-
Hydraulisch zu betätigende Wechsel-Reibungskupplung Die Erfindung
bezieht sich auf eine hydraulisch zu betätigende Wechsel-Reibungskupplung mit zwei
achsgleich auf einer Welle angeordneten, wahlweise einrückbaren Lamellenkupplungen;
insbesondere befaßt sie sich mit der Führung der die Lamellenkupplungen betätigenden
Druckflüssigkeit und mit einer besonderen Anordnung der Druckleitungen und der Druckkammern.
-
Bei bekannten Kupplungen dieser Art wurde zwar die Druckflüssigkeit
dazu benutzt, die Kupplungsscheiben zu kühlen, doch konnte oft nicht vermieden werden,
daß wegen mangelhafter Steuerung des Druckmittelflusses die Kupplungsscheiben infolge
der Reibungswärme zu schmoren anfingen. Durch Schmieren der Kupplungsscheiben läßt
sich dieser übelstand zwar vermeiden, doch da durch die Viskosität des Schmiermittels
ein Drehmoment übertragen wird, schleift die Kupplung im Leerlauf. Bei anderen Bauarten
machte man daher von einer dritten Flüssigkeitsquelle Gebrauch, was dann zu erheblich
gesteigerten Aufwands- und Wartungskosten führte.
-
Bekannt ist weiter eine hydraulisch zu betätigende Wechsel-Reibungskupplung
mit zwei achsgleich auf einer Welle angeordneten, wahlweise einrückbaren Lamellenkupplungen,
zwischen denen ein axial verschiebbarer Zylinder angeordnet ist, der in seinem mittleren
Bereich auf einer mit der treibenden Welle drehfest verbundenen Trennwand flüssigkeitsdicht
geführt ist und der an seinen beiden Enden je einen als Ringkolben ausgebildeten
Betätigungskolben trägt, wobei die beiden Betätigungskolben flüssigkeitsdicht auf
einer mit der Trennwand fest verbundenen Nabe geführt sind, deren axiale Stirnflächen
an den Stirnflächen der die Innenlamellen tragenden, mit der Welle ebenfalls drehfest
verbundenen Kupplungshälften anliegen, wobei die Druckflüssigkeit den durch den
Zylinder, die Trennwand, die Nabe der Trennwand und den Betätigungskolben begrenzten
Druckräumen über getrennte Leitungen in der Welle und in der Nabe der Trennwand
zuführbar ist.
-
Es ist auch bereits bekannt, zum Kühlen und Schmieren der Lamellen
bei Lamellenkupplungen in der die inneren Lamellen tragende Kupplungshälfte axiale
Bohrungen und von diesen ausgehende, zu den Lamellen führende radiale Bohrungen
vorzusehen, so daß in den nachstehend gekennzeichneten entsprechenden Merkmalen
für sich allein nicht die Erfindung gesehen wird.
-
Um mit einfachen Mitteln eine überhitzung der Lamellenkupplungen zu
vermeiden, geht die Erfindung von der Aufgabe aus, die Druckflüssigkeit aus der
Druckkammer der ausrückenden Kupplung über Kanäle zum Lamellenpaket der einrückenden
Kupplung zu leiten. Bei der zuvor umschriebenen Bauart einer hydraulisch zu betätigenden
Wechsel-Reibungskupplung wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß von
der Druckkammer der einen Kupplung Kanäle in der Nabe der Trennwand eine achsparallele,
in die Druckleitung mündende Sackbohrung vorgesehen ist, die die Bohrung durchdringt
und in der ein federbelastetes Steuerventil derart angeordnet ist, daß beim Beaufschlagen
des Druckraumes das Steuerventil entgegen der Kraft der Feder verschoben und dadurch
der Druckraum der ausrückenden Kupplung mit den zu dem Lamellenpaket der einrückenden
Kupplungen führenden Kanälen verbunden wird. Die Steuerventile sind hierbei zweckmäßig
als Kolbenschieber ausgebildet.
-
Nachstehend ist die Wechsel-Reibungskupplung gemäß der Erfindung an
Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Wechsel-Reibungskupplung nach der
Linie 1-1 in F i g. 2, F i g. 2 die Ansicht eines Teiles der in F i g. 1 dargestellten
Kupplung, teilweise im Schnitt, wobei gewisse Teile zur Förderung der Klarheit weggelassen
sind,
F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 1
und F i g. 4 einen Längsschnitt, ähnlich F i g. 2, in vergrößertem Maßstab.
-
Die Wechsel-Reibungskupplung besteht aus den wahlweise einrückbaren
Lamellenkupplungen Cl und C., welche beide auf einer Welle 1 angeordnet sind. Diese
trägt außerdem noch auf Wälzlagern 4 und 5 umlaufende Zahnräder 2 und 3, die durch
Schweißen od. dgl. mit den Kupplungstrommeln 6 bzw. 7 verbunden sind. Die Kupplungstrommeln
6 und 7 tragen in inneren Nuten gleitbare Lamellenpakete 8 bzw. 9, welche mit Lamellenpaketen
13 bzw. 14 im Eingriff stehen.
-
Jede Lamellenkupplung Cl und C2 weist innere Kupplungshälften 10 bzw.
11 auf, die mit der Welle 1 durch Keile 12 verbunden und durch Sicherungsringe 19
und 19 a gegen eine axiale Verschiebung gesichert sind. Die Lamellenpakete 13 und
14 werden durch Tellerfedern 15 gesichert; ferner sind verhältnismäßig große Unterlegscheiben
16 und 17 vorgesehen, welche durch Schrauben 18 an den inneren Stirnseiten der Kupplungshälften
befestigt sind.
-
Im Kupplungszylinder ist eine Trennwand M vorgesehen, die auf einer
mit der Welle 1 durch einen Keil 12 fest verbundenen Nabe 20 sitzt und einen radialen
Flansch 22 aufweist, der an seinem Umfang mit einer Eindrehung zur Aufnahme einer
Ölringdichiung 23 versehen ist.
-
Die Trennwand M bzw. 22 ist von einem auf der Nabe 20 gleitbaren Zylinder
30 umgeben, der mit einer festen Stirnwand 34 versehen ist. Auf der gegenüberliegenden,
offenen Seite des Zylinders 30 ist eine lösbare, durch einen Sprengring gehaltene
Stirnwand 35 eingesetzt. Die Stirnwand 34 kann auf dem Nabenteil der Kupplungshälfte
10 und die Stirnwand 35 auf dem Nabenteil der Kupplungshälfte 11 gleiten, wobei
beide Stirnwände durch Dichtungen 36 bzw. 37 abgedichtet sind.
-
Durch die Trennwand 22 wird der Zylinder 30 in zwei Druckkammern 32
und 33 unterteilt, welche abwechselnd unter Druck gesetzt werden, wobei die Stirnwand
(34 bzw. 35) der jeweils unter Druck stehenden Druckkammern in bekannter Weise gegen
die Kupplungsscheiben der Lamellenkupplungen Cl bzw. C2 drückt.
-
Die Druckflüssigkeit wird den Druckkammern mit einem Druck von beispielsweise
14 atü (200 psi) von einer Pumpe P über ein Ventil 39, ein Steuerventil V, eine
Leitung 41, einen in der Welle 1 vorgesehenen axialen Kanal 42 und eine Querbohrung
43 der Druckkammer 33 bzw. über eine Leitung 45, einen axialen Kanal 46 und eine
Querbohrung 47 der Druckkammer 32 zugeführt. Während die eine Druckkammer mit Druckflüssigkeit
gefüllt wird, wird die andere Druckkammer über die gleichen Kanäle entleert. -Gemäß
der Erfindung wird nun ein Teil der aus der zusammengeschobenen Druckkammer austretenden
entspannten Druckflüssigkeit dem Lamellenpaket zugeführt, das gerade betätigt werden
soll. Diese übertragung erfolgt über federbelastete Steuerventile 50 bzw. 51, die
in der Nabe 20, diametral gegenüberliegend, axial angeordnet sind und die beim Beaufschlagen
der Druckkammer 32 bzw. 33 entgegen der Federkraft verschoben werden und dadurch
die Druckkammer der ausrückenden Kupplung mit den zu dem Lamellenpaket der einrückenden
Kupplungen C1 bzw. C2 führenden Kanälen 53, 54, 55 bzw. 60, 61, 62 verbunden wird.
-
Wenn z. B. die Druckkammer 32 über die Querbohrung 47 mit Druckflüssigkeit
gefüllt wird, verschiebt sich das Steuerventil 50 (gemäß der Zeichnung) nach
links und erlaubt einem Teil der Druckflüssigkeit, aus der Druckkammer 33 über die
Bohrungen 53, 54 und 55 zu den Lamellenpaketen der Lamellenkupplung Cl abzulaufen.
Das Steuerventil 50 weist einen Doppelkolben 56 sowie eine Druckfeder 58 auf, wobei
das dünne Zwischenstück 56 b zwischen den beiden Teilkolben 56 a und
56 d
bei entsprechender Stellung des Doppelkolbens 56 den Durchtritt der ablaufenden
Druckflüssigkeit zuläßt. Beim Verschieben des Doppelkolbens 56 in die CSffnungsstellung
drückt die durch die Querbohrung 47 tretende Druckflüssigkeit auf die Ringfläche
56c des Teilkolbens 56d. Im übrigen weist der Doppelkolben 56 konzentrische
Längszapfen 56e und 59 auf, welche die Längsverschiebung des Kolbens begrenzen.
-
Der nicht zur gegenüberliegenden Lamellenkupp-Jung geleitete Teil
der ablaufenden Flüssigkeit läuft über die Querbohrung 43, den Längskanal 42, die
Leitung 41 zum Steuerventil V zurück und von dort über eine Leitung 48 und ein Niederdruckregulierventil49
ab. Im übrigen wird, solange die Wechsel-Reibungskupplung im Betrieb ist, die nicht
betätigte Druckkammer durch das Steuerventil V immer mit einer gewissen Druckflüssigkeitsmenge
gefüllt gehalten, die zu dem zu kühlenden Kupplungsteil weiterläuft.
-
Es ist klar, daß sich beim Umschalten auf der entgegengesetzten Seite
der Wechsel-Reibungskupplung die gleichen Vorgänge wiederholen, indem beim Füllen
der Druckkammer 33 über die Querbohrung 43 das hierzu gehörige Steuerventil 51 einen
Teil der aus der Druckkammer 32 ablaufenden Druckflüssigkeit über die Bohrungen
60, 61 und 62 zu den Lamellenpaketen der Lamellenkupplung C2 leitet.
-
Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Wechsel-Reibungskupplung ist
eine Garantie dafür geboten, daß während der Kupplungsbetätigung der eingerückte
Kupplungsteil immer hinreichend gekühlt wird, im Leerlauf aber kein Mitschleifen
der Kupplungen und eine dadurch hervorgerufene Erwärmung erfolgen kann.