DE3300965A1

DE3300965A1 - Schraubenfoermige keilnuten-kupplungsplatte-trennvorrichtung

Info

Publication number: DE3300965A1
Application number: DE3300965A
Authority: DE
Inventors: Thomas F. Maidenhead Berkshire Long jun.
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1982-01-21
Filing date: 1983-01-13
Publication date: 1983-07-28
Also published as: JPS58121328A; GB2113782B; US4450943A; GB2113782A; GB8301535D0

Description

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A 14613

Schraubenförmige Keilnuten-Kupplungsplatte-Trennvorrichtung

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Kupplungseinrichtungen zum selektiven übertragen von Rotationsenergie und insbesondere auf Kupplungseinrichtungen, die eine Teilkopplung, d.h. einen Rücktrieb bzw. einen Widerstand zwischen den eingabeseitigen und den ausgabeseitigen Teilen eliminieren oder nennenswert reduzieren, wenn die Kupplung ausgekuppelt ist.

Kupplungseinrichtungen ermöglichen eine selektive übertragung von Rotationsenergie über einen großen Bereich einer Energieübertragungsleistung. Zusätzlich zu der Grundeinflußgröße der Energieübertragungsleistung bestimmen zusätzliche Einflußgrößen wie die Gesamtabmessung, die Kosten, die Standzeit und die Dauerhaltbarkeit die endgültige Auslegung der jeweiligen speziellen Kupplung. Einflachen- oder Zweiflächen-Scheibenkupplungen, wie in der US-PS 1 832 527 beschrieben,

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und Mehrscheibenkupplungen, die eine Vielzahl von Zwische·.-kupplungsplatten enthalten, wie dies in der US-PS 98 7 94 5 beschrieben ist, stellen nur zwei allgemeine Grundbauarte.% von Kupplungsauslegungen dar. Als zwei weitere Einteilungen lassen sich mechanisch betätigte Kupplungen wie die in den zuvor angegebenen beiden Patentschriften beschriebenen oder fluid- oder luftbetätigte Kupplungen anführen, die in den US-PSen 2 799 375, 3 435 936 oder 3 782 516 beschrieben sind.

Eine gemeinsame Schwierigkeit bei vielen Kupplungseinrichtungen, insbesondere bei solchen Kupplungseinrichtungen, die mehrere Kupplungselemente enthalten, liegt darin, daß man keine zwangsläufige und totale mechanische Isolierung der eingabeseitigen und ausgabeseitigen Bauteile bzw. Baugruppen erhält, wenn die Kupplung inaktiv ist. In anderer Weise ausgedrückt bedeutet dies, daß eine Restkopplung oder ein Rücktrieb bzw. ein Widerstand zwischen den eingabeseitigen und den ausgabeseitigen Bauteilen einer inaktiven Kupplung unerwünscht ist. Eine solche Restkupplung oder ein solcher Widerstand kann vor allem den Bereitschafts- oder Leerlaufenergiebedarf erhöhen, wodurch der Gesamtwirkungsgrad, insbesondere im mechanischen System herabgesetzt wird, wenn die Kupplung inaktiv ist und der Hauptantrieb während eines Großteils des Arbeitszyklus leerläuft. Zweitens verbessert eine zwangsweise Trennung die Standzeit bzw. die Haltbarkeit' der Kupplung, da ein vermindertes Abtragen und Gleiten der Kupplungselemente gegeneinander während des Leerlaufs verbunden sind, wodurch sowohl die Erzeugung von Reibungswärme als auch die daraus resultierende Gesamtbetriebstemperaturen verringert werden.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Luftkupplung mit niedrigem Widerstand, die ein im allgemeinen kreisförmiges Gehäuse hat, in dem eine Kupplungsplatte, ein Paar von im

Abstand voneinander liegender Friktionsscheiben auf gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsplatte und eine pneumatische Betätigungseinrichtung angeordnet sind, die fähig ist, auf die Friktionsscheiben und die Kupplungsplatte eine Kraft auszuüben und zwischen diesen einen Reibschluß zu erzielen. Eine der Friktionsscheiben ist innerhalb des Gehäuses festgehalten und dreht sich mit dem Gehäuse. Die andere Friktionsscheibe ist beweglich und ist mit dem Gehäuse über ineinandergreifende Sätze von schraubenförmigen Keilnuten bzw. Keilverzahnungen gekoppelt, die vorzugsweise um den Umfang angeordnet sind. Zusammenpassende bzw. ineinandergreifende Keilverzahnungen sind als Gegenstück in dem Gehäuse angeordnet und ermöglichen eine begrenzte axiale Bewegung und eine begrenzte Rotationsbewegung. Die Kupplungsplatte ist zwischen der festen und der beweglichen Friktionsscheibe angeordnet und ist auf einem drehbeweglichen Teil über die ineinandergreifenden Sätze von schraubenförmigen Keilverzahnungen angebracht. Die pneumatische Betätigungseinrichtung weist eine kreisförmige Blase bzw. einen Schlauch oder eine ähnliche Einrichtung und eine federvorbelastete Druckplatte auf, die betriebsmäßig mit der beweglichen Friktionsscheibe und der Kupplungsplatte verbunden ist und diesen eine axiale Translationsbewegung erteilt. Das Gehäuse selbst dient zweckmäßigerweise als eingabeseitiges Antriebsteil und das Teil, auf dem die Kupplungsplatte angeordnet ist dient zweckmäßigerweise als ausgabeseitiges anzutreibendes Teil.

Wenn der pneumatischen Betätigungseinrichtung Druckluft zugeführt wird", wird die bewegliche Friktionsscheibe gegen die Kupplungsplatte gedrückt und die Kupplungsplatte ihrerseits wird in Reibschlußeingriff mit der festen Friktionsscheibe gebracht, um hierdurch Rotationsenergie von dem eingabeseitigen Teil und dem Gehäuse zu dem ausgabeseitigen Teil zu übertragen. Wenn die Druckluft aus der Betätigungs-

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einrichtung ausgelassen wird, wird die Druckkraft geg^i· ·;:.·; Kupplungsbauteile aufgehoben und die Kraftübertragung isr im wesentlichen beendet. Die federbelastete Druckplatte gewährleistet, daß die pneumatische Betätigungseinrichtung zusammenschrumpft. Die Trennung der Kupplungsplatte von ?.;:d£-. Friktionsscheibe wird durch die Wirkung der Sätze von schraubenförmigen Keilverzahnungen gewährleistet. Die Richtung der Keilverzahnungen, entweder linksgängig oder rechtsgängig wird so gewählt, daß bei weiterer Drehung des Antriebsgehäuses, insbesondere bei jeglicher relativen Drehung, die grosser als jene der an den schraubenförmigen Keilverzahnungen angebrachten Friktionsscheibe ist, bewirkt wird, daß die Frik tionsscheibe von der Kupplungsplatte weggedrückt wird. Die axiale Bewegung tritt hauptsächlich auf, wenn die Friktionsscheibe gegen die Kupplungsplatte reibt und daher so gedrückt wird, daß sie sich mit einer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit dreht, die kleiner als die Drehzahl bzw. Geschwindigkeit des Gehäuses ist. Auf ähnliche Art und Weise erteilt die Keilverzahnungszwischenverbindung zwischen der Kupplungsplatte und dem ausgabeseitigen Teil der Kupplungsplatte eine axiale Translationsbewegung von der fest an dem Gehäuse angebrachten Friktionsscheibe weg in Richtung auf die bewegliche Friktionsscheibe, wenn ein minimaler Kontakt und eine minimale Geschwindigkeitsdifferenz vorhanden sind. Im inaktiven Zustand werden die Kupplungselemente in solche axialen Stellungen . gedrückt , in denen sie einen bestimmten minimalen Zwischenraum zwischeneinander haben, und ein Widerstand bzw. ein Rücktrieb wird entweder eliminiert oder auf einen vernachlässigbaren Wert verringert. Es ist noch zu erwähnen, daß die Richtung der Keilverzahnungen so gewählt werden muß, daß sie vor allem zu der Drehrichtung der Kupplung paßt, wie dies aus der nachstehenden Beschreibung noch näher ersichtlich ist. ^ ORIGINAL

Die Erfindung zielt somit darauf ab, eine selektive Energieübertragungseinrichtung zu schaffen, die eine vernachlii^« ""■

bare Kopplung von Eingangsseite mit Ausgangsseite hat, wenn sie sich in ihrem inaktiven Zustand befindet.

Ferner soll nach der Erfindung eine luftbetätigte Kupplung geschaffen werden, die in einem inaktiven Zustand einen geringen Widerstand bzw. einen geringen Rücktrieb hat.

Insbesondere soll nach der Erfindung eine luftbetätigte Kupplung mit geringem Widerstand angegeben werden, die Kupplungselemente hat, die zur begrenzten axialen Translationsbewe-"·- gung auf Sätzen von schraubenförmigen Keilverzahnungen angeordnet sind.

Vorzugsweise soll nach der Erfindung eine luftbetätigte Kupplung mit geringem Widerstand angegeben werden, die Bauteile hat, die miteinander über Sätze von schraubenförmigen Keilverzahnungen verbunden sind.

Ferner soll nach der Erfindung eine luftbetätigte Kupplung mit geringem Widerstand angegeben werden, die sowohl kompakt als auch unkompliziert ausgelegt ist und leicht herzustellen ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Besphreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Kupplung

mit geringem Widerstand nach der Erfindung in Teilschnittdarstellung,

Fig. 2 eine Aufrißdarstellung einer mit Rippen versehenen Druckplatte einer Kupplung mit geringem Widerstand nach der Erfindung,

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Fig. 3 eine schematische Aufrißdazstellung e

Ausschnitts der Kupplungsplatte einer mit geringem Widerstand nach der Erfindung

Fig. 4 eine schematische Ausschnittsansicht einer

Kupplung mit geringem Widerstand nach der Erfindung in einem inaktiven Zustand, und

Fig. 5 eine schematische Ausschnittsansicht einer

Kupplung mit geringem Widerstand nach der Erfindung in ihrem aktiven Zustand.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Kupplungseinrichtung mit niedrigem Widerstand nach der Erfindung gezeigt und sie ist insgesamt mit 10 bezeichnet. Die Kupplungseinrichtung enthält eine im allgemeinen kreisförmige Gehäuseanordnung 12, die die anderen Bauteile der Kupplungseinrichtung 10 in entsprechender betriebsmäßiger Zuordnung aufnimmt und trägt. Die Gehäuseanordnung 12 weist einen zentral angeordneten : Ring 14 auf, der einen radial verlaufenden Flansch 16 hat, der einstückig mit diesem ausgebildet ist. Der radial nach innen weisende Teil des Flansches 16 dient zum Halten von anderen Bauteilen der Kupplungseinrichtung 10, wie dies nachstehend näher beschrieben wird. Der radial nach außen weisende Teil des Flansches 16 enthält eine Vielzahl von regelmäßig über den Umfang im Abstand verteilten öffnungen 18, durch die eine gleiche Anzahl von Gewindebefestigungseinrichtungen wie Schrauben 20 gehen, die verwendet werden können, um ein mit einem Flansch versehenes eingabeseitiges Teil oder Antriebsteil 24 mit mit Gewinde versehenen öffnungen 26 mit der Kupplungseinrichtung 10 auf eine übliche Art und Weise fest zu verbinden. In der Nähe des gegenüberliegenden Endes des Ringes 14 ist eine kreisförmige Abdeckplatte 28 angeordnet. Die Abdeckplatte 28 begrenzt eine Vielzahl von Öffnungen 30, die um den Umfang derselben in regelmäßigen.

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Abständen angeordnet sind und durch die mit Gewinde versehene Befestigungseinrichtungen 32 gehen, die sich in komplementär mit Gewinde versehenen Durchgängen 34 in dem Ring 14 erstrecken, um die Abdeckplatte am Ring 14 auf eine übliche Art und Weise zu befestigen.

Druckluft wird der sich drehenden Kupplungseinrichtung 10 über eine Versorgungsleitung 4 0 und einen Drehanschluß 42 zugeführt. Der Drehanschluß 4 2 ermöglicht eine Zwischenverbindung zwischen der stationären Luftversorgungsleitung 40 und der sich drehenden Kupplungseinrichtung 10 und er stellt ein übliches Bauteil bei einer pneumatischen Kupplung dar, die dem Fachmann an sich bekannt ist. Der Drehanschluß 42 ist mit Hilfe von entsprechenden ineinandergreifenden Aussen- und Innengewinden 44 und 46 jeweils fest mit einer zentral angeordneten Nabe 48 verbunden, die ein Paar von mit Gewinde versehenen Auslaßdurchgängen 50 begrenzt. Die mit Gewinde versehenen Durchgänge 50 nehmen entsprechend komplementär ausgebildete mit Gewinde versehene Verschraubungsanschlüsse (nicht gezeigt) auf, die Anschlußbauteile in einer entsprechenden Anzahl der Luftleitungen 54 bilden. Die gegenüberliegenden Enden der Luftleitungen 54 sind auf ähnliche Weise an entsprechenden Anschlußverschraubungen 56 angeschlossen, die in komplementär mit Gewinde versehenen Einlaßanschlüssen 58 aufgenommen sind. Die Einlaßanschlüsse 58 stehen in Verbindung mit einer Innenkammer 62, einer kreisförmigen Luftblase bzw. eines kreisförmigen Luftschlauches 64, der aus einem elastomeren, federnd nachgiebigen Material hergestellt ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ist eine mit Rippen versehene, radial verlaufende Druckplatte 70 axial benachbart der Fläche des Luftschlauches 64 angeordnet, die der Abdeckplatte 28 gegenüberliegt. Die Druckplatte 70 begrenzt eine Reihe von radial angeordneten und im Abstand verlaufenden

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Rippen 72. Die Rippen 72 verbessern sowohl die th Isolierung zwischen dem Luftschlauch 64 und den anderen Bauteilen der Kupplungseinrichtung 10 als auch begrenzer radial verlaufende Kanäle 74, durch die ein Kühlluftst.rcrc durchgehen kann. Eine Vielzahl von Befestigungseinrichtunoren 76 ist gleichmäßig um die Achse der mit Rippen versehene:. Kupplungsplatte 70 vorgesehen, die eine begrenzte federbelastete axiale Bewegung ermöglichen, während sie gleichze it.J -r die Druckplatte 70 auf der Abdeckplatte 28 in radialer Richtung positionieren und stützen. Jede Befestigungsanordnung 76 ist zwischen axial fluchtenden öffnungen 78 und 80, die von der mit Rippen versehenen Druckplatte 7 0 und der Abdeckplatte 28 jeweils begrenzt werden, angeordnet, und enthält eine längliche Befestigungseinrichtung, die einen mit einem Gewinde versehenen Bolzen 82, eine Sperrmutter 84 und eine Kompressionsfeder 86, die zwischen der äußeren Fläche der Abdeckplatte 28 und der Sperrmutter 84 angeordnet ist. Die Befestigungsanordnungen 76 arbeiten mit dem Luftschlauch 64 zusammen, um eine axiale Translationsbewegung der mit Rippen versehenen Druckplatte 7 0 in zwei Richtungen auf eine übliche Art und Weise zu ermöglichen. Durch Druckbeaufschlagung des Luftschlauches 64 wird die mit Rippen versehene Druckplatte 70 von der Abdeckplatte 28 weg translatorisch bewegt und bei einer Druckentlastung des Luftschlauches 64 ergibt sich eine translatorische Bewegung der mit Rippen versehenen Druckplatte 70 in Richtung auf die Abdeckplatte 28 infolge der Vorbelastung durch die Kompressionsfedern 86.

Nochmals unter Bezugnahme auf Fig. 1 begrenzt die Innenfläche des Rings 14 eine Reihe von schraubenförmigen Keilnuten bzw. Keilverzahnungen 90. Diese aufnehmenden Keilnuten 90 erstrecken sich von einem Bereich in der Nähe der mit Rippen versehenen Druckplatte 70 in axialer Richtung zu einem nach innen weisenden Teil des Flansches 16 und sie können irgendein geeignetes Profil, wie ein Sägezahnprofil haben, das in der Zeichnung dargestellt ist. Eine erste Friktionsschc _'ο

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92 ist im allgemeinen axial der mit Rippen versehenen Druckplatte 70 benachbart angeordnet und enthält eine komplementäre Reihe von schraubenförmigen Keilnuten 94, die um ihren Umfang verteilt sind. Die erste Friktionsscheibe 92 kann aus irgendeinem geeigneten Kupplungsoberflächenmaterial hergestellt sein, wobei dieses Material durch die beabsichtigte Anwendung der Kupplungseinrichtung 10 bestimmt ist, das der Fachmann ohne Schwierigkeiten bestimmen kann. Eine zweite Friktionsscheibe 96 mit identischer Ausbildung hat eine Reihe von in Umfangsrichtung angeordneten schraubenförmigen Keilnuten bzw. Keilverzahnungen 98 und sie ist in dem Ring 14 in der Nähe des nach innen weisenden Teils des Flansches 16 angeordnet. Die zweite Friktionsscheibe 96 ist in Berührung mit dem nach innen weisenden Teil des Flansches 16 durch einen Distanzring bzw. Haltering 100 festgehalten, der in einer Umfangsnut 102 aufgenommen ist, und die Keilverzahnungen 98 kommen in Eingriff mit den Keilverzahnungen 90 auf der Innenseite des Rings 14.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 enthält die Kupplungseinrichtung 10 auch eine bewegliche Kupplungsplatte 106, die im allgemeinen zwischen der ersten und der zweiten Friktionsscheibe 92 und 96 angeordnet ist. Die bewegliche Kupplungsplatte 106 enthält eine Reihe von schraubenförmigen Keilnuten bzw. Keilverzahnungen 108, die in eine komplementäre Reihe von schraubenförmigen Keilnuten 110 eingreifen, die um den Umfang einer Nabe 112 angeordnet sind. Ein Haltering 116 sitzt in einer komplementär ausgebildeten und komplementär bemessenen Nut 118·, die von den schraubenförmigen Keilverzahnungen 110 begrenzt wird. Die bewegliche Kupplungsplatte 106 dreht sich somit mit der Nabe 112 und sie kann sich axial translatorisch zwischen dor zweiten Friktionsscheibe 96 und dem Haltering 116 bewegen. Die Nabe 112 ist fest mit einer Antriebswelle 120 über eine geeignete Einrichtung wie einen Keil 122 verbunden und die Welle 120

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ist drehbeweglich in dem mit dem Flansch /ersehenen Anti:. teil 24 mit Hilfe von geeigneten reibuhgsmindernden Lagern wie Kugellagern 124 gelagert. Wie in Fig. 3 gezeigt, begrenzt die bewegliche Antriebsplatte 106 eine Vielzahl ve: axialen Durchgangsöffnungen 130. Die axialen Durchgangsöffnungen sind im allgemeinen kreisförmig im Abstand voneinarde, angeordnet und stehen in Verbindung mit einer ähnlichen Anzahl von radial angeordneten Durchgängen 132. Die axialen öffnungen 130 und die radialen Durchgänge 132 bilden einen Strömungsdurchgang für Luft, wie zur Abführung der durch Reibung erzeugten Wärme von der beweglichen Kupplungsplatte 106 dient.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und insbesondere auf Fig. 4 soll nunmehr der inaktive Zustand der Kupplungseinrichtung 10 zuerst beschrieben werden. In diesem Zustand ist der Luftschlauch 64 zusammengelegt bzw. nicht aufgeblasen infolge des Vorhandenseins keines beträchtlichen Luftdruckes und die Kompressionsfedern 86 der Befestigungsanordnungen 76 haben die mit Rippen versehene Druckplatte 70 in ihre axiale Ruhestellung zurückgezogen, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Die Gehäuseanordnung 12 ist typischerweise das getriebene Teil der Kupplungseinrichtung bei dieser Bauart und daher ist zu erwähnen, daß die Gehäuseanordnung 12 und alle damit verbundenen Bauteile der Kupplungseinrichtung 10 sich mit dieser drehen. Ähnlich dienen die bewegliche Kupplungsplatte 196, die Nabe 112 und die Welle 120 typischerweise als ausgabeseitige Teile und sie 'sind entweder stationär oder drehen sich mit einer geringfägigen niederen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl. Infolge der Trennung der ersten und der zweiten Friktionsscheiben 92 und 96 von den benachbarten Flächen der beweglichen Kupplungsplatte 106 wird über die Kupplungseinrich tung 10 keine Energie übertragen.

Bei dem Zustand der Kupplungseinrichtung 10 in Fig. 5 ist ,"*

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Druckluft dem Schlauch 64 zugeführt worden und die mit Rippen versehene Druckplatte 70 wurde in axialer Richtung nach links in Fig. 5 gedrückt, wodurch die erste Friktionsscheibe 92 in Berührung mit einer Fläche der beweglichen ^Kupplungsplatte 106 gedrückt wird und folglich"die bewegliche Kupplungsplatte 106 in Berührung mit der zweiten Friktionsscheibe 96 gedrückt wird. In diesem Zustand wird der Gehäuseanordnung 12 über dem mit dem Flansch versehenen Antriebsteil 24 zugeführte Energie über die Elemente der Kupplungseinrichtung übertragen und zu der Welle 120 auf eine an sich übliche Art und Weise abgegeben.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 4 soll der Druck der Luft in dem Schlauch 64 aufgehoben werden und die mit Rippen versehene -Druckplatte 70 kehrt infolge der Vorbelastung der Kompressionsfedern 86 in ihre inaktive Stellung zurück, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Die Gruppen von schraubenförmigen Keilverzahnungen 90 und 94 und 108 und 110 wirken nun so zusammen, daß sie die Kupplungsteile völlig voneinander trennen und jeglichen Widerstand im wesentlichen eliminieren, indem die erste Friktionsscheibe 92 und die bewagliche Kupplungsplatte 106 in Abhängigkeit von kleinen Trägheitskräften und Reibungskräften in axialer Richtung verschoben werden. Wenn die Kupplungseinrichtung 10 durch die Entlastung des Schlauches 64 ausgekuppelt wird und die mit Rippen versehene Druckplatte 7 0 zurückgefahren wird, wird die Rotationsgeschwindigkeit der Welle 120 typischerweise kleiner als jene der Gehäuseanordnung 12 und speziell kleiner als jene der festen Scheiben 92 und 96. In diesem Betriebszustand führt jeglicher Kontakt zwischen der b.eweglichen Kupplungsplatte 106 und der zweiten Friktionsscheibe 96 dazu, daß die Gruppen von Keilverzahnungen 108 und 110 die bewegliche Kupplungsplatte 106 translatorisch von der zweiten Friktionsscheibe 96 wegbewegen. Ähnlich führt jeglicher Kontakt zwischen der beweglichen Kupplungsplatte 106 und der ersten Friktions-

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scheibe 92 dazu, daß die erste Friktionsscheibe 92 in axial-r Richtung translatorisch von der beweglichen Kupplungsplatte 106 nach rechts in der Zeichnung wegbewegt wird. Somit führt ein Kontakt zwischen den Reibungsscheiben 92 und 96 und der beweglicheren Kupplungsplatte 106 zu einer weiteren Trennung dieser Bauteile und eliminiert die mechanische Kupplung und somit den Widerstand zwischen dem mit dem Flansch versehenen Eingangsteil 24 und der ausgangsseitigen Welle 120 oder verringert diese mechanische Kupplung auf vernachlässigbare Werte. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, eine-maximale Flächen-zu-Flächen-Trennung zwischen der beweglichen Kupplungsplatte 106 und jeder der beiden Friktionsscheiben 92 oder 96 von etwa maximal 1,52 bis 2,28 mm einzuhalten. Diese ■ Abmessungen sind beispielhafter Natur und die genaue maximale Trennung läßt sich in Abhängigkeit von den verschiedenen anwendungsspezifischen und leistungsspezifischen Einflüssen bestimmen.

Selbstverständlich ist zu erwähnen, daß die Richtung der Keilverzahnungen 90, 94, 98, 108 und 110, d.h, ob sie rechts-; gängig oder linksgängig sind, in beiden Fällen kritisch ist und durch die Drehung zu bestimmen ist. Beispielsweise soll zuerst angenommen werden, daß die Drehung der Gehäuseanordnung 12 in Uhrzeigerrichtung in Blickrichtung auf das antriebsseitige Ende, d.h. in Fig. 1 in Gegenuhrzeigerrichtung erfolgt. Bei diesem Beispiel und unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Welle 120 und die zugeordneten Bauteile sich verlangsamen, wenn die Kupplungseinrichtung 10 ausgekuppelt wird, sollten alle.Gruppen von Keilverzahnungen 90, 94, 98, 108¹ und 110 linksgängig sein. Wenn hingegen die Drehrichtung des Antriebs in Gegenuhrzeigerrichtung in Blickrichtung auf das antriebsseitige Ende, d.h. in Fig. 4 in Uhrzeigerrichtung erfolgt, sollten die Gruppen von Keilverzahnungen 90, 94, 98, 108 und 110 rechtsgängig sein. Ebenfalls ist noch zu erwähnen, daß bei speziellen Anwendungs-

fällen das getriebene Teil, wie die Welle 120, auch eine größere Geschwindigkeit haben kann, wenn die Kupplungseinrichtung 10 abgekoppelt ist, so daß die vorstehend angegebenen Vorschriften für die Wahl der Keilnutenverzahnungsrichtung umgekehrt werden sollte.

Claims

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Patentanwälte
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DANA CORPORATION Toledo, Ohio/USA

Schraubenförmige Keilnuten-Kupplungsplatte-Trennvorrichtung

Patentansprüche

1 J Kupplung zum wahlweisen Übertragen von Rotationsenergie, gekennzeichnet durch ein erstes drehbares Teil (112, 120), das eine Reihe von schraubenförmigen Keilnuten (110) hat, eine Kupplungsplatte (106), die gegenüberliegende Friktionsflächen hat, die um das erste drehbare Teil (12, 14) angeordnet ist und eine Reihe von schraubenförmigen Keilnuten (108) hat, die komplementär zu einer Reihe von Keilnuten (110) auf dem ersten drehbaren Teil (112, 12 0) ausgebildet und mit diesen in Eingriff sind, ein zweites drehbares Teil (12, 14), das eine Reihe von schraubenförmigen Keilnuten (90) hat, eine erste Einrichtung (92), die fest mit dem zweiten drehbaren Teil (12, 14) verbunden ist, um eine der beiden

gegenüberliegenden Friktionsflächen der Kupplungsplatte

(106) in Eingriff zu bringen,

eine zweite Einrichtung (96), die die andere der beiden gegenüberliegenden Friktionsflachen der Kupplungsplatte

(106) in Eingriff bringt und eine Reihe von schraubenförmigen Keilnuten (98) hat, die komplementär zu der Gruppe von schraubenförmigen Keilnuten (90) auf dem zweiten drehbaren Teil (12, 14) ausgebildet und mit diesen in Eingriff sind, und

eine Einrichtung (64, 70), die wahlweise die zweite Einrichtung (96) vorschiebtum eine Reibschlußberührung mit der Kupplungsplatte (106) zu erreichen und die Kupplungsplatte (106) in Reibschlußeingriff mit der ersten Einrichtung (92) bringt, wobei ineinandergreifende Gruppen von schraubenförmigen Keilnuten (90, 94, 98, 108, 110) die zweite Einrichtung (96) und die Kupplungsplatte (106) und die Kupplungsplatte (106) und die erste Einrichtung (92) in einem Abstand voneinander unter Beaufschlagung bringen, wenn die wahlweise Vorschubeinrichtung (64, 70) inaktiv ist.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze ichnet , daß die Gruppen von schraubenförmigen Keilnuten (90, 94, 98, 108, 110) linksgängig sind.
3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite drehbare Teil (12, 14) ein Gehäuse (12) bildet, das eine Innenfläche hat und das die Gruppe von schraubenförmigen Keilnuten (90) des zweiten drehbaren Teils (12, 14).einen Teil (14) der Innenfläche derselben bilden.
4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum wahlweisen Vorschieben der zweiten Einrichtung (96) eine Druckplatte (70)

enthält, die drehfest mit dem zweiten drehbaren Teil (12, 14) verbunden ist, eine flexible Blase (64) enthält, die in der Nähe der Druckplatte (70) angeordnet ist und Federn (86) enthält, die die Druckplatte (70) von der zweiten Einrichtung (96) weg in Richtung auf die Blase (64) verschieben .
5. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und die zweite Einrichtung (92, 96) im wesentlichen identische Ringe sind, die schraubenförmige Keilnuten (94, 98) haben, die um ihre Umfangsflache angeordnet sind.
6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Anschlageinrichtung zur Begren-

i zung der Bewegung der Kupplungsplatte (106) auf dem ersten

drehbaren Teil (112, 120) vorgesehen ist.
7. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der erste drehbare Teil (106, 112, 120) die Abgabeseite und der zweite drehbare Teil (12, 24) die Eingabeseite der Kupplung (10) bildet.
8. Kupplung mit geringem Widerstand zum wahlweisen Übertragen einer Rotationsenergie, gekennze ich-_| net durch

ein drehbares Gehäuseteil (12, 14), das eine Innenfläche hat, das eine Gruppe von schraubenförmigen Keilnuten (90) bildet, -

eine erste Friktionsscheibe (92), die im allgemeinen in dem Gehäuseteil (12) angeordnet ist und eine Gruppe von schraubenförmigen Keilnuten (94) hat, die komplementär zu der Gruppe von schraubenförmigen Keilnuten (9 0) des Gehäuseteils (12, 14) ausgebildet und mit diesen in Eingriff sind, λ*"

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eine zweite Friktionsscheibe (96), die in fester Zuordnung zu dem Gehäuseteil (12, 14) und in einem Abstand von der ersten Friktionsscheibe (42) angeordnet ist; ein drehbares Wellenteil (112, 120), das im allgemeinen im Gehäuseteil (12, 14) angeordnet ist und eine Gruppe von schraubenförmigen Keilnuten (110) hat, eine Kupplungsplatte (106), die eine Gruppe von schraubenförmigen Keilnuten (108) hat, die komplementär zu der Gruppe von Keilnuten (110) des Wellenteils (112, 120) ausgebildet und mit diesem in Eingriff sind und die im allgemeinen zwischen der ersten und der zweiten Friktionsscheibe (92, 96) angeordnet ist,

eine Einrichtung (64, 70), die wahlweise die erste Friktionsscheibe (92) translatorisch in Reibschluß mit der zweiten Kupplungsplatte (106) bewegt und die Kupplungsplatte (106) in Reibschluß mit der zweiten Friktionsscheibe (96) bringt und

Federn (86), die die zuletzt genannte Einrichtung von der ersten Friktionsscheibe (92) weg translatorisch bewegen.
9. Kupplung mit geringem Widerstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das drehbare Gehäuse (12, 14) eine Rotationsachse definiert, daß die Gruppe von schraubenförmigen Keilnuten (90) der Innenfläche sich längs der Achse erstrecken und daß die erste Friktionsscheibe (9 2) die zweite Friktionsscheibe (96) und das drehbare Wellenteil (112, 120) sowie die Kupplungsplatte (106) konzentrisch um diese Achse angeordnet sind.
10. Kupplung mit geringem Widerstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die schraubenförmigen Keilnuten bzw. Keilverzannungen (90, 94, 98, 108, 110) alle linksgängig sind.

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11 . Kupplung mit geringem Widerstand nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet , daß die schraubenförmigen Keilnuten bzw. Keilverzahnungen (90, 94, 98, IC·?, 110) alle rechtsgängig sind.
12. Kupplung mit geringem Widerstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die wahlweise eine Translationsbewegung bewirkende Einrichtung eine Druckplatte (70) enthält, die im allgemeinen in der Nähe der ersten Friktionsscheibe (92) angeordnet ist und eine expandierbare pneumatische Kammer (64) enthält, die zwischen der Druckplatte (70) und dem Gehäuseteil (12, 14) angeordnet ist.
13. Kupplung mit geringem Widerstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß ferner eine Anschlageinrichtung zur Begrenzung der Bewegung der Kuppiungs platte (106) auf dem drehbaren Wellenteil (112, 120) vorgesehen ist.
14. Kupplung mit geringem Widerstand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Friktionsscheibe (96) eine Gruppe von schraubenförmigen Keilnuten (98) enthält, die komplementär zu der Gruppe von Keilnuten (90) auf dem Gehäuseteil (12, 14) ausgebildet und mit diesen in Eingriff sind und daß ferner eine Einrichtung (116) vorgesehen ist, die die zweite Reibungsscheibe .(96) in dem Gehäuseteil (12, 14) festhält.

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