DE1525383C - Hydraulischer Dämpfer für Freilauf-Zahnkupplungen - Google Patents

Description

Das Hauptpatent 1 425 362 betrifft einen hydraulischen Dämpfer für Freilauf-Zahnkupplungen mit relativ zu einem Kupplungsteil axial-schraubend verschiebbarer Kupplungshälfte und mit Klinken zur Einleitung der Kupplungseinrückung beim Durchgang der Kupplungsteile durch ihren Drehsynchronismus in einem Relativdrehsinn, wobei diese Einrückbewegung durch den Dämpfer gedämpft wird, wobei ferner zum Zwecke der Dämpfung auch der Kupplungs-Ausrückbewegung der Dämpferzylinder durch den Dämpferkolben in zwei Kammern unterteilt ist, wobei weiter dieser Dämpferkolben je nach Richtung der Relativverschiebung zwischen Dämpferkolben und Dämpferzylinder einen gedrosselten Flüssigkeitsdurchgang von einer Zylinderkammer in die andere Zylinderkammer gestattet und wobei ein Kanal zur Zuführung von Dämpfungsflüssigkeit unter Druck in diejenige Zylinderkammer mündet, deren Volumen sich bei der Kupplungseinrückung vergrößert.

Bei dem hydraulischen Dämpfer nach dem Hauptpatent wird der Dämpferzylinder von einem Ringraum eines Kupplungsteils gebildet, und dieser Dämpferzylinder ist auf einer Seite eines den Dämpferkolben bildenden Bundes der axial-schraubend verschiebbaren Kupplungshälfte im wesentlichen geschlossen, so daß der Dämpfer bei Verschiebung der axial-schraubend verschiebbaren Kupplungshälfte in Einrückrichtung eine kräftige Dämpfungswirkung ausübt und die bei Verschiebung der axial-schraubend verschiebbaren Kupplungshälfte in Ausrückrichtung ausgeübte Dämpfungswirkung weniger stark

ίο ist, da dann infolge der gegenseitigen Verschiebung des Dämpferkolbens und des Dämpferzylinders die auf der anderen Kolbenseite befindliche Dämpferflüssigkeit zum Teil durch Kanäle verhältnismäßig kleinem Durchtrittsquerschnitt entgegen dem in diesen Kanälen herrschenden Flüssigkeitszuführungsdruck ausgestoßen wird.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß für bestimmte Anwendungszwecke eines derartigen Dämpfers in Verbindung mit Freilauf-Zahnkupplungen es wünschenswert ist, sowohl bei Verschiebung der axial-schraubend verschiebbaren Kupplungshälfte in Einrückrichtung als auch bei Verschiebung derselben in Ausrückrichtung jeweils eine starke Dämpfungswirkung zu haben.

Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht also darin, bei hydraulischen Dämpfern der dem Hauptpatent zugrunde liegenden allgemeinen Bauart eine kräftige Dämpfungswirkung sowohl hinsichtlich der Einrückbewegung der axial-schraubend verschiebbaren Kupplungshälfte der zugehörigen Kupplung als auch hinsichtlich ihrer Ausrückbewegung sicherzustellen.

In Verbesserung und weiterer Ausbildung der dem Hauptpatent zugrunde liegenden Erfindung wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß zur Steuerung der Verbindung des genannten Zuführungskanals mit dem Inneren des Dämpferzylinders Schieberventile vorgesehen sind, die bewirken, daß während der Kupplungseinrückung bzw. Kupplungsausrückung der Ausstoß von Dämpfungsflüssigkeit aus dem Zylinder an den betreffenden Kolbenseiten durch Umkehrung der Strömung durch den Zuführungskanal weitgehend verhindert wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein derartiger doppeltwirkender hydraulischer Dämpfer dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberventile von Flächen einer Kolbenkonstruktion und damit zusammenwirkenden weiteren, in dem Zylinder gebildeten Kanälen gebildet werden, die von dem Zuführungskanal zu den betreffenden Kolbenseiten führen.

Die Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf die Zeichnungen, welche eine bevorzugte Ausführungsform zeigen, in ihren Einzelheiten beispielsweise be- schrieben. In den Zeichnungen stellt dar

F i g. 1 einen schematischen Axialhalbschnitt einer mit einem Dämpfer nach der Erfindung ausgestatteten Freilauf-Zahnkupplung in ausgerücktem Zustand und

F i g. 2 einen schematischen Axialhalbschnitt der in F i g. 1 dargestellten Freilauf-Zahnkupplung in eingerücktem Zustand.

