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Die Erfindung betrifft eine Kupplungskombination aus einer drehelastischen und einer schaltbaren Kupplung, wobei die drehelastische Kupplung einen Innenteil und einen Aussenteil, im Aussenteil eingespannte, in Axialnuten des Innenteiles eingreifende radiale Blattfedern sowie im Innenteil verlaufende, nach aussen führende Kanäle od. dgl. für eine Flüssigkeitsfüllung der Kupplung umfasst und die Schaltkupplung einen am Aussenteil der drehelastischen Kupplung befestigten inneren Ringteil, einen mit diesem unter Zwischenlage von Reibbelägen od. dgl. zusammenwirkenden äusseren Gehäuseteil sowie einen schaltmediumbeaufschlagbaren Druckraum zum Schalten der Kupplung aufweist.
Die meisten von Verbrennungsmotoren angetriebenen Anlagen erfordern nicht nur eine Schaltkupplung, sondern ausserdem auch eine drehelastische, dämpfende Kupplung, um einerseits die Kraftübertragung unterbrechen zu können und anderseits kritische Resonanzen aus dem Betriebsdrehzahlbereich herauszuhalten und andere Schwingungserscheinungen zu dämpfen. Für diese Zwecke werden daher drehelastische Kupplungen und Schaltkupplungen miteinander kombiniert und zu Baueinheiten zusammengesetzt, indem der unverschiebbare Teil der Schaltkupplung mit dem Aussenteil der drehelastischen Kupplung verschraubt wird. Dabei ist es bekannt, als drehelastische Kupplung eine Stahlfederkupplung zu verwenden, an die eine druckluftgeschaltete Reibkupplung angebaut ist.
Der trommelartige innere Ringteil der Schaltkupplung ist dazu am Aussenteil der Stahlfederkupplung angeflanscht und kann mit dem ebenfalls trommelartigen äusseren Gehäuseteil über einen luftbeaufschlagbaren Druckraum in Form eines ringförmig umlaufenden Gummibalges in Wirkverbindung gebracht werden. Es gibt hier sozusagen nur ein Nebeneinander der beiden Kupplungen mit all ihren Einzelteilen, was einen relativ grossen Bauaufwand mit sich bringt, und ausserdem ist die Luftzufuhr nur über ein freies Wellenende, gegebenenfalls durch ein Getriebe hindurch, möglich. Vor allem aber wirkt die Fliehkraft den durch die Luftbeaufschlagung des Balges entstehenden Anpresskräften entgegen und vermindert so drehzahlabhängig das übertragbare Moment.
Auch bei bekannten andern Kombinationen zwischen drehelastischer Kupplung und üblichen Schaltkupplungen, beispielsweise einer Scheibenkupplung oder einer Lamellenkupplung, sind beträchtliche Nachteile in Kauf zu nehmen. Wird nämlich eine Scheibenkupplung herangezogen, müssen die Kupplungsscheiben mit den Reibbelägen axial verschiebbar sein, wozu sie ungeschmiert in Nuten sitzen, welche Nuten daher auch durch die Axialverschiebung und die Drehschwingungen starken Abnutzungen unterliegen. Bei Lamellenkupplungen wieder sind in Öl laufende Lamellen vorhanden, wodurch sich nur ein Bruchteil des Reibungskoeffizienten von trockenlaufenden Kupplungen erreichen lässt. Ausserdem neigen besonders Lamellenkupplungen zum Kriechen, d. h. auch im ausgekuppelten Zustand ist eine vollständige Unterbrechung der Drehmomentenübertragung schlecht möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Kupplungskombination der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die bei gleichzeitiger Verringerung des Bauaufwandes zu einer echten Integration von drehelastischer und schaltbarer Kupplung führt, die einen Trockenlauf der Reibbeläge ermöglicht und eine Kupplungsbetätigung ohne hohe Verschleisswirkung gewährleistet, die den Einsatz von Öl als Schaltmedium für eine radiale und/oder axiale Zuleitungsmöglichkeit gestattet und die eine drehzahlunabhängige Momentenübertragung mit sich bringt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass der Aussenteil der drehelastischen Kupplung samt den Blattfedern axial in zwei relativ zueinander und zum Innenteil verschiebbare Abschnitte geteilt ist, dass der innere Ringteil der Schaltkupplung aus zwei in der Teilfuge liegenden Ringscheiben besteht, die den Innenteil der drehelastischen Kupplung lose umgeben und jeweils an einem der Aussenteilabschnitte fixiert sind, dass der äussere Gehäuseteil der Schaltkupplung die radial über den Aussenteil der drehelastischen Kupplung hinausragenden Ringscheiben übergreift und Mitnahmeflächen für die Aussenbereiche der der Teilfuge abgewandten Ringscheibenstirnseiten bildet, dass der Zwischenraum zwischen den Ringscheiben als Druckraum zum Schalten dient und mit dem Öl od. dgl.
der Flüssigkeitsfüllung für die drehelastische Kupplung als Schaltmedium beaufschlagbar ist und dass die Kanäle od. dgl. des Innenteiles mit einer äusseren Druck-bzw. Saugleitung in Verbindung stehen.
