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Druckmittelsteuereinrichtung für Reibungskupplungen Die Erfindung
bezieht sich auf hydraulische Schaltvorrichtungen für Reibungskupplungen.
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Es ist bereits bekannt, den Kupplungsdruck durch Druckmittelsteuereinrichtungen
zu ändern, derart, daß seine jeweilig eingestellte Größe dauernd beibehalten wird.
Zu diesem Zweck hat man vorgeschlagen, in die Druckmittelzüfuhrleitung ein federbelastetes
Regelventil einzuschalten, auf das der von der Kupplung kommende Überdruck einwirkt
und eine Ablaufleitung öffnet. Es ist nachteilig, daß hierbei die überschüssige,
von der Pumpe geförderte Ölmenge dauernd durch die Ablaufleitung abfließt. Bei dieser
Druckmittelsteuereinrichtung ist es notwendig, daß die Pumpe dauernd arbeitet und
daß der Förderdruck der Pumpe dauernd voll zur Verfügung steht. Anderenfalls sind
Druckmittelschwankungen die Folge, die eine Veränderung des Kupplungsdruckes und
unter Umständen ein Ausschalten der Kupplung herbeiführen.
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Die Erfindung besteht demgegenüber darin, einean sichbekannteDruckmittelsteuereinrichtung
mit einem einstellbaren, federbelasteten Regelventil, das die Druckmittelzufuhrleitung
mit der zur Verbrauchsstelle führenden Leitung verbindet und nach Erreichung des
eingestellten Druckes an der Verbrauchsstelle die Druckmittelzufuhrleitung abschließt
und bei einem etwaigen Überdruck in der zur Verbrauchsstelle führenden Leitung diese
mit einer Ablaufleitung für das überschüssige
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lange verbindet, bis der am L`eäelviitil eingestellte Druck an der Verbrauchsstelle
hergestellt ist, als Steuereinrichtung für druckmittelgesteuerte Reibscheibenkupplungen
zu verwenden.
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Bei der Aufrechterhaltung des jeweils ein-
schalten. Das für die Einstellung und Aufrecbterhaltung des Kupplungsdruckes notwendige
Druckmittel wird diesem Akkumulator entnommen. Nachdem die Kupplung eingeschaltet
und der Kupplungsdruck hergestellt ist, wird kein Druckmittel mehr verbraucht, da
sowohl die Zufluß- als auch die Ablaufleitung abgeschlossen sind. Beim Einspielen
des Kupplungsdruckes fließen nur wenige Tropfen Öl aus der Ablaufleitung heraus,
so daß ein Druckmittelverlust praktisch nicht entsteht.
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Bei hydraulisch geschalteten Maschinen, beispielsweise Werkzeugmaschinen,
kommt es vor, daß zti gleicher Zeit an mehreren Stellen Druckmittel verbraucht werden.
Die dadurch verursachten Druckmittelschwankungen wirken sich bei der gemäß der Erfindung
ausgebildeten Steuereinrichtung nicht auf die Kupplung aus, sogar dann nicht, wenn
die Pumpe aus irgendeinem Grunde zeitweilig ausfallen würde. Die Erfindung ermöglicht
es also, den an der Steuereinrichtung eingestellten Kupplungsdruck unbedingt aufrechtzuerhalten.
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Die Erfindung ist in-der Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform
dargestellt. Iss sei bemerkt, daß die bauliche Gestaltung des Druckmittelventils
nicht Gegenstand der Erfindung ist. Die Pumpe i fördert Öl aus dem Behälter 2 durch
die Saugleitung 3 und die Druckleitung d. zum Akkumulator 5, in dem sich ein Kolben
6 gegen eine Feder 7 oder ein Gewicht nach aufwärts bewegt, so daß bei gefülltem
Akkumulator ein maximaler Öldruck von beispielsweise io atii zur Verfügung steht.
Vom Akkumulator führt eine Leitung 8 zum ReeIventil 9, das durch einen Handhebel
io unter \% erinittluilg eines Exzenters i i o. dgl. auf einen beliebigen, jeweils
konstant bleibenden Druck eingestellt werden kann. Dieser Druck, der unabhängig
von dem Druck im Akkumulator ist, wird durch die Leitung i2 zu dem Schaltzylinder
13 übertragen, in dem sich ein Kolben 14 unter Einwirkung des Öldruckes verschiebt
und hierbei seine Kraft auf eine Kupplung 15 überträgt. Der Druck, den dieser Kolben
i.t auszuüben vermag, ist abh :ingig von dem Öldruck in der Leitung 12. 1,t dieser
Druck gering. so ist auch der vo@i dem Kolben 14 auf die Kupplum; 15 ausgeübte Druck
klein. Wird der Druck in der Leitung T2 durch andere Einstellungen des Regelventils
9 verändert und beispielsweise gröller eingestellt, so wird damit auch die von dem
Kolben i-. ausgeübte Druckkraft größer. In der Abb. i ist der Kolben 14. mit einer
I.ämelleilktipplung 15 durch das Gestänge 16 .verbunden. An Stelle der Lamellenkupplung
kann aber auch eine andere einstellbare, aber jeweils konstanten Flüssigkeitsdruck
erfordernde Wellenkupplung von dem Kolben 1.4 betätigt werden. Von dem Regelventil
9 führt eine Ablaufleitung 17 zum Sammelbehälter 2 zurück. Die Einzelheiten über
die Ausbildung und Wirkungsweise des Regelventils 9 sind in den Abb. 2 bis 5 dargestellt.
In dem Zylinder 18 ist eine Zylinderbuchse i9 angeordnet, in der sich ein Kolbenschieber
2o bewegt. Die von der Pumpe bzw. vom Akkumulator kommende Druckleitung 8 ist bei
8', die Leitung 12 bei 12' und die Leitung 17 bei 17' an den Zylinder 18 angeschlossen.
Der Kolben 20 wird durch eine Druckfeder 21 in seine in :Abb. 2 dargestellte Stellung
gedrückt, in der er mit seiner am rechten Ende befindlichen Anschlagfläche 22 gegen
die Zylinderbuchse i9 zur Anlage kommt. Der Kolben 2o besitzt eine ringförmige Aussparung
23 sowie eine zur linken Kolbenseite führende Längsbohrung 2d., die durch radiale
Bohrungen 25 mit der ringförmigen Aussparung 23 in Verbindung steht. Die Aussparung
23 ist in dieser Stellung des Kolbens 2o durch eine Bohrung 26 in der Zylinderbuchse
i9 mit der Anschlußöffnung S' im Zylinder 18 und damit mit der Rohrleitung 8 verbunden.
Die Zylinderbuchse i9 besitzt außerdem einen dreieckigen Schlitz 27, der mit der
Anschlußöffnung 17' in Verbindung steht. Bei einer Bewegung des Kolbens 2o nach
rechts entgegen der Druckfeder 2i wird der Schlitz 27 zunächst wenig, dann mehr
bis zur vollen Breite geöffnet. Die Druckfeder 21 liegt mit ihrem linken Ende in
einer Ausnehmung 28 des Kolbens 20 und mit ihrem rechten Ende in einer Ausnehmung
29 eines Kolbens 3o, der in _dem Zylinder 18 gleitet. Dieser Kolben 30 wird
durch einen Exzenter i i, der um eine Achse 3 1 vermittels des Handhebels io gedreht
wird, mehr oder weniger in den Zylinder i8 hineingedrückt und spannt damit die Feder
21.
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In der Abb.2 ist die Stellung des Exzenters i i gezeichnet, die den
geringsten Druck auf den Kolben 30 und damit auf die Feder 21 ausübt. Die
Feder 2i ist nur sehr schwach gespannt, so daß der Steuerkolben 20 gerade zur Anlage
gebracht wird und damit seine linke Endstellung einnimmt. Bei
gefülltem
Akkumulator 5 wird der volle Öldruck durch die Leitung 8, durch die Bohrung 26,
die Ausnehmung 23 und durch die Bohrungen 25, 24 in den Zylinderraum 32 und durch
die Anschlußöffnung 12' in die zur Kupplung führende Leitung 12 übertragen. Da der
Kolben 2o jedoch nicht oder nur äußerst gering unter Druck steht, so wird er sofort
durch den Gegendruck in die in Abb. 3 dargestellte Stellung bewegt, in der er die
Bohrung 26 und- damit den Ölzufluß durch die Leitung 8 durch seine Kolbenflächen
abschließt. Der Verschiebekolben 14 der Kupplung 15 erhält also keinen weiteren
Öldruck, so daß die Kupplung 15 überhaupt nicht erst einrückt. Falls der Kolben
2o bei seiner Bewegung nach rechts mit seiner ringförmigen Aussparung 23 den dreieckigen
Schlitz -z7 überschneidet, so wird die Leitung 12 durch die Bohrungen 24, 25 im
Kolben 2o mit der bei 17' angeschlossenen Abflußleitung 17 in Verbindung gebracht,
so daß also die Leitung 12 vollkommen drucklos wird.
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Will man die Kupplung einrücken, so wird der Handhebel io in die Einschaltestellung
in Pfeilrichtung bewegt, wie es die Abb."4 zeigt. Dadurch wird durch den Exzenter
i1 ein Druck auf den Kolben 3o ausgeübt, der sich nach links verschiebt und hierbei
die Feder 2i mehr oder weniger spannt. In der Abb.4 ist eine Mitteleinstellung des
Handhebels io gezeichnet. Die Feder 21 wird demzufolge den Kolben 20 zunächst in
die in Abb. 2 dargestellte linke Endstellung drücken, so daß also die Druckleitung
8 mit der zur Kupplung führenden Leitung 12 in Verbindung steht. Der Druck in der
Leitung 12 wird demzufolge ansteigen. Der Kolben 14 wird die Kupplung 15 einschalten.
Der Kupplungsdruck ist aber durch die Spannung der Feder 21 begrenzt, denn sobald
der in der Leitung 12 befindliche Öldruck die Gegenkraft der Druckfeder 2i überschritten
hat, so wird sich der Kolben 2o durch die Rückwirkung des in der Leitung 12 herrschenden
Druckes nach rechts bewegen und hierbei die Leitung 8 abschließen, wie es in Abb.
4 dargestellt ist. Nachdem der Kolben 2o die Leitung 8 abgesperrt hat, wird er im
nächsten Augenblick mit seiner ringförmigen Ausparung23 den dreieckigen Schlitz27
überschneiden, so daß also etwas Öl aus der Leitung 12 durch die Leitung 17 abfließt.
Der Druck in der Leitung 12 sinkt also um einen geringen Betrag, so daß der Kolben
2o sich wieder etwas nach links bewegt, und zwar so lange, bis der Druck in der
Leitung 12 mit der Gegenkraft der Feder 21 im Gleichgewicht ist. Das Überschneiden
der Aussparung 23 mit dem Schlitz 27 ist in der Abb. 4 gestrichelt und die Gleichgewichtsstellung
mit voll ausgezogener Linie dargestellt. In der Gleichgewichtsstellung des Kolbens
2o sind die Leitung 8 und 17 durch die Kolbenflächen verschlossen. Die Entfernung
der Einlaßöffnung 26 der Druckmittelzufuhrleitung 8 von der Öffnung 27 der Ablaufleitung
17 ist mindestens gleich oder größer als die Breite der ringförmigen Aussparung
23.
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In der Abb. 5 ist die Stellung des Handhebels io gezeichnet, in der
der volle Kupplungsdruck hergestellt sein soll. Der Exzenter i i verschiebt den
Kolben 30 noch weiter nach links und spannt daher die Feder :2i noch stärker,
als wie es in Abb.4 der Fall ist. Der Kolben 2o wird also wiederum zunächst in seine
linke Endstellung gedrückt, so daß also die Druckleitung 8 wiederum mit der zur
Kupplung führenden Leitung i2 verbunden ist. Diese Stellung ist in der Abb. 5 gezeichnet.
Der bereits geschilderte Vorgang wiederholt sich; der Kolben 2o wird aber erst bei
einem größeren Gegendruck des in der Leitung 12 befindlichen Drucköles nach rechts
bewegt und nimmt die in der Abb. 4 gezeichnete Stellung ein. Infolge des größeren
Öldruckes wird auch ein größerer Kupplungsdruck auf die Kupplung 15 ausgeübt, die
nunmehr voll eingeschaltet ist.
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Die Ausschaltung der Kupplung erfolgt dadurch, daß der Einschaltehebel
wieder in die Stellung gemäß der Abb. 2 gebracht wird, damit die Druckfeder entspannt
und demzufolge der Kolben äo auf Ablauf des Drucköles aus der Leitung 12 geschaltet
wird.
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In der in der Zeichnung als Beispiel dargestellten Ausführungsform
ist der Einschaltehebel für die Kupplung unmittelbar mit dem Exzenter verbunden,
der auf das Regelventil 9 einwirkt. Selbstverständlich kann das Regelventil 9 durch
den Exzenter i i und einen mit ihm verbundenen besonderen Einstellknopf auch unabhängig
von dem Einschaltehebel für die Kupplung eingestellt werden. In diesem Falle würde
der Einschaltehebel io nicht mehr mit dem Exzenter verbunden sein, sondern durch
einen an anderer Stelle in die Druckleitung eingeschalteten Schieber erfolgen, der
dann seinerseits mit dem Einschaltehebel in Verbindung steht. An Stelle eines Exzenters
kann auch ein wirkungsgleiches anderes Element, wie z. B. eine schraubschiete Ebene
u. dgl., zur Feineinstellung verwendet werden.