DE3146992C2 - Schaltbare Reibungskupplung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Moduleinheit (M) vorgestellt, die sowohl bei einer fluidbetätigten und federgelösten als auch bei einer federbetätigten und fluidgelösten Gebläsekupplung eingesetzt werden kann. Eine Außenhohlnabe (26), die in einen sich radial erstreckenden ringförmigen Reibflansch (32) ausläuft, ist mit einem Ringflansch (10) verbunden, der mit einer Antriebswelle (16, 20) in Verbindung gebracht werden kann. In der Außennabe ist über zwei Lager (40, 44) eine innere Zentralnabe (46) angebracht. Diese geht in einen radial angeordneten kreisförmigen Wandabschnitt (65) über, der wiederum in eine Reihe von rechtwinkligen Flanschen (66) ausläuft. Ein Ringkolben (90) ist gleitbar an dem vergrößerten Zentralabschnitt (62) der Innennabe angebracht. Es ist ein Ring (70) vorgesehen, an dem eine Reihe von Gebläseflügeln (130) befestigt ist, und dieser wird an der Kreiswand angebracht. An dem Kolben ist ein Reibbelag (102) angeordnet. Eine sich drehende Lufteinheit (112) ist in eine Mittelbohrung der Kreiswand eingesetzt, und die vergrößerte Mittelöffnung der Innennabe besitzt Leitungen (116; 118), die von der Drehlufteinheit zu beiden Seiten des Kolbens führen, und wahlweise zur Einleitung einer Axialbewegung des Kolbens an der Nabe verwendet werden können. Betätigungsfedern können in miteinander ausgerichtete Federnester (98, 100) bei federbetätigter Kupplung eingesetzt werden, während eine Rückholfeder um die Zentralnabe zwischen Kolben und einem Lagerschubring (58) eingesetzt werden ...

Description

lung, und

F i g. 11 eine Frontansicht der Reibungskupplung nach Fig. 10.

Gemäß Fig. 1 der Zeichnung enthält eine Reibungskupplung M, die als luftbetätigten und federgelösten Kupplung oder federbetätigten und luftgelösten Kupplung eingesetzt werden kann, einen Montagering 10 mit einem Ringflanschabschnitt 12, in welchem eine Reihe von getrennt angebrachten Bohrungen 14 vorgesehen ist zum Anschrauben der Befestigung an einen Flansch 16 mittels Schraubbolzen 18. Der Flansch 16 bildet einen Teil einer Welle 20, die zu einer Antriebsquelle, z. B. zum Motor Eführt und als Antriebsteil wirkt Der Ringflansch 12 besitzt eine Axialöffnung 22 und um diese Axialöffnung 22 ist die der Kupplung zugewendete Fläche mit einer ringförmigen Vertiefung 24 versehen.

Ein ringförmiger Reibflansch 26, der eine Kupplungshälfte bildet, enthält einen äußeren hohlen Nabenabschnitt 28, an dessen äußerem, d. h. dem Befestigungsring 12 zugewendeten Teil eine axiale Ringrippe 30 ausgebildet ist, die in die ringförmige Vertiefung 24 des Flansches 12 paßt. Der Nabenabschnitt 28 geht in einen sich radial erstreckenden Reibring 32 über, an welchem die radial angeordnete, ringförmige Reibfläche 34 ausgebildet ist. Der Reibflansch 26 ist mit Durchgangsöffnungen 27 versehen, die mit Abstand voneinander angeordnet sind und eine optimale Kühlung und damit eine lange Lebensdauer gewährleisten, da der Reibflansch 26 in ständiger Antriebsverbindung mit der Antriebsquelle steht. Eine Ringschulter 36 ist in dem Hohlnabenabschnitt 28 an dessen innerem, d. h. dem Befestigungsflansch 12 abgewendeten Ende vorgesehen, gegen die der Außenlauf 38 eines ersten Lagers 40 angelegt ist. Der Außenlauf 42 eines zweiten Lagers 44 sitzt gleichfalls im hohlen Nabenabschnitt 28.

l-.ine innere Gehäusenabe 46 ist axial innerhalb des hohlen, äußeren Nabenabschnitts 28 des Reibflansches 26 angeordnet und wird durch die Lager 40 und 44 gehalten. In der Nähe des äußeren Endes der Gehäusenabe 46 ist eine Ringnut 48 vorgesehen, in die ein Haltering 50 eingesetzt ist. Der Innenlauf 52 des zweiten Lagers 44 ist gegen den Haltering 50 gesetzt und ein Abstandsring 54 sitzt zwischen dem Innenlauf 52 des zweiten Lagers 44 und dem Innenlauf 56 des ersten Lagers 40, das wiederum an einem Abstandsring 58 anliegt, der sich an einer Ringschulter 60 abstützt, die durch den vergrößerten inneren Abschnitt 62 der Gehäusenabe 46 gebildet wird. In diesem vergrößerten Nabenabschnitt 62 ist ein axialer zentraler Hohlraum 64 ausgebildet. Das äußere Ende des Nabenabschnitts 62 geht in die radial nach außen verlaufenden kreisförmige Wand 65 über. Die Außenumfangskante der kreisförmigen Wand 65 geht in eine Reihe sich axial erstreckender, vor einander mit Abstand angeordneter rechtwinkliger Flansche 66 über, die jeweils mit durchgehenden Gewindebohrungen 68 versehen sind. Die Zwischenräume zwischen den voneinander mit Abstand versehenen Flanschen 66 ergeben Belüftungsschlitze, sowie Zwischenräume, in welchen später angesprochene Zungen 104 wirken.

Weiter ist ein zusammen mit der Gehäusenabe 46 und der Wand 65 ein Kupplungsgehäuse bildender kreisförmiger Montagering 70 für die Gebläseflügel 130 vorgesehen, der einen flachen ringförmigen zusammenhängenden Ringabschnitt 72 aufweist (F i g. 2 bis 4) von welchem gebogene Kupplungsvorsprünge 74 abstehen, die jeweils mit einer Gewindebohrung 76 versehen sind. Die Innenkante des flachen Ringabschnittes 72 geht in einen kontinuierlichen axial angeordneten Flansch 78 über, der die kreisförmige öffnung 80 des Montagerings 70 umgibt Der Montagering 70 für die Gebläseflügel 130 ist mittels Schrauben 82 an den getrennt voneinander angeordneten rechtwinkligen Flanschen 66 befestigi, wobei die Schrauben 82 durch die Bohrungen 76 des Rings 70 und einen später angeführten Gebläseflügel 130 hindurchgehen, und in die Gewindebohrungen 68 der getrennt angeordneten rechtwinkligen Flansche 66 eingeschraubt sind.

ίο Eine Reihe von getrennt voneinander angeordneten Drehmomentstiften 84 sitzt mit Preßsitz in Bohrungen, die in der kreisförmigen Wand 65 ausgebildet sind. Die herausstehenden Köpfe der Stifte 84 reichen dabei mit Gleitsitz jeweils in eine Bronzebüchse 86, die jeweils in eins Bohrung 87 eingepreßt ist die in der Nähe des Außenumfangs des Ringkörpers 88 eines einen Betätigungskoiben bildenden Ringkolbens 90 ausgebildet ist

Der Ringkörper 88 des Kolbens 90 besitzt eine Axialbohrung 92, in deren erweiterter Innenfläche eine Ringnut 94 angebracht ist In diese Ringnut 94 ist ein O-Ring 96 so eingesetzt, daß er eine Abdichtung mit der Außenfläche des Nabenabschnitts 62 ergibt.

Der kreisförmige Ringkörper 88 des Kolbens 90 ist mit kreisförmigen Vertiefungen 98 versehen, die mit Abstand um den ganzen Kolben 90 verteilt sind und die als Federntster für Druckfedern 134 dienen, wie später beschrieben, falls eine federbetätigte und durch Fluidkraft gelöste Kupplung aufgebaut ist. Der kreisförmige Wandabschnitt 65 des Nabenabschnitts 62 besitzt mit den Vertiefungen 98 ausgerichtete kreisförmige Vertiefungen 100 zur Aufnahme des anderen Endes einer Druckfeder 134, siehe Fig. 10 und 11, bei dem Aufbau einer federbetätigten Kupplung. In der in F i g. 8 und 9 dargestellten fluidbetätigten und federgelösten Kupplung werden die Vertiefungen 98 und 100 nicht verwendet. An dem Kolben 90 ist ein ringförmiger Reibbelag 102 zum Reibeingriff mit dem Reibflansch 26 angebracht Der Außenumfang des Kolbens 90 ist mit Zungen 104 versehen, die mit Abstand voneinander angeordnet sind, und die in Berührung mit einer Schraube treten können, die in eine Gewindebohrung 106 eingeschraubt sind, welche in der Nähe des Außenumfangs der kreisförmigen Wand 65 ausgebildet ist. Wenn die Zungen 104 durch in den Gewindebohrungen 106 sitzende Schrauben zum Flansch 12 hin gedrückt werden, kann der Reibbelag 102 von Hand zum Eingriff mit der Reibfläche 34 gebracht werden, falls bei einer fluidbetätigten und federgelösten Kupplung ein Fluiddruck-Verlust aufgetreten ist.

Die Außenumfangskante des Ringkörpers 88 des Kolbens 90 ist mit einer Ringnut 108 versehen, in welche ein O-Ring 110 zum Abdichten der Innenfläche des rechtwinkligen Flansches 66 eingesetzt ist, um dadurch einen abgedichteten Zylinderraum Czur Betätigung des KoI-bens 90 zu schaffen. In dem Hohlraum 64 des Nabenabschnitts 62 ist eine Druckmittel- oder Luftzuführung 112 eingesetzt, in der ein Druckmittelkanal 114 zum Hohlraum 64 führt, während von dem Hohlraum 64 ein Druckmittelkanal 116 wegführt Ein weiterer Druckmittelkanal 118 verbindet den axialen Hohlraum 64 mit dem Zylinderraum C. Die Abdichtung der Druckmittelzuführung 112 in dem axialen Hohlraum 64 geschieht über den O-Ring 120, und der Luftzuführung 112 wird Druckluft über einen Anschlußschlauch 122 zugeführt, der an eine (nicht gezeigte) Druckluftquelle angeschlossen ist. Die Luftzuführung 112 wird in dem axialen Hohlraum 64 mittels eines Rings 124 gehalten, der an den kreisförmigen Wandabschnitten 65 durch Schrauben

126 befestigt ist und an einer Schulter 128 der Luftzuführung 112 anliegt.

Der Druckmittelkanal 116 wird bei dem Aufbau von luftbetätigten und federgelösten Kupplungen nach F i g. 8 und 9 nicht benutzt, jedoch bei der federbetätigten und fluidgelösten Kupplung nach Fig. IO und 11 benutzt, wie später erläutert wird. Falls der Kanal 116 nicht benutzt wird, wird er durch einen Stopfen abgedichtet. Der Druckmittelkanal 118 wird wiederum in der federbetätigten und fluidgelösten Kupplung nach Fig. to 10 und 11 nicht benutzt und in diesem Falle ebenfalls mit einem Stopfen abgedichtet.

Wie in Fig. 1, 8 und 10 der Zeichnung gezeigt, werden Gebläseflügel 130 jeweils mit einer Schraube 82 am Gebläseflügel-Montagering 70 befestigt, und zwar wird diese Schraube 82 in die Gewindebohrung 76 des Montagerings 70 eingeschraubt. Dadurch können der Gebläseflügel-Montagering 70 und die Gebläseflügel 130 ohne Zerlegen der Kupplung entfernt werden.

In F i g. 8 und 9 wird die Kupplungseinheit M zum Aufbau einer luftbetätigten und federgelösten Kupplung benutzt, und zu diesem Zweck wird eine zentral angeordnete Rückholfeder 132 in Axialrichtung auf den vergrößerten Nabenabschnitt 62 aufgezogen. Sie stützt sich einerseits am Abstandsring 58 und andererseits an der erweiterten Innenkante 133 des Kolbens 90 ab, so daß der Reibbelag 102 des Kolbens 90 von dem Reibflansch 32 weggedrängt wird. Der Kolben 90 wird in Axialrichtung zum Eingriff des daran befindlichen Reibbelags 102 mit dem Reibflansch 26 dadurch bewegt, daß Luftdruck durch die Druckmittelkanäle 114 und 118 in den Zylinderraum C eingeführt wird, wobei, wie bereits bemerkt der Kanal 116 durch einen Stopfen verschlossen sein muß. Dabei wird über den angetriebenen Flansch 16 ein Antriebs-Drehmoment auf den Reibflansch 32 mit seiner Reibfläche 34 übertragen. Der in dem Zylinderraum C wirkende Luftdruck, der durch die Luftzufuhr 112 über die Kanäle 114 und 118 ankommt, bewegt den Kolben 90 gegen die Wirkung der Rückholfeder 13Z bringt den Reibbelag 102 zur Anlage mit der Reibfläche 34, so daß eine Bewegung der Gebläseflügel über die rechtwinkligen Flansche 66 und den kreisförmigen Wandabschnitt 65 eingeleitet wird, die mit dem Kolben 90 über die Drehroomentstifte 84 verbunden sind. Wenn der Luftdruck .;us dem Zylinderraum C entlastet wird, drückt die Rückholfeder 132 den Reibbelag 102 von der Reibfläche 34 ab, so daß die Gebläseflügel 130 nicht mehr angetrieben werden. Wird gemäß Fig. 10 und 11 unter Benutzung der gleichen Reibungskupplung M eine federbetätigte, fluidgelöste Kupplung aufgebaut so so wird in jede Paarung aus Vertiefungen 98 und 100 eine Wendelfeder 134 eingesetzt die den Reibbelag 102 in Eingriff mit der Reibfläche 34 des Reibflansches 32 drückt so daß wieder eine Antriebsverbindung über die Drehmomentstifte 84 zu den Gebläseflügeln 130 erzeugt wird. Bei diesem Aufbau ist ein Ring-Bauteil 140 auf den Nabenabschnitt 62 aufgesetzt der mittels eines O-Rings 142 in einer Innenringnut 144 gegenüber dem Nabenabschnitt 62 und mittels eines in eine Außenringnut 150 eingesetzten O-Rings 148 gegen den Kolben 90 abgedichtet ist so daß dort ein weiterer Zylinderraum Ca gebildet ist Wenn die Drehung der Gebläseflügel 130 angehalten werden soll, wird der Druckmittelzuführung 112 über den Kanal 122 Druckluft zugeführt, und diese gelangt durch die Kanäle 114 und 116 (der Druckmittelkanal 118 ist in diesem Falle durch einen Stopfen verschlossen) in den Zylinderraum Ca, so daß der Kolben 90 sich in F i g. 10 nach rechts bewegt und den Reibbelag 102 von der Reibfläche 34 des Reibrings 32 löst. Damit endet der Antrieb für die Gebläseflügel.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

weichen gehindert. Soll die Kupplung wieder gelöst

Patentanspruch: werden, so wird die Druckniittelbeaufschlagung unter

brochen und der Betätigungskolben wird von einer auf

Schaltbare Reibungskupplung mit einer als Ge- der Gehäusenabe zwischen ihm und der anderen Kupphäuse ausgebildeten Kupplungshälfte, in deren In- 5 lungshälfte angeordneten Federanordnung von der annenraum eine scheibenförmige andere Kupplungs- deren Kupplungshälfte gelöst.

hälfte gelagert ist, die mit einem axial neben ihr im Eine derartige druckmittelbetätägte-federgelöste Rei-

Kupplungsgehäuse zwischen der Gehäuseinnenum- bungskupplung ist für bestimmte Anwendungszwecke fangsfläche und der Außenumfangsfläche einer Ge- gut geeignet Für andere Anwendungszwecke, bei dehäusenabe flüssigkeitsdicht axial verschiebbar, aber io nen beispielsweise die Kupplung im Normalfall eingedrehfest geführten Betätigungskolben in Reibein- rückt und nur hin und wieder gelöst sein soll, ist es griff bringbar ist und die eine zentrisch in die Gehäu- wünschenswert eine federbetätigte-druckmittelgelöste sestirnwand eintretende, feststehende Druckmittel- Reibungskupplung zur Verfugung zu haben. In diesem zuführung aufweist, die über ein Lager am Gehäuse Fall ist die bekannte Reibungskupplung nicht geeignet drehbar abgestützt ist und über Flüssigkeitskanäle 15 Vielmehr muß dann eine besondere federbetätigtemit dem Betätigungskolben in Verbindung steht, druckmittelgelöste Reifeungskupplung vorgesehen werdadurch gekennzeichnet, daß den, wodurch ein erheblicher baulicher Aufwand erfor

derlich wird.

a) die Druckmittelzuführung (112) mit dem Raum Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besieht vor der zur scheibenförmigen Kupplungshälfte 20 demgegenüber darin, eine gattungsgemäße schaltbare (26) weisenden Vorderseite des Betätigungskol- Reibungskupplung so auszulegen, daß entsprechend bens (90) über einen Flüssigkeitskanal (116) und dem jeweiligen Anwendungsgebiet wahlweise die optimit dem Raum (C) vor dessen Rückseite über male Betätigungsart der Reibungskupplung mit minieinen Flüssigkeitskanal (118) in Verbindung malern baulichen Aufwand erzielt wird.

steht, wobei die Kanäle (116,118) jeweils wahl- 25 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die weise abdichtbar ausgebildet sind, kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 ge-

b) die Rückseite des Betätigungskolbens (90) und/ löst.

oder die ihr gegenüberliegende Gehäuseinnen- Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Flüssigwandung Federhalterungen (98,100) aufweisen, keitskanäle, die wahlweise abdichtbar sind, sowie durch die wahlweise mit Druckfedern bestückbar sind, 30 die wahlweise Bestückung der erfindungsgemäßen Rei-

c) wahlweise im Raum vor dem Betätigungskol- bungskupplung mit Druckfedern und/oder einem einen ben (90) ein unter Bildung eines Zylinderraums vor der zur scheibenförmigen Kupplungshälfte weiscn- (Ca) flüssigkeitsdicht axial verschiebbar auf ei- den Vorderseite des Betätigungskolbens angeordnclen ner lnnenumfangsfläche des Betätigungskol- Zylinderraum abschließenden Bauteil wird es ermögbens (90) und der Außenumfangsfläche der Ge- 35 licht, je nach Bedarf eine federbetätigte-druckmittelgchäusenabe (62) geführtes Bauteil (140) oder eine löste oder druckmittelbetätigte-federgelöste Reibungsan einem axial fest an der Nabe (46) angebrach- kupplung zu schaffen. Durch die erfindungsgemäße ten Bauteil (58) und dem Betätigungskolben (90) Ausbildung der einen Kupplungshälfte als Gehäuse mit abgestützte Druckfederanordnung (132) ein- einem darin angeordneten Betätigungskolben läßt sich setzbar ist. 40 das Kupplungsgehäuse modulartig bei je nach Verwendungszweck unterschiedlich betätigten Reibungskupp-

lungen verwenden.

Ferner wird sowohl der konstruktive als auch der fertigungstechnische Aufwand bei der Herstellung der

Die Erfindung betrifft eine schaltbare Reibungskupp- 45 erfindungsgemäßen Reibungskupplung erheblich verlung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. einfacht, da für zwei unterschiedliche Kupplungsarlen

Eine derartige bekannte Reibungskupplung (US-PS nur ein Kupplungsmodul benötigt wird.
87 051) besitzt eine erste Kupplungshälfte mit einer Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeich-

Gehäusenabe, an deren einem axialen Ende eine sich nung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt

radial erstreckende kreisförmige Wand vorgesehen ist, 50 F i g. 1 einen Schnitt durch eine Reibungskupplung die an ihrem Umfang in einen sich axial erstreckenden wobei bestimmte Teile, wie Gebläseflügel und Fluidzuzylindrischen Flansch übergeht, so daß ein Gehäuse ge- leitung, gestrichelt eingezeichnet sind,
bildet ist. Auf der Gehäusenabe ist eine scheibenförmige Fig. 2 eine Frontansicht eines Montageringes zur

andere Kupplungshälfte drehbar gelagert, die in Eingriff Verwendung mit der Reibungskupplung nach F i g. 1,

mit einem gegenüber der ersten Kupplungshälfte dreh- 55 F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der F i g. 4,
festen Betätigungskolben bringbar ist, der zwischen der F i g. 4 die Ansicht des Montageringes aus F i g. 2 von

Gehäuseinnenumfangsfläche und der Außenumfangs- der entgegengesetzten Seite,

fläche der Gehäusenabe flüssigkeitsdicht, axial ver- Fig.5 eine Frontansicht eines Betätigungskolbcns

schiebbar geführt ist, so daß er mit der kreisförmigen zur Verwendung in der Reibungskupplung nach Fig. 1,

Wand einen Zylinderraum einschließt. Der Zylinder- 60 Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 7,
il raum ist über einen Flüssigkeitskanal mit einer Druck- F i g. 7 eine Ansicht des Betätigungskolbens aus

& mittelzuführung verbunden. F i g. 5 von der gegenüberliegenden Seite aus,

Il Soll diese bekannte Reibungskupplung eingerückt Fig.8 einen Schnitt nach Linie 8-8 der Fi g.9 einer

ψ werden, so wird der Zylinderraum mit Druckmittel be- fluidbetätigten und federgelösten Reibungskupplung,

?|i aufschlagt und der Betätigungskolben wird gegen die 65 F i g. 9 die Frontansicht der Reibungskupplung nach

jp^! scheibenförmige andere Kupplungshälfte gepreßt. Die- F i g. 8,

| se wird dabei durch einen am zylindrischen Flansch an- Fig. 10 einen Schnitt nach Linie 10-10 der Fig. 11

;i|j dil h i

|i§ g

;i|j geschraubten radialen Abschlußflansch am axialen Aus- einer federbetätigten und fluidgelösten Reibungskupp-