DE2215922B2

DE2215922B2 - Hydraulisch betätigbare Wechselreibungskupplung

Info

Publication number: DE2215922B2
Application number: DE2215922A
Authority: DE
Inventors: Fritz Geiger; Gerhard Maurer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1972-04-01
Filing date: 1972-04-01
Publication date: 1980-02-14
Also published as: US3834503A; IT979913B; GB1422543A; FR2179404A5; DE2215922C3; DE2215922A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch betätigbare Wechselreibungskupplung für Wendegetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Wechselreibungskupplung ist durch die DE-AS 1111888 bekanntgeworden. Dabei werden über eine der beiden konzentrisch, in Längsrichtung in der Antriebswelle angeordneten Druckmittelkanäle die zu schaltende Kupplung mit Hochdruck beaufschlagt und durch ständige öffnungen in den Betätigungskolben die Lamellen mit Druckmedium versorgt.

Dies bringt den Nachteil mit sich, daß insbesondere bei niedrigen Drehzahlen der Antriebsmaschine und damit langsam umlaufender Förderpumps sich in den Durckkammern der Druck nicht schnell genug aufbaut bzw die Kühl- und Schmierölversorgung nicht ausreicht. Zudem werden sowohl für die Betätigungskolben wie die Ventile Federn zur Rückstellung in die Neutrallage benötigt.

Aus der DE-AS 1400421 ist eine Wechselreibungskupplung bekannt, die neben den wechselweise hoch- und niederdruckführenden Leitungen eine Schmierölleitung aufweist, jedoch nur für die Lager zuzukuppelnder Zahnräder. Abgesehen von der sehr aufwendigen Anordnung ist eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Lamellen nicht sichergestellt.

Aus der DE-AS 1264887 ist eine Wechselreibungskupplung bekannt, bei der mittels federbelastenden Schieberventilen Druckflüssigkeit aus der Druckkammer der ausrückenden Kupplung über Kanäle zum Lamellenpaket der einrückenden Kupplung zu leiten. Bei dieser Anordnung sind ebenfalls, auch wenn nicht näher angegeben, zusätzliche Rückstellfedern für die Betätigungskolben notwenig, um wieder eine definierte Neutrallage einnehmen zu können. Somit ist auch diese Anordnung äußerst aufwendig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, eine derartige Wechselreibungskupplung in ihrer Konstruktion einfacher zu gestalten und dabei die Funktion einer guten Kühlung und Schmierung der Lamellenpakete zu erhalten.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

In dieser neuen Vorrichtung können die Steuerventile als Sitzventile (zum Unterschied zu Schieberventilen) ausgebildet sein. Dadurch werden Störungen durch Verschmutzung an oder in den Ventilen vermieden.

Die Vorrichtung zum Zurückstellen der Betätigungskolben in die Neutralstellung kann im Rahmen dieser Erfindung so gestaltet sein, daß zu beiden Seilen der Trennscheibe der Wechselreibungskupplung je ein Ringkörper, sich jeweils an einem Betätigungskolben abstützend angeordnet ist, und daß die Ringkörper mit Hilfe von durch die Trennscheibe gleitend durchgehenden Distanzbuchsen und Spannschrauben

auf festem Abstand zueinander gehalten werden.

In diesen Ringkörpern, die aus dem Ventilgehäuse der Steuerventile gebildet werden, sind in Bohrungen axial beweglich und einseitig hubbegrenzt die federnden Bolzen, die den beweglichen Tüil der Steuerventile darstellen, angeordnet.

Diese Bolzen, die jeweils mit einer sich an dem Ringkörper abstützenden Druckfeder versehen sind, spielen eine Doppelrolle. Einerseits schließen (bzw. öffnen) sL- die öffnungen, die den fixen Teil der Steuerventile darstellen, zu den Kühl- und Schmierf Iüssigkeitszuführungsleitungen, beziehungsweise zu den Hoch- bzw. Niederdruck-Arbeitsflüssigkeit führenden Leitungen, andererseits haben sie die Rolle von Druckbolzen und dienen der Zurückstellung der Betätigungskolben in die Neutralstellung.

Die Doppelkupplung der Erfindung kann zwei Druckleitungen haben, von denen die eine Niederdruck an die ausgerückte Kupplung und die andere Hochdruck an die eingerückte Kupplung leitet.

Im Rahmen der Erfindung für die hydraulische Doppelkupplung kann auch ein gesonderter Ölkreislauf mit Leitungen zum Kühlen und Schmieren der Lamellenpakete vorgesehen sein.

Schließlich kann im Rahmen der Erfindung der ölkreislauf zum Kühlen und Schmieren der I.amellenpakete eine von der Antriebsdrehzahl des V endegetriebes abhängige Förderung haben.

Diese Merkmale der Erfindung ergeben bei vereinfachter Konstruktion mit extrem kurzer Bauform sine Verbesserung in der Funktion, besonders der Kühlung und Schmierung der Doppelkupplung des Wendegetriebes. Die gesteuerte Lamellenschmierung und Külung durch die Vorrichtung zum Zurückstellen der Betätigungskolben mit den Steuerventilen erlaubt bei kleinster Motordrehzahl ausreichende Kühl- und Schmierversorgung und damit maxmale Kupplungsarbeit. Bei Erhöhen der Motordrehzahl paßt sich über die Steuerventile und ihre Blenden die Schmierung und Kühlung der Erhöhung der notwendigen Kuppiungsarbeit selbständig an.

Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine hydraulische Doppelkupplung in Neutralstellung, wobei in der oberen Hälfte die Leitungen für das Druckmittel zum Schließen der Kupplung und in der unteren Hälfte die Leitungen für das Kühlen und Schmieren deutlich erkennbar sind,

F i g. 2 einen Teilschnitt durch dieselbe hydraulische Doppelkupplung, wobei die Verbindung zwischen dem unter Niederdruck stehenden Druckraum der einen Kupplung und dem Lamellenpaket der anderen, eingerückten Kupplung, als auch die Verschraubung der beiden Ringkörper ersichtlich ist,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch Fig. 1.

Eine Doppelkupplung 2 eines Wendegetriebes mit der Antriebswelle 3 und Zahnrädern 4 und 5 weist zwei Kupplungen 6 und 7 auf, die an den beiden Seiten einer Trennscheibe 8 angeordnet sind. In Druckkammern 9A und 1OA der Kupplungen 6 und 7 sind Betätigungskolben 9 und 10 angeordnet, die gegen die Kraft von Rückstellfedern 11,12 an Lamellenpaketc 13, 14 angedrückt werden können und so wahlweise die eine oder die andere Kupplung schließen.

Es ist eine Kühlleitunp IS vorgesehen mit A.nschlüssen an die Lamellenpakete 13 und 14 zum Kühlen und Schmieren. Vorgesehene Flüssigkeitsleitungen 16 und 17 haben Hochdruck oder Niederdruck, der zu den Betätigungskolben 9 und 10 geführt ist. Der Druck in der Kühlleitung 15 kann von einer Pumpe des Wendegetriebes drehzahlabhängig sein. An beiden Seiten der Trennscheibe 8 sind die Ventilgehäuse 18,19 angeordnet, die jeweils einen Ringkörper bilden, und die von Distanzbuchsen 20 mit

ic durchgehenden Spannschrauben 21 und Muttern 23 auf festem Abstand gehalten werden. Die Distanzbuchsen 20 sind gleitend in dem, seinem Zentrum näheren Teil der Trennscheibe 8 gelagert. Die Ringkörper führen hiermit die Betätigungskolben 9 und 10

is in festem Abstand zueinander.

