DE1675247B1 - Mit druckmittel betaetigbare reibungskupplung bzw bremse deren uebertragbares drehmoment regelbar ist - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Druck- In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeimittel betätigbare Reibungskupplung bzw. Bremse, spiele einer Reibungskupplung gemäß der Erfindung deren übertragbares Drehmoment regelbar ist. dargestellt, und zwar jeweils im Längsschnitt und im

Da sich der Reibungskoeffizient der Scheiben Querschnitt. Es zeigt

solcher Kupplungen bzw. Bremsen während der 5 Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausfüh-Betätigung beträchtlich ändern kann, weichen die rung mit einem einzigen Zufuhrkanal für die Druckübertragenen Drehmomente von dem jeweils erfor- flüssigkeit,
derlichen erheblich ab. Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in

Die mit der Erfindung verfolgte Aufgabe besteht F i g. 1,

darin, das übertragbare Drehmoment auf eine io Fig. 3 einen Längsschnitt einer zweiten Ausfühoptimale Größe einzustellen. rung mit gesonderten Zufuhrkanälen für die Druck-

Eine Lösung für diese Aufgabe besteht gemäß der flüssigkeit zur Betätigung der Reibscheiben und zum Erfindung darin, daß die dem Reibplattenpaket Abtasten und Regem des Drehmoments,
gegenüberhegende Druckplatte ein Kolben mit einer F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in

in Achsrichtung verschiebbaren Achse ist, welche 15 Fig. 3,

einen als Kolben wirkenden und sich radial erstrek- F i g. 5 einen Längsschnitt einer dritten Ausfüh-

kenden Flansch aufweist, der von einem mit einem rung mit einem einzigen Zufuhrkanal für die Druckais Anschlag für das Plattenpaket wirkenden, auf der flüssigkeit zum Regem des Drehmoments in einer Achse gleitbar gelagerten Flansch versehenen Zylin- Drehrichtung,

der unter Bildung einer ausdehnbaren Flüssigkeits- 20 F i g. 6 einen Querschnitt nach der Linie 6-6 in kammer flüssigkeitsdicht umgeben ist, in deren Zu- F i g. 5,

lauf eine Ventilöffnung vorgesehen ist, die in von Fig. 7 einen Längsschnitt einer vierten Ausführung

gleichfalls vom Zylinder umschlossenen, von ihm und mit zwei Zufuhrkanälen und mit Regelmitteln für der treibenden Kupplungshälfte gebildeten Vor- beide Drehmomentrichtungen und
kammern angeordnet ist, deren Größe in Abhängig- 25 F i g. 8 einen Querschnitt nach der Linie 8-8 in keit von dem zu übertragenden Drehmoment durch F i g. 7.

Verdrehen der die Kammerwände bildenden Ab- Die Zeichnung zeigt nur eine schematische Darschnitte veränderbar ist. Der Zylinder ist hierbei stellung; in der Praxis werden die Vorrichtungen statt zweckmäßig mit nach innen sektorförmig vorstehen- aus zusammenhängenden Stücken naturgemäß aus den Abschnitten versehen, die zwischen vom treiben- 30 verschiedenen Teilen bestehen, um Herstellung und den Teil nach außen abstehenden sektorförmigen Zusammenbau zu erleichtern. Ferner sind entspre-Abschnitten eingreifen und mit diesen die veränder- chende Öldichtungen und Lager bekannter Bauart baren Kammern bilden. vorgesehen, von denen einige nur schematisch ange-

Die Zufuhr der Druckflüssigkeit zu den erwähnten deutet und nicht näher beschrieben sind. Zusätzlich Vorkammern kann auf unterschiedlichen Wegen 35 können noch an sich bekannte Kanäle für die Verdurchgeführt werden. So kann eine der Vorkammern, teilung eines Kühlmediums, wie Öl, zwischen den indie mit der Zufuhrleitung für die Druckflüssigkeit in einandergreifenden Reibscheiben vorgesehen sein.
Verbindung steht, mit der ausdehnbaren Flüssigkeits- Die zur Übertragung eines regelbaren Drehkammer verbunden sein, an dessen in der erwärmten momentes dienende Vorrichtung besteht aus den Vorkammer gelegenen Einlaß die Ventilöffnung vor- 40 Teilen A und B. Jeder dieser Teile kann als der treigesehen ist. bende als auch als der angetriebene Teil angesehen

Es können für die Zufuhr der Druckflüssigkeit aber werden. Zur Betätigung der Vorrichtung dient ein auch gesonderte Kanäle vorgesehen sein, deren einer Druckmedium, z. B. Öl, das von einer nicht gezeig-Kanal über einen im Zylinder vorgesehenen Zulauf ten Druckquelle über Leitungen unter Zwischenmit der ausdehnbaren Flüssigkeitskammer in Ver- 45 schaltung üblicher Regelventile zugeleitet wird,
bindung steht, wobei in diesem Fall die Ventilöffnung Die Kupplung besteht aus einander hintergreifen-

von der Stelle gebildet wird, an der sich der erwähnte den Scheiben D, die in an sich bekannter Weise abKanal und der Zulauf vereinigt. wechselnd mit ihren zugehörigen Kraftübertragungs-

Eine weitere Ausführungsmögüchkeit besteht darin, teilen, auf diesen begrenzt gleitbar, verbunden sind daß bei Zuleitung der Druckflüssigkeit durch einen 5° und die mehr oder weniger stark aneinanderpreßbar Kanal eme Ventilöffnung vorgesehen ist, über welche sind, um das volle Drehmoment oder ein Teil hierdie Flüssigkeit entweder dem einen oder dem anderen von zu übertragen. Durch völliges Aufheben des Paar gegenüberhegender Vorkammern zugeleitet und Kupplungsdruckes wird die Antriebsverbindung geder Druck im Zulauf variiert wird, wobei die Paare löst, wobei (nicht dargestellte) Federn unterstützend gegenüberliegender Vorkammern je durch einen 55 mitwirken können.

Kanal verbunden und diese Kammern für den Ab- Es sei angenommen, daß A die treibende Kuppfluß zum Sammelbehälter mit Ventilöffnungen ver- lungshälfte darstellt, die, wie Fig. 1 und 2 zeigen, sehen sind. mit nach außen abstehenden, sektorförmigen, dia-

Es kann schließlich auch bei Zuleitung der Druck- metral gegenüberhegenden Abschnitten A1 und A 2 flüssigkeit durch gesonderte Kanäle die Flüssigkeit 60 und an ihren Stirnseiten mit Flanschen A 3 und A 4 des einen Kanals über weitere Kanäle wahlweise auf versehen ist. Die Druckflüssigkeit zur Regelung des die Paare gegenüberhegender Vorkammern verteilt Anpreßdruckes der Kupplung wird über einen werden, wobei das eme Paar der Vorkammern durch Kanal 1 zugeführt, der in eme Vorkammer 2 (F i g. 2) einen im Zylinder vorgesehenen Kanal verbunden mündet.

ist; zur Ableitung der Flüssigkeit zum Sammelbehäl- 65 Diese Kupplungshälfte A ist von einem Zylinder E ter sind dabei Öffnungen vorgesehen, welche die flüssigkeitsdicht umschlossen, dessen zylindrischer einen benachbarten Vorkammern miteinander ver- Teil El mit einem nach innen abstehenden Flansch binden. El und mit sich mit nach innen erstreckenden sek-

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torförmigen, diametral gegenüberliegenden Abschnit- Bei der beschriebenen Vorrichtung ist also die die

ten £3, E 4 versehen ist. Die Abschnitte E 3, E 4 Kupplung betätigende Flüssigkeit eine direkte Funkgreifen zwischen die Abschnitte Al, Al ein, bilden tion des Drehmoments; ist kein Drehmoment vörmit diesen veränderbare Kammern 2, 2', 7, T, in die handen, so wächst der Winkel Θ. Ist das Drehmoment Flüssigkeit zugeführt und aus denen diese abgeleitet 5 größer als der Druck der Flüssigkeit, so schließt die werden kann. Öffnungen 8 und 8' bilden die Zugänge Ventilöffnung F und setzt die Ubertragungsfähigkeit zu den Kammern 7 und T. der Kupplung herab. Das Ergebnis ist also, das Dreh-

Ein mit seiner Achse Cl in konzentrischen Boh- moment mit einem umlaufenden Zylinderkolben zu rungen in den Kupplungshälften A und B und im messen und das Ergebnis der Messung dazu zu verZylinder 2? gleitbar gelagerter Kolben C wird dicht io wenden, die Kupplung entsprechend dem erfordernnd gleitbar von der zylindrischen Innenfläche ES des liehen Ausgangsdrehmoment ein- bzw. auszuschalten. Zylinders E umfaßt. Die Achse Cl trägt außerdem Die Vorkammern 7 und 7' werden über Öffnun-

einen Kolben C2, der dem Reibplattenpaket D ge- gen 8 und 6 unter Kühlung des Reibplattenpakets genüberliegt und als Druckplatte wirksam ist. Die zum Sammelbehälter entleert. Ein Rückdruck, der die Kupplungshälfte B umschließt mit einem zylindri- 15 Druckwirkung in den Kammern 2 und 2' verhindert, sehen Teil ßl den Kolben C 2 und das Reibplatten- kann dabei nicht entstehen. Jedoch hebt die Flüssigpaket D. keit in den Kammern 7 und T die Wirkung des Zen-

Die unmittelbar an den Flüssigkeitskanal 1 ange- trifugaldruckes in den Kammern 2 und 2' auf. In schlossene Vorkammer 2 steht über einen in der ähnlicher Weise gleicht die Flüssigkeit in der Kain-Kupplungshälfte A vorgesehenen Kanal la mit der 20 mer 5 die durch die Flüssigkeit in der Flüssigkeits-Vorkammer 2' in Verbindung. Durch den Druck der kammer 4 erzeugte Zentrifugalkraft aus.
in diese Kammern 2 und 2' eintretenden Flüssigkeit Das beschriebene, über einen einzigen Zufuhrwird die Kupplungshälfte A gegenüber dem ZyHn- kanal 1 gespeiste Druckregelsystem ist dort zweckder E verdreht, d. h., der Winkel Θ (Fig. 2) zwischen mäßig anzuwenden, wo beim niedrigsten Reibungsden radialen Wänden der Teile A und E wird größer. 25 koeffizienten der in der Flüssigkeitskammer 4 benö-

Ein im Zylinder E vorgesehener Zulauf 3 mit einer tigte Druck niedriger ist als der in den Vorkammern 2 Ventilöffnung F bringt die Kammer 2 in Flüssigkeits- und 2' verfügbare, d. h., der Kupplungsanpreßdruck verbindung mit einer ausdehnbaren Flüssigkeitskam- kann wegen der Reihenschaltung niemals größer sein mer 4, die vom Kolben C und vom Zylinder E mit als der Regeldruck.

seinem FlanschE2 gebildet wird. Die in die Kam- 30 Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Vorrichtung zeigt mer 4 eintretende Flüssigkeit bewirkt eine Ausdeh- eine Ausführung mit zwei gesonderten Zufuhrnung dieser Kammer 4 und dadurch die Verschiebung kanälen, bei welcher der Druck, welcher zum Zudes Kolbens C (in der Zeichnung) nach links, wobei sammenpressen der Scheiben benötigt wird, getrennt der Kolben C 2 mitgenommen und die Scheiben des von der Druckflüssigkeit ist, die zum Abtasten und Reibplattenpakets D gegeneinander gepreßt werden. 35 Regeln des Drehmoments dient. Hier kann der

Ist an die getriebene Kupplungshälfte eine (nicht .^ Kupplungsanpreßdruck größer sein als der Regeldargestellte) Last angeschlossen und bewirkt das te druck, und die Flüssigkeit wird von einer äußeren Drehmoment erne Verkleinerung des Winkels Θ, so jf|| Quelle mit gleichmäßig hohem Druck zugeführt,
überwiegt der Druck in den Kammern 2 und 2', d. h., ||| Die Anordnung gleicht der in F i g. 1 und 2 darwenn ein größeres Drehmoment zu übertragen ist, 40 gestellten Ausführung mit der Ausnahme, daß die als der Druck in den Kammern 2 und 2' zu überwin- Hochdruckflüssigkeit für die Flüssigkeitskammer 4 den vermag, so werden sich die Kammern 2 und 2' zum Ausüben der Kupplungskraft kontinuierlich über verengen, die Ventilöffnung schließen und den Zufluß einen gesonderten Kanal 9 in der Kupplungshälfte A zur Flüssigkeitskammer 4 unterbrechen. Da aus der und einen Zulauf 10 im Zylinder E zugeführt wird. Kammer 4 ständig Druckflüssigkeit über eine Öff- 45^ Dieser Fluß der Hochdruckflüssigkeit wird durch eine nungC zu einer zwischen dem Kolben C und dem Ventilöffnung H (Fig. 4) geregelt, die von den Tei-Flansch A 4 gelegenen veränderbaren Kammer 5 und len A und E an der Stelle gebildet wird, an der sich von dort durch einen in der Achse Cl vorgesehenen die Kanäle 9 und 10 vereinigen. Der Regeldruck wird Kanal 6 zum Sammelbehälter abfließt und dabei über wie in F i g. 1 durch den Kanal 1 zugeführt. Bei dieser einen Kanal 6 a das Reibplattenpaket kühlt, fällt die 50 Anordnung ist der maximal verfügbare Druck für die Kupplungskraft an den Kupplungsscheiben ab und Flüssigkeitskammer 4 nicht vom Regeldruck im damit auch die Fähigkeit, ein Drehmoment zu ent- Kanal 1 abhängig, und das Ausgangsdrehmoment ist wickeln. leicht einstellbar.

Die Beziehung zwischen dem Drehmoment, das Die Einrichtungen gemäß Fig. 1 bis 4 sind zum

von den Reibscheiben D übertragen wird, und dem 55 Übertragen eines Drehmomentes in nur einer Dreh-Drehmoment, das durch die Druckflüssigkeit in den richtung verwendbar. In F i g. 5 und 6 ist eine der Kammern 2 und 2' erzeugt wird, ergibt über die Ven- F i g. 1 und 2 entsprechende Anordnung dargestellt, tilöffnung F eine Regelwirkung, so daß nur soviel bei der sowohl die Flüssigkeit für den Regeldruck als Druck in der Kammer 4 erzeugt wird, um das Schei- auch jene für den Anpreßdruck über den gleichen bendrehmoment genau entsprechend dem Dreh- 60 Kanal 1 zugeführt wird und zusätzlich ein Ventil vormoment der Druckflüssigkeit in den Kammern 2 gesehen ist, um das Drehmoment in jeder Drehrich- und 2' zu entwickeln. Als Folge dessen bewirken An- tung zu übertragen. Um dies ausführen zu können, derungen des Reibungskoeffizienten in den Scheiben " muß der Druck oder das Drehmoment sowohl in den eine Änderung des Drucks in der Flüssigkeitskam- Kammern 7 und T als auch in den Kammern 2 und T mer 4, doch das übertragene oder Ausgangsdreh- 65 gemessen werden.

moment bleibt konstant, entsprechend dem Dreh- Erne im Zulauf der Druckflüssigkeit vorgesehene

moment, das durch den Druck in den Kammern 2 Ventilöffnung K dient dazu, den Flüssigkeitsdruck im und 2' entwickelt wird. Kanal 1 entweder den Kammern 2 und T oder den

Kammern 7 und T zuzuleiten, um so jeder Richtung des entwickelten Drehmomentes zu widerstehen, und sie dient weiter dazu, den Druck zur Flüssigkeitskammer 4 über den Zulauf 3 zu variieren, um damit das Drehmoment auf den Wert zu begrenzen, den der Druck über den Kanal 1 entwickeln kann.

Die Vorkammern 2 und 2' sind miteinander über einen Kanal 20 in der Kupplungshälfte A verbunden. Eine Ventilöffnung L verbindet die Kammern 2 und 2' über einen Kanal 22, die Kammer 5 und die Öffnung 6 mit dem Sammelbehälter. Die Vorkammern 7 und 7' sind über einen Kanal 21 miteinander verbunden. Eine Ventilöffnung / verbindet die Kammern 7 und T über einen Kanal 23 mit der Kammer 5 und die Öffnung 6 demgemäß mit dem Sammelbehälter. So wird der Regeldruck zu den Kammern 2 und 2' oder zu den Kammern 7 und T umgeschaltet, wobei die Kupplung entweder auf ein rechtsgerichtetes oder auf ein linksgerichtetes Drehmoment anspricht.

Fig. 7 und 8 zeigen wie Fig. 3 und 4 eine Ausführung mit gesonderten Zufuhrkanälen 1 und 9, die ebenfalls eine zweigerichtete Drehmomentregelung (d. h. eine links- oder rechtsgerichtete Drehbewegung) ermöglicht. Die Flüssigkeit des Kanals 1 kann hierbei wahlweise auf die Vorkammern 2, 2' und 7, T verteilt werden. Die Kammern 7, T sind über einen im Zylinder E vorgesehenen Kanal 16 verbunden. Die Kammern 2' und 7 sind überdies durch Öffnungen 19, 20 miteinander verbunden, über welche Flüssigkeit zum Sammelbehälter abgeleitet wird. Die Flüssigkeit für den Anpreßdruck des Reibplattenpakets D wird durch den Kanal 9 dem Zulauf 10 über das Ventil H zugeführt, das sich an der Stelle befindet, an der sich die Kanäle 9 und 10 vereinigen.

Wie in der Ausführung gemäß F i g. 5 und 6 kann auch hier der Regeldruck entweder den Kammern 2 und 2' oder 7 und T zugeleitet werden, wodurch die Vorrichtung auf ein Drehmoment in jeder Drehrichtung ansprechen kann.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Mt Druckmittel betätigbare Reibungskupplung bzw. Bremse, deren übertragbares Drehmoment regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Reibplattenpaket(D) gegenüberliegende Druckplatte ein Kolben (C 2) mit einer in Achsrichtung verschiebbaren Achse (Cl) ist, welche einen als Kolben wirkenden und sich radial erstreckenden Flansch (C) aufweist, der von einem mit einem als Anschlag für das Plattenpaket (D) wirkenden, auf der Achse (Cl) gleitbar gelagerten Flansch (E 2) versehenen Zylinder (E) unter Bildung einer ausdehnbaren Flüssigkeitskammer (4) flüssigkeitsdicht umgeben ist, in deren Zulauf eine Ventilöffnung (F) vorgesehen ist, die in von gleichfalls vom Zylinder (E) umschlossenen, von ihm, und der treibenden Kupplungshälfte (A) gebildeten Vorkammern (2, 2', 7, T) angeordnet ist, deren Größe in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment durch Verdrehen der die Kammerwände bildenden Abschnitte (Al, A2 bzw. E3,E4) veränderbarist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (E) mit nach innen sektorförmig vorstehenden Abschnitten (E3, E4) versehen ist, die zwischen vom treibenden Teil (.4) nach außen abstehenden sektorförmigen Abschnitten (A 1, A 2) eingreifen und mit diesen die veränderbaren Kammern (2, 2', 7, 7') bilden.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zufuhr der Druckflüssigkeit zu den Kammern (2, 2', 7, 7' und 4) ein Kanal (1) vorgesehen ist und die Kammer (2) mit der Kammer (4) über einen Zulauf (3) verbunden ist, an dessen in der Kammer (2) gelegenen Einlaß die Ventilöffhung (F) vorgesehen ist (Fig. 1, 2).

4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zufuhr der Druckflüssigkeit zu den Kammern (2, 2', 7, T und 4) gesonderte Kanäle (1, 9) vorgesehen sind und der Kanal (9) über einen im Zylinder (E) vorgesehenen Zulauf (10) mit der Kammer (4) in Verbindung steht, wobei die Ventilöffnung (H) von der Stelle gebildet wird, an der sich die Kanäle (9,10) vereinigen (F i g. 3, 4).

5. Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuleitung der Druckflüssigkeit durch einen Kanal (1) eine Ventilöffnung (K) vorgesehen ist, über welche die Flüssigkeit entweder den Kammern (2, 2') oder den Kammern (7, T) zugeleitet und der Druck im Zulauf (3) variiert wird, und daß die Kammern (2, 2') über einen Kanal (20) und die Kammern (7, T) über einen Kanal (21) verbunden und diese Kammern für den Abfluß zum Sammelbehälter mit Ventilöffnungen (L, J) versehen sind (Fig. 5, 6).

6. Kupplung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuleitung der Druckflüssigkeit durch gesonderte Kanäle (1, 9) die Flüssigkeit des Kanals (1) über Kanäle (17, 18) wahlweise auf die Kammern (2, 2' und 7, T) verteilt wird und daß die Kammern (7, T) über einen im Zylinder (E) vorgesehenen Kanal (16) verbunden sind und zur Ableitung der Flüssigkeit zum Sammelbehälter die Kammern (2' und 7) verbindende Öffnungen (19, 20) vorgesehen sind (Fig. 7, 8).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen