WO2012155877A1 - Kupplungsanordnung für traktoren mit pto - Google Patents

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WO2012155877A1
WO2012155877A1 PCT/DE2012/000443 DE2012000443W WO2012155877A1 WO 2012155877 A1 WO2012155877 A1 WO 2012155877A1 DE 2012000443 W DE2012000443 W DE 2012000443W WO 2012155877 A1 WO2012155877 A1 WO 2012155877A1
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WO
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clutch
coupling
pressure plate
drive
pressure
Prior art date
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PCT/DE2012/000443
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Vogt
Patrick Weydmann
Gerhard Gander
Alexander OBITZ
Vladimir MERK
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Filing date
Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F16D2021/0607—Double clutch with torque input plate in-between the two clutches, i.e. having a central input plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/26—Cover or bell housings; Details or arrangements thereof

Definitions

  • the invention relates to a clutch assembly for use in the drive train of a tractor comprising a drive clutch and a PTO clutch, wherein the drive clutch between an engine and a transmission input shaft and the PTO clutch between the engine and a PTO are arranged.
  • the powertrain includes a main driveline and a sub-driveline.
  • the first is used to drive the vehicle, second to the drive of work machines, usually via a PTO.
  • a clutch is used for torque transmission between the engine and transmission in the main drivetrain, the other coupling torque transmission between the engine and PTO in the PTO.
  • the power take-off is also referred to as power take-off (PTO), according to which this power take-off associated clutch as PTO clutch or PTO clutch and arranged the main driveline clutch is referred to as a drive clutch.
  • Tractor double clutches known in the art include a cast housing as a clutch housing. Accordingly, the couplings are very heavy and the cast housing must be machined, as only so the required accuracy can be achieved. The machining is complex and expensive compared to sheet metal working.
  • a disadvantage of couplings according to the prior art is the relatively large casting mass and a comparatively low bursting speed. Another disadvantage is that extensive machining operations are necessary during production.
  • a coupling according to the prior art also includes many different items. Another disadvantage is that much of the assembly of the coupling must be done manually.
  • An object of the present invention is therefore to at least partially circumvent the aforementioned disadvantages.
  • a clutch assembly for use in the drive train of a tractor comprising a drive clutch and a PTO clutch, wherein the drive clutch between an internal combustion engine and a transmission input shaft and the PTO clutch between the engine and a PTO are arranged, wherein the clutch assembly comprises a clutch housing having a Sheet metal forming part includes.
  • the inventive solution has a significant weight advantage over prior art solutions. Another advantage is that it is easier to integrate a self-adjustment in the clutch assembly according to the invention.
  • the drive clutch and the auxiliary drive clutch each comprise an axially displaceable pressure plate and an axially fixed counter-pressure plate, between each of which a clutch disc can be clamped.
  • the pressure direction of both pressure plates of the individual clutches ie the drive clutch and the auxiliary drive clutch, have the same direction of action or pressure direction.
  • the counter-pressure plate of the drive clutch is not at the same time a coupling component of the auxiliary drive clutch.
  • the clutch housing is fixedly connected in one embodiment of the invention with a flywheel, wherein the flywheel counter-pressure plate of the PTO clutch is. It is unlike in known double clutches no medium pressure plate, the counter-pressure plate of both clutches is used, but each individual counter-pressure plates for the respective partial clutches.
  • the counter-pressure plate of the power take-off clutch is in one embodiment of the invention, the flywheel of the clutch assembly. The flywheel of the clutch assembly is firmly connected to the reaction plate of the drive clutch.
  • the counter-pressure plate of the drive clutch in one embodiment of the invention comprises a plate-shaped portion which cooperates with the pressure plate, and a wood-cylindrical portion which is connected to the flywheel.
  • the counter-pressure plate of the driving Coupling forms a housing part for the PTO clutch. This housing part is preferably made as a casting.
  • the auxiliary drive clutch comprises in one embodiment of the invention, a pressure plate which is mounted axially movable and can be actuated by means of at least one pressure anchor by a disc spring.
  • the pressure anchor is the transmission element between disc spring and pressure plate.
  • the pressure plate is pressed, for example, by leaf springs, which simultaneously serve for torque transmission between the pressure plate and the counter-pressure plate in the open position.
  • the counter-pressure plate has in one embodiment of the invention openings for receiving the pressure anchor.
  • the breakthroughs are designed to be a match between the pressure anchor and the counterpressure plate.
  • the plate spring of the power take-off clutch is arranged in an embodiment of the invention on the side facing away from the flywheel of the clutch housing.
  • the disc springs of both clutches are arranged on both sides of the coupling housing, so that the available space is used optimally.
  • the PTO clutch is an actively applied clutch (safety PTO) or an actively pressed clutch.
  • a double clutch with a clutch housing which comprises a sheet metal forming part in the drive train of a tractor for torque transmission between a drive motor and a transmission input shaft and for torque transmission between the internal combustion engine and a power take-off.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a coupling arrangement according to the invention as
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a coupling arrangement according to the invention as a schematic diagram
  • Figure 3 shows an embodiment according to the schematic diagram of Figure 1 in a spatial
  • Figure 4 shows the coupling arrangement of Figure 4 with disassembled plate spring for
  • FIG. 5 shows the pressure anchor in a single representation
  • Figure 6 shows the coupling arrangement of Figure 6 with disassembled plate spring for
  • FIG. 7 shows the pressure anchor in a single representation
  • FIG 1 shows a first embodiment of a coupling assembly 1 according to the invention in a schematic representation.
  • the clutch assembly 1 includes a drive clutch 2 and a PTO clutch 3. Both the drive clutch 2 and the PTO clutch 3 are the drive side connected to a not shown in Figure 1 crankshaft of an internal combustion engine.
