DE1750748C3 - Druckmittelbetätigte Lamellenreibungskupplung - Google Patents

Description

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Eine gemäß -Jem Oberbegriff ausgebildete Lamellenreibungskupplung ist bekannt aus der USA.-Patentschrift 3 205 988. Die äußren Lamellen sind dort verschieblich auf einem mit dem angetriebenen Teil verbundenen Trägerbolzen angeordnet, der koiiisch ausgebildet oder mit einer einseitig schräg verlaufenden Leitfläche versehen ist oder der als zylindrischer Bolzen schräg zur Umlaufachse der Kupplung angeordnet ist. Alle Teilstücke dieser äußeren Lamellen sind sowohl auf ihrer Innenseite als auch auf ihrer Außenseite mit in jedem Teilstück gleich geformten Schlitzen versehen.

Bei gelöster Kupplung neigen die Lamellen, die sich dann auf Abstand voneinander befinden, zum Flattern. Das hierdurch verursachte Schleifen und Aneinanderschlagen der Lamellen führt nicht nur infolge der hierbei auftretenden Taumelbewegungen £u einer unerwünschten kurzzeitigen Mitnahme des getriebenen Teils, sondern hat auch eine vorzeitige Zerstörung der Lamellen zur Folge.

Durch Erhöhung der die Kupplung durchströmenden Kühlmittelmenge oder auch durch zwischen den Lamellen angeordnete Federn hat man diesen Übelstand zu beheben versucht, ohne auf diesem Wege das Flattern völlig beseitigen zu können.

Die Erfindung hat die Aufgabe, diesen Übelstand vollständig zu beheben und bedient sich hierfür des neuartigen Mittels, zumindest einzelne der Kupplungslamellen während des Betriebs der Kupplung unter dem Einfluß einer von der Fliehkraft verursachten umlaufenden Unwucht stehen zu lassen.

Diese Unwucht kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß wenigstens einzelne der Lamellen durch ungleich über den Umfang verteilte Materialwegnahme eine ungleiche Gewichtsverteilung aufweisen oder dadurch, daß die die mit Innenverzahnung versehenen Lamellen tragende Nabe gegenüber der Mittelachse der Kupplung geneigt angeordnet ist.

Die einzelnen Kupplungslamellen sind derart versetzt zueinander angeordnet, daß sich die Unwuchten Bleichmäßig über den Umfang verteilen, so daß die Unwuchten sich ausgleichen und die Kupplung als Ganzes ohne Unwucht umläuft. Sind die Kupplungslamellen in zwei gleiche Hälften aufgeteilt, sind sie zweckmäßig um 90° verdreht axial nebeneinander

angeordnet. . .

In der Zeichnung sind einige Ausfuhrungsbeispicie der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine hydraulisch betäligbare Lame"!e areibungskuppl ung,

F i g. 1 a ein VeKtorbild von bestimmten auf eine Kupplungslamelle ausgeübten Kräften,

Fig. 2 und 3 Seitenansichten von außenverzahnten Kupplungslamellen, in kleinerem Maßstab,

Fig. 4 bis 6 Seitenansichten von innenverzahnten Kupplungslamellen mit verschiedenen Arten von Materialaussparungen *.ur Unwuchtbildung in den

Lamellen, ,.._.,.

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 _in Fig. 6 zur Veranschaulichung der konischen Form der innenverzahnten Lamelle,

Fig. 8 bis 10 Seitenansichten ähnlich den in Fig. 4 bis 6 dargestellten mit außenverzahnten Kupplungslamelle^

Fig. 11 einen Längsschnitt einer anderen Ausführung einer Lamellenreibungskupplung mit gegenüber der Mittelachse geneigter Nabe,

Fig. 12 eine Seitenansicht zu Fig. 11 mit einem Paar hierfür palender Kupplungslamellen.

Die in Fig. 1 wiedergegebene Reibungskupplung besteht aus außenverzahnten Lamellen F und aus innenverzah-Hen Lamellen S. Die Pakete beider Lamellen greift in bekannter Weise ineinander. Die Lamellen F sind in Längsnuten 4 einer Trommel D axial verschieblich geführt, weiche eine Kupplungsnabe H umgibt. In Längsnuien dieser Nabe sind die Lamellen S axial verschieblich und drehfest angeordnet, deren äußerer Randabstand von der Mitteiaehse mit τ und deren größter Flatterbereich mit A angegeben ist.

