DE551993C - Druckluftgesteuerte Lamellen-Reibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Lamellen-Reibungskupplungen, die durch Druckluft gesteuert sind und eine Umlaufschmiereinrichtung für die Lamellen haben. Solche Kupplungen werden erfindungsgemäß so ausgeführt, daß die Druckzylinder in einem ringförmigen Körper angeordnet sind und die Druckkolben in an sich bekannter Weise auf das Lamellenbündel einwirken, nämlich

ίο mittels ihrer Kolbenstangen, die sich in der Trennwand führen, die zwischen den außerhalb des vom Schmiermittel durchfiossenen Raumes befindlichen Druckzylindern und diesem Raum selbst vorgesehen ist.

Die druckluftgesteuerten Lamellen-Reibungskupplungen, deren Reibringe durch den Vorschub der Druckluftkolben aufeinandergepreßt werden, sind bisher für Kupplungen, die häufig große Massen beschleunigen und beim Regeln auf Geschwindigkeit und auf ein bestimmtes Drehmoment längere Zeit rutschen sollen, nicht brauchbar gewesen. Der Grund dafür lag darin, daß keine geeigneten Maßregeln zur Fernhaltung der in den Lamellenringen erzeugten Reibungswärme von den Druckluftkolben getroffen und die Druckluftkolben daher einer so starken Erhitzung ausgesetzt waren, daß ihre zuverlässige Abdichtung unmöglich wurde. Metallische Kolbenringe, an die man zunächst denken mußte, halten nicht dicht genug und ergeben einen zu großen Druckluftverbrauch. Mit eingeschliffenen Kolben lassen sich befriedigende Ergebnisse deshalb nicht erzielen, weil die Wärmespannungen im Material die Kolben festklemmen und undicht machen. Die Abdichtung der Kolben mittels Metallmembranen läßt sich deshalb nicht anwenden, weil sich hieraus ein so geringer Hub der Kolben ergibt, daß der bei angestrengtem Betrieb 4c unvermeidliche Verschleiß der Reibringe für längere Zeit nicht ausgeglichen werden kann und die Reibringe daher zu oft ersetzt werden müssen, als daß ein wirtschaftlicher Betrieb möglich wäre. Die Abdichtung der Kolben durch das einfache, billige und zuverlässige Mittel der Leder- oder Gummistul'pdichtungen konnte überhaupt nicht in Betracht gezogen werden, weil solche Abdichtungen infolge der Erhitzung und durch das zum Schmieren und Kühlen der Kupplung erforderliche öl in kürzester Zeit zerstört werden würden.

Die Erfindung vermeidet die erwähnten Nachteile durch die eingangs erläuterte Bauart, bei der die in den Lamellenringen erzeugte Wärme äußerst wirkungsvoll abgeführt und von den Druckluftkolben ferngehalten wird, weil diese in einem besonderen, gegen den Lamellenraum abgeschlossenen Ringraum liegen. Die Abdichtung wird durch das einfache Mittel der Leder- oder Gummistulpdichtung-en ohne weiteres möglich. Die Schmier- und Kühlflüssigkeit wird in ständigem Umlauf durch die einander berührenden Flächen an den Ringlamellen und gegebenenfalls durch diese selbst hindurchgeführt und so die Wärme schnell abgeleitet und der Übergang der etwa noch vorhandenen Rei-

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bungswärme von den Lamellenringen zu den Druckluftkolben dadurch verlangsamt, daß der Hub dieser Kolben auf die Lamellenringe durch Druckstangen übertragen wird, die die Wärme nur wenig leiten.

Neuere Untersuchungen haben, wie bekannt (Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, Jahrgang 1927, S. 21S u. f.), ergeben, daß es von ausschlaggebender Bedeutung ist, daß der die Reibflächen bedeckende Schmierfilm eine in sich geschlossene Fläche bildet und nicht zerreißt. Erst wenn letzteres geschieht, findet ein Pressen der Flächen aufeinander statt. Man kann geradezu sagen, daß in diesem dünnen Überzug von Schmiermaterial die ganze Reibungsarbeit verzehrt wird, und daß das bei Reibungskupplungen befriedigend vor sich geht, solange eben der Schmierfilm als zusammenhängende Fläche bestehen bleibt. Das wird im vorliegenden Fall sichergestellt durch den ständigen Umlauf des Schmiermittels, womit natürlich eine entsprechende Bemessung des Flächendruckes Hand in Hand gehen muß. Das aber ist bei der neuen Kupplung erreicht.

Dadurch, daß die den Kolbenhub auf die Lamellenringe übertragenden Druckstangen die Wärme nur sehr wenig leiten, ist auch dafür gesorgt, daß der geringe, an den Lamellenringen etwa noch zurückbleibende Wärmebetrag in hohem Maße von den Kolben ferngehalten wird. Die geringe Wärmeleitfähigkeit läßt sich erreichen einmal durch einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt der Druckstangen, durch ein unvollkommenes Anliegen dieser an den Reibringen, etwa mittels einer abgerundeten Fläche, wodurch ein großer Wärmeübergangswiderstand entsteht, und gegebenenfalls auch durch Wahl des Materials, aus dem die Druckstangen hergestellt werden. Durch solche Mittel läßt sich die Erwärmung der Kolben so weit herabmindern, daß unbedenklich die Abdichtung durch Leder- oder Gummistulpdichtungen erfolgen kann und dadurch die Reibungskupplungen auch für die größten Leistungen praktisch brauchbar werden, auch z. B. für Lokomotivbetrieb.

In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die dargestellte Bauart macht Gebrauch von der an sich bekannten Anordnung der Druckluftzylinder in einem gemeinsamen, ringförmigen Gehäuse, die im vorliegenden Fall eine gute Ableitung auch der kleinen, den Druckluftkolben etwa doch noch zufließenden Wärmemenge herbeiführt.

Abb. ι zeigt einen Längsschnitt, wobei

oben und unten verschiedene Ausführungsformen der Lamellenringe angedeutet sind.

Abb. 2 ist eine Stirnansicht, und Abb. 3 zeigt die Oberfläche der im unteren Teil von Abb. 1 angenommenen Ausführungsform der Lamellenringe.

Auf der Welle 1 ist die Kupplungstrommel 2 aufgekeilt, an der seitlich mit Schrauben 3 leicht zugänglich und unverdeckt ein Ringkörper 4 befestigt ist, der im Kreise herum die Druckluftzylinder 5 trägt. Zur Zuführung der Druckluft dienen Kanäle 6, die in den Zylindern hinter den Kolben 7 münden. Innerhalb eines Flansches 8 der Kupplungstrommel 2 sind axial verschiebbar, aber undrehbar die Reibungsringe 9 untergebracht, die mit auswechselbaren Holzklotzchen oder Holzringen 10 besetzt sind.

Drehbar auf der Welle 1 ist ferner die zweite Kupplungstrommel 11, die im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Zahnrad 12 trägt. Auf einem Flansch 13 sind lamellenartig wiederum axial verschiebbar, aber undrehbar gegenüber der Kupplungstrommel 11, die Reibringe 14 angeordnet, die entweder hohl ausgeführt sein können, wie in Abb. ι oben dargestellt, oder voll, wie in Abb. ι unten zu sehen. Sie sind dann mit radialenSchmiernuteni4_a ausgestattet (Abb.3). Werden die Reibringe 9 und 14 gegeneinandergepreßt, so wird die Kupplung geschlossen, d. h. die Welle 1 nimmt das Zahnrad 12 mehr oder weniger mit. Das Gegeneinanderpressen der Reibringe aber erfolgt von den Druckluftkolben 7 aus durch Vermittlung der an den Kolben befestigten Druckstangen 15, die verhältnismäßig dünn ausgeführt sind, gegebenenfalls auch aus einem die Wärme schlecht leitenden Material, und an dem äußersten Reibring 9 nur mit einer etwas abgerundeten Fläche anliegen.

Durch ein Rohr 16 mit einer seitlichen Öffnung 17 wird ständig Öl in eine Höhlung 18 innerhalb des Flansches 13 eingeführt, das durch öffnungen 19 in den Raum zwischen den Flanschen 8 und 13 eintritt, in dem sich die Reibringe befinden, und diesen Raum durch öffnungen 20 wieder verläßt. Das öl wird hier irgendwo aufgefangen und kann immer wieder verwendet werden. Jedenfalls werden durch den ständigen Umlauf des Schmiermittels zwischen den Reibflächen die oben erläuterten Vorteile erzielt, und durch die geringe Wärmeleitfähigkeit der Druckstangen 15 wird die etwa nicht abgeführte Wärme so gedrosselt, daß nur ein geringer Betrag nach den Kolben 7 zuströmt. Diese können daher ohne jedes Bedenken mit einfachen Leder- oder Stulpdichtungen versehen werden.

Die Unterbringung der Druckluftzylinder 5 in dem außen- und verhältnismäßig frei liegenden Ringkörper 4 trägt weiter zur Kühlhaltung bei. Es läßt sich auch ohne weiteres

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jeder einzelne Stulp eines Kolbens auf Dichtheitprüfen und leicht ersetzen. Der Raum zwischen den Flanschen 8 und 13 der beiden

. Kupplungstrommeln ist durch einen Ringdeckel 21 geschlossen, nach dessen Abnahme auch die zweiteilig ausgeführten Reibringe leicht nachgesehen und ausgewechselt werden können, ohne daß man die Kupplung ganz auseinandernehmen müßte.

Eine Reibungskupplung der beschriebenen Art läßt sich auch als mechanische Bremse für große Bremsleistungen verwenden, da sie eines Bremsgestänges nicht bedarf und die Reibflächen bei guter Wärmeableitung nur eine geringe spezifische Beanspruchung erleiden. Die äußere Kupplungstrommel 2 steht dann fest auf dem Fundament, während die innere Kupplungstrommel 11 auf die Maschinenwelle aufgekeilt ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckluftgesteuerte Lamellen-Reibungskupplung mit Umläufschmiereinrichtung für die Lamellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckzylinder in einem ringförmigen Körper (4) angeordnet sind, wobei die Druckkolben in an sich bekannter Weise mittels ihrer in der Trennwand zwischen den außerhalb des vom Schmiermittel durchflossenen Raumes befindlichen Druckzylindern und diesem Raum sich führenden Kolbenstangen (15) auf das Lamellenbündel (9, 14) einwirken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen