DE1941536U - Hydraulisch oder pneumatisch betaetigbare lamellenkupplung. - Google Patents

Description

RA. 219 if7 6*26,4. Go

Schottel-Werft Den 25.4-1966

Josef Becker ITG.

„pneumatisch betätigbare Lamellenkupplung^

Die Neuerung betrifft eine mit einem flüssigen oder gasförmigen Betriebsmittel mittels eines Druckkolbens betätigbare Lamellenkupplung, bei der der Druckkolben koaxial zur getriebenen/Welle im feststehenden Gehäuse der Kupplung angeordnet ist,

Es sind bereits Scheibenkupplungen bekannt, die mittels Federdruck eingekuppelt und durch Verschieben einer Muffe gelüftet werden, Scheibenkupplungen haben gegen» über Lamellenkupplungen den Nachteil, daß sie einen sehi· großen Durchmesser haben. Sie werden im allgemeinen mechanisch, meist über ein Hebelsystem betätigt. Es sind ferner Konuskupplungen bekannt, die mit einer mechanischen Feder eingekuppelt und von einem exzentrisch angeordneten Kolben aus über ein Hebelsystem und eine Muffe ausgekuppelt werden» Auch Konuskupplungeη weisen einen größeren Durchmesser als Lamellenkupplungen auf. Der exzentrische Kolben und das Hebelsystem sind aufwendig. Eine solche Kupplung ist bezüglich des Einbaus und der Montage ungünstig.

Es sind auch Lamellenkupplungen bekannt, bei denen die Lamellen mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Kolbens betätigt werden. Bei diesen Kupplungen befindet sich der Kolben im umlaufenden Teil, was hinsichtlich der Zuführung des Betriebsmittels sehr ungünstig ist. Außerdem wird die beim Einkuppeln entstehende Reibungswärme direkt auf den Zylinder und den Kolben übertragen, was ungünstig für die Abdichtung des Kolbens ist, weil elastische Dichtungen gegen Wärme empfindlich sind. Auch wirkt sich die Wärme wegen der Viskositätsveränderung ungünstig auf die Funktion (Leckverluste) der hydraulischen Kupplungen aus« Schließlich ist auch eine Lamellenkupplung bekannt, bei der der mit einem flüssigen Druckmittel betriebene Druckkolben koaxial zur Kupplungsachse im feststehenden Teil, d.h. im Gehäuse der Kupplung, angeordnet ist. Der Kolben ist ringförmig gestaltet und wirkt über ein Wälzlager im Sinne des Einkuppeins auf die Lamellen,

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während die Kupplung mit mechanischen Federn gelüftet wird. Diese Kupplung hat den Nachteil, daß "beim Ausfallen der Dr uckmittelanlage, z.B. der Pumpe oder beim Platzen einer Leitung oder eines Schlauches, die Kupplung sofort gelüftet und die G-etriebeverbindung unterbrochen wird, was zu Unfällen führen kann.

Aufgabe der Neuerung ist, die Mängel der geschilderten Kupplungen zu vermeiden. ■Rs soll eine direkte Übertragung der Reibungswärme auf den Druckzylinder vermieden werden, so daß zur Abdichtung des Kolbens elastische Dichtungen verwendbar sind, an die keine hohen Forderungen bezüglich der Wärmebeständigkeit gestellt zu werden brauchen. Der Zylinder und der Kolben sollen nicht rotieren, damit eine einfache und absolut dichte Druckmittelzuführung möglich ist. Der Druckkolben bzw. der Zylinder sollen so geordnet sein, daß die Dichtungen ohne Demontage der Kupplung möglich ist. Der Kupplungsdruck soll unabhängig vom Druck des Betriebsmittels einstellbar sein.

Die der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die mit dem treibenden Teil verbundenen Lamellen und die mit dem getriebenen Teil verbundenen Lamellen mit mindestens einer mechanischen Feder aufeinander gedrückt werden, während der Druckkolben die Lamellen entgegen dem Federdruck abhebend angeordnet ist. Hierdurch werden Leckverluste so weitgehend vermieden, daß auf eine Druckmittelpumpe im eigentlichen Sinne zum Ausgleich der sonst auftretenden Leckverluste vermieden werden kann und daß als Geber für die Betätigung ein einfacher Kolben ähnlich wie bei den hydraulischen Bremsen verwendbar ist.

Die Neuerung wird dahingehend ausgestaltet, daß mindestens eine Feder mit den beiden Tünden auf je eine Endscheibe, z.B. Druckplatte, Lamellenring o.dgl. wirkt, die beide auf dem getriebenen Teil der Kupplung die Lamellen zwischen sich aufnehmend gelagert sind. Diese Raumform hat den Vorteil, daß der Druck der Fed_er oder Federn, der so groß ist, daß das Drehmoment übertragen werden kann, so von den Maschinenelementen

aufgenommen wird, daß keine Schub- oder Kippkräfte oder Biegemomente nennenswerter Größe auftreten.

Die Raumform nach der Neuerung wird ferner derart weitergebildet, daß der Druckkolben an eine der Endscheiben angreift und diese von der anderen 'Endscheibe ent«, fernend beaufschlagbar ist, wodurch ein direkter Kippkräfte u.dgl. vermeidender Kraftfluß vom Betätigungskolben auf das lüftende Element stattfindet.

Damit eine einfache Bearbeitung des ringförmig gestalteten Zylinders möglich ist, wird die Neuerung ferner so weitergebildet, daß der Druckkolben auf der getriebenen Seite der Kupplung in einem in Umfangsrichtung geteilten Gehausedeekel gelagert ist, wobei der eine Deckelteil den Außenmantel und der andere Deckelteil den Innenmantel des ringförmigen Druckkolbens aufnimmt. Durch diese Gestaltung wird die Drehoperation an den ZyIinderwändeη sehr vereinfacht und bei Ringräumen mit kleinen Durchmesserunterschieden das Schleifen überhaupt erst möglich.

Besonders wichtig ist eine später beschriebene Teilung des Druckkolbens.

Die Neuerung ist anhand eines Ausführungsbeispiels gezeigt und erläutert. Auf einer getriebenen Kupplungswelle 1 ist ein Lamellenträger 2 mittels einer Feder 4 verkeilt und mit einer Mutter 5 befestigt. Auf dem Lamellenträger sind in bekannter Weise mit einer Verzahnung Innenlamellen 3 relativ zum Lamellenträger nicht drehbar aber längsverschiebbar gelagert. Auf dem Lamellenträger ist ferner eine Druck« platte 7 läng'sverschiebbar gelagert, die eine Endscheibe des Lamellenpaketes darstellt. Ankerschrauben 8 durchdringe τ sowohl den Lamellenträger als auch d.ie Druckplatte und zwar derart, daß eine axiale Relativbewegung beider Teile möglich ist. Axial zu den Ankerschrauben sind im Lamellenträger erweiterte Bohrungen vor»» gesehen, die jeweils ein Tellerfederpaket 10 aufnehmen. Diese Tellerfederpakete stützen sich einerseits auf den Grund der erweiterten Bohrung, d.h. also am Lamellenträger ab und andererseits über Scheiben Ja und verstellbare Muttern 9 an den Ankerschrauben, deren Axialbewegung durch Schraubenköpfe 8a begrenzt ist. Zwischen

den Innenlamellen 3 sind in bekannter Weise Außenlamellen 12 gelagert, die mit einer Verzahnung nicht drehbar aber längsverschiebbar mit einer Kupplungsglocke 16 verbunden sind. Letztere ist auf einf-r Antriebshohlwelle 15 zentriert und mit dieser verschraubt.

Auf der der Druckplatte abgewendeten Seite ist der Lamellenträger mit einem Flansch 2a versehen, der die ^ndscheibe für das Lamellenpaket darstellt. Zweckmäßig ist es, zwischen diesem Flansch und dem Lamellenpaket noch einen Lamellenring 11 einzulegen. In diesem Fall dient dieser als ^dscheibe. Durch die geschilderte Anordnung werden die Außen- und Innenlamellen zwischen den beiden Endscheiben 7>11 durch die Kraft der Federn 10 aufeinander gepreßt, und zwar so, daß hierdurch keine Axialkräfte auf die Lagerung der drehenden Kupplungsteile ausgeübt wird. "Es treten bei dieser An~ Ordnung auch keine kippende oder verkantende Kräfte auf. Die Kraft der Federn und damit das übertragbare Drehmoment kann an den Muttern 9 eingestellt werden.

Die getriebene Kupplungswelle 1 ist einerseits in einem später beschriebenen Deckel 30 mittels eines Lagers 29 gelagert und andererseits mit zwei Nadellagern 13*14 in der Antriebshohl we He 15? di<- ihrerseits mit Hilfe des Lagers 24 im Kupplungsgehäuse 26 gelagert ist. Das Kupplungsgehäuse ist mittels einer Laterne 27 o.dgl, beispielsweise an der Antriebsmaschine 28 angeflanscht. Das Drehmoment wird von der Antriebsmaschine bzw. von deren Motoren^iirelle 23 aus beispielsweise über eine elastische oder flexible Kupplung 21 auf die Antriebshohlwelle übertragen» Die Übertragungs~ bzw. Befestigungselemente sind bekannt und daher nicht beschrieben* Der Anschluß der Kupplungswelle mit dem zu treibenden Element, z.B. einer Propellerwelle von Schiffen o.a., erfolgt in bekannter Weise mittels eines Flansches 31 o«dgl„, der in bekannter Weise auf der Rupplungswelle befestigt ist.

Das Kupplungsgehäuse 26 ist auf der Abtriebseite mit einem Deckel 30 verschlossen. Der Deckel ist in Umfangsrichtung geteilt, so daß zwei Deckelteile 33?34 entstehen. Der innere Deokelteil ist an dem äußeren Deckelteil 34 zentriert und mit diesem

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verschraubt. "Beide sind so geformt, daß ein nach innen offener ringförmiger Zy« linderraum 35 entsteht. Die Zylinderwände weisen eine verhältnismäßig kleine Durchmesserdifferenz auf, die eine Bearbeitung sehr erschweren würde. Durch den geteilten Deckel nach der Neuerung ist diese Schwierigkeit behoben. Der Zylinder« raum nimmt einen Druckkolben 38 auf, der mit elastischen Dichtungsringen 36,37 abgedichtet ist. Der aus dem Zylinder herausragende Teil des Druckkolbens ist abgesetzt und läuft in eine Führungsbuchse 41 aus, die auf einem entsprechenden Ansatz 33a des inneren Deckelteils 33 geführt ist. Dadurch ist eine Führung des Kolbens selbst überflüssig, so daß der kolben kürzer sein kann als üblich. Auch ist es möglich, Kolben 38 und Führungsbuchse 4I ^aus zwei Stücken anzufertigen, wie in der Skizze gezeigt ist. Die Zweiteilung des Druckkolbens 38 iⁿ einen eigentlichen die Dichtungsringe 36,37 tragenden Ringkolben 38a und einen die Führungs« buchse 41 tragenden Teil ist insofern von Wichtigkeit, weil dadurch die Möglichkeit besteht, beide Teile aus verschiedenen, den Aufgaben dieser Teile gerecht werdenden Werkstoffen herzustellen, so z.B« den Ringkolben aus Kunststoff, bei*, spielsweise Polyamid oder anderen schlechten Wärmeleitern, anzufertigen. Außerdem kann der Ringkolben im Bedarfsfalle ausgetauscht werden. Die Führungsbuchse ist mittels Stiften 40 relativ zum feststehenden Gehäuse gegen Drehung gesichert. Auf der Führungsbuchse 4I ist ein Drucklager 39 aufgenommen, auf dessen Außenring eine Muffe 42 zentriert ist. Die Stirnseite dieser Muffe ist mit einer Anzahl von Druck™ stiften 43 versehen, die den Lamellenträger 2 durchdringen und mit ihrem freien Ende an der Druckplatte 7 anliegen. Die Druckstifte sind mit der Schmierung dienen~ den Schlitzen 44 versehen. Dem Zylinderraum wird das Druckmittel, z.B. Öl von einem nicht gezeichneten Geber aus über einen Stutzen 49 und eine Bohrung 50 zugeführt. Durch die Raumform nach der Neuerung ist es nicht notwendig, daß der wie üblich eine ständig fördernde Pumpe ist, sondern es kann ein einfacher in einem Zylinder geführter Kolben verwendet -.v^rden, der etwa so wirkt wie ein Geberkolben bei einer hydraulischen Bremse,

Die Federn 10 drücken stets die Außenlamellen 12 und Innenlamellen 3 zwischen den Endscheiben 7 und 11 aufeinander, so daß das Drehmoment immer übertragen wird, wenn der Kolben 38 nicht beaufschlagt ist. Wird Druckmittel in den. Zylinderraum 35 geleitet, dann bewegt aich der Kolben 35 gemäß der Figur nach rechts und hebt über die Teile 41? 39» 42, 43 die Druckplatte (Flndscheibe) 7 von den Lamellen ab, so daß die Drehmomentübertragung unterbrochen wird.

Die Schmierung der Lamellen erfolgt durch Planschen der Kupplungsglocke in Ölsumpf. Das Spritzöl wird mit Fangachalen 45 aufgefangen und über Bohrungen 46, Rückleitung 47? durch Lager 29, den Spalt zwischen Welle 1 und Führungsbuchse 55^a> dem das Lager 39 enthaltenden Raum der Muffe 42 durch die Schlitze 44 und den Raum zwischen dem Lamellenträger 2 und der Druckplatte 7 durch Zentrifugalkraft zwischen die Lamellen geleitet.

Claims (4)

Schottel-Werft Den 25„4.1966 Josef Becker KG. Schutzansprüche

1. Mit einem flüssigen oder gasförmigen Betriebsmittel mittels eines Druck» kolbens betätigbare Lamellenkupplung, bei der der Druckkolben koaxial zur getriebenen/Welle im feststehenden Gehäuse der Kupplung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die mit dem treibenden Teil verbundenen Lamellen (12) und die mit dem getriebenen Teil verbundenen Lamellen (3) mit mindestens einer mechanischen Feder (1O) aufeinander gedrückt werden, während der Druckkolben (38) die Lamellen (3,12) entgegen dem Federdruck abhebend angeordnet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens eine Feder (1O) mit den beiden ^nden auf ,je eine Rndscheibe, ζ.Β. Druckplatte (7), Lamellenring (11) o.dgl, wirkt, die beide auf dem getriebenen Teil der Kupplung die Lamellen (5» 12) zwischen sich aufnehmend gelagert sind.

3· Kupplung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Druckkolben (38) an eine der ^dscheiben (7) angreift und. diese von der anderen Endscheibe entfernend beaufschlagbar ist,

4. Kupplung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet,

daß der Druckkolben (38) auf der getriebenenj*eite der Kupplung in einem in Umfangsrichtung geteilten Gehäusedeckel (33?34) gelagert ist, wobei der eine

Deckelteil (34) den Außenmantel und der andere Deckelteil (33) den Innenmantel des ringförmigen Druckkolbens (38) aufnimmt.

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5» Kupplung nach Anspruch 1_?2^oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (38) aus einem im Deckel (30 bzw. 33s 34) geführten Ring<kolben (38a) und einem davon getrennten eine Führungsbuchse (4I) tragenden Teil (38).