DE639101C - Torque-dependent clutch with brake - Google Patents

Description

Es sind Schaltkupplungen bekannt, bei denen die Kupplung bei Überschreitungeines bestimmten Drehmomentes betätigt wird. Die Betätigung erfolgt mittels einer Spreizvorrichtung, welche in Abhängigkeit vom Drehmoment eine axiale Bewegung ausführt und hierdurch die für die Schaltung der Kupplung erforderlichen Arbeitsvorgänge vollzieht. Clutches are known in which the clutch when a specific torque is operated. The actuation takes place by means of a spreading device, which executes an axial movement as a function of the torque and thereby that for the switching of the clutch carries out the necessary work processes.

Bei derartigen Kupplungen hat man schon vorgeschlagen, eine kleine Hilfskupplung vorzusehen, welche die Spreizvorrichtung in einem bestimmten Betriebszustand der Kupplung abstützt. Diese Abstützung ist dabei unabhängig von der Größe des Drehmomentes der zu verbindenden beiden Wellenteile; die Abstützung ist vielmehr lediglich davon abhängig, ob ein von Hand zu betätigendes Schaltglied eingerückt ist oder nicht.With such couplings it has already been proposed to provide a small auxiliary coupling, which the spreading device in a certain operating state of the coupling supports. This support is independent of the magnitude of the torque of the two shaft parts to be connected; the Rather, support is only dependent on whether a manually operated Switching element is engaged or not.

Man hat ferner bereits vorgeschlagen, drehmomentabhängige Schaltkupplungen mit Bremsen zu verbinden, indem die Steuerscheiben der Spreizvorrichtung mit Bremsscheiben verbunden werden, die mit nicht drehbar angeordneten Bremssclieiben zusammenarbeiten, so daß die Spreizvorrichtung bei einem Drehmoment Null durch die Bremse festgehalten wird.It has also already been proposed to use torque-dependent clutches Connect brakes by using the control disks of the spreader with brake disks connected, which work together with non-rotatably arranged brake disks, so that the spreader at zero torque by the brake is being held.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung der letztgenannten Art, also auf eine drehmomentabhängige Schaltkupplung in Verbindung mit einer Bremse, und besteht darin, daß die bei einem Drehmoment Null durch die Bremse festgehaltene Spreizvorrichtung mit der Kupplung und der Bremse derart in Verbindung steht, daß bei einem ansteigenden Drehmoment vor dem Lüften der Bremse durch die Spreizvorrichtung zunächst die Kupplung in Eingriff gebrachfwird. Man erhält so zunächst eine Bremsung, alsdann eine Bremsung und Kupplung und zuletzt nur eine Kupplung ohne jede Bremswirkung.The invention relates to a coupling of the last-mentioned type, that is to say to one torque-dependent clutch in connection with a brake, and consists of that the spreader held by the brake at zero torque with the clutch and the brake is in communication that with an increasing Torque before releasing the brake through the spreading device first the Clutch is engaged. So you first get a braking, then another Braking and clutch and finally only one clutch without any braking effect.

Die in dieser Weise ausgebildeten Schaltkupplungen kommen vorzugsweise dann zur Anwendung, wenn mittels eines Haupt- und Hilfsantriebes eine Arbeitsmaschine, ein Schieber, Ventil o. dgl., mit verschiedenen Geschwindigkeiten betrieben werden soll, ohne daß der Hauptantrieb unter Vermeidung fremdbetätigter Kupplungsglieder nachteilig den Hilfsantrieb beeinflussen kann.The clutches designed in this way are then preferably used Application when a work machine by means of a main and auxiliary drive Slide, valve or the like, to be operated at different speeds without that the main drive is disadvantageous while avoiding externally operated coupling members can affect the auxiliary drive.

Die Zeichnung zeigt in Abb. 1 in einer schematischen Darstellung ein derartiges Anwendungsbeispiel. Mit α ist eine Armatur bezeichnet, welche entweder von dem Hauptmotor b oder dem Hilfsmotor c angetrieben wird. Der Hauptmotar b arbeitet über ein Zahnradgetriebe d mit dem Übersetzungsverhältnis ι : 10, während der Hilfsmotor c über ein weiteres Getriebe e mit dem Übersetzungs-Verhältnis ι : 20 auf die Welle des Hauptmotors & und damit auf das mit der Arma- The drawing shows in Fig. 1 in a schematic representation such an application example. With α a valve is referred to, which is driven either by the main motor b or the auxiliary motor c . The main motor b works via a gear drive d with the gear ratio ι: 10, while the auxiliary motor c via a further gear e with the gear ratio ι: 20 on the shaft of the main motor & and thus on the arm with the

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Alfred Kästner in Berlin-Lichterfelde.Alfred Kästner in Berlin-Lichterfelde.

tür α gekuppelte Getriebe d einwirkt. / ist die. gemäß der Erfindung ausgebildete drehmomentabhängige Schaltkupplung, welche bei Einschaltung des Hilfsmotors c dessen Getriebe e mit der Welle des Motors b verbindet. Beide Motoren sollen eingeschaltet iüft,· 3000 U/min laufen. Außerdem ist die elek^: irische Schalteinrichtung so getroffen,., daßnicht gleichzeitig beide Motoren eingeschaltet 10. sein können. Bei Umkehrbetrieben ist gegebenenfalls ein Zeitrelais vorzusehen, das genügend- Spielraum bietet, den Hilfsmotor zur Ruhe kommen zu lassen, bevor der Hauptmotor in der entgegengesetzten Drehrichtung anläuft. Da die drehmomentabhängige Schaltkupplung / nur dann eine Verbindung der Getriebe e und d herstellt, wenn der Hilfsmotor c eingeschaltet ist, kann bei eingeschaltetem Hauptmotor b der Hilfsmotor nicht mit ao 3000 χ 20 X 60 000 U/min angetrieben werden, was bei normalen Motoren der i» Frage kommenden Leistungen zu einer Zerstörung des Hilfsmotors führen würde.for α coupled gear d acts. / is the. According to the invention designed torque-dependent clutch which, when the auxiliary motor c is switched on, connects the gearbox e thereof to the shaft of the motor b. Both motors should be switched on at 3000 rpm. In addition, the elec ^is. Irish switching device made so, daßnicht simultaneously both motors turned on may 10th. In the case of reverse operations, a time relay may have to be provided that offers enough leeway to let the auxiliary motor come to a standstill before the main motor starts up in the opposite direction of rotation. Since the torque-dependent clutch / only establishes a connection between the gears e and d when the auxiliary motor c is switched on, the auxiliary motor cannot be driven at ao 3000 χ 20 X 60 000 rpm when the main motor b is switched on, which is the case with normal motors i »Question coming services would lead to the destruction of the auxiliary engine.

Abb. 2 zeigt in vergrößertem Maßstabe einen Querschnitt durch die Schaltkupplung/. Die Kupplung besteht im wesentlichen aus drei Teilen, und zwar der eigentlichen Schaltkupplung f_u der Spreizvorrichtung /₂ und der-Bremse /₈.Fig. 2 shows on an enlarged scale a cross section through the clutch /. The clutch consists essentially of three parts, namely the actual clutch f _{u of} the spreading device / ₂ and the brake / ₈ .

Die Schaltkupplung f_t ist im vorliegenden* Falle eine Reibungskupplung von an sich bekannter Bauart. Die äußeren Kupplungsringe ι sitzen an einer Buchse 2, welche auf der Welle 3 des Hauptmotors b festgekeilt ist und infolgedessen mit dieser umläuft. 4 sind die inneren Kupplungsringe, die durch einen Bolzen S geführt werden und mittels der Feder 6 gegen die Flanschringe 7 und ^Ä gedruckt werden. In the present case, the clutch f _t is a friction clutch of a type known per se. The outer coupling rings ι sit on a socket 2, which is wedged on the shaft 3 of the main motor b and consequently rotates with this. 4 are the inner coupling rings, which are guided by a bolt S and are pressed against the flange rings 7 and ^A by means of the spring 6.

Die Spreizvorrichtung f_s besteht in an sich bekannter Weise aus verschiedenen parallelen Steuertellern, die mit Schrägnuten versehen sind, in denen sich Kugeln befinden. Von diesen Steuertellern sind die beiden inneren 9 mit dem scheibenförmigen Ansatz 10 der Leerlaufbuchse 11 verbunden, während von den beiden äußeren Steuertellern 12 der linke in dem Ring 7 und der rechte in 8 befestigt ist. Die einzelnen Teile der Spreizvorrichtung werden durch die Feder 13 zusammengehalten. Die Bremse f₃ besteht in ähnlicher Weise wie die Schaltkupplung aus zwei äußeren Bremsringen 14 und zwei hiermit zusammenarbeitenden inneren Ringen 15. Die Bremsringe 14 sind mit dem Gehäuse der Kupplung starr verbunden, während die Bremsringe 15 verschiebbar auf dem Bolzens sitzen. Die· Steuerung der Bremse erfolgt mittels der Schaltteller 16, von denen der linke mit dem Bolzen 5 durch einen Stift verbunden ist, während der rechte auf dem! hülsenartigen Stutzen des Ringes 8 befestigt ist. 17 sind Spiralfedern, welche normalerweise mittels .,Bolzen 18 die inneren Bremsringe 15 gegen "die äußeren Bremsringe 14 pressen.The spreading device f _s consists in a manner known per se of various parallel control plates which are provided with inclined grooves in which there are balls. Of these control plates, the two inner ones 9 are connected to the disk-shaped extension 10 of the idle sleeve 11, while of the two outer control plates 12 the left one is fastened in the ring 7 and the right one in FIG. The individual parts of the spreading device are held together by the spring 13. The brake f ₃ is similar to the clutch of two outer brake rings 14 and two cooperating inner rings 15. The brake rings 14 are rigidly connected to the housing of the clutch, while the brake rings 15 are slidably seated on the bolt. The brake is controlled by means of the table top 16, of which the left one is connected to the bolt 5 by a pin, while the right one is on the! sleeve-like nozzle of the ring 8 is attached. 17 are spiral springs which normally press the inner brake rings 15 against the outer brake rings 14 by means of bolts 18.

*?pie Arbeitsweise der Kupplung ist fol- ^hd*? pie mode of operation of the clutch is fol- ^ hd

Die Zeichnung zeigt die Kupplung in ihrem Ruhezustand. Die Kupplung Z₁ ist gelüftet, während die Bremse f₃ angezogen hat. Läuft der Hauptmotor b, so wird infolgedessen nur die mit der Welle 3 verbundene Kupplungsbuchse 2 mitgenommen, die Bewegung des Hauptmotors wird also nicht auf den Hilfsmotor c übertragen.The drawing shows the clutch in its idle state. The clutch Z ₁ is released while the brake f ₃ has applied. When the main motor b is running, only the coupling socket 2 connected to the shaft 3 is taken along, so the movement of the main motor is not transmitted to the auxiliary motor c.

Wird jetzt der Hauptmotor b ausgeschaltet und der Hilfsmotor c eingeschaltet, so wird die Leerlauf buchse 11, welche über die Zahnräder 19 und 20 mit der Welle des Hilfsmotors c verbunden ist, in Drehung versetzt. Hierdurch werden die an dem scheibenförmigen Flansch 10 der Leerlauf buchse 11 befestigten inneren Steuerteller 9 der Spreizvorrichtung /₂ mitgenommen. Da die äußeren Steuerteller 12 über die Flanschringe 7 und 8 und den Bolzen 5 von der Bremse f_s festgehalten werden, so ergibt sich eine relative Verdrehung der inneren zu den äußeren Steuertellern. Dies hat zur Folge, daß die Kugeln in den Schrägnuten hoch laufen. Es erfolgt, von dem Flansch ι ο aus gesehen, eine Spreizung nach beiden Seiten, d. h. der Ring 7 wird nach links und der Ring 8 wird nach rechts verschoben. Die gegen 7 und 8 drückenden Kup'plungsringe 4 kommen infolgedessen mit den Kupplungsringen 1 der Buchse 2 in Eingriff.If the main motor b is now switched off and the auxiliary motor c switched on, the idle sleeve 11, which is connected via the gears 19 and 20 to the shaft of the auxiliary motor c , is set in rotation. _{As a result, the inner control plate 9 of the spreader / 2} attached to the disc-shaped flange 10 of the idle sleeve 11 are taken along. Since the outer control plates 12 are held by the brake f _s via the flange rings 7 and 8 and the bolt 5, there is a relative rotation of the inner to the outer control plates. This has the consequence that the balls run up in the inclined grooves. There is, as seen from the flange ι ο, a spreading to both sides, ie the ring 7 is moved to the left and the ring 8 is moved to the right. The coupling rings 4 pressing against 7 and 8 consequently come into engagement with the coupling rings 1 of the socket 2.

Gleichzeitig mit der Verschiebung der Kupplungsringe findet infolge der Wirkung der Spreizvorrichtung eine Verschiebung der S.chaltteller 16 der Bremse f_z statt. Der linke Schaltteller 16 wird von dem Bolzen 5 nach links mitgenommen, während der rechte Schaltteller von 8 nach rechts verschoben wird. Bei einer weiteren Drehmomentsteigerung und der hierdurch hervorgerufenen größeren Spreizwirkung werden die inneren Bremsringe 15 von den Schalttellern 16 mitgenommen, d. h. die Bremse /₃ wird gelüftet. Nach Zurücklegung einer weiteren Sicherheitsspreizbewegung üben die Ringe 7 und 8 mittels Schrauben 21 auf die Kupplungsringe eine zusätzliche Kraft aus, so daß der Druck, der auf die Kupplungsringe ausgeübt wird, proportional mit dem Drehmoment anwächst.Simultaneously with the displacement of the coupling rings, a displacement of the switch plate 16 of the brake f _z takes place as a result of the action of the spreading device. The left index table 16 is carried along by the bolt 5 to the left, while the right index table is moved from 8 to the right. In the event of a further increase in torque and the greater spreading effect caused by this, the inner brake rings 15 are carried along by the indexing plates 16, ie the brake / ₃ is released. After completing a further safety spreading movement, the rings 7 and 8 exert an additional force on the coupling rings by means of screws 21, so that the pressure exerted on the coupling rings increases proportionally with the torque.

Bei Abschalten des Hilfsmotors c spielt sich der Umgekehrte Vorgang ab. Es wird zunächst der Kupplungsdruck der Kupplung 1,4 vermindert und alsdann die Bremse 14, 15 eingeschaltet, worauf bei einem weiteren Absinken des Drehmomentes die Kupplung 1, 4 gelüftet wird.When the auxiliary motor c is switched off, the reverse process takes place. It will be first the clutch pressure of clutch 1,4 is reduced and then the brake 14, 15 switched on, whereupon the clutch 1, 4 is ventilated.

Die Erfindung ist auf die Anwendung bei dem dargestellten Zweimotorenantrieb natürlich nicht beschränkt. Sie kann vielmehr überall dort benutzt werden, wo es sich darum handelt, zwei Wellen zeitweilig selbsttätig miteinander zu verbinden. Ferner ist die Erfindung nicht an die Benutzung einer· Reibungskupplung gebunden. Die Schaltkupplung kann vielmehr auch eine Verzahnungs-, Bolzen- oder ίο Klauenkupplung sein.The invention is of course applicable to the two-motor drive shown not restricted. Rather, it can be used wherever it is needed is to temporarily and automatically connect two waves with each other. Further the invention not tied to the use of a friction clutch. The clutch can rather, it can also be a toothed, bolt or ίο claw coupling.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Mittels einer aus einer Spreizvorrichtung bestehenden Steuereinrichtung selbsttätig in Abhängigkeit vom Drehmoment schaltbaren Kupplung, wobei mit den Steuerscheiben Bremsscheiben verbunden sind, die mit nicht drehbar angeordneten Bremsscheiben zusammenarbeiten, so daß die Spreizvorrichtung bei einem Drehmoment Null durch die Bremse festgehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bei einem Drehmoment Null durch die Bremse festgehaltene Spreizvorrichtung mit der Kupplung und der Bremse derart in Verbindung steht, daß bei ansteigendem Drehmoment vor dem Lüften der Bremse durch die Spreizvorrichtung zunächst die Kupplung in Eingriff gebracht wird.Automatically by means of a control device consisting of a spreading device Depending on the torque, switchable clutch, with brake disks connected to the control disks are that cooperate with non-rotatably arranged brake disks, so that the spreading device is held at zero torque by the brake, characterized in that the with a torque of zero held by the brake spreader with the clutch and the brake in such a way is related that with increasing torque before releasing the brake by the spreading device first the Coupling is brought into engagement. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings