DE2400009A1 - Kraftuebertragungsvorrichtung - Google Patents

Description

DIPU-ING. A. GRÜNECKER .

DR-ING. H. KINKELDEY DR.-ING. W. STOCKMAIR, Ae. E. ccauf. inst, of techno PATENTANWÄLTE

MÖNCHEN 22 Maximilianstraße 43 Telefon 2971 00/29074+' Telegramme Monapar München Telex 05-28380

P 7697

2. Januar 1974-

DISC, IHC.
1J28 Racine Street, Racine, Wisconsin, USA

Kraftübertragungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftübertragungsvorrichtung und betrifft insbesondere eine solche Vorrichtung mit einer Lamellenkupplung zum lösbaren Verbinden zweier kraftübertragender Teile. Bekannte Kupplungen dieser-Art sind mittels eiüer einer Betätigungskammer zuführbaren Hochdruckflüssigkeit hydraulisch betätigbar.'Die der Kammer zugeführte Druckflüssigkeit bewirkt dabei die Verschiebung

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eines Betätigungskorbens darin zum Zusammenpressen der ineinandergreifend angeordneten Reibungslamellen. ·

Ein Beispiel für eine solche hydraulisch, betätigbare Reibungskupplung ist in der Deutschen Patentanmeldung P 16 00 171.1 der Anmelderin beschrieben. Darin ist im Abtriebsteil einer Kupplung ein fliehkraftgesteuertes Ventil angeordnet, über welches sich die Ausgangsdrehzahl der Kupplung konstant halten läßt.

Die Erfindung schafft eine Steuer- und Betätigungsanordnung für eine hydiailisch betätigbare Reibungskupplung einer Eraftübertragungsvorrichtung, mit einer mit einer Druckflüssigkeit beschickbaren Betätigungskammer und einem darin bewegbaren Betätigungskolben zum Zusammenpressen der ine in-, andergreifend angeordneten Lamellen und damit zum Einrükken der Kupplung- Gemäß einem ersten Merkmal ist eine Kraftübertragungsirorriehtung der genannten Art gekennzeichnet durch ein Antriebsteil, durch ein Abtriebsteil, durch eine zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebsteil angeordnete, hydraulisch betätigbare und regelbare Kupplung zum Herstellen einer lösbaren· antriebsübertragenden Verbindung dazwischen, durch eine hydraulische Zylinder-Kolbenanordnung zum Betätigen der Kupplung, mit einem axial verschieblichen Kolben und einem zusammen mit diesem eine volumenveränderliche Betätigungskammer begrenzenden Zylinder, durch einen axial verschieblich in der Betätigungskammer angeordneten, diese in eine erste und eine zweite Teilkammer unterteilenden Ring, durch den Eeilkammern jeweils einzeln zugeordnete, getrennte Druckmittelquellen und durch eine Schieberanordnung für die gleichzeitige Druckmittelspeisung der Teilkammem zum axialen Verschieben des Kolbens und damit zum Einrücken der Kupplung.

Die gleichzeitige Druckiaittelspeisung der beiden Teiikammern bewirkt eine sichere Kraftübertragung durch die Kupplung, welche auch dann noch erhalten bleibt, wenn

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aufgrund von Störungen an einer Druckmittelquelle Druckverluste in einer Teilkammer auftreten. Diese schlupffreie Kraftübertragung durch die -Kupplung findet bei- hohen Drehzahlen etwa von mehr als i 800 U/min Anwendung.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist eine Kraftübertragungsvorrichtung der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch ein im Abtriebsteil der Kupplung angeordnetes fliehkraftbetätigtes Steuerventil und durch einen zur Speisung desselben betätigbaren Druckregelschieber, wobei das fliehkraftbetätigte Steuerventil ferner in Strömungsverbindung mit der Betätigungskammer bringbar ist, so daß durch Druckspeisung des Steuerventils über den Druckregelschieber eine Druckspeisung der Betatigungskammer und damit ein regelbarer Kraftschluß der Kupplung bewirkbar ist.

