Einrichtung, um Reibflächen relativ zueinander zu bewegen, insbesondere für Kupplungs- und Bremszwecke Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung, um Reibflächen relativ zueinander zu bewegen, insbesondere für Kupplungs- und Bremszwecke, bei welcher die Relativbewe gung durch Einführung eines Druckmediums in eine Druekkammer zustande kommt, die unter dem Einfluss dieses Druckmediums ver- grösserbar ist.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zeieh- net sich dadurch aus, dass wenigstens zwei unter dem Einfluss des Druckmediums ver- grösserbare Kammern vorgesehen sind, um die Reibflächen relativ zueinander zu bewegen, wobei Vorkehren getroffen sind zur Drosse- lun g des L'bertrittes des Druckmediums von einer zur andern Kammer, um die Relativ bewerung zu steuern.
Die beiliegende Zeichnung veransehaulieht eine Anzahl von beispielsweisen Ausführungs- formen der Erfindung, und zwar zeigen: Fig.1 einen Längsschnitt durch eine Kupp lung mit zwei Kammern, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Kupp lung mit zwei Kammern und einem Rück- sehlag--entil, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Kupp- luiim mit zwei Kammern und einem andern Rüekschla.gventil,
Fig. 4 bis 8 Schnitte durch verschiedene Rüeksehlab entile, Fig. 9 und 10 Längsschnitte durch Kupp lungen mit drei Kammern, Fig.11 einen Schnitt durch eine Kupp lung mit zwei Kammern, Fig. 12 einen Längsschnitt durch eine Kupplung mit mehreren Kammern, Fig.13 einen Schnitt durch eine Kupp lung mit gegenüber Fig.12 anders angeord netem Ventil,
Fig. 14 einen Längsschnitt durch eine wer- tere Ausführungsform der Kupplung mit drei Kammern, Fig. 15 einen Querschnitt durch eine Kupplung mit radial angeordneten Kammern, Fig. <B>16</B> einen Längsschnitt durch eine Dop- . pelkupplung, Fig. 17 einen Längsschnitt durch eine Scheibenreibungskupplung oder -bremse, Fig. 18 einen Längsschnitt durch eine Trommelkupplung, , Fig.19 und 20 Längsschnitte durch eine Kupplung mit.
Stufenkolben und Fig. 21 und 22 Längsschnitte durch über Federn betätigte Kupplungen.
Bei den in den Fig. 1 bis 18 dargestellten ; Ausführungsbeispielen ist die Kupplung ein gerückt bmv. die Bremse angezogen. Nur in. den Fig.19 bis 22 ist die Kupplung nur teil weise eingerückt dargestellt. Die Kupplung nach Fig. 1 weist zwei kon zentrische Ringkammern A, B zwischen einer festen, rechtwinklig zur Welle 1 angeordneten Anschlagplatte 2 und einer beweglichen Platte 3 auf, die eines der Reibungsglieder bildet und auf der Welle 1 axial verschiebbar verkeilt ist.
Die Platte 3 kann durch diese Verschiebung mit einer weiteren Reibungs platte 6 zusammengebracht werden, die sich frei auf einer Nabe 5 der Platte 3 drehen kann und bei eingerückter Kupplung den Antrieb auf die Welle überträgt.
Die beiden die Seitenwandungen der Kam mern bildenden Platten 2 und 3 überlappen sich am Rand, so dass die Kammer B nach aussen geschlossen ist. Die Abdichtung erfolgt durch einen Dichtring 15. Die beiden Kam mern sind durch sich überlappendes konzen trische Zylinderringe 17 und 18 getrennt. Die Platte 3 ist mit V-förmigen Ringrippen 4 versehen, die mit entsprechenden Rippen auf der Platte 6 in Eingriff kommen. Die Platte 6 ist beispielsweise mit einem Antriebsritzel 7 kraftschlüssig verbunden und durch ein Drucklager 8 gehalten.
Am Aussenrand der Platte 3 befinden sich eine oder mehrere Austrittsbohrungen 16 der Kammer B. Ausserdem sind eine oder meh rere solcher Drosselbohrungen 19 zum Bei spiel im Zylinderring 18 vorgesehen und so angeordnet, dass sie bei eingerückter Kupp lung offen, bei ausgerückter Kupplung, wenn sich die in Längsrichtung verschiebbare Platte 3 unter der Wirkung des in die AusrVick- druckkammer 14 durch die Kanäle 11, 12 und 13 zugeführten Druckmittels nach rechts be wegt hat, aber verdeckt sind. Zum Einrücken der Kupplung wird das Druckmittel unter Druck durch die Kanäle 9, 10 in der Welle 1 der innern Kammer r1 zugeführt.
Dadurch be wegt sieh die in Längsrichtung verschiebbare Platte 3, und die Kupplungsflächen kommen schliesslich beim weiteren Anwachsen des Druckes aneinander zum Angriff. Die Dros selbohrungen 19 im Ring 18 sind dann offen, und das Druckmittel fliesst in die äussere Kammer B, wo sich der Druck infolge der engen Bohrungen 19 langsamer ausbildet als in der ersten Kammer A. Sind die Bohrungen 19 beträchtlich weiter als die Austrittsboh- rungen 16 der Aussenkammer B, so wächst der Druck in der Aussenkammer B gegebenen falls so weit, wie wenn die Zylinderringe 17, 18 nicht vorgesehen wären.
