DE1425216B2 - Scheibenreibungskupplung oder -reibungsbremse - Google Patents
Scheibenreibungskupplung oder -reibungsbremseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Scheibenreibungskupplung oder -reibungsbremse mit einer auf einer Welle
axial verschiebbar angeordneten Kupplungs- bzw. Bremsscheibe, die mittels eines ringförmigen, axial
bewegbaren Kolbens einer hydraulischen Betätigungs-Vorrichtung in Reibungseingriff mit dem anderen, mit
einem Reibbelag versehenen Kupplungs- bzw. Bremsteil gelangt.
Bei einer vorbekannten Einrichtung, von der die Erfindung ausgeht, bestehen verhältnismäßig hohe
Relativgeschwindigkeiten zwischen der Scheibe und dem anderen Kupplungs- bzw. Bremsteil, so daß
beim Reibungseingriff beträchtliche Wärmemengen erzeugt werden und gegebenenfalls ein Nachlassen
der Wirkung eintritt. Insbesondere ist die Gleitgeschwindigkeit zwischen den beiden Teilen am
Außenumfang größer als am Innenumfang. Dadurch ist die Wärmebelastung unterschiedlich, und es können
Verformungen der im Reibeingriff stehenden Körper auftreten. Die Unterschiede der Gleitgeschwindigkeit
begrenzen auch den Durchmesser sowie die nutzbare Breite der Reibbeläge zwischen
dem Innen- und Außenumfang.
Es ist ferner eine Scheibenreibungskupplung bekannt, bei der die mit Reibbelägen versehenen Scheiben
auf der Abtriebswelle exzentrisch gelagert sind. Die Betätigungsvorrichtung mit der Kupplungsdruckplatte
und weiteren Zwischenscheiben ist zentrisch angeordnet. Die exzentrisch gelagerten Kupplungsscheiben
sowie die Zwischenscheiben sind jeweils mit dem angetriebenen Gehäuse verbunden. Ferner ist es
bekannt, als Betätigungsvorrichtung einer Scheibenreibungsbremse einen ringförmigen Kolben vorzusehen,
der im zugehörigen Zylinder frei drehbar angeordnet ist.
Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine Scheibenreibungskupplung
oder -reibungsbremse der eingangs geschilderten Art in baulich einfacher Weise so auszubilden, daß
sie für hohe Drehzahlen geeignet ist, und daß der Wärmeverformung der Scheiben entgegengewirkt
wird. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von der aus ringförmigem Kolben und der
Kupplungs- bzw. Bremsscheibe bestehenden Anordnung jeweils der eine Teil frei drehbar um eine exzentrisch
zur Welle angeordnete Drehachse gelagert ist, während der jeweils andere Teil drehfest und zentrisch
geführt ist.
Gelangen der um die exzentrische Drehachse frei drehbar gelagerte Teil und der drehfest und zentrisch
geführte andere Teil in Reibungseingriff, so ist die Gleitgeschwindigkeit im Bereich des Außenumfanges
der Anordnung im wesentlichen gleich der Gleitgeschwindigkeit im Bereich des Innenumfanges, so
daß die abzuführenden Wärmemengen im wesentliehen gleichmäßig sind und auch die Abnutzung der
Reibbeläge erfolgt. Obwohl dadurch die Verwendung breiterer Reibbeläge ermöglicht ist, wird der Wärmeverformung
der Kupplungs- bzw. Bremsscheiben entgegengewirkt. Ferner ist die Anordnung insbesondere
für sehr hohe Drehzahlen verwendbar. So wird die Anordnung als Kupplung für Gasturbinen in Betracht
gezogen.
Auf Grund des verbesserten Wärmeverhaltens kann die Anordnung als Kupplung auch verhältnismäßig
lange Zeit im Schlupfbereich arbeiten, ohne daß die Reibbeläge überhitzt werden. Außerdem ist
bei der Anordnung die Wärmeabfuhr durch ein Kühlmittel verbessert. Die Anordnung zeichnet sich außerdem
durch eine einfache Bauweise aus.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 eine erste Ausführungsform im Schnitt,
F i g. 2 eine zweite Ausführungsform im Schnitt, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1,
F i g. 4 eine grafische Darstellung des Reibungskoeffizienten in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit,
F i g. 5 eine dritte Ausführungsform im Schnitt.
F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform, die insbesondere als Bremse geeignet ist. Die Scheibenreibungsbremse
10 weist eine Antriebswelle 11, einen Antriebskörper 12, ein ringförmiges Gehäuse 13, welches
fest an dem Abtriebskörper 12 befestigt ist, axial bewegliche Druckplatten 14 a und 14 b, die in dem
Gehäuse 13 angeordnet sind, sowie Reibbeläge 15 a, 150, 15 c und 15 d auf, welche auf den entgegengesetzten
Seiten der Scheiben 16 a und 166 angeordnet sind. Die Scheiben 16 a und 166 sind schichtweise
zwischen die beweglichen Druckplatten 14 a und 14 b und einem Teil des Gehäuses 13, welches
eine Zwischen-Druckplatte 17 umfaßt, eingeschoben.
Auf den Außenseiten der Druckplatten 14 α und 14 b sind jeweils ringförmige Kolben 18 α und 18 b
vorgesehen. Diese Kolben sind gleitend innerhalb ringförmiger Hohlräume 19 a und 19 b angeordnet
und so eingerichtet, daß sie bei der Betätigung der beweglichen Druckplatten 14 α und 14 b unterstützend
mitwirken. Die ringförmigen Kolben 18 a und 18 b werden, wie die Druckplatten 14 a und 146, durch
unter Druck stehendes Strömungsmittel betätigt, welches durch die Öffnungen 24 a und 24 b zugeführt
wird.
Eine Kühlvorrichtung umfaßt Öffnungen 21α und 21, 21c, die innerhalb des Abschnittes 23 des Gehäuses
13 gelegen sind, Umwälzöffnungen 23 α, 23 b und 23 c sowie einen Kanal 22, der innerhalb der
Antriebswelle 11 gebildet ist. Das unter Druck stehende Strömungsmittel kann durch die erwähnte
Kühleinrichtung umgewälzt werden, um die durch die Beanspruchung des Belagmaterials erzeugte
Wärme auf die Scheiben abzuleiten.
Die Reibbeläge 15a, 15 b, 15 c und 15 a* sind mit
Bezug auf das Gehäuse 13 und mit Bezug auf die Antriebswelle 11 drehbar angeordnet. Die Reibbeläge
haben eine ringförmige Gestalt und insbesondere eine kreisförmige Gestalt, so daß sie mit Bezug auf den
Körper, auf welchem sie angeordnet sind, frei umlaufen können.
Es sei angenommen, daß die Vorrichtung 10 zu Beginn außer Eingriff ist und daß die Antriebswelle
11 mit Bezug auf den Boden oder den Abtriebskörper
12 eine relative Drehzahl hat.
Die Vorrichtung wird in Eingriff gebracht, wenn das unter Druck stehende Strömungsmittel auf die
ringförmigen Kolben 18 a und 18 b übertragen wird. Die ringförmigen Kolben werden so gedrückt, daß
sie sich in Richtung auf die Scheiben 16 a und 16 b bewegen, und die Kolben drücken bei dieser Bewegung
in Richtung auf die Scheiben, die Druckplatten 14a und 146 gegen die Reibscheiben 16 a
und 16 b. Die Reibscheiben 16 a und 16 a" drücken wieder gegen die Druckplatte 17. Die Druckplatte 17
ist mit Bezug auf das ringförmige Gehäuse 13 drehbar angeordnet. Jedoch wird die Druckplatte 17 in
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der bevorzugten Ausführungsform daran gehindert, Der Betrieb der bevorzugten Ausführungsform ist1
sich in axialer Richtung zu verschieben. Die Ver- wie folgt: Es sei angenommen, daß die Kupplung zu'
schiebungskraft, die zwischen den Scheiben 16 α und Beginn außer Eingriff ist und der Antriebskörper 21Γ
166 und den Reibbelägen 15 a, 156, 15 c und 15 d mit Bezug auf den Abtriebskörper 212 eine relative
erzeugt wird, hat die Neigung, die Drehzahl der 5 Drehzahl hat. Die Kupplung kommt zum Eingriff,
Scheiben 16 a und 16 b zu verzögern. Die Reibbeläge wenn das unter Druck stehende Strömungsmittel auf
15 a, 15 b, 15 c und 15 d suchen sich gemeinsam mit die ringförmigen Kolben 218 α und 218 b mittels des
den Scheiben 16 a und 16 b zu drehen und vermin- Kanals 224 a und des Gehäusekanals 224 c herandern
daher in starkem Maße die Gleitgeschwindigkeit geführt wird. Die ringförmigen Kolben werden so geder
Reibbeläge, während sie eine relative Umlauf- io drückt, daß sie sich in Richtung auf die Scheiben
geschwindigkeit zwischen den Reibbelägen und dem 216 a und 2166 zu bewegen, und sowie die Kolben
ringförmigen Gehäuse 13 erzeugen. Die Reibbeläge in Richtung auf die Scheiben bewegt werden, drücken
werden veranlaßt, sich um die Achse der Antriebs- sie die Druckplatten 214 a und 2146 in Richtung auf
welle 11 zu drehen. Die Umlaufgeschwindigkeit der die Scheiben 216 a und 2160. Die Scheiben 216 a und
Beläge hat die Neigung, ein Verhältnis von 1:1 mit 15 216 & werden wiederum in Richtung auf die Druck-Bezug
auf die Antriebswelle 11 aufrechtzuerhalten. platte 217 gedrückt. Die Druckplatte ist mit Bezug
Die in F i g. 5 gezeigte, bevorzugte Ausführungs- auf ihren Lagerkörper drehbar angeordnet, d. h. mit
form ist besonders für eine Kupplung geeignet. Die Bezug auf das Gehäuse 213, jedoch wird in der beKupplung
210 besteht im allgemeinen aus einem An- vorzugten Ausführungsform die Druckplatte 217
triebskörper 211, einem Abtriebskörper 212, einem 20 daran gehindert, sich in axialer Richtung zu verringförmigen
Gehäuse 213, welches drehbar auf dem schieben. Der Anfangseingriff der Reibbeläge mit
Abtriebskörper gelagert ist und durch den Antriebs- Bezug auf die Scheiben 216 a und 216 b hat die Neikörper211
angetrieben wird, axial beweglichen gung, die Umlaufgeschwindigkeit der Druckplatten
Druckplatten 214 a und 2146, die innerhalb des Ge- 214 a und 214 a" und der mittleren Druckplatte 217
häuses 213 angeordnet sind, sowie Reibbelägen 215a 25 zu verzögern. Dieses verursacht eine Relativbewegung
und 215 b, 215 c und 215 d, welche auf den entgegen- der beweglichen Druckplatten 214 α und 214 b und
gesetzten Seiten der Scheiben 216 a und 216 b ange- der mittleren Druckplatte 217 mit Bezug auf das Geordnet
sind. Diese Scheiben 216 a und 216 b sind häuse 213, vermindert jedoch in großem Maße die
schichtweise zwischen die beweglichen Druckplatten Gleitgeschwindigkeit der Reibbeläge, infolge dieser
214 a und 214 b und einem Abschnitt des Gehäuses 30 relativen Umlaufgeschwindigkeit drehen sich die
213, welches eine Zwischen-Druckplatte 217 umfaßt, Reibbeläge um die Achse des Abtriebskörpers 212
eingeschoben. und begrenzen somit einen kreisförmigen Umlaufweg
Auf den Außenseiten der Scheiben 214 α und 214 b auf den Scheiben 215 α und 215 b. Die Kreisgeschwin-
sind jeweils ringförmige Kolben 218 a und 218 b vor- digkeit der Reibbeläge mit Bezug auf die Scheiben
gesehen. Diese Kolben sind innerhalb ringförmiger 35 216 a und 2166 nimmt mit der Zunahme der durch
Hohlräume 219 a und 2196 gleitend gelagert und so die ringförmigen Kolben 218 a und 218 d auf die
angeordnet, daß sie bei der Betätigung der beweg- Scheiben 216 a und 2166 ausgeübten Kraft zu, bis
liehen Druckplatten 214 a und 2146 unterstützend die Kreisgeschwindigkeit auf Null abfällt, zu welchem
mitwirken. Die ringförmigen Kolben 218 a und 2186 Zeitpunkt der Antriebskörper mit Bezug auf den
wie auch die Druckplatten 214 α und 214 6 werden 40 Abtriebskörper festgestellt ist.
durch unter Druck stehendes Strömungsmittel, wel- In der F i g. 2 ist eine verbesserte Vorrichtung 110
ches zugeführt wird, betätigt. gezeigt, die im allgemeinen aus einer Antriebswelle
Eine Kühlvorrichtung weist eine Öffnung 221 a, 111, einer Abtriebswelle 112, einem ringförmigen
einen Kanal 2216, einen Innenabschnitt 223 des Ge- Gehäuse 113, welches fest auf der Antriebswelle 111
häuses 213, Umwälzöffnungen 223 a, 223 6, 223.c, 45 angeordnet ist, einer axial bewegten Druckplatte 114,
223 e und 223/ auf. Das unter Druck stehende Strö- die innerhalb des Gehäuses 113 durch Keilnuten bemungsmittel
kann über die Öffnung 221 α durch den festigt ist, einer Scheibe 115, die auf der Abtriebs-Kanal
2216 in den Innenabschnitt 223 des Gehäuses welle drehbar angeordnet ist, sowie einem hydrau-213
umgewälzt werden, dann durch die Kanäle 223 α lischen Servomotor 116 besteht. Die Scheibe 115 ist
und 2236 in der fest angeordneten Druckplatte 217 50 schichtartig zwischen den beweglichen Platten 114
und von dort durch die Gehäusekanäle 223 c und und einen Teil des Gehäuses 113, welches sine fest
223 a" in die Kanäle 223 g und 223 h zwischen der angeordnete Enddruckplatte 117 umfaßt, einge-
\ußenseite der Scheiben 216 a und 216 g und dem schoben.
3ehäuse 213 zurückgeführt und dann durch die Der Servomotor umfaßt einen ringförmigen Kolben
■Canäle223e und 223/ geführt werden, so daß ein 55 118, der gleitend innerhalb eines ringförmigen Hohl-/erbessertes
Mittel zum Ableiten der Wärme von den raumes 119, der in dem Gehäuse 113 gebildet ist,
η Eingriff kommenden Elementen der Kupplungs- angeordnet ist. Der Kolben 118 stößt unmittelbar
.'orrichtung vorgesehen ist. Wahlweise kann die gegen die bewegliche Druckplatte 114 an. Ein neben-
^ichtung des Flusses des umlaufenden Strömungs- förmiger Abschnitt 120 des Gehäuses 113 ist auf der
nittels gegenüber der beschriebenen Richtung um- 60 Abtriebswelle 112 gleitend gelagert. Der Nabengekehrt
werden, wenn dieses erwünscht sein sollte. abschnitt 120 ist mit einer ringförmigen Nut 121 ver-
Die Reibbeläge 215« bis 215 d sind mit Bezug auf sehen, und das Gehäuse 113 ist mit einem Kanal 122
las Gehäuse 213 und mit Bezug auf den Antriebs- versehen, welcher mit der Nut 121 in Verbindung
cörper 211 drehbar angeordnet. Sie haben eine ring- steht, sowie mit dem ringförmigen Hohlraum 119.
örmige Gestalt, insbesondere eine kreisförmige Ge- 65 Die Abtriebswelle 112 ist mit einem der Längsrich-
talt mit oder ohne Nuten, so daß sie frei mit Bezug tung verlaufenden Kanal 123 und einer radialen öff-
uf den Körper, in welchem sie angeordnet sind, nung 124 versehen, die mit dem Kanal 123 und mit
imlaufen können. der ringförmigen Nut in Verbindung steht. Das Strö-
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mungsmittel wird an den Servomotor 116 heran- dem Produkt der relativen Winkelgeschwindigkeit
geführt, um die Vorrichtung 110 über den Kanal 123, mal dem Radius r, wobei r annähernd gleich dem
die öffnung 124, die Nut 121 und den Kanal 122 von Radius der Exzentrizität des Kurbelabschnittes 125
einer Strömungsmittelquelle aus (nicht gezeigt) zu der Abtriebswelle 112 ist. Die Gleitgeschwindigkeit
betätigen. 5 der Scheibe 115 mit Bezug auf die Platte 117 ist so-
Die Scheibe 115 ist auf einem exzentrischen mit um einen Faktor vermindert, der etwa gleich dem
Kurbelabschnitt 125 der Abtriebswelle 112 drehbar Verhältnis von r zu R ist.
gelagert, und ein Ende der Abtriebswelle 112 ist Es ist zu beachten, daß die Scheibe 115, obwohl
innerhalb der Antriebswelle 111 bei 126 geführt. Es sie diese Kreisbewegung mit Bezug auf die Achse des
wird angenommen, daß das Innere 127 des Gehäuses io Antriebskörpers durchführt, dennoch wirksam über
113 mit einem flüssigen Medium, z. B. Öl, gefüllt die Platte 117 gleitet. Die freigelegten Abschnitte 128
wird, welches darin umgewälzt werden kann, um die und 129 laufen daher ebenfalls um, so daß sie ihre
Wärme von den in Eingriff kommenden Teilen 115 Stellung ändern, wenn die Scheibe 115 diese Bewe-
und 117 zu absorbieren. gung ausführt. Zum Beispiel hat sich die Scheibe 115
In der F i g. 3 ist ein Abschnitt der fest angeord- 15 eine halbe Umdrehung später in eine neue Stellung
neten Druckplatte 117 sowie der Scheibe 115 gezeigt, bewegt. Es werden somit andere Abschnitte der
welche auf Grund des exzentrischen Kurbelabsehnit- Druckplatte 117 der Kühlflüssigkeit, welche inner-
tes 125 der Abtriebswelle 112 radial voneinander halb des Gehäuses 113 während einer Umdrehung
verschoben sind. Über der Scheibe 115 ist ein mond- der Platte 117 umläuft, ausgesetzt. Wenn es erwünscht
förmig ausgebildeter Abschnitt 128 der Platte 117 20 ist, daß das Innere des Gehäuses 113 nicht mit einer
freigelegt, und ein weiterer mondförmig ausgebildeter Flüssigkeit gefüllt werden soll, dann ist ein Teil der
Abschnitt 129 der Platte 117 ist innerhalb der Scheibe Platte 117 dennoch während jeder Umdrehung der
115 freigelegt. Die mondförmig ausgebildeten Ab- Luft ausgesetzt, so daß eine verbesserte Kühlung
schnitte 128 und 129 sind dem Strömungsmittel aus- derselben erzielt werden kann. Die Reibbeläge sind
gesetzt, welches in dem Gehäuse 113 enthalten ist, 25 zum Umlauf um die Achse des Antriebskörpers frei,
und es wird in Betracht gezogen, daß auch während und daher sind ein Punkt auf der inneren Umfangs-
des Eingriffes Wärme von den freigelegten Abschnit- linie und ein Punkt auf der äußeren Umfangslinie der
ten 128 und 129 durch Leitungen auf das Strömungs- Achse des Gehäuses und somit ihre entsprechenden
mittel übertragen werden kann. kreisförmigen Wege nahezu gleich lang. Die entspre-
Im Betrieb arbeitet die Vorrichtung wie folgt: Die 30 chende Gleitgeschwindigkeit der inneren und äußeren
Vorrichtung 110 befindet sich zu Anfang außer Ein- Umfangslinie der Reibbeläge und der Scheiben ist im
griff, und die Abtriebswelle 112 hat mit Bezug auf die wesentlichen gleich und erheblich geringer als die
Antriebswelle 111 eine Relativgeschwindigkeit. Die Gleitgeschwindigkeit, die bei bekannten Kupplungen
Antriebswelle 112 läuft entgegen dem Uhrzeigersinne auftritt. Die Gleitgeschwindigkeit ist eine Funktion
um, wie es in der F i g. 3 gezeigt ist. 35 der Abmessung der Exzentrizität zwischen der Achse
Die Vorrichtung kommt zum Eingriff, wenn auf der Reibbeläge und der Achse der Antriebswelle,
den Servomotor ein Strömungsmitteldruck übertragen Wird eine Kupplung oder Bremse, in welcher ein wird, und der Kolben drückt die Platte 114 gegen die flüssiges Kühlmittel innerhalb des Gehäuses vorScheibe 115. Die Scheibe 115 wieder wird gegen die handen ist, in Betracht gezogen, dann bewegt sich Druckplatte 117 gedrückt. Die zwischen der Druck- 40 der Innenumfang während einer halben Umdrehung platte 117 und der Scheibe 115 erzeugte Reibungs- auf einer nassen Oberfläche nach vorn (gleitend) und kraft hat die Neigung, die Scheibe 115 zu veranlassen, bewegt sich auf der anderen Hälfte der Umdrehung sich entgegen dem Uhrzeigersinn mit den Platten 117 zurück und setzt somit das flüssige Medium einem und 114 zu drehen. Die Scheibe 115 wird gezwungen, vorbestimmten Bereich auf der Fläche aus, welche in einer, im allgemeinen kreisförmigen Bewegung um 45 durch den mittleren Eingriffskörper erfaßt wird. Das den exzentrischen Kurbelabschnitt zu schwingen. Ausmaß des Gleitens des mittleren Eingriffskörpers Jeder Punkt auf der Scheibe 115, welcher sich mit auf dieser Fläche, mit welcher er in Eingriff kommt, der Druckplatte 117 in Berührung befindet, beschreibt ist proportional zu der Abmessung der Exzentrizität, eine kreisförmige Bewegung mit dem Radius r an- Es ist von Bedeutung, daß sich der Innenumfang in nähernd gleich dem Radius der Exzentrizität des 50 einem Maße vorwärts bewegt und zurückzieht, das Kurbelabschnittes 125, so daß die Gleitgeschwindig- wenigstens gleich der halben Breite des Belagmate-r keit der Reibbeläge beträchtlich vermindert wird. rials ist. Dieses bedeutende Merkmal sieht eine Be-Zum besseren Verständnis der Art der in Frage running des Kühlmittels über die gesamte Eingriffsstehenden Bewegung sei ein Punkt A auf der Scheibe fläche für jeden Kreis des mittleren Eingriffskörpers 115 angenommen, welcher mit der Druckplatte 117 55 vor. Das Mindestausmaß der Exzentrizität, das qxin Berührung ist. In einer bekannten Kupplung wäre forderlich ist, um dieses erwünschte Ergebnis zu erdie Gleitgeschwindigkeit, die zwischen der Druck- reichen, ist im allgemeinen etwa die Hälfte der platte 117 und der Scheibe 115 an dem Punkt A Breitenabmessung der schmälsten Reibbeläge. Obr herrscht, gleich dem Produkt der relativen Winkel- wohl die obige Abmessung der Exzentrizität zu einer geschwindigkeit der Platte 117 mal dem Radius r (wie 60 verbesserten Wärmeableitung führt, führt doch eine in F i g. 3 gezeigt). Bei der vorstehend beschriebenen bevorzugte Abmessung von wenigstens der Breite der Kupplung wird jedoch die Scheibe 115 so angepreßt, Reibbeläge zu einer vollständigen Freilegung der daß diese sich um dem exzentrischen Kurbelabschnitt Eingriffsfläche zweimal je Umdrehung. Mit dieser der Abtriebswelle 112 dreht, jedoch durch diese in bevorzugten Anordnung wird jeder Punkt auf der ihrer Bewegung begrenzt wird, so daß sich der 65 Eingriffsfläche dem Kühlmittel nahezu für den glel· Punkt A daher in einem kleineren Kreise mit dem chen Zeitabschnitt ausgesetzt, wobei die erwähnte Radius r bewegt. Die Gleitgeschwindigkeit zwischen Abmessung zu einer Freilegung am Mittelpunkt der der Platte 117 und der Scheibe 115 ist somit gleich Eingriffsfläche führt und gleich der Hälfte der Frei-
den Servomotor ein Strömungsmitteldruck übertragen Wird eine Kupplung oder Bremse, in welcher ein wird, und der Kolben drückt die Platte 114 gegen die flüssiges Kühlmittel innerhalb des Gehäuses vorScheibe 115. Die Scheibe 115 wieder wird gegen die handen ist, in Betracht gezogen, dann bewegt sich Druckplatte 117 gedrückt. Die zwischen der Druck- 40 der Innenumfang während einer halben Umdrehung platte 117 und der Scheibe 115 erzeugte Reibungs- auf einer nassen Oberfläche nach vorn (gleitend) und kraft hat die Neigung, die Scheibe 115 zu veranlassen, bewegt sich auf der anderen Hälfte der Umdrehung sich entgegen dem Uhrzeigersinn mit den Platten 117 zurück und setzt somit das flüssige Medium einem und 114 zu drehen. Die Scheibe 115 wird gezwungen, vorbestimmten Bereich auf der Fläche aus, welche in einer, im allgemeinen kreisförmigen Bewegung um 45 durch den mittleren Eingriffskörper erfaßt wird. Das den exzentrischen Kurbelabschnitt zu schwingen. Ausmaß des Gleitens des mittleren Eingriffskörpers Jeder Punkt auf der Scheibe 115, welcher sich mit auf dieser Fläche, mit welcher er in Eingriff kommt, der Druckplatte 117 in Berührung befindet, beschreibt ist proportional zu der Abmessung der Exzentrizität, eine kreisförmige Bewegung mit dem Radius r an- Es ist von Bedeutung, daß sich der Innenumfang in nähernd gleich dem Radius der Exzentrizität des 50 einem Maße vorwärts bewegt und zurückzieht, das Kurbelabschnittes 125, so daß die Gleitgeschwindig- wenigstens gleich der halben Breite des Belagmate-r keit der Reibbeläge beträchtlich vermindert wird. rials ist. Dieses bedeutende Merkmal sieht eine Be-Zum besseren Verständnis der Art der in Frage running des Kühlmittels über die gesamte Eingriffsstehenden Bewegung sei ein Punkt A auf der Scheibe fläche für jeden Kreis des mittleren Eingriffskörpers 115 angenommen, welcher mit der Druckplatte 117 55 vor. Das Mindestausmaß der Exzentrizität, das qxin Berührung ist. In einer bekannten Kupplung wäre forderlich ist, um dieses erwünschte Ergebnis zu erdie Gleitgeschwindigkeit, die zwischen der Druck- reichen, ist im allgemeinen etwa die Hälfte der platte 117 und der Scheibe 115 an dem Punkt A Breitenabmessung der schmälsten Reibbeläge. Obr herrscht, gleich dem Produkt der relativen Winkel- wohl die obige Abmessung der Exzentrizität zu einer geschwindigkeit der Platte 117 mal dem Radius r (wie 60 verbesserten Wärmeableitung führt, führt doch eine in F i g. 3 gezeigt). Bei der vorstehend beschriebenen bevorzugte Abmessung von wenigstens der Breite der Kupplung wird jedoch die Scheibe 115 so angepreßt, Reibbeläge zu einer vollständigen Freilegung der daß diese sich um dem exzentrischen Kurbelabschnitt Eingriffsfläche zweimal je Umdrehung. Mit dieser der Abtriebswelle 112 dreht, jedoch durch diese in bevorzugten Anordnung wird jeder Punkt auf der ihrer Bewegung begrenzt wird, so daß sich der 65 Eingriffsfläche dem Kühlmittel nahezu für den glel· Punkt A daher in einem kleineren Kreise mit dem chen Zeitabschnitt ausgesetzt, wobei die erwähnte Radius r bewegt. Die Gleitgeschwindigkeit zwischen Abmessung zu einer Freilegung am Mittelpunkt der der Platte 117 und der Scheibe 115 ist somit gleich Eingriffsfläche führt und gleich der Hälfte der Frei-
legung an den Umfangsabschnitten ist. In F i g. 4 ist eine grafische Darstellung gezeigt, um die Beziehung
der Reibungskoeffizienten gegenüber der Reibungsoder Gleitgeschwindigkeit für die beiden Körper zu
zeigen, die sich in Reibungseingriff befinden. Diese Figur zeigt die vergleichbaren Reibungskoeffizienten
eines Punktes, der auf dem Außendurchmesser der Reibbeläge liegt, und einem Punkt, der auf dem
Innendurchmesser der Reibbeläge einer bekannten Kupplung liegt, wobei sich der angetriebene Körper
mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit dreht. Es ist zu beachten, daß der Punkt auf dem Außenabschnitt
mit höherer Geschwindigkeit wandert als der Punkt auf dem Innenabschnitt, was zur Folge hat,
daß der Reibungskoeffizient auf dem Außenabschnitt geringer ist als auf dem Innenabschnitt, was wiederum
zu einem Abfall der Koeffizienten über die Breite der Reibbeläge führt. Diese Figur zeigt auch den
Reibungskoeffizienten im wesentlichen aller Punkte, die auf dem Reibbelag liegen, gegenüber den erwähnten
Punkten einer bekannten Kupplung, wobei die entsprechenden, angetriebenen Körper mit derselben
vorbestimmten Drehzahl umlaufen.
Claims (3)
1. Scheibenreibungskupplung oder -reibungsbremse mit einer auf einer Welle axial verschiebbar
angeordneten Kupplungs- bzw. Bremsscheibe, die mittels eines ringförmigen, axial bewegbaren
Kolbens einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung in Reibungseingriff mit dem anderen, mil
einem Reibbelag versehenen Kupplungs- bzw Bremsteil gelangt, dadurch gekennzeichnet,
daß von der aus ringförmigen Kolben (18 a, 186; 118; 218 a, 218 b) und der Kupplungsbzw. Bremscheibe(16a, 16 b; 115; 216a, 216 b)
bestehenden Anordnung jeweils der eine Teil frei drehbar um eine exzentrisch zur Welle (11; 121;
211, 212) angeordnete Drehachse gelagert ist, während der jeweils andere Teil drehfest und
zentrisch geführt ist.
2. Kupplung oder Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge
(15 a, 15 b, 15 c, ISd; 215 a, 215 b, 215 c, 215 a")
auf dem exzentrisch gelagerten Teil befestigt sind.
3. Kupplung oder Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung
von zwei Kupplungs- bzw. Bremsscheiben (16 a, 16 b; 216 a, 216 b) zwischen
diesen Scheiben eine exzentrisch zu der Welle (11; 121; 211, 212) und frei drehbar gelagerte
Zwischen-Druckplatte (17, 217) angeordnet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 524/29
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- 1963-06-28 DE DE19631425216 patent/DE1425216B2/de active Pending
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