DE2559645B2 - Druckmittelbetätigte Ausrückkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigte Ausrückkupplung mit koaxial ineinander angeordneten Kupplungshälften, wobei die innere Kupplungshälfte über den Umfang gleichmäßig verteilte radiale Zylinderbohrungen mit darin eingesetzten Druckkolbcn und die äußere Kupplungshälfte an ihrer radial inneren Umfangsflächc den Druckkolben zugeordnete, radiale Vorsprünge aufweist, die im Überlastfall über ein Zwischenstück auf die Druckkolbcn einwirken.

Eine derartige Ausrückkupplung ist bekannt (FR-PS 1413027). Bei der bekannten Ausführungsform sind die Druckkolben in ihren Zylinderbohrungen an Federn abgestützt, die letztlich keine Möglichkeit bieten, das Ansprechdrehmoment zum definierten Einrücken der Kolben genau und definiert einzustellen.

Bei einer gattungsfremden Vorrichtung, nämlich einer Drehmomentübertragungsvorrichtung, ist es allerdings bekannt, zur Einstellung mit einem hydraulischen Druckmittel zu arbeiten. Dazu wird ein metallischer Druckball verwendet, dessen Volumen bei einem vorgegebenen Anstieg des Druckmittels bei Eintreten des Überlastfalles entgegen der Wirkung einer stützenden Haltefeder vergrößert werden kann. Auch hierbei ist die Einstellung schwierig.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine druckmittelbetätigte Ausrückkupplung der eingangs beschriebenen Gattung so weiter auszubilden, daß bei einstellbarem Druck des hydraulischen Druckmittels sehr genau definiert das Ansprechdrehmoment einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
a) die Zylinderbohrungen in eine Druckmittclkanimcr münden, die einerseits mit einer Gasfederkammer und andererseits über ein Rückschlagventil mit einer Druckmitteleinführungsleitung verbunden ist,

b) die Gasfederkammer einseitig durch eine Membran begrenzt ist, die an einem eine ringförmige Durchtrittsöffnung offenlassenden Ringstück der Druckmittelkammer anliegt,

c) die Membran in Nornialbetrieb neben der Durchtrittsöffnung eine mit der Druckmitteleinführungsleitung verbindbare Abströmkammer dichtend abdeckt.

Mit einer derartigen Anordnung gemäß den Merkmalen a) bis c) lassen sich stets sehr genau definierte Verhältnisse, insbesondere ein genau definiertes Ansprechdrehmoment, einstellen. Da die Druckkolben sowohl von der äußeren Kupplungshälfte als auch über ihre zugeordneten radialen Zylinderbohrungen hydraulisch stets genau axiale Beanspruchungen in Richtung ihrer Kolbenachse erfahren, können sie nicht verkanten. Das hat wiederum zur Folge, daß die Druckkolben sich entsprechend leicht bewegen. Deshalb läßt sich das Drehmoment, bei dem die Ausrückkupplung anspricht, auf einen sehr genauen Wert durch Einstellung des Gasdruckes in der Gasfederkammer einstellen. Weil die Zylinderbohrungen aller Druckkolben funktionell an die gemeinsame Gasfederkammer angeschlossen sind, gelten für alle Druckkolben auch gleiche Verhältnisse.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert; es zeigt

Fig. 1 den Ausschnitt aus einem Radialschnitt einer druckmittelbetätigten Ausrückkupplung,

Fig. 2 eine Stirnansicht, teilweise geschnitten, einer druckmittelbetätigten Ausrückkupplung,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie ΙΙ1-ΠΙ durch den Gegenstand nach Fig. 2 und

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab ein Detail F4 aus dem Gegenstand nach Fig. 3.

Die Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer druckmittelbetätigten Ausrückkupplung mit koaxial ineinander angeordneten Kupplungshälften 1, 2. Die antreibende Kupplungshälfte 1 besteht aus einem zylinderförmigen Körper, in dem an einer bestimmten Stelle eine radiale Zylinderbohrung 3 für einen darin beweglichen Druckkolben 4 vorgesehen ist. Dieser Druckkolbcn 4 arbeitet am freien Ende zusammen mit einem Hebel 5 als zwischengeschaltetes Übertragungselement, der über Zapfen 6 bzw. 7 in Langlöchern 8 bzw. 9 gehalten wird.

Der Hebel 5 besitzt in der Mitte vorzugsweise eine zylinderförmige Ausbildung, die einerseits mit dem freien Ende des Druckkolbens 4 zusammenarbeitet und andererseits mit einem Vorsprung 10 als Widerlager zusammenarbeiten kann, der sich an der radial inneren Umfangsfläche der angetriebenen Kupplungshälfte 2 befindet. Der Vorsprung 10 ist vorzugsweise abgerundet.

