DE1209820B

DE1209820B - Compressed air operated friction disc clutch or brake

Info

Publication number: DE1209820B
Application number: DEO7237A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ortlinghaus; Otto Ortlinghaus; Fritz Ortlinghaus; Adolf Ortlinghaus
Original assignee: ORTLINGHAUS GEB
Current assignee: ORTLINGHAUS GEB
Priority date: 1960-02-12
Filing date: 1960-02-12
Publication date: 1966-01-27

Description

Druckluftbetätigte Reibscheibenkupplung bzw. Bremse Die Erfindung bezieht sich auf eine druckluftbetätigte Reibscheibenkupplung bzw. Bremse, bei welcher der Reibungsschluß durch einen Ringkolben über zwischengeschaltete, auf die Druckscheibe wirkende Hebel erfolgt, wobei der Druckzylinder radial innerhalb der Reibscheiben angeordnet ist und eine räumliche Trennung des Druckzylinders von den die Wärme entwickelnden Reibscheiben besteht.Compressed air operated friction disc clutch or brake The invention refers to a compressed air-operated friction disc clutch or brake in which the frictional engagement by an annular piston via an intermediate on the pressure disc acting lever takes place, the pressure cylinder radially inside the friction disks is arranged and a spatial separation of the printing cylinder from which the heat developing friction disks.

Eine bekannte Kupplung dieser Art hat den Nachteil, daß eine unzureichende Wärmeisolierung und Kühlung des Druckzylinders, des Kolbens und der Dichtungsmanschette vorgesehen ist.A known coupling of this type has the disadvantage that an inadequate Thermal insulation and cooling of the pressure cylinder, the piston and the sealing sleeve is provided.

Die wärmemäßig hochbeanspruchten Reibscheiben aus den allgemein bekannten Materialien erlauben auch im Dauerbetrieb heute schon einen Temperaturanstieg auf 200 bis 250° C.The friction disks, which are subject to high thermal stress, from the well-known Materials already allow a temperature increase even in continuous operation 200 to 250 ° C.

Da aber die Dichtungsmanschetten einem so hohen Temperaturanstieg auf die Dauer nicht standhalten können, kommt es zu einer vorzeitigen Zerstörung der Kolbendichtung.But since the sealing sleeves such a high temperature rise cannot withstand in the long run, premature destruction occurs the piston seal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine ausreichende Kühlung des Druckzylinders und der die Wärme leitenden Kupplungsteile zu sorgen und durch die zusätzliche Anordnung von wärmeisolierendem Material eine Trennung der Wärmeleitung innerhalb der Kupplungsteile zu gewährleisten.The invention is based on the object of adequate cooling of the pressure cylinder and the heat-conducting coupling parts and through the additional arrangement of heat insulating material a separation of the heat conduction to ensure within the coupling parts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckzylinder an die mit den Reibscheiben in Verbindung stehende Kupplungsnabe unter Zwischenschaltung eines Isolierringes aus Wärmedämmaterial und Belassung eines die Wärme isolierenden Luftspaltes angeschlossen ist und daß der zwischen dem Druckzylinder und den Reibscheiben vorgesehene Raum auf einer Seite völlig offen ist, so daß ein ausreichend großer, von außen zi-geführter Luftstrom durch die Kupplung zur K@ ihlung des Druckzylinders und der die Wärme 1e, -enden Kupplungsteile strömen kann.This object is achieved according to the invention in that the printing cylinder to the clutch hub connected to the friction disks with the interposition an insulating ring made of thermal insulation material and leaving an insulating ring Air gap is connected and that between the pressure cylinder and the friction disks provided space is completely open on one side, so that a sufficiently large, from the outside zi-guided air flow through the coupling for cooling the pressure cylinder and the heat 1e, -enden coupling parts can flow.