Über das fliehkraftbetätigte Steuerventil sind der Betättigungskammer also regelbare Drücke zuführbar, so daß der Kraftschluß der Kupplung modulierbar'ist, d.h. daß in der Kupplung mehr oder weniger Schlupf auftritt, um damit eine konstante Ausgangsdrehzahl der Kupplung zu erhalten. Dieser modulierbare Kraftschluß der' Kupplung findet bei niedrigeren Drehzahlen des Abtriebsteils etxira im Bereich unter 1 800 U/min Anwendung.

Die Erfindung schafft somit also eine Steuer- und Beta-· tigungsanordnung," welche in zwei Betriebs zuständen betreibbar ist. Im ersten, modulierbaren Betriebszustand kann eine Bedienungsperson das Ausmaß des Schlupfs in der Kupplung steuern, um etwa ein mit einer solchen Antriebsübertragung versehenes Wasserfahrzeug zu manöverieren oder um eine konstante Drehzahl der Schraubenwelle über den Regelschieber einzustellen. Im zweiten, bei höheren Drehzahlen anwendbaren Betriebszustand ist die Betätigungskammer durch gleichzeitige Druckspeisung der beiden Teilkammern von getrennten Druckmittelquellen aus unter

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vollem Druck gehalten. Treten in diesem Betriebszustand irgendwelche Störungen an einer Druckini ttelquelle auf, so bleibt der Kraftschluß der Kupplung Dank der Druckspeisung der jeweils anderen Teilkammer voll erhalten.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:

Pig. 1 eine teilweise schematisierte Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Kraftübertragungsvorrichtung mit einer Kupplung in eingerücktem Zustand sowie mit schematisch dargestellten Druckmittelventilen bzw. -Schiebern und Druckmittelquellen,

Fig. 2 eine schematisierte, vergrößerte Schnittansicht von Teilen der in J¹Xg. 1 gezeigten Vorrichtung, mit einem Regelschieber und einem fliehkraftbetätigten Ventil in Betätigungsstellung zum gesteuerten Modulieren der Kupplung und mit in Sperrstellung befindlichem Vollast-Vählschieber, wobei die Druckspeisung der Betätigungskammer der Kupplung durch die beiden den Teilkammern zugeordneten Druckmittelquellen gesperrt ist,

Fig. 3 eine grafische Darstellung der über die Kupplung übertragenen Drehmomente und der Drehzahlen der Abtriebswelle und ·

Fig. 4 eine schematisierte Ansicht einer in einem Wasserfahrzeug eingebauten Kraftübertragungsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Kraftübertragungsvorrichtung findet

besonders vorteilhafte Anwendung in einem Wasserfahr-— _ .. zeug, wobei dann die Ausgangswelle GTS einer schnelllaufenden Gasturbine GT mit einem Antriebsteil 1 der Kraftübertragungsvorrichtung verbunden ist (Fig. 4-). Die im

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folgenden im einzelnen beschriebene Kraftubertragungsvorrichtung ist mit einer Ausgangs-·oder Abtriebswelle 8 mit einem Getriebe GH verbunden und treibt über dieses eine Schraubenwelle mit einer daran sitzenden Schraube P an.

In einer solchen Anwendung, bei welcher grüße Antriebskräfte bei hohen Drehzahlen zu übertragen sind, ist eine betriebssichere Kupplung unerläßlich. Der mit der dargestellten Kraftübertragungsvorrichtung verwendete Antrieb ist beispielsweise eine Gasturbine mit einer Leistung von beispielsweise 3-5 000 PS bei 3 600 U/min. Bisher waren Antriebskräfte dieser Größenordnung nicht sicher mittels Reibungskupplungen übertragbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet jedoch die Übertragung solcher Antriebskräfte mit dem erforderlichen Ausmaß an Sicherheit,

Das Antriebsteil1 trägt eine Trommel 3 mit kreisförmigem Querschnitt, mit welcher in Axialrichtung verschiebliche Reibungslamellen 4- verzahnt sind. Jeweils zwischen den Lamellen M- sind andere Reibungslamellen 5 angeordnet, welche in Axialrichtung verschieblich mit einer Eabe 6 verzahnt sind, die ihrerseits über eine Keilnutverzahnung 7 mit.der Abtriebswelle 8 verbunden ist.