Der Flüssigkeits austritt durch die Bohrung 16 in der Aussen wand wird natürlich beträchtlich von dem Zenti-ifixg-aldriiek am Rand der Kammer A becinflusst, während des geringeren Radius wegen der Flüssigkeitsdur chtr itt durch die Bohrungen 19 im Ring 18 durch den Zentri- 7'ug@aldruek nicht so stark beeinflusst wird.
Durch geeignete Wahl der Grösse der Boh rungen 19 im Ring und der Bohrungen 16 in der Aussenwand der Aussenkammer B lässt sich somit bis zu einem gewissen Grad das Anwachsen des Druckes in der äussern Kam mer durch die Zexitrifu-alwirkung bei hohen Geseh-%vindigkeiten verhindern, das sonst auf treten würde, wenn die Kammer geschlossen wäre.
Zum Alisrlieken der Kupplung wird die - Zuführun- des Drxiekmittels durch den Ka nal 9 zu den Kupphingskammern abgeschal tet und dieser Kanal finit der Aussenluft. in Verbindung gesetzt, so dass eine beträchtliche 31eiige des in den Druckkammern befindlichen Druckmittels durch die Welle zurückströmt.
Der Rest tritt durch die Bohrungen 16 am Aussenrand ans. Durch die Bohrungen 19 kann nur wenig Druckmittel aus der äussern Kammer B über die Welle zuriiekfliessen. Für ein langsames Ausriicken ist diese Be lüftung zufriedenstellend; soll dagegen das Ausriieken schneller erfolgen, so müssen zu sätzliche Vorkehren zum Austritt ausreichen der Dritclzixxittelmexigen aus der äussern Kam mer B getroffen sein.
Bei der in Figr.2 dargestellten Ausfüli- run-sform verschliesst ein durch eine Feder 23 belasteter Schieber 22 eine Bohrung 24 zwi schen der äussern Kammer B und der Aussen luft, wenn die Kupplung durch das vom Ka nal 9 über den Kanal 10 oder die Druekmittel- kanäle 20, 21 und 25 der innern Kammer A zugeführte Druckmittel eingerückt ist. Sinkt der Druck im Kanal 9, so bewegt sich der Schieber 22 unter der Wirkung der Feder 23 nach innen und gibt die Bohrung 24 frei, so dass sich die äussere Kammer B leeren kann.
Bei dieser Ausführungsform befinden sich an Stelle der Drosselbohrung 19 ein oder meh rere Drosselventile V in dem Zylinderring 17, wie sie beispielsweise in Fig. 4 bis 8 dargestellt sind und das Ansteigen der Drucke zum vor aus festlegen.
Nach Fig. 3 ist ein Schieber 26 zwischen der Aussenkammer B und der Aussenluft vor gesehen, der an die Stelle des Schiebers bei der Ausführungsform nach Fig. 2 treten kann oder zusätzlich vorgesehen ist, Der Druck wird über die Druckmittelkanäle 9, 10 auf die Innenkammer A aufgebracht, was zu einem teilweisen Einrücken führt. Dabei fliesst auch Druckmittel durch einen Kanal 25 zu einer Kammer 28 unter dem Schieber 26, wo durch sieh der Schieber nach aussen bewegt. Dadurch wird der Kanal 24 zwischen der Aussenkammer B und dem Aussenraum ausser halb der Kupplung verschlossen und gleich zeitig ein Kanal 27 zwischen der Aussenkam mer B und der Kammer 28 unterhalb des Schiebers geöffnet.
Die radial nach aussen Prichtet.e Kraft des Schiebers 26 ist im we sentlichen seiner Masse und dem Druck in der Kammer 28 unterhalb des Schiebers pro portional, wobei letzterer sich wieder aus dem aufgebrachten Druck und dem an dieser Stelle vorhandenen Zentrifugaldruck zusammensetzt. Bei zunehmender Geschwindigkeit bewegt sich der Schieber weiter nach aussen und schliesst dabei den Zuführungskanal 27 der Aussen kammer B teilweise oder vollständig ab, so class der Druck in der Kammer 28 auf jenen in der Kammer A sinkt.
Statt die Kammer 28 von der innern Kammer A aus zu versor gen, kann die Driickmittelzuführung natür lich auch unmittelbar vom Kanal 9 in der Welle 1 über einen Kanal 21 oder von einem getrennten Kanal mit unabhängiger Druck niittelzuführung erfolgen.
Zur Steuerung der Drucke in den beiden Kammern A und B können in den Zylinder ringen verschiedenartige Ventile Verwendung finden. Nach Fig.4 schliesst. der sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft entgegen der Wirkung seiner Steuerfeder 30 radial nach aussen bewegende Schieber 29 den Druck mittelkanal 31 teilweise oder vollständig, so dass die Strömung von der Innenkammer A zur Aussenkammer B gedrosselt wird. Zur Er zielung der gewünschten Charakteristik kann eine unter dem Schieber befindliche Kammer 32 mit Druckmittel entweder unmittelbar über einen Kanal 33.von der Innenkammer A oder über einen Kanal 34 von der Aussenkammer B versorgt oder mit dem Aussenraum in Ver bindung gebracht werden.
Der Schieber 35 nach Fig. 5 ruft die ent gegengesetzte Wirkung hervor, das heisst, der Druckmittelkanal 31 zwischen den Kammern wird unter der Wirkung der Zentrifugal kraft wieder geöffnet, so dass dann mehr Druckmittel von der innern Kammer A zur äussern Kammer B fliessen kann.
Nach Fig.6 sitzt der Schieber 36 parallel zur Kupplungsachse, so dass die von der Masse des Schiebers abhängige Zentrifugalkraft kei nen Einfluss auf die Wirkung des Schiebers hat. Ist diese Beeinflussung jedoch erwünscht, so kann er auch radial angeordnet und durch zusätzliche Federn belastet sein. Der von der Innenkammer A über einen Kanal 40 über tragene Druck wirkt auf eine kleine Fläche des Schiebers in der Kammer 39.
Eine grö ssere Schieberfläche in der Kammer 37 steht mit der äussern Kammer B über die Bohrung 38 in Verbindung und spricht auf den Druck in dieser Kammer an. Übersteigt der Druck in der Aussenkammer B einen bestimmten Pro zentsatz des Druckes in der Innenkammer A, so bewegt sich der Schieber nach rechts und sperrt den Druckmittelstrom durch die Ka näle 41 und 42 zwischen den Kammern A und B und umgekehrt ab. Der Raum 43 rechts des Schiebers kann gegebenenfalls an einen andern Druckmittelkanal oder dergleichen an geschlossen sein, so dass man eine Änderung der Charakteristik erhält.
Fig. 7 zeigt eine dem Schieber 36 ähnliche Ausführungsform, welche lediglich durch den Druck in der Innenkammer A beeinflusst wird. Hat sich der Druck in der Kammer 46 links des Schiebers 45 über die Bohrung 47 bis zu einer gewünschten Grösse ausgebildet, so wird der Schieber 45 entgegen der Wir kung der Feder 44 nach rechts bewegt, und es werden die Kanäle 41 und 42 verbunden, so dass das Druckmittel von einer Kammer zur andern fliessen kann.
Fig. 8 zeigt ein Einwegventil 48, durch das beim Ausrücken das Druckmittel über die Bohrung 50 schnell von der Aussenkammer B zur Innenkammer A fliessen kann. Ist das Ventil jedoch durch die Feder 48 geschlos sen, so kann keinerlei Druckmittel von der Innenkammer zur Aussenkammer gelangen. Gegebenenfalls kann auch ein verengter Durchlass 51 im Ventil 48 vorgesehen sein, durch den eine geringe Druckmittelmenge von der Innenkammer in die Aussenkammer hin durchtreten kann.
Bei der in Fig. 9 dargestellten Kupplung sind vier Druckkammern A, B, C und D vor gesehen, die durch die Zylinderringe 17a, 17b und<B>17e,</B> und 18a, 1.8b und 18c getrennt sind.
Diese Zylinderringe überlappen sich, berüh ren sieh aber nicht und gestatten einen gewis sen gedrosselten Druckmitteldurchtritt, wobei der zwischen ihnen vorhandene Spalt konstant bleibt, wenn die Kupplung voll oder wenig stens annähernd voll eingerückt wird, wäh rend bei der Kupplung nach Fig. 10 die Zy linderringe 17a, 17b und 17c und 18a,<B>18b</B> und 18c so angeordnet sind, dass sie aufeinander gleiten und den Durchlass zwischen der einen Kammer zur nächsten zunächst vollkommen abdichten.
Bei ausgerückter Kupplung und Zuführung des Druckmittels zur Innenkam mer A bewegt sich das bewegliche Glied ver hältnismässig schnell, da nur ein geringes Innenkammerv olumen zu füllen ist. Zwischen den Enden der Zylinderringe sind bei ein gerückter Kupplung Spalten vorhanden, wo bei der Spalt zwischen den innern Ringen 17a und 18a grösser ist als der zwischen den äussern Ringen<B>17e</B> und<B>18e.</B> Der Spalt an den Mittelringen hat mittlere Grösse. Der Spalt zwischen den ersten zwei Ringen öffnet sich zuerst und lässt das Druckmittel in die zweite Kammer B eintreten.
Dann öffnet sich der Spalt zwischen dem dritten und vierten Ring und schliesslich der Spalt zwischen dem fünften und sechsten Ring. Die Ringe können aber nach Fig.11 auch koniseh ausgebildet und so angeordnet. sein, dass ein Spalt zwi schen ihnen besteht, der sieh mit der Stel lung des beweglichen Gliedes der Kupplung, und zwar abhängig davon ändert, ob sich der eine Ring einwärts oder auswärts bezüg lich des andern befindet. Der Spalt zwischen den ersten zwei Ringen 17a und 18a ist so angeordnet, dass er beim Einrücken der Kupplung abnimmt, während der Spalt zwi schen den zweiten zwei Ringen 17b und 18b unter den gleichen Bedingungen zunimmt.
Gegebenenfalls kann auch eine Laby rinth- konstruktion nach Fig. 12 vorgesehen sein. Diese weist eine Mehrzahl ineinandergreifen- der Ringe auf, die abwechselnd auf den gegen überliegenden Gliedern angeordnet. und gleieh weit voneinander entfernt sind. Sie sind der art angebracht, dass der Druckmitteldurch- tritt von innen nach aussen verhältnismässig langsam ist. Natürlieh ist die Ausrückge- sehwindigkeit bei dieser Konstruktion Lang sam.
Falls dies nicht. erwünseht ist, kann ein in radialer Richtung versehiebbarer Sehfeber 52 mit einer langen Kammer vorgesehen sein, die mit dem Aussenraum in Verbindung steht und durch die Austrittskanäle 59 mit jedem der Zwischenräume zwischen den festen Rin gen verbunden ist.
