DE2216251A1 - Kupplungseinheit - Google Patents

Description

Ku. ρ ρ-J.U na se inn e it

Die Erfindung, betrifft eine Kuppivngseinheit ζτκι wahiweisen Yer luden in Drehrichti n~ v;n in abstand und im allgemeinen I-.Di.zia^ angeordneten, in Drehrichtun₆ treibenden und getrie-

eneii Elementen, bestehend aus einer ersten im allgemeinen ^.■■'xindriseiien !Tube, die starr an einem der treibenden Elemente ^festigt und mit ihm drehbar ist, aus einer zweiten im allgemeinen :v;lindrischen Hube, die in Abstand von der ersten Eu be

ngejrdnet ist und starr cu:i anderen getriebenen Element befestigt ·. nd mit ihm drenb^r ist, aus einer Kupplung, die zwischen den Kaben c-\nse ordnet wer-de η kann.

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Die vorliegende Erfindung betrifft aligemein solche Kuppungseinheiten, die zum Übertragen eines Drehmoments zwischen .Antriebsmaschinen großer Leistung und dazugehörigen angetriebenen Maschinen ausgelegt sind. In typischer Weise ¹ ann eine Kuppxungseinheit der erfindungsgemäßen Art zum Übertragen von Leistung zwischen einem Motor mit 500 bis 20 000 PS Ausgangsleistung und einer angetriebenen Maschine, z.B. einer Kugel- oder Lastmühxe, eines Zentrifugaigebläses, einer Pumpe oder dergleichen verwendet werden. Die erfindungsgemäße Kupplung kann insbesondere Verwendung finden bei praktisch axlen Arten von Antriebsmaschinen und zugehörigen Maschinen mit treibenden und getriebenen Wexien, die wahlweise miteinander verbunden werden solxen.

Es ist ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue und verbesserte Kupplungseinheit zu schaffen, in der das Antriebsdrehmoment über die Scherbeanspruchung eines zwischen benachbarten Kupplungsscheiben aufrechterhaltenen Ölfilms übertragen wird.

Bei einem Gegenstand der eingangs genannten Art sieht die Erfindung vor, daß die Kupplung aus einer Kupplungsnabe besteht, die im aligemeinen koaxial zu den Elementen angeordnet ist und starr an einer der zuerst genannten Naben befestigt ist, wobei die Kupplungsnabe eine erste Vielzahl von drehfeat

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an ihr betätigten Reibscheiben aufweist, aus einem konzentrisch zu und radial im Abstand von der Kupplungsnabe ange-)rdneten Hing, wobei dieser Ring starr an der anderen der

eine zuerst genannten Naben befestigt ist und/zweite Anzahl von drehfest an ihm befestigten Reibscheiben aufweist, wobei die erste und zweite Vielzahl von Reibscheiben axial bewegbar ist, um die Kupplungsnabe mit dem getriebenen Ring in Drehrichtung zu verbinden, aus einer Betätigungseinrichtung, die axial zur Kupplung bewegbar ist, um die Reibscheiben wahlweise axial zu betätigen, aus einer Plüssigkeitsquelle zum Betätigen der Betätigungseinrichtung und zum Erzeugen eines Plüssigkeitskreislaufs zwischen den Reibscheiben und um diese herum, um ihren Verschleiß auf ein Minimum zu bringen und um sie zu kühlen, wobei die Kupplung aus ihrer normalen Betriebsstellung zwischen den Naben ohne Versetzung der Naben oder der treibenden und getriebenen Elemente entfernt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Kupplungseinheit, die große Drehmomente übertragen kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und verbesserten Kupplungseinheit mit einem gemeinsamen Ölsumpf, der Betätigungsflüssigkeit für die Kupplung an sich und Kühlflüssigkeit für deren Drehmoment übertragende Elemente liefert.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und verbesserten Kupplungseinheit, deren Kapazität durch Wechseln der Zahl von darin angeordneten Scheiben verändert werden kann und die sich in gleicher Weise zur Verwendung in neuen Anlagen eignet oder zum Umbau von älteren Anlagen, die z.B. Trockenreibungskupplungen oder dergleichen verwenden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und verbesserten Kupplungseinheit, die ohne Bearbeitung der benachbarten treibenden und getriebenen Elemente bequem eingebaut werden kann, wobei der Einbau und die Wartung ohne Störung der vorhandenen benachbarten Maschinenteile bewerkstelligt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und verbesserten Kupplungseinheit der oben beschriebenen Art, in der deren Hauptgehäuse als Ölsumpf in solchen Anwendungsfällen verwendet werden kann, die einen verhältnismäßig niedrigen Temperaturbedarf haben, oder der mit einer Hilfswärmetauscher-Anordnung verwendet werden kann, wenn der Energiebedarf einen großen Ölstrom zum Kühlen erfordert.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und verbesserten Kupplungseinheit, die universell angewen-

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det werden kann, die von verhältnismäßig einfachem Aufbau ist, die billig in der Herstellung ist, die von dauerhafter

ist,

Konstruktion/und die daher eine hohe und wirkungsvolle Lebensdauer im Betrieb hat.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt;

Pig. 1 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen. Kupplungseinheit,

2 einen vergrößerten teilweisen Längsschnitt des das Wesen der vorliegenden Erfindung beinhaltenden Teils der Kupplung der Kupplungseinheit <>

In Fig.1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplungseinheit 10 in Verbindung mit einer treibenden Welle 12 eines damit verbundenen Antriebs gezeigt, etwa eines Motors I4*und mit einer getriebenen Welle 16 eines damit verbundenen Arbeitsgeräts 18. Wie im folgenden noch zu beschreiben, kann die Kupplungseinheit 10 wahlweise betätigt werden, um für den Antrieb die Wellen 12 und 16 in der Weise zu verbinden, daß der Motor 14 eine Drehbewegung auf die Welle 16 übertragen und damit das Gerät 18 betreiben kann.

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Die Kupplungaeinheit 10 enthält eine Kupplung 20, die innerhalb eines Gehäuses 22 angeordnet ist. Dieses Gehäuse hat eine zweifache Punktion. Es schützt die Kupplung 20 vor atmosphärischen Einflüssen und bildet einen Flüssigkeitsvorratsbehälter für die beim Betrieb der Kupplung verwendete Betätigungs- und Kühlflüssigkeit, wie später noch zu beschreiben. Das Gehäuse 22 weist einen im allgemeinen rechtwinklig geformten unteren oder Baaisabschnitt auf, der mit einer Einrichtung 26 versehen iat zum Befestigen desselben auf einer geeigneten Trageinrichtung, etwa auf einem Boden oder dergleichen. Der untere Gehäuaeabschnitt 24 begrenzt ein inneres Volumen oder eine innere Kammer 28, die mit einer geeigneten Menge von Hydraulikflüssigkeit für die Kupplung 20 versorgt werden kann. Diese Flüssigkeit kann sowohl zum Kühlen als auch zum Betätigen in noch zu beschreibender Weise dienen. Das Gehäuse 22 weist zusammen mit dem unteren Gehäuseabachnitt 24 einen oberen Gehäuseabachnitt 30 auf. Dieaer Abachnitt ist mit einem unteren aich am Umfang erstreckenden vergrößerten und verdickten Flansch 32 versehen, der auf einem ähnlichen oberen, sich am Umfang erstreckenden Plansch 34 aufliegt und an diesem befestigt ist. Der Flansch 34 ist um die obere Kante des unteren Gehäuseabschnitts 34 herum angeformt. Die Flansche 32, 34 sind vorzugsweise mit geeignet fluchtenden Öffnungen 36 versehen, durch die geeignete Befestigungsbolzen oder andere Verbindungselemente 38 sich

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erstrecken können, um die oberen bzw. unteren Gehäuseabschnitte 30 bzw. 24 feat miteinander zu verbinden. Es ist hervorzuheben, daß natürlich die Plansche 32, 34 vorzugsweise eine flüssigkeitsdichte Abdichtung aufweisen, um Flüssigkeitsverluste zu vermeiden, und daß der obere G-ehäuseabschnitt 30 nach Entfernung der Bolzen 38 zur Schaffung eines Zugangs zur Kupplung 20 nach oben ab- oder angehoben werden kann.

Die Kupplung 20 kann zwischen einer treibenden Nabe 4O und einer getriebenen Nabe 42 angeordnet werden und diese antriebsmäßig verbinden. Diese Naben haben im allgemeinen zylindrische Gestalt und können mit der treibenden Welle 12 bzw. der getriebenen Welle 16 vereinigt werden. Im einzelnen ist die treibende Nabe 40 mit einer zentralen sich längs erstreckenden Bohrung 44 versehen, die das äußere Ende der treibenden Welle 12 des Motors 14 in sich aufnimmt. Die Nabe 40 ist durch irgendwelche geeigneten Mittel drehfest an der Welle 12 befestigt, etwa, wie allgemein bekannt, durch eine Keilnut oder dergleichen. Die getriebene Nabe 42 ist in ähnlicher Weiise mit einer zentralen ringförmigen Bohrung versehen, die die getriebene Welle 42 des Geräts 18 in sich aufnimmt, wobei die Nabe 42 drehfest mit der Welle 16 verbunden ist, was am besten in Pig.1 gezeigt ist. Zwei axial fluchtende Öffnungen 48 sind an gegenüberliegenden Enden oder Seiten 50 des Gehäuses 22 ausgebildet, und zwar an Stellen, die mit den Wellen 12 und 16 fluchten. Dabei können

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sich die treibende und die getriebene Nabe 40 bzw. 42 von den gegenüberliegenden Seiten der Kupplungaeinheit 10 axial nach außen erstrecken. Der Umfang der Öffnung 48 ist aus einstückigen, verdickten Abschnitten 42 bzw. 54 aufgebaut, die mit zwei Flüssigkeitsdichtungsanordnungen 56 zusammenarbeiten können, von denen eine im einzelnen in wirksamer Verbindung mit dem Abschnitt 52 gezeigt ist. Die mit dem Abschnitt 54 zusammenarbeitende Dichtungaanordnung 56 ist vorzugsweise von ähnlicher Konstruktion und Wirkungsweise, so daß sich hier deren detaillierte Beschreibung erübrigt.

Die hier abgebildete Plüsaigkeitsdichtungsanordnung 56 besteht aus einem feststehenden Ring 58, der mittels geeigneter Schrauben 60, Bolzen oder dergleichen am Abschnitt 52 befestigt werden kann. Der Ring 58 bestimmt eine ringförmige, axial sich erstreckende. Fläche 62, die im allgemeinen koaxial zur Drehachse der Welle 12 angeordnet ist und mit zwei ringförmigen, in axialem Abstand angeordneten Ringelementen 64 und 66 in Eingriff stehen kann, wobei das letztere von beiden von einer geeigneten ringförmigen Nut oder Ausnehmung 68 aufgenommen wird, die um den äußeren Umfang des äußeren axialen Endes der treibenden Nabe ausgebildet ist. Das andere Dichtelement 66 wird aufgenommen von einer geeigneten Ausnehmung oder Nut 70 eines im allgemeinen ringförmigen Halteglieds 72, das fest am axialen äußeren Ende der treibenden Nabe 40 be-

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festigt ist mittels einer Vielzahl von am Umfang verteilten axial sich erstreckenden Schrauben 74» Bolzen oder dergleicheno Der Ring 58 ist mit einem geeigneten Schmiernippel 76 versehen, der über einen geeigneten radial ' am Ring 58 sich erstrekkenden Kanal 78 mit einem Ringraum verbunden werden kann, der durch die Berührungsfläche zwischen der Dichtfläche 62 und dem äußeren Umfang des axialen äußeren Endes der treibenden Nabe 40, wie gezeigt, begrenzt wird. Dieser Ringraum soll zur Bildung einer Schmutzfalle mit Fett gefüllt werden, um das Eindringen von Schmutz, Feuchtigkeit oder anderem Fremdmaterial in das Innere des Gehäuses 22 zu verhindern. Wie für den Fachmann ohne weiteres zu erkennen, ist das Dichtelement (Ringelement) 66 und ein im allgemeinen radial angeordnetes und einstückig mit dem Ring 58 ausgebildetes Prallblech oder Labyrinth 7 in der Lage, das Austreten von Betätigungs- und Kühlöl aus dem Inneren des Gehäuses 22 durch irgendeine der öffnungen 48 an den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 22 zu verhindern. Zu diesem Zweck werden die Dichtungen 64 und 66 zusammengedrückt gehalten und stehen somit in Berührung mit der Fläche 62 des Rings 58 und sind verschiebbar in den Ringnuten 68, 70 aufgenommen, um hierdurch eine gegenseitige Drehbewegung w iachen dem Ring 58 und der treibenden Nabe 40 zu schaffen. Falls erwünscht, kann eine nicht dargestellte Abflußöffnung neben der äußeren Seite des Labyrinths 7,- vorgesehen werden, um der Flüssigkeit einen Abfluß zurück zum

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Vorratsbehälter im unteren Ende des Gehäuses 22 zu gestatten.

Die Kupplung 20 besteht aus einer im allgemeinen zylindrischen Kupplungsnabe 80, die in noch zu beschreibender Weise zwischen der treibenden und der getriebenen Habe 40 bzw, 42 fluchtend geführt oder in Stellung gebracht wird, vergl.Fig.1. Falls gewünscht, kann die Kupplungsnabe 80 mit einer zentralen Bohrung 82 hergestellt werden. Das dem axialen Ende der getriebenen NPbe 42 gegenüberliegende axiale Ende der Kupplungsnabe 80 ist mit einem Absatz 84 versehen, der einen ringförmigen axial verschiebbaren Zylinder 86 trägt. Dieser Zylinder hat einen im allgemeinen radial angeordneten Führungsabschnitt 88, dessen innerster Teil einen Dichtring -;0 trägt, der auf einer im Absatz 84 ausgebildeten sich im allgemeinen axial erstreckenden Ringfläche 2 abdichtet, vergl. Fig.2. Der Absatz 84 bildet zusammen mit der Ringfläche 02 eine sich im allgemeinen radial nach außen streckende Fläche oder Schulter 94· Diese Schulter kann mit einem ringförmigen Kolben 96 zusammenarbeiten, der am anschließenden axialen äußeren Ende der Kupplungsnabe 80 durch geeignete Schrauben 98, Bolzen oder dergleichen befestigt ist, und eine axiale Begrenzung für die Verschiebung des Zylinders 86 gegenüber der K_upplungsnabe 80 bildet. Das heißt, daß beim Betrieb der erfindungegemäßen Kupplungseinheit sich der Zylinder 86 frei, in der Zeichnung nach links,in eine Eingriffstellung mit dem

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Kolben 96 bewegen icann und sich,in der Zeichnung nach, rechts, in eine Eingriffssteliung mit der radialen Schulter 94 bewegen kann. Die radiale äußerste Seite des Kolbens 96 ist mit einer geeigneten Dichtung 99 versehen, die mit dem oben erwihnten Diehtring 90 zusammenarbeitet und dadurch eine flüssigkeitsdichtDichtung um den äußeren Umfang des Zylinders schafft.

Die Kupplungsnabe 80 ist mxt einer Oder mehreren axialen Bohrungen ouer Flüssigkeitskanälen 100 versehen, deren eines iinde mit einer Ausnehmung 102 verbindbar ist. Diese Ausnehmung ist auf einer axialen Seite des Kolbens 96 ausgebildet und kann mit einem zwischen dem Kolben 96 una dem Zylinder 86 begrenzten Volumen oder einer Kammer 104 verbunden werden. Das gegenüberliegende Ende jedes Flüssigkeitskanals 100 kann über ein geeignetes Flüssigkeitspaßstück 106 unci eine Dichtung 108 mix einem axial fluchtenden und in der treibenden Nabe 40 ausgebildeten Flüssigkeitskanal 110 verbunden werden. Jeder der Kanäle 110 kann seinerseits mit einem radialen Kanal 112 verbunden werden, der in einer radial nach außen sich erstreckenden Schulter 113 ausgebildet ist. Jeder der Kanäle 11 d. kann mit einer ringförmigen Ausnehmung 114 verbunden werden, in die die Schulter 113 eingesetzt ist. Die Ausnehmung 114 ist in einen ringförmigen drehfesten Öldichtring 116 eingearbeitet, der von einer im allgemeinen zylindrischen

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Fläche 118 der treibenden Nabe 40 getragen wird. Der 01-dichtring 116 ist mit einem geeigneten Flüssige itspaßstück 120 versehen, das mit der Ausnehmung 114 und mit einer geeigneten Flüssigkeitsleitung 122 verbunden werden kann. Diuse Leitung kann ihrerseits mit einer Flüssigkeitsquelle, etwa einer Pumpe oder dergleichen, verbunden werden, was noch zu beschreiben ist. Diese Pumpe pumpt Flüssigkeit durch die Leitung 122, die Bohrung 114, die Kanäle 112, und das Paßstück 106 zur Kammer 104. Dies bewirkt e^ne Bewegung des Zylinders 86 in der Zeichnung nach rechts, was in Verbindung mit der gesamten Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Kupplungseinheit noch beschrieben wird.

Die Kupplung hat eine Vielzahl von im allgemeinen ringförmigen Kupplungsscheiben 124· Diese sind axial verteilt entlang dem äußeren Umfang der Kupplungsnabe 80 angeordnet. Der innere Umfang jeder Kupplungsscheibe 124 ist mit Keilnuten 126 versehen, wobei die Kupplungsscheiben 124 mit ergänzend geformten Keilnuten 128 am äußeren Umfang der Kupplungsnabe 80 in Eingriff stehen. Daraus ergibt sich, daß die Kupplungsscheiben 124 drehfest una axial verschiebbar an der Kuppiungsnabe 80 befestigt sind. Abwechselnd mit der Vielzahl von Kupplungsscheiben 124 ist eine Vielzahl von getriebenen Kupplungsscheiben 130 angeordnet.

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Diese Scheiben gleichen im Aufbau den Kupplungsscheiben 1 ::4 und sind mit Keilnuten 132 an ihrem äußeren Umfang versehen. Diese Keilnuten stehen in Eingriff mit sich ergänzenden Keilnuten 134 am inneren Umfang eines im allgemeinen zylindrischen getriebenen Rings 136. Dieser Ring erstreckt sich um den äußeren Umfang der Kupplungsscheiben 124 und 130 sowie im wesentlichen axial über die ganze Länge der Kupplung 20 zwischen den axial sich erstreckenden Enden der treibenden und der getriebenen Nabe 40 bzw. 42· Es ist zu erkennen, daß das axiale Ende des an die getriebene Nabe 42 angrenzenden treibenden Rings 136 mit einer radial nach außen sich erstreckenden Schulter 138 versehen ist. Diese Schulter kann an einem radial nach außen sich erstreckenden Plansch 14O befestigt werden, der am angrenzenden Ende der getriebenen Nabe 42 befestigt iat. Die Schulter 138 und der Plansch 14O werden vorzugsweise mittels einer Vielzahl von am Umfang verteilten axial sich erstreckenden Schrauben 142, Bolzen oder dergleichen befestigt, die durch geeignet fluchtende Bohrungen 144 und im Plansch 14O bzw. in der Schulter 138 hindurchragen, vergl. Pigo2o

Bei einer bevorzugten Konstruktion der vorliegenden Erfindung ist die Vielzahl von Kupplungascheiben 124 aus einem Stahlkern hergestellt, auf den Bronzebeläge aufgesintert

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Die Stirnflächen sind vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, mit geeigneten Rillen versehen, dieae bilden Stegflächen in Form von kleinen Parallelogrammen, die ähnlich sehr kleinen hydrodynamischen Lagern in Gegenwart eines gesteuerten Ölstroma arbeiten und derart wirken, daß sie einen dünnen, jedoch ununterbrochenen Ölfilm zwischen den überstehenden Stirnflächen der Kupplungascheiben 124 und ' den benachbarten getriebenen Kupplungsacheiben 130 aufrechterhalten. Das Abacheren dea Ölfilma bewirkt die Übertragung des Drehmomenta zwiachen den Kupplungaacheiben 124 und den getriebenen Scheiben 130 und folglich zwischen der treibenden und der ge triebenen Welle 12 bzw. 16 während des Betriebs der Kupplungseinheit 10.

Der Kolben 86 ist mit einer im allgemeinen flachen, radial sich erstreckenden ringförmigen Druckplatte 148 versehen, die an der den Scheiben 124, 130 gegenüberliegenden Seite des Kolbens durch eine Vielzahl von geeigneten Schrauben 150, Bolzen oder dergleichen befestigt ist. Die Druckplatte 148 kann mit einem Ring 152 zusammenarbeiten, der einatückig an einem Ende der Kupplunganabe 80 auagebildet iat und durch geeignete Schrauben 1541 Bolzen oder dergleichen an einem radial nach außen sich erstreckenden Plansch 156 befestigt ist. Dieser Plansch ist am axialen äußeren Ende der treibenden Nabe 40 ausgebildet. Es iat zu erkennen, daß in dem Augen-

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blick, in dem der Flüssigkeitsdruck auf einen vorgegebenen Wert· innerhalb des Volumens oder der Kammer 1O4 vergrößert wird, aich der Kolben 86 in der Zeichnung nach rechts bewegt, wodurch die Vielzahl von Scheiben 124» 130 zwischen der Druckplatte 148 und dem Ring 142 zusammengedrückt wird, um eine Betätigung der Kupplungseinheit 10 zu bewirken»

Um die erforderliche Kühlung der Kupplung 20 zu bewirken, kann Kühlflüssigkeit oder Öl vom Inneren der Kammer 28 zur Kupplung 20 über einen geeigneten Flüssigkeits- oder Ölverteiler 158 geleitet werden. Zu diesem Zweck ist die Kupplungseinheit mit einer Flüssigkeitspumpe ausgestattet, die achematisch in Fig.1 dargestellt und allgemeien mit P bezeichnet ist. Die Pumpe P kann mit dem Inneren der Kammer über eine geeignete Leitung G verbunden werden, durch die Flüssigkeit von der Kammer 28,zur Pumpe P gepumpt wird· Diese Flüssigkeit wird zurück zur oben genannten Leitung 122 über eine Rückführungsleitung G und zum Verteiler 158 über eine geeignete Rückführungsleitung C3 geleitet. Der Verteiler 158 hat eine geeignete Einlaßleitung 160, die mit der Leitung C, verbunden werden kann. Die Leitung 160 kann mit einer geeigneten Leitung 162 verbunden werden, die ihrerseits mit einem Flüssigkeitskanal 164 verbunden werden kann, der in dem relativ drehfesten Öldichtring II6 ausge-

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bildet ist. Ea ist hervorzuheben, daß die Leitung 162 verschiebbar innerhalb einer ringförmigen Bohrung 165 eines Verschiebeblocks 166 des Verteilers 158 aufgenommen wird und daß der Verschiebeblock 166 seinerseits axial oder in Längsrichtung verschiebbar ist gegenüber einem relativ feststehenden Verteilerglied 167· Mit dieser Anordnung kann sinh die Leitung 162 frei radial gegenüber dem Verteiler 158 bewegen, im Falle irgendeiner Auslaufbewegung der treibenden Welle 12» wogegen der Verschiebeblock ,sich axial gegenüber dem Verteilerglied 167 bewegen kann, im Falle irgendeiner axialen Bewegung der treibenden Welle 12, was gelegentlich in Verbindung mit den Ausgangswellen von Antriebsmaschinen größerer Kapazität oder Leistung auftreten kann. Ea ist natürlich hervorzuheben, daß die Keilnutverbindung zwischen der Vielzahl von Scheiben 124, 130 und der Kupplungsnabe 80 und dem getriebenen Ring 136 die oben genannte axiale Bewegung irgendeiner der Wellen 12 oder 16 gestattet, ohne auf die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Kupplungseinheit einzuwirkeno

Der Kanal 164 kann mit einer ringförmigen Ausnehmung oder einem Kanal 168 verbunden werden, der am äußeren Umfang der treibenden Nabe 40 ausgebildet ist. Dieser Kanal 168 kann mit einer oder mehreren axial sich erstreckenden Bohrungen in der treibenden Nabe 40 in Flüssigkeitsverbindung gebracht

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werdenο Jede der Bohrungen 169 kann mit einem axial fluchtenden Flüssigkeitskanal 170 verbunden werden, der in der Kupplungsnabe 80 ausgebildet ist ο Dieser Kanal 170 ist seinerseits verbindbar mit einer Vielzahl von radial nach außen sich erstreckenden Öffnungen 172, die eine Verbindung der Kühlflüssigkeit mit den radialen innersten Abschnitten der Vielzahl von Scheiben 124, 130 bewirken₀ Der Flüssigkeitskanal 170 kann auch über eine radial und axial nach außen sich erstreckende Öffnung 174 mit einem Bereich 176 verbunden werden, der durch den Kolben 86 und die radiale Fläche 94 am angrenzenden Ende der Kupplungsnabe 80 begrenzt wird ο Es ist auch eine F-,üssigkeitsverbindung zwischen dem Inneren der Kupplung 20 und dem Inneren des Gehäuses 22 über eine Vielzahl von radial angeordneten Öffnungen 178 vorgesehen, die im treibenden Hing 136 ausgebildet sind, und über eine geeignete Öffnung 180, die im Flansch 140 der getriebenen Nabe ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine vollständige und wirksame Flüssigkeitsübertragung für eine optimale Kühlung der Kupplungsanordnung 20 geschaffen»

Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Kupplung 20 anfänglich eingebaut und anschließend für In3pektions- und Wartungszwecke ausgebaut werden kann, ohne irgendein x\nbohren (drilling) der Welle 12 oder ge-

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triebenen Welle 16 und ohne Bewegen des Motors 14 oder des Arbeitsgeräts 18» Auf diese Weise kann die vollständige Wartung ohne Störung der benachbarten Maschinen durchgeführt werden ο Das oben Gesagte wird vervollständigt durch das Vorsehen eines im allgemeinen radial nach außen weisenden Flansches 182, der am äußeren Umfang und am Ende des getriebenen Rings 136 in Nachbarschaft der treibenden Nabe ausgebildet ist. Der Plansch hat eine Reihe von axialen Gewindebohrungen 184, die in Umfangsrichtung und axial mit einer Reihe von zusammenarbeitenden Bohrungen 186 fluchten, die am äußeren Umfang des Rings 152 ausgebildet sind. Es ist zu erkennen, daß im normalen Betriebszustand der Kupplung die Schulter 138 des getriebenen Rings 136 ineinander von einer ringförmigen Schulter 188 aufgenommen wird. Diese Schulter ist um die gegenüberliegende Seite des Flansches 140 der getriebenen Nabe 142 herum ausgebildet und hat im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der innere Durchmesser des getriebenen Rings 136, verglo die Zeichnung. Wenn es gewünscht wird, die Kupplung' 20 aus der Kupplungseinheit 10 auszubauen, wird zuerst der obere Abschnitt 30 des Gehäuses 22 entfernt. Dann wird eine Vielzahl von nicht dargestellten Schrauben, Bolzen oder dergleichen durch die Bohrungen gesteckt und in die Bohrungen 184 eingeschraubt. Anschließend daran wird die Vielzahl von Schrauben 142 entfernt, die normalerweise den getriebenen Ring 136 an der getriebenen Nabe

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befestigen. Die oben genannten in die Bohrungen 184 eingeschraubten Schrauben werden dann weiter eingeschraubt, um den getriebenen Ring 136 in der Zeichnung nach rechts zu ziehen und zu verspannen» Wenn dies eintritt, wird das linke Ende des getriebenen Rings 156 von der Schulter 188 abgezogen« Das rechte Ende des Rings 136 wird gegen eine im allgemeinen radial verlaufende am Ring; 152 angeformte Schulter 190 verspannt, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser hat wie der innere Durchmesser des getriebenen Rings 136» Dieser Ring ist, wie oben beschrieben, an der treibenden Habe 40 befestigt» Nachdem der getriebene Ring 136 auf diese Weise von der getriebenen Nabe 42 auf die treibende Nabe 40 verschoben wurde, kann eine geeignete Schlinge um den äußeren Umfang des getriebenen Rings 136 gelegt und mit einer geeigneten erhöht angeordneten Hebeeinrichtung oder dergleichen verbunden werden. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Hebeeinrichtung genügend angezogen ist, wird die Vielzahl von Schrauben 154 entfernte Die Kupplung 20 ist dann frei zum Hochheben oder zum anderweitigen Entfernen aus der Lage zwischen der treibenden und der getriebenen Nabe 40 bzwo 42· Es sollhinzugefügt werden, daß geeignete Schrauben, Bolzen oder dergleichen in an der treibenden Nabe 40 vorgesehene Gewindebohrungen eingeschraubt werden können, um den Pührungssitz zwischen der Kupplung 20 und der treibenden Nabe 40 zu lösen, was

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dem Fachmann ohne weiteres erkennbar isto Natürlich lann der Wiedereinbau der Kupplung 20 in die in der Zeichnung dargestellte Betriebsstellung ohne weiteres durch Umkehrung des oben beschriebenen Vorgangs bewerkstelligt werden ο

Aus dem obigen ergibt sich, daß die vorliegende Erfindung eine neue Kupplungseinheit schafft, die universelle Anwendung bei praktisch allen drehmomentübertragenden Einrichtungen findet und da'3 ihr übertragbares Drehmoment durch Ändern der Anzahl der Scheiben 124 und 130 ohne weiteres verschiedenen Anwendungszwecken angepaßt werden kann. Eine weitere wichtige Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht im oben beschriebenen bequemen Ein- und Ausbau der Kupplung 20, der ausgeführt werden kann, ohne Störung vorhandener Maschinenteile und ohne das Erfordernis irgendwelcher Pearbeitungsvorgänge, d.h. Anbohren oder dergleichen der vorhandenen treibenden und getriebenen Wellen. Es ist zusätzlich hervorzuheben, daß die erfindungsgemäße Kupplungseinheit die Form einer einfachen, vereinheitlichten Packung haben kann, die in jeder Hinsicht in sich abgeschlossen ist und die den Flüssigkeitsbehälter für Kühl- und Betätigungsflüssigkeiten enthalte Es i3t natürlich anzugeben, daß ein zusätzlicher Y/ärmetauscher wirksam mit der erfindungsgemäßen Kupplungseinheit verbunden werden und an ,jedem geeigneten

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benachbarten oder entfernten Ort angeordnet werden kann, wo immer es der Energiebedarf erfordert.

Während es offensichtlich ist, daß das hier dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel zum Erfüllen der obigen
Ziele richtig ausgelegt ist, ist anzuerkennen, daß die vorliegende Erfindung in vielerlei Hinsicht geändert werden kann, ohne daß vorn Rahmen der Erfindung abgegangen wird»

Patentansprüche

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Claims (1)

1. Patent an s ρ r ü c h e

   1.) Kupplungseinheit zum wahlweiaen Verbinden in Drehrichtung von im Abstand und im allgemeinen koaxial angeordneten in Drehrichtung treibenden und getriebenen Elementen, bestehend aus einer ersten im allgemeinen zylindrischen Nabe, die starr an einem der treibenden Elemente befestigt und mit ihm drehbar ist, aus einer zweiten im allgemeinen zylindrischen Nabe, die im Abstand von der ersten Nabe angeordnet ist und starr am anderen getriebenen Element befestigt und mit ihm drehbar ist, aus einer Kupplung, die zwischen den Naben angeordnet werden kann, dadurch g ekennzeichnet, daß die Kupplung (20) aus einer Kupplunganabe (80) besteht, die im allgemeinen koaxial zu den Elementen (14, 18) angeordnet und starr an einer (40) der zuerst genannten Naben (40, 42) befestigt ist, wobei die Kupplunganabe {80) eine erste Vielzahl von drehfest an ihr befestigten Reibscheiben (124) aufweist, aus einem konzentrisch zu und radial im Abstand von der Kupplungsnabe (80) angeordneten Ring (136), wobei dieser Ring atarr an der anderen (42) der zuerst genannten Naben (40, 42) befestigt ist und eine zweite Anzahl von drehfest an ihm befestigtenn Reibscheiben (13Ο) aufweist, wobei die erste und zweite Vielzahl von Reibscheiben (124, 130)

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   axial bewegbar ist, um die Kupplungsnabe (80) mit dem
   getriebenen Ring (136) in Drehrichtung zu verbinden, aus einer Betätigungseinrichtung (86), die axial zur Kupplung (20) bewegbar jst, um die Reibscheiben (124> 130) wahlweise axial zu betätigen und aus einer Flüssigkeitsquelle (P) zum Betätigen der Betätigungseinrichtung (86) und zum Erzeugen eines Flüssigkeitskreislauf3 zwischen
   den Reibscheiben (124, 130) und um diese herum, um ihren Verschleiß auf ein Minimum zu bringen und um aie zu
   kühlen, wobei die Kupplung (20) aus ihrer normalen
   Betriebsstellung zwischen den Naben (40, 42) ohne Versetzung dieser Haben oder der treibenden und getriebenen Elemente (14, 18) entfernt werden kann.

   Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung für eine gemeinsame Flüssigkeitsquelle (P) vorgesehen ist, zum Betätigen der Betätigungseinrichtung (86) und zur Schaffung des Flüssigkeitskreislaufs zwischen den und um die Reibscheiben
   (124, 130).

   Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t, daß die erste und zweite Vielzahl von Reibscheiben (124, 130) abwechselnd und axial zur Kupplungsnabe (80) angeordnet ist.

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   4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t, daß die Kupplungsnabe (80) starr an der ersten Nabe (40) und der getriebene Ring (136) starr an der zweiten Nabe (42) befestigt ist.

   5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinheit (1O) ein Gehäuse (22) hat, das die Kupplung (20) im wesentlichen umkleidet und einen Flüssigkeitsbehälter bildet»

   6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (86) von der Kupplungsnabe (80) getragen wird und gegenüber dieser in Abhängigkeit einer vorgegebenen Beaufschlagung mit Druckflüssigkeit axial bewegbar ist=

   Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzei chn e t, daß Vorkehrungen getroffen sind, die einen Austritt von Flüssigkeit zwischen dem äußeren Umfang der ersten und zweiten Naben (40, 42) und der Umkleidung verhindern.

   8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t, daß axial zur Kupplung (20) sich erstreckende Flüssigkeitskanäle (i00, 170) vorgesehen sind, die Be-

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   tätigungsflüaaigkeit der Betätigungaeinrichtung (86) und Kühlflüaaigkeit den Reibacheiben (124* 130) zuführen.

   ^cj. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten axialen Flüaaigkeitskanäle (100, 170) in dar Kupplungsnabe (80) auagebildet sind, die einen Öldiehtring (116) aufweiat, der von einer (40) der Naben (40, 42) getragen wird und mit dieaen Kanälen (1OO, 170) verbunden werden kann, daß Einrichtungen (122, 158) vorgesehen sind, die die aua der Flüasigkeitsquelle (P) kommende Betätigunga- und Kühlflüaaigkeit mit dem Öldichtring (116) verbind enο

   10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Reibacheiben (124> 130),auf der Kupplungsnabe (80) und auf dem getriebenen Ring (136) Formgebungen (126, 128, 132, 134) vorgeaehen sind, die die erste Vielzahl von Reibscheiben (124) mit der Kupplungsnabe (80) und die zweite Vielzahl von Reibscheiben (130) mit dem getriebenen Ring (136) drehfeat verbind en< >

   11. Kupplungaeinheit zum wahlweisen Verbinden in Drehrichtung von zwei im allgemeinen koaxial und im axialen Abstand angeordneten Wellen, bestehend aus zwei im allgemeinen zylindrischen Naben, von denen auf jederWelle eine starr befestigt ist, wobei die Faben axial im Abstand angeordnete

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   gegenüberliegende Endabachnitte haben, ferner bestehend aus einer Kupplung, die für den Betrieb zwischen den Endabachnitten zum Verbinden der Naben in Drehrichtung eingebaut werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (2O) aus einem eraten im allgemeinen zylindrischen Glied (80) besteht, das mit einem Ende starr an einem der Endabschnitte (156) befestigt ist, aus einem zweiten im allgemeinen zylindrischen Glied (136), das konzentrisch zum ersten Glied (80) angeordnet ist und mit einem Ende starr am anderen Endabschnitt (HO) befestigt ist, aus einer Vielzahl von sich radial zwischen den zylindrischen Gliedern (80, 136) erstreckenden Reibscheiben (124» 13O), von denen einige am einen Glied und andere am anderen Glied drehfest befestigt sind , aus einer Betätigungseinrichtung (86) zum wahlweisen gegenseitigen Verapannen der Reibacheiben (124, 130) für den Antrieb, wobei wenigstens eines der Glieder (80, 136) gegenüber den Naben (40, 42) axial verschiebbar ist, um ein Herausziehen der Kupplung (20) aus dem Bereich zwischen den Naben (40, 42) zu gestatten,ohne eine Bewegung der Naben (40, 42) und der Wellen (12, 16) zu erforderno

   12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Naben (40, 42) zwei im Abstand angeordnete Schultern (188, 190) ausgebildet sind, die mit den

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   gegenüberliegenden Enden des zweiten zylindrischen Glieds (136) in Eingriff kommen können, daß Mittel vorgesehen dind , die das zweite zylindrische Glied (136) an der einen der Naben während des normalen Betriebs der Kupplung (20) und an der anderen der Haben befestigen, um ein Herausziehen der Kupplung (20) aus der Kupplungseinheit (1O) zu gestatten.

   13· Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichn e t, daß erste Befestigungsmittel (142) vorgsehen sind, die das eine Ende des zweiten zylindrischen Glieds (136) an der einen der Naben (4O, 42) befestigen, und daß zweite Befestigungsmittel vorgesehen sind, die das gegenüberliegende Ende des zweiten Glieds (136) an der anderen der Naben (40, 42) befestigen«

   14» Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennze ic hn e t, daß die Betätigungseinrichtung (8.6) aus einem ringförmigen axial bewegbaren Glied besteht, das vom ersten zylindrischen Glied (80) getragen wird.

   15. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeitskanäle (1OO, 170) vorgesehen sind, die sich axial zur Kupplung (20) erstrecken, um Betätigungsflüssigkeit zur Betätigungseinrichtung (86) und Kühlflüssigkeit zu den Reibscheiben (124» 130) zu leiten.

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   16. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Reibscheiben (124» 130) Gestaltungen (126, 132) vorgesehen sind, und daß erste und zweite zylindrische Glieder (80, 136) die erste Vielzahl von Reibscheiben (124, 13O) mit diesen Gliedern verbindet»

   17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite axial sich erstreckende Flüssigkeitskanäle (1OO, 170) in einem der zylindrischen Glieder (80, 136) ausgebildet sind, das einen Öldichtring (116) aufweist, der von einer der Naben (40, 42) getragen wird und mit diesen Kanälen verbunden werden kann, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die Betätigungs- und Kühlflüssigkeit von ihrer Flüssigkeitsquelle (P) zum Öldichtring (116) leitet.

   18. Kupplungsanlage zum wahlweisen Verbinden in Drehrichtung von im allgemeinen koaxial fluchtenden und axial im Abstand angeordneten Wellen, bestehend aus einer Umkleidung mit im Abstand angeordneten Seitenteilen, durch die die Wellen hindurchragen, aus zwei im allgemeinen zylindrischen Naben, von denen auf jeder Welle eine starr befestigt ist, aus einer Einrichtung, die ein Austreten von Flüssigkeit aus dem Bereich zwischen den Naben und der Umkleidung verhindert,

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   wobei die Naben axial im Abstand angeordnete, gegenüberliegende Endabschnitte haben, aus einer Kupplung, die für den Betrieb zwischen den Endabsohnitten eingebaut werden kann, um wahlweise die Haben treibend zu verbinden, dadurch gekenn zeichne t, daß die Kupplung (20) aus einer im allgemeinen zylindrischen Kupplunganabe (80) besteht, aus einer ersten im allgemeinen sich axial erstreckenden Schulter (19O), die sich um den äußeren Umfang, der Kupplungsnabe (80) erstreckt, aus ersten Befestigungsmitteln (154), die die Schulter (190) und die Kupplungsnabe (80) an den Endabschnitt der einen (40) der beiden Naben (40,42) befestigen, aus einem getriebenem Ring (136), der radial nach auswärts gegenüber der Kupplungsnabe (80) versetzt und im allgemeinen konzentrisch hierzu angeordnet ist, aus einer zweiten im allgemeinen axial sich erstreckenden Schulter (188) am Endab-

   der
   schnitt der anderen (42)/Naben (40, 42)» die mit einem Ende des getrieben Rings (136) in Eingriff kommen kann, aus zweiten Befestigungsmitteln (142), die das eine Ende des getriebenen Rings (156) an der anderen Habe (42) befestigen, aus einer Vielzahl von drehmomentübertragenden Scheiben (124, 130), die sich radial zwischen dem äußeren Umfang der Kupplungsnabe (80) und dem inneren Umfang des getriebenen Rings (136) erstrecken, wobei einige Scheiben (124) drehfest an der Kupplungsnabe (80) und andere Scheiben (13O) drehfest an dem getriebenen Ring (136)

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   . befestigt sind, aus einem Betätigungsglied (86) zum Verspannen dieser Scheiben (124» 130) zum Antreiben und aus einer Einrichtung zum axialen Verschieben des getriebenen Rings (136) zwischen einer ersten Stellung, in der dessen eines Ende mit der zweiten Schulter (188) in Eingriff steht,und einer zweiten Stellung, in der das gegenüberliegende Ende des getriebenen Rings (136) mit der ersten Schulter (190) in Eingriff steht, um hierdurch eine Entfernung der Kupplung (20) zuzulassen, ohne daß eine Bewegung der Naben (40, 42) oder der Wellen (12, 16) erforderlich ist.

   19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzei chn e t, daß die Umkleidung einen Flüasigkeitavorratabehälter (30) bildet»

   2Oo Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzei chn e t, daß ein Teil der Umkleidung entfernt werden kann, um eine Entfernung der Kupplung (20) aus der Kupplungseinheit (10) zu gestatten.

   21. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzei chn e t, daß wenigstens eine axial sich erstreckende Öffnung auf dem getriebenen Ring (136) vorgesehen ist, die Befestigungsmittel aufweist, die sich zwischen der be-

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   nachbarten Nabe und der Öffnung eratrecken, um den ge-"triebenen Ring (136) hiermit zu befeatigen»

   22o Anordnung nach Anapruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß axial zur Kupplung (20) aich eratreckende Flüaaigkeitakanäle (1OO, 170) vorgeaehen aind, die Betätigungaflüaaigkeit zum Betätigungaglied (86) und Kühlflüsaigkeit zu den Reibacheiben (124, 130) leiten.

   23· Anordnung nach Anapruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß erate und zweite axial aich eratreckende Flüaaigkeit akanäle (1OO, 170) in der Kupplunganabe (80) auagebildet aind, daß ein auf einer (40) der Naben (40, 42) getragener Öldichtring (116) vorgeaehen iat, der mit den Kanälen (1OO, 170) verbunden werden kann und daß eine Einrichtung vorgeaehen iat, die Betätigunga- und Kühlflüaaigkeit von der Flüaaigkeitaquelle (P) zum Öldichtring (116) leitet.

   24° Anordnung nach Anapruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Reibacheiben (124» 130) der Kupplunganabe (80) und dem getriebenen Ring (136) Geataltungen (126, 128, 132, 134) vorgeaehen aind, die die erate Vielzahl von Reibacheiben (124) drehfeat an der Kupplunganabe (80) und die zweite Vielzahl von Reibacheiben (130) drehfeat am

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   getriebenen Ring (136) befestigen.

   25· Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Reibscheiben (124> 126) über Kerbverzahnungen (126, 128, 132, 134) mit der Kupplungsnabe (80) und mit dem getriebenen Ring (136) verbunden sind ο

   26. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (86) auf der Kupplunganabe (80) axial verschiebbar getragen wird und in Abhängigkeit von einem darauf ausgeübten Flüssigkeitsdruck betätigt werden kann«

   27. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der ersten und zweiten Schulter (188,'19O) etwa gleich groß sind.

   28_O Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des getragenen Rings (136) etwa gleich dem Durchmesser der Schultern (188, 190) ist.

   2S. Anordnung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von FlüsaigkeitaatrömungaÖffnungen (142) Flüssigkeit von einem (17O) der axialen Kanäle (100, 170) zu den Reibscheiben (124, 130) leitet, um Flüssigkeit dorthin zu leiten ο

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