Zur Betätigung der aus den ineinandergreifend angeordneten Lamellen 4 und 5 gebildeten Reibungskupplung C dient eine druckmittelgespeiste Betätigungseinrichtung IFM. Diese enthalt einen axial, verschieblichen ringförmigen Kolben 10 mit einem ringförmigen Mantel 10a, welcher auf der Außenfläche eines radialen Flanschs 11 mit einer axial unbeweglich auf der Abtriebswelle 8 sitzenden zylindrischen Nabe 13 gleitet. Der Mantel der verschieblichen Kolbens 10 bildet -mit der Außenfläche 12 des Planschs 11 eine Gleitdichtung und mit der radial inneren Nabe 13 zusammen eine ringförmige Betätigungskammer 15. Die Kupplungsbetätigungskamraer 15 ist durch einen darin axial frei

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verschieblichen Bing 18, welcher in abdichtender Gleitanlage an .den zylindrischen inneren und äußeren Wänden der Kammer 15 geführt ist, in zwei Teilkammern 16 und 1? unterteilt.

Für die Druckmittelspeisung der beiden voneinander getrennten Teilkammern 16 und 17 sowie eines fliehkraftbetätigten Ventils sowie für die Schmierung der verschiedenen Kupplungsteile sind im folgenden beschriebene Druckmittelleitungen vorgesehen. Diese Leitungen oder Durchlässe sind jeweils paarweise einander diametral gegenüber in bezug auf die rotierende Welle und zugehörige Teile angeordnet, um eine dynamische Auswuehtung beim Übertragen hoher Drehzahlen zu gewährleisten.

Eine für die Vorrichtung vorgesehene Steueranordnung hat eine erste Einrichtung zum-schlupffreien Betätigen der Kupplung. Diese Einrichtung tritt bei hohen Ausgangsdrehzahlen etwa von mehr als 1800 U/min in Wirkung.

Die Druckmittelspeisung der Teilkammer 16 geschieht über ein Paar einander diametral gegenüberliegender radialer Auslässe 20 zwei Axialbohrungen 21 in der Welle 8, zwei radiale Durchlässe 22, eine Ringnut 22a und eine von dieser zu einem handbetätigten Vollast-Wählschieber 25 führende Leitung 23-

Die Speisung der anderen Teilkammer 17 geschieht in entsprechender Weise über ein Paar radialer Auslässe "2.7 zwei Axialbohrungen 28, zwei radiale Durchlässe 29 und eine zum Wählschieber 25 führende Leitung 30. Bei Betätigung des Wählschiebers 25 werden beide Teilkammern 16 und 17 gleichzeitig mit Druckmittel gespeist.

Das Druckmittel wird dem Schieber 25 von einem Vorratsbehälter S aus durch eine von einem Elektromotor E angetriebene ■ Pumpe P zugeführt. Dabei durchläuft das Druckmittel ein IiI-

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ter'32, ein Hochdruck-Regelventil 33 und Leitungen 3²J-? 35· Die Leitung 35 ist so an dem Schieber 25 angeschlossen, daß das Druckmittel in der in Fig. 1 gezeigten Stellung desselben direkt von der Leitung 35 in die Leitung 23 gelangt, um die Teilkammer 16 zu speisen.

Weiteres Druckmittel erhält der Schieber 25 von einer anderen Druckmittelquelle mit einer von einem Elektromotor E1 angetriebenen Pumpe P1 über ein Filter 40, ein Hochdruckrege lventil 41 und eine Leitung 42 zugeführt. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Schiebers 25 tritt das Druckmittel von der Leitung 42 durch den Schieber hindurch in die Leitung 30, um die Teilkammer 17 zu speisen.

Die beiden Teilkammern 16 und 17 haben also voneinander unabhängige Druckmittelquellen mit den Pumpen P bzw. PI. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Schiebers 25 sind also beide Teilkammern 16 und 17 unabhängig voneinander druckgespeist und stellen einen schlupffreien Kraftschluß der Kupplung C her.

Im Mantel 10a des Kolbens 10 sind zwei mit den Teilkammenr 16 und 17 in Verbindung stehende Entlastungsbohrungen 36 bzw. 37 gebildet, welche das Druckmittel unabhängig von der Stellung des Zwischenrings 18 aus den Teilkammern ausströmen lassen.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung dient also zum Herstellen von schlupffreiem Kraftschluß der Kupplung und findet vorzugsweise Anwendung bei hohen, im wesentlichen konstanten Drehzahlen. Die Einrichtung wird über den Tolllast-Wählschieber 25, welcher die beiden Teilkammern 16 und 17 gleichzeitig speist, betätigt. Der axial verschiebliche Zwischenring 18 kann sich dabei in "beliebiger Stellung befinden, und der Druck in den Teilkammern 16 und 17 kann aufgrund von Seibungswiderständen der Dichtringe.bzw. in den Leitungen oder von unterschiedlichen Förderdrücken der Pumpen verschieden sein. Beim Ausfall beider Pumpen P

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und P1 wird die Betätigungskammer 15 über die Bohrungen und 37 druckentlastet, wodurch der Kraftschluß der Kupplung unterbrochen xvird. Die bis zum Lösen der Kupplung verstreichende Zeitspanne ist von der Größe der Bohrungen 36 und 37 abhängig- Sie können beispielsweise so bemessen · sein, daß die Kupplung nach Ablauf von dreiunddreißig Sekunden gelöst wird. Dadurch erhält das Maschinenpersonal ausreichend Zeit, die Brennstoffzufuhr der Maschine abzustellen, um ein Durchgehen derselben zu vermeiden.

JB¹Ur die Kühlung der Kupplungslamellen und zum Schmieren der verschiedenen Teile der Vorrichtung wird da.s Druckmittel den betreffenden Stellen zugeführt. Dies geschieht ebenfalls mittels der Pumpen P und ΡΊ, welche das Druckmittel mit in den Segelventilen 33 bzw. 41 vermindertem Druck über Leitungen 44 bzw. 45 und eine Leitung 46, eine Ringnut 46a zwei radiale Einlasse 46b und einen Durchlaß einer erweiterten Mittelbohrung 48 der Welle 8 zuführen. Von der Mittelbohrung 48 aus werden verschiedene Teile der Vorrichtung, etx^ra (nicht dargestellte) Lager, geschmiert, und über Durchlässe 8a, 8b, 8c die Kupplungslamellen 4 und gekühlt.

Es können verschiedene Anzahlen von Kupplungslamellen 4, eingebaut werden, wobei dann ein Abstandring 8d von entsprechender axialer Länge verwendet wird. Für eine größtmögliche Kraftübertragung können Kupplungslamellen in den gesamten zur Verfügung stehenden Raum eingesetzt werden, so daß dann kein Abstandring erforderlich ist';

Zum Einführen des Druckmittels in die Welle 8 sind herkömmliche VerteiLerringe 50, 50a, 50b vorgesehen, in denen die betreffenden Ringnuten gebildet sind. Die Ringe sind schwimmend auf der Welle angeordnet und gegenüber dem Gehäuse H mit flexiblen Rundringdirchtungen 50c abgedichtet, so daß sie auf die Funktion der Wellenlager B ohne Einfluß sind.

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Die Steueranordnung für die Kraftübertragungsvorrichtung enthält eine weitere Einrichtung, welche bei Drehzahlen von beispielsweise weniger als 1800 U/min etwa zum Manöve— rieren eines Wasserfahrzeugs angewendet wird. Diese Einrichtung enthält einen handbetätigten Regelschieber MV" und ein mit diesem strömungsverbundenes, fliehkraftbetätigtes Ventil CY. Diese Einrichtung zum Modulieren des Kraftschlusses der Kupplung ist bei Betätigung der vorstehend beschriebenen Einrichtungen für den schlupffreien Kraft— Schluß der Kupplung nicht in Tätigkeit, da der in der Teilkammer 16 herrschende Druck in nachstehend beschriebener V/eise über einen- Durchlaß 93 das radial innere Ende eines radial verschieblichen Ventilkörpers 72 beaufschlagt.

Die Pumpe P fördert das Druckmittel über eine Leitung 51 zum Regelschieber MV. Der Regelschieber HV ist beispielsweise von der in der Deutschen Patentanmeldung P 20 63 862 der Anmelderin beschriebenen Art. Er hat einen Betätigungsschaft 52, durch dessen Stellung diejenige eines Schieberkörpers 53 bestimmt ist. Zu diesem Zweck befindet sich ein Kolben 5^ in Anlage am Schieberkörper 53· Zwischen einem auf dem Schaft 52 verschieblichen Kolben 56 und einer Stirnwand des. Schiebergehäuses ist eine Druckkammer 55 gebildet. Die Stellung des Kolbens 5^ ist über Federn 56a von der des Schafts 52 bestimmt. Wird der Schaft aus der in S¹Ig. 2 gezeigten Stellung nach links verschoben, so verschiebt sich der-Schieberkörper 53 um ein gewisses Maß nach links, so daß eine entsprechende Menge Druckmittel vom Einlaß 51 zn einer. Aüstrittsleitung 62 strömt.

Der Regelschieber MV enthält ferner eine Servoleitung 57 . vom Einlaß 51 zur Druckkammer 55· Der über diese Leitung zugeführte Druck unterstützt das Verschieben des Betätigungsschafts 52 "von Hand. Das Druckmittel strömt dabei über einen Drosseldurchlaß '58"und ein Leitungsteil 57a in die Druck- · kammer 55 an der Rückseite des federbelasteten Kolbens 56.

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In der in JB¹Ig. 1 gezeigten unbetätigten Stellung strömt das Druckmittel über einen T-förmigen Durchlaß 52a im Schaft 52 und einen Durchlaß 61 Im Gehäuse des Regelschiebers HV zurück zum Vorratsbehälter S.

Wird der Bet atigungs schaft 52 des Segelschiebers MV zum Betätigen der Kupplung einwärts geschoben, so bewegen sich die Einlasse des Durchlasses 52a in den Kolben 56 hinein und sperren den Durchlaß 52 ab, so daß sich in der Kammer 55 &5-Ώ- Druck aufbauen kann. Der Druck in der Kammer 55 verschiebt den Kolben 56 nach links, wodurch die Federn 56a komprimiert werden und den Kolben 5* in stärkere Anlage am Ende des Schieberkörpers 53 belasten.

Bei seiner Bewegung nach links gibt der Kolben 56 den Durchlaß 52a wenigstens teilweise frei, so daß ein Druckverlust über den Durchlaß eintritt. Dieser Druckabfall steht in bestimmter Beziehung zum Druckabfall über den Drosseldurchlaß 58 und zur Kompression der Federn 56a. Je weiter der Schaft 52 einwärts geschoben wird, um so höher ist der über die Auslaßleitung 62 dem illehkraftbetätigten Ventil CV der Kupplung zugeführte Druck.

Der Schieberkörper 53 steuert also den dem Ventil GV über die Leitung 62 zugeführten Druck. Der Steuerdruck für die Kupplung beaufschlagt über eine Leitung 59 das linksseitige Ende des Schieberkörpers 53» so daß dieses den über die Leitung 51 zugeführten Druck sowie die Kickführung des Druckmittels über einen Auslaß 60 zum Vorratsbehälter S steuert. Durch das Einschieben des Betätigungsschafts 52 nach links läßt sich also der Steuerdruck für die Kupplung erhöhen und durch Verschieben des Schafts auswärts nach recht verringern.

