DE2658541C2 - Hydraulisch schaltbare Reibungskupplung - Google Patents

Description

a) das Ventil (17) mit seinem senkrecht zur Kupplungsachse beweglichen Ventilkörper (20) radiaJ außerhalb der Zuführbohrung zur ersten Kammer (A) in einem Abschnitt (16) des Druckkanals (14) angeordnet ist, von dem der Abflußkanal (15) sowie eine Verbindungsbohrung (18) zur zweiten Kammer (B)zbgeht.

b) das Ventil (17) wahlweise die zweite Kammer (B) direkt mit dem Dru-'kkanal (14) oder mit dem Abflußkanal (15) verbindet

2. Hydraulisch schaltbare Reibungskupplung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,daß im Gehäuse (1) ein K^nal (28) vorgesehen ist, der über ein in ihm angebrachtes RCckschk·-ventil (29) die zweite Kammer (B) mit dem Luftraum außerhalb dieser Kammer verbindet.

3. Hydraulisch schaltbare Reibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (28) mit dem Rückschlagventil (29) in der von der Drehachse (12) der Kupplung am weitesten entfernten Zone des Gehäuses (1) angeordnet ist.

4. Hydraulisch schaltbare Reibungskupplung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kammern (A. B) ständig über einen Drosselkanal (13) unmittelbar miteinander in Verbindung stehen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch schaltbare Reibungskupplung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige hydrau lisch schaltbare Reibungskupplung ist aus der DE-AS 30 773 bekannt. Der dort vorliegende Druckkanal besitzt keinen gemeinsamen Abschnitt mit dem Abflußkanal und der Abflußkanal besitzt einen gemeinsamen Abschnitt mit einem Kanal, der die beiden Kammern miteinander verbindet. Diese Kammern stehen in keiner direkten Verbindung miteinander. Aus diesem Grunde ist ein Rutschen der Reibelemcnte der Kupplung möglich, weil die Druckflüssigkeit in die eine Kammer nicht unmittelbar aus dem !!rückkanal, d.h. ohne· das Ventil /u passieren, sondern durch eine besondere Bohrung zugeführt wird. Heim Betrieb der Kupplung findet außerdem unter der Einwirkung der /.entrifiig.ilkräfte ein Ablagern der Teilchen aus dem C)I in beiden Kammern statt. Eine derartige Verunremi g .:ig der Oberflächen tier Kammern führt /u einer Beeinträchtigung der Bewegbar keit des Kolbens und zu einem Verschleiß der hulraulischen Dichtelemenic. Bei

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hfl dieser Kupplung findet auch ein langsameres Ausrücken statt, da dieses mit einem längeren Abführen der Druckflüssigkeit aus der Kammer in die im peripheren Teil vorgesehene Bohrung verbunden ist. Ein Vergrößern der Anzahl dieser Bohrungen oder des Durchgangsquerschnittes derselben würde zu einer unbegründeten Erhöhung des Leistungsaufwandes der Speisepumpe sowie auch dazu führen, daß die Kammern mit verunreinigtem öl aus dem Kurbelgehäuse gefüllt werden.

Es ist im Zusammenhang mit diesem. Stand der Technik darauf zu verweisen, daß die Anordnung und die Lage des Ventils in dieser Vorrichtung im wesentlichen ein Abführen der Flüssigkeit aus der anderen Kammer durch den genannten Kanal ausschließt. Zum Ausrücken der Kupplung sollen die Federn ausreichende Axialkräfte gewährleisten, was allerdings eine Erhöhung des durch die Pumpe erzeugten Druckes erfordert. Auf diese Weise ist ein zusätzlicher Leistungsaufwand des Antriebes der Speisepumpe erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibungskupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Rutschgefahr der Reibelemente der Kupplung erheblich vermindert und bei der Verunreinigungen der Kammern vermieden werden. Dabei soll die Reibungskupplung gegenüber bekannten Kupplungen einfach herzustellen und im Betrieb zuverlässig sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ergebenden Merkmale gelöst.

Zweckmäßigerweise ist im Gehäuse ein Kanal vorgesehen, der über ein in ihm angebrachtes Rückschlagventil die zweite Kammer mit dem Luftraum außerhalb dieser Kammer verbindet. Dadurch wird in der Kammer ein Luftkissen erzeugt, das zum stoßfreieren Einrücken der Kupplung beiträgt.

Weiterhin ist vorteilhafterweise der Kanal mit dem Rückschlagventil in der von tier Drehachse der Kupplung am weitesten entfernten Zone des Gehäuses angeordnet. Die Ausführung des Kanals in dieser Zone des Gehäuses trägt zur Lufterhaltung in der zweiten Kammer während der Flüssigkeitszuführung zu derselben bei.

Die erfindungsgemäße hydraulisch schaltbare Rei bungskupplung verringert die Wahrscheinlichkeit des Rutschens der Kupplung während des Betriebes gestattet ein rasches und stoßfreies Einrücken der Reibelemente und läßt das Ansammeln von festen, fein dispersierten Teilchen an den Wänden der zweiten Kammer nicht zu.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. I eine hydraulisch schaltbare Reibungskupplung gemäß der Erfindung im Längsschnitt bis zur Symmetrieachse,

F i g. 2 einen Schnitt nach 11-1! in F i g. I. und

F i g. 3 einen Schnitt nach HI-III in F i g. 2.

Die hydraulisch schaltbare Reibungskupplung enthält, wie in Fig. 1 dargestellt, ein Gehäuse I. das an einer nicht dargestellten treibenden Welle befestig! ist. und einen Kolben 2. der im Gehäuse I untergebracht ist und auf Reibelemcnte 3 und 3.7 einwirkt. Die Reibelemcnte 3 sind mit dem Gehäuse I axial verschiebbar verbunden, während die Reibelemento 3,7 über ein Teil 4 mit der nicht dargestellten angetriebenen Welle axial verschiebbar verbunden sind. Am Gehäuse I ist emc I ragscheibe

6 mittels eines Ringes 5 Sofestigt. Zur Rückführung des Kolbens 2 in die Ausgangsstellung dienen elastische Elemente, als welche im vorliegenden Beispiel zylindrische Schraubenfedern 7 verwendet sind, die längs einer Kreislinie gleichmäßig verteilt sind. Mit dem einen Ende liegen diese Schraubenfedern 7 am Kolben 2, mit dem anderen aber an einer Scheibe 8 an, die am Gehäuse 1 befestigt ist. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Kolben 2 sind Dichtungsringe 9, 10 und 11 angebracht. Das Gehäuse 1 und der Kolben 2 bilden zwei koaxial liegende Kammern A und B veränderlichen Volumens, die zur Aufnahme der Druckflüssigkeit dienen. Die erste Kammer A besitzt ein geringeres Volumen und liegt näher zu einer Drehachse 12 der Kupplung. Die zweite Kammer ß, die von der Drehachse 12 der Kupplung weiter entfernt ist, besitzt ein größeres Volumen. Die Kammern A und B stehen über einen Drosselkanal 13 in ständiger Verbindung miteinander. Die Kammer A steht mit einem Druckkanal 14 in ständiger Verbindung. Der Druckkanal !4 steht mit einer Druckquelle in Verbindung und ist auf solche Weise ausgeführt, daß er mit einem Abflußkanal 15 einen gemeinsamen Abschnitt 16 besitzt, in dem ein Ventil 17 angebracht ist, das zum selektiven Verbinden der Kammer B mit dem Druckkanal 14 oder dem Abflußkanal 15 bestimmt ist. Der Abschnitt 16 und die Kammer B stehen über eine Verbindungsbohrung 18, die im Gehäuse 1 ausgeführt ist, miteinander in Verbindung. Im Gehäuse 1 ist ein Sitz 19 für einen beweglichen Ventilkörper 20 vorgesehen. Der bewegliche Ventilkörper 20 ist im Abschnitt 16 derart angebracht, daß seine Verschiebungsrichtbng zur Drehachse 12 der Kupplung praktisch senkrecht ist. Am Ventilkörper 20 ist ein Zentrierbund 21 vorgesehen, der zum Zentrieren des Ventilkörpers 20 bei der Verschiebung desselben in der zur Drehachse 12 der Kupplung — in radialer Richtung — senkrechten Richtung sowie zum Drosseln des Flüssigkeitsstromes bestimmt ist. der der Kammer B zugeführt wird. Der Zentrierbund 21 liegt an einem Ring 22 an, der in einem am Gehäuse 1 durch Schrauben 24 (Fig. 2) befestigten Deckel 23 angebracht ist. Im Deckel 23 ist eine Nut 25 (F i g. I und 2) zur FlüssigKeitszuführung aus dem Druckkanal 14 zum Ventil 17 vorgesehen. Zwischen dem Ring 22 und dem Deckel 23 ist ein Schutzgitter 26 aui Metall angeordnet. Der Ventilkörper 20 wird von einer Feder 27 an den Ring 22 angedrückt. In der von der Drehachse 12 der Kupplung am weitesten entfernten Zone des Gehäuses 1 ist ein Kanal 28 (F i g. 3) vorgesehen, der die Kammet B mit dem Luftraum außerhalb dieser Kammer, d. h. mit dem Inneiiraum des nicht dargeSicllten Motorgehäuses, in welchem die Kupplung angeordnet ist, verbindet. Im Kanar 28 ist ein Rückschlagventil 29 angeordnet, das aus einem Gehäuse 30, einer Kugel 31 und einem Sicherungsstift 32 besteht, der die Kugel vor dem Herausfallen bewahrt.

Die hydraulisch schaltbare Reibungskupplung arbeitet wie folgt.

Beim Einrücken der Kupplung mit Hilfe eines nicht dargestellten Systems zur hydraulischen Steuerung wird dem Druckkanal 14 Druckflüssigkeit zugeführt. Diese Flüssigkeit gelangt in die Kammer A der Kupplung sowie durch die Nut 25 des Deckels 23 und das Schutzgitter 26 an den beweglichen Ventilkörper 20 des Ventils 17. Unter der von dieser Flüssigkeit ausgeübten Druckcinwirkung verschiebt sich der Venlilkörpcr 20 radial zur Drehachse 12 der Kupplung bis zum Anschlug mit seiner kegeligen Oberfläche gegen den ringförmigen Vorsprung des Sitzes 19. Hierbei wird die Feder 27 zusammengedrückt, und die Flüssigkeit strömt nun durch den ringförmigen Drosselspalt zwischen dem Ventilkörper 20 des Ventils 17 und der Wand des Abschnittes 16 sowie durch die Bohrung 18 in d'; Kammer B. Die Kammer A wird, da ihr Volumen gering ist, rasch mit der Flüssigkeit gefüllt und ermöglicht eine rasche Verschiebung des Kolbens 2. Der Kolben 2 fängt unter der Druckeinwirkung der Flüssigkeit in der Kammer A an, die Reibelemente 3 und 3a mit einer geringen Kraft zusammenzudrücken. Die Kammer B der Kupplung wird viel langsamer als die Kammer A mit Flüssigkeit gefüllt. Bei einer Verschiebung des Kolbens 2 auf die Reibelemente 3 und 3a zu kommt es in der Kammer B zur Bildung eines Vakuums. In der Folge gelangt die Luft durch das Rückschlagventil 29 in die Kammer S, wo sie unter der Einwirkung der dorthin gelangenden Flüssigkeit allmählich verdichtet wird. Mit fortschreitender Zuführung von Flüssigkeit zur Kammer B nimmt der Druck in derselben nach und nach zu, und das Rückschlagventil 29 wird geschlossen. Mit allmählich größer werdendem Druck .. der Kammer B nimmt auf gleiche Weise die Zusammend: uckkraft der Reibelemente 3 und 3a allmählich zu, was zum stoßfreien Einrücken der Kupplung beiträgt. Mit zunehmendem Druck in der Kammer B nimmt das Tempo d'.r Flüssigkeilszuleitung zu dieser Kammer ab. Dies steigert noch zusätzlich den stetigen Charakter der Zunahme des von der Kupplung übertragenen Drehmomentes.

Zum Ausrücken der Kupplung wird der Druckkanal 14 mit Hilfe des nicht dargestellten hydraulischen Steuerungssystems mit der Abflußlciiung in Verbindung gesetzt. In der Folge fällt der Überdruck im Druckkanal 14, und zwar jene Druckkomponente, die von der Arbeit der zum hydraulischen Steuerungssystem gehörenden Pumpe abhängig ist. bis auf Null ab. Hierdurch wird der Ventilkörper 20 des Ventils 17 in radialer Richtung von der Drehachse 12 der Kupplung weg verschoben und gibt den Abflußkanal 15 frei. Die Flüssigkeit strönii aus der Kammer B durch die Bohrung 18 und den Abflußkanal 15 aus. Durch den Abflußkanal 15 strömt auch üie Flüssigkeit aus. die sich im Druckkanal 14 und in der Kammer A befindet. Hierbei strömen die ) Flüssigkeitsreste aus der Kammer A in die Kammer B durch den Drosselkanal 13 über, von wo sie durch die Bohrung 18 und den Abflußkanal 15 abgeleitet werden. Die rasche Ableitung der Flüssigkeit aus den Kammern A und B der Kupplung gestattet es. mit Hilfe der Schraubenfedern 7 den Kolben 2 rasch in die Ausgangsstellung zurückzubringen und hierdurch die Kupplung rasch auszurücken.

Die rasche Ableitung der Flüssigkeit aus den Kammern A und B wird di'rch intensive Wirbelbildung in ienen Flüssigkeitsteil begleitet, der aus diesen Kammern noch nicht ausströmen konnte. Infolge der intensiven Wirbclbilding werden die an den innenflächen der Kammern A und B abgeschleuderten feindispersicrtcn Teilchen mit der Flüssigkeit vermischt und zusammen mit dieser aus den Kammern abgeleitet. Auf diese Weise crfclgt die Reinigung der Oberflächen der Kammern A und B.

Bei der beschriebenen Reibungskupplung beeinflußt die Öllcekage nus der Kammer Bdurch die Dichtungen infolge des geringeren Drosselungsgrades des zur Kammer B mgeführten Flüssigkcilsslromcs das Auftreten ''es Rutschens in nur geringem Maße.

Hicr/u 2 Walt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Hydraulisch schaltbare Reibungskupplung, in der zum Einrücken der Reibelemente ein abgefederter Kolben dient, der in einem an der treibenden Welle befestigten Gehäuse axial verschiebbar bezüglich desselben angeordnet und mit diesem Gehäuse zwei Kammern veränderlichen Volumens zur Aufnahme der Druckflüssigkeit bildet, von denen die erste unmittelbar über einen Druckkanal mit Druckflüssigkeit beaufschlagt und die zweite mit einem Abflußkanal in Verbindung bringbar ist, und mit einem die Verbindung zwischen den beiden Kammern sowie der zweiten Kammer und dem Abflußkanal steuernden Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß