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Betätigungs- und Steuereinrichtung an einer hydraulisch
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betätigten Reibungskupplung Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft
eine Betätigungs- und Steuereinrichtung an einer hydraulisch betätigten Reibungskupplung
mit zwei Kupplungselementen, von denen eines an der treibenden und eines an der
angetriebenen Welle befestigt ist und von denen das angetriebene Kupplungselement
eine ringförmige, axial verschiebliche Reibscheibe mit radial gerichteten parallelen
Reibflächen und das treibende Kupplungselement zwei mit der Reibscheibe zusammenwirkende
Reibungselemente umfaßt, deren eines fest und deren anderes axial verschieblich
mit der treibenden Welle verbunden ist, wobei zur Erzeugung des hydraulischen Druckes
für die Reibungskräfte im treibenden Kupplungsteil ein mit diesem umlaufender Pumpmechanismus
mit Flüssigkeitsbehälter, Antriebsmechanik und Druckregelmechanik sowie eine Druckentlastungseinrichtung
öldicht angeordnet sind und die Pumpwirkung durch Relativbewegung zwischen dem treibenden
Kupplungsteil und einem nicht umlaufenden, axial verschieblichen Schaltelement erzeugt
wird.
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Stand der Technik Durch die GB-PS 751 956 ist bereits eine solche
Betätigungs- und Steuerungseinrichtung bekannt, bei der die automatische Betätigung
und Steuerung eines Kupplungs-oder Bremsmechanismus durch Regelung der Menge des
hydraulischen Druckmediums erfolgt, das einem Hydraulikzylinder
von
mit ihm umlaufenden, in die Kupplung eingebauten Pumpelementen zugeführt wird. Neben
einer Mechanik, die durch manuelles Ein- oder Ausschalten der Pumpfunktion die Kupplungsteile
kuppelt oder löst, weist die Einrichtung ein Steuerventil auf, das teils direkt
durch die an einem mit umlaufenden und axial verschieblichen Teil auftretenden,
teils durch die an einem anderen Teil auftretenden Fliehkräfte gesteuert wird, die
durch einen Schwinghebel übertragen werden. Diese bekannte Einrichtung ist so ausgebildet,
daß die beiden Kupplungsteile automatisch miteinander gekuppelt werden, wenn der
die eingebaute Pumpe enthaltende Kupplungsteil relativ langsam rotiert, daß die
Kupplungsteile folglich gelöst werden, wenn der die eingebaute Pumpe enthaltende
Kupplungsteil etwas schneller umläuft, und daß die beiden Kupplungsteile wieder
miteinander gekuppelt werden, wenn das Kupplungsteil mit der eingebauten Pumpe schneller
rotiert, und in der Folge auch gekuppelt bleiben, wenn sie noch schneller rotieren.
Wenn die Kupplung mit der erwähnten hohen Drehzahl umläuft, wird als Folge davon
die in dem System durch die Pumpelemente umlaufende Flüssigkeitsmenge proportional
mit der Umlaufgeschwindigkeit erhöht, während aber der Flüssigkeitsdruck in dem
Hydraulikzylinder nur solange steigt, bis ein Entlastungsventeil bei einem vorbestimmten
Druck öffnet und die Pumpelemente nach Öffnung des federbelasteten Entlastungsventils
die Druckflüssigkeit durch das Entlastungsventil bei mindestens dem in dem Hydraulikzylinder
herrschenden Druck strömen lassen. Die Einrichtung ist so ausgelegt, daß sie die
zwei Kupplungsteile bei niedrigen Umlaufgeschwindigkeiten kuppelt, bei etwas höherer
Umlaufgeschwindigkeit trennt und schließlich bei noch höherer Umlaufgeschwindigkeit
wieder kuppelt.
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Diese bekannte Betätigungs- und Steuereinrichtung hat jedoch eine
Reihe von Nachteilen. So ist sie z.B. nicht in der Lage, die Kupplungsteile zu kuppeln,
wenn unmittelbar nach der Betätigung und dann kontinuierlich große Drehmomente
übertragen
werden müssen, was z.T. daran liegt, daß sie dafür nicht bestimmt ist, z.T. aber
auch daran, daß eine solche Einrichtung in Verbindung mit der gezeigten Kupplung
nach ihrem Gesamtaufbau überhaupt ungeeignet ist, große Drehmomente bei Drehzahlen
zu übertragen, bei denen die Kupplungsteile gekuppelt werden sollen. Ein weiterer
Nachteil besteht darin, daß die Pumpelemente - wenn die Steuereinrichtung die Kupplung
betätigen und steuern soll - eine der Drehzahl des die Pump- und Steuerelemente
enthaltenden Kupplungsteiles proportionale Menge Hydrauliköl fördern. Das hat zur
Folge, daß bei stationär gewordenem Flüssigkeitsdruck in dem Hydraulikzylinder und
geöffnetem Entlastungsventil in der Kupplung durch Flüssigkeitsreibung laufend große
Wärmemengen erzeugt werden. Diese Wärmeerzeugung nimmt mit steigender Drehzahl zu,
was aber gerade bei Kupplungen für die kontinuierliche Übertragung hoher Drehmomente
eine Hauptschwierigkeit ist. Eine derartige Kupplung bereitet sofort Schwierigkeiten,
sobald eine ausreichende Kühlung der Kupplung erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten
Betätigungs- und Steuerungseinrichtung einer hydraulisch betätigten Kupplung zu
vermeiden und insbesondere die Möglichkeit einer kontinuierlichen Übertragung hoher
Drehmomente bei geringstmöglicher Wärmeentwicklung zu schaffen.
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Lösung und Vorteile Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Pumpenmechanismus in dem treibenden Kupplungsteil zusammen mit dem Schaltelement
derart einstellbar angeordnet und ausgebildet ist, daß er kontinuierlich in einem
hydraulischen Zylinder einen Druck erzeugt, der höher als ein vorbestimmter Arbeitsdruck
ist, so daß bei Erreichen dieses Druckes Kolbenteile des Pumpmechanismus in eine
Ruhestellung
in Druckzylindern des Pumpmechanismus bewegbar sind
und die Pumpfunktion unterbrochen wird, während die Kolbenelemente bei Absinken
des Flüssigkeitsdruckes auf den Arbeitsdruck wieder tätig werden.
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Die damit erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei
Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung große Drehmomente durch hydraulisch
betätigte Kupplungen relativ kleiner Abmessungen übertragen werden können. Das liegt
z.T.
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daran, daß man in der Lage ist, von vorneherein einen bestimmten Flüssigkeitsdruck
für die Druckflüssigkeit des hydraulischen Zylinders festzulegen, zum anderen daran,
daß die Pumpelemente ihre Pumptätigkeit einstellen, sobald der vorbestimmte Flüssigkeitsdruck
in dem Hydraulikzylinder erreicht ist. Als Folge davon wird keine Wärme in dem System
erzeugt, wenn der gewünschte Flüssigkeitsdruck in dem Hydraulikzylinder erreicht
und die Pumptätigkeit eingestellt worden ist, so daß keine Hydraulikflüssigkeit
in dem System in Umlauf gesetzt wird, bis der Flüssigkeitsdruck z.B. infolge einer
Leckstelle in dem System abgesunken ist und die P'Ipeienie wieder in Tätigkeit gesetzt
werden.
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Weitert-Ausgestaltung der Erfindung Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß der Pumpmechanismus eine
Kolbenpumpe mit einem im wesentlichen rotationssymmetrischen Pumpenzylinder umfaßt,
daß seine Längsachse in einer Radialebene der Welle liegt sowie deren Rotationsachse
schneidet und in dem Pumpenzylinder die Kolbenteile als Stufenkolben angeordnet
sind, der durch eine seine Kolbenstange umgebende Schraubenfeder mit dem Ende der
Kolbenstange gegen ein in Längsrichtung des Pumpenzylinders verschiebliches und
in eine mit dem Pumpenzylinder koaxiale zylindrische Bohrung von kleinerem Durchmesser
als der kleinste äußere Durchmesser des Pumpenzylinders passendes Element gedrückt
wird, das an
seinem unteren Ende eine Rolle trägt und in seiner
Längsrichtung mit einem Schlitz versehen ist, in den ein in der Bohrung befestigtes
Gleitstück eingreift, daß der Pumpenzylinder in seinem unteren Teil mit einer äußeren
Ringnut versehen ist und diese durch eine Öffnung mit dem Ringraum unter dem Stufenkolben
und durch eine weitere Bohrung mit dem Raum des Ringzylinders unter dem Ringkolben
verbunden ist, daß der Pumpenzylinder in seinem oberen Teil mit einer äußeren Ringnut
versehen ist, von der radiale Bohrungen durch seine Wandung führen und außerdem
ein Kanal zu dem die Druckflüssigkeit enthaltenden Flüssigkeitsbehälter führt, und
daß oben auf dem Pumpenzylinder ein als Rotationskörper ausgebildetes und mit einem
ebenen Boden versehenes Ventilgehäuse abgestützt angeordnet ist, das eine Zentralbohrung
mit einem Ventilsitz an seinem oberen Ende für ein kegelförmiges Rückschlagventil
aufweist, das federbelastet und im inneren des Ventilgehäuses so angeordnet ist,
daß bei seiner öffnung der oberhalb des Stufenkolbens gelegene Zylinderraum durch
oberhalb des Zylinderelementes befindliche Bohrungen mit dem unterhalb des Ringkolbens
befindlichen Raum des Ringzylinders verbunden ist, wobei die Bohrung nach der von
dem Ringzylinder abgewandten Seite außerdem mittels einer Bohrung mit einer Kammer
der Druckentlastungseinrichtung verbunden ist, die einen in einer Bohrung axial
verschieblichen, schlanken und federbelasteten Kolben aufweist, dessen Achse in
einer Radialebene zur Achse der Welle liegt und der an seinem unteren Ende einen
Steuerstößel, an seinem Schaft zwei abdichtende Führungselemente und an seinem oberen
Ende ein von einer Druckfeder umgebenes und von dieser in Richtung der Welle gedrücktes
Kegelventil trägt, das mit einem Ventilsitz zusammenwirkt und bei seiner öffnung
die Kammer mit einer ringförmigen Kammer verbindet, die oberhalb des oberen Führungselementes
begrenzt und mit dem die Druckflüssigkeit enthaltenden Flüssigkeitsbehälter verbunden
ist.
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Damit wird erreicht, daß der Hydraulikzylinder das Arbeiten mit hohem
Flüssigkeitsdruck ermöglicht und die Einrichtung
dementsprechend
so eingestellt werden kann, daß die Pumpelemente ihre Tätigkeit nicht vor Erreichen
des hohen Flüssigkeitsdruckes einstellen. Ein weiterer Vorteil ist dabei, daß die
Kupplung nicht willkürlich ein- oder auskuppeln kann.
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Ausführungsbeispiele Die Erfindung wird im folgenden anhand der in
der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt entlang der Längsachse einer Kupplung mit einer Einrichtung
gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine andere Ausbildungs- und Anwendungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung, ebenfalls im Längsschnitt, und Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine
weitere Ausbildungsform gemäß der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung,
bei der ein angetriebener Kupplungsteil 2 und ein treibender Kupplungsteil 3 vorgesehen
sind. Der angetriebene Kupplungsteil 2 ist unbeweglich an einem Ende einer angetriebenen
Welle 4 befestigt, scheibenförmig ausgebildet und trägt ein ringförmiges Element
1 mit an seiner Innenseite in axialer Richtung angeordneten Nuten, die an dem freien
Ende des ringförmigen Elementes 1 geschlossen sind. An dem ringförmigen Element
1 ist eine ringförmige Reibscheibe 6 befestigt, die mit ihren beiden zueinander
parallelen Reibflächen 7 und 8 das gesamte Drehmoment der Kupplung überträgt. Die
Reibscheibe 6 kann deshalb in ihrem in das ringförmige Element 1 eingebauten Zustand
keine Drehbewegung gegenüber dem angetriebenen Kupplungsteil 2 - bei an diesem befestigten
ringförmigen Element 1 -, wohl aber eine axiale Verschiebung von einigen
Millimetern
in Richtung des ringförmigen Elementes 1 und damit auch gegenüber dem angetriebenen
Kupplungsteil 2 ausführen. Auf diese Weise entstehen bei Ubertragung des Drehmomentes
durch die Reibscheibe 6 von dem treibenden Kupplungsteil 3 auf das angetriebene
Kupplungsteil 2 keinerlei axiale Kräfte in den beiden letzteren. Das treibende Kupplungsteil
3 besteht aus einer Flanschnabe 41 und einem Schaltteil 42, die miteinander verschraubt
sind. Die Flanschnabe 41 ist im wesentlichen axial symmetrisch, unverrückbar auf
dem Ende einer treibenden Welle 5 befestigt und besteht aus einem scheibenförmigen
Teil mit einer mit Außengewinde versehenen Nabe, während das Schaltteil 42 ein entsprechendes
Innengewinde trägt. Die Flanschnabe 41 und das Schaltteil 42 sind in ihrer zusammengeschraubten
Stellung durch eine Anzahl Sicherungsstife 43 gehalten, die ihrerseits durch Sprengringe
44 gesichert sind. Die Flanschnabe 41 hat eine zu der Achse der treibenden Welle
4 radiale Reibfläche, die durch geeignete Anordnung der Flanschnabe 41 mit einer
Reibfläche 7 der Reibscheibe 6 zusammenwirkt. -Das gleichfalls achssymmetrische
Schalt teil 42 trägt einen hydraulischen Ringzylinder 11 und einen Raum bzw. einen
Behälter 21 für Druckflüssigkeit. Im Körper 12 des Schaltteiles 112 ist in gleichen
Abständen voneinander eine Anzahl schlanker, als Rotationskörper ausgebildeter Führungselemente
13 befestigt, deren Längsachsen parallel zu der treibenden Welle 5 sind. In dem
Ringzylinder 11 ist ein als Reibungselement 4 wirkender Ringkolben 10 angeordnet
und so bemessen, daß er mit Dichtungsringen 54 in dem Ringzylinder 11 in axialer
Richtung verschoben werden kann. An der Unterseite hat der Ringkolben 10 Lager 14,
die den Führungselementen 13 als Gleitflächen dienen. Dadurch kann der Ringkolben
10 gegenüber dem treibenden Kupplungsteil 3 wohl axial verschoben werden, aber gegenüber
diesem keine Drehbewegung vollführen. Die Oberfläche des Ringkolbens 10 ist der
Reibfläche 8 der Reibscheibe 6 zugewandt, als radiale Ringfläche ausgebildet und
mit der Reibfläche 8 deckungsgleich, so daß sie mit dieser zum Zusammenwirken
gebracht
werden kann. Jedes Führungselement 13 ist als Buchse 44' mit einer Schulter 45 ausgebildet.
Jede Buchse 44 ist an einem Ende mit einem Außengewinde versehen, mittels dessen
sie in achsparallelen Bohrungen in dem Körper 12 des Schaltteils 42 befestigt werden
kann. Jede Buchse 44' hat eine Zentralbohrung 47, in deren eines Ende ein Innengewinde
eingeschnitten ist, in.das eine mit einem Schlitz und entsprechendem Außengewinde
versehene Stellschraube 49 eingeschraubt und in dem Führungselement 13 fixiert werden
kann, um als Anschlag für die Unterseite des Ringkolbens 10 zu dienen, wodurch dessen
Bewegungsmöglichkeit bestimmt ist. Auf das andere Ende der Stellschraube 49 ist
eine Kontermutter 49' aufgeschraubt. Die Buchse 44' trägt an ihrem in den Ringkolben
10 eintauchenden Ende einen vorspringenden Teil oder Kopf 50, gegen den sich eine
entsprechend bemessene und auf der Buchse 44' geführte Druckfeder 51 abstützt. Deren
anderes Ende liegt gegen einen in einer Innen-Ringnut 53 der Bohrung 14 fixierten
Seegerring 52 an, so daß die Druckfeder 51 als Rüekzugfei des Ringkolbens 10 wirkt
Auf die Buchse 4 Stahl bestehende und in der Bohrung 14 gleitende Führungsbuchse
58 aufgeschoben. Der Ringkolben 10 trägt außen den bereits erwähnten Dichtungsring
54 sowie einen Innen-Dichtungsring 55. In das Schaltteil 42 ist außen ein den Ringkolben
10 umgebender Gewinde-Andrückring 56 und innen ein von dem Ringkolben 10 umgebener
Gewinde-Andrückring 57 eingeschraubt. - Das Schaltteil 42 des treibenden Kupplungsteils
3 trägt außerdem mindestens einen hydraulischen Pumpmechanismus 15, der in einem
in einer radial in dem Schaltteil 42 angebrachten Bohrung angeordneten langgestreckten
Zylinder 59 sitzt. Dieser Zylinder 59 hat eine abgestufte Bohrung, in der ein Stufenkolben
60 geführt ist, und zwar ist dessen Teil mit kleinstem Durchmesser, das nach Art
einer Kolbenstange wirkt, geführt. Die Achse des Zylinders 59 schneidet die Achse
der treibenden Welle 5 und liegt
in einer zu dieser radialen Ebene.
In seinem oberen Teil besitzt der Zylinder 59 eine äußere Ringnut 61, die durch
einen Kanal 62 mit dem Flüssigkeitsbehälter 21 verbunden ist. Unterhalb der Ringnut
61 hat der Zylinder 59 eine weitere Ringnut 62', die durch mindestens eine öffnung
76 mit einem den Stufenkolben 60 umschließenden Ringraum 64 verbunden ist. Der Zylinder
59 ist in dem Schaltteil 42 des treibenden Kupplungsteils 3 mittels einer durch
kleineren Außendurchmesser seines unteren Endes entstandenen, auf einem entsprechenden
Absatz aufliegenden Schulter 65 abgestützt und durch ein an seinem unteren Ende
mit einem Bund von gleichem Durchmesser wie der Zylinder 59 versehenen im wesentlichen
achssymmetrischen Ventilgehäuse 66 gehalten5 das seinerseits durch eine in das Schaltteil
42 eingeschraubte Schraubkappe 67 fixiert und mittels einer konternden Hutmutter
67' gesichert ist. In einem zylindrischen Teil kleineren Durchmessers als sein Bund
birgt das Ventilgehäuse 66 ein Rückschlagventil 68, dessen Druckfeder 69 sich an
einer in dem Ventilgehäuse 66 befestigten Scheibe 69 abstützt. Der untere kegelförmige
Teil des Rückschlagventils 68 schließt mit einem in dem unteren Teil des Ventilgehäuses
66 befindlichen Ventilsitz, der eine nach unten offene Zentralbohrung umschließt.
Durch den zylindrischen xa es Ventilgehäuses 66 ist quer zur Achse desselben eine
Bohrung 70 angeordnet, mit der eine in dem Gewindeteil der Schraubkappe 67 befindliche
Bohrung 71 fluchtet, in deren Verlängerung eine Bohrung 72 zu dem Ringzylinder 11
und eine weitere Bohrung 73 zu einem Druckentlastungselement 90 führt. -Der als
Pumpenkolben wirkende Stufenkolben 60 hat einen unteren Teil mit einem kleineren
Durchmesser 9 der in der Bohrung in dem unteren Teil des Zylinders 59 satt geführt
und von dem Ringraum 64 umschlossen ist. Von diesem Ringraum 64 führen eine Anzahl
radialer Bohrungen durch den Mantel des Zylinders 59 zu der an dessen Außenseite
befindlichen Ringnut 62'. Auf diese Weise bildet die Ringnut 62' eine ringförmige
Kammer, die mit dem Ringraum 64 verbunden
ist. Beide sind mittels
der durch die Wand des Zylinders 59 gehenden öffnungen 76 bzw. einer erweiterten,
durch den Schaltteil 42 geführten Bohrung 63 mit dem Ringzylinder 11 verbunden.
- Das untere Ende der von dem achssymmetrischen Stufenkolben 60 aus dem Zylinder
59 ragenden Kolbenstange trägt in bekannter Weise einen verdickten Kopf, dessen
Unterseite auf einem ihn umschließenden zweiteiligen Federteller 77 ruht, der das
untere Ende einer Druck-Schraubenfeder 78 abstützt, die den unteren Teil des Stufenkolbens
60 umschließt und diesen aus seiner angehobenen Stellung zurückzuholen versucht,
wobei ihr anderes Ende von einem Federteller 79 gehalten wird, der sich auf der
Unterseite des Zylinders 59 abstützt. Die in dem Schaltteil 42 unterhalb des Zylinders
59 befindliche koaxiale zylindrische Bohrung 80 hat einen etwas kleineren Durchmesser
als der untere Teil des Zylinders 59 und dient einem tauchkolbenförmigen Element
81 zur Führung. Dieses tauchkolbenförmige Element 81 hat einen Hohlraum, in dem
die Schraubenfeder 78 mit dem Federteller 77 angeordnet ist, so daß durch eine Bewegung
des tauchkolbenartigen Elementes 81 in Richtung auf den Zylinder 59 zu die Schraubenfeder
78 zusammengedrückt wird. Das Element 81 hat an seiner Außenseite einen Längsschlitz
82, in dem ein mittels Schrauben 84 in der zylindrischen Bohrung 80 befestigtes
Gleitstück 83 gleiten kann, wodurch das Element 81 in der Bohrung 80 lediglich axial
verschoben werden und keine Drehbewegung in derselben ausführen kann. An seinem
unteren Ende weist das Element 81 eine ventilstößelartige Anordnung mit einer Gabel
85, einem zu der antreibenden Welle 5 parallelen Rollenbolzen 86 und einer auf diesem
angeordneten Rolle 87 auf. Eine in dem Schaltteil 42 des treibenden Kupplungsteils
3 befindliche Druckentlastungseinrichtung 90 ist in einer Bohrung 91 angeordnet,
deren Achse die Achse der treibenden Welle 5 schneidet und in einer zu dieser radialen
Ebene angeordnet ist. Die Druckentlastungseinrichtung 90 umfaßt einen Kolben 92,
der durch eine ihn umgebende und am oberen Ende der Bohrung 91 abgestützte Druckfeder
93 in Richtung auf die
Welle 5 gedrückt wird. Das obere Ende des
Kolbens 92 ist als Kegelventil 94 ausgebildet, das mit einem Ventilsitz 95 zusammenwirkt
und in geschlossenem Zustand die Bohrung 73 verschließt. Eine oberhalb des gegen
eine innere Zylinderwand 97 der Bohrung 91 abdichtenden oberen Führungskragens des
Kolbens 92 befindliche ringförmige Kammer 98 ist durch eine in der Zeichnung nicht
dargestellte Bohrung mit dem Flüssigkeitsbehälter 21 verbunden. Wenn der Kolben
92 in Richtung auf die Welle 5 bewegt wird, öffnet das Kegelventil 94 und die Druckflüssigkeit
kann von dem Ringzylinder 11 direkt in den Flüssigkeitsbehälter 21 zurückfließen,
weil eine Kammer 99 oberhalb des Kegelventils 94 immer mit der Bohrung 73 in Verbindung
steht.
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Durch geeignete Bemessung des Durchmessers der Bohrung 73, der Kammer
99 und des Kegelventils 94 läßt sich beim Offnen des letzteren der Druck in dem
Ringzylinder 11 sofort verringern. An seinem unteren Ende ist der Kolben 92 mit
einem kugelförmigen Steuerstößel 100 versehen. Eine mit einem Endflansch 102 und
einer zentralen Bohrung versehene Hülse 101 ist mittels Schrauben 74 mit dem treibenden
Kupplungsteil 3 verbunden, wobei der Endflansch 102 an einer Stirnfläche 103 der
Flanschnabe 41 befestigt ist.
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Der Endflansch 102 ist dabei in einem Rezeß einer Stirnfläche 103
zentriert und an dieser so befestigt, daß die Hülse 101 koaxial zu der Bohrung für
die Welle 5 in der Flanschnabe 41 und dementsprechend auch koaxial zu der Welle
5 angeordnet ist. Der Innendurchmesser der Hülse 101 ist etwas größer als der Durchmesser
der Welle 5.
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Auf dem Außendurchmesser der Hülse 101 sind Nadellager 104 angeordnet,
die als Wälzlager zwischen der Hülse 101 und dem sie umgebenden Schaltelement in
Form einer Schaltbuchse 25 dienen. Die Schaltbuchse 25 trägt Kurven 23 und 24. An
dem aus dem treibenden Kupplungsteil 3 herausragenden Ende der Schaltbuchse 25 befinden
sich zwei miteinander fluchtende, einander gegenüber liegende Bohrungen 26, in die
drehbare Zapfenelemente zum Eingriff gebracht werden
können, die
an einem in der Zeichnung nicht dargestellten gabelförmigen Schalthebel befestigt
sind. Zwischen der Hülse 101 und der axial verschieblichen Schaltbuchse 25 sind
Dichtungsringe 105 angeordnet. Außerdem sind zwischen der zylindrischen Außenfläche
der Schaltbuchse 25 und einer zylindrischen und zu der Schaltbuchse 25 konzentrischen
Innenfläche 106 eines von einer radialen Stirnfläche 108 des Schaltteils 42 vorspringenden
und mit diesem fest verbundenen Ringteiles 107 Dichtungsringe 109 angeordnet.
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Wenn in dem Ringzylinder 11 kein Flüssigkeitsdruck vorhanden ist,
drücken die Druckfedern 51 den Ringkolben 10 - also eines der Reibungselemente -
von der Reibscheibe 6 fort und bewirken ein Lösen der Kupplung. Wenn die treibende
Welle 5 umläuft und die Schaltbuchse 25 so weit in den treibenden Kupplungsteil
3 geschoben wird, daß die Kurve 23 unter die Rolle 87 kommt, macht der mit dem Kupplungsteil
3 umlaufende Stufenkolben 60 jedesmal einen Hub, wenn die Rolle 87 die Kurve 23
überrollt. Wenn der Stufenkolben 60 sich seiner untersten - also er Welle 5 nächsten
- LaX fließt die Druckflüssigkeit durch den Kanal 62 über das obere Ende des Stufenkolbens
60 in den Zylinder 59. Während des Hubes des Stufenkolbens 60 wird die Druckflüssigkeit
durch das Rückschlagventil 68 und die Bohrung 72 in den Ringzylinder 11 gepreßt.
Die Bohrung 73 ist dabei durch das Kegelventil 94 der Druckentlastungseinrichtung
90 gesperrt.
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Mit steigendem Druck in dem Ringzylinder 11 bewegt sich der Ringkolben
10 in Richtung auf die Reibscheibe 6, und die Reibungselemente 10 und 42 pressen
die Reibscheibe 6 zwischen sich ein und kuppeln dabei die Kupplung ein. Dabei steigt
der Druck in dem Ringzylinder 11 kontinuierlich an.
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Wenn der Druck unter dem Stufenkolben 60 so groß ist, daß die Schraubenfeder
78 zusammengedrückt wird, bleibt der angehobene Stufenkolben 60 dann in seiner angehobenen
höchsten Stellung, und die Kupplung arbeitet mit konstantem Flüssigkeitsdruck
in
dem Ringzylinder 11. Es ist also nur eine Frage der Bemessung und Einstellung, um
zu bestimmen, bei welchem Flüssigkeitsdruck die Kupplung arbeiten soll. Der Maximaldruck
kann deshalb im voraus so gewählt werden, daß er mit Sicherheit über dem für die
Erzeugung ausreichender Reibungskräft zwischen den Teilen der Kupplung Erforderlichen
liegt.
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Natürlich können die Pumpenelemente in dem Kupplungsteil 3 auch anders,
so z.B. mit ihren Längsachsen parallel zu den Wellen 4 bzw. 5 angeordnet sein. Die
Steuerung des Flüssigkeitsdruckes kann durch andere Mittel als durch einen Stufenkolben
erfolgen, denn jedes Element, das auf den Flüssigkeitsdruck reagiert und bei Erreichen
eines bestimmten Flüssigkeitsdruckes die Leitung von dem Pumpenelement zu dem Ringzylinder
sperrt, kann zur Anwendung kommen. Es können aber auch ganz andere Systeme für die
Neutralisierung der Wirkung des Pumpe elementes bei Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsdruckes
zur Anwendung kommen. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, andere 9ipelemente,
wie z.B. Zahnrad- oder Kreiselpumpen, zu verwenden, um den benötigten Druck in dem
Hydrauliksystem zu erzeugen.
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Fi: A zeigt eine andere Ausführungsform, bei der der Kolben als zylindrischer
Rotationskörper 10" ausgebildet ist. Diese Ausführung ist billiger in der Herstellung
und benötigt außerdem weniger Dichtelemente für die Abdichtung des Kolbens 10" gegenüber
dem Zylinder 42". Sie hat darüber hinaus noch den Vorteil, daß Undichtigkeiten zwischen
dem Zylinder und dem Kolben nicht zu einem Verschmutzen der Reibflächen mit Lecköl
führen. Die Bezugszeichen der Fig. 2 entsprechen denjenigen der Fig. 1, nur mit
dem Unterschied, daß sie hier mit einem Index versehen sind.
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Fig. 3 zeigt eine dritte Ausgestaltung einer Kupplung unter Anwendung
der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der ein Kolben 10" als Reibelement unbewegbar
auf der treibenden Welle 5
befestigt ist, während ein treibender
Kupplungsteil 3' auf der Welle 5 verschieblich angeordnet ist. Der Unterschied dieser
Ausführungsform ist - wie bei Fig. 2 - die Befestigung einer Reibscheibe 6" an dem
angetriebenen Kupplungsteil 2" mittels der Innenkante der Reibscheibe 6", Auch diese
Ausführung ist preislich günstig in ihrer Herstellung, und eventuell aus der Dichtung
zwischen der Welle 5 und dem Kupplungsteil 3" austretendes Lecköl kann die Reibflächen
7" und 8'''' nicht erreichen. An der Dichtung zwischen dem Kolben und Zylinder aber
austretendes Lecköl wird durch Austrittsbohrungen 111 in dem Kupplungsteil 41" nach
außen geschleudert.