DE2331315A1

DE2331315A1 - Planscheibenkupplung oder -bremse fuer schaltgetriebe

Info

Publication number: DE2331315A1
Application number: DE19732331315
Authority: DE
Inventors: Karl Hanselmann
Original assignee: Voith Getriebe KG
Current assignee: Voith Getriebe KG
Priority date: 1973-06-20
Filing date: 1973-06-20
Publication date: 1975-01-23
Also published as: IT1016079B

Description

ap/A 3250 Voith Getriebe KG

Kennwort: "Druckkühlung" Heidenheim/Brenz

Planscheibenkupplung oder -bremse für Schaltgetriebe

Die Erfindung betrifft eine Planscheibenkupplung ©der -bremse für Schaltgetriebe, mit einem Betätigungskolben, einer Gegendruckplatte und mit Reibscheiben, von denen wenigstens ein Teil zur Förderung von Kühlflüssigkeit mit Radialnuten und davon ausgehenden . Spiralnuten versehen ist, die jeweils einen im Vergleich zu den Radialnuten kleineren Querschnitt haben.

Bei Kupplungen oder Bremsen, die mit Vorgelege- oder Planetengetrieben zusammenarbeiten, damit die Gänge auch unter Last schaltbar sind, und die als sogenannte Lastschaltgetriebe bezeichnet werden, fällt infolge der längeren Lamellenschleifzeiten eine große Wärmemenge an. Wenn die anfallende Wärmemenge nicht schnell genug entfernt werden kann, führt sie zu Uberhitzungen der Lamellen und zum Ausfallen des gesamten Getriebes.

Es ist bereits bekannt (DT-AS 1 8o4 621), die Reibscheiben mit taschenförtnigen Nuten zu versehen, die mit zum Außenumfang führenden Kanälen in Verbindung stehen. Bei dieser Vorrichtung (Figur 12) wird die Kühlflüssigkeit zentral zugeführt und kann in Form von Spritzöl über Kanäle vom Innenumfang der Reibscheiben aus auch bei geschlossener Kupplung bzw. Bremse in die taschenförtnigen Nuten eintreten. Die Kühlwirkung ist jedoch begrenzt. Die Menge der in die Kanäle eingespritzten Flüssigkeit ist zu gering, und weiterhin werden auch die Oberflächen der Reibscheiben nicht in ausreichendem Maße von der Flüssigkeit beaufschlagt. Die Einleitung von Drucköl zwischen die Reibscheiben für eine bessere Kühlung ist nicht möglich, da sich ein eventueller Druck auf dem Weg zu den in die taschenförmigen Nuten führenden Kanälen abbaut.

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In der DT-PS 1 2J54- 5^0 ist bereits eine Lenkkupplung bzw. -bremse beschrieben, bei der die Reibscheiben mit Radialnuten und davon ausgehende Spiralnuten versehen sind. Die Kühlflüssigkeit zirkuliert dabei in einem internen Kreislauf. Sie kann sich dabei jedoch nur beschränkt wieder abkühlen. Für Lastschaltgetriebe mit häufigen Schaltvorgängen ist diese Einrichtung ebenfalls nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Planscheibenkupplung oder -bremse eine bessere Kühlung zu erreichen, um längere Schleifzeiten und damit auch ein weicheres Schalten zu ermöglichen.

Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 wird diese Aufgabe gelöst.

Durch die an sich bekannte Kombination von Radial- und Spiralnuten wird eine große Oberfläche der Reibscheiben erfaßt.

Dadurch, daß sich die Radialnuten nur über einen Teilbereich der Reibscheiben erstrecken, d.h. daß sie nicht bis zu den Rändern der Reibscheibe reichen, wird verhindert, daß die Kühlflüssigkeit zu schnell wieder austritt.

Durch die erfindungsgemäße Einleitung von Kühlflüssigkeit unter Druck kann eine große Kühlflüssigkeitsmenge durch die Kupplung bzw. Bremse gepumpt werden. Dieser Durchsatz ist auch dann gewährleistet, wenn die Reibscheiben bereits geschlossen sind, da das Drucköl direkt aus der Druckleitung in die Reibscheiben geführt wird.

Durch diese Maßnahmen kann die Schleifzeit der Reibscheiben wesentlich erhöht werden. Dadurch werden harte Schaltstöße vermieden, d.h. es kann sehr weich gekuppelt oder gebremst werden. Auch häufige Schaltvorgänge, wie sie beispielsweise bei Baufahrzeugen auftreten, werden ohne weiteres verkraftet.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckleitung an die ölversorgungsleitung eines im Schaltgetriebe angeordneten hydrodynamischen Arbeitskreislaufes, beispielsweise einem Drehmomentenwandler, angeschlossen. Durch diese Maßnahme läßt sich ohne größeren Aufwand die erfindungsgemäße Druckölkühlung der Lamellenkupplung oder -bremse durchführen. In den meisten Fällen wird es genügen, wenn der Schmierdruck 2 atü aufweist.

Nachfolgend ist ein AusfUhrungsbeispie1 der Erfindung beschrieben, aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen.

Es zeigen:

Pig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße

Planscheiben-Lamellenbremse,

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung einer Außenlamelle, Fig. 3 Schnitt III-III nach der Fig. 2, Fig. 4 eine Ausschnittsvergrößerung einer Innenlamelle, Fig. 5 einen Schnitt V-V nach der Fig. 4, Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung (ausschnittsweise).

Das Lastschaltgetriebe besteht aus einer Lamellenbremse 1 und einem Planetengetriebe 2. Das Planetengetriebe 2 besteht aus dem Sonnenrad J, Planetenrädern 4, einem Hohlz.ahnrad 5 mit Innenverzahnung und einem Planetenträger 6 als Abtriebswelle. Am äußeren Umfang des Hohlzahnrades 5 ist die eine Reihe der Reibscheiben 7 angeordnet. Das Hohlzahnrad 5 besitzt am Außenumfang ein Zahnprofil 8, wodurch die Reibescheiben gegen eine Verdrehung gesichert sind. Die Reibscheiben 7 sind mit einem Sinterbelag 9 versehen. Die mit diesen Reibscheiben 7 zusammenarbeitenden Reibscheiben 10 sind als einfache Stahlscheiben ausgebildet und sind in einem Gehäuse 11 angeordnet. Zur Sicherung gegen Verdrehung sind die Stahlscheiben mit Einschnitten 12 versehen, in denen am Gehäuse 11 angebrachte Bolzen 13 liegen. Die Reibscheiben 7 und 10 werden zwischen einem Betätigungskolben 14 und einer Gegendruckplatte 15 gegeneinander gepreßt, wenn über eine Druckleitung 16 und eine Druckkammer 17

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der Kolben 14 mit Drucköl beaufschlagt wird. Die Rückstellkraft für den Betätigungskolben 14 wird durch Federn 18,die in Bohrungen der Bolzen 13 sitzen, bewerkstelligt. Durch Dichtungen 19 und 20 wird eine Abdichtung der Druckkammer 17 erreicht.

Die Reibscheiben 7 sind mit einer Axialbohrung 21 versehen. Weiterhin weisen sie eine Ringnut 22 und mehrere Radialnuten 25 auf, die jedoch nicht bis zum Außen- bzw. Innenrand der Reibescheiben 7 führen. Die Radialnuten 23, die Ringnut 22 und die Axialbohrung 21 haben annähernd den gleichen Querschnitt. Von den Radialnuten 23 gehen Spiralnuten 24 kleineren Querschnittes aus, die am Innen- bzw. Außenumfang der Reibscheiben enden.

Die Stahlscheiben 10 besitzen mehrere Axialbohrungen 21.'. In der Gegendruckplatte 15 ist auf dem gleichen Radius wie die Axialbohrungen 21 und 21' eine Durchtrittsbohrung 25 vorgesehen, welche mit einer Druckölleitung 26 verbunden ist.

Zur Kühlung der Reibscheiben gelangt somit das öl über die Druckleitung 26 und die Durchtrittsbohrung 25 in die Axialbohrungen 21 bzw. 21' der Reibscheiben 7 bzw. 10. Über die Ringnut 22 der Reibscheiben 7, die Radialnuten 23 und die Spiralnuten 24 wird das Kühlöl über die Oberfläche der Reibscheiben verteilt.

Zusätzlich wird öl, das zur Versorgung der Lagerstellen und zur Schmierung der Zahnräder zugeführt wird, in Form von Spritzöl über Bohrungen 27 den Reibscheiben 7 und 10 zentral zugeführt. Die Einführung dieses Öles erfolgt über die Kanäle 29 und 30 und über den Fangring J>1.

Das Lastschaltgetriebe arbeitet auf folgende Weise:

Der Antrieb erfolgt über das Sonnenrad 3, der Abtrieb verläuft über die Planetenräder 4 und den Planetenträger 6. Ist der Betätigungskolben 14 mit Drucköl beaufschlagt, d.h. werden die Reibscheiben 7 und 10 aneinandergepreßt, so steht das Hohlzahnrad 5 still, und die Kraftübertragung kann durch die an der Innenverzahnung des

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Hohlzahnrades 5 abrollenden Planetenräder 4 über den Planetenträger 6 erfolgen. Wenn der Betätigungskolben 14 zurückgezogen wird, tritt hingegen Leerlauf ein, da in diesem Falle das Hohlzahnrad 5 rotiert und die Planetenräder 4 damit keine Kraftübertragung durchführen können.

Die Druckölleitung 26 steht über eine Kühleinrichtung mit der Ölversorgungsleitung eines Drehmomentenwandlers (nicht dargestellt) in Verbindung.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 6 ist in gleicher Weise aufgebaut wie das in den Figuren 1-5 aufgezeigte, weshalb es nur noch ausschnittsweise (gemäß dem strichpunktierten Kreis in Fig. 1) dargestellt wird. Als einziger Unterschied demgegenüber erfolgt die Zuführung des Drucköles nicht über die Gegendruckplatte 15, sondern über eine Bohrung 32 in dem Betätigungskolben 14. Als Kühlöl wird somit ein Teil des über die Druckleitung 16 in die Druckkammer 17 eingeleiteten Öles für den Betätigungskolben 14 abgezweigt .

Heidenheim, den 14.6.1975
Lo/Srö

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Claims

ap/A 3230 „ {q _% Voith Getriebe KG

Kennwort: "Druckkühlung" Heidenheim/Brenz

Patentansprüche

.^ Planscheibenkupplung oder -bremse für Schaltgetriebe, mit — einem Betätigungskolben, einer Gegendruckplatte und mit Reibscheiben, von denen wenigstens ein Teil zur Förderung von Kühlflüssigkeit mit Radialnuten und davon ausgehenden Spiralnuten versehen ist, die jeweils einen im Vergleich zu den Radialnuten kleineren Querschnitt haben, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Radialnuten (2j5) nur über einen Teilbereich der Reibscheiben-Ringbreite erstrecken, daß die Radialnuten (2^) jeder Ringscheibe (7) durch eine Ringnut (22) miteinander verbunden sind, die einen im Vergleich zu der einzelnen Spiralnut großen Querschnitt aufweist, und daß in den Reibscheiben (7, 10) achsparallele Bohrungen (21, 21') vorgesehen sind, die in die Ringnuten (22) münden und die mit einer an eine Druckleitung (26) angeschlossenen Durchtrittsbohrung (25 bzw. 32) in der Gegendruckplatte (I5) oder im Betätigungskolben (14) verbunden sind.
2. Planscheibenkupplung oder -bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (26) an die Ölversorgungsleitung eines im Schaltgetriebe angeordneten hydrodynamischen Arbeitskreislaufes, beispielsweise einem Drehmomentenwandler, angeschlossen ist.

Hetdenheim, den 25.5.1973

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