DE3043861C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulisch oder pneumatisch betätigten Kupplungs-Ausrücker, bestehend u. a. aus einer Ringmem­ brane, welche an ihrem radial äußeren und inneren Umfang dicht mit einem feststehenden Gehäuseteil verbunden ist und mit diesem einen variablen Druckraum bildet, einer Führungseinrichtung für ein Aus­ rücklager, welche mit der dem Druckraum abgewandten Seite der Ringmembrane verbunden ist, wobei der nicht umlaufende Lagerring des Ausrücklagers in der Führungseinrichtung angeordnet ist und der umlaufende Lagerring an den Ausrückteilen der Kupplung zur Anlage kommt, wobei außerhalb des Druckraumes zwischen Gehäuseteil und Führungseinrichtung Federmittel vorgesehen sind.

Bei dem in der DE-OS 29 23 487 vorgeschlagenen Kupplungs-Ausrücker sind mehrere als sogenannte Lüftfedern wirkende Druckfedern außer­ halb des Druckraumes zwischen Gehäuseteil, Führungseinrichtung und Kupplungs-Ausrücker angeordnet. Durch die Anwendung mehrerer Druck­ federn und deren vorgenannte Anordnung ergibt sich eine relativ komplizierte Ausrückerkonstruktion, die einen sehr großen Bauraum in Achsrichtung benötigt.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen hydraulisch oder pneumatisch betätigten Kupplungs-Ausrücker zu schaffen, der sich sowohl durch einen einfachen und betriebssicheren Aufbau als auch durch eine kompakte Bauweise ge­ genüber dem Stand der Technik auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten Merkmale gelöst. Dabei wirkt die Schraubenfeder als sogenannte Vorlastfeder, die die Kupplungsbetä­ tigung spielfrei hält und somit die Betriebssicherheit der Kupplungsbe­ tätigung wesentlich erhöht.

Gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 2 ist die Schraubenfeder zy­ lindrisch oder kegelförmig ausgebildet. Eine solche Feder ist ein­ fach im Aufbau und preiswert herstellbar.

Gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 3 ist die Ringmembrane an ihrem radial inneren Umfang in das feststehende Gehäuseteil eingesetzt und wird dort durch das Führungsrohr fixiert, welches gleichzeitig als Gleitbahn für die Schiebehülse dient.

Der radial äußere Umfang der Ringmembrane wird gemäß den Ansprüchen 4 und 5 durch einen Führungsring fixiert, wobei dieser Führungsring durch Schnappnasen am Gehäuseteil axial gesichert ist und zusätz­ lich noch durch die Axialkraft der Schraubenfeder zum Einspannen der Ringmembrane beaufschlagt sein kann.

In ihrem mittleren Bereich liegt die Ringmembrane auf der Schiebe­ hülse auf, welche etwa U-förmig ausgebildet ist und deren Schenkel den Rollbereich der Ringmembrane überdecken. Dabei liegen die Um­ stülpbereiche der Ringmembrane einmal am Innenumfang des Führungs­ ringes und zum anderen am Außenumfang des Führungsrohres zur Ab­ stützung auf.

Zur Führung und drehfesten Anordnung der Schraubenfeder ist gemäß Anspruch 7 die letzte Windung derselben nach radial außen von einem Bund des Gehäuseteiles umgeben, wobei dieser Bund radiale Schlitze aufweist, von denen einer zur Aufnahme des radial abstehenden Endes der letzten Windung der Schraubenfeder dient.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen 9 bis 11.

Die Erfindung wird anschließend an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt im einzelnen

Fig. 1 den Längsschnitt durch die obere Hälfte eines Ausrückmechanismus mit einer zylindrischen Schraubenfeder und

Fig. 2 den Längsschnitt durch die obere Hälfte eines Ausrückmechanismus mit einer konischen Schraubenfeder.

In Fig. 1 ist ein hydraulisch oder pneumatisch betätigbarer Kupp­ lungs-Ausrücker gezeigt. Dieser ist an einem nicht näher darge­ stellten Getriebegehäuse fest angeordnet und erstreckt sich kon­ zentrisch um die Drehachse 28 (Fig. 2) der Getriebeeingangswelle. Das in den Kupplungs-Ausrücker integrierte Ausrücklager 5 liegt mit sei­ nem umlaufenden Lagerring 7 durch die axiale Vorspannung der Schraubenfeder 8 dauernd an den Federzungen 9 der nicht weiter dargestellten Kupplung an. Das Gehäuseteil 3, welches fest am Ge­ triebe befestigt ist, bildet zusammen mit der Ringmembrane 2 ei­ nen Druckraum 4, der über einen Druckanschluß 29 (Fig. 2) mit einem Hy­ draulikmedium bzw. einem Pneumatikmedium zur Betätigung der Kupp­ lung beaufschlagt werden kann. Die Ringmembrane 2 ist dicht mit dem Gehäuseteil 3 verbunden, und zwar ist sie an ihrem radial in­ neren Umfang mit einer einteilig angeformten Verdickung 12 in ei­ nen Einstich 10 des Gehäuseteiles 3 eingelegt und wird dort ge­ halten durch den Außendurchmesser des Führungsrohres 1, das zur axialen Sicherung einerseits am Gehäuseteil 3 radial nach außen umgebördelt ist und andererseits eine Durchmesserveränderung auf­ weist, die ein Entweichen der Verdickung 12 aus dem Einstich 10 verhindert. Am radial äußeren Umfang ist die Ringmembrane 2 eben­ falls durch eine Verdickung 14 zwischen einem radial verlaufenden Absatz 16 des Gehäuseteiles 3 und einem Führungsring 15 einge­ spannt. Dabei werden sowohl die Verdickung 14 als auch dieser Führungsring 15 in einer Bohrung 27 (Fig. 2) des Gehäuseteiles 3 axial ge­ führt und der Führungsring 15 wird in seiner montierten Stellung sowohl durch Schnappnasen 17, welche einteilig mit dem Gehäuse­ teil 3 ausgeführt sind, als auch durch die axial wirkende Vor­ spannkraft der Schraubenfeder 8, die ebenfalls am Führungsring 15 aufliegt, gehalten. Die Ringmembrane 2 liegt in ihrem mittleren Umfangsbereich an einem radial verlaufenden Teil der Schiebehül­ se 13 auf, wobei diese Schiebehülse in axialer Richtung gesehen U-förmig ausgestaltet ist und zwei axial verlaufende Schenkel 18 und 19 aufweist. Auf den Außenseiten dieser beiden Schenkel 18 und 19 liegt die Ringmembrane 2 in ihrem Abrollbereich auf und die dieser Auflage gegenüberliegende Führung wird einerseits vom Innenumfang des Führungsringes 15 und andererseits vom Außenum­ fang des Führungsrohres 11 gebildet. Der Schenkel 18 der Schiebe­ hülse 13 weist außerhalb des Umstülpbereiches der Ringmembrane 2 eine Gleitführung gegenüber dem Außenumfang des Führungsrohres 11 auf. Der Schenkel 13 a der Schiebehülse 13 umgreift das Ausrückla­ ger 5 zum größten Teil in axialer Richtung und weist einen radial abstehenden Bund 22 auf, an welchem sich ein Stützring 25 eben­ falls mit einem radial abstehenden Bund 26 abstützt, wobei dieser Stützring 25 eine radial verlaufende Fläche 24 aufweist, an der sich der nicht umlaufende Lagerring 6 des Ausrücklagers 5 ab­ stützt. Dabei ist in radialer Richtung zwischen dem nicht umlau­ fenden Lagerring 6 und dem Schenkel 13 a bzw. dem Stützring 25 so viel freier Raum gelassen, daß sich das Ausrücklager 5, welches als selbstzentrierendes Lager ausgeführt ist, radial gegenüber den Federzungen 9 einstellen kann. Am Bund 22 des Schenkels 13 a der Schiebehülse 13 stützt sich weiterhin eine Ringscheibe 23 ab, an welcher ebenfalls die Schraubenfeder 8 aufliegt. Dabei ist im eingebauten Zustand diese Schraubenfeder 8 mit einer axialen Vor­ spannung versehen, so daß sie, indem sie sich einerseits am Füh­ rungsring 15 und somit an einem gehäusefesten Bauteil und ande­ rerseits an der Ringscheibe 23 abstützt, das gesamte Ausrückla­ ger 5 dauernd mit einer Axialkraft beaufschlagt und den umlaufen­ den Lagerring 7 in allen Betriebszuständen an den Federzungen 9 zur Anlage kommen und diesen mit den Federzungen und der Kupplung umlaufen läßt. Ein derart axial immer beaufschlagtes Ausrücklager weist den Vorteil auf, daß der gesamte, zur Ausrückbewegung not­ wenige Weg ausgenutzt werden kann, wodurch eine niedrige Betä­ tigungskraft für die Kupplung für die Bedienungsperson erzielt werden kann. Dabei dient die Schraubenfeder 8 nicht nur der Er­ zeugung dieser Kraftbeaufschlagung, sondern auch der Verdrehsi­ cherung der Schiebehülse 13 gegenüber dem Gehäuseteil 3, indem die jeweils äußeren Windungen der Schraubenfeder 8 eine form­ schlüssige Verbindung mit den Bauteilen ihrer Anlage eingehen. Gegenüber dem Gehäuseteil 3 ist die letzte Windung der Schrauben­ feder 8 über ein radial abstehendes Ende 19 gesichert, wobei die­ ses Ende 19 in einen entsprechenden, radial verlaufenden Schlitz 20 eingreift. Dabei sind im Gehäuseteil 3 am Umfang mehrere die­ ser Schlitze 20 verteilt angeordnet, um während der Montage des Kupplungs-Ausrückers ein Umfangsmoment auf die Ringmembrane 2 auszuüben. Weiterhin bewirkt die Axialverspannung der Schrauben­ feder 8 eine zusätzliche Einspannkraft der Ringmembrane 2 im Be­ reich ihrer Verdickung 14.

Zur Betätigung der Kupplung wird der Druckraum 4 über den Druck­ anschluß 29 mit einem Hydraulikmedium entsprechenden Druckes ge­ füllt, so daß die Ringmembrane 2 zusammen mit der Führungsein­ richtung 1, bestehend aus Schiebehülse 13 und Stützring 25, bei Entlastung der vorgespannten Schraubenfeder 8 eine Bewegung des Ausrücklagers 5 in Richtung auf die Federzungen 9 ausführt. Die Ringmembrane 2 dichtet dabei gegenüber dem Gehäuseteil 3 den Druckraum 4 nach außen ab und ist lediglich durch die Druckbeauf­ schlagung des Hydraulikmediums beansprucht, da z. B. vom immer umlaufenden Lagerring 7 herrührende Kräfte in Umfangsrichtung durch die Schraubenfeder 8 aufgenommen werden, welche sowohl an der Ringscheibe 23 als auch am Gehäuseteil 3 durch umgebogene Enden einen Formschluß zwischen Schiebehülse 13 und Gehäuseteil 3 herstellt.

In Fig. 2 ist ein Kupplungs-Ausrücker dargestellt, der sich ge­ genüber demjenigen von Fig. 2 lediglich in folgenden Punkten un­ terscheidet:

Die Schraubenfeder 8 weist hier eine konische Form auf und ist auf der Seite des Gehäuseteiles 3 nicht am Führungsring 15, son­ dern direkt am Gehäuseteil 3 abgestützt. Zu diesem Zweck weist das Gehäuseteil 3 im Bereich radial außerhalb des Führungsrin­ ges 15 einen Bund 21 auf, der die Schraubenfeder 8 in radialer Richtung fixiert. Radial innerhalb der letzten Windung dieser Schraubenfeder 8 sind die Schnappnasen 17 einteilig aus dem Ge­ häuseteil 3 heraus angeformt, um den Führungsring 15 in axialer Richtung zu fixieren. Durch diese Schnappnasen 17 sowie durch den Bund 21 gehen mehrere radial angeordnete Schlitze 20, von denen einer das radial abstehende Ende der letzten Windung der Schrau­ benfeder 8 zur Verdrehsicherung aufnimmt. Die an der Ringschei­ be 23 anliegende letzte Windung der Schraubenfeder 8 ist eben­ falls gegenüber dieser Ringscheibe 23 durch ein abgebogenes Ende verdrehsicher angeordnet, wobei die Ringscheibe 23 ihrerseits mit einer Verdrehsicherung gegenüber dem Schenkel 13 a der Schiebehül­ se 13 versehen sein muß.

Es sei noch kurz darauf hingewiesen, daß in Fig. 1 die Schnappna­ sen 17 im wesentlichen so ausgeführt sind wie in Fig. 2; sie sind lediglich durch den Schnitt durch das Ende 19 der Schraubenfe­ der 8 verdeckt.

Claims (11)

1. Hydraulisch oder pneumatisch betätigter Kupplungs-Ausrücker, bestehend u. a. aus einer Ringmembrane, welche an ihrem radial äußeren und inneren Umfang dicht mit einem festste­ henden Gehäuseteil verbunden ist und mit diesem einen variablen Druckraum bildet, einer Führungseinrichtung für ein Ausrücklager, welche mit der dem Druckraum abgewandten Seite der Ringmembrane verbunden ist, wobei der nicht um­ laufende Lagerring des Ausrücklagers in der Führungseinrich­ tung angeordnet ist und der umlaufende Lagerring an den Ausrückteilen der Kupplung zur Anlage kommt, wobei außerhalb des Druckraumes zwischen Gehäuseteil und Führungseinrichtung Federmittel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel von einer einzigen, das Ausrücklager koaxial umhüllenden Schraubenfeder (8) gebildet sind, die zur Aufrecht­ erhaltung einer dauernden Anlage des umlaufenden Lagerringes (7) an den Ausrückteilen (9) der Kupplung sowie zur Verdreh­ sicherung der Führungseinrichtung (1) gegenüber dem Gehäuse­ teil (3) dient und bei Betätigung des Ausrückers eine Ent­ lastung erfährt.

2. Kupplungs-Ausrücker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (8) zylindrisch oder kegelförmig ausgebildet ist.

3. Kupplungs-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmembrane (2) an ihrem radial inneren Umfang mit einer Verdickung (12) am Gehäuseteil (3) in einem nach radial innen und in Richtung auf das Ausrücklager (5) zu offenen Einstich (10) eingesetzt und durch ein Führungsrohr (11) gesichert ist, das mit seinem kleineren Durchmesser den Einstich (10) nach radial innen abschließt und auf der der Ringmembrane (2) ab­ gewandten Seite des Gehäuseteiles (3) nach radial außen umge­ bördelt ist und mit seinem größeren Durchmesser die Verdickung (12) in Richtung auf das Ausrücklager (5) abstützt und gleich­ zeitig als Schiebeführung für die das Ausrücklager (5) aufneh­ mende Schiebehülse (13) dient.

4. Kupplungs-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmembrane (2) an ihrem radial äußeren Umfang mit einer Verdickung (14) in einer Bohrung (27) des Gehäuseteiles (3) angeordnet und zwischen einem Führungsring (15) und einem radial verlaufenden Absatz (16) des Gehäuseteiles (3) gehalten ist, wobei zur Fixierung des Führungsringes (15) am Gehäuse­ teil (3) Schnappnasen (17) vorgesehen sind, die von radial au­ ßen her am Führungsring (15) angreifen.

5. Kupplungs-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (15) zusätzlich durch die Schraubenfeder (8) in Richtung auf die Verdickung (14) der Ringmembrane (2) belastet ist.

6. Kupplungs-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmembrane (2) in ihrem mittleren Bereich auf der etwa U-förmigen, in Richtung auf das Ausrücklager (5) hin of­ fenen Schiebehülse (13) aufliegt, die beiden Schenkel (18, 19) der U-Form teilweise umgreift, jeweils eine Umstülpung auf­ weist und sich im Rollbereich einerseits am Innenumfang des Führungsringes (15) bzw. am Außenumfang des Führungsrohres (11) abstützt.

7. Kupplungs-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte, dem Gehäuseteil (3) zugewandte Windung der Schraubenfeder (8) nach radial außen von einem Bund (21) des Gehäuseteiles (3) umgeben ist, welcher mehrere am Umfang ver­ teilte, auf die Schraubenfeder (8) zu offen ausgeführte radiale Schlitze (20) zur Fixierung des nach außen abstehenden Endes (19) der Federwindung aufweist.

8. Kupplungs-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (21) von den Schnappnasen (17) gebildet ist.

9. Kupplungs-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (13) mit dem radial äußeren Schenkel (13 a) das Ausrücklager (5) umgreift und aufnimmt und über einen ra­ dial nach außen weisenden Bund (22) die Abstützung für die Schraubenfeder (8) darstellt, wobei das abgewinkelte Ende der dem Ausrücklager (5) zugewandten letzten Federwindung in Ver­ bindung mit einer Durchbrechung im Bund die Verdrehsicherung der Schiebehülse (13) gegenüber dem Gehäuseteil (3) darstellt.

10. Kupplungs-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (13) mit dem radial äußeren Schenkel (13 a) das Ausrücklager (5) umgreift und aufnimmt und sich an einem radial nach außen weisenden Bund (22) des Schenkels (13 a) auf der dem Gehäuseteil (3) zugewandten Seite eine Ringscheibe (23) abstützt, die drehfest gegenüber dem Schenkel (13 a) bzw. dem Bund (22) ausgeführt ist und an welcher sich die letzte Win­ dung der Schraubenfeder (8) drehfest abstützt.

11. Kupplungs-Ausrücker nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrücklager (5) als selbstzentrierendes Lager ausge­ führt ist, sich mit dem nicht umlaufenden Lagerring (6) mit radialem Spiel an einer radial verlaufenden Fläche (24) eines zwischen die Schenkel (18, 13 a) der Schiebehülse (13) einge­ setzten Stützringes (25) abstützt, wobei der Stützring etwa im Längenerstreckungsbereich des nicht umlaufenden Lagerringes (6) im radial äußeren Schenkel (13 a) geführt ist und sich axial mit einem radialen Flansch (26) am Bund (22) des Schenkels (13 a) abstützt.