DE1475360C

DE1475360C - Fluid-actuated disc friction clutch

Info

Publication number: DE1475360C
Authority: DE
Inventors: Richard Charles South St.Paul Minn. Young (V.St.A.)
Original assignee: Horton Manufacturing Co Inc
Current assignee: Horton Manufacturing Co Inc

Description

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Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigte lungsschaft gebildet ist. Dabei liegen alle Teile der Scheibenreibungskupplung mit einem festen Schaft, Kupplung innerhalb der Längserstreckung der Luftauf dem beide Kupplungshälften drehbar gelagert zuführung, die in dem Schaft gebildet ist.
sind, und mit einer axial durch den Schaft verlau- Eine Kupplung gemäß der Erfindung weist außerfenden Luftzuführung, die zu einem Druckkolben 5 dem keine biegsamen Teile wie Membranen auf, die führt, durch dessen Betätigung die stirnseitig an den sich im Betrieb vergleichsweise schnell abnutzen, beiden Kupplungshälften angeordneten Reib- und Dadurch wird eine sehr stabile Kupplung mit ver-Druckscheiben in Eingriff gebracht werden. gleichsweise langer Lebensdauer geschaffen.The invention relates to a fluid-actuated treatment shaft is formed. All parts of the disc friction clutch are located with a fixed shaft, clutch within the longitudinal extension of the air on which the two clutch halves are rotatably mounted, which is formed in the shaft.
A coupling according to the invention has external air supply, which leads to a pressure piston 5 which has no flexible parts such as diaphragms which, when actuated, cause the front faces to wear out comparatively quickly during operation, Both clutch halves arranged friction and thereby a very stable clutch with ver pressure disks will be brought into engagement. created equally long service life.

Es ist eine Kupplungs-Brems-Einrichtung dieser Eine Kupplung gemäß der Erfindung kann insbeallgemeinen Art bekannt, die dazu verwendet werden to sondere zum Antrieb eines Gebläses zum Kühlen soll, beispielsweise die Antriebswelle einer Presse einer Maschine vorteilhaft verwendet werden, wobei drehen zu lassen oder anzuhalten. Insbesondere soll die Kupplung dann durch ein Solenoid-Luftventil bediese bekannte Kupplungs-Brems-Einrichtung an der tätigt wird, das seinerseits von einem auf die Ma-Antriebswelle der Presse zwischen einem Schwung- schinentemperatur ansprechenden Thermostat betärad und einem feststehenden Teil der Presse angeord- 15 tigt wird. Die Kupplung wird durch Anlegen von net werden. Das Einrücken erfolgt bei der bekannten Luftdruck eingerückt und eingerückt gehalten. Das Einrichtung durch Druckmittel und das Ausrücken Ausrücken erfolgt bei gleichzeitigem Aufheben des durch Federn. Zufolge der bei Pressen auftretenden Luftdrucks durch Federkraft. Somit ist kein Lüftergroßen Belastungen und Kräfte ist die bekannte widerstand vorhanden wie bei Kupplungen, bei denen Kupplungs-Brems-Einrichtung vergleichsweise groß »o Luftdruck aufrechterhalten werden muß, um sie aus- und kompliziert aufgebaut. gerückt zu halten, beispielsweise mit einem Leerlauf-It is a clutch-brake device that a clutch according to the invention can in particular Kind of known that are used to special to drive a fan for cooling is to be used, for example, the drive shaft of a press of a machine, with rotate or stop. In particular, the clutch should then be operated by a solenoid air valve known clutch-brake device on which is actuated, which in turn from a to the Ma drive shaft the press betärad between an oscillating machine temperature responding thermostat and a fixed part of the press. The clutch is activated by applying be net. The engagement occurs at the known air pressure and is kept engaged. The Set up by pressure medium and the disengagement disengagement takes place with simultaneous lifting of the by springs. As a result of the air pressure occurring during presses due to spring force. Thus, it is not a big fan Loads and forces, the well-known resistance is present, as is the case with clutches where Clutch-brake device comparatively large »o Air pressure must be maintained in order to and complicated structure. moved, for example with an idle

Es ist weiter eine Kupplung der einleitend genann- gebläse oder -lüfter. Diese Kupplung gemäß der Er-It is also a coupling of the blowers or ventilators mentioned in the introduction. This coupling according to the

ten Art bekannt, die dazu dient, den Lüfter einer findung ermöglicht weiterhin verschiedene Arten desth type known, which is used to keep the fan of a invention allows different types of