Die bei einer Umlaufgeschwindigkeit w beim Flattern sich ergebende Schiefstellung einer Lamelle laßt sich, wie in Fig. la geschehen, durch Vektoren wiedergeben. Nimmt die Lamelle zur Mitteiaehse eine rechtwinklige Lage ein, verläuft der Vektor W_x längs der Linie OZ. Der Flatterbereich A entspricht einem Ausschlagwinkel e, wonach der Vektor W längs der Linie OA verläuft, und sin e ist dann

gleich —. Wenn angenommen (und in der Zeichnung nicht vermerkt) W₀ die Umlaufgeschwindigkeit der Trommel D und W₁₁ jene der Nabe H ist und /,. das polare Trägheitsmoment für die Lamelle F und /_s das entsprechende Trägheitsmoment für die Lamelle S darstellt, läßt sich die das Flattern rechtwinklig zur Mittelachse bewirkende, an gegenüberliegenden Enden eines Durchmessers angreifende Kraft F errechnen zu

Bei negativem Wert dieser Kraft F neigt das Lamellenpaket zu stärkerem Flattern. Ein positiver Wert dieser Kraft läßt die Lamellen sich aufrichten. Flattererscheinungen treten also dann auf, wenn

Nabe und Trommel gegeneinander umlaufen und zwischen den Lamellen ein Spielraum Λ verbleibt. Pie bei einem Flattern in umgekehrter Richtung auftretende Kraft läßt sich dann errechnen zu

Diese Flattererscheinungen mit ihren schädigenden Begleitumständen lassen sich vermeiden, wenn wenigstens einzelne der Lamellen F bzw. S während des Kupplungsumlaufes unter dem Einfluß einer Unwucht stehen. Diese Unwucht erzeugt an der äußeren Verzahnung der Lamellen F Reibung, welche ein Verschieben dieser Lamellen in axialer Richtung und damit Flattererscheinungen rechtwinklig zur Mittelachse verhindert.

Um diese Reibungskräfte an der Außenverzahnung der Lamellen F hervorzurufen, sind diese in Segmente unterteilt. F i g. 2 zeigt eine Teilung in zwei gleiche Segmenthälften 1, 2; F i g. 3 i~;igt eine Dreiteilung der Lamellen. Die so unterteilten Lamellen müssen gegeneinander versetzt sein, vorzugsweise um jeweils den halben Teilungswinkel. »5

Um diese so unterteilten mit Außenverzahnung versehenen Lamellen F und die mit Innenverzahnung veSenen Scheiben S während des Beinehe der Kupplung unter dem Einfluß einer von der Fliehkraft verursachten umlaufenden Unwucht stehen zu l-wsen weisen wenigstens einzelne der Lamellen duS'ung S über den Umfang verteilte Materialwegnahme eine ungleiche Gew.chtsverte.lung auf. Beispiele hierfür zeigen die F.g. 4 bis 7 fur die Lamellen S und die Fig. 8 bis 10 für die gellen F-Wie diese Figuren veranschaulichen kann die Materialwegnahme längs einer Sehne 20 ta* 231 oder durch Einschnitte 21 bzw. 24 oder durch Locher 22 bzw. 25 erfolgen. .

Die Fiε 11 und 12 veranschaulichen eine andere Lösung, welche die gleiche Wirkung hat wie sie durch ungleich über den Umfang verteilte Matenalwegnahmi erreicht wird. Bei dieser Ausfuhrung ,s die Nabe H' in Schräglage, also in spitzem Winkel zur Mittelachse 25 angeordnet Die von dieser Nahe über die Innenverzahnung get-.agen.en Lamellen 5 unterliegen dann gegenüber der Mittelachse einer starken Flatterbewegung und stoßen hierbei die geteilten Lamellen F in eine zur Mittelachse rechtwinklige Lage und werden durch die Reibung mit den Lamellen F in der Lage rechtw.nklig zur Mittelachse gehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

• Patentansprüche:

1. Druckmittelbetät'gte Lamellenreibungskupplung mit auf einer umlaufenden Trommel und auf einer in ihr umlaufenden Nebe angeordneten ineinandergreifenden und axial verschiebbar gelagerten Lamellen, die teils mit einer Außenverzahnung, teils mit einer Innenverzahnung versehen sind, wobei die außenverzahnten Lamellen aus sich ergänzenden, versetzt zueinander angeordneten Teilstücken bestehen können, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der Kupplungslamellen (F bzw. S) während des Betriebs der Kupplung unter dem Einfluß einer von der Fliehkraft verursachten umlaufenden Unwucht stehen.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einzelne der Lamellen durch ungleich über den Umfang verteilte Materialwefeuahme (20, 21, 22 bzw. 23, 24, 25) eine ungleiche Gewichtsverteilung aufweisen.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die mit Innenverzahnung versehenen Lamellen (S) tragende Nabe (W) gegenüber der Mittelachse (25) der Kupplung geneigt angeordnet ist.