebbaren, die Kupplungswelle ringförmig umgebenden Reibscheiben, die je mit einem Teil der einen Kupplungshälfte durch eine federnd ausgebildete Membrane verbunden sind und zusammen mit diesen Teilen einen Druckraum begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibscheiben (4), die nahe ihrem Aussenumfang mit den in radialer Richtung starr ausgebildeten Membranen (5) fest verbunden sind, an den Membranen gewissermassen hängen, was jegliche Führung für die Reibscheiben entbehrlich macht und die in an sich bekannter Weise senkrecht zur Kupplungsachse gelegene Arbeitsfläche der Reibscheiben so gross auszubilden gestattet, dass sie sich nahezu von der Nabe bis zum Aussenkranz der zweiten Kupplungshälfte (9) erstreckt.