  • the crankshaft of the internal combustion engine is for this purpose connected to a flywheel 4 shown only schematically in FIG.
  • the flywheel 4 is at the same time the counter-pressure plate of the auxiliary drive clutch 3, therefore, of the flywheel 4 in Figure 1, only the area which cooperates with the clutch disc of the auxiliary drive clutch 3 shown later, shown.
  • a counter-pressure plate 5 of the clutch 2 is firmly connected.
  • the connection can be made for example in the form of a screw or the like.
  • a clutch housing 6 is connected, for example screwed.
  • the auxiliary drive coupling 3 comprises a pressure plate 7 which is mounted so as to be displaceable in the axial direction with respect to the counterpressure plate 4 or the flywheel which carries the counterpressure plate 4.
  • the axial direction is the direction predetermined by the rotation axis R.
  • the entire coupling The arrangement 1 rotates in operation about the axis of rotation R, which is simultaneously the axis of rotation of the crankshaft and the input shafts, not shown here, of a manual transmission or the auxiliary drive, not shown.
  • a clutch disc 8 can be clamped in a conventional manner and thereby acted upon with a torque.
  • the clutch disc 8 includes in a conventional manner clutch linings 9, which is disposed on both sides of a disc 10 which is connected to a hub 11 which is connected, for example, a spline 12 with an input shaft of a side drive, not shown.
  • the pressure plate 7 of the PTO clutch 3 is connected, for example, with leaf springs, not shown, with the flywheel 4 and the counter-pressure plate 5, so that the pressure plate 7 is displaceable in the axial direction against the force of the springs, but can transmit a torque.
  • a plurality of pressure anchors 13, of which only one is shown in FIG. 1, are in contact with the radially outer region of a plate spring 15 with an annular connection region 14.
  • the plate spring 15 is connected to the coupling housing 6 by means of rivets 16.
  • Wire rings 17 are placed radially on both sides of the plate spring 15 around the rivets 6 around and define the Stülpstoffige S of the plate spring 15.
  • the drive clutch 2 comprises, in addition to the counter-pressure plate 5 of the drive clutch
  • Pressure plate 20 which is displaceable with leaf springs in the axial direction relative to the counter-pressure plate 5, but this is mounted with respect to torsionally rigid in the circumferential direction.
  • a disk spring 21 is in contact with the pressure plate 20 with its radially outer region.
  • the disk spring 21 is mounted on the clutch housing 6 by means of rivets 22 and wire rings 23, similar to the case of the first disk spring 15.
  • the wire rings 23 form the cusp center S2 of the plate spring 21. If a radially outer region " 24 is pressed in the direction of the arrow 25, the radially outer region of the plate spring 21 moves in the opposite direction, so that the pressure plate 20 is relieved and the distance between the pressure plate 20 and counter-pressure plate 5 is increased and the drive clutch 2 is opened.
  • Clutch disc 26 is arranged, which comprises a plate 27, which on both sides with friction 28 is provided and which is connected to a secondary flange 29 of a damper 30.
  • the damper 30 comprises, in addition to the secondary flange 29, a primary flange 31.
  • a bow spring arrangement 32 is clamped in a manner known per se so that a relative rotation of the secondary flange 29 with respect to the primary flange 31 is possible.
  • the primary flange 31 is in turn connected to a hub 33, which is connected by means of a spline with a hollow shaft which is arranged coaxially to the drive shaft of the auxiliary drive.
  • the plate spring 15 of the power take-off clutch is arranged on the side facing away from the flywheel 4 of the clutch housing 6.
  • the plate spring 21 of the drive clutch 2 is arranged on the flywheel 4 facing side of the clutch housing 6.
  • the clutch housing 6 comprises a mounting flange 34, with which the clutch housing 6 is screwed to the counter-pressure plate 5 and the flywheel 4, a substantially in section in the axial direction extending housing part 35 and a substantially radially extending housing part 36, on which the disc springs 15 and 21 are fastened by means of rivets 16 and 22.
  • the essentially radially extending region 36 comprises two regions 36a and 36b arranged offset from one another in the axial direction, wherein the region 36a, which serves to receive the plate spring 15 for the auxiliary drive coupling, is arranged axially further outward, that is to say away from the flywheel 4 as the radially further inwardly disposed portion 36 b, which serves to receive the plate spring 21 for the clutch 2.
  • the clutch assembly 1 thus comprises a superstructure, which essentially contains the elements of the drive clutch, and a substructure, which essentially contains the elements of the auxiliary drive clutch.
  • the exemplary embodiment of FIG. 1 comprises an actively pressed driving clutch and an actively pressed auxiliary drive clutch.
  • 2 shows an embodiment is shown in which the drive clutch 2 is actively pressed and the PTO clutch 3 is actively pressed (so-called safety PTO).
  • the essential difference from the embodiment of Figure 1 is that the contact point or in a spatial representation of the contact ring between the pressure armature 13 and the plate spring 15 is not as in the embodiment of Figure 1 radially outside of the defined by rivets 16 and wire rings 17 Stülp Vietnamesees S, but radially within the Stülpnikes S is located.
  • the plate spring 15 generates no engagement force, this is effected by actively pressing the plate spring 15 in the manner of a lever spring.
  • diaphragm spring is used here synonymous with lever spring in the actively compressed PTO clutch. If the diaphragm spring 15 is moved in the direction of the arrow 19, the pressure armature 13 and thus the pressure plate 7 move in the same direction. direction, so it is an actively pressed clutch.
  • screws 54 are also shown for screwing the counter-pressure plate 5 of the clutch 2 with the counter-pressure plate 4 of the auxiliary drive clutch 2 and the flywheel of the clutch assembly. With the screws 54 and the clutch housing 6 with the counter-pressure plates 4, 5 is screwed.
  • Figure 3 shows an embodiment according to the schematic diagram of Figure 1 in a three-dimensional representation.
  • Flywheel 4 is screwed. Furthermore, the coupling housing 6 can be seen, which is screwed by means of screws 37 with the counter-pressure plate 5. Tabs 38 of the pressure anchor 13 protrude through openings 39 of the coupling housing 6. The openings 39 are larger than the cross-sectional area of the tie rods 13, so that both have play with each other.
  • a leaf spring 40a is connected to the clutch housing 6 with rivets 41a and to the pressure plate 7 of the auxiliary drive clutch 3 with rivets 42a. Several of the leaf springs 40a are distributed over the circumference and serve for torque transmission between the pressure plate and the counter-pressure plate.
  • the plate spring 15 for the PTO clutch which is connected to a plurality of rivets 16 to the clutch housing 6. Also visible is the wire ring 17 facing away from the clutch housing 6. Furthermore, the disk spring 21 can be seen for the drive clutch.
  • FIG. 4 shows the coupling arrangement 1 according to FIG. 4 with the plate spring 15 removed for the auxiliary drive coupling 3. As a result, a larger part of the pressure anchor 13 is visible.
  • a leaf spring 40b is connected with rivets 41b to the clutch housing 6 and with rivets 42b to the pressure plate 20 of the clutch 2. Several of the leaf springs 40b are arranged distributed over the circumference and serve for torque transmission between the pressure plate 20 and the counter-pressure plate 5.
  • FIG. 5 shows the pressure anchor 13 in a single representation.
  • the pressure anchor 13 comprises an annular or hollow cylindrical base body 43, which in the installation position of the flywheel 4 facing away from the area is radially inwardly folded and forms a NERbund 44 for the plate spring 15.
  • a plurality of tabs 45 extend in the installed position in the direction of the flywheel 4.
  • the tabs 45 are with their head-side ends 46 in contact with the pressure plate 7 of the PTO clutch and are screwed to it.
  • bores 53 are bored axially from the pressure plate 7 elevating bores 53, into which screws, not shown, for screwing the tabs 45 to the pressure plate 7 are screwed. Not all bore flanges 52 must be provided with holes 53.
  • the pressure plate 7 according to Figure 8 can be used for both embodiments shown here.
  • Figure 6 and Figure 7 show illustrations comparable to Figures 4 and 5 for a
  • Embodiment of a clutch assembly as shown in a schematic diagram in Figure 2, ie for a clutch assembly with an actively pressed PTO clutch 3.
  • the clutch is practically not externally distinguishable from the embodiment of Figure 3, therefore, was on a re-presentation of the embodiment omitted in a fully assembled arrangement.
  • Figure 7 extends a plate-shaped part 47 of the pressure armature 13, this is also denoted in the schematic diagram of Figure 2 by the reference numeral 47, of the main body 43 radially inward and covers the hole circle for the rivets 16.
  • For the rivets 16 are, as can be seen in Figure 6, now 48 holes introduced into the plate-shaped part 47 of the pressure armature 13. Through the holes 47, the rivets 16 are passed and riveted to the coupling housing 6. It can be dispensed with the arranged on the coupling housing 6 side of the plate spring 15 arranged wire ring 17.
  • annular edge 49 is arranged, this is also shown in Figure 2, which is in contact with the disc spring 15, not shown in Figure 7. If the plate spring 15 is pressed in the illustration of Figure 2 with its contact area 18 in the direction of the flywheel 4, this is shown in Figure 2 and in Figure 1 by the arrow 19, the annular edge 49 and thus the pressure armature 13 is also in Direction of the arrow 19 pressed. The auxiliary drive clutch is thus closed when the contact area 18 is pressed in the direction of the arrow 19.
  • the plate spring 15 is therefore designed so that the auxiliary drive clutch is opened when not acted on the contact portion 18 plate spring 15 for the PTO clutch.
  • FIG. 7 shows the pressure anchor 13 of the exemplary embodiment of FIG. 6 in a single representation.
  • the difference to the pressure anchor in the embodiment of Figures 4 and 5 is merely the embodiment of the plate-shaped part 47 of the pressure armature 13 in the embodiment of Figures 6 and 7 relative to the 6.3bund 44 in the embodiment of the figures 4 and 5.
  • the pressure anchor 13 for the embodiment of Figures 4 and 5 is obtained.
  • the essential parts of both embodiments, ie the embodiments of Figures 4 and 5, which follow the schematic diagram of Figure 1, and the embodiment of Figures 6 and 7, which follows the schematic diagram of Figure 2 are therefore either the same or can be easily converted into each other ,
  • the pressure anchor 13 can be rebuilt as previously shown by twisting or separating the dish-shaped part 47 of the pressure armature 13 used in the embodiment of Figures 6 and 7 to the pressure armature 13 used in the embodiment of Figures 4 and 5.
  • the two embodiments differ in addition to the pressure armature 13 only by the plate spring 15 for the PTO clutch 3 and the length of the bolt 16. If necessary, it is also possible in the embodiment of Figures 6 and 7, the same disc spring as in the embodiment of Figures 4 and 5 whose spring characteristic would then not be optimized for the clutch used.

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Abstract

Kupplungsanordnung (1) zur Verwendung im Antriebsstrang eines Traktors umfassend eine Fahrkupplung (2) und eine Nebenantriebskupplung (3), wobei die Fahrkupplung zwischen einem Verbrennungsmotor und einer Getriebeeingangswelle und die Nebenantriebskupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Nebenantrieb angeordnet sind, wobei die Kupplungsanordnung ein Kupplungsgehäuse (6) umfasst, das ein Blechumformteil umfasst.

