DE2559645C3 - Druckmittelbetätigte Ausrückkupplung - Google Patents

Description

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

Eine derartige Ausrückkupplung ist bekannt (FR-fS 1413027). Bei der bekannten Ausführungsform »ind 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 hydraul itchen Druckmittel zu arbeiten. Dazu wird ein metallischer Druckball verwendet, dessen Volumen hei einem vorgegebenen Anstieg des Druckmittels bei Eintreten des Überlastfalles entgegen der Wirkung ei tier stützenden Haltefeder vergrößert werden kann. Auch hierbei ist die Einstellung schwierig.

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

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß

a) die Zyliindcrbohrungen in eine Druckmittelkammer münden, die einerseits mit einer Gasfederkammer und andererseits über ein Rückschlagventil mit einer Dnickmitteleinführungsleitung 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 Normalbetrieb 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 An-

sprechdrehmoment, einstellen. Da die Dnickkolben 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 Dnickkolben sich entsprechend leicht bewegen. Deshalb laß: 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 Dnickkolben funktioneil an die gemeinsame Gasfederkammer angeschlossen sind, gelten für alle Druckkolben auch gleiche Verhältnisse.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Iediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert; es ZR'gt

Fig. 1 de η Ausschnitt aus einem Radialschnitt einer druckmittelbetätigten Ausrückkupplung,

F i g. 2 eine Stimansicht, teilweise geschnitten, einer druckmittelbetätigten Ausrückkupplung,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie IH-III durch den Gegenstand nach Fig. 2 und

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

Die Fig. 1 zeigt die schematiche CErstellung 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 Druck Milben 4 vorgesehen ist. Dieser Druckkolben 4 arbeitet am freien Ende zusammen mit einem Hebel 5 als zwischengeschaltetes Übertragungselement, der über Zapfen 6 bzw. 7 in Langlö-

>o ehern 8 bzw. 9 gehalten wird.

Der Hebel 5 besitzt in der Mitte vorzugsweise eine zylinderförmigc Ausbildung, die einerseits mit dem freien Ende des Druckkolbens 4 zusammenarbeitet und andererseits mit einem Vorsprung 10 als Widerla-

■A ger zusammenarbeiten kann, der sich an der radial inneren Umfangsfläche der angetriebenen Kupplungshalftc 2 befindet. Der Vorsprung 10 ist vorzugsweise abgerundet

Die radiale Zylinderbohrung 3 steht über eine Zu-

ho leitung 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. liein Überdruckventil 14 bzw. ein Rück-

h-, schlagventil 15 befinden.

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

Rückschlagventil 15 in die Zylinderbohrung 3 eingeführt, wobei des Abgießen dieses Öls bis zu einem bestimmten Druck vom Überdruckventil 14 verhindert wird, während das Rückschlagventil 15 dafür sorgt, daß kein Ol in die Druckölleitung 13 zurückfiie-Ben kann. Das in die Zylinderbohrung 3 eingeführte öl bewirkt eine Verschiebung des Dnickkolbens 4, der damit gegen den Hebel 5 und diesen nach außen drückt Wenn sich die angetriebene Kupplungshälfte 1 dreht, gelangt der Hebel 5 dadurch mit seiner ^!0 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 Kupplungsbälfte 2 kann sowohl im >⁵ Uhrzeigersinn als auch entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn erfolgen. Trifft die angetriebene Kupplungshälfte 2 aus einem bestimmten Grund auf einen übermäßig hohen Widerstand, dann wird die Umfangskraft an dieser Kupplungshälfte 2 größer und die vom Vor- -^u sprung 10 auf den Hebel 5 ausgeübte Kraft steigt entsprechend an. Dadurch entsteht am Druckkolbcn 4 eine radiale Kraft, während der Hebel 5 einer Zugbelastung unterliegt. Dabei ist zu beachten, daß die seitlich gerichteten Kraftkomponenten am Druckkolben sehr gering sind, so daß nur eine geringe oder gar keine Abnutzung des Dnickkolbens 4 eintritt. Der Hebel 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 κ 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 Maschi- nenteilen werden damit vermieden, und die Kopplung läßt sich mühelos wieder herstellen, wenn der Druck auf den Druckkolben 4 nachläßt und erneut Öl in die Zyiinderbohrung 3 einströmt. - Offensichtlich handelt es sich dabei um eine sehr einfache Drehmomen- w tenbegrenzung 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 Ausfüh- v> rungsbeispiel, 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 μ angetriebenen Kuppliingshälfte 2 zusammenarbeiten können, wobei diese Vorsprünge beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus Rollen 16 bestehen, die in der Kupplungshälfte 2 gelagert sind. Die Hebel 5 bestehen aus zwei Teilen Sa bzw. Sb, die an ihren radial μ ■u'icnliegcnden Enden über Zapfen 17 verbunden sind. Auf jedem Zapfen 17 ist frei drehbar eine Buchse 18 angeordnet, die mit jeweils einer Rolle 16 zusammenarbeiten kann.

Auch bei dem insoweit dargestellten Ausführungsbeispiel munden die Leitungen 11,12 in die Druckölleitung, die sich in der Antriebswelle als Druckmitteleinführungsleitung 19 fortsetzt. Am Übergang zwischen Druckraitteleinführungsleitung 19 und Druckölleitung 13 ist das Rückschlagventil 15 angeordnet Dieses Rückschlagventil weist einen Ventilsitz 20 und eine zugeordnete Verschlußkugel 21 auf, die mit einer Feder 22 gegen ihren Sitz gedruckt wird.

Das Überdruckventil besteht im wesentlichen aus einer Kammer 23, in dem sich Gas, zum Betspiel 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 : ine 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 aem Ring27urd dem zentralen Gehäuseteil verbleibt eine ringförmige Abströmkammer 29, die über einen oder mehrere Durchgänge 30 mit der Druckmitteleinführungsleitung 19 in Verbindung steht. Die Leitungen 11,12 sind im zentralen Gehäuseteil de? Überdruckventils 14 angebracht.

Auch in diesem Fall werden dann, wenn die angetriebene Kupplungshälfte 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 dr'icken 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, wenn 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 < j schiede ne η Druckkolben 4 erneut radial nach außen gedrückt werden können, wodurch die Hebel 5 jeweils wieder in Berührung mit einer Rolle 16 gelangen.

Es versteht sich, daß die Zahl der Druckkolben 4 bzw. der Hebel 5 und der Rollen 16 den jeweiligen Bedürfnissen und Aliforderungen angepaßt werden kann.

Hierzu Z Blatt Zeichnungen

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 Umfangsfläche 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 Dnickmftteleinführangsleitung (19) verbunden ist,

   b) die Gasfederkammer (23,25) einseitig durch eine Memoran (26) begrenzt ist, die an einem eine ringförmige Durchtrittsöffnung (2S) offenlassenden Ringstück (34) der Druckmittelkammer (32) anliegt,

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