Kraftfahrzeugmaschine einzukuppeln oder auszukup- Startens, die dadurch erhalten werden können, daß pein. Das Eindrücken erfolgt durch eine Feder und 35 lediglich der Luftdruck erhöht oder herabgesetzt wird,To couple motor vehicle engine or Auskup- starting, which can be obtained that pain. It is pressed in by a spring and only the air pressure is increased or decreased,

das Ausrücken durch Anlegen von Unterdruck an Ein weiterer wesentlicher Vorteil einer Kupplungdisengagement by applying negative pressure to Another major advantage of a clutch

den Innenraum der Kupplung. Der Unterdruck soll gemäß der Erfindung besteht darin, daß die treibendethe interior of the clutch. According to the invention, the negative pressure is that the driving

durch Verbindung des Innenraumes der Kupplung Scheibe axial fest angeordnet ist, so daß dauernd ein-by connecting the interior of the clutch disc is axially fixed, so that continuously

mit der Ansaugleitung der Maschine erzeugt werden. wandfreie Ausrichtung mit den sie antreibenden Bei dieser Kupplung besteht ein Nachteil darin, daß 30 Riemen gewährleistet ist.can be generated with the suction line of the machine. wall-free alignment with those driving them A disadvantage of this coupling is that 30 belts are guaranteed.

für das Arbeiten biegsame Membranen erforderlich Die Erfindung wird nachstehend an Hand der sind, die bei jedem Einrück- oder Ausrückvorgang Zeichnung beispielsweise erläutert.
gebogen, d. h. beansprucht werden, wodurch ihre F i g. 1 ist eine Seitenansicht einer Kupplung geLebensdauer begrenzt ist. Ein weiterer Nachteil dieser maß der Erfindung;Flexible diaphragms required for working The invention is explained below with reference to the drawings, for example, for each engagement or disengagement process.
bent, ie stressed, whereby their F i g. 1 is a side view of a limited life coupling. Another disadvantage of this measure of the invention;

bekannten Kupplung besteht darin, daß die von 35 F i g. 2 ist eine Stirnansicht der Kupplung gemäßknown coupling is that the 35 F i g. 2 is an end view of the coupling according to FIG

einem Keilriemen angetriebene treibende Scheibe bei Fig. 1 von rechts;a drive pulley driven by a V-belt in FIG. 1 from the right;

jedem Einrück- oder Ausrückvorgang axial ver- Fig. 3 ist eine Stirnansicht der Kupplung gemäß3 is an end view of the clutch according to FIG

schoben wird, so daß sich eine Mißausrichtung zwi- F i g. 1 von links;is pushed so that there is a misalignment between F i g. 1 from the left;

sehen ihr und dem Riemen ergibt, die zu größerer F i g. 4 ist eine Längsschnittansicht der Kupplung;see her and the belt results in larger F i g. 4 is a longitudinal sectional view of the coupling;

Abnutzung des Riemens und zu dem Bestreben eines 40 Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht nach Linie 5-5Belt Wear and the Effort. Figure 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5

Verkantens der Scheibe führt. der Fig. 4, in verkleinertem Maßstab;Canting of the disc leads. 4, on a reduced scale;

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der F i g 6 ist eine Querschnittsansicht nach Linie 6-6The object of the invention is, avoiding FIG. 6 is a cross-sectional view along line 6-6

Nachteile der bekannten Kupplung eine druckmittel- der Fig. 4; -Disadvantages of the known coupling a pressure medium of FIG. 4; -

betätigte Scheibenreibungskupplung zu schaffen, die F i g. 7 ist eine Seitenansicht der Kupplung beiTo provide actuated disc friction clutch, the F i g. 7 is a side view of the coupling at

im Betrieb sehr stabil ist und dennoch sehr einfach 45 einem typischen Einbau,is very stable in operation and yet very easy 45 a typical installation,

und in Längsrichtung kompakt ausgeführt ist. I_n der Zeichnung ist eine Kupplung A wiederge-and is made compact in the longitudinal direction. I _n the drawing, a clutch play back anything A

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Kupp- geben, die einen festen Schaft 10 aufweist mit einer lung der einleitend genannten Art ausgegangen, die Lufteintrittsöflnung 12, die nahe dem Vorderende gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, des Schaftes 10 rechtwinkelig zu seiner Längsachse daß der radial innenliegende ringförmige, zum Teil 50 gebildet ist und in einem inneren Luftdurchgang 14 zur drehbaren Lagerung auf dem festen Kupplungs- endigt, der sich in dem Schaft axial und bis zu schaft verwendete Nabenteil der treibenden Kupp- seinem hinteren Ende erstreckt. An dem Schaft 10 lungshälfte zusammen mit dem festen Kupplungs- sind zwei im Abstand voneinander liegende Lager 16 schaft einen Ringraum bildet, in den der ebenfalls und 18 angeordnet, deren innere Laufringe mit Preßauf dem festen Kupplühgsschaft drehbar gelagerte, 55 sitz auf dem Schaft 10 angeordnet sind. Die äußeren radial innenliegende Nabenteil der getriebenen Kupp- Laufringe der Lager 16 und 18 tragen eine die treilungshälfte hineinreicht und auf dessen Außenumfang bende Kupplungshälfte darstellende angetriebene Nuten angeordnet sind, in denen die mit dem ring- Scheibe 20, und sie sind in einem radial innenliegenförmigen Betätigungskolben fest verbundene Druck- den ringförmigen Nabenteil 22 der Scheibe 20 mit scheibe gegen den Druck einer Schraubenfeder axial 60 Preßsitz angeordnet. Die Scheibe 20 weist weiterhin verschiebbar angeordnet ist. einen ringförmigen Wandteil 24 auf, welcher einenTo solve this problem, a coupling that has a fixed shaft 10 with a Development of the aforementioned type assumed the air inlet opening 12, which is near the front end according to the invention is characterized in that the shaft 10 is perpendicular to its longitudinal axis that the radially inner annular, partially 50 is formed and in an inner air passage 14 for rotatable mounting on the fixed coupling ends, which extends axially in the shaft and up to Shank used hub part of the driving coupling- extends its rear end. On the shaft 10 The half of the coupling together with the fixed coupling are two bearings 16 that are spaced apart from one another Shank forms an annular space in which the likewise and 18 are arranged, the inner races of which are pressed on the fixed coupling shaft rotatably mounted, 55 seat on the shaft 10 are arranged. The outer ones radially inner hub part of the driven coupling races of bearings 16 and 18 carry a half of the division extends in and on the outer circumference of the coupling half performing driven Grooves are arranged in which the ring washer 20, and they are in a radially inner shape Actuating piston firmly connected pressure with the annular hub part 22 of the disc 20 Washer arranged against the pressure of a helical spring axially 60 press fit. The disc 20 continues to have is arranged displaceably. an annular wall portion 24 which has a

Eine Kupplung gemäß der Erfindung ist im we- radial außenliegenden ringförmigen Nabenteil 26 mitA coupling according to the invention is provided in the radially outer annular hub part 26

sentlichen dadurch in Längsrichtung kompakt, daß dem radial innenliegenden ringförmigen Nabenteil 22essentially compact in the longitudinal direction that the radially inner annular hub part 22

die die Druckscheibe der getriebenen Kupplungshälfte derart verbindet, daß die beiden Nabenteile 22, 26which connects the pressure plate of the driven coupling half in such a way that the two hub parts 22, 26

tragende Nabe und die Ausrückfeder in einem Ring- 65 konzentrisch zueinander liegen. Der radial inneresupporting hub and the release spring in a ring 65 are concentric to each other. The radially inner one

raum angeordnet sind, der von dem radial innen- ringförmige Nabenteil 22 liegt in einem Abstand vonSpace are arranged, which is from the radially inner annular hub part 22 at a distance of

liegenden ringförmigen Nabenteil der treibenden dem Schaft 10, so daß eine ringförmige Kammer 27lying annular hub part of the driving shaft 10, so that an annular chamber 27

Kupplungshälfte zusammen mit dem festen Kupp- gebildet ist, die zu dem Schaft 10 konzentrisch liegtCoupling half is formed together with the fixed coupling, which is concentric to the shaft 10

und sich innerhalb der Scheibe 20 erstreckt. Die Scheibe 20 kann sich auf dem Schaft 10 frei drehen.and extends within disk 20. The disk 20 can rotate freely on the shaft 10.

Mit 28 ist eine kreisförmige Reibscheibe bezeichnet, die an dem ringförmigen Wandteil 24 der Scheibe 20 mittels Bolzen 29 zu der Achse des Schaftes 10 rechtwinkelig befestigt ist.With a circular friction disc is referred to, which is on the annular wall portion 24 of the disc 20 is fastened at right angles to the axis of the shaft 10 by means of bolts 29.

Weiterhin ist eine Druckscheibe 30 vorgesehen, die mit einer axialen öffnung 32 und einem ringförmigen Schulterteil 34 versehen ist. Eine Mehrzahl von Nuten 36 erstreckt sich am Umfang der axialen öffnung 32 radial auswärts in die Druckscheibe 30.Furthermore, a pressure disk 30 is provided, which has an axial opening 32 and an annular Shoulder part 34 is provided. A plurality of grooves 36 extend on the circumference of the axial Opening 32 radially outwards in the thrust washer 30.

Es ist ein ringförmiger Betätigungskolben 38 vorgesehen, bei welchem an einem Teil seiner Außenfläche eine äußere ringförmige Ausnehmung 40 und an seiner Innenfläche eine innere ringförmige Ausnehmung 42 gebildet sind. Der Kolben 38 ist dadurch an der Druckscheibe 30 angebracht, daß die ringförmige Schulter 34 in der Ausnehmung 42 mit Preßsitz angeordnet ist. Die äußere Fläche der ringförmigen Ausnehmung 40 ist mit einer ringförmigen Nut 44 ausgebildet, in welcher ein O-Ring 46 angeordnet ist.There is an annular actuating piston 38 is provided, in which on part of its outer surface an outer annular recess 40 and an inner annular recess on its inner surface 42 are formed. The piston 38 is thereby attached to the pressure disc 30 that the annular Shoulder 34 is arranged in the recess 42 with a press fit. The outer surface of the annular Recess 40 is formed with an annular groove 44 in which an O-ring 46 is arranged.

Es ist weiterhin ein ringförmiger Zylinder 48 vorgesehen, der einen kreisförmigen Körperteil 50 aufweist, von welchem sich ein ringförmiger Flanschteil 52 erstreckt. In dem ringförmigen Flanschteil 52 er- »5 streckt sich eine ringförmige Zylinderausnehmung 54, welche den' ringförmigen Kolben 38 aufnimmt. Die innere ringförmige Fläche der Zylinderausnehmung 54 ist mit einer ringförmigen Nut 56 versehen, in welcher ein O-Ring 58 angeordnet ist, der in Dichtungsberührung mit dem Kolben 38 steht. Der O-Ring 46 steht in Dichtungsberührung mit der Außenwand der Zylinderausnehmung 54. Der Zylinderkörperteil 50 ist mit einer mittleren axialen Ausnehmung 60 versehen, in welche sich das Ende des Schaftes 10 erstreckt und von welcher ein sich radial erstreckender Zylinderiuftdurchgang 62 ausgeht. Der Durchgang 62 führt zu der ringförmigen Zylinderausnehmung 54.There is also an annular cylinder 48 is provided which has a circular body portion 50, from which an annular flange portion 52 extends. In the ring-shaped flange part 52 there is an »5 An annular cylinder recess 54 extends which receives the annular piston 38. the inner annular surface of the cylinder recess 54 is provided with an annular groove 56, in which an O-ring 58 is arranged which is in sealing contact with the piston 38. The O-ring 46 is in sealing contact with the outer wall of the cylinder recess 54. The cylinder body part 50 is provided with a central axial recess 60 into which the end of the shaft 10 extends and from which a radially extending cylinder air passage 62 extends. The passage 62 leads to the annular cylinder recess 54.

Der Zylinderkörper 50 ist weiterhin mit einem radial außenliegenden Nabenteil 64 und einer ringförmigen Ausnehmung 66 versehen, in welcher das hintere Ende eines hohlen radial innenliegenden Nabenteiles 68 mit Preßsitz angeordnet ist, wodurch der Zylinderkörper 50 an dem Nabenteil 68 angebracht ist. Der Nabenteil 68 ist auf dem Schaft 10 drehbar angeordnet mittels Lagern 70 und 72, deren innere Lauf ringe auf einem verkleinerten Teil 74 des Schaftes 10, und deren äußere Laufringe in dem hohlen Nabenteil 68 mit Preßsitz angeordnet sind.The cylinder body 50 is also provided with a radially outer hub part 64 and an annular one Recess 66 is provided in which the rear end of a hollow radially inner Hub part 68 is arranged with a press fit, whereby the cylinder body 50 is attached to the hub part 68 is. The hub part 68 is rotatably arranged on the shaft 10 by means of bearings 70 and 72, whose inner race rings on a reduced portion 74 of the shaft 10, and their outer races in the hollow hub part 68 are arranged with a press fit.

Am Außenumfang des Nabenteiles 68 ist eine Vielzahl von Nuten 71 gebildet, die mit den Nuten 36 der Druckscheibe 30 im Eingriff stehen, wodurch eine Hin- und Herbewegung der Druckscheibe 30 auf dem Nabenteil 68 möglich ist. Eine Drehdichtungsverbindung ist zwischen dem inneren Endteil 73 des Schaftes 10 und der axialen Ausnehmung 60 des Zylinderkörperteiles 50 mittels O-Ringen75 und 76 geschaffen. Es ist ersichtlich, daß das innere Ende 73 des Schaftes 10 sich in die axiale Ausnehmung 60 des Zylinderkörpers 50 erstreckt, wodurch der innere Durchgang 14 mit dem Zylinderiuftdurchgang 62 in Verbindung steht. Die Lager 70 und 72 sind auf dem Schaft 10 mittels einer Mutter 78 an Ort und Stelle gehalten, die auf den Schaft 10 aufgeschraubt ist.On the outer circumference of the hub part 68, a plurality of grooves 71 is formed, which with the grooves 36 of the pressure disc 30 are in engagement, whereby a reciprocating movement of the pressure disc 30 on the hub part 68 is possible. A rotary seal connection is between the inner end portion 73 of the Shank 10 and the axial recess 60 of the cylinder body part 50 by means of O-rings 75 and 76 created. It can be seen that the inner end 73 of the shaft 10 extends into the axial recess 60 of the cylinder body 50, whereby the inner passage 14 with the cylinder air passage 62 in FIG Connection. The bearings 70 and 72 are in place on the shaft 10 by means of a nut 78 held, which is screwed onto the shaft 10.

Der ringförmige Zylinder 48 ist mittels Bolzen 80 mit dem Nabenteil 68 verbunden. Die Druckscheibe 30 ist mittels einer Schraubenfeder 82 außer Berührung mit der Reibungsfläche 28 der Scheibe 20 gehalten. Die Schraubenfeder 82 ist auf den Kämmen der Nuten 71 der Nabe 68 angeordnet, und sie legt sich gegen die Druckscheibe 30 und einen Anschlag 84, der auf den Kämmen der Nuten 71 befestigt ist. Die Schraubenfeder 82 erstreckt sich somit innerhalb des Ringraumes 27.The annular cylinder 48 is connected to the hub part 68 by means of bolts 80. The thrust washer 30 is kept out of contact with the friction surface 28 of the disk 20 by means of a helical spring 82. The coil spring 82 is on the crests of the Grooves 71 of the hub 68 arranged, and it lies against the pressure disc 30 and a stop 84, which is attached to the crests of the grooves 71. The coil spring 82 thus extends within the Annular space 27.

Bei einer typischen Anwendung der Kupplung A ist ein Lüfter F mit dem Zylinderkörperteil 50 verbunden, und zwar mittels Bolzen, die durch die Lüftemabe 86 hindurchgehen und in Gewindelöchern 88 des Körperteiles 50 befestigt sind.In a typical application of the clutch A , a fan F is connected to the cylinder body part 50 by means of bolts which pass through the fan hub 86 and are fastened in threaded holes 88 of the body part 50.

Claims

Claim:

Fluid-actuated disc friction clutch with a fixed shaft on which both clutch halves are placed are rotatably mounted, and with an air supply running axially through the shaft, äie leads to a pressure piston, by actuating the piston on the face of the two Clutch halves arranged friction and pressure disks are brought into engagement, thereby characterized in that the radially inner ring-shaped, partly for rotatable mounting on the fixed coupling shaft (10) used hub part (22) of the driving coupling half (20) together with the fixed coupling shaft forms an annular space (27) into which the Radially inner hub part (68) also rotatably mounted on the fixed coupling shaft of the driven coupling half and arranged on its outer circumference grooves (71) are in which the ring-shaped actuating piston (38) is firmly connected to the thrust washer (30) is arranged axially displaceable against the pressure of a helical spring (82).

1 sheet of drawings