FI115154B - Hydraulikäyttöinen monilevykytkin - Google Patents

Description

5 115154

Hydraulikäyttöinen monilevykytkin Hydraulikdriven flerlamellkoppling

Keksinnön kohteena on hydraulikäyttöinen monilevykytkin tehon ja vääntömo-mentin välittämiseksi ja pehmeästi kytkemiseksi käyttävältä akselilta käytetylle akselille, joka kytkin käsittää käyttävään/käytettyyn akseliin kiinnitetyn ja 10 kyseisen akselin mukana pyörivän aksiaalisen ja sylinterimäisen kotelon, käytet-tyyn/käyttävään akseliin kiinnitetyn ja kyseisen akselin mukana pyörivän napa-osan, sylinterimäisen kotelon sisään sovitetun kytkinlevyistä koostuvan avattavan ja suljettavan levypakan, jolla mainittu kotelo ja napaosa ovat toisiinsa pyörimät-tömästi yhdistettävissä, sylinterimäisen kotelon sisään sovitetun ja jousella auki-15 asentoon kuormitettavan mäntäosan, joka yhdessä kotelon kanssa rajoittaa väliinsä painetilan, johon paineenalaista hydrauliväliainetta johtamalla mäntäosa on sovitettu puristamaan levypakan kiinni kytkimen sulkemiseksi ja josta paineti-lasta paine vapauttamalla jousivoima on sovitettu avaamaan levypakan, ja joka kytkin on varustettu tyhjennysventtiilillä kytkimen pyörimisliikkeestä johtuvan ;' j ’; 20 keskipakovoiman aiheuttaman kiihtyvyyden vaikutuksesta syntyvän hydrostaatti- t •; · sen paineen muodostuksen estämiseksi kotelon ja mäntäosan väliseen painetilaan # · kytkimen pyöriessä ja ollessa kytkettynä vapaalle, joka tyhjennysventtiili käsittää

• · I

venttiilin runko-osan ja runko-osassa liikkuvan jousikuormitteisen karan.

• »

• · I

• · « • » v : 25 Nopeasti pyörivissä hydraulikäyttöisissä kytkimissä, kuten esim. traktorien suunnanvaihtajissa, erään varsin merkittävän ongelman muodostaa pyörimisliik-: *’ keestä johtuvan keskipakovoiman aiheuttama kiihtyvyys. Hydraulikäyttöisissä * ; ’ kytkimissä on yleensä pyörintäakselin suuntainen sylinteritila, jossa olevaa , .; ‘ mäntää käytetään sylinterillään johdetun paineväliaineen avulla. Männällä ,* 30 puolestaan avataan ja suljetaan kytkinpakkaa, eli käytetään kytkintä. Traktorin ;· ns. pakkasuunnanvaihtaja on tarkoitettu käytettäväksi varsin suurilla pyörin- . : tänopeuksilla ja sillä on pystyttävä nopeasti vaihtamaan ajosuuntaa. Keskipako voiman aiheuttama kiihtyvyys aiheuttaa kytkimen sylinteritilassa olevaan hyd- 115154 2 rauliväliaineeseen hydrostaattista painetta. Kun kytkin on vapautettu koneen käydessä suurella nopeudella, keskipakovoiman aiheuttama paine sulkee kytkintä ja aiheuttaa laahausta, josta seuraa kulumis- ja erityisesti kuumenemisongelma.

5 Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan parannus edellä mainittuihin ongelmiin. Keksinnön päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiassa tunnusomaista, että tyhjennysventtiilin jousikuormitteinen kara on jousen voimalla kuormitettu auki-asentoon painetilassa vallitsevaa painetta vastaan ja tyhjennysventtiili on varustettu välinein hallitun virtauksen ja paineli) eron ylläpitämiseksi ja aikaansaamiseksi tyhjennysventtiilin yli kytkimen kytkennän aikana, ja että tyhjennysventtiili on asennettu kytkimen painetilaa rajoittavaan sylinterimäiseen koteloon, kotelon niitoista riippuvan mahdollisimman suuren etäisyyden päähän kytkimen pyörintäakselista siten, että tyhjennysventtiilin karan liikkeen suunta on yhdensuuntainen kytkimen pyörintäakselin kanssa. 15

Keksinnöllä saadaan aikaan merkittävää etua tekniikan tasoon nähden ja saavutettavista eduista voidaan tuoda esiin se, että pyörimisnopeus ja siitä aiheutuva keskipakovoima ei vaikuta vastaavalla tavalla kytkimen toimintaan ·*, ·' : kuin aikaisemmissa ratkaisuissa. Teknisenä ratkaisuna tämä on toteutettu siten, ., ’ ‘ 20 että kytkin on varustettu tyhjennysventtiilillä, joka ei ole herkkä keskipakovoiman ..!: * aiheuttamalle kiihtyvyydelle. Tyhjennysventtiilisovelluksia on toki yritetty toteut- • * » taa aikaisemminkin, mutta aiemmin ei ole onnistuttu kehittämään sellaista ’ ratkaisua, johon pyörimisnopeus ei olisi oleellisesti vaikuttanut. Keksinnön muut v edut ja ominaispiirteet käy vät ilmi jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskoh- 25 täisestä selostuksesta.

• · »

Seuraavaksi keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piiras- i · * tuksen kuvioihin, joissa :* 30 kuvio 1 esittää kaaviomaisesti osittaisena leikkauskuvana hydraulitoimista ' . ' kytkintä, kuten traktorin suunnanvaihtajan kytkintä, ja 115154 3 kuvio 2 esittää kaaviomaisena leikkauskuvana yksityiskohtaa kuviosta 1, eli kytkimen tyhjennysventtiiliä.

Kuviossa 1 on keksinnön mukaista hydraulista monilevykytkintä merkitty yleisesti 5 viitenumerolla 20. Kytkin 20 on järjestetty käyttävän akselin ja käytetyn akselin väliin siten, että käyttävä ja käytetty akselin ovat kyseisellä kytkimellä toisiinsa kytkettävissä ja vastaavasti toisistaan irrotettavissa. Käyttävää akselia on kuviossa 1 merkitty viitemerkinnällä 21 ja vastaavasti on käytettyyn akseliin hammastuk- j sella 26 kiinnittyvää napaosaa merkitty viitemerkinnällä 22. Kytkin 20 käsittää 10 käyttävään akseliin 21 holkkiosan 24 ja hammastusten 25 välityksellä kiinnitetyn sylinterimäisen kotelon 23, joka täten pyörii käyttävän akselin mukana pyörintä-akselilla A.

Sylinterimäisen kotelon 23 sisään on sovitettu useasta kytkinlevystä koostuva 15 levypakka 27, jossa kytkinlevyt ovat vuorotellen pyörimättömästi kytketyt kotelossa 23 olevaan sisäpuoliseen hammastukseen ja vastaavasti napaosassa 22 olevaan ulkopuoliseen hammastukseen 29. Edelleen on kotelon 23 sisään sovitettu mäntäosa 30, joka on sovitettu koteloon aksiaalisesti liikkuvasti ja tiivistetysti, v ·' Mäntäosa 30 ja kotelo 23 rajoittavat väliinsä painetilan 32, johon paineenalaista 20 paineväliainetta johtamalla mäntäosa 30 saadaan aksiaalisesti siirtymään vasten . ; ’ levypakkaa 27 kytkimen kytkemiseksi.

Kytkin vapautetaan päästämällä paine pois painetilasta 32, jolloin jousi 31 siirtää ’' ’ mäntäosan 30 irti levypakasta 27 kytkimen irrottamiseksi. Etenkin niissä tapauk- 25 sissa, joissa kytkin 20 on tarkoitettu suurella nopeudella pyörivien akselien ’ ; kytkemiseen, kuten esim. traktorin suunnanvaihtaja, jolloin tietenkin myös kytkimen pyörintänopeus on suuri, aiheuttaa keskipakovoima kiihtyvyyden, joka . · aiheuttaa hydrauliseen väliaineeseen hydrostaattisen paineen painetilassa 32,joka paine riippuu öljytilan pituudesta säteen suunnassa. Tämän vuoksi on kytkin 20 30 varustettu tyhjennysventtiilillä, joka kuviossa 1 on esitetty kohdassa II ja jota ‘ ' seuraavassa selostetaan lähemmin kuvioon 2 viittaamalla.