Die radiale Zylinderbohrung 3 steht über eine Zuleitung 11 und eine Ableitung 12 mit einer Druckölleitung 13 in Verbindung, die beispielsweise von einer axialen Bohrung in der Welle der antreibenden Kupplungshälfte 1 gebildet wird, wobei sich in den Leitungen 11 bzw. 12 ein Überdruckventil 14 bzw. ein Rückschlagventil 15 befinden.

Die Arbeitsweise dieser in Fig. 1 dargestellten Ausrückkupplung ist wie folgt. A.us der Druckölleitung 13 wird unter Druck stehendes Öl durch das

Rückschlagventil 15 in die Zylinderbohrung 3 eingeführt, wobei das Abgießen dieses Öls bis zu einem bestimmten Druck vom Überdruckventil 14 verhindert wird, während das Rückschlagventil 15 dafür sorgt, daß kein Öl in die Druckleitung 13 zurückfließen kann. Das in die Zylinderbohrung 3 eingeführte öl bewirkt eine Verschiebung des Druckkolbens 4, der damit gegen den Hebel 5 und diesen nach auEan drückt. Wenn sich die angetriebene Kupplungshälfte 1 dre.bt, gelangt der Hebel 5 dadurch mit seiner zentralen und zylindrischen Ausbildung in den Bereich des Vorsprungs 10 der angetriebenen Kupplungshälfte 2, die dann mitgenommen wird. Die Übertragung der Drehbewegung von der Kupplungshälfte 1 auf die Kupplungshälfte 2 kann sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn erfolgen. Trifft die angetriebene Kupplungshälite 2 aus einem bestimmten Grund auf einen übermäßig hohen Widerstand, dann wird die Ui./f angskraf t an dieser Kupplungshälfte 2 größer und die vom Vorsprung 10 auf den Hebel 5 ausgeübte Kraft steigt entsprechend an. Dadurch entsieht am Druckkolben 4 eine radiale Kraft, während der Hebel 5 einer Zugbelastung unterliegt. Dabei ist zu beachten, daß die seitlich gerichteten Kraftkomponenten am Druckkolben sehr geringsind, so daß nur eine geringe oder gar keine Abnutzung des Druckkolbens 4 eintritt. Der I'ebel 5 kann verhältnismäßig leicht ausgeführt sein, da er im wesentlichen nur einer Druckbelastung unterliegt.

Die Konstruktion des Hebels 5 ist so gestaltet, daß die Zapfen 6 oder 7 des unbelasteten Arms des Hebels 5 sich mittig im Langloch 8 oder 9 befinden, in denen sich diese Zapfen praktisch ohne Reibung bewegen können, ohne am Kräftespiel teilzunehmen. Die tangentialen Kräfte können eventuell auch durch Rollen aufgefangen werden, die gegen eine senkrechte Führung drücken.

Die auf den Druckkolben 4 ausgeübte Kraft verursacht einen Druckanstieg im öl in der Zylinderbohrung 3. Bei einem vorbestimmten Druck öffnet das Überdruckventil 14. Dann strömt das öl durch dieses Überdruckventil 14 ab und der Druckkolben 4 kann sich radial nach innen bewegen, wobei der Hebel 5 vom Vorsprung 10 abhebt und damit die Kupplungshälften 1 und 2 entkoppelt Bruchschäden an Maschinenteilen werden damit vermieden, und die Kopplung läßt sich mühelos wieder herstellen, wenn der Druck auf den Druckkolben 4 nachläßt und erneut Öl in die Zylinderbohrung 3 einströmt. - Offensichtlich handelt es sich dabei um eine sehr einfache Drehmomentenbegrenzung der Ausrückkupplung, die nach dem Ansprechen der Drehmomentenbegrenzung mühelos und in kürzester Zeit wieder in Einsatzbereitschaft gebracht werden kann.

Bei dem in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel, das nach dem in Fig. 1 dargestellten Prinzip arbeitet, sind an der antreibenden Kupplungshälfte insgesamt vier Druckkolben 4 vorgesehen. Dementsprechend sind auch vier Hebel 5 vorgesehen, die jeweils mit einem zugeordneten Vorsprung der angetriebenen Kupplungshälfte 2 zusammenarbeiten können, wolvi diese Vorsprünge beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus Rollen 16 bestehen, die in der Kuppluiigshalfte 2 gelagert sind. Die HeIx-I 5 bestehen aus zwei Feilen 5« bzw. 5/>, die an ihren radial außenliegenden linden über Zapfen 17 verbunden sind. Auf jedem Zapfen 17 isl frei drehbar eine Buchse

18 angeordnet, die mit jeweils einer Rolle 16 zusammenarbeiten kann.