Description

Kupplungsanordnung für Traktoren mit PTO
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung zur Verwendung im Antriebsstrang eines Traktors umfassend eine Fahrkupplung und eine Nebenantriebskupplung, wobei die Fahrkupplung zwischen einem Verbrennungsmotor und einer Getriebeeingangswelle und die Nebenantriebskupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Nebenantrieb angeordnet sind.
Traktoren und diesen vergleichbare Arbeitsgeräte wie Baumaschinen und dergleichen verfügen vielfach über Doppelkupplungen in ihrem Antriebsstrang. Der Antriebsstrang umfasst einen Hauptantriebsstrang und einen Nebenantriebsstrang. Erster dient dem Fahrbetrieb des Fahrzeuges, zweiter dem Antrieb von Arbeitsmaschinen, meist über eine Zapfwelle. Eine Kupplung dient der Drehmomentübertragung zwischen Verbrennungsmotor und Schaltgetriebe im Hauptantriebsstrang, die andere Kupplung der Drehmomentübertragung zwischen Verbrennungsmotor und Nebenantrieb im Nebenantriebsstrang. Der Nebenantrieb wird auch als Power-Take-Off (PTO) bezeichnet, entsprechend wird die diesem Nebenantrieb zugeordnete Kupplung als Nebenantriebskupplung oder PTO-Kupplung und die dem Hauptantriebsstrang angeordnete Kupplung als Fahrkupplung bezeichnet.
Aus dem Stand der Technik bekannte Traktor-Doppelkupplungen umfassen ein Gussgehäuse als Kupplungsgehäuse. Dementsprechend sind die Kupplungen sehr schwer und das Gussgehäuse muss spanend bearbeitet werden, da nur so die erforderliche Genauigkeit erreicht werden kann. Die spanende Bearbeitung ist aufwändig und teuer verglichen mit Blechbearbeitung. Nachteilig an Kupplungen nach Stand der Technik ist die relativ große Gussmasse sowie eine vergleichsweise niedrige Berstdrehzahl. Nachteilig ist zudem, dass während der Herstellung umfangreiche spanende Bearbeitungsschritte notwendig sind. Eine Kupplung nach Stand der Technik umfasst zudem sehr viele verschiedene Einzelteile. Ein weiterer Nachteil ist, dass ein Großteil der Montage der Kupplung manuell erfolgen muss.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die zuvor genannten Nachteile zumindest zum Teil zu umgehen.
Bestätigungskopiel Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kupplungsanordnung zur Verwendung im Antriebsstrang eines Traktors umfassend eine Fahrkupplung und eine Nebenantriebskupplung, wobei die Fahrkupplung zwischen einem Verbrennungsmotor und einer Getriebeeingangswelle und die Nebenantriebskupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Nebenantrieb angeordnet sind, wobei die Kupplungsanordnung ein Kupplungsgehäuse umfasst, das ein Blechumformteil umfasst.
Durch die Verwendung eines Blechumformteils als Kupplungsgehäuse fällt ein Großteil der spanenden Bearbeitung bei Kupplungen nach Stand der Technik gegenüber der erfinderischen Lösung weg. Zudem hat die erfinderische Lösung einen deutlichen Gewichtsvorteil gegenüber Lösungen nach Stand der Technik. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich bei der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung leichter eine Selbstnachstellung integrieren lässt.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Fahrkupplung und die Nebenantriebskupplung jeweils eine axial verlagerbare Druckplatte und eine axial feststehende Gegendruckplatte, zwischen denen jeweils eine Kupplungsscheibe einklemmbar ist. Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Andruckrichtung beider Druckplatten der Einzelkupplungen, sprich der Fahrkupplung und der Nebenantriebskupplung, die gleiche Wirkungsrichtung bzw. Andruckrichtung haben. Dazu ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Gegendruckplatte der Fahrkupplung nicht zugleich Kupplungsbestandteil der Nebenantriebskupplung ist.
Das Kupplungsgehäuse ist in einer Ausführungsform der Erfindung fest mit einer Schwungscheibe verbunden, wobei die Schwungscheibe Gegendruckplatte der Nebenantriebskupplung ist. Es wird also anders als in bekannten Doppelkupplungen keine Mitteldruckplatte, die Gegendruckplatte beider Kupplungen ist, verwendet, sondern jeweils einzelne Gegendruckplatten für die jeweiligen Teilkupplungen. Die Gegendruckplatte der Nebenantriebskupplung ist in einer Ausführungsform der Erfindung das Schwungrad der Kupplungsanordnung. Das Schwungrad der Kupplungsanordnung ist mit der Gegendruckplatte der Fahrkupplung fest verbunden.
Die Gegendruckplatte der Fahrkupplung umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung einen tellerförmigen Bereich, der mit der Druckplatte zusammenwirkt, und einen holzylindrischen Bereich, der mit der Schwungscheibe verbunden ist. Die Gegendruckplatte der Fahr- kupplung bildet dabei einen Gehäuseteil für die Nebenantriebskupplung. Dieses Gehäuseteil ist vorzugsweise als Gussteil gefertigt.
Die Nebenantriebskupplung umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung eine Druckplatte, die axial beweglich gelagert ist und vermittels mindestens eines Druckankers durch eine Tellerfeder betätigbar ist. Der Druckanker ist das Übertragungsglied zwischen Tellerfeder und Druckplatte. Die Druckplatte wird beispielsweise durch Blattfedern, die gleichzeitig der Drehmomentübertragung zwischen Druckplatte und Gegendruckplatte dienen, in die geöffnete Stellung gedrückt.
Die Gegendruckplatte weist in einer Ausführungsform der Erfindung Öffnungen zur Aufnahme der Druckanker auf. Die Durchbrüche sind so gestaltet, dass ein Spiel zwischen Druckanker und Gegendruckplatte bleibt.
Die Tellerfeder der Nebenantriebskupplung ist in einer Ausführungsform der Erfindung an der der Schwungscheibe abgewandten Seite des Kupplungsgehäuses angeordnet. Die Tellerfedern beider Kupplungen sind beiderseits des Kupplungsgehäuses angeordnet, sodass der zur Verfügung stehende Bauraum optimal genutzt wird.
Die Nebenantriebskupplung ist eine aktiv zugedrückte Kupplung (safety PTO ) oder eine aktiv aufgedrückte Kupplung.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch die Verwendung einer Doppelkupplung mit einem Kupplungsgehäuse, das ein Blechumformteil umfasst, im Antriebsstrang eines Traktors zur Drehmomentübertragung zwischen einem Antriebsmotor und einer Getriebeeingangswelle sowie zur Drehmomentübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Nebenantrieb.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden
Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung als
Prinzipskizze; Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung als Prinzipskizze;
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel gemäß der Prinzipskizze der Figur 1 in einer räumlichen
Darstellung;
Figur 4 die Kupplungsanordnung nach Figur 4 bei demontierter Tellerfeder für die
Nebenantriebskupplung;
Figur 5 den Druckanker in einer Einzeldarstellung;
Figur 6 die Kupplungsanordnung nach Figur 6 bei demontierter Tellerfeder für die
Nebenantriebskupplung;
Figur 7 den Druckanker in einer Einzeldarstellung;
Figur 8 die Druckplatte der Nebenantriebskupplung in einer Einzeldarstellung.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung 1 in einer schematischen Darstellung. Die Kupplungsanordnung 1 umfasst eine Fahrkupplung 2 sowie eine Nebenantriebskupplung 3. Sowohl die Fahrkupplung 2 als auch die Nebenantriebskupplung 3 sind antriebsseitig mit einer in Figur 1 nicht dargestellten Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbunden. Die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ist dazu mit einer nur schematisch in Figur 1 dargestellten Schwungscheibe 4 verbunden. Die Schwungscheibe 4 ist gleichzeitig die Gegendruckplatte der Nebenantriebskupplung 3, daher ist von der Schwungscheibe 4 in Figur 1 nur der Bereich, der mit der später dargestellten Kupplungsscheibe der Nebenantriebskupplung 3 zusammenwirkt, dargestellt.
Mit der Schwungscheibe 4 ist eine Gegendruckplatte 5 der Fahrkupplung 2 fest verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise in Form einer Verschraubung oder dergleichen erfolgen. Ebenso fest mit der Gegendruckplatte 5 der Fahrkupplung sowie der Schwungscheibe 4 ist ein Kupplungsgehäuse 6 verbunden, beispielsweise verschraubt. Die Nebenantriebskupplung 3 umfasst eine Druckplatte 7, die gegenüber der Gegendruckplatte 4 bzw. der Schwungscheibe, welche die Gegendruckplatte 4 trägt, in axialer Richtung verlagerbar gelagert ist. Die axiale Richtung ist die durch die Rotationsachse R vorgegebene Richtung. Die gesamte Kupp- lungsanordnung 1 rotiert im Betrieb um die Rotationsachse R, die gleichzeitig Rotationsachse der Kurbelwelle sowie der hier nicht dargestellten Eingangswellen eines nicht dargestellten Schaltgetriebes bzw. des Nebenantriebes ist. Zwischen der Druckplatte 7 und der Gegendruckplatte 4 kann in an sich bekannter Weise eine Kupplungsscheibe 8 eingeklemmt und dadurch mit einem Drehmoment beaufschlagt werden. Die Kupplungsscheibe 8 umfasst in an sich bekannter Art und Weise Kupplungsbeläge 9, die beidseitig einer Scheibe 10 angeordnet ist, welche mit einer Nabe 11 verbunden ist, die mit beispielsweise einer Steckverzahnung 12 mit einer Eingangswelle eines nicht dargestellten Nebenantriebes verbunden ist. Die Druckplatte 7 der Nebenantriebskupplung 3 ist beispielsweise mit nicht dargestellten Blattfedern mit der Schwungscheibe 4 bzw. der Gegendruckplatte 5 verbunden, so dass die Druckplatte 7 in axialer Richtung gegen die Kraft der Federn verlagerbar ist, aber ein Drehmoment übertragen kann. Mehrere Druckanker 13, von denen in Figur 1 nur einer dargestellt ist, sind mit einem ringförmigen Verbindungsbereich 14 in Kontakt mit dem radial äußeren Bereich einer Tellerfeder 15. Die Tellerfeder 15 ist mittels Nieten 16 mit dem Kupplungsgehäuse 6 verbunden. Drahtringe 17 sind beiderseits der Tellerfeder 15 radial außen um die Niete 6 herum gelegt und definieren den Stülpmittelpunkt S der Tellerfeder 15. Wird ein radial innerer Kontaktbereich 18 der Tellerfeder 15 in Richtung des Pfeiles 19 gedrückt, so erfolgt eine Bewegung des radial äußeren Bereiches der Tellerfeder 15 in die Gegenrichtung, so dass sich auch der Druckanker 13 in die Richtung entgegengesetzt des Pfeiles 19 bewegt und der Abstand der Druckplatte 7 von der Gegendruckplatte 4 vergrößert wird, so dass die Nebenantriebskupplung 3 geöffnet wird. Die Druckanker 13 ragen in Rillen der Druckplatte 7 und sind mit dieser verschraubt, sodass die Druckanker 7 auch in Umfangsrichtung fixiert sind.
Die Fahrkupplung 2 umfasst neben der Gegendruckplatte 5 der Fahrkupplung eine
Druckplatte 20, die mit Blattfedern in axialer Richtung gegenüber der Gegendruckplatte 5 verlagerbar, aber dieser gegenüber drehmomentsteif in Umfangsrichtung gelagert ist. Eine Tellerfeder 21 ist mit ihrem radial äußeren Bereich in Kontakt mit der Druckplatte 20. Die Tellerfeder 21 ist mittels Nieten 22 sowie Drahtringen 23 an dem Kupplungsgehäuse 6 gelagert, ähnlich wie dies der ersten Tellerfeder 15 der Fall ist. Auch hier bilden die Drahtringe 23 Stülpmittelpunkt S2 der Tellerfeder 21. Wird ein radial äußerer Bereich"24 in Richtung des Pfeiles 25 gedrückt, so bewegt sich der radial äußere Bereich der Tellerfeder 21 in die Gegenrichtung, so dass die Druckplatte 20 entlastet wird und der Abstand zwischen Druckplatte 20 und Gegendruckplatte 5 vergrößert wird und die Fahrkupplung 2 geöffnet wird.
Zwischen der Druckplatte 20 und der Gegendruckplatte 5 der Fahrkupplung 2 ist eine
Kupplungsscheibe 26 angeordnet, welche eine Platte 27 umfasst, die beiderseits mit Reibbe- lägen 28 versehen ist und die mit einem Sekundärflansch 29 eines Dämpfers 30 verbunden ist. Der Dämpfer 30 umfasst neben dem Sekundärflansch 29 einen Primärflansch 31. Zwischen dem Sekundärflansch 29 und dem Primärflansch 31 ist eine Bogenfederanordnung 32 in an sich bekannter Art und Weise eingespannt, so dass eine Relatiwerdrehung des Sekundärflansches 29 gegenüber dem Primärflansch 31 möglich ist. Der Primärflansch 31 ist wie- derrum mit einer Nabe 33 verbunden, die vermittels einer Steckverzahnung mit einer Hohlwelle, die koaxial zu der Antriebswelle des Nebenantriebes angeordnet ist, verbunden ist.
Die Tellerfeder 15 der Nebenantriebskupplung ist an der der Schwungscheibe 4 abgewandten Seite des Kupplungsgehäuses 6 angeordnet. Die Tellerfeder 21 der Fahrkupplung 2 ist an der der Schwungscheibe 4 zugewandten Seite des Kupplungsgehäuses 6 angeordnet. Das Kupplungsgehäuse 6 umfasst einen Befestigungsflansch 34, mit dem das Kupplungsgehäuse 6 mit der Gegendruckplatte 5 und der Schwungscheibe 4 verschraubt ist, einen im Wesentlichen im Schnitt in axialer Richtung verlaufenden Gehäuseteil 35 sowie einen im Wesentlichen radial verlaufenden Gehäuseteil 36, an dem die Tellerfedern 15 und 21 mittels der Niete 16 und 22 befestigt sind. Der im Wesentlichen radial verlaufende Bereich 36 umfasst dazu zwei in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnete Bereiche 36a und 36b, wobei der Bereich 36a, der der Aufnahme der Tellerfeder 15 für die Nebenantriebskupplung dient, axial weiter außen, sprich von der Schwungscheibe 4 entfernt, angeordnet ist als der radial weiter innen angeordnete Bereich 36b, der der Aufnahme der Tellerfeder 21 für die Fahrkupplung 2 dient. Die Kupplungsanordnung 1 umfasst somit einen Oberbau, der im Wesentlichen die Elemente der Fahrkupplung enthält, und einen Unterbau, der im Wesentlichen die Elemente der Nebenantriebskupplung enthält.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 1 umfasst eine aktiv aufgedrückte Fahrkupplung sowie eine aktiv aufgedrückte Nebenantriebskupplung. In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei der die Fahrkupplung 2 aktiv aufgedrückt ist und die Nebenantriebskupplung 3 aktiv zugedrückt ist (sogenannte safety PTO). Der wesentliche Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 1 besteht darin, dass der Kontaktpunkt bzw. in räumlicher Darstellung der Kontaktring zwischen dem Druckanker 13 und der Tellerfeder 15 nicht wie im Ausführungsbeispiel der Figur 1 radial außerhalb des durch Niete 16 bzw. Drahtringe 17 definierten Stülpkreises S, sondern radial innerhalb des Stülpkreises S liegt. Die Tellerfeder 15 erzeugt hier allerdings keine Einrückkraft, diese wird durch aktives Zudrücken der Tellerfeder 15 nach Art einer Hebelfeder bewirkt. Insofern wird Tellerfeder hier bei der aktiv zugedrückten Nebenantriebskupplung synonym zu Hebelfeder benutzt. Wird die Tellerfeder 15 in Richtung des Pfeiles 19 bewegt, so erfolgt eine Bewegung des Druckankers 13 und damit der Druckplatte 7 in die glei- che Richtung, es handelt sich also um eine aktiv zugedrückte Kupplung. In Figur 2 sind auch Schrauben 54 zur Verschraubung der Gegendruckplatte 5 der Fahrkupplung 2 mit der Gegendruckplatte 4 der Nebenantriebskupplung 2 bzw. der Schwungscheibe der Kupplungsanordnung dargestellt. Mit den Schrauben 54 wird auch das Kupplungsgehäuse 6 mit den Gegendruckplatten 4, 5 verschraubt.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Prinzipskizze der Figur 1 in einer räumlichen Darstellung. Zu erkennen ist die Gegendruckplatte 5 der Fahrkupplung 2, die mit der
Schwungscheibe 4 verschraubt ist. Des Weiteren ist das Kupplungsgehäuse 6 zu erkennen, welches mittels Schrauben 37 mit der Gegendruckplatte 5 verschraubt ist. Laschen 38 des Druckankers 13 ragen durch Öffnungen 39 des Kupplungsgehäuses 6. Die Öffnungen 39 sind größer als die Querschnittsfläche der Zuganker 13, sodass beide Spiel zueinander haben. Eine Blattfeder 40a ist mit Nieten 41a mit dem Kupplungsgehäuse 6 und mit Nieten 42a mit der Druckplatte 7 der Nebenantriebskupplung 3 verbunden. Mehrere der Blattfedern 40a sind über den Umfang verteilt angeordnet und dienen der Drehmomentübertragung zwischen Druckplatte und Gegendruckplatte. In Figur 3 ist ebenso zu sehen die Tellerfeder 15 für die Nebenantriebskupplung, die mit einer Vielzahl von Nieten 16 mit dem Kupplungsgehäuse 6 verbunden ist. Zu sehen ist auch der dem Kupplungsgehäuse 6 abgewandte Drahtring 17. Des Weiteren ist die Tellerfeder 21 für die Fahrkupplung zu erkennen.
Figur 4 zeigt die Kupplungsanordnung 1 nach Figur 4 bei demontierter Tellerfeder 15 für die Nebenantriebskupplung 3. Dadurch ist ein größerer Teil des Druckankers 13 sichtbar. Eine Blattfeder 40b ist mit Nieten 41 b mit dem Kupplungsgehäuse 6 und mit Nieten 42b mit der Druckplatte 20 der Fahrkupplung 2 verbunden. Mehrere der Blattfedern 40b sind über den Umfang verteilt angeordnet und dienen der Drehmomentübertragung zwischen Druckplatte 20 und Gegendruckplatte 5.
Figur 5 zeigt den Druckanker 13 in einer Einzeldarstellung. Der Druckanker 13 umfasst einen ringförmigen bzw. hohlzylindrischen Grundkörper 43, dessen in Einbaulage der Schwungscheibe 4 abgewandter Bereich radial nach innen umgelegt ist und einen Anlagebund 44 für die Tellerfeder 15 bildet. Von dem Grundkörper 43 erstrecken sich mehrere Laschen 45 in Einbaulage in Richtung der Schwungscheibe 4. Die Laschen 45 sind mit ihren kopfseitigen Enden 46 in Kontakt mit der Druckplatte 7 der Nebenantriebskupplung und sind mit dieser verschraubt. Dazu umfasst die Druckplatte 7, wie aus Figur 8 zu erkennen ist, Flansche 50 mit in Umfangsrichtung verlaufender Nuten 51 , in die in Einbaulage die Laschen 45 ragen. In sich axial von der Druckplatte 7 erhebende Bohrungsflansche 52 sind Bohrungen 53 eingebracht, in die nicht dargestellte Schrauben zur Verschraubung der Laschen 45 mit der Druckplatte 7 eingeschraubt werden. Nicht alle Bohrungsflansche 52 müssen mit Bohrungen 53 versehen sein. Die Druckplatte 7 gemäß Figur 8 ist für beide hier dargestellten Ausführungsbeispiele einsetzbar.
Figur 6 und Figur 7 zeigen Darstellungen vergleichbar den Figuren 4 und 5 für ein
Ausführungsbeispiel einer Kupplungsanordnung, wie es als Prinzipskizze in Figur 2 dargestellt ist, also für eine Kupplungsanordnung mit einer aktiv zugedrückten Nebenantriebskupplung 3. Bei montierter Tellerfeder 15 ist die Kupplung äußerlich praktisch nicht von dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 zu unterscheiden, daher wurde auf eine erneute Darstellung des Ausführungsbeispiels in vollständig montierter Anordnung verzichtet. Wie aus Figur 7 zu erkennen ist, erstreckt sich ein tellerförmiger Teil 47 des Druckankers 13, dieser ist auch in der Prinzipskizze der Figur 2 mit dem Bezugszeichen 47 bezeichnet, von dem Grundkörper 43 radial nach innen und überdeckt den Bohrungskreis für die Nieten 16. Für die Nieten 16 sind, wie in Figur 6 zu erkennen ist, nunmehr Bohrungen 48 in den tellerförmigen Teil 47 des Druckankers 13 eingebracht. Durch die Bohrungen 47 werden die Nieten 16 hindurchgeführt und mit dem Kupplungsgehäuse 6 vernietet. Dabei kann auf den an der dem Kupplungsgehäuse 6 zugewandten Seite der Tellerfeder 15 angeordneten Drahtring 17 verzichtet werden.
Radial innerhalb des durch die Nieten 16 definierten Kreises, an dessen Außenrand der Stülpkreis für die Tellerfeder 15 liegt, ist eine ringförmige Kante 49 angeordnet, diese ist ebenfalls in Figur 2 eingezeichnet, die mit der in Figur 7 nicht dargestellten Tellerfeder 15 in Kontakt ist. Wird die Tellerfeder 15 in der Darstellung der Figur 2 mit ihrem Kontaktbereich 18 in Richtung auf die Schwungscheibe 4 gedrückt, dies ist in Figur 2 sowie in Figur 1 durch den Pfeil 19 dargestellt, so wird die ringförmige Kante 49 und damit der Druckanker 13 ebenfalls in Richtung des Pfeiles 19 gedrückt. Die Nebenantriebskupplung wird also zugedrückt, wenn der Kontaktbereich 18 in Richtung des Pfeiles 19 gedrückt wird. Die Tellerfeder 15 ist daher so ausgelegt, dass die Nebenantriebskupplung bei nicht an dem Kontaktbereich 18 beaufschlagter Tellerfeder 15 für die Nebenantriebskupplung geöffnet ist.
Figur 7 zeigt den Druckanker 13 des Ausführungsbeispiels der Figur 6 in einer Einzeldarstellung. Der Unterschied zu dem Druckanker im Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 ist lediglich die Ausgestaltung des tellerförmigen Teils 47 des Druckankers 13 im Ausführungsbeispiel der Figuren 6 und 7 gegenüber dem Anlagebund 44 im Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5. Durch Abtrennen des tellerförmigen Teils 47 bei dem Druckanker des Ausführungsbeispiels der Figuren 6 und 7 wird der Druckanker 13 für das Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 erhalten. Die wesentlichen Teile beider Ausführungsbeispiele, sprich der Ausführungsbeispiele der Figuren 4 und 5, die der Prinzipskizze der Figur 1 folgen, und des Ausführungsbeispiels der Figuren 6 und 7, welches der Prinzipskizze der Figur 2 folgt, sind demzufolge entweder gleich oder können leicht ineinander überführt werden.
Insbesondere der Druckanker 13 kann wie zuvor dargestellt durch Abdrehen bzw. Abtrennen des tellerförmigen Teils 47 von dem im Ausführungsbeispiel der Figuren 6 und 7 verwendeten Druckanker 13 zu dem im Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 verwendeten Druckanker 13 umgebaut werden. Die beiden Ausführungsbeispiele unterscheiden sich neben den Druckankern 13 nur noch durch die Tellerfeder 15 für die Nebenantriebskupplung 3 und die Länge der Bolzen 16. Gegebenenfalls ist es aber auch möglich, im Ausführungsbeispiel der Figuren 6 und 7 die gleiche Tellerfeder wie im Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 zu verwenden, wobei deren Federkennlinie dann nicht für die verwendete Kupplung optimiert wäre.
Bezugszeichenliste Kupplungsanordnung
Fahrkupplung
Nebenantriebskupplung
Schwungscheibe (zugleich Druckplatte Nebenantriebskupplung) Gegendruckplatte der Fahrkupplung
Kupplungsgehäuse
Druckplatte der Nebenantriebskupplung
Kupplungsscheibe
Kupplungsbelag
Scheibe
Nabe
Steckverzahnung
Druckanker
Verbindungsbereich
Tellerfeder für Nebenantriebskupplung
Niet
Drahtring
Kontaktbereich
Pfeil
Druckplatte der Fahrkupplung
Tellerfeder für Fahrkupplung
Niet
Drahtring
äußerer Bereich
Pfeil
Kupplungsscheibe
Platte
Reibbelag
Sekundärflansch
Dämpfer
Primärflansch
Bogenfederanordnung Nabe
Befestigungsflansch Gehäuseteil
radial verlaufender Bereich
b versetzt zueinander angeordnete Bereiche Schraube
Lasche
Öffnung
Blattfeder
Niet
Niet
Grundkörper
Anlagebund
Laschen
kopfseitiges Ende
tellerförmiger Teil des Druckankers
Bohrung
ringförmige Kante
Flansch
Nut
Bohrungsflansch
Bohrung
Schraube

Claims

Patentansprüche
1. Kupplungsanordnung (1 ) zur Verwendung im Antriebsstrang eines Traktors umfassend eine Fahrkupplung (2) und eine Nebenantriebskupplung (3), wobei die Fahrkupplung (2) zwischen einem Verbrennungsmotor und einer Getriebeeingangswelle und die Nebenantriebskupplung (3) zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Nebenantrieb angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (1) ein Kupplungsgehäuse (6) umfasst, das ein Blechumformteil umfasst.
2. Kupplungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrkupplung (2) und die Nebenantriebskupplung (3) jeweils eine axial verlagerbare Druckplatte (7, 20) und eine axial feststehende Gegendruckplatte (4, 5) umfassen, zwischen denen jeweils eine Kupplungsscheibe einklemmbar ist.
3. Kupplungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse fest mit einer Schwungscheibe (4) verbunden ist, wobei die Schwungscheibe (4) Gegendruckplatte der Nebenantriebskupplung (3) ist.
4. Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckplatte (5) der Fahrkupplung (2) einen tellerförmigen Bereich, der mit der Druckplatte (20) zusammenwirkt, und einen holzylindrischen Bereich, der mit der Schwungscheibe (4) verbunden ist, umfasst.
5. Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenantriebskupplung eine Druckplatte umfasst, die axial beweglich gelagert ist und vermittels mindestens eines Druckankers durch eine Tellerfeder betätigbar ist.
6. Kupplungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckplatte (5) Öffnungen (39) zur Aufnahme der Druckanker (13) aufweist.
7. Kupplungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder der Nebenantriebskupplung (3) an der der Schwungscheibe (4) abgewandten Seite des Kupplungsgehäuses (6) angeordnet ist.
8. Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenantriebskupplung (3) eine aktiv zugedrückte Kupplung ist.
9. Kupplungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenantriebskupplung (3) eine aktiv aufgedrückte Kupplung ist.
10. Verwendung einer Doppelkupplung mit einem Kupplungsgehäuse (6), das ein Blechumformteil umfasst, im Antriebsstrang eines Traktors zur Drehmomentübertragung zwischen einem Antriebsmotor und einer Getriebeeingangswelle sowie zur Drehmomentübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Nebenantrieb.
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