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Die von den drehelastischen Kupplungen mit radialen Blattfedern mitgebrachte wertvolle
Eigenschaft der Drehmomentenübertragung bei gleichzeitiger Axialverschiebbarkeit, die sich durch das Eingreifen der inneren Federenden in die Axialnuten des Innenteiles ergibt, wird nun erfin- dungsgemäss für die Schaltkupplung ausgenutzt, wobei durch die Teilung des Aussenteiles und der
Blattfedern der drehelastischen Kupplung und das Einsetzen der Ringscheiben als Kupplungsschei- ben für die Schaltkupplung in die Teilfuge eine die drehelastische Kupplung und die Schaltkupp- lung in sich integrierende Kupplungskombination entsteht, die mit einer beträchtlichen Verringe- rung des Bauaufwandes verbunden ist.
Abgesehen davon, dass die Axialteilung der drehelastischen
Kupplung keinerlei Schwierigkeiten mit sich bringt und aus fertigungstechnischen Gründen insbe- sondere für die Federpakete sogar vorteilhaft ist, kann nun die Flüssigkeitsfüllung der dreh- elastischen Kupplung ausser ihrer Aufgabe der Dämpfung und Schmierung der Blattfedern beim
Gleiten in den Nuten die zusätzliche Aufgabe des Schaltmediums erfüllen, welches Schaltmedium für den Schaltvorgang durch die entsprechenden Kanäle od. dgl. im Innenteil der drehelastischen Kupp- lung wunschgemäss axial oder über eine Drehdurchführung auch radial zu und/oder abgeleitet wer- den kann.
Zum Einkuppeln braucht demnach lediglich für den Anschluss dieser Kanäle od. dgl. an eine äussere Druckquelle gesorgt zu werden und der Raum zwischen den Ringscheiben bzw. auch die andern flüssigkeitsgefüllten Kammern der Kupplung werden druckbeaufschlagt, wodurch die
Ringscheiben zusammen mit den Abschnitten des Aussenteiles auseinandergedrückt werden, indem die Innenenden der Blattfedern entlang der Axialnuten des Innenteiles gut geschmiert gleiten.
Die auseinandergedrückten Ringscheiben legen sich dabei mit den entsprechenden Bereichen ihrer der Teilfuge abgewendeten Stirnseiten beidseitig an die Innenwandung des äusseren Gehäuseteiles, der mit seinen Stirnwandteilen ja die Ringscheiben aussen übergreifen und geeignete Mitnahme- flächen für die gewünschte Drehmomentenübertragung ergibt. Die einander zugeordneten und zu- sammenwirkenden Ringflächen der Ringscheiben einerseits und des Gehäuseteiles anderseits blei- ben dabei stets trocken, da der ölgefüllte Druckraum von den einander zugekehrten, die Teilfuge bestimmenden Stirnflächen der Ringscheiben und einem entsprechenden, umfangsseitig angeordne- ten Dichtring begrenzt und dicht abgeschlossen wird, so dass auf Grund der Trockenreibung ein hoher Reibungskoeffizient gewährleistet ist.
Zum Auskuppeln ist dann nur die Druck- und Saug- leitung umzusteuern, wodurch sich im Druckraum zwischen den Ringscheiben ein Unterdruck ein- stellt, der auf Grund des Überdruckes der Aussenluft wieder ein Zusammendrücken der beiden
Ringscheiben und damit der beiden Abschnitte des Aussenteiles der drehelastischen Kupplung her- beiführt, die Ringscheiben heben von den Mitnahmeflächen des Gehäuseteiles ab und die Momenten- übertragung ist vollständig unterbrochen.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn erfindungsgemäss am Innenteil zwischen den Ringscheiben ein
Distanzring sitzt, der an die Kanäle des Innenteiles angeschlossene Radialbohrungen aufweist.
Dieser Distanzring verhindert, dass beim Auskuppeln die Ringscheiben direkt aneinandergedrückt werden, was die Funktion der Kupplung beeinträchtigen könnte. Ausserdem wird durch die Radial- bohrungen im Distanzring die unmittelbare Zufuhr des Schaltmediums in den Druckraum gewähr- leistet, und es ergibt sich auch eine schnelle Reaktion auf die Saugwirkung für das Auskuppeln.
Sind dazu ausserdem die Ringscheiben in einander zugekehrter Richtung federbelastet, unterstüt- zen diese Federn das Schaltmedium beim Auskuppelvorgang und drücken die Ringscheiben im aus- gekuppelten Zustand an den zwischen ihnen liegenden Distanzring, wodurch sich auch eine defi- nierte Entkupplungsposition ergibt.
Den Ringscheiben können hiezu auf zweckmässige Weise entlang des Umfanges gleichmässig ver- teilte, radiale Federblätter zugeordnet sein, die sich mit ihren Aussenenden an den die Teilfuge bildenden Stirnflächen der Ringscheiben abstützen und mit ihren Innenenden in eine Umfangsnut des Distanzringes eingreifen. Nach einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist es aber auch möglich, die Ringscheiben zwischen paarweise zusammenwirkenden Schrauben- oder Tellerfedern ein- zuspannen, die sich jeweils auf die Ringscheibe axial durchsetzenden Zugankern abstützen, was nicht nur den Einsatz einfacher Federn erlaubt, sondern auch eine wesentliche Verkürzung der axialen Einbaulänge mit sich bringt.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen
Fig. l und 2 eine erfindungsgemässe Kupplungskombination im Axialschnitt nach der Linie I-I der
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führungsbeispiel mit radialer und die untere Hälfte ein Ausführungsbeispiel mit axialer Schaltmediumszufuhr veranschaulicht sowie Fig. 3 einen axialen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles im grösseren Massstab.
Die dargestellten Kupplungskombinationen --la, 1b-- setzen sich jeweils aus einer drehelastischen Kupplung --2a, 2b-- und einer Schaltkupplung --3-- zusammen. Die drehelastische Kupplung besteht dabei aus einem Innenteil --4a, 4b-- und einem in zwei axiale Abschnitte --5, 6-- geteilten Aussenteil. Zur Drehmomentenübertragung dienen radiale Blattfedern-7, 8-, die ebenfalls axial geteilt und in den ihnen zugeordneten Aussenteilabschnitten --5, 6-- einge-
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die Aussenteilabschnitte --5, 6-- hinausragen und aussen von einem Gehäuseteil --11-- der Schaltkupplung --3-- übergriffen werden.
Dieser Gehäuseteil --11-- bildet mit. seinen Stirnwandinnenseiten Mitnahmeflächen --12-- für die Ringscheiben-10-, die mit den entsprechenden Aussenbereichen ihrer der Teilfuge abgewendeten Stirnseiten --13-- unter Zwischenlage von Reibbelägen --14-- an diese Mitnahmeflächen andrückbar sind.
Um die Kupplungskombination --la, lb-- betätigen zu können, dient der Zwischenraum zwischen den Ringscheiben --10-- als vom Schaltmedium beaufschlagbarer Druckraum --15--, der nach aussen durch einen Dichtring --16-- abgeschlossen ist, welcher Dichtring --16-- einen radialen Schaltmediumsaustritt verhindert, eine Axialverschiebung der Ringscheiben --10-- aber zulässt.
Als Schaltmedium zum Beaufschlagpn des Druckraumes --15-- wird Öl verwendet, das gleichzeitig auch eine Flüssigkeitsfüllung mit dämpfender Wirkung für die drehelastische Kupplung --2a, 2b-mit sich bringt. Dieses Öl kann nun wie bei der. Kupplungskombination-la-- radial über eine
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der Kupplungskombination --lb-- axial zugeleitet werden, wozu entsprechende Leitungseinsätze --17b-- und Kanäle --20b-- im Innenteil --2b-- vorgesehne sind, die eine Leitungsverbindung
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Ein Distanzring --21--, der am Innenteil --4a, 4b-- zwischen den beiden Ringscheiben --10-- sitzt, bildet nun mit Radialbohrungen --22-- die Mündung der Kanäle --20a, 20b-- in den Druckraum --15--, wobei Durchtrittbohrungen --23-- der Ringscheiben --10-- einen auch die Axialschnitte-5, 6-- samt den Blattfedern --7,
8-- und die Axialnuten --9-- miteinbeziehenden Ölumlauf ermöglichen. Die Ringscheiben --10-- sind ausserdem durch entlang des Umfanges verteilte radiale Federblätter --24-- axial in Richtung zum Distanzring --21-- belastet, welche sich an den Ringscheiben-10-abstützenden Federblätter-24-dazu mit ihren freien Innenenden in eine Umfangsnut --25-- des Distanzringes --21-- eingreifen.