Auch bei dem insoweit dargestellten Ausführungsbeispiel münden die Leitungen 11,12 in die Druckölleitung, die sich in der Antriebswelle als Druckmitteleinführungsleitung 19 fortsetzt. Am Übergang zwischen Druckmitteleinführungsleitung 19 und Druckölleitung 13 ist das Rückschlagventil 1£ angeordnet. Dieses Rückschlagventil weist einen Ventilsitz 20 und eine zugeordnete Verschlußkugel 21 auf, die mit einer Feder 22 gegen ihren Sitz gedrückt wird.

Das Überdruckventil besteht im wesentlichen aus einer Kammer 23, in dem sich Gas, zum Beispiel Stickstoff, unter einem Druck befindet, der demjenigen entspricht, bei dem das Überdruckventil öffnen soll, einem Druck also, der dem höchst zulässigen Übertragungsdrehmoment entspricht. Die Kammer 23 kann über ein Rückschlagventil 24 gefüllt oder entleert werden.

Zur Abdichtung der Kammer 23 dient außerdem eine Dichtungshaube 25, unter der sich eine Membran 26 befindet. Unter der Membran 26 befindet sich ein Ring 27, der mit Ausnahme einer kleinen ringförmigen Durchtrittsöffnung 28 auf ein zentrales Teil des Gehäuses des Überdruckventils paßt. Zwischen dem Ring 27 und dem zentralen Gehäuseteil verbleibt eine ringförmige Abströinkammer 29, die über einen oder mehrere Durchgänge 30 mit der Druckmitteleinführungsleitung 19 in Verbindung steht. Die Leitungen 11, 12 sind im zentralen Gehäuseteil des Überdruckventils 14 angebracht.

Auch in diesem Fall werden dann, wenn die angetriebene Kuppiungshälfte 2, beispielsweise eine Riemenscheibe, ein Kettenrad, eine Kettennuß oder dergleichen, einem übermäßigen Widerstand begegnet, der zum Bruch eines Maschinenteils führen könnte, die verschiedenen Hebel 5 durch Einwirkung der Rollen 16 auf die Buchsen 18 die Druckkolben 4 in ihre zugeordneten Zylinderbohrungen 3 drücken, so daß das öl über einen zentralen Durchgang 31 und eine daran angeschlossene Druckmittelkammer 32 unter hohem Druck auf die Membran 26 einwirken kann, die dann, w^nn der Druck größer wird als der Druck in der vom Gas beaufschlagten Kammer 23, so verformt wird, wie das in Fig. 4 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Dann kann das unter hohem Druck stehende öl aus der Druckmittelkammer 32 um die Stirnfläche eines diese Druckmittelkammer 32 begrenzenden Ringstücks 34 herum über die Durchtrittsöffnung 28 in die daran anschließende Abströmkammer 29 und von dort über die Durchgänge 30 in die Druckmitteleinführungsleitung 19 zurückfließen.

Sobald das überschüssige Öl abgeflossen ist, kehrt das Überdruckventil 14 in seine anfängliche Stellung zurück, und zwar unter der Wirkung des in der Kammer 23 eingeschlossenen Gases, so daß nach Aufhebung des Widerstandes an der angetriebenen Kupplungshälfte 2 durch einfache Zufuhr von Öl über die Druckmitteleinführungsleitung 19 und das Rückschlagventil 15 die verschiedenen Druckkolben 4 erneut radial nach außen gedrückt werden können, wodurch die Hebel 5 jeweils wieder in Berührung mit einei Rolle 16 gelangen.

lis versteht sich, daß die Zahl der üruckkolben 4 bzw. der Hebel 5 und der Rollen 16 den jeweiligen Medürfnissen und Anforderungen angepaßt werden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckmittelbetätigte Ausrückkupplung mit koaxial ineinander angeordneten Kupplungshälften, wobei die innere Kupplungshälfte über den Umfang gleichmäßig verteilte, radiale Zylinderbohrungen mit darin eingesetzten Druckkolben und die äußere Kupplungshälfte an ihrer radialinneren L'mfangsfläche den Druckkolben zugeordnete, radiale Vorsprünge aufweist, die im Überlastfall über ein Zwischenstück auf die Druckkolben einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) die Zylinderbohrungen (3) in eine Druckmittelkammer (32) münden, die einerseits mit einer Gasfederkammer (23, 25) und andererseits über ein Rückschlagventil (21,22) mit einer Druckmitteleinführungsleitung (19) verbunden ist,

   b) die Gasfederkammer (23,25) einseitig durch eine Membran (26) begrenzt ist, die an einem eine ringförmige Durchtrittsöffnung (28) offenlassenden Ringslück (34) der Druckmittelkammer (32) anliegt,

   c) die Membran (26) in Normalbctrieb neben der Durchtrittsöffnung (28) eine mit der Druckmitteleinführungsleitung (19) verbindbare Abströmkammern (29) dichtend abdeckt.