CH134151A - Während des Betriebes ein- und ausrückbare Kupplung. - Google Patents

Description

  Während des     Betriebes    ein- und     ausrückbare    Kupplung.    Die Erfindung betrifft eine während des  Betriebes ein- und     ausrückbare    Kupplung  mit durch     hydraulische        Stosswirkung    in Um  lauf versetzbaren und durch hydraulischen       Druck        anpressbaren    und     abhebbaren    Brems  backen.  



  Gemäss derselben ist sowohl das Einschal  ten des hydraulischen Teils, als auch das  Einschalten des Reibungsteils auf hydrau  lischem Wege durch in bekannter Weise  drucklos zugeführte Flüssigkeit und das  Ausschalten und Entleeren der Kupplung  von Betriebsflüssigkeit in bequemer und be  triebssicherer Weise möglich.  



  Nach der Erfindung sind zur hydrau  lischen Kraftübertragung dienende Kupp  lungskanäle, die von je zwei in einer senk  recht zur Achse liegenden Ebene zusammen  stossenden Halbkanälen gebildet sind, und die  Spalte zwischen den Reibflächen der Brems  backen und der Bremsscheibe so nebenein  ander in Richtung der Achse angeordnet    und stehen derart mit einem     Auslass    in Ver  bindung, dass die Kupplungsflüssigkeit jeden  dieser     Räume    anfüllen und aus ihm nach  aussen abströmen kann, ohne einen andern  dieser Räume durchfliessen zu müssen. Zur       Anpressung    dieser Reibflächen kann die in  den Kupplungskanälen befindliche Flüssig  keit dienen.

   Zur Steuerung der verschiede  nen Kupplungsräume können für die aus  den -Räumen nach aussen führenden     Offnun-          gen    am Umfang der Kupplung Ventile an  gebracht sein, nach deren     Verschluss    sich die  Räume mit     Druckflüssigkeit    unter der Wir  kung der Fliehkraft füllen und nach deren  Offnen die     Räume    unter Wirkung der Flieh  kraft von Flüssigkeit     entleert    und so druck  los gemacht werden können.  



  Vorteilhaft sind vier Arten von Ventilen  vorgesehen, die am Umfang der Kupplung  zweckmässig parallel zur Welle angebracht  werden. Die eine     Art    der Ventile kann zur  Füllung der Kupplung mit Flüssigkeit und  zum     Anfahren    dienen, die zweite zum Ein-      rücken des     Reibungskupplungsteils,    die       dritte    als     Iyruckausgleichventil    zur Vor  bereitung des     Ausrückens    der Kupplung und  die     vierte    zum Ausrücken selbst. Die Ventile  werden zweckmässig elektromagnetisch oder  hydraulisch gesteuert.

   Im letzteren Falle  wird dann vorteilhaft die gleiche Druckflüs  sigkeit benutzt, die auch zum hydraulischen  Anfahren und zur Herstellung und Lösung  des Reibungsschlusses dient.  



  Auch den Ventilen kann die Flüssigkeit  drucklos zugeführt und der zur Ventilbetäti  gung erforderliche Druck erst durch die Dre  hung erzeugt werden. Für diesen Fall be  sitzt der Steuerraum des Ventils eine nach  aussen gerichtete enge Öffnung, durch die  während der Drehung ständig etwas Öl ab  fliesst, das aber     fortwährend    ergänzt wird.  Schliesst man die Ölzuleitung, dann entleert  sich der Steuerraum und das Ventil steuert.  unter dem Einfluss der Gegenfeder um.  Diese Ausbildung des Ventils beschränkt  also die zur Ventilsteuerung erforderlichen  Massnahmen auf Öffnen und Schliessen des       Ölzulaufes.     



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel einer Kupplungseinrichtung gemäss  der     Erfindung    dargestellt, und zwar zeigt:       Fig.    1 einen     Achsialschnitt    nach der  Linie     A-B    der     Fig.    3 durch die Kupplung  im ausgerückten Zustand,       Fig.    2 einen solchen nach der Linie     C-D     der     Fig.    3 im     eingerückten    Zustand;  Die beiden     Achsialschnitte    stehen, wie       Fig.    3 zeigt, aufeinander senkrecht;       Fig.    4 ist eine Detailvariante.  



  Dabei bedeutet:     a    die treibende Welle,  b die getriebene Welle, c die mit der trei  benden Welle fest verbundenen Kupplungs  backen, d mit der getriebenen Welle um  laufende, in     achsialer    Richtung verschieb  bare Reibklötze, e die Spalte zwischen den  Reibflächen c und<I>d, f</I> die auf der getriebe  nen Welle sitzende Kupplungshälfte, die die  Reibklötze d trägt und von ihnen     mittelst     Zahneingriffes     angetrieben    wird, g ein mit  der treibenden Welle fest verbundenes Zellen  rad, h im Zellenrad und den Reibklötzen    vorgesehene, in Zellen     unterteilte    Kupplungs  kanäle, i Spalträume zwischen den beiden  Kanalhälften,

       1c    eine     Ölzuleitung    zur Kupp  lung,     l    einen der Nabe des treibenden Kupp  lungsteils     vorgeschraubten        Olverteilungsring,     m Kanäle, die das<B>01</B> aus dem Verteilungs  ring ins Innere der Kupplung führen,     n1    das  Füll- und     Anfahrventil,        7a2    das     Einrückven-          til    für den     Reibungskupplungsteil.    Das Ven  til     n,.    besitzt einen Ventilstift mit einer  Längsbohrung und mehreren in einer Linie  liegenden Querbohrungen,

   durch die mittelst  Verbindungskanälen o ein Flüssigkeitsaus  gleich zwischen allen Räumen der Kupplung  ermöglicht wird. Ausserdem besitzt das Ven  til eine nach aussen führende Öffnung p, die  bei geöffnetem Ventil die Innenräume der  Kupplung mit der Aussenluft in Verbin  dung setzt.  



  Das     Einrückventil        %    weist Umfangs  rinnen auf und steuert bei entsprechendem  Einstellen die aus den Spalträumen e und  den     Nebenräumen    q nach     aussen    führenden  Öffnungen r, indem es sie durch Verschieben  des Ventilstiftes durch die Umfangsrinnen  freigibt oder im festen Teil abschliesst.  



  Das     Druckausgleichventil    n3     (Fig.    2') be  sitzt, wie das Füll- und     Aufahrventil        n,,     einen längsdurchbohrten Ventilstift, durch  den über Querbohrungen eine Verbindung  der Räume<I>e, q</I> einerseits und     h,   <I>i</I> ander  seits herbeigeführt werden kann. Von den  Räumen e,     a    führen die Kanäle s zum Ven  til     n3.    Das     Rückschlagventil        n4    besitzt zwei  Umfangsnuten und stellt bei entsprechen  dem Einstellen eine Verbindung der Räume  <I>h, i</I> und<I>e,</I>     e7    mit der Aussenluft her.  



  Sollen die Ventile durch Druckflüssig  keit gesteuert werden, dann ist die     Anord-.          nung    gemäss den     Fig.    1 und 2 zu treffen.  Hier     bedeuten        u,    und     ii@        Druckverteilungs-          ringe,    die vier durch senkrecht zur Welle  stehende Kreisrippen gebildete Kammern       v),,        v--,        v3,   <I>v4</I> enthalten.

   Jeder dieser Kam  mern wird das Öl durch eine besondere Lei  tung<I>w,,</I>     w2,        u73,        w4        zugeführt.     



  Die Figuren zeigen weiter die radialen  Kanäle     x"   <I>x=,</I>     x3,        x4,    durch die das Öl aus      den     Verteilungskammern    in die     Steuerräume          yI,        y2,        y3,        y4    der Ventile strömt, und die  engen radialen Öffnungen<I>PI, 1512,<B>713,</B></I>     z4,    die  aus den Steuerräumen nach aussen führen.

   Wie  bereits erläutert ist, wird das Ventil durch  den Steueröldruck so lange offen gehalten,  wie Steueröl zufliesst, und schliesst sich, so  bald die     Steuerölzufuhr        abgesperrt    wird und  die Steuerkammer sich durch die Aussen  öffnung entleert hat.  



  Von jeder     Ventilart        können    natürlich meh  rere vorhanden sein, die gleichzeitig betätigt  werden.  



  Die Kupplung arbeitet in folgender  Weise:  <I>1.</I>     Einrücken.    Während der treibende  Kupplungsteil sich dreht, wird Öl durch die  Leitung     lc    der Vorkammer<I>l</I> zugeführt.  Dabei ist das     Ventil        n,    geöffnet, wie in     Fig.    7.  gezeichnet, so dass die durch Zentrifugal  kraft unter Druck gesetzte Flüssigkeit sich  gleichmässig in allen Innenräumen der Kupp  lung verteilen kann und ausserdem die vom  Öl aus der Kupplung verdrängte Luft durch  die Öffnung     p    auszutreten vermag.

   Nach  dem die Kupplung mit Flüssigkeit gefüllt  und alle Luft ausgetreten ist, wird das Ven  til     n,    geschlossen, so dass durch die     Öffnung          r    kein Öl mehr aus der Kupplung heraus  geschleudert wird, und die Flüssigkeitszu  fuhr wird abgestellt.

   Die treibende Welle a  wird durch das Zellenrad g infolge der     zwi-          scben    den Zellen     h.    eintretenden hydrau  lischen Stosswirkung die Reibklötze     d    und  dadurch die mit der getriebenen Welle ver  bundene Kupplungshälfte f beschleunigen,  bis allmählich. die Welle b eine Höchstdreh  zahl     erreicht    hat und der Schlupf zwischen  beiden Kupplungshälften konstant bleibt.

    Öffnet man jetzt das in     Fig.    1 geschlossen  gezeichnete Ventil     n,    so kann die Druck  flüssigkeit aus den Räumen e und     q    durch die  Kanäle r austreten, und die unter dem Druck  der     Flüsgigkeit    der in     h    und<I>i</I> stehenden  Reibklötze     d    werden gegen die Kupplungs  backen c geschoben und dort fest     angepresst,     so dass zwischen d und e     Reibungsschluss     herrscht und das volle Drehmoment bei vol-         ler    Drehzahl von der Welle a nach der Welle  b übertragen     wird.     



  Es ist auch möglich, die Zuführung der  Flüssigkeit so zu gestalten, dass nach erfolg  tem     Reibungsschluss    die Flüssigkeit unter  Druck gesetzt werden kann, um so einen grö  sseren     Anpressungsdruck    der Reibflächen zu  erzielen.     Fig.    2 zeigt die hierfür nötige Aus  bildung. Die Welle a besitzt eine Bohrung  von der     Radialbohrungeu        j,    nach den  Räumen     h,   <I>i.</I> führen. Durch     j,    und     j,    wird  Druckflüssigkeit     eingepresst.     



  <I>2.</I>     Ausrücken.    Für das Ausrücken wird  mit Hilfe des     Druckausgleichventils    n3 eine  Verbindung der     Räume    e, q einerseits mit  den Räumen     h,   <I>i,</I>     andeiseits    durch die Ka  näle s herbeigeführt und dadurch ein Druck  ausgleich zwischen<I>e, q</I> einerseits und     h    und<I>i</I>  anderseits erzielt, so dass die Kupplungs  backen c nur noch drucklos an den Reib  klötzen d haften.  



  Ist dieser Zustand eingetreten, dann wer  den nach Abschluss! von n3 durch das Aus  rückventil     n4    die Räume<I>h, i</I> mit der Aussen  luft verbunden, so     dass    die     Druckflüssigkeit     aus<I>h</I> und<I>i</I> herausgeschleudert wird. Infolge  dessen werden die Reibklötze     d    durch den  Flüssigkeitsdruck in q, e wieder von den  Bremsbacken c     weggegchoben.    und die Ver  bindung zwischen<I>a</I> und<I>b</I> wird vollständig  gelöst. .  



  Wie aus Vorstehendem erhellt, kann die  Kupplungsflüssigkeit jeden Raum anfüllen  oder aus ihm     abströmen,    ohne einen der an  dern Räume durchfliessen zu müssen.  



  Sämtliche Ventile     können    auch mit Hilfe  von Elektromagneten     gegteuert    werden. Die       Fig.    4 zeigt eine dafür geeignete     Anordnung,     wobei t den Elektromagneten bedeutet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Während des Betriebes ein- und ausrück- bare Kupplung mit durch hydraulische Stoss wirkung in Umlauf versetzbaren und abheb- baren, durch hydraulischen Druck anpress- baren Bremsbacken, dadurch gekennzeichnet, dass Kupplungskanäle, die von je zwei in einer senkrecht zur Achse liegenden Ebene zusammenstossenden Halbkanälen gebildet sind,

   und die Spalte zwischen den Reib flächen der Bremsbacken und Bremsscheiben so nebeneinander in Richtung der Achse an geordnet sind und so mit einem Auslass in Verbindung stehen, dass die Kupplungsflüs sigkeit jeden dieser Räume anfüllen und aus ihm nach aussen abströmen kann, ohne einen andern dieser Räume durchfliessen zu müssen. UNTERANSPRÜCHE: 1. Kupplung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibflächen durch den Druck der in den Kupplungskanälen befindlichen Flüssigkeit gegeneinander gepresst werden. 2.

   Kupplung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung der Kupplung mit Druckflüssigkeit und die Verteilung der Druckflüssigkeit inner halb der Kupplung zum Zwecke des hy draulischen Auf ahrens, des Reibungs- schlusses,f der Lösung des letzteren und der Ausschaltung der Kupplung über haupt durch je ein oder mehrere Ventile gesteuert wird, welche die aus den einzel nen Räumen nach aussen' führenden Öff nungen schliessen oder öffnen oder Ver bindungen zwischen den Räumen her stellen. 3.

   Kupplung nach Patentanspruch, und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Leitung vorhanden ist, durch welche die Kupplungsflüssigkeit drucklos zugeführt wird, ferner dass der zum Betrieb notwendige Flüssigkeits druck durch die Fliehkraft in der um laufenden Kupplung selbst erzeugt wird. 4.

   Kupplung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um nach Einsetzen des Reibungs.scblusses den durch die Fliehkraft erzeugten Flüssig keitsdruck von aussen zu verstärken, zum Zwecke, einen grösseren Anpressungsdruck der Reibflächen zu erzielen.

   5. Kupplung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 4, mit einem hydrau lisch betätigten Steuerventil, dadurch ge kennzeichnet, dass' der .Steuerraum des Ventils, in dem die drucklos zugeführte Arbeitsflüssigkeit unter Druck kommt, eine wesentlich radial nach aussen gerich tete Öffnung besitzt, durch die bei der Drehung dauernd etwas Öl abströmt, so dass nach Absperren des Ölzuflusses der Steuerraum völlig entleert wird und das Ventil in die Ruhestellung geht.

   6. Kupplung nach Patentanspruch, und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass ein zum Füllen und An fahren der Kupplung dienendes' Ventil, vorgesehen ist, das zugleich eine Verbin dung der Kupplungsräume untereinander und mit der Aussenluft ermöglicht.

   7. Kupplung nach Patentanspruch und En- teransprüchen 1, 2 und 4, dadurch ge kennzeichnet, dass mittelst eines zur Her beiführung des Reibungsschlusses vor gesehenen Ventils die zwischen den Reib flächen befindlichen Räume mit der Aussenluft in Verbindung gesetzt werden können, so dass das Drucköl aus diesen Räumen entweichen kann und die Reib- flächen durch das in den andern Räu men befindliche Drucköl aneinander ge presst werden.

   8,. Kupplung nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1, 2, 4 und 7,,, dadurch ge kennzeichnet, dass zum Zwecke der Lö sung des Reibungsschlusses ein Druck ausgleichventil vorgesehen ist, das eine Verbindung zwischen den Innenräumen (h, <I>i)</I> der Kupplung, die das für die An- pres@ung der Reibflächen notwendige<B>01</B> enthalten, und denjenigen Räumen her stellt, mit denen die Spalte (e) zwischen den Reibflächen in Verbindung stehen. 9.

   Kupplung nach Patentanspruch und Tln- teransprüchen 1, 2, 4, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Aus schaltung der Kupplung ein Ausrückventil vorgesehen ist, durch welches die Räume <I>(h, i),</I> die das für den Reibungsschluss notwendige Öl enthalten, mit der Aussen luft verbunden wenden können, während die mit den Spalten zwischen den Reib- flächen in Verbindung stehenden Räume (g) mit Drucköl gefüllt bleiben.