Durch diese Ausführung der Kupplung wird sicherge.tellt, daß auch bei der Übertragung sehr hoher Leistungen keine übermäßige Erwärmung und damit vorzeitige Zerstörung der Dichtungsmanschetten zwischen Kolben und Druckzylinder auftritt. Zweckmäßige Weiterbildungen bzw. Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This design of the coupling ensures that also when transmitting very high power, there is no excessive heating and therefore premature Destruction of the sealing sleeves between the piston and pressure cylinder occurs. Appropriate further developments or refinements of the invention result from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Abbildung erläutert werden.An embodiment of the invention will be explained with reference to the figure will.

Der innere Kupplungskörper 1 weist einen U-förmigen Querschnitt auf und besteht aus einer mit der nicht dargestellten Welle drehschlüssig verbundenen Kupplungsnabe 2, die über ein Flanschstück 3 mit der äußeren Trägerwand 4 verbunden ist. Auf der Außenverzahnung 5 der Trägerwand 4 ist unverdrehjedoch axial verschiebbar die Reibscheibe 6 angeordnet, die radial verlaufende Durchbrüche 7 für die Kühlluft aufweist, die über einen Durchbruch 8 der Trägerwand 4 zugeführt wird. Des weiteren sitzt auf der Verzahnung 5 der inneren Kupplungshälfte 1 die Gegendruckscheibe 9 mit Kühlrippen 10, die durch einen Gewindering 11 mit zugehöriger, durch Schrauben 13 verspannbarer Kontermutter 12 eingestellt werden kann, während auf der anderen Seite die axial verschiebbare Druckscheibe 14 angeordnet ist. Die äußeren Reibscheiben 15 werden von der Innenverzahnung 16 des äußeren Kupplungskörpers 17 axial verschiebbar aufgenommen, der ebenfalls mit den Durchtritt der Kühlluft gestattenden Öffnungen 18, 19 versehen ist, die gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt angeordnet werden. Der äußere Kupplungskörper 17 kann durch den Flansch 20 mit dem anzutreibenden Stirnrad od. dgl. verbunden werden, wobei Kühlrippen 21 vorgesehen sind, die gleichzeitig zur Versteifung des am ringförmigen Teil 17 des äußeren Kupplungskörpers befestigten Flansches 20 dienen.The inner coupling body 1 has a U-shaped cross section and consists of a coupling hub 2 which is connected in a rotationally locking manner to the shaft (not shown) and which is connected to the outer support wall 4 via a flange piece 3. The friction disk 6, which has radially extending openings 7 for the cooling air, which is supplied to the carrier wall 4 via an opening 8, is arranged on the external toothing 5 of the support wall 4 so as to be non-rotatable but axially displaceable. Furthermore, the counterpressure disk 9 with cooling ribs 10 sits on the toothing 5 of the inner coupling half 1, which can be adjusted by a threaded ring 11 with associated lock nut 12, which can be clamped by screws 13, while the axially displaceable pressure disk 14 is arranged on the other side. The outer friction disks 15 are axially displaceably received by the internal toothing 16 of the outer clutch body 17, which is also provided with openings 18, 19 which allow the passage of cooling air and which are arranged offset from one another in the circumferential direction. The outer coupling body 17 can be connected to the spur gear to be driven or the like through the flange 20 , with cooling fins 21 being provided which simultaneously serve to stiffen the flange 20 attached to the annular part 17 of the outer coupling body.

Der Druckzylinder 22 ist unter Zwischenschaltung eines von der Nut 23 der Kupplungsnabe 2 aufgenommenen Isolierringes 24 aus einem Wärmedämmaterial, wie beispielsweise Asbest od. dgl., über den radialen Flanschteil 25 mit der Kupplungsnabe 2 durch Schraubenbolzen od. dgl. verbunden und so angeordnet, daß zwischen der zylindrischen Außenfläche der Kupplungsnabe 2 und der gegenüberliegenden Fläche der inneren Zylinderwand 26 ein die Wärme isolierender Luftspalt 27 verbleibt. Die Druckluftzuführung erfolgt durch eine oder mehrere Radialbohrungen 28 der Kupplungsnabe 2 über Axialnuten 29 und Radialbohrungeu 30 der inneren Zylinderwand 26 und ist durch in entsprechende Rillen der Nabe 2 eingelassene Dichtringe 31, 32 nach außen hin abgedichtet. Der Außendurchmesser des Druckzylinders 22 ist so gewählt, daß zwischen der Außenfläche der äußeren Zylinderwand 33 und der gegenüberliegenden Innenfläche des zylindrischen Teiles 4 des inneren Kupplungskörpers 1 ein ausreichender Abstand verbleibt, der den Eintritt der angesaugten Kühlluft durch die Ausnehmung 8 zu j den Reibflächen gestattet, wobei an dem nach außen gerichteten Teil des Bodens 34 des Zylinders 22 der verstärkten Wärmeabfuhr dienende Kühlrippen 35 vorgesehen sind. - - -Der von dem Zylinder 22 schlüssig aufgenommene Ringkolben 36 besitzt- einen U-förmigen Querschnitt, wobei die beiden Ringwandungen 37, 38 durch radial verlaufende Querrippen 39 miteinander verbunden sind. Die Kolbenbolzen 40 durchgreifen mit ihrem verjüngten Ende 41 den Boden des Kolbens 36 und sind mit einer an dessen Stirnseite angeordneten Ringplatte 42 verbunden, die die Dichtungsringe 43 festhält. Der Kolbenbolzen 40 wird von einer Druckfeder 44 umgeben, die sich einerseits gegen den Boden des Kolbens 36 und andererseits gegen die flanschartige Verbreiterung 45 einer Büchse 46 aus die Wärme isolierendem Material, wie Asbest od. dgl., abstützt. Durch die Büchse 46 wird verhindert, daß unzuträglich hohe Wärmemengen von dem Hanschteil 3 des inneren Kupplungskörpers 1 auf den Kolbenbolzen 40 übertragen werden.The pressure cylinder 22 is connected via the radial flange part 25 to the coupling hub 2 by bolts or the like and is arranged so that A heat-insulating air gap 27 remains between the cylindrical outer surface of the clutch hub 2 and the opposite surface of the inner cylinder wall 26. The compressed air is supplied through one or more radial bores 28 of the clutch hub 2 via axial grooves 29 and radial bores 30 of the inner cylinder wall 26 and is sealed to the outside by sealing rings 31, 32 embedded in corresponding grooves in the hub 2. The outer diameter of the pressure cylinder 22 is chosen so that a sufficient distance remains between the outer surface of the outer cylinder wall 33 and the opposite inner surface of the cylindrical part 4 of the inner coupling body 1, which allows the intake of cooling air through the recess 8 to the friction surfaces, cooling fins 35 serving for increased heat dissipation are provided on the outwardly directed part of the bottom 34 of the cylinder 22. The annular piston 36, which is positively received by the cylinder 22, has a U-shaped cross section, the two annular walls 37, 38 being connected to one another by radially extending transverse ribs 39. The tapered end 41 of the piston pins 40 reach through the bottom of the piston 36 and are connected to an annular plate 42 which is arranged on its end face and which holds the sealing rings 43 in place. The piston pin 40 is surrounded by a compression spring 44, which is supported on the one hand against the bottom of the piston 36 and on the other hand against the flange-like widening 45 of a sleeve 46 made of heat-insulating material such as asbestos or the like. The sleeve 46 prevents inappropriately high amounts of heat from being transferred from the flange part 3 of the inner coupling body 1 to the piston pin 40.

An der dem Druckzylinder 22 gegenüberliegenden Seite des Flanschringes 3 ist durch den Bolzen 47 ein Doppelhebel 48 verschwenkbar gelagert, dessen einer Hebelarm 49 über einen in der Gewindebohrung des Armes einschraubbaren und durch die Mutter 50 feststellbaren Schraubenbolzen 51 gegen das Ende des Kolbenbolzens 40 anliegt, während das Ende des entgegengerichteten Armes 52 über eine Druckplatte 53 auf die Kühlrippen 54 aufweisende Druckscheibe 14 einwirkt.On the side of the flange ring 3 opposite the pressure cylinder 22, a double lever 48 is pivotably mounted by the bolt 47, one lever arm 49 of which rests against the end of the piston pin 40 via a screw bolt 51 which can be screwed into the threaded hole of the arm and can be locked by the nut 50, while the end of the opposite arm 52 acts via a pressure plate 53 on the pressure disk 14 having cooling fins 54.

Wird nun Druckluft in den Zylinder 22 durch eine entsprechende Steuervorrichtung eingelassen, bewegt sich der Ringkolben 36 aus seiner gestrichelten Lage, entgegen der Wirkung der Druckfeder 44, in die dargestellte Stellung und verschwenkt hierbei den Doppelhebel 48 entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß dessen Ende 52 die Druckscheibe 14 in der Zeichnung gesehen nach links bewegt und somit die Reibscheiben 6 bzw. 15 entgegen der Wirkung der Lüftungsfedern 55 zusammendrückt. Die Zahl der radial verlaufenden Doppelhebel 48 wird in Abhängigkeit des Kupplungsdurchmessers und entsprechend der gewünschten Kraftverteilung an der Druckscheibe 14 gewählt. Der Boden 34 des Druckzylinders 22 ist mit Gewindebohrungen 56 versehen, die durch kurze Gewindeschrauben 57 dicht verschlossen sind. Das Gewinde entspricht hierbei dem Gewinde der den Gewindering 11 und. - dessen Kontermutter 12 gegeneinander verspannenden Schrauben' 13, so daß bei Ausfall der Druckluft nach Entfernen der Dichtungsschrauben 57 aus den Gewindebohrungen 56 des Zylinderbodens 34 einige der Schrauben 13 so weit in diese Bohrungen eingeschraubt werden können, bis daß der Ringkolben 36 entgegen der Wirkung der Druckfedern 44 in seine dargestellte Wirklage bewegt und somit ein Reibungsschluß der Kupplung erzeugt werden kann.If compressed air is now admitted into the cylinder 22 by a corresponding control device, the annular piston 36 moves from its dashed position, against the action of the compression spring 44, into the position shown and hereby pivots the double lever 48 counterclockwise so that its end 52 the Pressure disk 14 is moved to the left as seen in the drawing and thus compresses the friction disks 6 or 15 against the action of the ventilation springs 55. The number of radially extending double levers 48 is selected as a function of the coupling diameter and in accordance with the desired distribution of force on the thrust washer 14. The bottom 34 of the pressure cylinder 22 is provided with threaded bores 56 which are tightly closed by short threaded screws 57. The thread corresponds to the thread of the threaded ring 11 and. - The counter nut 12 bracing screws' 13 against each other , so that if the compressed air fails after removing the sealing screws 57 from the threaded holes 56 of the cylinder base 34, some of the screws 13 can be screwed into these holes until the annular piston 36 counteracts the action of the Compression springs 44 moved into its active position shown and thus a frictional engagement of the clutch can be generated.

Claims

Claims: 1. Compressed air-operated friction disc clutch or brake, in which the frictional engagement is achieved by an annular piston via intermediate levers acting on the pressure disc, the pressure cylinder being arranged radially inside the friction discs and the pressure cylinder being spatially separated from the heat-generating friction discs, d a - characterized in that the pressure cylinder (22) is attached to the clutch hub (2) connected to the friction disks (6, 9, 14) with the interposition of an insulating ring (24) made of thermal insulation material and leaving a heat-insulating air gap (27) is connected and that the space provided between the pressure cylinder and the friction disks is completely open on one side, so that a sufficiently large, externally supplied air stream can flow through the coupling to cool the pressure cylinder and the heat-conducting coupling parts.

2. Friction disc clutch according to claim 1, characterized in that in the flange piece (3) connected to the clutch hub in the region of the piston pin (40), bushes (46) made of heat-insulating material are arranged.

3. friction disc clutch according to claim 1 and 2, characterized in that the pressure transmission for the production of the frictional connection ses via a counter-spring pressure acting U-shaped annular piston (36) and radially extending double lever (48) on the pressure disc (14) takes place. Documents considered: Swiss Patent No. 228 040; , U.S. Patent Nos. 1974 740, 2068062 2176 468, 2 221014, 2 252 906, 2 290 542, 2 656 905, 2775 331, 2 880 835.