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Betätigungseinrichtung für eine einem Nebenabtrieb
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zugeordnete Reibungskupplung eines Nutzfahrzeuges Die Erfindung betrifft
eine Betätigungseinrichtung für eine einem Nebenabtrieb zugeordnete Reibungskupplung
eines Nutzfahrzeuges mit pneumatischer Bremsanlage und Druckumlaufschmierung im
Hauptgetriebe, wobei die eine Kupplungshälfte einen Zylinderraum für einen mitdrehenden,
durch ein Druckmittel beaufschlagbaren und im Ausrücksinn federbelasteten Ringkolben
bildet und in die Nabe dieser Kupplungshälfte ein der Druckmittelzu- und -abfuhr
dienender, drehfester Zentralzapfen eingreift.
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Zum Einrücken dieser Reibungskupplung, also zum Einschalten de-s
beispielsweise als Zapfwelle ausgebildeten oder für eine Hilfsmaschine bestimmten
Nebenabtriebes, ist ein verhältnismäßig hoher Druck des Druckmittels (10 bis 20
bar) erforderlich. Bisher wird als Druckmittel öl verwendet, wobei aber wegen des
hohen Druckes nicht die Schmierölpumpe des Haupgetriebes herangezogen werden kann,
sondern eine zusätzliche und damit den technischen Aufwand erhöhende ölpumpe vorgesehen
werden muß. Ist eine pneumatische Bremsanlage vorhanden, so hätte man zwar ein entsprechend
hoch gespanntes Druckmittel ohne zusätzliche Pumpe zur Verfügung, doch hat man bisher
Druckluft zur Kupplungsbetätigung nicht eingesetzt, weil bei auch nur geringen Undichtheiten
auf Grund der wesentlich verminderten Zähigkeit von Luft eine große Durchblasemenge
zu erwarten ist, -die im Eupplungs-bzw. Getriebegehäuse einen solchen fiberdruck
erzeugt, daß das zur Schmierung an allen Teilen erforderliche öl aus dem Gehäuse
und den Schmierstellen herausgetrieben wird, was nicht nur zu ölverlusten führt,
sondern eine ausreichende Schmierung umlaufender Teile überhaupt in Frage stellen
kann.
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Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu
beseitigen und eine Betätigungseinrichtung der eingangs geschildelten Art zu schaffen,
die keine zusätzliche Pumpe für das Druckmittel erfordert, also eine beträchtliche
Verringerung des technischen Aufwandes ergibt, ohne ölverluste mit sich zu bringen
oder die Schmierung bewegter Teile in Frage zu stellen.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Druckmittelzuleitung
an die Druckluftquelle der Bremsanlage angeschlossen ist und der Zentralzapfen wenigstens
einen Kolbenring trägt, an dessen der Druckluft abgekehrten Seite eine Schmiermittelleitung
vom Hauptgetriebe her mündet.
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Erfindungsgemäß wird also unter tiberwindung der bisherigen Vorurteile
doch die ohnehin vorhandene Druckluftquelle der Bremsanlage zur Kupplungsbetätigung
herangezogen, aber gleichzeitig dafür gesorgt, daß ein Druckluftaustritt in das
die Kupplung umschließende Gehäuse weitgehend und verläßlich verhindert wird. Da
sich der Ringkolben mit der den Zylinderraum bildenden Kupplungshälfte mitdreht,
bereitet die Dichtung am Ringkolben keine Schwierigkeiten. Dichtungsprobleme treten
dagegen zwischen der Bohrung der Nabe der betreffenden Kupplungshälfte und dem eingreifenden
Zentralzapfen auf. Da nun aber der Zentralzapfen mit wenigstens einem Kolbenring
versehen ist und an der der Druckluft abgekehrten Seite eine Schmiermittelleitung
von Hauptgetriebe her mündet, wird eine gute Sperre für die Druckluft erzielt. Auch
wahrend des Wetriebeanlaufes nach einen Stillstand, wenn also innerhalb einer Anlaufzeit
erst der erforderliche Druck in der Schmiermittelleitung aufgebaut werden muß,haftet
das Schmieröl in den engen Spalt zwischen dem Kolbenring und der Aufnahmebohrung
in der Nabe der Kupplungshälfte noch vom vorangegangenen Betrieb her so fest, daß
der gleichfalls erst allmählich ansteigende Luftdruck das öl nicht aus diesem Spalt
zu verdrängen vermag und der Luft der Weg in das Supplungs- bzw. Getriebegehäuse
versperrt bleibt. Anderseits aber kann das Schmieröl auf Grund seiner hohen Viskosität
bei gegenüber dem Luftraum erhöhtem Druck, also bei entlüftetem Zylinderraum, nicht
in nennenswerter Menge durch den Dichtspalt in den mit Druckluft beaufschlagbaren
Raum durchtreten. Außerdem ergibt sich selbstverständlich eine gute Schmierung zwischen
den aneinandergeitenden Flächen des Kolbenringes einerseits und der Nabenbohrung
der einen Kupplungshälfte anderseits.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung weist der Kolbenring außen eine
geringe Konizität mit an der der Druckluft abgekehrten Seite liegender gedachter
Kegelspitze auf. Der Kolbenring
ist also als sogenannter tlinutenring
(Abweichung von der Zylinderform nur um wenige Winkelminuten) ausgebildet, wodurch
sich zwischen der Kolbenring-Außenfläche und der Bohrungswand der Nabe der einen
Kupplungshälfte ein keilförmiger, sich gegen die Druckluft seite verjüngender Dichtspalt
ergibt, dessen Füllung mit öl durch Kapillarwirkung auch dann sichergestellt ist,
wenn eine vergleichsweise große Druckdifferenz -zwischen den beiden Seiten des Kolbenringes
herrscht.
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Sollte aus irgendwelchen Griinden Schmieröl in den mit Druckluft
beaufschlagten Raum eintreten und von der Druckluft mitgerissen werden, so kame
es bei der jeweiligen Entlüftung des Zylinderraumes zu einem entsprechenden ölverlust
und zu Verunreinigungen der äußeren Wand des Eupplungs-bzw. Getriebegehäuses durch
versprühtes öl. Um dies zu verhindern, ist in der Druckmittelzuleitung in an sich
bekannter Weise ein Magnetventil od.dgl. eingebaut, von dem die Entlüftungsleitung
in ein die Reibungskupplung umschließendes Gehäuse führt, das seinerseits eine Entlüftungsöffnung
aufweist. Das Magnetventil dient selbstverständlich zum Schalten der Kupplung, also
zur Umstellung von der Druckluftzufuhr in den Zylinderraum zur Entlüftung Da nun
aber die Entlüftungsleitung in das Gehäuse der Kupplung zurückgeführt ist, wird
gegebenenfalls mitgerissenes Schmieröl im Gehäuse abgelagert und dadurch ein Schmierölverlust
sowie eine Verschmutzung der Gehäuseaußenseite vermieden.
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Erfindungsgemäß ist schließlich in der Schmiermittelleitung ein Rückschlagventil
eingebaut. Dadurch wird verhindert, daß bei irgendeinem Versagen der Kolbenringdichtung
Druckluft in den Schmierölkreislauf des Hauptgetriebes eintritt und Schmierstörungen
verursacht.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 das Antriebsschema eines Nutzfahrzeuges mit
Nebenabtrieb und Fig. 2 die Betätigungseinrichtung der dem Nebenabtrieb zugeordneten
Reibungskupplung ebenfalls schematisch im größeren Maßstab.
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Vom getriebenen Teil 1 der Fahrkupplung 2 wird das Eingangsrad 3
des Hauptgetriebes 4 angetrieben, das eine Druckumlaufschmierung aufweist. Vom treibenden
Teil 5 der Fahrkupplung 2 wird über Stirnräder 6 der Nebenabtrieb 7 abgeleitet.
Dabei sitzt das letzte Stirnrad 6 auf einer irohlwelle 8, mit der die eine Kupplungshälfte
9 einer Lamellenkupplung drehfest verbunden ist. Die Hohlwelle 8 umschließt die
zum Nebenabtrieb führende Welle 10, mit der die Nabe 11 der zweiten Kupplungshälfte
12 drehfest verbunden ist, die einen Zylinderraum 13 für einen Ringkolben 14 bildet.
Der Ringkolben 14 ist im Ausrücksinn der Lamellenkupplung 9, 12 durch eine Feder
15 belastet und wird gegen die Kraft der Feder 15 durch Druckluft beaufschlagt.
In eine Bohrung der Nabe 11 der Kupplungshälfte 12 greift ein drehfester Zentralzapfen
16 ein, der der Luftzu- und -abfuhr dient.
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Die Druckluft wird über die Beitung 17 vom nicht dargestellten Druckluftbehälter
od. dgl. der pneumatischen Bremsanlage des Fahrzeuges zugeführt. Mit 18 ist ein
in der Entlüftungsstellung dargestelltes Magnetventil bezeichnet. Wird der Schieber
des Ventils in Fig. 2 nach links verschoben, so kann die Druckluft aus der Leitung
17 über die Leitung 19, die Bohrung 20 im Zentralzapfen 16 und die Kanäle 21 in
der Nabe 11 in den Zylinderraum 13 gelangen, den Ringkolben 14 nach rechts und damit
die Lamellen der Kupplung aneinanderdrücken. Die Entlüftungsleitung 22 des Magnetventils
18 führt in das die Kupplung 9, 12 und die Stirnräder 6 umschließende Gehäuse 23,
das für sich eine Entlüftungsöffnung 24 aufweist.
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Der Zentralzapfen 16 trägt zwei Kolbenringe 25, zwischen denen eine
Schmiermittelleitung 26 vom Hauptgetriebe 4 her mündet, wobei in der Leitung 26
ein Rückschlagventil eingebaut sein und der innere, dem Druckluftraum zunächst liegende
Kolbenring 25 eine geringe Konizität aufweisen kann.