115154 4

Kuviossa 2 tyhjenny s venttiiliä on merkitty viitenumerolla 10. Tyhjennysventtiili 10 on asennettu sylinterimäisen kotelon 23 seinämään siten, että se yhdistää painetilan 32 paineettomaan tilaan. Tyhjennysventtiili 10 on asennettu edelleen siten, että se sijaitsee mahdollisimman suuren etäisyyden päässä kytkimen 5 pyörintäakselista A, jossa vaikuttaa suurin hydrostaattinen paine kytkimen pyöriessä. Tyhjennysventtiili 10 käsittää kotelon 23 seinämään asennetun runko-osan 11 ja kyseiseen runko-osaan 11 liikkuvasti asennetun karan 12. Kara 12 on varustettu kartiomaisella karatapilla 13 siten, että tyhjennysventtiilin ollessa kiinni-asennossa karatappi 13 sulkee venttiilin aukon 16. Kara 12 on kuormitettu 10 jousella 14 auki-asentoon vasten sokkarengasta 15. Karaan 12 on muodostettu virtausreikä 17, jonka kautta tapahtuu hallittu virtaus, koska reiän yli on vakio paine-ero. Tyhjennysventtiili 10 on asennettu kytkimeen 20 siten, että karan 12 liikkeen suuntainen venttiilin akseli B on samansuuntainen kytkimen pyörintäak-selin A kanssa.

15

Tyhjennysventtiilin 10 tarkoitus on päästää vapaalla olevan kytkimen 20 paineti- lasta paineväliaine pois, jotta suurella nopeudella pyörivässä kytkimessä ja etenkin sen painetilassa 32 ei muodostuisi keskipakovoiman aiheuttaman : kiihtyvyyden vaikutuksesta hydrostaattista painetta. Tämä on toteutettu siten, että 20 karassa 12 olevan virtausreiän 17 kautta pääsee tapahtumaan hallittu virtaus · · reiän yli olevan vakion paine-eron johdosta. Jousi 14 ja virtausreiän 17 koko on *···' mitoitettu siten, että venttiili ei sulkeudu kytkimen ollessa kytkettynä vapaalle.

· ·

Kun painetilaan 32 kytketään paine kytkimen 20 sulkemiseksi, paine-ero virtaus- • · · ’·’ reiän 17 yli kasvaa ja yhä suurempi paine alkaa vaikuttaa karan 12 painepintaan ... 25 18, joka on riippuvainen karan halkaisijasta. Paine-eron kasvaessa kara alkaa • · a » a siirtyä jousen 14 voimaa vastaan, jolloin kartiomainen karatappi 13 alkaa kuristaa a · ’·’ venttiilin aukosta 16 ulos menevää virtausta. Tyhjennysventtiilin 10 jousen 14 ·;;; tilassa on näin ollen aina paine-eron verran alempi paine kuin painetilassa 32.

30 Tyhjennysventtiilin 10 kautta tapahtuu näin ollen kytkimen 20 kytkennän aikana ’*·' haluttu ja hallittu virtaus, joka helpottaa merkittävästi paineen ohjausta paineti laan 32. Kun paine painetilassa 32 on kasvanut niin suureksi, että aukon 16 5 11 515 4 alueella vaikuttava paine riittää puristamaan jousta 14,venttiili sulkeutuu, jakun painetilassa 32 vallitsee täysi paine, tyhjennysventtiili 10 on täysin sulkeutunut. Yllä kuvattuun tyhjennysventtiilin 10 toimintaan ei kytkimen 20 suurella pyörin-tänopeudella ole mitään vaikutusta, koska tyhjennysventtiilin 10 karan 12 5 liikkeen suunta, eli venttiilin aksiaalisuunta B on samansuuntainen kytkimen 20 pyörintäakselin A kanssa.

Edellä on keksintöä selitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Keksintöä ei ole kuitenkaan tarkoitettu koskemaan pelkästään 10 kuvioissa esitettyä esimerkkiä, vaan keksinnön eri sovellusmuodot voivat vaihdella oheisissa patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

» ·

Claims (3)

115154 6

1. Hydraulikäyttöinen monilevykytkin tehon ja vääntömomentin välittämiseksi ja pehmeästi kytkemiseksi käyttävältä akselilta käytetylle akselille, joka kytkin 5 käsittää — käyttävään (21)/käytettyyn akseliin kiinnitetyn ja kyseisen akselin mukana pyörivän aksiaalisen ja sylinterimäisen kotelon (23), — käytettyyn/käyttävään akseliin kiinnitetyn ja kyseisen akselin mukana pyörivän napaosan (22), 10. sylinterimäisen kotelon (23) sisään sovitetun kytkinlevyistä koostuvan avattavan ja suljettavan levypakan (27), jolla mainittu kotelo (23) ja napaosa (22) ovat toisiinsa pyörimättömästi yhdistettävissä, — sylinterimäisen kotelon (23) sisään sovitetun ja jousella (31) auki-asentoon kuormitettavan mäntäosan (30), joka yhdessä kotelon (23) 15 kanssa rajoittaa väliinsä painetilan (32), johon paineenalaista hydrauliväli- ainetta johtamalla mäntäosa (30) on sovitettu puristamaan levypakan (27) kiinni kytkimen sulkemiseksi ja josta painetilasta (32) paine vapauttamalla jousivoima on sovitettu avaamaan levypakan (27), ja : —joka kytkin (20) on varustettu tyhjennysventtiilillä (10) kytkimen pyöri- ., ' 20 naisliikkeestä johtuvan keskipakovoiman aiheuttaman kiihtyvyyden vaiku- ·. · tuksesta syntyvän hydrostaattisen paineen muodostuksen estämiseksi • · '···* kotelon (23) ja mäntäosan (30) väliseen paineillaan (32) kytkimen pyö- • · · *;*;* riessä ja ollessa kytkettynä vapaalle, joka tyhjennysventtiili (10) käsittää « · · **’ venttiilin runko-osan (11) ja runko-osassa liikkuvan jousikuormitteisen , 25 karan (12), ! tunnettu siitä, — että tyhjennysventtiilin (10) jousikuormitteinen kara (12) on jousen (14) ; voimalla kuormitettu auki-asentoon painetilassa (32) vallitsevaa painetta vastaan ja tyhjennysventtiili (10) on varustettu välinein hallitun virtauksen 30 ja paine-eron ylläpitämiseksi ja aikaansaamiseksi tyhjennysventtiilin (10) ' ·* yli kytkimen (20) kytkennän aikana, ja että tyhjennysventtiili (10) on asennettu kytkimen painetilaa (32) rajoittavaan sylinterimäiseen koteloon 115154 7 (23), kotelon mitoista riippuvan mahdollisimman suuren etäisyyden päähän kytkimen pyörintäakselista (A) siten, että tyhjennysventtiilin karan (12) liikkeen suunta (B) on yhdensuuntainen kytkimen pyörintäakselin (A) kanssa. 5

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkin, tunnettu siitä, että venttiilin karaan (12) on muodostettu kytkimen paineillaan (32) yhteydessä oleva läpivir-tausreikä (17), jolloin painetilasta (32) on yhteys ulos kyseisen läpivirtausreiän (17) ja venttiilin aukon (16) kautta ennen kuin venttiilin kartiomainen karatappi 10 (13) on täysin sulkenut venttiilin aukon (16).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2mukainen kytkin, tunnettu siitä, että tyhjen-nysventtiili (10) on sovitettu sulkeutumaan kokonaan viimeistään silloin, kun paine painetilassa (32) on riittävä kytkimen (20) päälle kytkemiseksi. 15 » § * · • · • · I » ► · δ 115154