DE881049C - Anordnung zur Fuehrung des Arbeitsmittels einer hydraulisch betaetigten Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung, fuer einem hydraulischen Turbowandler nachgeschaltete Getriebe, vorzugsweise zum Fahrzeug-antrieb, insbesondere fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

• Anordnung zur Führung des Arbeitsmittels einer hydraulisch betätigten Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung, für einem hydraulischen Turbowandler nachgeschaltete Getriebe, vorzugsweise zum Fahrzeugantrieb, insbesondere für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Führung ges Arbeitsmittels einer hydraulisch betätigten Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung, für einem hydraulischen Turbowandler nachgeschaltete Getriebe, vorzugsweise zum Fahrzeugantrieb, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit Zuführung des die Kupplung betätigenden Arbeitsmittels über ein der Kupplung benachbartes Lager. Bei einer solchen Anordnung ist es bekannt, das Schmiermittel für die Lagerung und das Arbeitsmittel für die Betätigung der Kupplung durch eine gemeinsame Leitung zuzuführen und, je nachdem, ob die Kupplung eingekuppelt ist und demgemäß die Leitung Schmiermittel und Arbeitsmittel zu fördern hat oder ob die Kupplung entkuppelt ist und daher die Leitung nur Schmiermittel zu fördern hat, den Druck innerhalb der Leitung entsprechend zu erhöhen oder zu erniedrigen. Da die zum Lager führende Leitung beim Einkuppeln Schmiermittel und Arbeitsmittel zugleich aufnimmt, muß ihr Querschnitt, wenn ein rasches Kuppeln ermöglicht werden soll, verhältnismäßig groß werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Führung des über ein benachbartes Lager zugeleiteten Arbeitsmittels einer hydraulisch betätigten Kupplung zu schaffen, die nur kleine Leitungsabmessungen ergibt, wenig Platz beansprucht und besonders für Getriebe kurzer Baulänge, bei denen der Raum in Achsrichtung der Wellen knapp ist, geeignet ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß für die Zuführung des Arbeitsmittels zum Lager beim Kuppeln zwei Leitungen mit verschieden großem Leitungsquerschnitt dienen, von denen die Leitung mit dem größeren Querschnitt im entkuppelten Zustand als Abflußleitung für das zugleich für die Lagerschmierung verwendete Schmiermittel dient. In Weiterbildung der Erfindung ist in :die Leitung mit dem größeren Querschnitt ein Schaltorgan geschaltet, das es ermöglicht, diese Leitung wahlweise beim Kuppeln mit der Schmiermttelpumpe oder beim Entkuppeln mit dem Sammelbehälter zu verbinden.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Fig..i schematisch einen Längsschnitt des ersten Beispiels, Fig.2 eine Einzelheit vergrößert im Längsschnitt und Fig.3 eine andere Ausführungsform einer Einzelheit im Längsschnitt.
• Auf der Welle i, die etwa die (Welle eines einem hydraulischen Turbowandler nachgeschalteten Getriebes sein kann, sitzt mittels der Laufbuchse :2 der lose Teil, z. B. der Flansch i3, einer Lamellenkupplung. Der lose= Teil 3 trägt außen Nuten 4 für Lamellen 5. Die Gegenlamellen 6 sitzen in Nuten des mit der -Welle i fest verbundenen, etwa auf dieser Welle aufgekeilten Kupplungsgehäuses 7. Das Lamellenpaket 5, 6 wird durch einen ringförmigen Kolben 8 zusammengepreßt, der innen auf der Nabe g des Kupplungsgehäuses 7 gleiten kann und außen in einem zylindrischen Teil des Kupplungsgehäuses 7 geführt ist; gegen .den er beispielsweise mittels einer Manschette io und eines Gegenringes im abgedichtet ist. Auf seiner der Stirnwand des Kupplungsgehäuses 7 zugewendeten Seite trägt der Kolben 8 einen oder mehrere Anschläge ri@2, die seine Hubendlage begrenzen. Auf die entgegengesetzte Seite der Wand des Kolbens 8 stützt sich eine Druckfeder'13, deren anderes Ende an einem auf die Nabe g geschraubten Ring n4 anliegt.
• Unmittelbar der Kupplung 2 bis 14 benachbart ist ein Gleitlager für die Welle i. Dieses Gleitlager enthält eine Lagerschale 15, die in üblicher Weise in einem Lagerkörper -1t6, der etwa ein Teil des Gehäuses des dem hydraulischen Turbowandler nachgeschalteten Getriebes sein kann, gehalten ist. Auf den Lagerschenkel ü7 der Welle i ist die Lagerbüchse 18 fest aufgepreßt oder warm aufgezogen, so daß sie mit der Welle i umläuft. In der Mitte des Lagerkörpers n6 ist die Lagerschale 15 mit -der Ringnut,iig versehen, mit der Bohrungen 2o der Lagenbuchse 18 in Verbindung stehen. Die Bohrungen 20 münden in Längsnuten ci, die im Lagerschenkel i. vorgesehen sind, aber auch in der Lagerbuchse 1,8 eingearbeitet sein können. Im Bereich der Längsnuten,z,.i enthält die Lagerbuchse 18 mit diesen Längsnuten in Verbindung stehende Bohrungen.2i2, die die Längsnuten :2i mit den Bohrungen 23 im Kupplungsgehäuse 7 verbinden. Weiterhin schließen sich an die Ringnut ig der Lägerschale35 eine Bohrung 24 und eine Bohrung 25 an. Beide Bohrungen (24 und 25 münden in zwei im Lagerkörper r:6 verlaufende .Bohrungen t26 und 27. Die Bohrung 26 hat wesentlich größeren Querschnitt als die Bohrung 27. Die Bohrungen 24, 2!6 können den Bohrungen 25, 27 diametral gegenüberliegen. Statt je einer Bohrung 2q., 26, 25, 27 können auch deren mehrere vorgesehen sein.
• In dem in der Zeichnung dargestellten entkuppelten Zustand der hydraulisch betätigten Lamellen!kupplung wird Schmiermittel von der Pumpe 29, die eine Zahnradpumpe sein kann, aus dem Sammelbehälter 28 entnommen und durch die Leitung 3o, die Bohrung t217 und die Bohrung 25 dem Ringraum 1,9 zugeführt. Von hier aus fließt das Schmiermittel durch die Bohrung 24 und die Bohrung 26 zurück zur Leitung 31. Die Leitung 3.1 führt zu einem Steuerschieber 32, der im entkuppelten Zustand der Lamellenkupplung die mit ausgezogenen Stricheng ezeichnete Lage einnimmt, also die Rückleitung 3(1 mit der vom Steuerschieber 32 zum Sammelbehälter 28 führenden Leitung 33 verbindet. Ein kleiner Teil des Schmiermittels wird vom Ringraum ig durch die Bohrungen 2o, die Längsnuten zci; die Bohrungen 22 und die Bohrungen 23 in den zwischen dem Kolben 8 und der Stirnwand ,des Kupplungsgehäuses 7 liegenden Ringraum 34 eintreten. Der Druck des Schmiermittels im Ringraum 34 ist aber so gering, daß die auf den Kolben 8 ausgeübte Kraft nicht ausreicht, die Kraft der Feder 13 zu überwinden, und der Kolben 8 daher in Ruhe bleibt. Dies wird dadurch erreicht, daß der engste Durchflußqüerschnitt für das Schmiermittel auf seinem Rückweg vom Ringraum ig über die Leitung 311 zurück zum Sammelbehälter 28, also der engste Querschnitt der Bohrung P4, Bohrung 26 oder Leitung 31 mindestens doppelt so groß ist wie der engste Durchflußquerschnitt für das Schmiermittel auf seinem Hinweg von -der Pumpe 29 über die Leitung 30 zum Ringraum ig, also der Leitung 30, Bohrung 27 oder Bohrung 25. Statt den Leitungsquerschnitt der Leitung 13o, Bohrung t2.7 und Bohrung 25 zu verkleinern, könnte man auch in diesen Leitungen entsprechende Drosselstellen vorsehen: Zum Einkuppeln der hydraulisch betätigten Lamellenkupplung wird .der Steuerschieber 32 in die gestrichelt gezeichnete Lage gebracht. In dieser Lage verbindet der Steuerschieber 32 die Rückleitung 3<i mit der vom Steuerschieber zurPurnpeL-ig führenden Leitung 35. Nunmehr fördert die Pumpe 2g Schmiermittel, das sie dem Sammelbehälter 28 entnimmt, durch die Leitung 3o, die Bohrung 27 und die Bohrung t2!5 zum Ringraum ig. Außerdem wird Schmiermittel von der Pumpe 2g durch die Leitung 35, .die frühere Rückleitung 31, die Bohrung 26 und die Bohrung t-":a. -dem Ringraum i9 zugeführt. Ein Teil des Schmiermittels verteilt sich auf der Lauffläche der L agerbuchse 18, läuft von dieser ab und sammelt sich wieder im Sammelbehälter 28. Der Hauptteil aber fließt durch die Bohrungen 2o, die Nuten 21, die Bohrungen 2;2 und die Bohrungen 2,3 zum Ringraum 34. Der sich hier einstellende Druck genügt nunmehr, um den Kolben 8 gegen die Kraft der Feder 13 zu verschieben, .die Lamellenpakete 5, 6 zusammenzupressen und .die Kupplung einzukuppeln.
• Zum Entkuppeln wird der Steuerschieber 32 wieder in die mit ausgezogenen Linien gezeichnete Lage gebracht, in der er zwischen den zum Sammelbehälter @28 führenden Leitungen 31 und 33 die Verbindung herstellt. Die Feder 13 bewegt den Kolben 8 zurück, bis der Anschlag,i2 an der Stirnwand des Kupplungsgehäuses 7 anliegt. Das im Ringraum 34 vorhandene Arbeitsmittel fließt durch die Bohrungen 23, die Bohrungen @2n; die Längsnuten -2i, die Bohrungen 2o, den Ringraum ,i9, die Bohrung 24, die Bohrung : 6 und die Leitungen 31 und 33 zum Sammelbehälter 28 zurück.
• Beim Entkuppeln könnte im Ringraum 34 eine geringe Arbeitsmittelmenge zurückbleiben. Um zu verhindern, daßl,diese Arbeitsmittelmenge bei hoher Drehzahl infolge der Fliehkraft einen Druck auf den Kolben 8 ausübt, der diesen im Sinne des Einkuppelns zu bewegen sucht, ist am Umfang des Kolbens 8 eine Längsnut 3.6 vorgesehen. Ebenso ist die dieser Längsnut zugewendete Seite des den Kolben 8 führenden zylinderförmigen Teiles des Kupplungsgehäuses 7 mit einer ähnlichen Längsnut 37 und einer nach außen führenden Bohrung 39 versehen. Die Längsnut 3!6, die Längsnut 317 und die Bohrung 39 sind so angeordnet, daß beim Entkuppeln nach Erreichen etwa des halben beim Entkuppeln zurückzulegenden Hubes des Kolbens 8 die Längsnut 3;6; die Längsnut 37 und die Bohrung 39 miteinander verbunden sind, so daß das etwa im Ringraum 34 sich ansammelnde Arbeitsmittel durch die Bohrung 39 nach außen abfließen kann. Es können statt einer Längsnut 3'6, einer Längsnut 37 und einer Bohrung 39 auch deren mehrere vorgesehen sein.
• Damit auch ein Ablauf des im Ringraum 34 sich ansammelnden Arbeitsmittels möglich ist, wenn der Kolben 8 sich gegenüber dem Kupplungsgehäuse 7 verdreht, ist der der Führung des Kolbens 8 dienende zylinderförmige Teil des Kupplungsgehäuses 7 auf der vom Ringraum 34 abgewendeten Seite der Längsnut 3.6 mit einer an seinem Umfang entlang laufenden Ringnut 38 versehen, die mit der Bohrung 39 in Verbindung steht, und ist der Kolben 8 an dem dem Ringraum 34 zugewendeten Ende der Längsnut 3.6 mit einer Umfangsrille 4o versehen. Die Durchflußquerschnitte der Längsnut 3(6, der Längsnut 37, der Ringnut 38, der Bohrung 39 und der Umfangsrille 4o sind so klein gehalten, daßi sie etwa weniger als ein Drittel der Durchflußquerschnitte für die Arbeitsmittelzufuhr vom Ringraum i9 bis zum Ringraum 34 betragen. Beim Einlzuppeln wird durch den vom Arbeitsmittel auf den Kolben 8 ausgeübten Druck zunächst die Kraft der Feder 13 überwunden. Nach Erreichen etwa des halben beim Einkuppeln zurückzulegenden Hubes stehen die Längsnut 36, die Längsnut 37, die Ringnut 38, die Bohrung 39 und die Umfangsrille 4o nicht mehr miteinander in Verbindung. Der nunmehr auf den Kolben 8 lastende volle Arbeitsmitteldruck kann dann das Einkuppeln bewirken.
• Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird das die Kupplung betätigende Arbeitsmittel wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. i durch die Bohrung 26 und die Bohrung 24 einem in Längsmitte des Lagers angeordneten Ringraum i9 zugeführt. Hingegen mündet die das Schmiermittel zuführende Bohrung 27 in einer Längsnut 41, die das Schmiermittel durch zwei symmetrisch zur Lagermitte angeordnete Bohrungen 42 und 4'3 verteilt, durch die es der Lauffläche der Lagerbuchse,iS zugeführt wird, um von hier aus in den Ringraum i9 einzutreten. Im entkuppelten Zustand der Kupplung fließt das Schmiermittel, wie auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. i, vom Ringraum i9 durch die Bohrung 24, die Bohrung ,2,6, die Leitung 31 und die Leitung 33 zurück zum Sammelbehälter 28.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Führung des Arbeitsmittels einer hydraulisch betätigten Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung, für einem hydraulischen Turbowandler nachgeschaltete Getriebe, vorzugsweise zum Fahrzeugantrieb, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit Zuführung des die Kupplung betätigenden Arbeitsmittels über ein der Kupplung .benachbartes Lager, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuführung des Arbeitsmittels zum Lager beim Kuppeln zwei Leitungen (30, .27, 25 und 314 26, 24) mit verschieden großem Querschnitt dienen, von denen die Leitung (31, 26, 24) mit dem größeren Querschnitt im entkuppelten Zustand als Abflu:ßileitung für das zugleich für die Lagerschmierung verwendete Arbeitsmittel dient.
2. 2. Anordnung nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung (3 i, 26, 24) mit dem größeren Querschnitt ein Schaltorgan (3i21) geschaltet ist, das es ermöglicht, diese Leitung wahlweise beim Einkuppeln mit der Schmiermittelpumpe (29) oder beim Entkuppeln mit dem Sammelbehälter (@a8) zu verbinden.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kupplung (5, 6) betätigende Arbeitsmittel dieser durch eine Leitung (2ii) unter ,der Lauffläche einer Lagerbuchse (18) zugeführt wird, die in dem der Kupplung benachbarten Lager (15, v6) gelagert ist.
4. 4. Anordnung nach .Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsmittelzufuhr zur Kupplung (5, 6) Längsnuten (21) dienen, die unter der Lauffläche ,der Lagerbuchse (18) in dieser (18) oder im Lagerschenkel 01(7) angeordnet sind.
5. 5. Anordnung nach Anspruch r bis 4, dadurch gekennzeichnet, däß die beiden Leitungen (30, 27, 25 und 3,1, 2,6, 12q.) an diametral gegenüberliegenden Stellen in einen Kanal (1i(9) des Lagers (i5, v6) münden, der über die Längsnuten (2z) zur Kupplung (5, 6) führt.
6. 6. Anordnung nach Anspruch i bis 5, dadurch -gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Leitung (30, 27, 25) mit dem kleinen Querschnitt halb so -groß oder weniger als halb so groß ist wie diejenige der Leitung (34 12e6, 2q.) mit dem größeren Querschnitt.
7. 7. Anordnung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet,, daß der Lauffläche des Lagers (i.5, u16) das Schmiermittel an zwei symmetrisch zur Lagermitte liegenden Stellen (q42., 43) und ein Teil idavön als Arbeitsmittel für die Kupplungsbetätigung .dazwischen, dem Kanal (i9) zugeführt wird (Fig..3):. B.
8. Anordnung nach Anspruch i bis 6 in Anwendung auf eine Kupplung, bei welcher :das Einkuppeln durch einen unter Flüssigkeitsdruck stehenden Kolben und das Entkuppeln durch entgegengerichtete Federkraft erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8' auf seinem Umfang eine Längsnut (36) aufweist, die Übereine mit ihr zusammenarbeitende Längsnut (37) in dem den Kolben führenden zylindrischen Teil des Kupplungsgehäuses (7) und eine Ringnut (38) im entkuppelten Zustand ein Abfließen von Restflüssigkeit nach außen ermöglicht.
9. 9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nur auf der ersten Hälfte des Kolbenhubes beim Eingang, also beim Einrücken der Kupplung (5, ;6), die Längsnuten (36 und g7), die Ringnut (3$) und die Abflußbohrung (39) miteinander verbunden sind. io. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben ($) an dem dem ringförmigen Arbeitsraum (34) der Kupplung (5, 6) zugewendetem; Ende der Längsnut (36) eine Umfangsrille (40) aufweist. ,i(i. Anordnung nach Anspruch 9 und io y dadurch gekennzeichnet, daß der von den Längsnuten (36 und 37), der Umfangsrille (4o), der Ringnut (38) und der Bohrung (39) gebildete Arbeitsmi.ttelkanal auf weniger als ein Drittel des Querschnittes der Arbeitsmittelzuführwngskanäle (z'9 bis :213) zwischen dem der Kupplung (5, 6) benachbarten Lager (i5, 16) und dem Ringraum (34) verengt ist.