DE1021658B

DE1021658B - Switching device for fluid-controlled friction clutches

Info

Publication number: DE1021658B
Application number: DEE12212A
Authority: DE
Inventors: Heinz Klemm; Wilhelm Leipold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-04-11
Filing date: 1956-04-11
Publication date: 1957-12-27

Description

Schaltvorrichtung für druckmittelgesteuerte Reibungskupplungen Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für druckmittelgesteuerte Reibungskupplungen.Switching device for fluid-controlled friction clutches The The invention relates to a switching device for fluid-controlled friction clutches.

Bei derartigen Kupplungen besteht der Übelstand, daß bei durch fehlerhafte Bedienung ihrer Schaltvorrichtungen hervorgerufener zu kurzzeitiger Einschaltung sehr hohe Schaltmomente auftreten, die eine übermäßige Beanspruchung der Antriebsstelle hervorrufen. Auch aus Drosseln, Feinregelventilen od. dgl. bestehende Schaltvorrichtungen können hier keine wirksam Abhilfe schaffen, da sie bei fehlerhafter Bedienung @benfalls keine absolute Gewähr gegen Überlastungen der Antriebsteile bieten.. Zur Vermeidung derartiger Erscheinungen ist es vielmehr erforderlich, die Schaltvorrichtung in einer solchen Weise auszubilden, daß der gewünschte Schaltvorgang sich zwar automatisch vollzieht, aber unabhängig von der Art der Betätigung des Steuerorgans, und somit dem Einfluß der Bedienungsperson entzogen ist, zum anderen aber auch die Durchbildung derart zu treffen, daß außer einer Begrenzung des Schaltmomentes auch eine Einstellung der Schaltzeit ermöglicht wird, so daß die Höhe des Einschaltmomentes während der Schaltzeit nicht überschritten und die Schaltzeit als solche nicht unterschritten werden kann. Nur unter diesen Voraussetzungen ist es möglich, die während des Schaltvorganges bisher auftretenden unzulässig hohen Beanspruchungen der Antriebsteile sicher zu vermeiden.With such clutches there is the disadvantage that by faulty Operation of your switchgear caused too short a time switch-on very high switching torques occur which place excessive stress on the drive unit cause. Switching devices also consisting of throttles, precision control valves or the like cannot provide an effective remedy here, as they also @ if used incorrectly do not offer an absolute guarantee against overloading of the drive parts .. To avoid this such phenomena, it is rather necessary, the switching device in to train in such a way that the desired switching process is automatic takes place, but regardless of the type of operation of the control organ, and thus is withdrawn from the operator's influence, but also the training to be taken in such a way that, in addition to limiting the switching torque, there is also an adjustment the switching time is made possible, so that the level of the switch-on torque during the Switching time not exceeded and not falling below the switching time as such can be. Only under these conditions is it possible to perform the switching process previously occurring inadmissibly high stresses on the drive parts avoid.

Zur Verwirklichung dieser Bedingungen schlägt die Erfindung eine. Schaltvorrichtung für druckmittelbetätigte Reibungskupplungen mit einem zur Absperrung der Druckleitung dienenden Steuerorgan vor, bei der das Neue darin besteht, daß in der Druckleitung ein das Einschaltmoment der Kupplung bestimmendes Druckbegrenzungsventil und in zwei abgezweigten Druckleitungen ein durch das Steuerorgan beeinflußbares, je nach dem zur Anwendung kommenden Druckmittel z. B. kombiniert pneumatisch-hydraulisch oder aber auch nur hydraulisch. arbeitendes und schnell ausschaltbares Verzögerungsventil zur wählbaren Einstellung der Schaltzeit für das Kupplungs-Gesamtmoment vorgesehen, ist.To achieve these conditions, the invention proposes one. Switching device for pressure-medium-operated friction clutches with a shut-off device the pressure line serving control organ, in which the new is that in the pressure line a pressure relief valve which determines the moment when the clutch is switched on and in two branched pressure lines one that can be influenced by the control unit, depending on the pressure medium used z. B. combined pneumatic-hydraulic or only hydraulically. working delay valve that can be switched off quickly intended for the selectable setting of the switching time for the total clutch torque, is.

Das zur Anwendung kommende Verzögerungsventil weist dabei einen mit zwei verschieden großen. Kolben versehenen, in einem Zylinder bewegbaren. Schieber auf, der als Schlepporgan für ein. mit einer Steuerstange verbundenes Ventil dient. Dieser Schieber verdrängt bei durch Druckmittelbeaufschlagung ausgelöster Aufwärtsbewegung eine im Zylinder befindliche Flüssigkeitsmenge zeitabhängig einstellbar in ein an den Zylinder angeschlossenes Ausweichgefäß und gibt über das mit der Steuerstange verbundene Ventil erst dann den Auslaß des Verzögerungsventils zur Herstellung der Verbindung mit dem hinter dem Druckbegrenzungsventil liegenden Teil der Druckleitung frei, wenn er kurz vor Erreichung seiner Endstellung nahezu die gesamte Flüssigkeitsmenge in das Ausweichgefäß verdrängt hat. Zur zeitabhängigen Einstellung dieser Verdrängung ist dabei eine im Ausweichgefäß angeordnete Düsennadel od. dgl. vorgesehen, deren Verstellung den Querschnitt einer zum Durchtritt der Flüssigkeit dienenden Bohrung beeinflußt.The delay valve used has one with two different sizes. Piston provided, movable in a cylinder. Slider on that as a tow organ for a. with a control rod connected valve is used. This slide displaces when the upward movement is triggered by the application of pressure medium an amount of liquid in the cylinder can be set to an on as a function of time the cylinder connected to the alternative vessel and gives over the with the control rod connected valve only then the outlet of the delay valve to produce the Connection to the part of the pressure line behind the pressure relief valve free when it has almost the entire amount of liquid shortly before reaching its end position has displaced into the evacuation vessel. For time-dependent setting of this displacement a nozzle needle or the like arranged in the evacuation vessel is provided, whose Adjustment of the cross section of a hole used for the passage of the liquid influenced.

Es sind zwar schon Schaltvorrichtungen für insbesondere flüssigkeitsdruckbetätigte Reibungskupplungen bekannt, die, bedingt durch das verwendete Druckmittel, ein möglichst weich erfolgendes Einschalten der Kupplung hervorrufen sollen. Diese Vorrichtungen, die sich vorzugsweise mit federbelasteten Kolben versehener, in die Druckleitung eingeschalteter Speicherzylinder bedienen, haben jedoch mit dem Erfindungsgegenstand nichts gemein, da sie weder eine wählbare Einstellung von zur Niedrighaltung des Kupplungs-Gesamtmomentes erforderlichen möglichst langen. Schaltzeiten gewährleisten noch für z. B. druckluftgesteuerte Kupplungen aus der Erwägung heraus, daß das Druckmittel »Luft« sich ohnehin langsam aufbaut, überhaupt erforderlich sind.There are already switching devices for, in particular, liquid pressure actuated ones Friction clutches known, which, due to the pressure medium used, a possible should cause the clutch to be switched on smoothly. These devices, which are preferably provided with spring-loaded pistons, in the pressure line Operate activated storage cylinder, but have with the subject of the invention nothing in common, as they have neither a selectable setting for keeping the Total clutch torque required as long as possible. Ensure switching times still for z. B. air-controlled couplings from the consideration that the pressure medium "Air" builds up slowly anyway, are required at all.

An Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung aufzeigt, sei deren Bauart und Wirkungsweise näher erläutert.With reference to the drawing, which shows an embodiment of the invention, their design and mode of operation will be explained in more detail.

Wie Abb. 1 zeigt, befindet sich in der von einem Druckbehälter 1 kommenden und zur Reibungskupplung 2 führenden Druckleitung 3 ein z. B. aus einem Absperrhahn bestehendes Steuerorgan 4 und ein Druckbegrenzungsventil 5. Zwei weitere, vor und hinter dem Steuero:rgan4 abgehende Druck leitungen3' und 3" sind von der Druckleitung 3 zum Zylinder 6 des Verzögerungsventils abgezweigt. Der Auslaß des Zylinders 6 mündet über eine hier nicht näher bezeichnete Verbindungsleitung in den hinter dem Druckbegrenzungsventil 5 liegenden Teil der Druckleitung 3 ein. Im Zylinder 6, in dem sich eine gewisse Flüssigkeitsmenge, z. B. Öl, befindet, ist ein. mit verschieden großen Kolben 7 und 8 versehener Schieber 9 vorgesehen, der als Schlepporgan für ein mit der Steuerstange 10 verbundenes Ventil 11 dient. Auf den Zylinder 6 ist das mit einer Verschlußmembran 12 versehene Ausweichgefäß 13 aufgesetzt, in. dem eine verstellbare Düsennadel 14 angeordnet ist. Die Verstellung der Düsennadel 14 beeinflußt den Querschnitt einer zum Durchtritt der Flüssigkeit dienenden Bohrung 15.As Fig. 1 shows, is located in the coming from a pressure vessel 1 and to the friction clutch 2 leading pressure line 3 a z. B. from a stopcock existing control element 4 and a pressure relief valve 5. Two more, before and behind the control room: rgan4 outgoing pressure lines3 'and 3 "are from the pressure line 3 branched off to cylinder 6 of the delay valve. The outlet of the cylinder 6 opens into the behind the via a connecting line not specified here Pressure relief valve 5 lying part of the pressure line 3 a. in the Cylinder 6, in which there is a certain amount of liquid, e.g. B. oil, is located a. provided with different sized pistons 7 and 8 provided slide 9, the serves as a drag element for a valve 11 connected to the control rod 10. on the cylinder 6 is the evacuation vessel 13 provided with a sealing membrane 12 placed in. In which an adjustable nozzle needle 14 is arranged. The adjustment the nozzle needle 14 influences the cross section of a for the passage of the liquid serving hole 15.

Bei geschlossenem Steuerorgan 4 wird die Ringfläche des im Verzögerungsventil befindlichen Kolbens 7 über die Druckleitungen 3 und 3' dauernd von Druckmittel beaufschlagt, der Schieber 9 also in: der das Ventil 11 geschlossen haltenden Ruhestellung belassen. Bei Öffnung des Steuerorgans 4 wird das Druckmittel über die Druckleitung 3 dem Druckbegrenzungsventi15 zugeführt, erfährt dort je nach Einstellung dieses Ventils die erforderliche Druckminderung und dient mit diesem verminderten, das Einschaltmoment der Kupplung 2 bestimmten Druck zur Einschaltung der Kupplung. Gleichzeitig wird aber auch über die Druckleitungen 3 und 3" die gesamte Fläche des großen Kolbens 7 vom vollen Druck des Druckmittels beaufschlagt. Der Schieber 9 bewegt sich also nach oben, (vgl. Abb. 2) und verdrängt dabei mit Hilfe des Kolbens 8 die im Zylinder 6 befindliche Flüssigkeit je nach Einstellung der Düsennadel 14 über die Bohrung 15 mehr oder weniger schnell in das Ausweichgefäß 13. Kurz vor Erreichung der höchsten Endstellung des Schiebers 9, d. h. also zu einem Zeitpunkt, in dem. nahezu alle Flüssigkeit in das Ausweichgefäß 13 verdrängt wurde, nimmt der sich noch immer aufwärts bewegende Schieber 9 über einen im Kolben 7 vorgesehenen Anschlag 7' die Steuerstange 10 mit, so, daß das Ventil 11 zur Herstellung der Verbindung mit dem hinter dem Druckbegrenzungsventil 5 liegenden Teil der Druckleitung 3 geöffnet wird (Abb.3) und nunmehr der volle Druck des Druckmittels auf die Kupplung 2 einwirken kann. Das Verzögerungsventil stellt also den durch das Druckbegrenzungsventil 5 bestimmten geringeren Einschaltdruck nach einem gewissen wählbaren., von der Einstellung der Düsennadel 14, also der Verdrängungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit abhängigen Zeitraum sebsttätig auf den vollen Druck des Druckmittels um.When the control element 4 is closed, the annular area of the in the delay valve located piston 7 via the pressure lines 3 and 3 'continuously of pressure medium acted upon, the slide 9 so in: the rest position holding the valve 11 closed left. When the control member 4 is opened, the pressure medium is released via the pressure line 3 is fed to the pressure relief valve 15, and is informed there depending on the setting Valve the required pressure reduction and is used with this reduced, the The moment when clutch 2 is switched on, the pressure required to switch on the clutch is determined. Simultaneously however, the entire area of the large piston is also via the pressure lines 3 and 3 ″ 7 acted upon by the full pressure of the pressure medium. The slide 9 thus moves upwards (cf. Fig. 2) and with the help of the piston 8 displaces the in the cylinder 6 located liquid depending on the setting of the nozzle needle 14 via the bore 15 more or less quickly into the evacuation vessel 13. Shortly before reaching the highest End position of the slide 9, d. H. so at a time when. almost all Liquid was displaced into the evacuation vessel 13, which still picks up moving slide 9 via a stop 7 'provided in the piston 7, the control rod 10 with, so that the valve 11 to establish the connection with the behind the Pressure relief valve 5 lying part of the pressure line 3 is opened (Fig.3) and now the full pressure of the pressure medium can act on the clutch 2. The delay valve thus represents the one determined by the pressure relief valve 5 lower cut-in pressure after a certain selectable., from the setting of the Nozzle needle 14, so the displacement speed of the liquid dependent period automatically to the full pressure of the pressure medium.

Bei Abschaltung der Kupplung 2, d. h. beim Schließen des Steuerorgans 4 wird das Druckmittel dem Verzögerungsventil wieder nur über die Druckleitungen 3 und 3' zugeführt. Da die Ringfläche des Kolbens 7 größer als diejenige des gegenüberliegenden Kolbens 8 ist, bewirkt der auf die größere Ringfläche einwirkende Druck die Zurückführung des Schiebers 9 in seine ursprüngliche Ausgangsstellung und damit das Schließen des Ventils 11. Die vorher in das Ausweichgefäß 13 verdrängte Flüssigkeit kann nunmehr über die sich von, ihrem Sitz abhebende Membran 12 mit Hilfe des Kolbens 8 sehr schnell in den Zylinder 6 zurückgesaugt werden; das Verzögerungsventil ist also in kürzester Zeit ausschaltbar.When the clutch 2 is switched off, i. H. when closing the control organ 4, the pressure medium is fed to the delay valve again only via the pressure lines 3 and 3 'supplied. Since the annular area of the piston 7 is larger than that of the opposite Piston 8, the pressure acting on the larger ring surface causes the return of the slide 9 in its original starting position and thus the closing of the valve 11. The liquid previously displaced into the evacuation vessel 13 can now via the membrane 12, which is lifted off from its seat, with the aid of the piston 8 quickly sucked back into the cylinder 6; so the delay valve is can be switched off in a very short time.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Switching device for fluid-actuated friction clutches with a control element serving to shut off the pressure line, characterized in that, that in the pressure line (3) a pressure limiting valve which determines the switch-on torque of the clutch (5) and in two branched pressure lines (3 ', 3 ") one through the control element (4) Delay valve that can be influenced and switched off quickly for a selectable setting the switching time is provided for the total clutch torque.

2. Device according to Claim 1, characterized in that the delay valve is one with two different large calves (7 or 8) provided, movable in a cylinder (6) slide (9) has, which is connected as a drag element for a control rod (10) Valve (11) is used, further characterized in that the slide (9) at through Pressurized fluid actuation triggered movement in the cylinder (6) The amount of liquid can be set as a function of time in a cylinder connected to the cylinder (6) Displacement vessel (13) displaced and that the finite control rod (10) connected Valve (11) only then opens the outlet of the delay valve to establish the connection with the part of the pressure line (3) behind the pressure relief valve (5) releases when the slide (9) just before reaching its end position almost the has displaced the entire amount of liquid into the evacuation vessel.

3, device according to Claim 2, characterized in that for the purpose of time-dependent adjustability of the Displacement of liquid by a nozzle needle adjustable in the evacuation vessel (13) (14) 0d. Like. Is provided, the adjustment of the cross section of a passage the fluid serving bore (15) influenced.