In den Ringkörpern sind über dem Umfang verteilt Steuerventile 31, 32 in axial durchgehenden Bohrungen 29 angeordnet, wobei die Steuerventile 31, 32 identisch ausgeführt sind, aber unterschiedliche

in Funktionen wahrnehmen. Dabei sind alle links von der Trennscheibe 8 liegenden Steuerventile mit 31 und alle rechts liegenden Steuerventile mit 32 bezeichnet.

Die Steuerventile 31, 32 weisen jeweils einen Ven-

-'3 tilstößel 24 in Form eines Bolzens auf, der in den axialen Bohrungen 29 in den Ventilgehäusen 18,19 gegen die Kraft der Rückstellfedern 11, 12 bewegbar angeordnet ist. Dabei stützen sich die Rückstellfedern 11,12 jeweils an einem Ring 26 und an einem gegenüberliegenden Bund 30 der Ventilgehäuse 18, 19. Mittels der mit 11 bezeichneten Rückstellfedern werden die links liegenden und mittels der mit 12 bezeichneten Federn werden die rechts der Mittelebene liegenden Ventilstößel 24 gegen die Trennscheibe 8 gedrückt. Dabei weist der Ventilstößel 24 einen Verschiebeweg auf, der kleiner als der axiale Verschiebeweg des Betätgungskolbens 9 und 10 ist.

Die Steuerventile 31, 32 nehmen dabei unterschiedliche Funktionen wahr: Sie dichten in der Neutrallage

- eine erste Gruppe Ventilöffnungen 25 ab, über die eine Verbindung zwischen schmierflüssigkeitsföx-dernder Kühlleitung 15 und dem Lamellenpaket 13 oder 14 herstellbar ist;

4) - eine zweite Gruppe Ventilöffnungen 27, über die eine Verbindung zwischen der niederdruck- bzw. hochdruckführenden Flüssigkeitsleitung 16 zu dem Lamellenpaket 14 herstellbar ist;

- und eine dritte Gruppe von Ventilöffnungen 27A, über die eine Verbindung zwischen der niederdruck- bzw. hochdruckfördernden Flüssigkeitsleitung 17 zu dem Lamelleupaket 13 herstellbar ist.

Die Rückstellfedern 11, 12 der Steuerventile 31, 32 dienen zugleich als Federn in der Vorrichtung zum Zurückstellen der Betätigungskolben 9, 10 in die Neutralstellung.

Die erfindungsgemäße Doppelkupplung arbeitet folgendermaßen:

bo Beim Einrücken der Kupplung 7 wirkt über die Flüssigkeitsleitung 17 Hochdruck auf den Betätigungskolben 10. Der Beätigungskolben 10 wird gegen das Lamellenpaket 14 bewegt und nimmt dabei die einen Ringkörper bildende Ventilgehäuse 19, den durch Schrauben 21, Muttern 23 und Distanzbuchsen 20 mit dem Ventilgehäuse 19 verbundenen Ventilgehäuse 18 und über die Ventilgehäuse 18 auch den Betätiounosknlhp.n O mit

Dabei werden die rechts von der Trennscheibe 8 liegende Steuerventile 32 geöffnet. So strömt zum einen über die rechte der Trennscheibe 8 liegende Ventilöffnung 25 Kühl- und Schmieröl aus der Kühlleitung 15 und zum anderen über die Ventilöffnung 27 unter Niederdruck stehendes zusätzliches öl aus dem Druckraum 9/4 zum Lamellenpaket 14.

Die links der Trennscheibe 8 liegenden Steuerventile 31 werden noch fester geschlossen gehalten, sobald kein unter Hochdruck stehendes öl aus der Ventilöffnung 27Λ bzw. kein Kühl- und Schmieröl aus der Leitung 15 zum Lamellenpaket 13 gelangen kann.

Beim Einrücken der Kupplung 6 ergeben sich ana löge Verhältnisse. Die Steuerventile 31 in den Ventil gehäusen 18 werden geöffnet, so daß Kühl- um Schmieröl aus der Leitung 15 über die öffnung 2i und zusätzliches Schmieröl aus der nicht beaufschlag ten Druckkammer 10/4 über die öffnung 27/4 zun Lamellenpaket 13 strömen kann. Die Steuerventil· 32 werden noch fester geschlossen, so daß kein unte: Hochdruck stehendes Pumpmedium aus der Leitunj 16 über die Ventilöffnung 27 und kein Kühl- unc Schmieröl aus der Leitung 15 zum Lamellenpaket I^ gelangt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulisch betätigbare Wechselreibungskuppiung für Wendegetriebe mit zwei achsgleich auf einer Welle und zu beiden Seiten einer Trennscheibe angeordneten, mit Hilfe je einer Kolben-Zylinder-Anordnung wahlweise einrückbaren Lamellenkupplungen, die über mit Steuerventilen versehenen Flüssigkeitsleitungen mit Druck- und Kühlöl versorgt werden und deren flüssigkeitsdicht auf einer Nabe geführten Betätigungskolben mit Hilfe von Rückstellfedern in Neutralstellung gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Steuerventile (31, 32) in auf beiden Seiten der Trennscheibe (8) angeordneten Ventilgehäusen (18,19) angeordnet sind, wobei

b) das Ventilgehäuse (18 bzw. 19) auf einer Seite der Trennscheibe (8) an dem Betättgungskolben (9 bzw. 10) der gleichen Seite anliegt und mit dem Ventilgehäuse auf der anderen Seite der Trennscheibe (8) mittels Schraubbolzen (22, 23) oder dergleichen verbunden ist,

c) die Steuerventile (31, 32) auf dem Umfang der Trennscheibe (8) gleichmäßig verteilt angeordnet sind und mit ihren axial verschiebbar gelagerten Ventilstößeln (24) im drucklosen Zustand der Betätigungskolben (9,10) auf die ihnen in der Trennscheibe (8) gegenüberliegende Ventilöffnungen (25, 27, 27/1) gepreßt werden, wobei

d) eine erste Gruppe (25) der Ventilöffnungen (25,27,27 A) mit einer Kühlleitung (15) und eine zweite (27) bzw. dritte Gruppe (27/1) je mit einer Flüssigkeitsleitung (16 bzw. 17) dem Druckraum einer Kupplung (6 bzw. 7) verbunden sind,

e) die Ventilstößel (24) über Rückstell-Federn (11,12) an den Ventilgehäusen (18,19) abgestützt sind und einen axialen Verschiebeweg aufweisen, der kleiner ist als der axiale Verschiebeweg des Betätigungskolbens.

2. Hydraulisch betätigte Doppelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (31, 32) an der Trennscheibe (8) Sitzventile sind.

3. Hydraulisch betätigte Doppelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilgehäuse (18,19) auf jeder Seite der Trennscheibe (8) je einen Ringkörper bilden und die Ringkörper auf beiden Seiten der Trennscheibe (8) durch Distanzhülsen (20) mit durchgehenden-Spannschrauben (21) und den Muttern (23) auf festem Abstand gehalten sind, und daß die Distanzhülsen (20) in der Trennscheibe (8) gleitend gelagert sind.

4. Hydraulisch betätigte Doppelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlüsse an den zwei Flüssigkeitsleitungen (16,17) vorgesehen sind, über die in ausgeschaltetem Zustand der Kupplungen (6, 7) Niederdruck an den Kupplungen anliegt und zum Einschalten einer Kupplung Hochdruck über die entsprechende Leitung zugeführt wird.

5. Hydraulisch betätigte Doppelkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gesonderter ölkreislauf mit der Kühlleitune (15)

zum Kühlen und Schmieren der Lamellenpakete vorgesehen ist.

6. Hydraulisch betätigte Doppelkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölkreislauf zum Kühlen und Schmieren der Lamellenpakete (13,14) eine von der Antriebsdrehzahl des Wendegetriebes abhängige Förderung hat.