DE1203059B

DE1203059B - Multi-disc clutch and spring-operated multi-disc brake that can be activated by means of a single switching sleeve

Info

Publication number: DE1203059B
Application number: DE1959P0022964
Authority: DE
Inventors: Helmut Hoess
Original assignee: HELMUT HOESS
Current assignee: HELMUT HOESS
Priority date: 1959-06-13
Filing date: 1959-06-13
Publication date: 1965-10-14

Description

Mittels einer einzigen Schaltmuffe schaltbare Lamellenkupplung und lüftbare Federdruck-Lamellenbremse Die Erfindung bezieht sich auf eine mittels einer einzigen Schaltmuffe schaltbare Lamellenkupplung und lüftbare Federdruck-Lamellenbremse, bei der die innere getriebene Kupplungshälfte über eine auf einer getriebenen Welle drehfest angeordnete Hülse mit der inneren getriebenen Bremshälfte fest verbunden ist.Multi-disc clutch and switchable by means of a single switching sleeve releasable spring-applied multi-disc brake The invention relates to a means of a single sleeve switchable multi-disc clutch and releasable spring-pressure multi-disc brake, in which the inner driven coupling half is on a driven shaft non-rotatably arranged sleeve firmly connected to the inner driven brake half is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine an sich bekannte Lamellenkupplung mit einer vorzugsweise als Lamellenbremse ausgebildeten Bremsvorrichtung derart zu verbinden, daß beide Maschinenelemente mit Hilfe einer einzigen Schaltmuffe bedienbar sind. Ein derartiges Maschinenelement kann in besonders vorteilhafter Weise bei Baumaschinen und -geräten eingesetzt werden, wo z. B. eine Last angehoben und späterhin wieder abgesenkt werden soll. Vor allem sollen durch das Umschalten von »Heben« auf »Senken« bedingte Unfälle oder Betriebsstörungen vermieden werden, so daß der Betrieb der erfindungsgemäßen Anordnung ein Maximum an Sicherheit gewährleistet.The invention is based on the object of a multi-plate clutch known per se with a braking device preferably designed as a multi-disc brake in this way to connect that both machine elements can be operated with the help of a single shift sleeve are. Such a machine element can be used in a particularly advantageous manner Construction machinery and equipment are used where z. B. lifted a load and later should be lowered again. Above all, by switching from »lifting« Accidents or breakdowns caused by "lowering" can be avoided so that the Operation of the arrangement according to the invention ensures maximum safety.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die äußere Bremshälfte der Federdruck-Lamellenbremse derart mit dem ortsfesten Gehäuse über eine an sich bekannte Freilaufkupplung verbunden ist, daß sich die äußere Bremshälfte in der Antriebsdrehrichtung mit der getriebenen Welle dreht, während die äußere Bremshälfte in der entgegengesetzten Drehrichtung mit dem Gehäuse gekuppelt ist.The object on which the invention is based is achieved in that the outer brake half of the spring-applied multi-disc brake with the stationary housing is connected via a known one-way clutch that the outer brake half rotates in the drive direction of rotation with the driven shaft, while the outer Brake half is coupled to the housing in the opposite direction of rotation.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Schaltmuffe über Winkelhebel auf die Druckscheibe der Kupplung und über Kniehebel auf die federbelastete Druckscheibe der Bremse wirkt. Dadurch ist es möglich, durch Verschiebung des Schaltelements, nämlich der Schaltmuffe in die eine Lage, die Kupplung einzurücken und die treibende Welle mit der getriebenen Welle zu kuppeln, wobei gleichzeitig die Lamellenbremse infolge Federdrucks eingelegt bleibt. Infolge der Freilaufkupplung kann sich die getriebene Welle unbehindert drehen.Furthermore, it is provided according to the invention that the shift sleeve Via angle lever on the pressure disc of the clutch and via toggle lever on the spring-loaded one The brake pressure disc is effective. This makes it possible, by moving the switching element, namely the shift sleeve in the one position to engage the clutch and the driving Coupling the shaft with the driven shaft, with the multi-disc brake at the same time remains inserted due to spring pressure. As a result of the overrunning clutch, the the driven shaft can rotate freely.

