DE3133478C2 - Druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungs- und Bremseinheit - Google Patents

Abstract

Es wird eine Kupplungsbremse mit einer Kupplungsscheibenpackung und einer getrennten Bremsscheibenpackung beschrieben, die zur wahlweisen Betätigung durch einen einzigen Kolben bestimmt sind, um rotatorische Antriebskräfte von einer Eingangswelle auf eine Ausgangswelle über die Kupplungsscheibenpackung zu übertragen und die Rotation der Ausgangswelle über die Bremsscheibenpackung abzubremsen, falls dies gewünscht wird. An der Eingangswelle ist eine einstückig damit ausgebildete Ölpumpe vorgesehen, die mit Abschnitten des Gehäuses zusammenwirkt und eine hochvolumige Zentrifugalpumpeneinheit vorsieht, mit der Öl durch im Gehäuse, der Eingangswelle und der Ausgangswelle vorgesehene Kanäle und über die Kupplungs- und Bremsscheibenpackungen kontinuierlich umgewälzt werden kann, um diese zu kühlen. Bei einer Ausführungsform umfaßt die einstückig ausgebildete Ölpumpe eine Pumpenkammer, die getrennt von dem durch das Gehäuse gebildeten mittleren Hohlraum angeordnet ist, und Arbeitskammern für die Kupplungs- und Bremsscheibenpackungen sind durch ringförmige innere Gehäuse von dem mittleren Hohlraum getrennt. Es sind desweiteren Vorkehrungen dafür getroffen, daß das Öl auch einer äußeren Hilfseinrichtung, beispielsweise einem Ölkühler, zugeleitet werden kann, falls dies gewünscht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungs- und Bremseinheit, mit einem Gehäuse, in dessen Innenraum sich von entgegengesetzten Seiten aus eine treibende Welle und eine getriebene Welle erstrecken, einer zwischen treibender und getriebener Welle wirksamen Kupplung, einer zwischen getriebener Welle und Gehäuse wirksamen Bremse und einer im Innenraum des Gehäuses angeordneten Pumpvorrichtung mit an der treibenden Welle vorgesehenen Schaufeln, die angrenzend an der Gehäusewand umlaufen, um Öl in einem Kreislauf von radial innen nach radial außen über die Reibscheiben der Kupplung und Bremse zu fördern.

Eine Kupplungs- und Bremseinheit dieser Gattung ist aus der DE-PS 29 44 008 bekannt Bei dieser Kupplungs- und Bremseinheit sind die Schaufeln radial außerhalb der Kupplungsscheiben an dem Kupplungsflansch der treibenden Welle so angeordnet, daß das Öl sowohl von radial innen wie auch aus axialer Richtung an den Schaufeln vorbeiströmen kann. Es ist daher kein nennenswerter Druckaufbau im Bereich der Schaufeln möglich, worunter der Wirkungsgrad der Pumpvorrichtung leidet Auch kann bei dieser Ausbildung der Schaufeln nur eine vergleichsweise geringe Anzahl von Schaufeln vorgesehen werden, um ein Abfließen des Öls aus den Kupplungsscheiben nicht zu stark zu beeinträchtigen. Um dennoch eine einigermaßen befriedigende Pumpwirkung zu erzielen, müssen die Schaufeln sehr genau dimensioniert werden, was einen entsprechenden Herstellungsaufwand erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungs- und Bremseinheit der angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß bei Verringerung des Herstellungsaufwandes der Wirkungsgrad der Pumpvorrichtung verbessert wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Kupplungs- und Bremseinheit der eingangs angegebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaufeln der Pumpvorrichtung in einer von Seitenwä'nden des Gehäuses begrenzten Ringkammer angeordnet sind, wobei sie sich im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Ringkammer erstrecken und einstückig mit der treibenden Welle verbunden sind.
Da auf Grund dieser Ausbildung das öl im Bereich der Schaufeln nicht axial und radial nach innen abfließen kann, können die Schaufeln einen entsprechenden Druck aufbauen, wodurch der Wirkungsgrad der Pumpvorrichtung verbessert wird. Die weitgehend geschlossene Ringkammer kann axial versetzt zu den Kupplungsscheiben angeordnet werden, so daß ein Abfließen des Öls aus den Kupplungsscheiben nicht durch die Pumpvorrichtung beeinträchtigt wird. Insbesondere wird hierdurch die Möglichkeit geschaffen, eine größere Anzahl von Schaufeln vorzusehen. Die Schaufeln brauchen daher nicht so genau dimensioniert zu werden, was beispielsweise die Möglichkeit bietet, die Schaufeln durch ein Verzahnungsprofil zu bilden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungs- und Bremseinheit;
F i g. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 7-7 in F i g.

Fig.3 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes der Pumpvorrichtung für die Kupplungs- und Bremseinheit in F ig. 1.
Die in F i g. 1 gezeigte Kupplungs- und Bremseinheit 200 weist eine treibende Welle 208 auf, die mit einem verlängerten Abschnitt 204 versehen ist. Der Abschnitt 204 besitzt innere Keile 228, die mit Zähnen 230 von Reibscheiben 232 der Kupplung in Eingriff stehen. In

ähnlicher Weise umfaßt ein stationäres Gehäuseteil 206 der Bremse innere Keile 234, die mit Zähnen 236 von Reibscheiben 238 der Bremse in Eingriff stehen. Eine getriebene Welle 240 ist mit entsprechenden Keilen 242, 244 versehen, die sich in Axialrichtung an mit Umfangsabstand voneinander angeordneten Stellen entlang dem Außenumfang der getriebenen Welle 240 erstrecken und in entsprechender Weise mit Zähnen 246 und 248 am Innenumfang von Reibscheiben 250 und 252 der Kupplung bzw. der Bremse in Eingriff stehen.

Der verlängerte Abschnitt 204 der treibenden Welle 208 und das Gehäuseteil 2θέ bilden ein zweiteiliges inneres Gehäuse, das im Innenraum 209 eines äußeren Gehäuses 210 angeordnet ist. Das Gehäuseteil 206 ist an einer Stirnwand 212 des äußeren Gehäuses 210 durch in Umfangsrichtung verteilte Schrauben 214 befestigt

Durch das von dem Abschnitt 204 und dem Gehäuse 206 gebildete zweiteilige innere Gehäuse und die getriebene Welle 240 werden zwei ringförmige Arbeitskammern 254 und 256 gebildet damit ein größerer Druck beim Schervorgang aufgebaut werden kann, der einen verbesserten Kupplungs- und Bremsvorgang sicherstellt und somit für einen guten Wirkungsgrad der Kupplung 216 und der Bremse 218 sorgt.

Der gehäuseartige Abschnitt 204 und das Gehäuseteil 206 weisen an mit Umfangsabstand voneinander angeordneten Stellen öffnungen 258 und 260 auf, durch die das Öl aus den Arbeitskammern 254 und 256 abfließen kann.

Ein Ölkreislauf 202 umfaßt eine Pumpvorrichtung 262, die zwischen einer vorderen Seitenwand 264 der Kupplungs- und Bremseinheit 200 und dem verlängerten Abschnitt 204 der treibenden Welle 208 angeordnet und einstückig mit der treibenden Welle 208 ausgebildet ist. Die Pumpvorrichtung 262 weist eine Vielzahl von Schaufeln 268 auf, die von einer Reihe in Umfangsrichtung verteilter, roh bearbeiteter Zähne gebildet werden und deren Ausführung in den Fig. 1 und 3 dargestellt ist. Die Schaufeln 268 sind einstückig mit dem Außenumfang der treibenden Welle 208 ausgebildet. Sie sind so konstruiert, daß sie mit geringem Spiel eng an der Seitenwand 264 und einer mittleren Seitenwand 270 angepaßt sind, um Leckströme des Öls zu vermeiden. Die Schaufeln 268 können mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden, da die Schaufeln 268 selbst roh bearbeitet sind, obwohl der Durchmesser und die axiale Dicke der Schaufeln relativ enge Toleranzen einhalten.

Eine eine hinters Seitenwand bildende Ringplatte 272 ist mittels einer Reihe von in Umfangsrichtung verteilter Schrauben 274 am äußeren Gehäuse 210 befestigt. Die von der Ringplatte 272 gebildete Seitenwand und die Seitenwände 264,270 bilden um die treibende Welle 208 herum eine als Pumpkammer dienende Ringkammer 276. Ein in Umfangsrichtung verlaufender Schlitz 278 in der Ringplatte 276 dient als Einlaßöffnung der Ringkammer 276 und verbindet die Ringkammer 276 mit einem ölreservoir 280. Über der Pumpvorrichtung 266 und der Ringkammer 276 ist eine ovale Außenöffnung 224 angeordnet, die die Ringkammer 276 mit einem ölkühler 220 verbindet.

Der ölkühler 220 ist als modularer Ölkühler in Form eines Wasserkühlmantels 222 ausgebildet. Er weist einen Kanal 284 für das Öl auf, das entlang einer Reihe von in Längsrichtung verlaufenden Rippen 286 strömt, um Wärmeenergie vom Öl auf den Wasserkühlmantel 222 zu übertragen, durch den das Kühlwasser umläuft Der Kanal 284 besitzt eine Auslaßöffnung 226, die in das Schmiersystem 290 der Kupplungs- und Bremseinheit 200 zurückführt Das Öl strömt von der Auslaßöffnung 226 durch einen Betätigungskolben 292 in Axialrichtung entlang der getriebenen Welle 240. Das öl wird somit entweder direkt in die Arbeitskammern 254,256, in ein Zwischenlager 294 der getriebenen Welle 240 oder über Bohrungen 296, 298 in einen axialen Kanal 300 der getriebenen Welle 240 geführt Das durch den axialen Kanal 300 fließende Öl schmiert entweder die getriebene Welle 240 und ein Lager 302 am Ende der getriebenen Welle 240, oder es wird von radial innerhalb der Reibscheiben 250, 252 durch Bohrungen 304, 306 in die Arbeitskammer 254,256 geleitet

Die Funktionsweise der Kupplung 216 und der Bremse 218, zu deren Betätigung axial verschiebbare Druckplatten 76,78 vorgesehen sind, ist im Prinzip herkömmlicher Art und braucht daher nicht im einzelnen beschrieben zu werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungsund Bremseinheit, mit einem Gehäuse, in dessen Innenraum sich von entgegengesetzten Seiten aus eine treibende Welle und eine getriebene Welle erstrek-Jcen, einer zwischen treibender und getriebener Welle wirksamen Kupplung, einer zwischen getriebener Welle und Gehäuse wirksamen Bremse und einer im Innenraum des Gehäuses angeordneten Pumpvorrichtung mit an der treibenden Welle vorgesehenen Schaufeln, die angrenzend an der Gehäusewand umlaufen, um Öl in einem Kreislauf von radial innen nach radial außen über die Reibscheiben der Kupplung und Bremse zu fördern, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (268) der Pumpvorrichtung (262) in einer von Seitenwänden (264, 270, 272) des Gehäuses (210) begrenzten Ringkammer .(276) angeordnet sind, wobei sie sich im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Ringkammer (276) erstrecken und einstückig mit der treibenden Welle (208) verbunden sind.

2. Druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungsund Bremseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (268) aus von der treibenden Welle (208) radial auswärts verlaufenden Zähnen bestehen.

3. Druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungsund Bremseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (276) eine vordere Seitenwand (264), eine hintere Seitenwand (272) und eine die beiden Seitenwände verbindende mittlere Seitenwand (270) aufweist.

4. Druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungsund Bremseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (276) mit dem Innenraum (209) des Gehäuses (210) durch eine Einlaßöffnung (278) verbunden ist, die in einer (272) der Seitenwände gebildet ist.

5. Druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungsund Bremseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Seitenwand von einer am Gehäuse (210) befestigten Ringplatte (272) gebildet wird.

■ 6. Druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungsund Bremseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (278) von einem in der Ringplatte (272) vorgesehenen, in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz (278) gebildet wird.

7. Druckmittelbetätigte Reibscheiben-Kupplungsund Bremseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (276) axial versetzt zu den Kupplungs-Reibscheiben (232,250) angeordnet ist, die an ihrem Außenumfang von einem ein Innengehäuse bildenden verlängerten Abschnitt (204) der treibenden Welle (208) umgeben sind.