Das unter dem Steuerdruck stehende Druckmittel gelangt; von der Leitung 62 über radiale Durchlässe 63, zviel Axialbohrungen 24 in der Welle 8 und radiale Durchlässe 65 in einen

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Ringkanal 66 .gegenüber dem radial äußeren Ende des flieh- · kraftbetätigten Steuerventils CV.

Der Steuerdruck des den Regel schieb er TIV über die Leitung verlassenden Druckmittels ist also abhängig von der Stellung des Betätigungssehafts 52. Der handbetätigte Hegelschieber MV steuert also die Druckspeisung des Steuerventils CV von der Pumpe P. Mittels des Regelschiebers MV läßt sich, der Betätigungsdruck für die Kupplung zwischen Null und dem höchsten verfügbaren Druck- variieren.

Das fliehkraftbetätigte Steuerventil CV ist beispielsweise von der in der eingangs erxtfähnten Deutschen Patentanmeldung P 16 OO 171.1 beschriebenen Art. Im Betrieb der Kraftübertragungsvorrichtung wirkt der das radial äußere Ende eines verschieblichen Ventilkörpers 72 beaufschlagende Steuerdruck der auf den Ventilkörper einwirkenden Fliehkraft entgegen. Je höher dabei die Drehzahl ist, um so"stärker ist die den Ventilkörper 72 radial auswärts belastende Fliehkraft.

Ist im Betrieb der Vorrichtung der das äußere Ende des Ventilkörpers 72 beaufschlagende, mittels des Regelschiebers MV einstellbare Steuerdruck ausreichend hoch, um die den Ventilkörper belastende Fliehkraft zu überwinden, so wird der Ventilkörper radial einwärts verschoben, so daß das unter dem Steuerdruck stehende Druckmittel über axiale und radiale Bohrungen 75 des Ventilkörpers 72 und einen Durchlaß 76 in die Teilkammer 16 einströmen kann. Die Teilkammer 16 wird also über das fliehkraftbetätigte Steuerventil CV mit Druckmittel gespeist. Die Menge des über das Ventil CV zugeführten Druckmittels ist von der Drehzahl abhängig, so daß sich also die Ausgangsdrehzahl der Kupplung durch die Wirkung des Ventils CV konstant halten läßt.

Die vorstehend erwähnten Entlastungsbohrungen 36 und 37 der Kupplungs-Betätigungskammer I5 dienen auch der Ent-

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lastung des fliehkraftbetätigten Ventils CV. Eine den Ventilkörper 72 gleitend aufnehmende Bohrung 94- ist an ihrem radial inneren Ende über einen Durchlaß 93 in. Strömungsverbindung mit der Kammer 15- Eine in die .Bohrung 94- eingesetzte Feder 96 belastet den Ventilkörper 72 mit geringer Kraft radial auswärts.

Der das radial innere Ende des Ventilkörpers 72 über den Durchlaß 93 belastende Druck ist jeweils niedriger als der am äußeren Ende desselben herrschende, und zwar wegen des beim Durchtritt des Druckmittels durch die radialen Bohrungen 75 die Sammelnut 74- und den Durchlaß 76 auftretenden Druckabfalls. Aufgrund dieses Druckunterschieds ergibt sich eine sichere und genaue Servowirkung für den Ventilkörper

Bei der Steuerung der Kupplung über das Steuerventil CV ist die Teilkammer 17 über die Durchlässe 29* die Bohrungen 28, die Durchlässe 27 und den Schieber 25 druckentlastet. Durch die über das Ventil CV gesteuerte Druckspeisung der Teilkammer 16 verschiebt sich der Zwischenring 18 dann nach links in Fig. 2. Der Vollast-Wählschieber 25 befindet sich dabei in der in Fig. 2 gezeigten Stellung, so daß über ihn keine Druckentlastung der Teilkammer 16 stattfindet.

Aus der in Fig. 3 gezeigten grafischen Darstellung ist die Kraftübertragung durch die Kupplung unter Fliehkraftsteuerung ersichtlich. Die Grafik zeigt das Kupplu-ngsdrehmoment und" das Schraubendrehmoment in bezug auf die Drehzahl der Abtriebswelle.

Sowohl die Schraube als das das fliehkraftbetätigte Steuerventil GV enthaltende Kupplungsteil haben von der der-Abtriebswelle der Kupplung abhängige Drehzahlen. Bi e Drehmomente der Schraubenwelle und der Abtriebswelle der Kupplung sind in quadratischer Funktion der Abtriebsdrehzahl veränderlich.

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bei vollständigem Kraftschluß hat eine Lamellenkupplung einen hohen Haftreibungskoeffizienten von beispielsweise 0,10 bis 0.18. Bei Auftreten von Schlupf hat die gleiche Kupplung einen kleineren Reibungskoeffizienten von nur etwa 0,02 bis 0,06. Die Kupplung kann so ausgelegt sein, daß sie bei voller Druckspeisung der Betätigungskammer ein Drehmoment zu übertragen vermag, welches größer als, gleich dem oder kleiner als das Drehmoment der Schraube ist. Die Darstellung in 3?ig. 3 bezieht sich auf eine Kupplung, bei der das übertragene Drehmoment CT bei vollem Kraftschluß größer ist als das Schraubendrehmoment..

Bei jeder beliebigen Drehzahl sind die auf das Druckmittel in der Betätigungskammer einwirkenden Fliehkräfte stark genug, um den Kraftschluß der Kupplung ohne Zufuhr von weiterem Druckmittel eine gewisse Zeit lang aufrecht zu erhalten, bis sich das Druckmittelvolumen durch Austritt über die Bohrungen 36 und 37 verringert hat, s.o daß sich auch der Preßdruck der Kupplung verringert. Durch absichtliche Verringerung des Betätigungsdrucks läßt sich ein dauernder Schlupf der Kupplung erzielen. Zu diesem Zweck wird der Vollastschieber 25 zum Absperren der Druckmittelzufuhr betätigt. Darauf tritt das Druckmittel über die Bohrungen 36» 37 aus den Teilkämmern 16 und 17 aus, bis an der Kupplung Schlupf"" eintritt. Die Verringerung der Druckmittelmenge ergibt also eine Verringerung des !Reibungskoeffizienten der Kupplung und bewirkt das Auftreten von Schlupf, wodurch sich das übertragene Drehmoment verringert.

Bei Betätigung des Regelschiebers IiV wird der Betätigungs- ■ kammer 15 wieder-Druckmittel zugeführt. Dadurch nimmt zwar die fliehkraftabhängige Preßßkraft an der Kupplung wieder zu, wobei jedoch die durch die schraffierte Fläche in Fig. dargestellte Differenz zwischen dem Schraubendrehmoment Und:.; ' den? fliehkraftabhängigen Preßkraft der Kupplung durch zu-'' sätzliche Druckspeisung ausgeglichen werden muß. Die schraf-. fierte Fläche stellt also die zur Aufrechterhaltung einer

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bestimmten Ausgangsdrehzahl erforderliche zusätzliche Druckmittelspeisung mittels der Pumpe P dar.

Vie man in Fig. 5"' erkennt, behält die Kupplung auch beim Ausfall einer Pumpe ihren vollen Kraft Schluß über eine beträchtliche Zeitspanne, beispielsweise dreiunddreißig Sekunden, bis die in Betrieb verbliebene Pumpe zur Aufrechterhaltung des Kraftschlusses wirksam wird. Im Falle eines Leitungsbruchs oder einer Störung an einer der Pumpen, wodurch eine axiale Verschiebung des Zwischenrings in der Betätigungskammer erforderlich wird, bleibt also der Kraftschluß der Kupplung dank den im Druckmittel in der Betätigungskammer. 15 auftretenden: Fliehkräften erhalten. Der durch die Zentrifugalkräfte erzeugte Druck in der Kammer bleibt über eine für die axiale Verschiebung des Zwischenrings mehr als ausreichende Zeitspanne erhalten.

Der Betrieb der vorstehend beschriebenen Kraftübertragungsvorrichtung spielt sich in folgender V/eise ab: Zunächst werden die Druckmittelpumpen in Gang gesetzt, wobei der Wählschieber 25 in der Neutralstellung ist, so daß das. Druckmittel über die Leitung 48 in den Raum für die Kupplungslamellen und die Lager geleitet wird.

Darauf wird dann die Turbine 2 in Gang gesetζt und der Schaft 52 des Regelschiebers MV einwärts verschoben, um den Schieberkörper 53 zu verschieben, so daß das Druckmittel über die Leitung 62 dem fliehkraftabhängigen Steuerventil CV zufließt. Dadurch kann man nun den Kraftschluß der Kupplung für jede beliebige Drehzahl einstellen.

Zum Überwechseln auf Vollast wird der Betätigungsschaft gänzlich eingeschoben, so daß der volle Kraftschluß der Kupplung durch Zufuhr des vollen Betätigungsdrucks hergestellt wird. Anschließend wird dann der Wählschieber 25 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gebracht, in welcher ■ das Druckmittel gleichzeitig den Teilkammer!! 16, 1? zuströmt,

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um so den vollen Kraftschluß der Kupplung aufrechtzuerhalten. Das der Kammer 16 zugeführte Druckmittel "beaufschlagt über·: den Durchlaß 93 das radial innere Ende des Ventilkörpers .72 und verschiebt diesen radial auswärts, so daß nun die Strömungsverbindung zwischen den Durchlässen 75 und 76 unterbrochen ist. Dadurch ist dann das · fliehkraftabhängige Steuerventil CV in der Vollaststellung des Schiebers 25 stillgesetzt. .

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Claims (5)

1. Patentansprüche: ·

   Kraftübertragungsvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Antriebsteil (1),. durch ein Abtriebsteil (6, 8) durch eine zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebsteil angeordnete, hydraulisch betätigbare und modulierhare'Kupplung (C) zum Herstellen einer lösbaren antriebsübertragenden Verbindung dazwischen, durch eine hydraulische Zylinder- Kolbenanordnung (FM) zum Betätigen der Kupplung, iait einem axial verschiebliehen Kolben (10) und einem zusammen mit diesem eine -Volumenireranderliehe Betätigungskammer (15) begrenzenden Zylinder (11), durch einen axial verschieblich in der Betätigungskammer angeordneten, diese in eine erste und eine zweite Teilkammer (16 bzw. 17) unterteilenden Ring (18), durch den Teilkammern jeweils einzeln zugeordnete, getrennte Druckmittelquellen (P. P1) und durch eine Schieberanordnung (25) für die gleichzeitige Druckmittelspeisung der Teilkammern zum axialen Verschieben des Kolbens und damit zum Herstellen des Kraftschlusses der Kupplung.
2. 2. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein im Abtriebsteil der Kupplung (C) angeordneten fliehkraftbetätigtes Steuerventil (CV) und durch einen zur Speisung desselben betätigbaren Druckregelschieber (MV), xfobei das fliehkraftbetätigte. Steuerventil ferner in Strömungsverbindung mit der Betätigungskammer (15) bringbar ist, so daß durch Druckspeisung des Steuerventils über den Druckregelschieber eine Druckspeisung der Betätigungskammer und damit ein modulierbarer Kraft Schluß der Kupplung bewirkbar-ist..
3. 3. Kraftübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkammern {^16-, 17) über jeweils eine Entlastungsbohrung (36 bzw. 37) in Strömungsverbindung mit der druckfreien Umgebung sind.

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4. 4. Kraftübertragungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckregel schieb er (IfV) von einer der getrennten Druckmittelquellen (P) mit Druckmittel gespeist ist.
5. 5. Verwendung einer Kraftübertragungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4- zum antriebsübertragenden Verbinden einer Gasturbine (GT) mit einer Schraubenwelle (PS) eines Wasserfahrzeugs (WC).

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