Die treibende Kupplungshälfte der in den Zeichnungen dargestellten Freilauf-Zahnkupplung weist einen Ring 1 auf, welcher an einen Flansch 2 einer treibenden Welle 3 angeschraubt ist. Der Ring 1 ist mit einem inneren Kupplungszahnkranz 4 und mit einem inneren Klinkenzahnkranz 5 ausgestattet. Das

getriebene Teil der Kupplung weist einen Flansch 6 auf, der ein gemeinsames Teil mit einer Hohlwelle 7 bildet, innerhalb welcher die treibende Welle 3 in Lagern 8, 8' gelagert ist. An der treibenden Welle 3 ist ein Ansatz 9 gebildet, an welchen ein ringförmiger Druckkörper 9' der Welle 7 gleiten kann, wodurch eine Axialverschiebung der getriebenen Welle 7 mit Bezug auf die treibende Welle 3 verhindert ist. Zu dem gleichen Zweck weist die treibende Welle 3 eine Endscheibe 10 auf, welche längs einer entsprechenden stirnseitigen Ringnut des Flansches 6 gleiten kann. Die getriebene Welle 7 weist außerdem ein rechtsgängiges Außensteilgewinde 11 auf, welches in ein entsprechendes Innensteilgewinde 11' einer axialschraubend verschiebbaren Kupplungshälfte 12 eingreift, die einen Außenzahnkranz 13 aufweist. In einer Nut 15 eines Außenflansches 14 der axialschraubend verschiebbaren Kupplungshälfte 12 sind federbelastete Einrückklinken untergebracht, von welchen eine bei 16 dargestellt ist, die um einen bei

17 angedeuteten Klinkenzapfen verschwenken kann. Die axial-schraubend verschiebbare Kupplungshälfte ist mit Außenkeilen versehen, welche in entsprechende Keilnuten einer Hülse 18 eingreifen, welch letztere einen Teil eines Bauteils bildet und welche gegen Axialverschiebungen mit Bezug auf die axial-schraubend verschiebbare Kupplungshälfte einerseits durch Anlage an einem Bund 19 und andererseits durch Anlage an einem Ring 20 gesichert ist, welch letzterer am rechten Ende der axial-schraubend verschiebbaren Kupplungshälfte 12 befestigt ist und seinerseits wieder an einem Absatz 21 der Hülse

18 anliegt. Die Hülse 18 weist einen nach außen ragenden Ringbund 22 auf, der in noch zu beschreibender Weise als Dämpferkolben dient. In dem Ringbund 22 ist eine Vielzahl von Drosselbohrungen vorgesehen, von welchen eine bei 23 angedeutet ist. Der Dämpferzylinder wird von einem Ringkörper gebildet, welcher einen Zylindermantel 24, einen radial nach innen ragenden Ringflansch 25 und einen radial nach innen ragenden Ringflansch 26 umfaßt. Die radial innere Zylinderfläche des Ringflansches 25 kann auf entsprechenden äußeren Zylinderflächen der Hülse 18 gleiten, während die radial innere Zylinderfläche des Ringflansches 26 auf entsprechenden äußeren Zylinderflächen 18' der Hülse 18 gleiten kann. Der Ringflansch 26 bildet außerdem ein gemeinsames Teil mit einem zylindrischen Ring 27, welcher seinerseits am Flansch 6 des getriebenen Kupplungsteils befestigt ist.

In der Zylinderwandung 24 des Dämpferzylinders befindet sich ein Axialkanal 29, dessen linkes Ende mit einem Radialkanal 30 des Ringflansches 25 in Verbindung steht und dessen rechtes Ende mit einem Radialkanal 31 des Ringflansches 26 verbunden ist, welch letzterer wieder mit Axialkanälen 32 und 33 des zylindrischen Ringes 27 und des Flansches 6 verbunden ist. Die Kanäle 33 sind ihrerseits wiederum an eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Ölquelle angeschlossen, welche beispielsweise die Form einer Pumpe oder die Form eines Schöpfrohres haben kann.

Die Hülse 18 kann außerdem mit äußeren Ringnuten 34 und 35 versehen sein.

Die Innenfläche der Zylinderwandung 24 hat über den größeren Teil ihrer Länge einen Radius von solcher Größe, daß zwischen der inneren Zylinderfläche der Zylinderwandung und der zylindrischen Außenfläche des Dämpferkolbens 22 ein Ringspalt besteht. Auf der rechten Seite der Zylinderwandung 24 ist jedoch dieser Radius kleiner, so daß dieser Teil 36 der Zylinderwandung auf der zylindrischen Außenfläche des Dämpferkolbens 22 gleiten kann.

Die Wirkungsweise des Dämpfers ist wie folgt: Die Nasen der Einrückklinken 16 weisen, wenn man die Kupplung von der in den Zeichnungen linken Seite aus betrachtet, im Uhrzeigersinn, so daß, wenn der

ίο Ring 1 relativ zu dem Flansch 6 im Uhrzeigersinn umläuft, die Kupplung ausgerückt ist, wie dies F i g. 1 der Zeichnungen zeigt, und die Zähne des Klinken-Innenzahnkranzes 5 mit Bezug auf die Einrückklinken 16 ratschen. Beginnt der Richtungssinn der ReIativdrehung zwischen dem Ring 1 und dem Flansch 6 sich umzukehren, so greifen die Einrückklinken 16 die Zähne des Klinkenzahnkranzes 5, und die axialschraubend verschiebbare Kupplungshälfte wird mit Bezug auf die getriebene Welle 7 axial-schraubend nach rechts verschoben, wodurch die Kupplungszähne 13 in genauen gegenseitigen Eingriff mit den Kupplungszähnen 4 des Gegenzahnkranzes des Ringes 1 gelangen. Dieser gegenseitige Eingriff der Zahnkränze 4 und 13 zieht dann die axial-schraubend verschiebbare Kupplungshälfte 12 in die volle Einrückstellung mit Bezug auf die Kupplungshälfte 1, in welcher sodann der Ring 20 an dem Flansch 6 anliegt, wie dies in F i g. 2 der Zeichnungen ersichtlich ist.
Befindet sich die Kupplung in der in F i g. 1 der Zeichnungen dargestellten ausgerückten Stellung, so befindet sich die Ringnut 34 links des Ringflansches 25, und in dieser Stellung ist der Kanal 30 infolge der gegenseitigen Berührung der Zylinderflächen des Ringflansches 25 und der Außenseite der Hülse 18 verschlossen. Die Ringnut 35 steht jedoch mit dem Kanal 31 im Ringflansch 26 in Verbindung, so daß Öl aus dem Kanal 33 in die Dämpferkammer einströmen kann, wie dies in F i g. 1 durch Pfeile angedeutet ist. Während der axial-schraubenden Verschiebung der axial-schraubend verschiebbaren Kupplungshälfte 12 nach rechts aus der in F i g. 1 gezeigten Stellung heraus in die in F i g. 2 gezeigte eingerückte Stellung verschiebt sich gleichzeitig der Kolben 22 relativ zum Dämpferzylinder 23, 25, 26 nach rechts. Der erste Teil dieser Verschiebung des Kolbens 22 findet ohne merkliche Dämpfung statt, da der Kolben 22 während dieses Teils der Verschiebung von demjenigen Teil des Dämpferzylinders umgeben ist, welcher einen verhältnismäßig großen Innenradius aufweist, so daß das rechts des Kolbens 22 befindliche Öl über diesen Ringraum um den Kolben herum nach der linken Kolbenseite strömen kann. Das Öl kann außerdem auch durch die Drosselbohrungen 23 nach der anderen Kolbenseite gelangen. Hat der Kolben 22 mehr als die Hältfe seines Weges nach rechts zurückgelegt, so kommt seine zylindrische Außenfläche in gleitende Berührung mit der zylindrischen Innenfläche 36 der Zylinderwandung 24, so daß nunmehr das Öl auf der rechten Kolbenseite nicht mehr länger um den KoI-ben herum nach links strömen kann, sondern nur noch über die Drosselbohrungen 23 nach der anderen Kolbenseite strömt. Da dieser Strömungsquerschnitt jedoch verhältnismäßig eng ist, hat das Öl das Bestreben, aus dem Raum rechts des Dämpferkolbens über die Zuströmkanäle 32 und 33 auszuströmen. Ein solches Ausströmen wird jedoch dadurch verhindert, daß sich nunmehr die Zylinderfläche 18' der Hülse 18 unter die Mündung des Kanals 31 schiebt. Dieser

Kanal ist also für die Dauer der Weiterbewegung der axial-schraubend verschiebbaren Kupplungshälfte 12 nach rechts verschlossen, wie dies aus F i g. 2 der Zeichnungen ersichtlich ist.

Während der Verschiebung der axial-schraubend verschiebbaren Kupplungshälfte 12 nach rechts und nach Abschluß des Kanals 31 wird durch die Ringnut 34 zwischen dem Kanal 30 und der links des Dämpferkolbens gelegenen Kammer eine Verbindung hergestellt, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist. Hat die axialschraubend verschiebbare Kupplungshälfte 12 die Grenze ihrer Verschiebung nach rechts erreicht, so hat sich der links des Kolbens befindliche Raum des Dämpferzylinders bereits wieder mit Öl aufgefüllt, welches aus dem rechts des Kolbens befindlichen Zylinderraum gekommen ist, und etwaige Leckverluste sind außerdem durch die Ölzufuhr über die Kanäle 33 und 32, 31, 29 und 30 ausgeglichen worden, wie dies in F i g. 2 durch Pfeile angedeutet ist.

Dreht sich der Ring 1, in den Zeichnungen von links gesehen, relativ zu dem Flansch 6 entgegen dem Uhrzeigersinn, so bewirkt der gegenseitige Eingriff der Kupplungszahnkränze 4 und 13 die Ausrückung der Kupplung, wobei sich die axial-schraubend verschiebbare Kupplungshälfte mit Bezug auf die getriebene Welle 7 aus der in F i g. 2 der Zeichnungen gezeigten Stellung in die in F i g. 1 gezeigte Stellung verschiebt. Der Dämpferkolben 22 bewegt sich dabei ebenfalls nach links relativ zu dem Dämpferzylinder, und infolgedessen hat das links des Kolbens befindliche Öl das Bestreben, über die Kanäle 30, 29, 31, 32 und 33 auszuströmen. Nachdem sich aber die axial-schraubend verschiebbare Kupplungshälfte 12 um einen kurzen Betrag nach links verschoben hat, wird der Kanal 30 bereits durch die Zylinderfläche 18" der Hülse 18 abgedeckt, und da andererseits der Dämpferkolben 22 außerdem noch in Berührung mit der inneren Zylinderfläche 36 der Zylinderwandung 24 steht, kann das links des Dämpferkolbens befindliche Öl nur durch die Drosselbohrungen 23 hindurch nach der anderen Kolbenseite strömen, und die Verschiebung der axial-schraubend verschiebbaren Kupplungshälfte 12 nach links wird infolgedessen sehr stark gedämpft. Diese Dämpfungswirkung setzt sich so lange fort, bis die zylindrische Außenfläche des Dämpferkolbens 22 sich von der zylindrischen Innenfläche 36 der Zylinderwandung 24 weggeschoben hat, worauf das Öl von der linken Seite des Dämpferkolbens wiederum über den den Kolben umgebenden Ringraum und außerdem auch noch über die Drosselbohrungen 23 in den rechts des Kolbens gelegenen Dämpferraum zurückströmen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Dämpfer für Freilauf-Zahnkupplungen mit relativ zu einem Kupplungsteil axial-schraubend verschiebbarer Kupplungshälfte und mit Klinken zur Einleitung der Kupplungseinrückung beim Durchgang der Kupplungsteile durch ihren Drehsynchronismus in einem Relativdrehsinn, wobei diese Einrückbewegung durch den Dämpfer gedämpft wird, wobei ferner zum Zwecke der Dämpfung auch der Kupplungs-Ausrückbewegung der Dämpferzylinder durch den Dämpferkolben in zwei Kammern unterteilt ist, wobei weiter dieser Dämpferkolben je nach Richtung der Relativverschiebung zwischen Dämpferkolben und Dämpferzylinder einen gedrosselten Flüssigkeitsdurchgang von einer Zylinderkammer in die andere Zylinderkammer gestattet und wobei ein Kanal zur Zuführung von Dämpfungsflüssigkeit unter Druck in diejenige Zylinderkammer mündet, deren Volumen sich bei der Kupplungseinrückung vergrößert, nach Patent 1425 362, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Verbindung des Zuführungskanals (32) mit dem Inneren des Dämpferzylinders (24, 25, 26) Schieberventile (18', 35, 31 und 18", 34, 30) vorgesehen sind, die bewirken, daß während der Kupplungseinrückung bzw. Kupplungsausrückung der Ausstoß von Dämpfungsflüssigkeit aus dem Zylinder an den betreffenden Kolbenseiten durch Umkehrung der Strömung durch den Zuführungskanal weitgehend verhindert wird.

2. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberventile von Flächen (18', 35 bzw. 18", 34) einer Kolbenkonstruktion (18) und damit zusammenwirkenden weiteren, in dem Zylinder (24, 25, 26) gebildeten Kanälen (31 bzw. 30) gebildet werden, die von dem Zuführungskanal (32) zu den betreffenden Kolbenseiten führen.