Um die Kupplung auszurücken, wird die Schaltmuffe in ihre Mittellage bewegt. Dadurch wird die Antriebsverbindung zwischen der treibenden und getriebenen Welle aufgehoben, während die Lamellenbremse noch eingerückt bleibt. Infolge der Freilaufkupplung vermag sich die getriebene Welle nicht in der der Antriebsdrehrichtung entgegengesetzten Richtung zu drehen. Um dies zu ermöglichen, ist nunmehr die Schaltmuffe in die der ersten Schaftstellung entgegengesetzte Stellung zu bewegen; dabei wird gegen den Druck der auf das Bremslamellenpaket einwirkenden Bremsfeder die Bremse gelüftet und die getriebene Welle zur Drehung freigegeben.To disengage the clutch, the shift sleeve is in its central position emotional. This establishes the drive connection between the driving and driven Shaft lifted while the multi-disc brake remains engaged. As a result of Overrunning clutch, the driven shaft is not able to rotate in the direction of rotation of the drive to rotate in the opposite direction. To make this possible, the shift sleeve is now to move into the position opposite to the first shaft position; thereby will the brake against the pressure of the brake spring acting on the brake disk pack released and the driven shaft released to rotate.

In der Zeichnung, die einen Schnitt durch die eine Hälfte der erfindungsgemäßen Kupplungs- und Bremsanordnung zeigt, ist diese an Hand eines Ausführungsbeispiels dargestellt, welches nachstehend im einzelnen näher beschrieben ist.In the drawing, which is a section through one half of the invention Clutch and brake assembly shows, this is on the basis of an exemplary embodiment shown, which is described in more detail below.

Die treibende Welle 11 ist mittels des Flansches 12 mit dem Gehäuse 13 der Lamellenkupplung 14 verbunden. Auf der getriebenen Welle 15 sitzt eine Hülse 16, mit der an einem Ende die innere Kupplungshälfte 17 und am anderen Ende der innere Teil 18 der Lamellenbremse 19 verbunden sind. Die äußere Bremshälfte 20 der Lamellenbremse 19 ist durch die Freilaufkupplung 21 in einer Richtung frei drehbar gelagert und in der anderen Richtung gesperrt. Die Freilaufkupplung ist zwischen der äußeren Bremshälfte 20 und einem ortsfesten ringförmigen Gehäuseteil 22, der mit dem äußeren Gehäuse 23 verbunden ist, angeordnet. Zwischen dem Gehäusering 22 und der auf der getriebenen Welle sitzenden Hülse 16 befindet sich zur Lagerung der getriebenen Welle 15 ein Rollenlager 24.The driving shaft 11 is connected to the housing 13 of the multi-plate clutch 14 by means of the flange 12. A sleeve 16 is seated on the driven shaft 15 , to which the inner coupling half 17 is connected at one end and the inner part 18 of the multi-disk brake 19 is connected to the other end. The outer brake half 20 of the multi-disc brake 19 is supported by the overrunning clutch 21 so that it can rotate freely in one direction and is locked in the other direction. The overrunning clutch is arranged between the outer brake half 20 and a stationary annular housing part 22 which is connected to the outer housing 23 . Between the housing ring 22 and the sleeve 16 seated on the driven shaft there is a roller bearing 24 for supporting the driven shaft 15.

Die Lamellenkupplung 14 wird über Winkelhebel 25 betätigt. Die Winkelhebel 25 sind an ihrem Eckpunkt um Bolzen 26 schwenkbar gelagert, so daß eine radiale Bewegung des Hebelarms 25 a des Winkelhebels eine entsprechende axiale Bewegung des Hebelarms 25 b zur Folge hat, wodurch das Lamellenpaket 27 zusammengedrückt oder freigegeben wird. Das Lamellenpaket 27, von dem eine Hälfte der Lamellen mit dem Kupplungsgehäuse 13 und die andere Hälfte der Lamellen mit der inneren Kupplungshälfte 17 drehfest aber axial beweglich verbunden sind, liegt zwischen einer festen Gegendruckscheibe 28 der inneren Kupplungshälfte und der axial verschiebbaren Druckscheibe 29, auf die die Hebelarme 25 b der Winkelhebel 25 einwirken. Am freien Ende des Hebelarms 25 a des Winkelhebels 25 sind Rollen 30 angeordnet, die an geneigten Flächen 31 der Schaltmuffe 32 angreifen. Wird die Schaltmuffe 32 gegen die Lamellenkupplung 14 verschoben, so laufen die Rollen 30 der Winkelhebel 25 an den Creneigten Flächen 31 der Schaltmuffe 32 entlang und bewegen den Hebelarm 25 a in Richtung auf die Achse, wodurch der Hebelarm 25 b auf die Druckscheibe 29 einwirkt und das Lamellenpaket 27 zusammendrückt. Dadurch wird die Kupplung eingerückt und ein Drehmoment von der treibenden Welle 11 über den Flansch 12, das Kupplungsgehäuse 13, das Lamellenpaket 27, die innere Kupplungshälfte 17 und die Hülse 16 auf die getriebene Welle 15 übertragen. Im Bereich der Federdruck-Lamellenbremse 19 sitzt auf der Hülse 16 ein Flansch 33 als Widerlager für Tellerringfedern 34, die auf die Druckscheibe 35 einwirken, die auf der Hülse 16 axial beweglich gelagert ist. Zwischen der Druckscheibe 35 und der auf der Hülse befestigten Gegendruckscheibe 36 befindet sich das Lamellenpaket 37 der Lamellenbremse 19, von denen ebenfalls eine Hälfte der Lamellen mit der Hülse 16 und die andere Hälfte mit der äußeren Bremshälfte 20 der Lamellenbremse 19 drehfest aber axial beweglich verbunden ist. An der axial verschiebbar gelagerten Druckscheibe 35 greifen die Enden 38 der Hebelarme 39 von Kniehebeln 40 an, deren Hebel 41 um Bolzen 42 an der Hülse 16 schwenkbar gelagert sind. Die Köpfe 43 der Hebel 41 liegen an geneigten Gleitflächen 44 der Schaltmuffe 32 an, so daß bei einer Bewegung der Schaltmuffe 32 in Richtung auf die Lamellenbremse die Kniehebel 40 gestreckt werden, wodurch eine axiale Verschiebung der Druckscheibe 35 erfolgt, und zwar entgegen der Wirkung der ringförmigen Tellerfedem 34. Dadurch wird das Lamellenpaket 37 der Lamellenbremse 19 nicht mehr zusammengedrückt und die kraftschlüssige Verbindung zwischen der äußeren Bremshälfte 20 der Bremse 19 und der mit der getriebenen Welle 15 fest verbundenen Hülse 16 aufgehoben. Die Winkelhebel 25 und die Kniehebel 40 sind relativ zur Schaltmufte 32 derart angeordnet und gelagert, daß bei Verschiebung der Schaltmuffe in Richtung auf die Lamellenkupplung 14, wie bereits beschrieben, die kraftschlüssige Verbindung zwischen der treibenden Welle 11 und der getriebenen Welle 15 über die Lamellenkupplung 14 herbeigeführt wird. Gleichzeitig werden aber bei Verschiebung der Schaltmuffe in Richtung auf die Lamellenkupplung 14 die Kniehebel 40 in einer solchen Lage gehalten, daß die Federn 34 das Lamellenpaket 37 der Lamellenbremse 19 zusammendrücken, wodurch die Lamellenbremse 19 voll wirksam ist. Ist infolge einlyerückter Lamellenkupplung 14 die getriebene Welle D C 15 mit der treibenden Welle 11 verbunden, so wird über die Hülse 16 die äußere Bremshälfte 20 mitgenommen, da die Bremse 19 eingelegt ist. Eine Drehung der äußeren Bremshälfte ist möglich, da in der Antriebsdrehrichtung die Freilaufkupplung 21 zwischen der Bremshälfte und dem ringförmigen Gehäuseteil 22 dies ermöclicht.The multi-plate clutch 14 is actuated via an angle lever 25. The angle levers 25 are pivotally mounted at their corner about bolts 26 , so that a radial movement of the lever arm 25 a of the angle lever results in a corresponding axial movement of the lever arm 25 b , whereby the disk pack 27 is compressed or released. The disk pack 27, of which half of the disks are connected to the clutch housing 13 and the other half of the disks to the inner clutch half 17 in a rotationally fixed but axially movable manner, lies between a fixed counter-pressure disk 28 of the inner clutch half and the axially displaceable pressure disk 29 on which the lever arms 25 b of the angle lever 25 act. At the free end of the lever arm 25 a of the angle lever 25 , rollers 30 are arranged, which act on inclined surfaces 31 of the shift sleeve 32 . If the shift sleeve 32 is shifted against the multi-plate clutch 14, the rollers 30 of the angle levers 25 run along the inclined surfaces 31 of the shift sleeve 32 and move the lever arm 25 a in the direction of the axis, whereby the lever arm 25 b acts on the thrust washer 29 and the disk pack 27 compresses. As a result, the clutch is engaged and a torque is transmitted from the driving shaft 11 via the flange 12, the clutch housing 13, the disk set 27, the inner clutch half 17 and the sleeve 16 to the driven shaft 15 . In the area of the spring-applied multi- disc brake 19 , a flange 33 is seated on the sleeve 16 as an abutment for cup washer springs 34 which act on the thrust washer 35 , which is axially movably supported on the sleeve 16. Between the pressure plate 35 and attached to the sleeve counter-pressure plate 36, the multi-disc brake 19, of which also one-half of the slats with the sleeve 16 and the other half in rotation with the outer brake half 20 of the disk brake 19 37 is the plate package but axially movably connected is . The ends 38 of the lever arms 39 of toggle levers 40 engage the axially displaceably mounted thrust washer 35 , the levers 41 of which are mounted pivotably about bolts 42 on the sleeve 16. The heads 43 of the levers 41 rest on inclined sliding surfaces 44 of the shift sleeve 32 , so that when the shift sleeve 32 moves in the direction of the multi-disc brake, the toggle levers 40 are stretched, whereby an axial displacement of the pressure disc 35 takes place, counter to the action of the annular disk springs 34. As a result, 37 of the disk brake 19 is no longer compressed, the disk set and canceled the frictional connection between the outer brake half 20 of the brake 19 and is fixedly connected to the driven shaft 15 sleeve sixteenth The angle levers 25 and the toggle levers 40 are arranged and supported relative to the shift sleeve 32 in such a way that when the shift sleeve is shifted in the direction of the multi-plate clutch 14, as already described, the non-positive connection between the driving shaft 11 and the driven shaft 15 via the multi-plate clutch 14 is brought about. At the same time, however, when the shift sleeve is moved in the direction of the multi-disc clutch 14, the toggle levers 40 are held in such a position that the springs 34 compress the multi-disc set 37 of the multi-disc brake 19 , whereby the multi-disc brake 19 is fully effective. If the driven shaft D C 15 is connected to the driving shaft 11 as a result of the multi-disk clutch 14 being engaged, the outer brake half 20 is carried along via the sleeve 16 , since the brake 19 is engaged. A rotation of the outer brake half is possible, since the overrunning clutch 21 between the brake half and the annular housing part 22 enables this in the driving direction of rotation.

Wird die Lamellenkupplung 14 ausgerückt und damit die Antriebsverbindung zwischen der treibenden Welle 11 und der getriebenen Welle 15 unterbrochen, wird die Freilaufkupplung 21 wirksam, da die Lamellenbremse 19 eingelegt bleibt. Die getrie-: bene Welle 15 stützt sich dabei über die Hidlse 16, das Lamellenpaket 37, die Bremshälfte 20 und die Freilaufkupplung 21 an dem Gehäuse 22,23 ab und vermag sich in in der Antriebsrichtung entgegengesetzten Richtung nicht zu drehen. Eine derartige Drehunc, ist erst dann möglich, wenn durch Bewegen der Schaltmuffe 32 gegen die Lamellenbremse 19 über die Kniehebel 40 durch Zurückdrücken der federbelasteten Druckscheibe 35 die Lamellen des Lamellenpakets 37 der Bremse 19 freigegeben werden, so daß sich die getriebene Welle 15 mit der Hülse 16 gegenüber der feststehenden Bremshälfte 20 drehen kann.If the multi-disc clutch 14 is disengaged and thus the drive connection between the driving shaft 11 and the driven shaft 15 is interrupted, the overrunning clutch 21 becomes effective because the multi-disc brake 19 remains engaged. The gearbox: bene shaft 15 relies on the Hidlse 16, the disk pack 37, the brake half 20 and the one-way clutch 21 to the housing 22,23, and is not able to rotate in the opposite direction in the driving direction. Such Drehunc is possible only when the disks of the disk package 37 are released the brake 19 by moving the shift sleeve 32 against the multi-disk brake 19 via the toggle lever 40 by pushing back the spring-loaded pressure plate 35, so that the driven shaft 15 with the sleeve 16 can rotate relative to the stationary brake half 20.

Claims

Patent claims: 1. By means of a single shift sleeve switchable multi-disc clutch and releasable spring-applied multi-disc brake, in which the inner driven coupling half is firmly connected to the inner driven brake half via a sleeve arranged in a rotationally fixed manner on a driven shaft, characterized in that the outer brake half (20) is connected in such a way is connected to the stationary housing (22, 23) via a known overrunning clutch (21) that the outer brake half rotates in the drive direction of rotation with the driven shaft (15) , while the outer brake half is coupled in the opposite direction of rotation with the housing is.

2. Clutch and brake according to claim 1, characterized in that the shift sleeve (32) via angle lever (25) on the pressure disc (29) of the clutch (14) and via toggle lever (40) on the spring-loaded pressure disc (35) of the brake ( 19) works. Publications considered: C Ortlinghaus-Handbuch, 2nd edition 1957, pp. 42 and 57.