DE2010713B2

DE2010713B2 - Druckmittelbetaetigte reibungs-kupp- lungs- und bremsvorrichtung fuer ein schwungrad

Info

Publication number: DE2010713B2
Application number: DE19702010713
Authority: DE
Inventors: Gordon Maurice Grosse Pointe Woods Mich. Sommer (V.St.A.)
Original assignee: G.M. Sommer Co, Ine, Detroit, Mich. (V.St.A.)
Priority date: 1969-03-06
Filing date: 1970-03-06
Publication date: 1977-09-29
Also published as: DE2010713A1; JPS4824098B1; DE7008323U; US3614999A; DE2010713C3; BE747005A

Description

Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigte Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung der im Oberbegriff des vorstehenden Anspruchs 1 genannten Art.

Aus der US-PS 24 41 543 ist eine solche Vorrichtung bekannt, bei der die beiden Stirnwände und der sich im wesentlichen koaxial zur Welle erstreckende zylindrisehe Abschnitt mit öffnungen versehen sind, durch die Luft hindurchtreten kann.

Bei der bekannten Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung ist die Kolben-Zylinder-Anordnung in der Nähe der Stirnwand zur Drehabstützung eher Baugruppe auf der Welle angeordnet. Hieran schließen sich in axialer Richtung zum Inneren der Baugruppe hin die Reibungskupplung und die Reibungsbremse an, wobei die letztere der Stirnwand zur Drehabstützung der Baugruppe auf dem Rahmen benachbart ist. Die durch

die öffnung in der Stirnwand zur Drehabstützung der Baugruppe auf der Welle eintretende Luft trifft zwar auf die Kolben-Zylinder-Anordnung auf, kann aber im wesentlichen nicht zur Kühlung der Reibungskupplung beitragen. Bei solchen druckmittelbetätigten Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtungen wird üblicherweise beim Betrieb der Vorrichtungen in der Reibungsbremse mehr Wärme frei als in der Reibungskupplung. Da die Reibungsbremse durch die Reibungskupplung von der Kolben-Zylinder-Anordnung getrennt ist, kann

die Reibungsbremse nur durch die durch die öffnungen in der Stirnwand zur Drehabstützung der Baugruppe auf dem Rahmen eintretende Luft gekühlt werden. Die durch das axiale Einströmen von Luft durch die öffnungen in den Stirnwänden und das radiale Ausströmen von Luft durch die öffnungen in dem zylindrischen Abschnitt erreichte Kühlung reicht u. U. für eine einwandfreie Kühlung von Reibungsbremse und Reibungskupplung nicht aus. Bei der bekannten Vorrichtung besteht die Kolben-Zylinder-Anordnung aus einem zum Inneren der Baugruppe hin offenen Zyiinder, der nur über eine Stirnseite des in ihm verschiebbaren Kolbens greift, während die andere Seite des Kolbens unbedeckt bleibt.

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Weiterhin ist aus der US-PS Jl 77 4¹M cn,,- dm< kmn telbetätigte Reibungs-Kupplungs- und Hh-iii'-voiik h tung bekannt, bei der eine Kolben-Zyliiului■ ΑηοκΙπιιηι· fiir das Betätigen von Reibungskupplung und Kci bremse zwischen Reibungskupplung und bremse angeordnet ist. Der Zylinder ist l,;st mit dem Gehäuse verbunden, während der Kolben auf einem zylindrischen Abschnitt einer Welle verschiebbar ist, dadurch die Vorrichtung mit einem Motor gekuppelt werden soll. Reibungskupplung, Reibungsbremse und ,„ Kolben-Zylinder-Anordnung sind in einem stationären Gehäuse gelagert, das mit einem öl gefüllt ist. Unterhalb von Reibungsbremse, Reibungskupplung und Kolben-Zylinder-Anordnung ist innerhalb des Öls eine Kühlschlange angeordnet. Die sich drehenden Teile der ,<, Vorrichtung tauchen in das öl ein und wirbeln das öl über die zu kühlenden Elemente von Reibungsbremse und Reibungskupplung.

Schließlich ist aus der DT-PS 1190 746 eine Fliissigkeits-Reibungs-Kupplung bekannt, L>ei der die _m Kuppiungskammer mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, deren Ausdehnen zu einem kuppelnden Eingriff zwischen den zu kuppelnden Teilen führt. Die Kuppiungskammer steht in wärmeübertragender Verbindung mit einem sich drehenden Deckelteil, an dem in vorgegebenen Winkelabständen Rippen vorgesehen sind. Diese Rippen haben die Aufgabe, die Temperaturunterschiede zwischen der Kupplung und ihrer Umgebung auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Außerdem vermindern die Rippen die Wirkung der Lufttemperatür, so daß sich die Kupplung bei herabgesetzten Drehzahlen leicht auskuppeln läßt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine druckmittelbetätigte Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung der genannten Art zu schaffen, die für eine Flüssigkeitskühlung geeignet ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des vorstehenden Hauptanspruchs gelöst.

Die aus den beiden Stirnwänden und dem sich zur Welle koaxial erstreckenden zylindrischen Abschnitt bestehende Baugruppe ist als geschlossenes Gehäuse ausgebildet, das eine Kühlflüssigkeit aufnehmen kann. Da die Kolben-Zylinder-Anordnung zwischen der Reibungskupplung und der Reibungsbremse angeordnet ist, erfolgt je nach Beaufschlagung der Reibungsbremse oder der Reibungskupplung eine Wärmeableitung aus den beaufschlagten Reibscheiben durch Wärmeleitung in den Zylinder hinein, der wegen seiner mittigen Lage den Gehäusehohlraum im wesentlichen in zwei axial nebeneinander liegende Abteile unterteilt. Damit ist es möglich, daß ein wesentlicher Teil der in Bremse oder Kupplung entstehenden Wärme durch Wärmeleitung so weit als möglich radial nach außen zu der Innenwandung des Gehäuses hin transportiert wird, an der bei Betrieb der Vorrichtung unter Einfluß der Zentrifugalkraft die Kühlflüssigkeit anliegt, die dann den weiteren Wärmetransport übernimmt. Die sich radial erstreckenden Außenflächen des zwischen Reibungsbremse und Reibungskupplung angeordneten Zylinders lenken die Kühlflüssigkeit radial nach außen, ohne daß zwischen Reibungsbremse und Reibungskupplung Verwirbelungen auftreten, wie dies bei der Nebeneinanderanordnung von Reibungskupplung und Reibungsbremse gemäß der US-PS 24 41 543 möglich ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine eindeutige Führung der Kühlflüssigkeit innerhalb der geschlossenen Baugruppe erreicht. Da der einzige Kolben drehfest und axial unverschieblich konzentrisch .ml ili-i W> Ii' ;m l.i;<<M ι·.ι und <]<:r Zylinder b':i Hi-aiilv IiI.ij/ijiij; di / Ai Lnf.k ammiw iinf der einen .'•tu um- 111- d'·. K'ilbi-n·. ;i/i;il /ui WeIb: verschiebbar ISl und ei*-11 K ull,i-h ,ml ijVy.i-n and'-irr 'jlirnseite in der bi-;iir.|»iu( liii-ii W'T.r Über ;n ι:\\ ι, ι·,ι m<.hergestellt, daß i-\ bei V(-r.( liii-burij/ di-·. //linder·, bezüglich des siiiiioii;iM:ii Kolben·. 1-·. iiu hl /11 ίJrUf ksioüen innerhalb lic, f ji;h;iim:·. kommt, v/i>: 'in:: bin dem nur einseitigen Übergriil de·. Zylinder·, ub.-r den KoIUn bei der US-PS /A A\ Ά i möglich w;in: iJer Uber|/nll über beide Stirnseiten vermeiden darüber hinaus die Gefahr, daß das Druckmittel fur die Betaiiivung der Kolben-Zyünder Anordnung in das Kij.'ilol eintritt. Wenn z.B. als Druckmittel Druckluft verwendet wird, könnte der Eintritt von Druckluft das Kuhlol /urn Aufschäumen bringen, wodurch die Wärmeleitfähigkeit des Öls erheblich herabgesetzt wird. Alle Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 tragen dazu bei, daß die von der Flüssigkeit an Reibungskupplung und Reibungsbremse aufgenommene Wärme durch das radiale Abströmen der Flüssigkeit zu den äußeren Gehäusewandungen hin auf diese übertragen, durch Wärmeleitung auf die Außenseite des Gehäuses geführt und von dort durch die relative Luftströmung zwischen Gehäuse und der Umgebungsluft und im geringeren Maße durch Strahlung abgeführt wird. Vorzugsweise besteht der axiale Abschnitt der Baugruppe aus einem gesonderten Gehäuseteil und der Nabe des Schwungrades, die über einen Umfangsfiansch des Gehäuseteils miteinander verbolzt sind und die an ihren freien Enden mit den Stirnwänden verbolzt sind.

Weitere Unteransprüche betreffen Weiterbildungen der Erfindung.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise als Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung,

Fig.2 eine Stirnansicht von links der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig.3 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung gemäß F i g. 1 und

Fig.4 ein Anwendungsbeispiel für die Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung.

Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, besitzt die Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung 10 (im folgenden kurz: Vorrichtung) ein geschlossenes drehbares Gehäuse 12. Zu dem Gehäuse 12 gehören zwei sich radial erstreckende Stirnwände 14 und 16, die auf Abstand voneinander angeordnet sind und der Drehabstützung des Gehäuses auf einer Antriebswelle 18 dienen. Zumindest ein Teil des Gehäuses 12 ist Teil der Nabe eines Schwungrades 20. Das Schwungrad 20 besteht aus einem äußeren Umfangsfiansch 22, einem sich radial erstreckenden Speichenabschnitt 26 und einem innenliegenden Nabenabschnitt 28. Die Mantelfläche des Umfangsflansches 22 trägt einige V-Nuten 24 für die Aufnahme von nicht dargsstellten Keilriemen.

Der Nabenabschnitt 28 weist eine sich axial erstreckende Bohrung 30 auf, deren Bohrungsfläche einen vorgegebenen Abstand von der Oberfläche der Antriebswelle 18 aufweist. Der zwischen Nabenabschnitt 28 und Antriebswelle 18 liegende Raum ist ein Teilraum des Gehäuseinneren 32. Dieser Teilraum ist an seinem einen (in der Fig.3 rechten) Ende durch die Stirnwand 16 geschlossen, die mit der zugeordneten Stirnfläche des Nabenabschnitts 28 mittels Bolzen 34

unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung 36 verbolzt ist. Die Ringdichtung 36 liegt zwischen der Bohrung 30 und einer sich axial erstreckenden Schulter 38 der Stirnwand 16.

Die andere Stirnwand 14 ist mit einem sich im wesentlichen koaxial zur Welle 18 erstreckenden Gehäuseteil 40 verbunden, indem die Stirnwand 14 mit einem sich radial nach innen erstreckenden Flansch 42 des Gehäuseteils 40 mittels Schraubbolzen 44 verbolzt ist, die in eine radial vorstehende Schulter 46 der Stirnwand 14 eingreifen. Zwischen dem Flansch 42 und der Schulter 46 ist eine Dichtung 48 eingebracht.

Das der anderen Stirnfläche des Nabenabschnitts 28 gegenüberstehende Ende 50 des Gehäuseteils 40, das sich von der Stirnwand 40 zum Nabenabschnitt 28 hin aufweitet, greift in eine Ausdehnung 52 des Nabenabschnitts 28 ein, wobei eine Ringdichtung 54 zwischengeschaltet ist. Das Gehäuseteil 40 weist einen sich radial erstreckenden Umfangsflansch 56 auf, der sich gegen die zugeordnete Stirnfläche des Nabenabschnitts 28 legt und mit dieser durch Schraubbolzen 60 verbolzt ist.

Die Stirnwand 16 und das Gehäuseteil 40 sind mit in Umfangsrichtung auf Abstand angeordneten und sich in axialer Richtung erstreckenden Wärmeabfuhrrippen 64 bzw. 66 versehen.

Die Stirnwand 14 besitzt eine mittige öffnung 68, durch die die Antriebswelle 18 mit Abstand von der Wandung der öffnung hindurchgeführt ist. In diesen Zwischenraum greift ein Stützglied 70 ein, das eine sich in axialer Richtung erstreckende Ringschulter 72 aufweist, auf der der innere Laufring eines Wälzlagers angeordnet ist. Der äußere Laufring des Wälzlagers 74 liegt an einer Ringschulter 76 der Stirnwand 14 an, so daß die Stirnwand 14 und das Gehäuseteil 40 und somit das Schwungrad 20 auf dem Stützglied 70 drehbar gelagert ist. Das Stützglied 70 ist selbst mittels Schraubbolzen 78 an einem Teil eines stationären Rahmens 80 befestigt. Das Rahmenteil muß den Belastungen standhalten, die bei einer Drehabstützung eines mehrere tausend Kilogramm wiegenden Schwungrades 20 auftreten können. Das Rahmenteil nimmt auch ein weiteres Wälzlager 82 auf, dessen innerer Laufring auf einem Abschnitt der Antriebswelle 18 aufgebracht ist und dessen äußerer Laufring in einer ringförmigen Ausnehmung des Rahmenteils einsitzt. Das Wälzlager 82 ist zusammen mit einer Lippendichtung 86 am Ende des Stützgliedes 70 mittels einer Halteplatte 88 durch Schraubbolzen 90 gehalten. Zwischen Halteplatte 88 und dem Innendurchmesser des Stützgliedes 70 ist eine Dichtung 92 eingebracht. Der innere Laufring des Wälzlagers 82 wird gegen eine Schulter 94 der Antriebswelle 18 durch einen auf einen Gewindeabschnitt 98 der Antriebswelle 18 aufgeschraubten Haltering % gedruckt.

Eine mittige öffnung 100 in der Stirnwand 16 fluchtet mit der öffnung 6)3. Zur Drehabstützung des Gehäuses auf der Antriebswelle ist in der mittigen öffnung 100 ein Wälzlager 102 angeordnet, dessen innerer Laufring auf der Antriebswelle; durch zwei Halteringe 104, 106 gehalten ist, von denen der letztere auf einen <x> Gewindeabschnitt 108 der Antriebswelle 18 aufgeschraubt ist. Der äußere Laufring des Wälzlagers 102 liegt an einer in der öffnung 100 ausgebildeten Ringschultcr 110 an und wird gegen diese durch einen Klemmring 112 gedruckt, der mittels Schraubbolzen 114 <'f> mit der Stirnwand 16 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 116 verbolzt ist. Ebenso ist eine Lippendichtiinc 120 zwischen der Mantelfläche des Ilaitcrings 104 und der Innenfläche des Klemmrings 112 angeordnet.

Die Antriebswelle 18 erstreckt sich in axialer Richtung über die Stirnwand 16 hinaus und trägt an ihrem äußeren Ende ein Antriebsritzel 122. Die Antriebswelle 18 ist zwischen der Stirnwand 16 und dem Antriebsritzel 122 in dem Rahmen 80 mittels eines Wälzlagers 134 drehbar gelagert. Zwischen dem Klemmring 112 und dem Wälzlager 134 ist eine ringförmige Verkleidung 148 vorgesehen, deren eines Ende mittels Schraubbolzen 150 an dem Wälzlager 134 befestigt ist, während dessen anderes Ende in der Nähe des Klemmringes 112 in einer Weise endet, wie dies am besten in der F i g. 3 dargestellt ist. Die Verkleidung 148 besitzt eine Ablaßöffnung 152, von der ein Pfad zu einem sich axial im Inneren der Antriebswelle 18 erstreckenden Kanal 154 vorgesehen ist.

Im Inneren des Gehäuseteils 40 ist auf der Antriebswelle 18 eine ringförmige Nabe 156 aufgebracht und zwischen einer Ringschulter 160 der Antriebswelle 18 und einem geteilten Haltering 162 gehalten, der in einer Nut 164 an der Oberfläche der Antriebswelle 18 sitzt. In der äußeren Mantelfläche der Nabe 156 ist eine Vielzahl von sich axial erstreckenden und in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisenden Nuten 166 vorgesehen, in die Bremsscheiben 168 eingreifen.

Weitere Bremsscheiben 170 sind an ihrem Außenumfang mit sich axial erstreckenden Antriebsansätzen 172 eines Trägers 174 verbunden. Der Träger 174 weist weiterhin einen Befestigungsabschnitt 176 auf, der mit einer mittigen öffnung 177 um einen sich axial erstreckenden Abschnitt 182 des Stützgliedes 70 greift und mit diesem Abschnitt verkeilt ist. Die axiale Festlegung auf dem Abschnitt 182 erfolgt durch einen Haltering 180. Mit der dem Befestigungsabschnitt 176 zugewandten Stirnfläche der Nabe 156 ist ein sich in radialer Richtung erstreckender Anschlagring 184 mittels Schraubbolzen 188 verbolzt.

Benachbart zur Stirnwand 16 und mit axialem Abstand von der Nabe 156 ist eine weitere Nabe 190 auf der Antriebswelle 18 vorgesehen. Die Nabe 190 ist auf der Antriebswelle 18 zwischen einer Ringschulter 194 und dem inneren Laufring des Wälzlagers 102 in axialer Richtung festgelegt. Eine Drehverbindung zwischen den Naben 156 und 190 und der Welle wird jeweils durch eine Keilverbindung aufgebaut.

Die Mantelfläche der Nabe 190 ist mit Nuten 196 versehen, in die Reibscheiben 198 eingreifen.

Zwischen diese Reibscheiben 198 greifen mit dem Schwungrad 20 verbundene Reibscheiben 200. Die Reibungsscheiben 200 stehen an ihrem Umfang mit sich axial erstreckenden Antriebsansätzen 202 in Verbindung, die an ihren einen Enden mit der Stirnwand 16 verbunden sind, wie dies in der F i g. 3 dargestellt ist. Ar dem von der Nabe 156 abgewandten Ende der Nabe 19C ist ein sich radial erstreckender Anschlagring 204 drehfest bezüglich der Nabe 190 angeordnet.

Die ringförmige Nabe 190 weist an ihrem der Nabe 156 zugewandten Ende mehrere sich axial erstreckend»: und in Umfangsrichtung auf Abstand angeordnete Bohrungen 208 auf, die jeweils eine Druckfeder 21C aufnehmen. Das eint· Ende einer jeden Druckfeder 2K stützt sich an dem Boden 212 der Bohrung 208 ab. Die anderen Enden der Federn 210 stehen über die zugeordnete Stirnfläche der Nabe 190 in axialei Richtung vor, um in einer noch zu beschreibender Weise; den Reibeingriff zwischen den Bremsschcibcr 170 und 168 zu bewirken.

Zwischen den Naben 156 (Reibungsbremse) und 190 (Reibungskupplung) ist eine Kolben-Zylinder-Anordnung 214 vorgesehen. Zu dem Zylinder dieser Anordnung gehört ein sich in radialer Richtung erstreckendes Verschlußteil 216, welches mit einem sich auf die Bremsscheiben 168 in axialer Richtung zu erstreckenden Anschlag 218 versehen ist, dessen Anschlagfläche 220 sich radial erstreckt. Das Verschlußteil 216 ist an seinem Umfang einem in der Dicke verringerten Flanschabschnitt 222 versehen, der mittels Bolzen 224 mit der Stirnfläche eines zylindrischen Wandabschnitts 226 eines becherförmigen Zylinderteils 228 verbolzt ist. Der Bodenabschnitt 230 des Zylinderteils 228 ist mittels Schraubbolzen 232 mit einem die Welle umgreifenden Zylinderteil 234 verbolzt. Das Zylinderteil 234 besitzt eine sich in radialer Richtung erstreckende Anschlagfläche 236, die der Anschlagfläche 206 des Anschlagrings 204 gegenübersteht. Zwischen der sich axial erstreckenden Innenflächen des Bodenabschnitts 230 und der sich axial erstreckenden Außenfläche des Zylinderteils 234 ist eine Dichtung 238 angeordnet. An der außenliegenden Radialfläche 242 des Zylinderteils 234 stützen sich die anderen Enden der Druckfedern 210 ab. Zwischen Zylinderbauteil 234 und dem zugeordneten Oberflächenabschnitt der Welle 18 ist eine Dichtung 244 angeordnet.

Eine vergleichbare Dichtung 248 ist zwischen der mittigen Bohrung 250 des Verschlußteils 216 und einem ringförmigen Stützabsehnitt 252 eines einzigen Kolbens 260 angeordnet, der drehfest und axial unverschieblich konzentrisch auf der Welle 18 angeordnet ist. Zwischen der Innenfläche des ringförmigen Stützabschnitts 252 und der Welle 18 ist eine Dichtung 254 angeordnet.

Der von den Bauelementen 216, 228 und 234 begrenzte Zylinderraum ist durch den drehfest und axial unverschieblich konzentrisch zur Welle 18 gelagerten Kolben 260 in eine Arbeitskammer 262 und eine Ausgleichskammcr 264 unterteilt, wobei die Trennung zwischen den beiden Kammern durch eine Dichtung 266 am Umfang des Kolbens 260 und eine Dichtung 268 zwischen dem Innenumfang des Kolbens 260 und einer ringförmigen Ausnehmung 270 der Antriebswelle 18 gewährleistet ist, wobei die Dichtung 268 zwischen den Dichtungen 254 und 244 liegt.

Der Kolben ist bezüglich der Welle 18 festgelegt, indem er zwischen einer Ringschulter 271, die an der Welle 18 in der Nähe der Nut 270 ausgebildet ist, und der zugewandten Stirnfläche der Nabe 156 eingespannt ist, die ihrerseits durch den geteilten Haltering 162 beaufschlagt ist. so

Normalerweise beaufschlagen die Druckfedern 210 den Zylinder 216, 228, 234 in der I⁷ ig. 3 nach links, wodurch die Reibscheiben 168 und die Reibscheiben 170 zwischen der Anschlagflache 168 des Anschlagrings 184 und der Anschlagflüche 220 des Verschlußbaulcils 216 zusammengedrückt werden, d. h. in Brcmsrichtiing. Wenn die Arbeitskammer 262 mit Druckluft beaufschlagt wird, wird der Zylinder der Kolbcn-Zylinder-Anordnung 214 in der Fig. 3 nach rechts unter Zusammendrücken der Druckfedern 210 so lange <«> verschoben, bis die Reibscheiben 198 und 200 /wischen der Anschlagfliiche 236 und der Anschlagfliiche 206 zusammengepreßt werden, el. h. die Reibungskupplung eingerückt wird.

Um die Beaufschlagung der Arbeitskammer 262 zu <,_s ermöglichen, ist die Welle 18 mit einem mittigen Druckluftzufühningskanal 272 verbunden, der über eine Schleif-Drehkupplungsanordming 274 an dem nicht das Antriebsritzel 122 tragenden Ende der Welle 18 mi einer geeigneten Druckluftquelle in Verbindung steh (linkes Ende in der F i g. 3). Der sich axial erstreckend! Druckluftzuführungskanal 272 ist an seinem änderet Ende mit einem Radialkanal 276 verbunden, der sich zui Außenfläche der Welle hin im Bereich der Arbeitskam mer 262 öffnet.

Die Ausgleichskammer 264, die durch das Verschluß bauteil 216 gegenüber dem Inneren 32 des Gehäuses K abgedichtet ist, ist über einen sich axial in der Welle IJ erstreckenden Ausgleichskanal 278 mit einem geeigne ten (nicht gezeigten) Endlüftungsstutzen verbunden Der sich axial erstreckende Ausgleichskanal 278 ist übe: einen Radialkanal 280 in dem stationären Kolben 26( und einen Radialkanal 282 in der Welle 18 mit dei Ausgleichskammer 264 verbunden.

Das Innere des geschlossenen Gehäuses 12 ist mi einer vorgegebenen Menge an Schmieröl gefüllt, urr einerseits den Verschleiß zwischen den Bremsscheiber 168 und 170 und den Reibscheiben 198 und 2W herabzusetzen und um eine Wärmeübertragung zu derr Gehäuse hin zu ermöglichen, damit die Betriebstempe ratur der Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung 10 auf einen zulässigen Wert gehalten werden kann.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Reibungs Kupplungs- und Bremsvorrichtung ein ölbehälter 284 zugeordnet, aus dem mittels einer ölpumpe 286 öl ir eine Leitung 288 gefördert werden kann. Die Leitung 288 steht über einen geeigneten Anschluß 290 mit derr sich längs der Welle 18 erstreckenden Kanal 154 ir Verbindung. Dar Kanal 154 ist über einen sich radia erstreckenden Kanal 291 mit dem Innenraum de; Wälzlagers 134 und mit einem weiteren sich radia erstreckenden Kanal 292 mit dem Inneren des Gehäuse· 12 verbunden. Schmieröl wird aus dem Inneren 32 de; Gehäuses 12 durch einen in dem Stützglied 7C ausgebildeten Kanal 293 abgezogen, dessen freies Ende über eine Rückführleitung 294 mit dem ölbehälter 284 verbunden ist.

In der Fig.4 ist ein Anwendungsfall der erfindungs gemäßen Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung gezeigt. Das Antriebsritzel 122 kämmt mit einem aul einer Welle 298 befestigten Zwischenrad 2%. Die Welle 298 ist in dem Rahmen 80 gelagert und trägt an ihrer Enden Ritzel 300 und 302, die mit Zahnrädern 304 bzw 306 in Eingriff stehen, die an den Enden einet Kurbelwelle 308 angeordnet sind. Die Welle 308 ist mil einem auf- und abgehenden Arbeitselement 310 übet Pleuelstangen 312 verbunden.

Es wird angenommen, daß Schmieröl von derr ölbehälter 284 über die Leitung 288 und die Kanäle 154 291 und 292 in das Innere des Gehäuses einströmt mit über den Kanal 293 und die Leitung 294 zu dem Bchältci zurückströmt. Wenn nun der Kanal 272 und damit dei Kanal 276 mit Druckluft beaufschlagt wird, wird dei Zylinder 216. 228, 234 entgegen der Wirkung dei Druckfedern 210 in der F i g. 3 nach rechts gedrückt Damit wird die Reibungsbremse gelöst und die Reibungskupplung angelegt, so daß das Schwungrad 2i antriebsmäßig mit der Welle 18 verbunden ist. Dk mittels der nicht gezeigten Keilriemen auf das Schwungrad 20 übertragene Drehbewegung wird soinii auf das Antriebsritzel 122 und die nachgeschütteter Zahnräder gemäß F i g. 4 übertragen, um das Arbeitsclc ment 310 zu bewegen. Wenn der Druck in dei Arbeitskammer 262 abfüllt, drücken die Druckfedcrr 210 den Zylinder 216,228,234 wieder in die in der F i g. 2 gezeigte Stellung, d. h. nach links, so daß die Kupplung

gelöst und die Bremse wieder angelegt wird und somit die Übertragung der Drehbewegung des Schwungrades auf die Antriebswelle 18 unterbrochen und die Antriebswelle angehalten wird. Es ist auch möglich, daß die der Entlüftung der Ausgleichskammer 264 dienen- j den Kanäle 280, 282 und 278 beim Lösen des Kupplungseingriffs und beim Anlegen der Bremse über geeignete Ventile mit einer Druckluftquelle in Verbindung gebracht werden, um die Druckfedern beim Verschieben des Zylinders in diejenige Lage zu unterstützen, in der die Bremse angelegt und die Kupplung gelöst wird.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß die die Arbeitskammern 262 bzw. 264 begrenzenden wirksamen Flächen des Kolbens 260 gleich groß sind. Bei dieser Konstruktion wird bei einer Bewegung des Kolbens 260 relativ zu dem Zylinder eine verhältnismäßig kleine Luftmenge aus der Ausgleichskammer 24 in die Kanäle 280, 282, 278 verdrängt. Daher ist bei der vorliegenden Erfindung die Anwendung teurer, hochdruckfester Dichtungen nicht notwendig, wie dies bei einem Verdrängen einer großen Luftmenge bei Betätigung der Kolben-Zylinder-Anordnung der Fall wäre.

Die bei häufiger Betätigung der Vorrichtung entstehende Wärme wird sicher abgeführt, da das im Inneren des Gehäuses vorhandene Schmieröl unter dem Einfluß der bei Drehung des Gehäuses auftretenden Zentrifugalkraft radial nach außen bewegt wird, woraus sich eine kontinuierliche Umwälzung des Öls in der Nähe der Gehäusewandung ergibt. Die Wärmeabfuhr durch di< Wandung des Gehäuses hindurch wird dadurcf unterstützt, daß die an der Gehäuseoberfiäche angeord neten Wärmeabfuhrrippen 64 und 66 während de: Drehung des Gehäuses eine starke Turbulenzstfömung erzeugen, so daß die durch Wärmeleitung aus derr Gehäuseinneren auf die Außenseite des Gehäuse: abgeleitete Wärme leicht an die Umgebungslufi abgegeben werden kann. Sollte es erforderlich sein kann in dem äußeren Schmierölkreislauf eine Zwangskühlung vorgesehen sein, indem z. B. der ölbehälter 284 mit Wärmeaustauschern ausgerüstet wird.

Die beschriebene Ausgestaltung der Stirnwände 14 und 16 einerseits und des Gehäuseteils 40 und des Schwungrades 20 andererseits ermöglichen es, daß mit Ausnahme des zuletztgenannten Bauteils die Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung vormontiert und hinsichtlich ihrer Funktionstüchtigkeit überprüft werden kann, ehe das schwere Schwungrad montiert wird. Abschließend soll noch darauf hingewiesen werden, daß das Schwungrad auch in anderer Weise mit dem Gehäuse 12 verbunden werden kann. Es kommt nur darauf an, daß zumindest ein Teil des sich zwischen den Stirnwänden erstreckenden zylindrischen Abschnitts ein Bestandteil der Nabe des Schwungrades ist, d. h. der Lagerung des Schwungrades dient.

Das Schmieröl dient sowohl der Verschleißminderung an Reibungsbremse und Reibungskupplung als auch der Schmierung der Wälzlager 82,74,102 und 134.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigte Reibungs-Kupplungs- und Bremsvorrichtung für ein Schwungrad und eine in einem Rahmen gelagerte Welle, auf der das Schwungrad mit einer Nabe drehbar gelagert ist, mit einer Reibungskupplung mit mehreren drehfest mil dem Schwungrad und der Welle verbundenen Reibscheiben, einer axial neben der Reibungskupplung mit Abstand von derselben angeordneten Reibungsbremse mit mehreren drehfest mit dem Rahmen und der Welle verbundenen Bremsscheiben, einer Kolben-Zylinder-Anordnung, die bei Beaufschlagung ihrer Arbeitskammer über einen Kanal in der Welle von deren Ende her die Bremse ausrücken und gleichzeitig die Kupplung einrücken kann, mit mehreren sich axial erstreckenden Druckfedern, deren eines Ende sich an einem axial unverschiebiich gehaltenen und drehfest mit der Welle verbundenen Ring abstützt und deren anderes Ende den beweglichen Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung in Bremsrichtung beaufschlagt, und mit einer die Reibungskupplung und die Reibungsbremse übergreifenden Baugruppe, die aus einer sich im wesentlichen radial erstreckenden Stirnwand zur Drehabstützung der Baugruppe über ein Lager auf dem Rahmen, einem sich im wesentlichen koaxial zur Welle erstreckenden zylindrischen Abschnitt und einer weiteren sich im wesentlichen radial erstreckenden Stirnwand zur Drehabstützung der Baugruppe über ein Lager auf der Welle besteht, wobei zumindest ein Teil des zylindrischen Abschnitts ein Teil der Nabe des Schwungrades ist, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Flüssigkeitskühlung

a) die Baugruppe (14, 40, 28, 16) als geschlossenes Gehäuse ausgebildet ist, dessen Inneres (32) mit einer vorgegebenen Menge an Kühlflüssigkeit gefüllt ist,

b) die Kolben-Zylinder-Anordnung (214; 260, 216, 228, 234) zwischen der Reibungskupplung (190) und der Reibungsbremse (156) angeordnet ist,

c) ein einziger Kolben (260) drehfest und axial unverschiebiich konzentrisch auf der Welle (18) gelagert ist und der Zylinder (216, 228, 234) bei Beaufschlagung der Arbeitskammer (262) auf der einen Stirnseite des Kolbens (260) axial zur Welle (18) verschiebbar ist und den Kolben auf dessen anderer Stirnseite übergreift, derart, daß der Arbeitskammer (262) auf der anderen Stirnseite des Kolbens (260) eine innerhalb des Zylinders (216,228, 234) liegende Ausgleichskammer (264) zugeordnet ist, die gegenüber dem Inneren (32) des Gehäuses abgedichtet und ebenfalls über einen Kanal (278) in der Welle (18) mit einem Ende der Welle verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abschnitt der Baugruppe aus einem gesonderten Gehäuseteil (40) und der Nabe (28) des Schwungrades (20) besteht, die über einen Umfangsflansch (56) des Gehäuseteils miteinander verbolzt sind und die an ihren freien Enden mit den Stirnwänden (14 bzw. 16) verbolzt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Außenseite des vjuiiauStj τ» ai iiicäuiUiii Tippen ^ot, ua) Im vVcscriiiichen in axialer Richtung erstrecken.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremse (156) im Gehäusebauteil (40) und die Reibungskupplung (190) in der Bohrung (30) der Nabe (28) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem dtr Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere (32) des Gehäuses mit einem externen Behälter (284) über in der Welle (18) ausgebildete Kanäle (154, 292) verbindbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere (32) des Gehäuses mit dem Behälter (284) einerseits über den sich zu einem Ende (290) der Welle (18) hin öffnenden Kanal (154) und andererseits über einen das Gehäuse drehbar am anderen Wellenende abstützenden Stützglied (70) geführten Kanal (293) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (74,102) zur Drehabstützung des Gehäuses im Inneren des gegenüber dem Rahmen und der Welle abgedichteten Gehäuses liegen, so daß die Kühlflüssigkeit zugleich als Schmierflüssigkeit dient.