Der Sehfeber wird dureh eine Feder 53 nach innen -edrüekt und legt dann die verschiedenen Auslasskanäle 58 frei, die von den Kammern in den Sehfeber füh ren. Unter dem Druck des durch einen Durch lass von der innern Kammer A oder durch die Kanäle 55 und 56 in der Welle einer Kam mer 54 am Ende des beweglichen Schiebers zugeführten Druckmittels bewegt sich der Schieber nach aussen. Die Kanäle 55, 56 wer den vom Kanal 9 oder einem andern Kanal 57 versorgt. Bei Bewegung des Sehfebers radial nach aussen schliessen sich die Auslasskanäle 58.
Bei Driiekabfall bewegt sich der Schieber radial nach innen und gestattet einen raschen Austritt des Druckmittels und damit auch ein rasches Ausrücken der Kupplung. Manchmal kann die Labyrinthkonstruktion allein dafür vorgesehen sein, die Drehmomentübertragung der Kupplung bei sich ändernder Geschwin digkeit zu steuern. In manchen dieser Fälle kann ein rascheres Einrücken der Kupplung notwendig sein, als es bei Zuführung des Druckmittels ausschliesslich zur innersten Kammer der Fall sein würde. Dann wird ein Schieber verwendet, bei dem die Schieberkam- rner gegen die Aussenluft hin abgeschlossen ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig.13 wird der Schieber 60 durch eine Feder 53 nach innen gedrückt, so dass bei zu niedrigem Druck in der Kammer 54 die Austrittskanäle 58 freigelegt sind. Bei Zuführung fliesst das Druckmittel rasch in alle Kammern, und die Kupplung wird rasch eingerückt. Wächst der Druck jedoch weiter, so bewegt sich der Schie ber 60 nach aussen, und die weitere Zuführung des Druckmittels wird unterbrochen.
Die An ordnung kann auch so getroffen sein, da.ss der Schieber 60 nur teilweise oder nicht durch den Druck in der Kammer 54 beeinflusst wird und sich nur unter dem Einfluss der Zentri fugalkraft nach aussen bewegt. Bei allen bis jetzt beschriebenen Ausführungsbeispielen wirkt das Druckmittel unmittelbar auf ein Glied der Kupplung. Manchmal kann es je doch wünschenswert sein, dass beispielsweise ringförmige Kolben 95 nach Fig.14 zwischen die Glieder eingeschaltet sind. Bei dieser Aus führungsform ist die feste Kammerplatte mit konzentrischen Zylinderringen versehen, die Ringkammern bilden.
In diese Kammern sind die Ringkolben 95 eingepasst. In den Kolben 95 und den Ringen sind Bohrungen 97, 98 vorhanden, durch die das Druckmittel hinter die Ringkolben eintreten kann und diese beim Einrücken der Kupplung gegen die beweg liche Reibungsplatte 3 drückt. Die Innen fläche der Reibungsplatte bildet einen Teil der Begrenzung der innersten Kammer A, und daher wirkt der Anfangsdruck unmittel bar auf diese und bewegt die Kupplung in die Ausgangsstellung. Die Kolben können mit Ansätzen 96 versehen sein, die mit den Boh rungen 98 zusammenwirken und den Durch gang des Druckmediums von einer Kammer zur nächsten steuern. Das Druckmittel wird von der Bohrung 9 zur ersten Kammer A ge leitet, wo es unmittelbar auf die bewegliche Reibungsplatte wirkt.
Es kann auch über eine Bohrung 65 unmittelbar der zweiten Kammer B zugeführt werden.
Statt einer Reihe von konzentrischen Kam mern kann nach Fig. 15 auch eine Reihe von segmentförmigen Kammern vorgesehen sein. Das Druckmittel wird zuerst einer ersten Kammer A zugeführt und gelangt dann über eine Drosselbohrung 63 in der radialen Wand 61 zwischen den Kammern A und B zur zwei ten Kammer B und von dort durch eine wei tere Bohrung 64 in eine dritte Kammer C. Es kann eine Anzahl der Kammern gleichzeitig mit Druckmittel beschickt werden. Vorzugs weise sind wenigstens zwei einander gegen überliegende Kammern gleichzeitig beschickt, so dass Unwuchterscheinungen ausgeschaltet sind.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungs formen erfolgte die Zuführung des Druck mittels zuerst zu einer Kammer und dann anschliessend zu den restlichen Kammern. Selbstverständlich können die Kammern in zwei oder mehrere Gruppen vorhanden sein und jede Gruppe von der gleichen oder einer andern Druckquelle beschickt werden.
Fig.16 zeigt eine doppelseitige Kupplung mit beweglichen Reibungsgliedern auf beiden Seiten der Kammern A, B und C, bei der das Druckmittel in eine innere Kammer A strömt und die beiden beweglichen Kupp lungsglieder 3a und 3b unter leichtem Druck rasch an ihren entsprechenden festen Gliedern 6a und 6b in Angriff bringt. Die beweglichen Glieder sind mit zusammenwirkenden, sich überlappenden Ansätzen 17a und 18a und Ringen 17b und 18b versehen.
Die Ringe 17b und 18b weisen wieder Drosselbohrungen 19 auf, die bei eingerückter Kupplung teilweise, aber nicht vollständig verschlossen sind und so den Durchfluss von Druckmittel von der Innenkammer B zur Aussenkammer C dros seln.
Wenn sich beim Ausrücken der Kupp lung die innern Glieder 3a und 3b aufeinan der zu bewegen, öffnen sich diese Bohrungen 19, so dass das Druckmittel aus der innern Kammer B radial nach aussen austreten kann, nachdem sich der Spalt zwischen den Ansät zen 17c und 18a geschlossen hat. Selbstv er- ständlich kann auch bei dieser Kupplung jedes der vorher beschriebenen Ventile Ver wendung finden. Die Trennringe können bieg sam sein oder teils starr und teils biegsam sein, wobei die Biegsamkeit der Ringe so ge wählt ist, dass unter dem Einfluss der Drucke ein Spalt entsteht.
Bei der Scheibenkupplung nach Fig.17 bewegen sich beim Einrücken die verschieb baren Scheiben 83 und 84 entgegen der Wir kung der Feder 88 aufeinander zu und um fassen dabei eine Reibungsscheibe 85, die kraft schlüssig mit der Welle 1 verbunden ist. Die Scheibe ist gewöhnlich biegsam oder verschieb bar auf der Welle- angeordnet. Die Reibungs beläge 86 sind im allgemeinen auf der Kupp lungsscheibe 85 befestigt. Die Scheibe 81 ist starr auf dem Hauptkörper 82 der Kupplung befestigt, während die Scheibe 83 verschieb bar montiert, aber kraftschlüssig mit dem Körper 82 durch Keile 89 oder dergleichen verbunden ist. Zum Ausrücken können Fe dern 88 oder andere elastische Mittel vorgese hen sein.
Der Hauptkörper 82 kann sich frei auf der Welle 1 drehen und enthält drei Dreckkammern A, B und C. Diese Kammern sind durch biegsame Dichtringe 87 entspre chend den vorher beschriebenen Kolben ab gedichtet, die auf der Scheibe 83 aufsitzen. Das Druckmittel wird der Innenkammer A durch die Kanäle 9, 10 zugeführt, wodurch sich der erste biegsame Dichtring 87 ausdehnt und ein teilweises Einrücken der Kupplung bewirkt. Das Druckmittel wird dann durch ein Drosselventil Va der zweiten Kammer B und schliesslich durch ein Drosselventil Vb der dritten Kammer C zugeleitet.
Nach Fig.18 sind die Druckkammern A, B und C aus biegsamen Ringen 94 auf der Kupplungstrommel 71 gebildet. Die Kam mern stehen miteinander über die Ventile Va und Vb in Verbindung, die den Ventilen nach Fig.17 entsprechen.
Fig. 19 zeigt eine Kupplung mit einem Stufenkolben 67 mit Druckflächen verschie- Jener Grösse, der in einem Stufenzylinder 68 sitzt. Der Kolben wirkt auf die Reibflächen beispielsweise über einen Hebel 69. Das Druck mittel wird durch einen Kanal 66 einer Kam mer A am kleineren Ende des Kolbens zuge führt, gelangt von dort über ein Ventil<I>Va</I> zu einer Kammer B an der ersten Stufe und schliesslich durch ein anderes Ventil Vb zu einer Kammer C an der zweiten Stufe, wo durch die gewünselute Steuerung des Druckes auf die I%eibfläehen erfolgt. Bei mehreren Kolben können die Ventile natürlich jedem einzelnen oder allen Kolben zugeordnet sein.
Zwischen dem Kolben und dem Hebel kann nach Fig. 20 eine Feder 70 vorgesehen sein. In diesem Falle wird ein weicher Angriff der Reibflächen erzielt. Die in die Kammern B und C mündenden Bohrungen 80 und 81 kön nen bezüglich der Stufen versetzt sein, wie es in Fig.20 zu sehen ist, so dass die Stufen die Bohrungen fortschreitend so spät frei geben, dass die Feder 70 stufenweise weiter zusammengedrückt wird.
Federn 70 sind auch bei der Ausführungs form nach Fig, 21 angewendet. Das Druck mittel gelangt in die Ausgangskammer A und von dieser über die Drosselbohrung 73a oder direkt über den Kanal 65 in die Kammer B und bewegt den Kolben 71b nach links. Da durch wird die Feder 70 zwischen dem Kol ben und der Reibungsplatte 3 zusammenge drückt, und der Vorsprung 72 gibt die Boh rung 73b frei, so dass das Druckmittel in die zweite Kammer C gelangen kann. Von diesem strömt es über die vom Vorsprung 72 des Kolbens 71c freigegebene Bohrung 73c in die Kammer D, wo es den Kolben 71d betätigt.
Nach Fig.22 ist nur ein Kolben 75 ver wendet, der bei 77b und<B>77e</B> Stufen aufweist. Die Wirkung ist dann ähnlich wie bei dem gestuften Kolben nach Fig. 20. Selbstverständ lich können Federn auch bei vielen der vor her beschriebenen Ausführungsformen An ,vendung finden. Zur Belüftung der Kammer C kann ein besonderer Austrittskanal 79 vor gesehen sein.
Selbstverständlich kann durch das Druck mittel statt dem Einrücken auch das Aus- rücken der Kupplung oder Bremse gesteuert werden. Es lässt sich auch sowohl das Ein rücken als auch das Ausrücken der Kupplung unter Verwendung von Druekkammersätzen steuern.
Device to move friction surfaces relative to one another, in particular for clutch and braking purposes The invention relates to a device to move friction surfaces relative to one another, in particular for clutch and braking purposes, in which the relative movement is achieved by introducing a pressure medium into a pressure chamber comes about, which can be enlarged under the influence of this pressure medium.
The device according to the invention is characterized in that at least two chambers which can be enlarged under the influence of the pressure medium are provided in order to move the friction surfaces relative to one another, with precautions being taken to restrict the pressure medium from passing through to the other chamber to control the relative evaluation.
The accompanying drawing shows a number of exemplary embodiments of the invention, namely show: FIG. 1 a longitudinal section through a coupling with two chambers, FIG. 2 a longitudinal section through a coupling with two chambers and a back flap. Entil, Fig. 3 is a longitudinal section through a coupling with two chambers and another Rüekschla.gventil,
Fig. 4 to 8 sections through various Rüeksehlab entile, Fig. 9 and 10 longitudinal sections through Kupp lungs with three chambers, Fig. 11 a section through a Kupp ment with two chambers, Fig. 12 a longitudinal section through a coupling with several chambers, Fig .13 a section through a coupling with a valve arranged differently from FIG. 12,
14 shows a longitudinal section through a previous embodiment of the coupling with three chambers, FIG. 15 shows a cross section through a coupling with radially arranged chambers, FIG. 16 shows a longitudinal section through a double chamber. pel coupling, FIG. 17 a longitudinal section through a disc friction clutch or brake, FIG. 18 a longitudinal section through a drum coupling, FIG. 19 and 20 longitudinal sections through a coupling with.
Stepped piston and FIGS. 21 and 22 longitudinal sections through clutches operated by springs.
In the illustrated in Figures 1 to 18; Embodiments, the clutch is a engaged bmv. the brake applied. Only in. FIGS. 19 to 22 the clutch is shown only partially engaged. The clutch of Fig. 1 has two concentric annular chambers A, B between a fixed, perpendicular to the shaft 1 arranged stop plate 2 and a movable plate 3, which forms one of the friction members and is axially slidably wedged on the shaft 1.
The plate 3 can be brought together by this shift with another friction plate 6, which can rotate freely on a hub 5 of the plate 3 and transmits the drive to the shaft when the clutch is engaged.
The two plates 2 and 3 forming the side walls of the chambers overlap at the edge so that the chamber B is closed to the outside. It is sealed by a sealing ring 15. The two chambers are separated by overlapping concentric cylinder rings 17 and 18. The plate 3 is provided with V-shaped annular ribs 4 which engage with corresponding ribs on the plate 6. The plate 6 is, for example, positively connected to a drive pinion 7 and held by a thrust bearing 8.
On the outer edge of the plate 3 there are one or more outlet bores 16 of the chamber B. In addition, one or more such throttle bores 19 are provided, for example in the cylinder ring 18 and arranged so that they open when the clutch is engaged, when the clutch is disengaged the longitudinally displaceable plate 3 has moved to the right under the action of the pressure medium fed into the AusrVick pressure chamber 14 through the channels 11, 12 and 13, but is covered. To engage the clutch, the pressure medium is supplied under pressure through the channels 9, 10 in the shaft 1 to the inner chamber r1.
As a result, see the longitudinally displaceable plate 3, and the coupling surfaces finally come into contact with one another as the pressure increases. The throttle bores 19 in the ring 18 are then open and the pressure medium flows into the outer chamber B, where the pressure develops more slowly as a result of the narrow bores 19 than in the first chamber A. The bores 19 are considerably wider than the outlet bores 16 of the outer chamber B, the pressure in the outer chamber B increases, if applicable, as much as if the cylinder rings 17, 18 were not provided.
The liquid exiting through the bore 16 in the outer wall is of course considerably influenced by the centi-ifixg-aldriiek at the edge of the chamber A, while the smaller radius due to the fluid passage through the bores 19 in the ring 18 through the centri 7 ' ug @ aldruek is not so strongly influenced.
By suitable choice of the size of the bores 19 in the ring and the bores 16 in the outer wall of the outer chamber B, the pressure in the outer chamber can be prevented from increasing to a certain extent due to the zexitrifu-al effect at high visual levels that would otherwise occur if the chamber were closed.
In order to release the coupling from the outside, the supply of pressure medium through the duct 9 to the coupling chambers is switched off and this duct finely with the outside air. connected so that a considerable 31eiige of the pressure medium located in the pressure chambers flows back through the shaft.
The rest occurs through the bores 16 on the outer edge. Only a small amount of pressure medium can flow back through the bores 19 from the outer chamber B via the shaft. This ventilation is satisfactory for slow disengagement; if, on the other hand, the release is to take place more quickly, additional precautions must be taken to ensure that the third-party compounds are sufficient to escape from the outer chamber B.
In the embodiment shown in FIG. 2, a slide 22 loaded by a spring 23 closes a bore 24 between the outer chamber B and the outside air when the coupling is through the channel 9 via the channel 10 or the Druekmittel- channels 20, 21 and 25 of the inner chamber A supplied pressure medium is engaged. If the pressure in the channel 9 falls, the slide 22 moves inward under the action of the spring 23 and releases the bore 24 so that the outer chamber B can empty.
In this embodiment, instead of the throttle bore 19, there are one or more throttle valves V in the cylinder ring 17, as shown, for example, in FIGS. 4 to 8 and the increase in the pressures to set before from.
According to Fig. 3, a slide 26 is seen between the outer chamber B and the outside air, which can take the place of the slide in the embodiment of FIG. 2 or is additionally provided. The pressure is via the pressure medium channels 9, 10 on the inner chamber A is applied resulting in partial indentation. Pressure medium also flows through a channel 25 to a chamber 28 under the slide 26, where the slide moves outward. As a result, the channel 24 between the outer chamber B and the outer space is closed outside the coupling and at the same time a channel 27 is opened between the outer chamber B and the chamber 28 below the slide.
The radially outward force of the slide 26 is essentially proportional to its mass and the pressure in the chamber 28 below the slide, the latter being made up of the pressure applied and the centrifugal pressure present at this point. With increasing speed, the slide moves further outwards and thereby partially or completely closes the supply channel 27 of the outer chamber B, so that the pressure in the chamber 28 drops to that in the chamber A.
Instead of supplying the chamber 28 from the inner chamber A, the pressurizing agent can naturally also be supplied directly from the channel 9 in the shaft 1 via a channel 21 or from a separate channel with independent pressure.
To control the pressures in the two chambers A and B, different types of valves can be used in the cylinder rings. After Fig. 4 closes. the slide 29 moving radially outward under the action of the centrifugal force against the action of its control spring 30 the pressure medium channel 31 partially or completely, so that the flow from the inner chamber A to the outer chamber B is throttled. To achieve the desired characteristics, a chamber 32 located under the slide can be supplied with pressure medium either directly via a channel 33 from the inner chamber A or via a channel 34 from the outer chamber B or connected to the outer space.
The slide 35 according to FIG. 5 causes the opposite effect, that is, the pressure medium channel 31 between the chambers is opened again under the action of the centrifugal force, so that more pressure medium can then flow from the inner chamber A to the outer chamber B.
According to FIG. 6, the slide 36 is seated parallel to the coupling axis, so that the centrifugal force, which is dependent on the mass of the slide, has no influence on the effect of the slide. However, if this influence is desired, it can also be arranged radially and loaded by additional springs. The pressure transmitted from the inner chamber A via a channel 40 acts on a small area of the slide in the chamber 39.
A larger slide surface in the chamber 37 is connected to the outer chamber B via the bore 38 and responds to the pressure in this chamber. If the pressure in the outer chamber B exceeds a certain percentage of the pressure in the inner chamber A, the slide moves to the right and blocks the flow of pressure medium through the channels 41 and 42 between the chambers A and B and vice versa. The space 43 to the right of the slide can optionally be closed to another pressure medium channel or the like, so that a change in the characteristic is obtained.
FIG. 7 shows an embodiment similar to the slide 36, which is only influenced by the pressure in the inner chamber A. If the pressure in the chamber 46 to the left of the slide 45 is formed via the bore 47 up to a desired size, the slide 45 is moved to the right against the We effect of the spring 44, and the channels 41 and 42 are connected, so that the pressure medium can flow from one chamber to the other.
8 shows a one-way valve 48 through which the pressure medium can flow rapidly from the outer chamber B to the inner chamber A via the bore 50 when it is disengaged. However, if the valve is closed by the spring 48, no pressure medium can pass from the inner chamber to the outer chamber. If necessary, a narrowed passage 51 can also be provided in the valve 48, through which a small amount of pressure medium can pass from the inner chamber into the outer chamber.
In the coupling shown in Fig. 9, four pressure chambers A, B, C and D are seen, which are separated by the cylinder rings 17a, 17b and 17e, and 18a, 1.8b and 18c.
These cylinder rings overlap, but do not touch ren and allow a certain throttled pressure medium passage, the gap between them remains constant when the clutch is fully or at least approximately fully engaged, while the clutch of FIG. 10, the Zy linder rings 17a, 17b and 17c and 18a, <B> 18b </B> and 18c are arranged so that they slide on one another and initially completely seal the passage between one chamber to the next.
When the clutch is disengaged and the pressure medium is supplied to the inner chamber A, the movable member moves relatively quickly, since only a small inner chamber volume has to be filled. When the clutch is engaged, there are gaps between the ends of the cylinder rings, where the gap between the inner rings 17a and 18a is larger than that between the outer rings <B> 17e </B> and <B> 18e. </B> The gap in the middle rings is of medium size. The gap between the first two rings opens first and allows the pressure medium to enter the second chamber B.
Then the gap between the third and fourth ring opens and finally the gap between the fifth and sixth ring. The rings can, however, also be conical according to FIG. 11 and so arranged. be that there is a gap between them, which changes with the position of the movable member of the coupling, depending on whether one ring is inward or outward with respect to the other. The gap between the first two rings 17a and 18a is arranged to decrease when the clutch is engaged, while the gap between the second two rings 17b and 18b increases under the same conditions.
If necessary, a labyrinth construction according to FIG. 12 can also be provided. This has a plurality of interlocking rings which are arranged alternately on the opposing links. and are equally far apart. They are attached in such a way that the pressure medium penetration from the inside to the outside is relatively slow. Of course, the release speed with this construction is slow.
If not. is desired, a radially displaceable Sehfeber 52 can be provided with a long chamber which is in communication with the outside space and is connected through the outlet channels 59 to each of the spaces between the fixed rings.
The needle is pressed inwards by a spring 53 and then exposes the various outlet channels 58 that lead from the chambers into the needle. Under the pressure of the through a passage from the inner chamber A or through the channels 55 and 56 in the shaft of a chamber 54 at the end of the movable slide supplied pressure medium, the slide moves outward. The channels 55, 56 who supplied by the channel 9 or another channel 57. When the optical transmitter moves radially outward, the outlet channels 58 close.
In the event of a loss of power, the slide moves radially inward and allows the pressure medium to escape quickly and thus also to disengage the clutch quickly. Sometimes the labyrinth design can be used solely to control the torque transmission of the clutch as the speed changes. In some of these cases, it may be necessary to engage the clutch more quickly than would be the case if the pressure medium were supplied exclusively to the innermost chamber. Then a valve is used in which the valve chamber is closed off from the outside air.
In the embodiment according to FIG. 13, the slide 60 is pressed inward by a spring 53, so that if the pressure in the chamber 54 is too low, the outlet channels 58 are exposed. When supplied, the pressure medium flows rapidly into all chambers and the clutch is quickly engaged. If the pressure continues to grow, however, the slide moves outward via 60 and the further supply of the pressure medium is interrupted.
The arrangement can also be such that the slide 60 is only partially or not influenced by the pressure in the chamber 54 and only moves outward under the influence of the centrifugal force. In all the exemplary embodiments described up to now, the pressure medium acts directly on a member of the clutch. Sometimes it can however be desirable that, for example, annular pistons 95 according to FIG. 14 are connected between the links. In this embodiment, the fixed chamber plate is provided with concentric cylinder rings that form annular chambers.
The annular pistons 95 are fitted into these chambers. In the piston 95 and the rings there are bores 97, 98 through which the pressure medium can enter behind the ring piston and press it against the movable friction plate 3 when the clutch is engaged. The inner surface of the friction plate forms part of the boundary of the innermost chamber A, and therefore the initial pressure acts immediately on this and moves the clutch into the starting position. The pistons can be provided with lugs 96 which cooperate with the bores 98 and control the passage of the pressure medium from one chamber to the next. The pressure medium is passed from the bore 9 to the first chamber A, where it acts directly on the movable friction plate.
It can also be fed directly to the second chamber B via a bore 65.
Instead of a series of concentric chambers, a series of segment-shaped chambers can be provided according to FIG. 15. The pressure medium is first supplied to a first chamber A and then passes through a throttle bore 63 in the radial wall 61 between the chambers A and B to the two th chamber B and from there through a white direct bore 64 into a third chamber C. It can be a Number of chambers can be charged with pressure medium at the same time. Preferably, at least two opposing chambers are loaded at the same time, so that unbalance phenomena are eliminated.
In the execution forms described so far, the pressure was first supplied to one chamber and then to the remaining chambers. Of course, the chambers can be present in two or more groups and each group can be fed from the same or a different pressure source.
Fig.16 shows a double-sided clutch with movable friction members on both sides of the chambers A, B and C, in which the pressure medium flows into an inner chamber A and the two movable coupling members 3a and 3b quickly under slight pressure on their corresponding fixed members 6a and tackles 6b. The movable members are provided with cooperating, overlapping lugs 17a and 18a and rings 17b and 18b.
The rings 17b and 18b again have throttle bores 19 which are partially but not completely closed when the clutch is engaged and thus throttle the flow of pressure medium from the inner chamber B to the outer chamber C.
When the inner links 3a and 3b move towards each other when disengaging the coupling, these bores 19 open so that the pressure medium can escape radially outward from the inner chamber B after the gap between the approaches 17c and 18a has closed. Of course, any of the valves described above can also be used with this coupling. The separating rings can be flexible or partly rigid and partly flexible, the flexibility of the rings being chosen so that a gap is created under the influence of the pressure.
In the disk clutch according to FIG. 17, when engaging, the slidable disks 83 and 84 move against the action of the spring 88 towards each other and thereby grasp a friction disk 85 which is positively connected to the shaft 1. The disk is usually arranged to be flexible or displaceable on the shaft. The friction pads 86 are generally mounted on the clutch disc 85. The disc 81 is rigidly attached to the main body 82 of the coupling, while the disc 83 is slidably mounted bar, but is positively connected to the body 82 by wedges 89 or the like. For disengagement, springs 88 or other elastic means can be provided.
The main body 82 can rotate freely on the shaft 1 and contains three dirt chambers A, B and C. These chambers are sealed by flexible sealing rings 87 accordingly the pistons described above, which sit on the disc 83. The pressure medium is supplied to the inner chamber A through the channels 9, 10, whereby the first flexible sealing ring 87 expands and causes a partial engagement of the clutch. The pressure medium is then fed to the second chamber B through a throttle valve Va and finally to the third chamber C through a throttle valve Vb.
According to FIG. 18, the pressure chambers A, B and C are formed from flexible rings 94 on the clutch drum 71. The chambers are connected to one another via the valves Va and Vb, which correspond to the valves according to FIG. 17.
19 shows a coupling with a stepped piston 67 with pressure surfaces of different sizes, which is seated in a stepped cylinder 68. The piston acts on the friction surfaces, for example, via a lever 69. The pressure medium is fed through a channel 66 to a chamber A at the smaller end of the piston, from there it reaches a chamber B via a valve <I> Va </I> at the first stage and finally through another valve Vb to a chamber C at the second stage, where the pressure on the surfaces is controlled by the desired control. If there are several pistons, the valves can of course be assigned to each individual piston or to all pistons.
According to FIG. 20, a spring 70 can be provided between the piston and the lever. In this case, a soft attack on the friction surfaces is achieved. The bores 80 and 81 opening into the chambers B and C can be offset with respect to the steps, as can be seen in FIG. 20, so that the steps gradually release the bores so late that the spring 70 is gradually compressed further .
Springs 70 are also used in the embodiment according to FIG. The pressure medium reaches the output chamber A and from there via the throttle bore 73a or directly via the channel 65 into the chamber B and moves the piston 71b to the left. Since the spring 70 between the piston and the friction plate 3 is pressed together, and the projection 72 releases the drilling 73b so that the pressure medium can get into the second chamber C. From this it flows via the bore 73c released by the projection 72 of the piston 71c into the chamber D, where it actuates the piston 71d.
According to FIG. 22, only one piston 75 is used, which has steps at 77b and 77e. The effect is then similar to that of the stepped piston according to FIG. 20. Of course, springs can also be used in many of the previously described embodiments. To ventilate the chamber C, a special outlet channel 79 can be seen before.
Of course, the release of the clutch or brake can also be controlled by the pressure medium instead of the engagement. Both engagement and disengagement of the clutch can also be controlled using pressure chamber sets.