Zur axialen Federbelastung der Ringscheiben --10-- können auch, wie in Fig. 3 angedeutet, paarweise zusammenwirkende Schraubenfedern --26-- verwendet werden, die sich jeweils auf axialen, die Ringscheiben --10-- durchsetzenden Zugankern --27-- abstützen und zwischen sich die beiden Ringscheiben --10-- einspannen. Hier bleibt dann der Distanzring-28-nutenlos und die Ringscheiben lassen sich einander stark nähern, da kein Platz für im Druckraum --15-- liegende Konstruktionselemente benötigt wird und auch die Ringscheiben einen abgesetzten An- schlag-29-- four den Distanzring --26-- bilden können, was eine besonders kurze axiale Baulänge mit sich bringt.
Soll nun die Kupplungskombination --1a, 1b-- eingekuppelt werden, braucht lediglich der Druckraum --15-- von der äusseren Druckleitung --18a, 18b-- her ölbeaufschlage zu werden, wodurch die Ringscheiben --10-- mit den daran befestigten Aussenteilabschnitten --5, 6-- axial aus- einandergedrückt werden, was trotz Drehmomentenbelastung schwierigkeitslos erfolgt, da die Blatt- federn-7, 8-, durch die Ölfüllung geschmiert, gut in den Axialnuten --9a, 9b-- gleiten können.
Beim Auseinanderdrücken der Ringscheiben --10-- wirken deren einander abgewendete Stirn- flächen --13-- und die Reibbeläge --14-- mit den entsprechenden Mitnahmeflächen --12-- des Ge-
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wünschte Drehmomentenübertragung auf den Innenteil --4a, 4b--.
Zum Entkuppeln werden Druck- leitung-18a, 18b-und Saugleitung-19a, 19b-umgesteuert, so dass nunmehr im Druckraum --15-- ein Unterdruck entsteht und der Überdruck der Aussenluft zusammen mit der Wirkung der Federblätter --24-- bzw. der Schraubenfedern --26-- die Ringscheiben --10-- von den Mitnah- meflächen --12-- abhebt und gemeinsam mit den Aussenteilabschnitten --5, 6-- zusammendrückt, bis sie am Distanzring-21, 28-anliegen. Die Federblätter --24-- bzw. die Schraubenfedern --26-- halten die Teile dann bis zum nächsten Kupplungsvorgang in dieser Lage.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kupplungskombination aus einer drehelastischen und einer schaltbaren Kupplung, wobei die drehelastische Kupplung einen Innenteil und einen Aussenteil, im Aussenteil eingespannte, in Axialnuten des Innenteiles eingreifende radiale Blattfedern sowie im Innenteil verlaufende, nach aussen führende Kanäle od. dgl. für eine Flüssigkeitsfüllung der Kupplung umfasst und die Schaltkupplung einen am Aussenteil der drehelastischen Kupplung befestigten inneren Ringteil, einen mit diesem unter Zwischenlage von Reibbelägen od. dgl.
zusammenwirkenden äusseren Gehäuseteil sowie einen schaltmediumbeaufschlagbaren Druckraum zum Schalten der Kupplung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenteil der drehelastischen Kupplung (2a, 2b) samt den Blattfedern (7, 8) axial in zwei relativ zueinander und zum Innenteil (4a, 4b) verschiebbare Abschnitte (5,6) geteilt ist, dass der innere Ringteil der Schaltkupplung (3) aus zwei in der Teilfuge liegenden Ringscheiben (10) besteht, die den Innenteil (4a, 4b) der drehelastischen Kupplung (2a, 2b) lose umgeben und jeweils an einem der Aussenteilabschnitte (5,6) fixiert sind, dass der äussere Gehäuseteil (11) der Schaltkupplung (3) die radial über den Aussenteil (5,6) der drehelastischen Kupplung (2a, 2b) hinausragenden Ringscheiben (10) übergreift und Mitnahmeflächen (12) für die Aussenbereiche der der Teilfuge abgewendeten Ringscheibenstirnseiten (13) bildet,
dass der Zwischenraum zwischen den Ringscheiben (10) als Druckraum (15) zum Schalten dient und mit dem Öl od. dgl. der Flüssigkeitsfüllung für die drehelastische Kupplung (2a, 2b) als Schaltmedium beaufschlagbar ist und dass die Kanäle (20a, 20b) od. dgl. des Innenteiles (4a, 4b) mit einer äusseren Druck- (18a, 18b) bzw. Saugleitung (19a, 19b) in Verbindung stehen.