DE3711385C2 - Vorrichtung zum radialen Zuführen einer schmiermittelhaltigen Flüssigkeit zu einer drehbaren Hülse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum radialen Zuführen einer schmiermittelhaltigen Flüssigkeit zu einer drehbaren Hül­ se, die mit Kanälen für die Flüssigkeit versehen ist, von denen wenigstens einer an der Außenseite der Hülse endet, und auf der ein feststehender Ring gelagert ist, der mit einem Anschluß für die Flüssigkeit versehen ist, der dem an der Außenseite der Hülse endenden Kanal zugeordnet und mit diesem verbunden ist und zur Lagerung des Ringes auf der Hülse auf beiden Seiten des an der Außenseite der Hülse endenden Kanales jeweils ein Wälz­ lager vorgesehen ist.

Aus der DE 27 17 353 C3 ist eine hydraulisch betätigte Schalt­ vorrichtung bekannt, bei der auf einer drehbaren Nabe ein fest­ stehender Zuführring gelagert ist. Der Zuführring ist mit einem Druckölanschluß versehen, der mit in der Nabe eingebrachten Zuführkanälen verbunden ist. Zur Lagerung des Zuführrings auf der Nabe sind hydrostatische Lager vorgesehen, deren Flüssig­ keitskissen von dem Druckmittel gebildet wird. Insbesondere bei einem hohen Druck ist ein unkontrollierter Austritt von Lecköl aus den hydrostatischen Lagern und damit ein Flüssigkeits­ verlust sowie eine Verunreinigung kaum zu vermeiden.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 21 46 519 bekannt. Dort soll flüssiges Druckmittel zwischen einem rotierenden und einem stationären Leitungssystem über­ geleitet werden. Dazu ist in einem koaxial auf einen festste­ henden Innenring aufgesetzten Außenring eine radial verlau­ fende durchgehende Bohrung vorgesehen, an die eine Druckmit­ telleitung angesetzt ist und zu einem von der innenliegenden Mantelfläche her in den Außenring eingearbeiteten kreisring­ förmigen Druckmittelkanal führt. Dieser wiederum ist über ei­ ne radial geführte Stichverbindung des Innenringes mit einem achsparallel verlaufenden Kanal im Innenring verbunden. Der Druckmittelkanal besitzt auf beiden Seiten eine Erweiterung, in die jeweils ein Wälzlager eingefügt ist. Ein über die Druckmittelleitung geführtes Druckmittel wird bei gegeneinan­ der rotierendem Außen- und Innenring über das radial verlau­ fende Bohrloch und den Druckmittelkanal im Außenring und der radialen Stichverbindung im Innenring dem achsparallelen Ka­ nal des Innenringes zugeführt. Darüber hinaus wird das Druck­ mittel über den kreisringförmigen Druckmittelkanal zur Schmierung in die beiden Wälzlager geleitet. Zur Abdichtung des vom Druckmittelkanal und dem die Wälzlager aufnehmenden Erweiterungen gebildeten Hohlraumes ist beiderseits je ein in eine Ringnut des Innenringes eingelassener Dichtungsring vor­ gesehen. Bei dieser Bauart beaufschlagt der volle Druckmit­ teldruck auch die Wälzlager.

Aus der DE 33 25 880 A1 ist eine Einrichtung zur Drucküber­ tragung mittels eines hydraulischen Mediums von einem fest­ stehenden Gehäuse auf eine drehbare Welle bekannt. Dazu sind in das Gehäuse in axialem Abstand voneinander zwei hydrosta­ tische Lager eingearbeitet, die mit einem unter Druck stehen­ den hydraulischen Medium beaufschlagt sind. Die Zufuhr des Druckmittels erfolgt dabei über Längsbohrungen in dem Gehäu­ se, die ihrerseits über je mindestens eine Drosselbohrung mit den hydrostatischen Lagern verbunden sind. Zur weiteren Über­ tragung des Druckmittels zur Hohlwelle ist zwischen den bei­ den hydrostatischen Lagern ein im Gehäuse angeordneter Ring­ kanal vorgesehen, der radial zu dem Umfangsspalt zwischen Welle und Gehäuse hin offen ist und mit einer radialen Ein­ führungsbohrung der Hohlwelle in Verbindung steht. Der Ring­ kanal ist seitlich über Lecköldrosselspalte mit den beiden hydrostatischen Lagern verbunden, über welche ständig eine geringe Menge Öl austritt, das zur Druckölquelle zurückge­ führt wird. Um in einer über einen Axialkanal mit der radia­ len Bohrung verbundenen Druckkammer einen Druck aufzubauen, z. B. zur Betätigung des Kolbens einer Lamellenkupplung, wird ein in eine Ableitung des Ringkanals eingeschalteter Schieber geschlossen, so daß das aus den hydrostatischen Lagern aus­ tretende Lecköl über den Ringkanal und die Bohrleitungen der Hohlwelle der Druckkammer zugeführt wird und sich dort all­ mählich ein Druck zur Betätigung des Druckkolbens aufbauen kann.

Aus der DE-AS 26 18 356 ist es bekannt, Drosselstrecken als Gleitbuchsen vorzusehen. Diese stehen jedoch nicht mit dane­ ben angeordneten Wälzlagern in Verbindung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum radialen Zu­ führen einer schmiermittelhaltigen Flüssigkeit zu einer dreh­ baren Hülse zu schaffen, bei der die Wälzlager ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden und keine Flüssigkeitsverluste oder Verunreinigungen auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art vorgesehen, daß auf den dem Kanal zugewandten Seiten der Wälzlager zwischen der Hülse und dem Ring jeweils ein als Drosselstrecke ausgebildeter Ringspalt belassen ist, und daß auf den dem Kanal abgewandten Seiten Mittel zur Ableitung von Flüssigkeit vorgesehen sind.

Durch die als Drosselstrecke ausgebildeten Ringspalte wird der Druck der Flüssigkeit verringert. Am Ende der Drosselstrecke sind die Wälzlager angeordnet, so daß diese von der die Dros­ selstrecke verlassenden Flüssigkeit geschmiert werden. Von den Wälzlagern gelangt die Flüssigkeit zu Ableitvorrichtungen, wo­ mit es möglich ist, den Flüssigkeitskreislauf zu schließen. Ein Flüssigkeitsverlust und eine damit einhergehende Verunreinigung ist ausgeschlossen. Die Schmierung und Lagerung des Rings auf der Hülse ist gewährleistet. Ebenfalls ist die Zuführung der Flüssigkeit zu den in der Hülse eingebrachten Kanälen sicherge­ stellt. Die Länge des Ringspalts sowie der Abstand der den Ringspalt bildenden Wände kann in Abhängigkeit von der Zusam­ mensetzung der schmiermittelhaltigen Flüssigkeit, dem auftre­ tenden Druck und den Drehzahlen usw. festgelegt werden. Der Druck der Flüssigkeit kann in den Ringspalten so weit abgebaut werden, daß der verbleibende Druck gerade noch ausreicht, um die Wälzlager ausreichend mit Schmiermittel zu versorgen. Da­ nach fließt die nahezu drucklose Flüssigkeit in die Ableitmit­ tel.

Bei einer Weiterbildung ist als Mittel zur Ableitung von Flüs­ sigkeit jeweils eine mit dem zugehörigen Ringspalt verbundene Ringkammer in den Ring eingebracht. Durch diese Maßnahme wird in einfacher Weise die Ableitung der Flüssigkeit erreicht.

In Weiterbildung sind die Ringkammern etwa an der geodätisch tiefsten Stelle über einen Verbindungskanal an einen Ablauf an­ geschlossen. Ein Absaugen der Flüssigkeit ist nicht erforder­ lich. Die Flüssigkeit fließt über den Ablauf beispielsweise in einen Öltank, aus dem sie von einer Ölpumpe erneut in den Flüs­ sigkeitskreislauf eingespeist werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ring aus einem den Anschluß enthaltenden und die Wälzlager aufnehmenden Zu­ führteil und zwei daran angebrachten Seitenteilen für die Aus­ bildung der Ableitmittel zusammengesetzt. Dadurch ist es mög­ lich, die zwischen den Wälzlagern angeordneten Ringspalte exakt einzustellen. Mit Hilfe der beiden Seitenteile können die Ringkammern in einfacher Weise erzeugt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung in einem teilweise abgebrochenen Radial­ schnitt dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine um eine Drehachse (90) drehbare Lamel­ lenkupplung. Von einem auf eine nicht dargestellte Welle auf­ steckbaren Primärteil (10) steht ein Flansch (12) ab, an dessen Ende eine zur Drehachse (90) koaxiale Hülse (15) einseitig be­ festigt ist. Des weiteren ist das Primärteil (10) mit einem zur Drehachse (90) koaxialen, abgestuften Zapfen (13) versehen, auf dem ein Kugellager (21) aufgesteckt und mit Hilfe einer festge­ schraubten Scheibe (17) festgelegt ist. Die gestrichelt darge­ stellte Schraube kann gleichzeitig zur Befestigung des Primär­ teils (10) an der nicht dargestellten Welle dienen. Mit Hilfe eines Keils o. dgl. kann in bekannter Weise das Primärteil (10) drehfest mit der Welle verbunden werden.

Ein weiteres Kugellager (20) ist auf der dem Zapfen (13) zuge­ wandten Seite des Flansches (12) angeordnet und mit Hilfe eines Seegerringes festgelegt. Die beiden Kugellager (20, 21) tragen eine Hülse (30), die dadurch um die Drehachse (90) drehbar ist. An ihrem dem Flansch (12) zugewandten Ende ist auf die Hülse (30) ein ringförmiges Abstützteil (40) aufgepreßt, das mit ei­ nem Ansatz (43) auf dem Kugellager (20) aufliegt. Etwa in der Mitte der Hülse (30) im Bereich des Kugellagers (21) ist ein ringförmiger Kolben (45) verschiebbar auf der Hülse (30) angeordnet. Das Abstützteil (42) und der Kolben (45) sind mit jeweils einem etwa lotrecht zur Drehachse (90) abstehenden Flansch (42 und 47) versehen, zwischen denen eine Anzahl von Lamellen (25) angeordnet sind. Die Lamellen (25) sind ab­ wechselnd in einer Verzahnung (27) der Hülse (15) und in einer Verzahnung (28) der Hülse (30) drehfest gehalten. Parallel zur Drehachse (90) sind in der Hülse (30) mehrere Ausnehmungen (32) eingebracht, in denen jeweils eine Rückstellfeder (50) auf­ genommen ist, die sich am Abstützteil (40) und am Kolben (45) abstützt.

Auf der Hülse (30) ist ein Führungsteil (58) aufgesteckt, das an einem Absatz der Hülse (30) anliegt und das der Führung des Kolbens (45) dient. Zwischen dem Kolben (45) und dem Führungs­ teil (58) einerseits sowie der Hülse (30) andererseits sind Dichtringe (52) zur Abdichtung eingelassen. Der Kolben (45) ist in axialer Richtung verschiebbar.

Durch eine Druckbeaufschlagung wird über eine abgeschrägte Aus­ nehmung (48) der Kolben (45) in der Zeichnung gegen die Rück­ stellfeder (50) nach links bewegt. Die Lamellen (25) werden an­ einandergedrückt, so daß die Hülse (30) und das Primärteil (10) drehfest miteinander gekoppelt werden. In seiner Ruhestellung, in die der Kolben (45) durch die Rückstellfeder (50) gebracht wird, sind die Lamellen (25) nicht miteinander gekoppelt, so daß die Hülse (30) und das Primärteil (10) unabhängig voneinan­ der um die Drehachse (90) drehbar sind.

Zur Zuführung von Drucköl zum Kolben (45) ist in der Hülse (30) ein Zuführkanal (35) eingebracht. Ein daran angeschlossener Ka­ nal (36) ist zur Außenseite der Hülse (30) geführt. Unter Zwi­ schenlegung von nicht näher gekennzeichneten Zwischenringen ist auf das dem Flansch (12) abgewandte Ende der Hülse (30) ein Ring (60) aufgesteckt. Dieser ist aus einem Zuführteil (62) und zwei daran angebrachten Seitenteilen (63, 64) zusammengesetzt.

Der Ring (60) ist mit Hilfe zweier Kugellager (80, 81) festste­ hend auf der Hülse (30) gelagert. An der Oberseite ist ein Druckölanschluß (66) in den Ring (60) eingebracht. Dieser ist mit einem an der Innenseite des Rings (60) angeordneten Ringka­ nal (68) verbunden, der dem an der Außenseite der Hülse (30) endenden Kanals (36) gegenübersteht.

Die beiden Kugellager (80, 81) sind etwa mit gleichem Abstand auf beiden Seiten des Ringkanals (68) angeordnet. Auf den dem Ringkanal (68) bzw. dem Kanal (36) zugewandten Seiten der Ku­ gellager (80, 81) ist zwischen der Hülse (30) bzw. den auf die Hülse (30) aufgesteckten Zwischenringen und dem Ring (60) je­ weils ein Ringspalt (85, 86) belassen, die als Drosselstrecken ausgebildet sind. Auf den dem Ringkanal (68) abgewandten Seiten der Kugellager (80, 81) ist jeweils eine Ringkammer (71, 72) in den Ring (60) eingebracht. Die Ringkammern (71, 72) sind über die Kugellager (80, 81) und die Ringspalte (85, 86) mit dem Ka­ nal (36) verbunden. Zur Abdichtung nach außen ist jedem Kugel­ lager jeweils ein Simmerring (70, 73) zugeordnet, die in den Seitenteilen (63, 64) aufgenommen und zwischen diesen und den auf die Hülse (30) aufgesteckten Zwischenringen angeordnet sind.

Am Ende der Hülse (30) ist ein scheibenförmiges Sekundärteil (88) befestigt, das mit Ausnehmungen o. dgl. zum Anschluß wei­ terer Bauteile versehen ist. Zur Abdichtung der drehbaren Hülse (30) gegenüber dem feststehenden Ring (60) sind Dichtringe (56) vorgesehen. Innerhalb des Ringes (60) sind Abdichtringe (55) eingelassen. Etwa an der geodätisch tiefstliegenden Stelle sind die beiden Ringkammern (71, 72) über einen Verbindungskanal (76) an einen Leckölablauf (78) angeschlossen.

Über den Druckölanschluß (66) wird Drucköl zur Betätigung der Lamellenkupplung zugeführt. Wie erläutert, wird der Kolben (45) durch die Druckbeaufschlagung verschoben und bewirkt die dreh­ feste Verbindung des Primärteiles (10) mit dem Sekundärteil (88). Gleichzeitig gelangt das Drucköl durch die Ringspalte (85, 86) zu den Kugellagern (80, 81), und von dort über die Ringkammern (71, 72) und den Verbindungskanal (76) zum Lecköl­ ablauf (78). Die als Drosselstrecken ausgebildeten Ringspalte (85, 86) sind derart ausgestaltet, daß der Druck des Drucköls auf der Seite der Kugellager (80, 81) nur noch sehr gering ist. Das Drucköl dient dort der Schmierung der Kugellager (80, 81).

Es versteht sich, daß es sich bei dem Druckölanschluß (66) auch um einen Anschluß für die Zuführung von Kühlflüssigkeit handeln kann. Ebenfalls können mehrere Druck- und Kühlanschlüsse vorge­ sehen sein. Es ist auch möglich, die beschriebene Vorrichtung zum radialen Zuführen einer Flüssigkeit bei einer Lamellenbrem­ se oder einer anderen derartigen Einrichtung einzusetzen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum radialen Zuführen einer schmiermittel­ haltigen Flüssigkeit zu einer drehbaren Hülse, die mit Kanälen für die Flüssigkeit versehen ist, von denen wenigstens einer an der Außenseite der Hülse endet, und auf der ein feststehender Ring gelagert ist, der mit einem Anschluß für die Flüssigkeit versehen ist, der dem an der Außenseite der Hülse endenden Kanal zugeordnet und mit diesem verbunden ist und zur Lagerung des Rings (60) auf der Hülse (30) auf beiden Seiten des an der Außen­ seite der Hülse (30) endenden Kanals (36) jeweils ein Wälzlager (80, 81) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den dem Kanal (36) zugewandten Seiten der Wälzlager (80, 81) zwischen der Hülse (30) und dem Ring (60) jeweils ein als Drosselstrecke ausgebildeter Ringspalt (85, 86) belassen ist, und daß auf den dem Kanal (36) abgewandten Seiten Mittel zur Ablei­ tung von Flüssigkeit vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Ableitung von Flüssigkeit jeweils eine mit dem zugehörigen Ringspalt (85, 86) verbundene Ringkammer (71, 72) in den Ring (60) eingebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammern (71, 72) etwa an der geodätisch tiefsten Stelle über einen Verbindungskanal (76) an einen Ablauf (78) angeschlossen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Abdichtung auf den den Wälzlagern (80, 81) abgewandten Seiten der Ringkammern (71, 72) jeweils ein Simmer­ ring (70, 73) zwischen der Hülse (30) und dem Ring (60) ange­ ordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des an der Außenseite der Hülse (30) endenden Kanals (36) und des Anschlusses (66) an der Innenseite des Rings (60) ein Ringkanal (68) eingebracht ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (60) aus einem den Anschluß (66) enthaltenden und die Wälzlager (80, 81) aufnehmenden Zuführteil (62) und zwei daran angebrachten Seitenteilen (63, 64) für die Ausbildung der Ableitmittel zusammengesetzt ist.