DE1943571A1

DE1943571A1 - Stroemungsmittel-Betaetigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1943571A1
Application number: DE19691943571
Authority: DE
Inventors: Haley William J
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1968-09-03
Filing date: 1969-08-27
Publication date: 1970-03-12
Also published as: ES370787A1; FR2017249A1; GB1265418A; SE350313B; BR6911986D0; BE738167A; US3581858A; NL6913411A; ZA695757B

Description

Strömungsmittel-Betätigungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Strömungsmittel-Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer rotierenden Einrichtung, insbesondere einer Reibungskupplung für ein Getriebe, mit einem drehbaren Gehäuse, in dem in einer Ringkammer ein Ringkolben angeordnet ist, einem Strömungsmitteldurchgang, der eine Druckquelle mit der Kammer zur Betätigung des Kolbens verbindet, und einer Rückholeinrichtung, die den Kolben beim Entleeren des Strömungsmittels aus dem Durchgang zurückbewegt.

Bei rotierenden Reibungsvorrichtungen für Getriebe ist es bekannt, durch die Zentrifugalkraft betätigte Kugeleinrichtungen vorzusehen, um Strömungsmittel aus der Vorrichtung abzulassen, wenn die Reibungsvorrichtung ausgerückt wird, so daß die auf das Restströmungsmittel wirkende Zentrifugalkraft nicht zu

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einem unerwünschten Zeitpunkt den Kolben betätigt und die Reifungsvorrichtung einrückt. Bei manchen AusfUhrungsformen,, bei denen die Reibungsvorrichtung und die zugehörige Betätigungsvorrichtung sich ständig mit Maschinendrehzahl drehen und ferner relativ* große Durchmesser vorkommen, hat sich gezeigt, daß eine durch Zentrifugalkraft betätigte Kugeleinrichtung nicht verhindert, daß die Zentrifugalkraft die Kolben betätigt. Bei den meisten Anlagen, bei denen Kugeleinrichtungen der bekannten Art verwendet werden, wird der Servomotor betätigt, während das Gehäuse für den Servomotor stillsteht.

Bei der vorliegenden Vorrichtung wird der Servomotor betätigt, während er sich mit Maschinendrehzahl dreht. Wenn der Winkel des abgeschrägten Kugelsitzes so ausgelegt ist, daß die Kugel sich ohne weiteres auf den Sitz legt, während sich der Servomotor mit Maschinendrehzahl dreht, hat sich gezeigt, daß sich dann die Kugel nicht vom Loch wegbewegt, wenn der Servomotor vom Strömungsmitteldruck entlastet und die Betätigung des Servomotors durch die Zentrifugalkraft nicht verhindert wird.

Daher ist nach der vorliegenden Erfindung im Betätigungskolben eine Ausgleichskammer auf der der Strömungsmittel-Betätigungskammer gegenüberliegenden Seite des Kolbens vorgesehen. Die Ausgleichskarnmer wird aus dem Sehmiermittelumlauf des Getriebes

mit zusätzlichem Strömungsmittel versorgt, wobei die Kamnierab- ! messungen so ausgelegt sind; daß, wenn Strömungsmittel aus der

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Betätigungskarnmer entleert wird, um die Rei bungs vorrichtung auszurücken, in der Ausgleichskammraufgrund der Zentrifugalkraft ein Ausgleichs-Strömungsmitteldruck erzeugt wird, der den in der Betätigungskammer durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft auf das Restströmungsmittel erzeugten Druck ausgleicht, so daß der Kolben nicht bewegt und die Rettungsvorrichtung nicht beaufschlagt wird, wenn die Vorrichtung ausgerückt ist und das Gehäuse der Vorrichtung rotiert. Ferner wird die Kontrolle über das Einrücken der Reibungsvorrichtung vereinfacht, da es nicht vorkommt, daß ein Entlastungsdurchgang plötzlich durch eine Kugeleinrichtung verschlossen wird.

Ein Ausführungsbeispiel, der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben, die einen Schnitt durch einen Teil eines Getriebes zei^t, in dem die erfindungsgemäße Einrichtung vorgesehen ist.

In Fig. 1 ist eine Strömun^smittel-Betätigungsvorrichtung 10 für eine Reibungsvorrichtung gezeigt. Die Betätigungsvorrichtung 10 ist als Getriebe mit einem ortsfesten Getriebekasten 11 gezeigt, das eine Antriebswelle 12 und zwei konzentrische Zwischenwellen 13 und 14 zur übertragung des Antriebs auf den Schaltgetriebeabschnitt des Getriebes aufweist. Der ortsfeste Kasten hat einen Flanschabschnitt 15, der eine "stationäre hehle Welle 16 aufnimmt, in der die Antriebswelle 12 geführt ist. Auf dem Flansch 15 und den konzentrischen Wellen 13 und 14 ist ein Kupplungsge-

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häuse 20 angeordnet, das sich drehen kann. Das Gehäuse 20 hat einein äußeren ringförmigen Abschnitt 21 und Endwände 22 und 23. Von der Endwand 23 steht innenseitig -ein Ringflansch 24 ab, der zusammen mit der Endwand 23 und dem äußeren ringförmigen Abschnitt 21 eine abgestufte Ringkammer 26 bildet, die die Betätigungsvorrichtung 10 enthält.

Auf der Endwand 22 ist ein innerer Ringflansch 27 vorgesehen, der mit der Wand 22 und dem äußeren ringförmigen Abschnitt 21 eine zweite Ringkammer 30 bildet. In der Ringkammer 30 ist der P Betätigungskolben 31 und in der Ringkammer 26 ein Betätigungslcolben 33 enthalten.

An der Zwischenwelle 14 ist eine Kupplungstrommel 35 antriebs-' mäßig, beispielsweise durch eine Keilverzahnung 36, befestigt. An der Zwischenwelle I3 ist eine Kupplungstrommel 38 antriebsmäßig, beispielsweise durch eine Keilverzahnung 39, befestigt. Der äußere Ringabschnitt des Gehäuses 20 weist Keilnuten 40 und 41 auf. Die Kupplungstrommeln 35 und 38 haben außenseitig An-. triebskeilnuten 43 bzw. 44.

Die Vorrichtung weist zwei Kupplungseinrichtungen 50 und 51 auf, die aowechslungsweise oder gleichzeitig durch die Kolben 3I oder 33 eingerückt werden, um den Antrieb von der Antriebswelle 12 entweder auf die Kupplungstrommel 38 oder die Kupplungstrommel 31 zu übertragen, um die Zwischenwellen I3 oder 14 anzutreiben.

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Jede der Kupplungen 50 und 51 weist Kupplungsringscheiben 53 auf, die antriebsmäßig mit den äußeren Antriebskeilverzahnungen 43 und 44 der Kupplungstrommeln 35 und 38 respektive verbunden sind. Eine Kupplungsdruckplatte 55 ist axial beweglich durch den Kolben 33 auf der Keilverzahnung 31 bewegbar, um die Kupplungsscheiben 53 und 54 der Kupplung 51 in Anlage zu bringen. Die Kupplungsscheiben 53 sind als Tellerscheiben gezeigt, die Vorrichtung arbeitet jedoch auch mit flachen Scheiben, beispielsweise wie die Scheiben 54, befriedigend und die Verwendung von Tellerscheiben ist nicht notwendig.

Die Betätigungsvorrichtung für die Kupplung 50 weist eine Betätigungskammer 58 für den Kolben 31 und eine zentrifugal wirkende Kugeleinrichtung βθ zum Entlasten des in der Betätigungskammer 58 aufgebauten Druckes durch die Auslaßöffnung 59 auf, wenn die Kupplung ausgerückt und das Gehäuse 20 gedreht wird. Eine gewellte Feder 57 ist auf dem Plansch 27 in Angriff mit dem Kolben 35 vorgesehen, um den Kolben zurückzuholen, wenn die Kupplung 50 ausgerückt wird.

Ein Strömungsmitteldurchgang 6l ist vorgesehen, der mit dem an die Betätigungsvorrichtung 10 abgegebenen Strömungsmitteldruck in! Verbindung treten kann. Der Durchgang 6l erstreckt sich durch die, Endwand 22 und den äußeren Ringabschnitt 21 des Gehäuses 20 bis j zu der Betätigungsvorrichtung 10. Ein zweiter Strömungsmittel- , ι durchgang 6l ist in unterbrochenen Linien in der Figur gezeigt

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und leitet den Strömungsmitteldruck zu der Betätigungskammer 58 des Kolbens 3I. Eine Nut 65 ist in dem Flansch I5 vorgesehen, um dem Strömungsmitteldurchgang 6l Strömungsmitteldruck zuzuführen. Eine Nut 66 ist ebenfalls in dem Plansch I5 vorgesehen, um dem Durchgang 63 Strömungsmitteldruck zuzuführen. Der Kolben 31 zusammen mit der Endwand 22, dem Innenflansch 27 und dem äußeren Ringabschnitt 24 bilden eine Betätigungskammer 70 für den Kolben 31. Der Kolben 33 bildet zusammen mit der Endwand 23., dem Innenflansch 24 und dem äußeren Ringabschnitt 21 eine Betätigungskammer 72 in der Kammer 26. In dem Kolben 33 ist eine abgestufte

w Bohrung 80 vorgesehen. Eine Ringplatte 8l ist in der abgestuften Bohrung 80 auf dem Plansch 24 angeordnet und wird durch einen Schnappring 83 in ihrer Lage gehalten. Die Ringplatte 8l zusammen mit der abgestuften Bohrung 8l des Kolbens 33 und der Plansch 24 bilden eine Druckausgleichskammer 85. In der Ausgleichskammer 85 ist eine Rückholfeder 86 für den Kolben 33 vorgesehen, wobei diese Rückholfeder an dem Kolben 33 und an der Platte 8l angreift. Eine Bohrung 90 ist in der Zwischenwelle 14 vorgesehen, die eine Verbindung für Schmiermittel aus dem Bereich zwischen den Wellen

| 13 und 14 zu den Keilverzahnungen 36 und in den Bereich um den Flansch 24 herstellen kann. Eine Bohrung 9I ist in dem Flansch vorgesehen, die für das von der Bohrung 90 empfangene Schmiermittel eine Verbindung zu der Ausgleichskammer 85 herstellt.

j Die Arbeitsweise der Vorrichtung besteht darin, daß entweder die Kupplung 50 oder die Kupplung 51 durch Zufuhr von Strömungsdruek

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zu dem Strömungsmitteldurchgang 61 oder dem Strömungsmitteldurchgang 63 eingerückt wird. Wenn der Strömungsmitteldruck: aus dem Durchgang 63 entlastet wird, um die Kupplung 50 auszurücken, bewegt die Rückholfeder 57 den Kolben 31 nach links zurück, und die Kupplungseinrichtung ist ausgerückt. Jegliches in der Betätigun^skammer 58 für den Kolben 31 zurückgehaltene Strömungsmittel kann ausgestoßen werden, wenn das Gehäuse 20 aufgrund einer auf die Kugel 60 wirkenden Zentrifugalkraft gedreht wird, um die Auslaßöffnung 59 für die Kammer 58 zu öffnen.

Im Falle der Kupplungs-Betätigungsvorrichtung 10 wirkt die Ausgleichskammer 85 so, daß die Kupplung 5I daran gehindert wird, unbeabsichtigt während der Periode eingerückt zu werden, in der Strömungsmitteldruck von der Betätigungsvorrichtung 10 für die Kupplung 51 durch den Strömungsmitteldurchgang 61 entlüftet wird und das Gehäuse sich dreht. In dem Zustand, injaem die Kupplung 51 ausgerückt werden soll und kein Druck durch den Durchgang 6l nachgeliefert wird, schiebt die Feder 86 den Kolben 33 nach rechts zurück, um die Kupplung 5I auszurücken. Wenn Strömungsmitteldruck aufgrund der Zentrifugalkraft, die auf das Restströmungsmittel in dem Durchgang 6l und der Betätigungskammer 72 wirkt, aufgebaut wird, versucht der aufgebaute Druck den Kolben 33 nach links zu bewegen und kann unbeabsichtigterweise die Kupplung 51 einrücken. Das Schmier-'Strömungsmittel, das durch die Bohrung 91 in die Ausgleichskammer 85 nachgeliefert wird, wird jedoch auch durch die Zentrifugalkraft beeinflußt wenn das Gehäuse

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sich dreht und entwickelt daher einen Ausgleichs-Strömungsmitteldruck in der Kammer 85* um den Kolben 53 rechts in seiner ausgerückten Stellung gegen die Kraft des Strömungsmitteldruckes zu , halten, der von der Zentrifugalkraft in der Betätigungskammer 72 !

entwickelt wird. I

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Daher schafft die vorliegende Erfindung eine bequeme Möglichkeit, die unter der Wirkung der Zentrifugalkraft stehenden Strömungsmitteldrucke auszugleichen, um ein unbeabsichtigtes Einrücken der | Kupplung 51 in einer solchen Anlage zu verhindern, wo die unter der Zentrifugalkraft stehende Kugel, beispielsweise die Einrichtung 60, unwirksam wäre, den'von der Zentrifugalkraft bei einer Drehung des Gehäuses 20 aufgebauten Druck zu entlasten. Daher . wird bei der Erfindung auf \orteilhafte Weise der durch die Zentrifugalkraft erzeugte Druck ausgeglichen, wobei Schmiermittel einem Ausgleichskammerbereich zugeführt wird und dadurch die Betätigungsvorrichtung in der ausgerückten Stellung hält, wenn dies gewünscht ist.

Offenbar kann die Betätigungsvorrichtung 10 leicht auch bei anderen Anlagen verwendet werden, wo eine Strömungsmittelquelle unter geringem Druck vorhanden ist und der Zentrifugal-Druck auf einen Betätigungskolben ausgeglichen werden muß. Zum Zwecke der Darstellung ist eine Vorrichtung gezeigt, in der zwei Kupplungen verwendet werden und in der eine der Kupplungen nach einer be- ! kannten Methode zum Entlasten des Zentrifugaldruckes ausge-. statltet wurde. Die Betätigungsvorrichtung 10 kann ferner bei An- ; laen verwendet werden, wo eine beliebige Vorrichtung in einer i

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sich drehenden Einrichtung axial bewegt werden soll, um Arbeit zu verrichten, beispielsweise in Bremsen oder anderen sich drehenden Einrichtungen, bei denen eine Axialbewegung als Antwort auf einen Strömungsmitteldruck benötigt wird.

ORIGINAL INSPECTED

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Claims

Patentansprüche

71.JStrömungsmittel-Betätigungsvorrichtung zur Betätigung einer ; rotierenden Einrichtung, insbesondere einer Reibungskupplung für ein Getriebe, mit.einem drehbaren Gehäuse, in dem in einer Ringkammer ein Ringkolben angeordnet ist, einem Strömungsmitteldurchgang, der eine Druckquelle mit der Kammer zur Betätigung des Kolbens verbindet, und einer Rückholeinrichtung, die den Kolben beim Entleeren des Strömungsmittels aus dem Durchgang zurück bewegt, gekennzeichnet durch eine Ausgleichskammer (85), die mit dem Ringkolben (33) in Wirkverbindung steht und Strömungsmittel aufnehmen, kann, wobei, wenn das Strömungsmittel aus dem Durchgang entleert wird, um die Vorrichtung ausser Betrieb zu setzen, eine auf das Rest-Strömungsmittel in

dem Durchgang (6l) und der Kammer (85) wirkende Zentrifugalkraft durch die auf das Strömungsmittel in der Ausgleichskammer wirkende Zentrifugalkraft ausgeglichen wird.

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2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch j

eine Betätigungskammer (72) auf einer Seite des Kolbens und 1

eine Platte (8l), die auf dem Kolben (33) fest angeordnet ist j

und die Ausgleichskammer auf der der Betätigungskammer (72) ', gegenüberliegenden Seite des Kolbens bildet.

J. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet

durch eine Schmiermittel-Durchgangseinrichtung (90), die die
mit der Ausgleichskammer (8^) verbundene Strömungsmittelquelle bildet.

4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine*Bohrung (91) aufweist, die die Ausgleichskammer (85) mit der Schmiermittel-Durchgangseinrichtung verbindet.

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