DE2828468C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine einem Nebenantrieb zugeordneten Reibungskupplung eines Nutz­ fahrzeuges mit pneumatischer Bremsanlage und Druckumlauf­ schmierung im Hauptgetriebe, wobei die eine Kupplungshälfte einen Zylinderraum für einen mitdrehenden, durch ein Druck­ mittel beaufschlagbaren und im Ausrücksinn federbelasteten Ringkolben bildet und in die Nabe dieser Kupplungshälfte ein der Druckmittelzu- und -abfuhr dienender, drehfester Zentral­ zapfen eingreift.

Zum Eindrücken dieser Reibungskupplung, also zum Ein­ schalten des beispielsweise als Zapfwelle ausgebildeten oder für eine Hilfsmaschine bestimmten Nebenantriebes, ist ein ver­ hältnismäßig hoher Druck des Druckmittels (10 bis 20 bar) er­ forderlich. Bisher wird als Druckmittel Öl verwendet, wobei aber wegen des geforderten hohen Druckes nicht die Schmierölpumpe des Hauptgetriebes zur Erzeugung des Schaltdruckes 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 zu­ sätzliche Pumpe zur Verfügung, doch hat man bisher Druckluft zur Kupplungsbetätigung nicht eingesetzt, weil bei auch nur ge­ ringen Undichtheiten auf Grund der wesentlich verminderten Zähigkeit von Luft eine große Durchblasemenge zu erwarten ist, die im Kupplungs- bzw. Getriebegehäuse einen solchen Überdruck 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.

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Betätigungseinrichtung der eingangs geschilderten 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.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Druckmittelzuleitung der Betätigungseinrichtung für die Reibungskupplung an die Druckluftquelle der Bremsan­ lage angeschlossen ist und der Zentralzapfen wenigstens einen Kolbenring trägt, an dessen der Druckluft abgekehrten Seite eine Schmiermittelleitung vom Hauptgetriebe her mündet.

Erfindungsgemäß wird also unter Überwindung der bis­ herigen 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 Zylinder­ raum bildenden Kupplungshälfte mitdreht, bereitet die Dichtung am Ringkolben keine Schwierigkeiten. Dichtungsprobleme treten dagegen zwischen der Bohrung der Nabe der betreffenden Kupp­ lungshälte und dem eingreifenden Zentralzapfen auf. Da nun aber der Zentralzapfen mit wenigstens einem Kolbenring ver­ sehen ist und an der der Druckluft abgekehrten Seite eine Schmiermittelleitung vom Hauptgetriebe her mündet, wird eine gute Sperre für die Druckluft erzielt. Auch während des Ge­ triebeanlaufes nach einem Stillstand, wenn also innerhalb einer Anlaufzeit erst der erforderliche Druck in der Schmier­ mittelleitung aufgebaut werden muß, haftet das Schmieröl in dem engen Spalt zwischen dem Kolbenring und der Aufnahmebohrung in der Nabe der Kupplungshälfte noch vom vorangegangenen Be­ trieb her so fest, daß der gleichfalls erst allmählich an­ steigende Luftdruck das Öl nicht aus diesem Spalt zu verdrängen vermag und der Luft der Weg in das Kupplungs- bzw. Getriebe­ gehäuse 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 selbst­ verständlich eine gute Schmierung zwischen den aneinanderglei­ tenden Flächen des Kolbenringes einerseits und der Nabenbohrung der einen Kupplungshälfte anderseits.

In weiterer Ausbildung der Erfindung weist der Kolben­ ring außen eine geringe Konizität mit an der der Druckluft ab­ gekehrten Seite liegender gedachter Kegelspitze auf. Der Kolben­ ring ist also als sogenannter Minutenring (Abweichung von der Zylinderform nur um wenige Winkelminuten) ausgebildet, wodurch sich zwischen der Kolbenring-Außenfläche und der Bohrungswand der Nabe der einen Kupplungshälfte ein keil­ förmiger, sich gegen die Druckluftseite verjüngender Dicht­ spalt ergibt, dessen Füllung mit Öl durch Kapillarwirkung auch dann sichergestellt ist, wenn eine vergleichsweise große Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Kolbenringes herrscht.

Sollte aus irgendwelchen Gründen Schmieröl in den mit Druckluft beaufschlagten Raum eintreten und von der Druckluft mitgerissen werden, so käme es bei der jeweiligen Entlüftung des Zylinderraumes zu einem entsprechenden Ölverlust und zu Verunreinigungen der äußeren Wand des Kupplungs- bzw. Getriebe­ gehäuses durch versprühtes Öl. Um dies zu verhindern, ist in der Druckmittelzuleitung in an sich bekannter Weise ein Magnet­ ventil od. dgl. eingebaut, von dem die Entlüftungsleitung in ein die Reibungskupplung umschließendes Gehäuse führt, das seinerseits eine Entlüftungsöffnung aufweist. Das Magnet­ ventil dient 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 mitge­ rissenes Schmieröl im Gehäuse abgelagert und dadurch ein Schmierölverlust sowie eine Verschmutzung der Gehäuseaußen­ seite vermieden.

Erfindungsgemäß ist schließlich in der Schmiermittel­ leitung ein Rückschlagventil eingebaut. Dadurch wird verhindert, daß bei irgendeinem Versagen der Kolbenringdichtung Druckluft in den Schmierölkreislauf des Hauptgetriebes eintritt und Schmierstörungen verursacht.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 das Antriebsschema eines Nutzfahrzeuges mit Nebenabtrieb und

Fig. 2 die Betätigungseinrichtung der dem Nebenabtrieb zuge­ ordneten Reibungskupplung ebenfalls schematisch im größeren Maßstab.

Vom angetriebenen Teil 1 der Fahrkupplung 2 wird das Eingangsrad 3 des Hauptgetriebes 4 angetrieben, das eine Druckumlaufschmierung aufweist. Vom antreibenden Teil 5 der Fahrkupplung 2 wird über Stirnräder 6 der Nebenabtrieb 7 abgeleitet. Dabei sitzt das letzte Stirnrad 6 auf einer Hohlwelle 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 ver­ bunden ist, die einen Zylinderraum 13 für einen Ringkolben 14 bildet. Der Ringkolben 14 ist im Ausrücksinn der Lamellen­ kupplung 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 dreh­ fester Zentralzapfen 16 ein, der der Luftzu- und -abfuhr dient.

Die Druckluft wird über die Leitung 17 vom nicht dar­ gestellten Druckluftbehälter od. dgl. der pneumatischen Brems­ anlage des Fahrzeuges der Betätigungseinrichtung zugeführt.

Mit 18 ist ein in der Ent­ lüftungsstellung 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 Ent­ lüftungsleitung 22 des Magnetventils 18 führt in das die Lamellenkupplung 9, 12 und die Stirnräder 6 umschließende Gehäuse 23, das für sich eine Entlüftungsöffnung 24 aufweist.

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.

Claims (4)

1. Betätigungseinrichtung für eine einem Nebenabtrieb zu­ geordnete Reibungskupplung eines Nutzfahrzeuges mit pneumatischer Bremsanlage und Druckumlaufschmierung im Hauptgetriebe, wobei die eine Kupplungshälfte einen Zylinderraum für einen mitdre­ henden, durch ein Druckmittel beaufschlagbaren und im Ausrück­ sinn federbelasteten Ringkolben bildet und in die Nabe dieser Kupplungshälfte ein der Druckmittelzu- und -abfuhr dienender, drehfester Zentralzapfen eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzuleitung (17, 19) an die Druckluftquelle der Bremsanlage angeschlossen ist und der Zentralzapfen (16) wenigstens einen Kolbenring (25) trägt, an dessen der Druck­ luft abgekehrten Seite, eine Schmiermittelleitung (26) vom Hauptgetriebe (4) her mündet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring (25) außen eine geringe Konizität mit an der der Druckluft abgekehrten Seite liegender gedachter Kegelspitze aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckmittelzuleitung (17, 19) in an sich bekannter Weise ein Magnetventil (18) eingebaut ist, vom dem die Entlüftungsleitung (22) in ein die Reibungskupplung (9, 12) um­ schließendes Gehäuse (23) führt, das seinerseits eine Entlüf­ tungsöffnung (24) aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schmiermittelleitung (26) ein Rückschlagventil eingebaut ist.