DE2358406C3 - Pressure medium supply device for a pressure medium operated friction clutch - Google Patents
Pressure medium supply device for a pressure medium operated friction clutchInfo
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Description
Zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen einer Antriebswelle und einer getriebenen Welle wird häufig zwischen die zwei Wellen eine durch Druckluft betätigte Reibungskupplung eingeschaltet. Für die Druckluftzufuhr ist es erforderlich, daß eine der Wellen einen Druckluftkanal aufweist sowie ein freies Ende zum Anschließen einer äußeren Luftleitung besitzt. Das Erfordernis eines freien Wellenendes beschränkt die Verwendbarkeit einer solchen druckluftbetätigten Reibungskupplung. Außerdem entstehen hohe Kosten aufgrund der Schwieirigkeit, eine lange Welle mit einem Längsdurchgangskanal herzustellen.To transmit a torque between a drive shaft and a driven shaft a friction clutch operated by compressed air is often switched on between the two shafts. For the Compressed air supply, it is necessary that one of the shafts has a compressed air channel and a free end for connecting an external air line. The requirement of a free shaft end limits the Usability of such a compressed air-operated friction clutch. In addition, there are high costs due to the difficulty of making a long shaft with a longitudinal passage.
Aus der US-PS 35 98 147 ist eine Druckmittelzuführungsvorrichtung für eine druckmittelbetätigte Reibungskupplung bekannt, bei der kein freies Wellenende benötigt wird. Die Druckmittelzuführung erfolgt von einem die Antriebswelle umschließenden stationären Ringteil mit einer inneren Ringnut, in die ein Ringflansch eintaucht, der auf der Nabe eines mit der Antriebswelle drehenden, den Blähkörper der Reibungskupplung tragenden Nabenteils befestigt ist In den seitlichen Begrenzungswänden der ringförmigen Nut des stationären Ringteils sind druckmittelbeaufschlagbare Ringkolben axial gleitbar, die sich bei Druckmittelbeaufschlagung gegen die Seitenwände des drehenden Ringflansches legen, um zwischen stationärem Ringteil und drehendem Ringflansch einenFrom US-PS 35 98 147 a pressure medium supply device for a pressure medium-actuated friction clutch known, where no free shaft end is required. The pressure medium is supplied from a stationary ring part surrounding the drive shaft with an inner ring groove into which a The annular flange is immersed, which is on the hub of a rotating with the drive shaft, the inflatable body of the friction clutch supporting hub part is attached in the lateral boundary walls of the annular Groove of the stationary ring part are pressurized ring pistons axially slidable, which are at Apply pressure medium against the side walls of the rotating ring flange to move between the stationary Ring part and rotating ring flange one
■ο Ringraum abzuschließen. Eine der Seitenwände des drehenden Ringflansches, gegen die sich der Ringkolben des stationären Ringteils dichtend anlegt, ist eine axial beweglich geführte Scheibe, an der Stößel befestigt sind, um bei Verschiebung der Scheibe durch den Ringkolben Rückschlagventile zu öffnen, die in einem den Blähkörper der Reibungskupplung mit dem Ringraum zwischen stationärem Ringteil und drehendem Ringflansch verbindenden Druckmittelkanal angeordnet sind. Ein Druckmiuelanschluß an dem stationären Ringteil mündet ebenfalls in den dicht verschließbaren Ringraum, so daß bei geöffneten Rückschlagventilen der Blähkörper der Reibungskupplung mit Druckmittel beaufschlagt werden kann. Nach Unterbrechung der Druckmittelzufuhr schließen die Rückschlagventile, so daß der Druck im Blähkörper erhalten bleibt. Zur Entlastung der Reibungskupplung werden die Rückschlagventile über den Ringkolben im stationären Ringteil sowie über die axial beweglich geführte Scheibe am drehenden Ringflansch geöffnet.■ ο to close off the annular space. One of the side walls of the rotating annular flange, against which the annular piston of the stationary ring part rests in a sealing manner, is an axial one movably guided disc, to which the plungers are attached, in order to allow the disc to be displaced by the annular piston Open check valves in one of the inflatable body of the friction clutch with the annulus arranged between stationary ring part and rotating ring flange connecting pressure medium channel are. A pressure fluid connection on the stationary one Ring part also opens into the tightly closable annular space, so that when the check valves are open the inflatable body of the friction clutch can be acted upon with pressure medium. After interruption of the Pressure medium supply close the check valves so that the pressure in the inflatable body is maintained. To the The check valves are relieved of the friction clutch via the annular piston in the stationary Ring part and opened via the axially movably guided disk on the rotating ring flange.
Die beschriebene Druckmittelzuführungsvorrichtung besitzt eine große axiale Baulänge, so daß sie bei beschränkten Platzverhältnissen, wie bei Schiffen zwischen dem Schiffsantrieb und dem Schraubenpropeller, nur bedingt verwendbar ist. Die große axiale Baulänge ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß das stationäre Ringteil mit einer Ringnut ausgebildet ist, in die ein an den drehenden Nabenteil der Reibungskupplung befestigter Ringflansch eingreift. Außerdem besitzt der Ringflansch selbst wegen der an ihm axial beweglich geführten Scheibe ebenfalls eine große axiale Baulänge. Weiterhin ist an der bekannten Druckmittelzuführungsvorrichtung nachteilig, daß aufgrund der Doppelfunktion des einen Ringkolbens im stationären Ringteil, nämlich einerseits Abdichtung des Ringraums zwischen stationärem Ringteil und drehendem Ringflansch und andererseits Öffnen der Rückschlagventile, ein erhöhter Verschleiß an diesem Ringkolben eintritt. Ein erhöhter Verschleiß ergibt sich zusätzlich aus dem kontinuierlichen Gleitkontakt zwischen Ringkolben und axial beweglich geführter Scheibe bei der Druckmittelzu- oder -abfuhr.The pressure medium supply device described has a large axial length, so that they at limited space, as in ships between the ship's drive and the screw propeller, can only be used to a limited extent. The large axial length is due in particular to the fact that the stationary ring part is formed with an annular groove into which a rotating hub part of the friction clutch attached ring flange engages. In addition, the ring flange itself has because of the axial on it movably guided disc also has a large axial length. Furthermore, the known pressure medium supply device disadvantageous that due to the dual function of a ring piston in the stationary Ring part, namely on the one hand sealing of the annular space between the stationary ring part and the rotating ring flange and on the other hand, opening the check valves, increased wear on this annular piston occurs. Increased wear also results from the continuous sliding contact between the annular piston and axially movably guided disc when supplying or removing pressure medium.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine druckmittelbetätigte Reibungskupplung eine Druckmittelzuführungsvorrichtung geringer axialer Länge zu schaffen. Außerdem soll der Verschleiß vermindert und damit die Lebensdauer der Kupplung erhöht werden.The invention is based on the object of a pressure medium supply device for a pressure medium-actuated friction clutch to create a small axial length. In addition, wear should be reduced and the service life of the coupling should be increased.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Druckmittelzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention with a pressure medium supply device according to claim 1 solved.
Eine kurze axiale Baulänge der erfindungsgemäßen Druckmittelzuführungseinrichtung ergibt sich im wesentlichen durch zwei MaßnahmenA short overall axial length of the pressure medium supply device according to the invention essentially results by two measures
a) das stationäre Ringteil sitzt in einer Ringnut des drehenden Nabenteils, deren eine seitliche Begrenzungswand vom Kupplungsflansch gebildet ist;a) the stationary ring part sits in an annular groove of the rotating hub part, one of which is a lateral boundary wall is formed by the coupling flange;
b) das Rückschlagventil im drehenden Nabenteil wird über einen Betätigungskolben einerseits durch den Druck im Ringraum zwischen stationärem Ringteilb) the check valve in the rotating hub part is on the one hand by an actuating piston Pressure in the annulus between the stationary ring part
und drehendem Nabenteil und andererseits durch einen Entlastungskolben im stationären Ringteil betätigt Eine axial beweglich geführte Scheibe wie im Falle der US-PS 35 98 147 kann damit entfallen.and rotating hub part and on the other hand by a relief piston in the stationary ring part actuated An axially movably guided disk as in the case of US-PS 35 98 147 can thus be omitted.
Die Ringkolben im stationären Ringteil haben lediglich die Funktion der Abdichtung des Ringraums zwischen stationärem Ringteil und drehendem Nabenteil zu erfüllen, so daß ihr Beaufschlagungsdruck den Bedürfnissen entsprechend gewählt werden kann. Das öffnen des bzw. der Rückschlagventile erfolgt im einen Fall berührungslos durch den Druck im Ringraum und im andern Full durch einen Entlastungskolben. Insgesamt ergibt sich aufgrund dieser Konstruktion ein geringer Verschleiß.The annular pistons in the stationary annular part only have the function of sealing the annular space to meet between stationary ring part and rotating hub part, so that their application pressure the Can be chosen according to needs. The opening of the check valve (s) takes place on the one hand Fall contactless through the pressure in the annular space and in the other full through a relief piston. All in all Due to this construction, there is little wear.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. It shows
F i g. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Kupplung mit erfindungsgemäßer Druckmittelzuführungsvorrichtung, F i g. 1 shows a partially cut-away side view of a coupling with a pressure medium supply device according to the invention,
Fig.2 und 3 einen vergrößerten Teillängsschnitt eines Ringkolbens bzw. eines Rückschlagventils mit Betätigungskolben in der Druckmittelzuführvorrichtung von Fig. 1.2 and 3 show an enlarged partial longitudinal section an annular piston or a check valve with an actuating piston in the pressure medium supply device of Fig. 1.
Nach F i g. 1 ist die erfindungsgemäße Druckmittelzuführungsvorrichtung mit einer druckmittelbetätigten Reibungskupplung verwendet. Die Zuführungsvorrichtung ist im wesentlichen aus einem mit einer Antriebswelle Edrehenden Nabenteil A und aus einem die Antriebswelle umschließenden stationären Kingteil B aufgebaut Das Nabenteil A weist einen einen Blähkörper D tragenden Kupplungsflansch C auf und hat um den äußeren Umfang einer Nabe 1 eine Rechtecknut 2 ausgebildet, die einerseits von dem Kupplungsflansch C und andererseits von einem Stirnflansch F seitlich begrenzt ist. Das stationäre Ringteil B ist innerhalb der Nut 2 in einem Abstand aufgenommen, um zwischen den Teilen A und B einen Ringraum R zu bilden.According to FIG. 1, the pressure medium supply device according to the invention is used with a pressure medium-actuated friction clutch. The feed device is essentially composed of a hub part A rotating with a drive shaft E and a stationary king part B surrounding the drive shaft. The hub part A has a coupling flange C carrying an inflatable body D and has a rectangular groove 2 formed around the outer circumference of a hub 1 which is laterally bounded on the one hand by the coupling flange C and on the other hand by an end flange F. The stationary ring part B is received within the groove 2 at a distance to form an annular space R between the parts A and B.
An den seitlichen Begrenzungswänden der Nut 2 sind Dichtungselemente 3 vorgesehen. In dem Nabenteil A sind weiterhin angeordnet: ein Rückschlagventil 4, ein Betätigungskolben 5 zum Bewegen des Ventilglieds des Rückschlagventils 4 und ein Druckmittelkanal 6, 28 zur Schaffung einer Verbindung zwischen dem Blähkörper D und dem Ringraum R zwischen den Bauteilen A und B. Ein Luftzuführkanal 7 erstreckt sich radial durch das stationäre Ringteil B zur Verbindung einer (nicht dargestellten) Druckluftquelle mit dem Ringraum R. Zwei druckmittelbeaufschlagbare Ringkolben 8 sind so in das Bauteil B montiert, daß sie den Dichtelementen 3 des Bauteils A gegenüberliegen. Die Ringkolben 8 sind in Längsrichtung der Antriebswelle E gleitbar, und sie sind durch eine Feder 17 weg von den Dichtungselementen 3 belastet. Die Kolben 8 sind daher bei Empfang von Druckmittel über einen Zuführkanal 10 gegen die Rückstellkraft der Feder 17 bewegbar, um mit ihren vorstehenden Enden in Dichtungskontakt mit den Dichtungselementen 3 zu kommen und dadurch den Ringraum R abzudichten. Schließlich ist in dem stationären Ringteil B radial einwärts zumindest eines der Ringkolben 8 noch ein im wesentlichen ringförmiger Entlastungskolben 9 in axialer Ausfluchtung zu dem Betätigungskolben 5 des Rückschlagventils 4 angeordnet. Der Kolben 9 gleitet in Längsrichtung und ist durch eine Feder 12 weg von dem Betätigungskolben 5 belastet, so daß er bei Empfang von Druckmittel über einen Zuführkanal 11 gegen die Rückstellkraft der Feder 12 bewegbar ist, um dessen vorstehendes Ende in Anlage mit dem vorstehenden Ende des Betätigungskolbens zu bringen.Sealing elements 3 are provided on the lateral boundary walls of the groove 2. In the hub part A are also arranged: a check valve 4, an actuating piston 5 for moving the valve member of the check valve 4 and a pressure medium channel 6, 28 for creating a connection between the inflatable body D and the annular space R between the components A and B. An air supply channel 7 extends radially through the stationary ring part B to connect a compressed air source (not shown) to the ring space R. Two ring pistons 8 which can be acted upon by pressure medium are mounted in the component B in such a way that they face the sealing elements 3 of the component A. The annular pistons 8 are slidable in the longitudinal direction of the drive shaft E , and they are loaded away from the sealing elements 3 by a spring 17. When pressure medium is received, the pistons 8 can therefore be moved against the restoring force of the spring 17 via a feed channel 10 in order to come into sealing contact with the sealing elements 3 with their protruding ends and thereby seal the annular space R. Finally, in the stationary ring part B, at least one of the ring pistons 8 is arranged radially inward, an essentially ring-shaped relief piston 9 in axial alignment with the actuating piston 5 of the check valve 4. The piston 9 slides in the longitudinal direction and is loaded by a spring 12 away from the actuating piston 5, so that it can be moved against the restoring force of the spring 12 upon receipt of pressure medium via a feed channel 11, around its protruding end in contact with the protruding end of the Bring actuating piston.
Das Ventilglied des Rückschlagventils 4 ist durch eine Feder 30 in eine erste Stellung belastet in der es die Verbindung zwischen dem Druckmittelkanai 28 zu dem Blähkörper D und dem DruckmittelkanaJ 6 zu dem Ringraum R unterbricht Der Betätigungskolben 5 ist durch eine Feder 29 weg von dem Rückschlagventil 4 belastet so daß dessen Ventilglied in die erste Stellung gelangen kann. Durch Einleiten von Druckmittel in den Kanal 11 bewegt sich gemäß F i g. 1 der Entlastungskolben 9 nach rechts in Anlage gegen das vorstehende Ende des Betätigungskolbens 5. Der Druckmitteldruck überwindet dann die Kraft der Federn 29 und 30, um das Ventil 4 zu öffnen und eine Verbindung zwischen den Druckmittelkanälen 28 und 6 herzustellen. Auch wenn nur zm einziger Betätigungskolben 5 gezeigt ist, so können mehrere solcher Kolben eingesetzt werden.The valve member of the check valve 4 is loaded into a first position by a spring 30 in which it interrupts the connection between the pressure medium duct 28 to the inflatable body D and the pressure medium duct 6 to the annular space R. The actuating piston 5 is moved away from the check valve 4 by a spring 29 loaded so that its valve member can get into the first position. By introducing pressure medium into the channel 11 moves according to FIG. 1 the relief piston 9 to the right in contact with the protruding end of the actuating piston 5. The pressure medium pressure then overcomes the force of the springs 29 and 30 to open the valve 4 and establish a connection between the pressure medium channels 28 and 6. Even if only zm single actuator piston 5 is shown as a plurality of such plungers may be employed.
Über eine (nicht dargestellte) Druckmittelsteuerung kann Druckluft wahlweise dem Ringraum " R, den Ringkolben 8 und dem Entlastungskolben 9 über die drei Zuführkanäle 7, 10 bzw. 11 entsprechend einer vorbestimmten Folge zugeleitet werden.Via a pressure medium control (not shown), compressed air can optionally be fed to the annular space "R ", the annular piston 8 and the relief piston 9 via the three supply channels 7, 10 and 11 in accordance with a predetermined sequence.
Das stationäre Bauteil ßist mit einem Fußabschnitt 13 an einem Stützlager verankert. Sowohl die vorstehenden Enden der Ringkolben 8 als auch das vorstehende Ende des Betätigungskolbens 5 oder das entsprechende Ende des Entlastungskolbens 9 können vorteilhaft aus Kunstharz getränktem Sinterkarbon bestehen. Ein geeignetes Material ist beispielsweise Sinterkarbon (mit einer Hitzebeständigkeit höher als 2000C mit einer Shore-Härte größer als 80), das mit einem Kunstharz, z. B. einen Silikonharz oder einem Äthylentetrafluoridharz imprägniert ist.The stationary component ß is anchored with a foot section 13 on a support bearing. Both the protruding ends of the annular piston 8 and the protruding end of the actuating piston 5 or the corresponding end of the relief piston 9 can advantageously consist of sintered carbon impregnated with synthetic resin. A suitable material is, for example, sintered carbon (with a heat resistance higher than 200 0 C with a Shore hardness greater than 80), which is coated with a synthetic resin, e.g. B. is impregnated with a silicone resin or an ethylene tetrafluoride resin.
Fig.2 zeigt, daß der Ringkolben 8 an seinem vorstehenden Ende einen Dichtungsstreifen 14 aus einem oben spezifizierten Material tragen kann. Dieser Dichtungsstreifen 14 sitzt in dem Ringkolben 15, der von einem O-Ring 16 umgeben ist, um die Gleitbahn des Ringkolbens 15 abzudichten.Fig.2 shows that the annular piston 8 at his protruding end can carry a sealing strip 14 made of a material specified above. This Sealing strip 14 sits in the annular piston 15, which is surrounded by an O-ring 16, to the slide of the Seal ring piston 15.
Gemäß Fig. 3 trägt der Betätigungskolben 5 an seinem vorstehenden Ende einen Dichtungsstreifen 18, der aus dem angegebenen Material besteht und Zylinder- oder Ringform aufweist. Der ringförmige Dichtungsstreifen 18 kann vorteilhaft abgerundet sein oder einen tonnenförmigen Umriß aufweisen.According to FIG. 3, the actuating piston 5 carries a sealing strip 18 at its protruding end, which consists of the specified material and has a cylindrical or ring shape. The ring-shaped one Sealing strip 18 can advantageously be rounded or have a barrel-shaped outline.
Die Dichtungselemente 3, die gemäß F i g. 1 an die seitlichen Begrenzungswände der ringförmigen Nut 2 montiert sind, um mit den vorstehenden Enden der Ringkolben 8 in Dichtungskontakt zu kommen, bestehen aus Stahl, wobei deren Dichtungsoberflächen nach Unterziehung einer Härtebehandlung, wie z. B. einer Abschreckhärtung geschliffen oder geläppt werden. Die Ringkolben 8 können vorteilhaft aus einer Eisen- oder Kupferlegierung gefertigt sein, wobei zum Erhalt eines ausreichenden Dichtungsverhaltens deren Dichtungsoberfläche in der gleichen Weise wie die der Dichtungselemente behandelt ist.The sealing elements 3, which according to FIG. 1 on the lateral boundary walls of the annular groove 2 are mounted to come into sealing contact with the protruding ends of the annular piston 8, consist of steel, the sealing surfaces of which after being subjected to a hardening treatment, such as. B. quench hardening can be ground or lapped. The annular piston 8 can advantageously consist of a Iron or copper alloy be made, with their to obtain sufficient sealing behavior Sealing surface is treated in the same way as that of the sealing elements.
Der Druckmittelzuführkanal 7 weist an seinem radialen äußeren Ende ein Rohrgewinde zum Anschließen einer äußeren (nicht gezeigten) Luftleitung auf.The pressure medium supply channel 7 has a pipe thread for connection at its radial outer end an outer air duct (not shown).
Wenn dem Blähkörper D Druckmittel zugeführt werden soll, dann wird Druckmittel mit dem Druck P\ in Endkammern 19 der beiden Ringkolben 8 eingeleitet.If pressure medium is to be supplied to the inflatable body D , pressure medium at the pressure P \ is introduced into the end chambers 19 of the two annular pistons 8.
6s Die Ringkolben 8 bewegen sich dann mjt ihren Dichtungsstreifen 14 in Anlage gegen die Dichtungselemente 3, so daß zwischen den zwei Bauteilen A und B der geschlossene Ringraum R gebildet wird. Daraufhin6s The annular pistons 8 then move with their sealing strips 14 in contact with the sealing elements 3, so that the closed annular space R is formed between the two components A and B. Thereupon
wird Druckmittel mit dem Druck P2 über den Druckmittelzuführkanal 7 in den Ringraum R eingeführt. Der Druck P2 macht den Betätigungskolben 5 das Ventil 4 öffnen, um dadurch über die Kanäle 6 und 28 eine Verbindung zwischen dem Ringraum R und dem Blähkörper D herzustellen.pressure medium with the pressure P 2 is introduced into the annular space R via the pressure medium supply channel 7. The pressure P 2 makes the actuating piston 5 open the valve 4 in order to thereby establish a connection between the annular space R and the inflatable body D via the channels 6 and 28.
Wenn der Druck in dem Ringraum R eine bestimmte Höhe erreicht hat, wird die weitere Zufuhr von Druckmittelströmen Pi und P\ unterbrochen. Der Druck in dem geschlossenen Ringraum R verringert sich dadurch fortschreitend, bis schließlich das RückschlagWhen the pressure in the annular space R has reached a certain level, the further supply of pressure medium flows Pi and P \ is interrupted. As a result, the pressure in the closed annular space R is gradually reduced, until finally the kickback
ventil 4 in seine völlig geschlossene Stellung gelangt. Damit kann der Druckmitteldruck Pi in dem Blähkörper D gehalten werden. Ist ein Entlasten der Kupplung beabsichtigt bzw. soll das abgesperrte Druckmittel P2 aus dem Blähkörper D abgelassen werden, dann wird Druckmittel Pi relativ niedrigen Drucks in eine Endkammer 31 des Entlastungskolbens 9 eingeleitet. Der Kolben 9 bewegt dadurch über den Betätigungskolben 5 das Ventilglied des Rückschlagventils 4 nach rechts, um das eingeschlossene Druckmittel P2 zu entlasten.valve 4 reaches its fully closed position. The pressure medium pressure Pi can thus be kept in the inflatable body D. If it is intended to relieve the clutch or if the shut-off pressure medium P2 is to be drained from the inflatable body D , then pressure medium Pi of relatively low pressure is introduced into an end chamber 31 of the relief piston 9. The piston 9 thereby moves the valve member of the check valve 4 to the right via the actuating piston 5 in order to relieve the pressure medium P 2 enclosed.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (5)
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JP11758272A JPS5218857B2 (en) | 1972-11-23 | 1972-11-23 | |
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Publications (3)
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