DE20115407U1 - Torque switched friction clutch - Google Patents
Torque switched friction clutchInfo
- Publication number
- DE20115407U1 DE20115407U1 DE20115407U DE20115407U DE20115407U1 DE 20115407 U1 DE20115407 U1 DE 20115407U1 DE 20115407 U DE20115407 U DE 20115407U DE 20115407 U DE20115407 U DE 20115407U DE 20115407 U1 DE20115407 U1 DE 20115407U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- torque
- spring
- friction clutch
- switched
- clutch according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 18
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F16D43/00—Automatic clutches
- F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
- F16D43/25—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by thermo-responsive elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Description
KWD Kupplungswerk Dresden GmbH
Lobtauer Str. 45
D - 01159 DresdenKWD Clutch Works Dresden GmbH
Lobtauer Str. 45
D-01159 Dresden
BeschreibungDescription
Drehmomentgeschaltete ReibungskupplungTorque-switched friction clutch
Die Erfindung betrifft eine drehmomentgeschaltete Reibungskupplung, die zwei Kupplungsteile und dazwischen befindliche Reibelemente, die paarig sich gegenüberliegend angeordnet und jeweils zur Drehmomentübertragung mit den Kupplungsteilen verbunden sind, sowie eine Federeinrichtung, die die Reibflächen der Reibelemente mittels Federdruck aufeinanderpresst, enthält. The invention relates to a torque-switched friction clutch which contains two clutch parts and friction elements located therebetween, which are arranged in pairs opposite one another and are each connected to the clutch parts for torque transmission, as well as a spring device which presses the friction surfaces of the friction elements together by means of spring pressure.
• ··
Eine derartige drehmomentgeschaltete Reibungskupplung ist in der Druckschrift: Verbindungselemente-Achsen-Wellen-Lager-Kupplungen, VEB Fachbuchverlag Leipzig 1985, S.482, beschrieben, die als Lamellenreibungskupplung, insbesondere als reibschlüssige Lamellen-Sicherheitskupplung ausgebildet ist.Such a torque-switched friction clutch is described in the publication: Connecting elements-axles-shafts-bearing clutches, VEB Fachbuchverlag Leipzig 1985, p. 482, which is designed as a multi-disk friction clutch, in particular as a frictionally engaged multi-disk safety clutch.
Solche reibschlüssige Sicherheitskupplungen trennen bei Drehmomentüberschreitung nicht, sondern rutschen mit dem Gleitmoment durch. Deshalb besteht bei längerem Rutschen oder nach einer größeren Schlupfanzahl Gefahr für die Reibungskupplung durch eine nicht oder schwer ableitbare Reibungswärme und durch den infolge des hohen örtlichen Erwärmungsstaus bedingten Verschleiß, vor allem im Bereich der Reibelemente. Diese Kupplungen sind mit aufwendigen, außerhalb der Kupplungen be-Such frictional safety clutches do not separate when the torque is exceeded, but slip with the sliding torque. Therefore, if slipping occurs for a longer period or after a large number of slips, there is a risk for the friction clutch due to frictional heat that cannot be dissipated or is difficult to dissipate and due to wear caused by the high local heat build-up, especially in the area of the friction elements. These clutches are equipped with complex, externally mounted
IS findlichen Schutzeinrichtungen, z.B. automatischen Schlupfüberwachungseinrichtungen zur Abschaltung versehen.IS sensitive protective devices, e.g. automatic slip monitoring devices for shutdown.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine drehmomentgeschaltete Reibungskupplung anzugeben, die mit geeigneten Bauelementen derart ausgebildet ist, dass die Reibungswärme zweckmäßig abgeleitet und verteilt wird. Die Reibungskupplung soll sich erst dann frei schal ten, wenn die durch einen langzeitigen Schlupf oder eine Reihe von Schlupfen entstehende Reibungswärme ein die Kupplung noch nicht gefährdendes Niveau erreicht haben wird.The invention is based on the object of specifying a torque-switched friction clutch which is designed with suitable components in such a way that the frictional heat is expediently dissipated and distributed. The friction clutch should only be released when the frictional heat generated by a long-term slip or a series of slips has reached a level that does not yet endanger the clutch.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In der drehmomentgeschalteten Reibungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist den Kupplungsteilen eine kupplungsinterne Thermo-Freischalteinrichtung zugeordnet, die die Federeinrichtung, welche die durch Rutschen der ReibelementeThe object is achieved by the features of claim 1. In the torque-switched friction clutch according to the preamble of claim 1, the clutch parts are assigned a thermal release device inside the clutch, which releases the spring device which releases the friction elements caused by slipping.
entstehende Reibungswärme aufnimmt, und die mindestens ein Sicherungselement enthält, wobei das Sicherungselement mit der Federeinrichtung derart in Verbindung steht, dass das Sicherungselement schlupfanzahlunabhängig bei Erreichen eines vorgegebenen, einem Reibungswärmeniveau äquivalent zugeordneten Temperaturwertes Tr selbstauslösend den Federdruck aufhebt und eine Kontakttrennung der Reibelemente erfolgt.which absorbs the frictional heat generated, and which contains at least one securing element, wherein the securing element is connected to the spring device in such a way that the securing element automatically releases the spring pressure when a predetermined temperature value Tr equivalent to a frictional heat level is reached, regardless of the number of slips, and contact separation of the friction elements takes place.
Erfindungsgemäß ist die Federeinrichtung als eine hydropneumatische Feder ausgebildet, die sich in einem Federraum im Bereich der beiden Kupplungsteile befindet.According to the invention, the spring device is designed as a hydropneumatic spring which is located in a spring chamber in the region of the two coupling parts.
Die hydropneumatische Feder stellt die Gesamtheit aller im Federraum befindlichen elastischen, einen vorgegebenen inneren Betriebsdruck aufweisenden Hohlkörper mit einer Reibungswärme aufnehmenden Füllung dar und ist mindestens mit einem Thermoschutz versehen, der bei Erreichen der reibungswärmeabgestimmten Temperatur (Tr) den Betriebsdruck zur Kupplungssicherung senkt.The hydropneumatic spring represents the totality of all elastic hollow bodies in the spring chamber, which have a predetermined internal operating pressure and are filled with a frictional heat-absorbing filling, and is provided with at least one thermal protection device which, when the frictional heat-adjusted temperature (Tr) is reached, reduces the operating pressure to secure the clutch.
Die hydropneumatische Feder kann dabei mindestens drei zentralsymmetrisch und koaxial zur Kupplungsachse angeordnete, elastische Hohlkörpern aufweisen, die entweder untereinander vorzugsweise mittels Leitungen verbunden und befüllbar/entieerbar oder separat und befüllbar/entleerbar sind, wobei die Hohlkörper an den koaxial angeordneten Reibelementen anliegen.The hydropneumatic spring can have at least three elastic hollow bodies arranged centrally symmetrically and coaxially to the clutch axis, which are either connected to one another preferably by means of lines and can be filled/emptied or are separate and can be filled/emptied, wherein the hollow bodies rest against the coaxially arranged friction elements.
Die elastischen zentralsymmetrisch, koaxial angeordneten Hohlkörper können zylindrisch oder konisch sein, wobei die Hohlkörper vorzugsweise als Wellrohre ausgebildet sein können.The elastic, centrally symmetrical, coaxially arranged hollow bodies can be cylindrical or conical, whereby the hollow bodies can preferably be designed as corrugated tubes.
I ·«·· ···· ·I ·«·· ···· ·
Die hydropneumatisch Feder kann des Weiteren auch als ein druckdicht verschlossener Ringhohlkörper mit Füllung ausgebildet sein und an den Reibelementen anliegen.
5The hydropneumatic spring can also be designed as a pressure-tight hollow ring body with filling and rest against the friction elements.
5
Der druckdicht verschlossene Ringhohlkörper kann vorzugsweise zwei von der Reibungskupplungsachse radial zueinander beabstandete Hellrohre im Federraum aufweisen, wobei das eine Wellrohr mit dem größeren Durchmesser das Außenwellrohr und das andere Wellrohr mit dem kleineren Durchmesser das Innenwellrohr darstellen.The pressure-tightly sealed annular hollow body can preferably have two corrugated tubes in the spring chamber that are radially spaced from each other from the friction clutch axis, wherein one corrugated tube with the larger diameter represents the outer corrugated tube and the other corrugated tube with the smaller diameter represents the inner corrugated tube.
Die die Reibungswärme aufnehmende Füllung im Innenraum der elastischen Hohlkörper kann Flüssigkeit, vorzugsweise Öl und Gas, vorzugsweise Luft enthalten.The filling in the interior of the elastic hollow bodies which absorbs the frictional heat can contain liquid, preferably oil and gas, preferably air.
Die hydropneumatische Feder kann mindestens ein Einlassventil zur Befüllung mit Flüssigkeit und Gas sowie zur Einstellung des inneren Betriebsdrucks und mindestens ein thermoschutzzugeordnetes Auslassventil zur Absenkung des inneren Betriebsdrucks aufweisen. Mit der Absenkung des Betriebsdruckes wird der Druck der hydropneumatisehen Feder auf die Reibelemente aufgehoben.The hydropneumatic spring can have at least one inlet valve for filling with liquid and gas and for adjusting the internal operating pressure and at least one outlet valve associated with thermal protection for reducing the internal operating pressure. When the operating pressure is reduced, the pressure of the hydropneumatic spring on the friction elements is removed.
Zur kupplungssichernden Thermo-Freischalteinrichtung können vorzugsweise ein Druckelement, die die Reibungswärme aufnehmende und übertragende hydropneumatische Feder, die einerseits an einer den Reibelementen zugewandten Koaxialstirnseite am Druckelement befestigt ist, ein dem Druckelement im Federraum gegenüberliegendes, vorzugsweise ringförmiges Halterungselement, an dem die hydropneumatische Feder andererseits mit ih-The thermal release device for securing the clutch can preferably be a pressure element, the hydropneumatic spring which absorbs and transmits the frictional heat and which is fastened to the pressure element on a coaxial face facing the friction elements, a preferably ring-shaped mounting element opposite the pressure element in the spring chamber, to which the hydropneumatic spring is fastened with its
rer anderen Koaxialstirnseite befestigt ist, und mindestens ein thermoschutzzugeordnetes Sicherungselement, das einen Freischaltkanal ventilartig verschließt, gehören.the other coaxial end face, and at least one thermal protection associated safety element which closes an isolation channel like a valve.
Der Freischaltkanal kann sich vorzugsweise im Halterungselement befinden.The release channel can preferably be located in the mounting element.
Der vorzugsweise im Halterungselement befindliche Freischaltkanal kann aus zwei Verbindungswegen bestehen, wobei der erste Verbindungsweg eine Bohrung zur Wärmeführung vom Innenraum aus zum Sicherungselement gerichtet und der zweite Verbindungsweg eine Ausgangsöffnung vom Sicherungselement aus nach außerhalb des Halterungselements gerichtet darstellen.The release channel, which is preferably located in the holding element, can consist of two connecting paths, the first connecting path being a bore for conducting heat from the interior to the securing element and the second connecting path being an exit opening from the securing element to the outside of the holding element.
Das Einlassventil kann vorzugsweise in das Halterungselement einschraubbar ausgebildet sein und besteht vorzugsweise aus einem Einschraubkörper mit Anschlussstutzen und aus einem Ventilverschluss .The inlet valve can preferably be designed so that it can be screwed into the mounting element and preferably consists of a screw-in body with a connecting piece and a valve closure.
Das Auslassventil kann ebenfalls vorzugsweise im Halterungselement eingebracht sein und vorzugsweise aus dem Freischaltkanal, aus einem inneren Arretierelement und aus einem Ventilverschluss, der vorzugsweise als eine vom inneren Arretierelement gehalterte Schmelzsicherung ausgebildet ist, bestehen.The outlet valve can also preferably be incorporated in the holding element and preferably consist of the release channel, an inner locking element and a valve closure, which is preferably designed as a fuse held by the inner locking element.
Die beiden druckdicht verschlossenen Wellrohre können endseitig mit ihren Endbereichen an den vorzugsweise flanschartigen Randbereichen des Druckelements und des Halterungselements verschweißt oder verklebt befestigt sein. Das ringförmige Druckelement wirkt axial und kann zur Federdruckübertragung imThe two pressure-tight corrugated pipes can be welded or glued to the end areas of the pressure element and the support element, preferably flange-like. The ring-shaped pressure element acts axially and can be used for spring pressure transmission in the
direkten Kontakt mit der inneren, dem Federraum zugewandten ersten Lamelle (Reibelement) stehen.be in direct contact with the inner first plate (friction element) facing the spring chamber.
Die Wellrohre können vorzugsweise Metallbälge sein.The corrugated pipes can preferably be metal bellows.
Mittels des Füllungsgrades - über den Anteil von imkompressibler Flüssigkeit und über den Anteil kompressiblen Gases - und des inneren Betriebsdrucks sind die Federsteife und somit die Federkennlinie der druckdicht verschlossenen hydropneumatisehen Feder einstellbar.The spring stiffness and thus the spring characteristic of the pressure-tight hydropneumatic spring can be adjusted by means of the degree of filling - via the proportion of incompressible liquid and the proportion of compressible gas - and the internal operating pressure.
Mittels der Einstellung der Höhe des inneren Betriebsdruckes ist eine exakte Einstellung des maximal übertragbaren Drehmomentes Mük gegeben.By adjusting the level of the internal operating pressure, an exact setting of the maximum transmittable torque Mük is possible.
Die Flüssigkeits-/6as-Füllung kann als temporärer Speicher für die Reibungswärme und als Reibungswärme verteilender Übertrager und/oder zur Einstellung der Verzögerung der Frei- bzw. Abschaltung dienen.The liquid/6as filling can serve as a temporary storage for the frictional heat and as a frictional heat dissipating transmitter and/or for setting the delay of the release or shutdown.
Das thermoschutzzugeordnete Sicherungselement besteht im Wesentlichen aus einem inneren Arretierelement und aus einer pfropfenartig ausgebildeten Schmelzsicherung, die innerhalb des inneren Arretierelements gehaltert ist und den Freischaltkanal bei normaler Temperatur Tn < Tr (Kanal-Öffnungstemperatur Tr) druckdicht verschließt, wobei bei Erreichen der vorgegebenen, einem Reibungswärmeniveau entsprechenden Temperaturwert Tr der Pfropfen schmilzt, der Betriebsdruck in der hydropneumatisehen Feder sinkt und der Federdruck auf die Reibelemente aufgehoben wird.The thermal protection-associated safety element essentially consists of an inner locking element and a plug-like fuse, which is held within the inner locking element and closes the release channel pressure-tight at normal temperature Tn < Tr (channel opening temperature Tr), whereby when the predetermined temperature value Tr corresponding to a friction heat level is reached, the plug melts, the operating pressure in the hydropneumatic spring drops and the spring pressure on the friction elements is removed.
« «« «
······
**
••
········
Die Schmelztemperatur Ts der Schmelzsicherung ist dem vorgegebenen, auf die Reibungswärme abgestimmten Temperaturwert Tr der Thermo-Freischalteinrichtung angepasst zugeordnet.The melting temperature Ts of the fuse is assigned to the specified temperature value Tr of the thermal release device, which is adjusted to the frictional heat.
Die Schmelzsicherung kann vorzugsweise ein Metall oder eine Legierung enthalten, die bei relativ niedrigen Temperaturen flüssig werden.The fuse may preferably contain a metal or alloy which becomes liquid at relatively low temperatures.
Das Auslassventil, insbesondere die zugehörige Ausgangsöffnung und das innere Arretierelement sind derart formgerecht ausgebildet, dass zur Wiederinbetriebnahme nach einer Freischaltung eine abdichtende, auslassventilverschließende Schmelzsicherung erneut halternd einsetzbar ist und die hydropneumatische Feder mit Flüssigkeit und Gas bis zur vorgegebenen Höhe des Betriebsdrucks befüllbar ist.The outlet valve, in particular the associated outlet opening and the inner locking element, are designed in such a way that, for restarting after activation, a sealing, outlet valve-closing fuse can be reinserted and the hydropneumatic spring can be filled with liquid and gas up to the specified level of the operating pressure.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen ausgeführt.Further developments and advantageous embodiments of the invention are set out in further subclaims.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mittels mehrerer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:The invention is explained in more detail using an embodiment and several drawings.
Show it:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine als drehmomentgeschaltete Reibungskupplung ausgebildeFig. 1 shows a schematic longitudinal section through a torque-switched friction clutch
te Lamellen-Sicherheitskupplung mit einer Thermo-Frei schalteinrichtung ,te multi-disk safety clutch with a thermal release device,
Fig. 2 eine Querschnittsvergrößerung der oberen Schnitthalfte der Lamellen-Sicherheitskupplung für verzöFig. 2 a cross-sectional enlargement of the upper cutting half of the multi-disk safety clutch for delayed
gerte Freischaltung nach einer drehmomentbegrenz-activation after a torque limiting
ten Schlupffolge mit einer Thermo-Freischalteinrichtung nach Fig. 1,ten slip sequence with a thermal release device according to Fig. 1,
Fig. 3 eine Querschnittsvergrößerung der unteren Schnitthälfte der Lamellen-Sicherheitskupplung für verzöFig. 3 a cross-sectional enlargement of the lower half of the multi-disk safety clutch for delayed
gerte Freischaltung nach einer drehmomentbegrenzten Schlupffolge mit einer Thermo-Freischalteinrichtung nach Fig. 1,controlled release according to a torque-limited slip sequence with a thermal release device according to Fig. 1,
Fig. 4 einen abgerüsteten Ausschnitt aus Fig. 1 bezogenFig. 4 shows a dismantled section of Fig. 1
auf die Reibungswärme aufnehmende und übertragende hydropneumatische Feder,hydropneumatic spring that absorbs and transfers frictional heat,
Fig. 5 einen Querschnitt durch die hydropneumatische Feder längs der Linie I-I in Fig. 4 undFig. 5 is a cross-section through the hydropneumatic spring along the line I-I in Fig. 4 and
Fig. 6 den zeitlichen Verlauf des Betriebsdrehmoments M = M(t) mit einer Schlupffolge und mit Drehmomentspitzen (MSl bis MSN) .
20Fig. 6 shows the time course of the operating torque M = M(t) with a slip sequence and with torque peaks (MSl to MSN).
20
In den folgenden Figuren werden für gleiche Teile mit gleichen Funktionen die gleichen Bezugszeichen verwendet.In the following figures, the same reference symbols are used for identical parts with the same functions.
Die Fig. 1 bis 3 werden im Folgenden gemeinsam betrachtet.Figures 1 to 3 are considered together below.
In Fig. 1 ist eine als drehmomentgeschaltete Reibungskupplung 1 ausgebildete Lamellen-Sicherheitskupplung in einem Längsschnitt dargestellt. Sie enthält im Wesentlichen zwei Kupplungsteile 2,3 und dazwischen befindliche Reibelemente 6,7, die paarig sich gegenüberliegend angeordnet und jeweils zur Drehmomentübertragung mit den Kupplungsteilen 2,3 verbunden sind, sowie eine Federeinrichtung 31, die die Reibflächen derIn Fig. 1, a multi-disk safety clutch designed as a torque-switched friction clutch 1 is shown in a longitudinal section. It essentially contains two clutch parts 2, 3 and friction elements 6, 7 located between them, which are arranged in pairs opposite one another and are each connected to the clutch parts 2, 3 for torque transmission, as well as a spring device 31 which presses the friction surfaces of the
Reibelemente 6,7 mittels koaxial gerichtetem Federdruck aufeinanderpresst. Friction elements 6,7 are pressed together by means of coaxially directed spring pressure.
Erfindungsgemäß ist den Kupplungsteilen 2;3 eine kupplungsin-S terne Thermo-Freischalteinrichtung 28 zugeordnet, die die Feder einrichtung 31, welche die durch Rutschen der Reibelemente 6,7 entstehende Reibungswärme aufnimmt, und die mindestens ein Sicherungselement 16 enthält, wobei das Sicherungselement 16 mit der Federeinrichtung 31 derart in Verbindung steht, dass das Sicherungselement 16 schlupfanzahlunabhängig bei Erreichen eines vorgegebenen, einem Reibungswärmeniveau äquivalent zugeordneten Temperaturwertes Tr selbstauslösend den Federdruck aufhebt, d.h. die Federeinrichtung 31 drucklos macht, und eine Kontakttrennung der Reibelemente 6,7 erfolgt.According to the invention, the clutch parts 2; 3 are assigned a thermal release device 28 inside the clutch, which contains the spring device 31, which absorbs the frictional heat generated by slipping of the friction elements 6, 7, and which contains at least one securing element 16, wherein the securing element 16 is connected to the spring device 31 in such a way that the securing element 16, independently of the number of slips, automatically releases the spring pressure when a predetermined temperature value Tr equivalent to a frictional heat level is reached, i.e. depressurizes the spring device 31, and a contact separation of the friction elements 6, 7 takes place.
Erfindungsgemäß können, wie auch in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, zur Thermo-Freischalteinrichtung 28 ein Druckelement 8, die die Reibungswärme aufnehmende und übertragende Federeinrichtung 31, die einerseits an einer den Reibelementen 6,7 zugewandten Koaxialstirnseite am Druckelement 8 befestigt ist, ein vorzugsweise ringförmiges Halterungselement 11, an dem die Federeinrichtung 31 andererseits mit ihrer anderen Koaxialstirnseite befestigt ist, mindestens ein Freischaltkanal 49 im Halterungsring 11 sowie ein kanalzugehöriges Sicherungselement 30, das den Freischaltkanal 49 im Haiterungsring 11 ventilartig verschließt, gehören.According to the invention, as also shown in Figs. 1 to 3, the thermal release device 28 can include a pressure element 8, the spring device 31 which absorbs and transmits the frictional heat and which is fastened on the one hand to the pressure element 8 on a coaxial end face facing the friction elements 6, 7, a preferably annular holding element 11 to which the spring device 31 is fastened on the other hand with its other coaxial end face, at least one release channel 49 in the holding ring 11 and a channel-associated securing element 30 which closes the release channel 49 in the holding ring 11 like a valve.
Die Federeinrichtung 31 befindet sich in einem zwischen Außenkupplungsteil 2 und Innenkupplungsteil 3 vorhandenen Federraum 59.The spring device 31 is located in a spring chamber 59 between the outer coupling part 2 and the inner coupling part 3.
Vorzugsweise ist die Federeinrichtung 31 als eine hydropneumatisch Feder, wie auch in den Fig. 4 und 5 gezeigt, in Form eines elastischen, druckdicht verschlossenen Ringhohlkörpers mit einer die Reibungswärme aufnehmenden Füllung ausgebildet S und besteht im Wesentlichen aus zwei umlaufenden, zur Kupplungsachse 29 radial zueinander beabstandeten, ineinander eingebrachten Wellrohren 9 und 10, wobei das eine Wellrohr 10 mit dem größeren Durchmesser das Außenwellrohr und das andere Wellrohr 9 mit dem kleineren Durchmesser das Innenwellrohr darstellt, aus einem durch die Innenwandungen 44,45 des Druckelements 8 und des Halterungsrings 11 stirnseitig sowie den Wellrohren 9,10 druckdicht verschlossenen Innenraum 32, aus einer sich im Innenraum 32 befindlichen Füllung 46 aus Flüssigkeit 47 und Gas 48 sowie aus einem Einlassventil 27 zur Einfüllung von Flüssigkeit 47 und Gas 48 und aus einem thermoschutzzugeordneten Auslassventil 50 im Halterungsring 11, wobei mit dem kompressiblen Gas 48 ein vorgegebener Betriebsdruck im Innenraum 32 eingestellt werden kann.Preferably, the spring device 31 is designed as a hydropneumatic spring, as also shown in Fig. 4 and 5, in the form of an elastic, pressure-tightly sealed ring hollow body with a filling that absorbs the frictional heat S and consists essentially of two circumferential corrugated pipes 9 and 10 that are radially spaced from one another to the coupling axis 29 and inserted into one another, wherein the one corrugated pipe 10 with the larger diameter represents the outer corrugated pipe and the other corrugated pipe 9 with the smaller diameter represents the inner corrugated pipe, of an interior space 32 that is pressure-tightly sealed by the inner walls 44, 45 of the pressure element 8 and the holding ring 11 on the front side and the corrugated pipes 9, 10, of a filling 46 located in the interior space 32 made of liquid 47 and gas 48 as well as an inlet valve 27 for filling in liquid 47 and gas 48 and of an outlet valve 50 associated with thermal protection in the holding ring 11, wherein a predetermined operating pressure in the interior space 32 can be set using the compressible gas 48.
Das Einlassventil 27 im Halterungsring 11 ist vorzugsweise einschraubbar ausgebildet und kann aus einem Einschraubkörper 52 mit Anschlussstutzen und aus einem Ventilverschluss 16 bestehen .The inlet valve 27 in the retaining ring 11 is preferably designed to be screwed in and can consist of a screw-in body 52 with a connecting piece and a valve closure 16.
Das thermoschutzzugeordnete Auslassventil 50 ist auch im Halterungsring 11 eingebracht und besteht aus dem Freischaltkanal 49, aus einem inneren Arretierelement 54 und aus einem temperaturempfindlichen Ventilverschluss, der vorzugsweise als eine vom Arretierelement 54 gehalterte Schmelzsicherung 55 ausgebildet ist.The outlet valve 50 associated with thermal protection is also incorporated in the retaining ring 11 and consists of the release channel 49, an inner locking element 54 and a temperature-sensitive valve closure, which is preferably designed as a fuse 55 held by the locking element 54.
• ··
• ··
• ··
Der Freischaltkanal 49 kann aus zwei Verbindungswegen 26,33 im Halterungsring 11 bestehen, wobei der erste Verbindungsweg eine Bohrung 26 zur Wärmeführung vom Innenraum 32 aus zum Sicherungselement 30 gerichtet und der zweite Verbindungsweg 33 eine Ausgangsöffnung vom Sicherungselement 30 aus nach außerhalb des Halterungsrings 11 gerichtet darstellen.The release channel 49 can consist of two connecting paths 26, 33 in the holding ring 11, wherein the first connecting path represents a bore 26 for conducting heat from the interior 32 to the securing element 30 and the second connecting path 33 represents an exit opening from the securing element 30 to the outside of the holding ring 11.
Das quer zur Kupplungsachse 29 gerichtete, ringförmige Druckelement 8 kann querschnittsmäßig vorzugsweise wannenartig ausgebildet sein, wobei die Unterseite des Druckelementbodens 35 im direkten Kontakt mit der inneren ersten koaxial angeordneten Lamelle 34 steht und die flanschartigen Druckelementränder 36,37 jeweil mit den stirnseitigen Endbereichen 38,39 der Wellrohre 9,10 fest verbunden sind.The ring-shaped pressure element 8, which is directed transversely to the coupling axis 29, can preferably be designed in a trough-like cross-section, wherein the underside of the pressure element base 35 is in direct contact with the inner first coaxially arranged lamella 34 and the flange-like pressure element edges 36, 37 are each firmly connected to the front end regions 38, 39 of the corrugated pipes 9, 10.
Die anderen stirnseitigen Endbereiche 40,41 der Wellrohre 9,10 sind mit dem Haiterungsring 11, der ebenfalls vorzugsweise flanschartige Ränder 42,43 aufweisen kann, fest verbunden.The other front end regions 40,41 of the corrugated pipes 9,10 are firmly connected to the retaining ring 11, which can also preferably have flange-like edges 42,43.
Das Druckelement 8 und der Haiterungsring 11 stellen somit die stirnseitigen Halterungen und Abdichtungen der beiden koaxial gerichtet ineinanderliegenden Wellrohre 9,10 dar, so dass ein elastischer, druckdicht verschlossener Ringhohlkörper ausgebildet ist.The pressure element 8 and the retaining ring 11 thus represent the front-side mounts and seals of the two coaxially aligned corrugated pipes 9, 10, so that an elastic, pressure-tightly closed ring hollow body is formed.
Als Flüssigkeit 47 kann sich vorzugsweise Öl, als Gas 48 kann sich vorzugsweise Luft bzw. Druckluft zur Einstellung eines Betriebsdruckes im Innenraum 32 befinden, wobei mit dem eingestellten Betriebsdruck die Andruckkraft und die Federkennlinie variiert werden können. Die Flüssigkeits-/Gas-Füllung 46 kann als temporärer Speicher für die Reibungswärme und wärmevertei-The liquid 47 can preferably be oil, the gas 48 can preferably be air or compressed air for setting an operating pressure in the interior 32, whereby the pressure force and the spring characteristic can be varied with the set operating pressure. The liquid/gas filling 46 can be used as a temporary storage for the frictional heat and heat-distributing
lender Übertrager dienen und somit zur Einstellung der Verzögerung der Frei- bzw. Abschaltung beitragen.transformer and thus contribute to setting the delay of the release or disconnection.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, haben die beiden Wellrohre 9,10 eine radial von der Kupplungsachse 29 aus gerichtete zylindrische Mittelfläche 53.As shown in Fig. 5, the two corrugated pipes 9, 10 have a cylindrical central surface 53 directed radially from the coupling axis 29.
In den Fig. 1 bis 4 sind die Wellrohre 9,10 derart angeordnet, dass deren zur zugehörigen zylindrischen Mittelfläche 53 angeordneten Wellrohrprofilquerschnitte beidseitig zur zylindrischen Mittelfläche 53 ausgebildet sind. Dabei können sich jeweils Wellrohrberge und Wellrohrtäler der beiden Wellrohre 9,10 gegenüberüberliegen.In Fig. 1 to 4, the corrugated pipes 9, 10 are arranged such that their corrugated pipe profile cross sections arranged on the associated cylindrical central surface 53 are formed on both sides of the cylindrical central surface 53. In this case, the corrugated pipe peaks and corrugated pipe valleys of the two corrugated pipes 9, 10 can lie opposite each other.
Vorzugsweise sind alle Wellrohre 9,10 Metallbälge.Preferably all corrugated pipes 9,10 are metal bellows.
Das in der Fig. 3 vergrößert dargestellte thermoschutzzugeordnete Sicherungselement 30 besteht aus dem inneren Arretierelement 54 und aus der pfropfenartig ausgebildeten Schmelzsicherung 55, die innerhalb des inneren Arretierelements 54 gehaltert ist und den Freischaltkanal 49, der aus der Bohrung 26 und der Ausgangsöffnung 33 besteht, bei normaler Temperatur Tn < Tr (Kanal-Öffnungstemperatur Tr) druckdicht verschließt, wobei die auf ein Reibungswärmeniveau abgestimmte Temperatur Tr, die Schmelztemperatur Ts der Schmelzsicherung 55 sowie Tn die Temperatur der im normalen ruhenden Zustand befindlichen Reibungskupplung 1 darstellen.The thermal protection-associated fuse element 30 shown enlarged in Fig. 3 consists of the inner locking element 54 and the plug-like fuse 55, which is held within the inner locking element 54 and closes the release channel 49, which consists of the bore 26 and the outlet opening 33, in a pressure-tight manner at normal temperature Tn < Tr (channel opening temperature Tr), wherein the temperature Tr, which is adjusted to a friction heat level, the melting temperature Ts of the fuse 55 and Tn represent the temperature of the friction clutch 1 in the normal resting state.
Die Schmelzsicherung 55 besteht also aus einem bei der vorgegebenen Temperatur Tr = Ts zugeordneten schmelzenden Material und stellt somit in der Thermo-Freischalteinrichtung 28 einen Tr-abhängigen Ventilverschluss dar. Das Auslassventil 50, dieThe fuse 55 therefore consists of a material that melts at the specified temperature Tr = Ts and thus represents a Tr-dependent valve closure in the thermal release device 28. The outlet valve 50, the
Ausgangsöffnung 33 und das innere Arretierelement 54 sind derart ausgebildet, dass nach Freischaltungen der Reibungskupplung 1 durch Einsatz neuer außenventilverschließender Schmelzsicherungen 55 die Reibungskupplung 1 wiederholt in Betrieb genommen werden kann.The outlet opening 33 and the inner locking element 54 are designed such that after the friction clutch 1 has been released, the friction clutch 1 can be put into operation again by using new external valve-closing fuses 55.
Die Reibelemente 6,7 mit ihren Reibflächen können nicht nur als Scheiben/Lamellen ausgebildet sein. Die Reibelemente können auch kegelige Reibflächen oder zylindrische Reibflächen haben.The friction elements 6, 7 with their friction surfaces can not only be designed as discs/lamellas. The friction elements can also have conical friction surfaces or cylindrical friction surfaces.
Die Reibungskupplung 1 ist im Ausführungsbeispiel vom Außenkupplungsteil 2 umgeben, das im Wesentlichen in radialer Richtung aus einem Außengehäuse 23 sowie in axialer Richtung aus einem ringförmigen Lamellenanschlagteil (Endscheibe) 13 und einem scheibenartigen Stützdeckel 12 besteht, wobei die Reibungskupplung 1 im Bereich der Lamellenpakete 6,7 stirnseitig zum Antriebssystem gerichtet durch das Lamellenanschlagteil 13 und im Bereich des Halterungsrings 11 stirnseitig zum Abtriebssystem gerichtet durch den Stützdeckel 12 begrenzt ist. Dazwischen sind die Lamellenpakete 6,7, das Druckelement 8, die hydropneumatische Feder 31 sowie der Halterungsring 11 angeordnet. Die Reibelemente 6 sind zueinander beabstandet und stellen in ihrer Gesamtheit ein Lamellenpaket dar, das über den Außenlamellenträger 4 am Außenkupplungsteil 2 gehaltert ist. Die Reibelemente 7 sind ebenfalls zueinander beabstandet und stellen ebenfalls ein Lamellenpaket dar, das über den Innenlamellen träger 5 mit dem Innenkupplungsteil 3 verbunden ist. Die Lamellenpakete 6,7 greifen ineinander und weisen jeweils an den Reibflächen 57 Beläge auf.In the exemplary embodiment, the friction clutch 1 is surrounded by the outer clutch part 2, which essentially consists of an outer housing 23 in the radial direction and an annular disk stop part (end plate) 13 and a disk-like support cover 12 in the axial direction, wherein the friction clutch 1 is delimited in the area of the disk packs 6, 7 on the front side facing the drive system by the disk stop part 13 and in the area of the holding ring 11 on the front side facing the output system by the support cover 12. The disk packs 6, 7, the pressure element 8, the hydropneumatic spring 31 and the holding ring 11 are arranged in between. The friction elements 6 are spaced apart from one another and as a whole represent a disk pack that is held on the outer clutch part 2 via the outer disk carrier 4. The friction elements 7 are also spaced apart from one another and also represent a disk pack that is connected to the inner clutch part 3 via the inner disk carrier 5. The disk packs 6, 7 mesh with one another and each have linings on the friction surfaces 57.
Der Stützdeckel 12 ist durch eine erste Verschraubung 25 und das Lamellenanschlagteil 13 durch eine zweite Verschraubung 26 am Außengehäuse 23 gehaltert.The support cover 12 is held on the outer housing 23 by a first screw connection 25 and the slat stop part 13 by a second screw connection 26.
Das Innenkupplungsteil 3 ist im verschraubungsfreien Endbereich der Endscheibe 13 durch ein inneres Eigenlager 14 und im verschraubungsfreien Endbereich des Stützdeckels 12 durch ein äußeres Eigenlager 15 zum Außenkupplungsteil 2 gerichtet drehbar gelagert. Das Innenkupplungsteil 3 besitzt einen Getriebewellenaufnahmeraum 19, in den eine Getriebewelle des Abtriebssystems eingebracht werden kann.The inner coupling part 3 is rotatably mounted in the screw-free end area of the end plate 13 by an inner bearing 14 and in the screw-free end area of the support cover 12 by an outer bearing 15 in the direction of the outer coupling part 2. The inner coupling part 3 has a gear shaft receiving space 19 into which a gear shaft of the output system can be inserted.
An der Endscheibe 13 kann in die erste Verschraubung 25 noch ein Pufferteil 22 einbezogen sein, in dem Ausnehmungen 17 derart vorhanden sind, dass ein klauenförmiges Kupplungsteil 18 des Antriebssystems einsetzbar ist. In den zugehörigen Antriebs wellenauf nahmer aum 20 kann eine entsprechende Antriebswelle eingepasst und befestigt werden.A buffer part 22 can also be included in the first screw connection 25 on the end plate 13, in which recesses 17 are provided such that a claw-shaped coupling part 18 of the drive system can be inserted. A corresponding drive shaft can be fitted and fastened in the associated drive shaft holder 20.
In dem Außengehäuse 23 kann sich vorzugsweise ein Langloch 58 befinden, in dem eine radial gerichtete stabförmige Verschleißanzeigeeinrichtung 21 geführt ist, die vorzugsweise im Druckelementrandbereich 36 des Druckelements 8 eingeschraubt befestigt ist.In the outer housing 23 there can preferably be an elongated hole 58 in which a radially directed rod-shaped wear indicator device 21 is guided, which is preferably screwed into the pressure element edge region 36 of the pressure element 8.
In den Fig. 4 und 5 ist die hydropneumatische Feder 31, ausschnittsweise zur deutlicheren Erläuterung gegenüber den Fig.l bis 3 hervorgehoben, schematisch dargestellt. Das Innenwellrohr 9 und das Außenwellrohr 10 haben eine gemeinsame Mittelachse 29, die zugleich die Kupplungsachse 29 der Reibungskupplung 1 ist. Zwischen dem Außenkupplungsteil 2 und dem Innen-In Fig. 4 and 5, the hydropneumatic spring 31 is shown schematically, partially highlighted for clearer explanation compared to Fig. 1 to 3. The inner corrugated tube 9 and the outer corrugated tube 10 have a common central axis 29, which is also the coupling axis 29 of the friction clutch 1. Between the outer coupling part 2 and the inner
kupplungsteil 3 befindet sich der Federraum 59, in dem sich die hydropneumatisehe Feder 31 befindet. Dabei ist der Außendurchmesser der Außenwellrohres 10 von der Innenwandung des Außengehäuses 23 beabstandet, ebenso ist der Innendurchmesser des Innenwellrohrs 9 von der Außenwandung des Innenkupplungsteil 3 beabstandet ausgebildet.The spring chamber 59, in which the hydropneumatic spring 31 is located, is located in the coupling part 3. The outer diameter of the outer corrugated tube 10 is spaced from the inner wall of the outer housing 23, and the inner diameter of the inner corrugated tube 9 is also spaced from the outer wall of the inner coupling part 3.
Der vorgegebene Flüssigkeitsstand 56 (in Fig. 5) innerhalb der hydropneumatisehen Feder 31 stellt im Ruhezustand die Grenze zwischen der Flüssigkeit 47 und dem Gas 48 dar. Über den Anteil von imkompressibler Flüssigkeit 47 und über den Anteil kompressiblen Gases 8 können bei vorgegebenem Betriebsdruck die Federsteife und die zugehörige Federkennlinie der hydropneuma ti sehen Feder 31 sowie der Wert des maximal übertragbaren Drehmoments Mük (Fig. 6) eingestellt werden.The predetermined liquid level 56 (in Fig. 5) within the hydropneumatic spring 31 represents the boundary between the liquid 47 and the gas 48 in the resting state. The spring stiffness and the associated spring characteristic of the hydropneumatic spring 31 as well as the value of the maximum transmittable torque Mük (Fig. 6) can be adjusted at a predetermined operating pressure via the proportion of incompressible liquid 47 and the proportion of compressible gas 8.
Über das Einlassventil 27 und die zugehörige Bohrung 51 können Flüssigkeit 47 und Gas 48 in den Innenraum 32 der hydropneumatischen Feder 31 eingebracht werden. Während des Betriebs der Reibungskupplung 1 wird die Flüssigkeit 47 im Innenraum 32 derart bewegt und verteilt, dass teilweise ein Flüssigkeits-Gas -Gemisch entsteht.Liquid 47 and gas 48 can be introduced into the interior 32 of the hydropneumatic spring 31 via the inlet valve 27 and the associated bore 51. During operation of the friction clutch 1, the liquid 47 is moved and distributed in the interior 32 in such a way that a liquid-gas mixture is partially formed.
Die Bohrung 26 des Auslassventils 50 zum Innenraum 32 der hydropneumatisehen Feder 31 ist mit der Schmelzsicherung 55 verschlossen. Die Schmelzsicherung 55 kann ein Metall oder Legierung sein, das bei relativ niedrigen Temperaturen flüssig wird. Eingesetztes Zinn kann beispielsweise bei etwa 2000C flüssig werden. Es gibt aber auch Legierungen, deren Schmelztemperaturen Ts in Bereichen von etwa 100°/120/1300C liegen.The bore 26 of the outlet valve 50 to the interior 32 of the hydropneumatic spring 31 is closed with the fuse 55. The fuse 55 can be a metal or alloy that becomes liquid at relatively low temperatures. For example, tin used can become liquid at around 200 0 C. However, there are also alloys whose melting temperatures Ts are in the range of around 100°/120/130 0 C.
Die Einrichtung der Thermo-Freischalteinrichtung 28 erfolgt folgendermaßen:The thermal release device 28 is set up as follows:
Die hydropneumatische Feder 31 wird bei geöffnetem Einlassventil 27 und geöffnetem Auslassventil 50 mit einer festgelegten Menge an Flüssigkeit 47 (Öl oder Wasser) über das Einlassventil 27 gefüllt. Nach erfolgter Füllung wird mit der Schmelzsicherung 55 das Auslassventil 50 verschlossen. Die hydropneumatische Feder 31 kann durch einen einstellbaren Gasdruck über das Einlassventil 27 mit dem vorgegebenen inneren Betriebsdruck versehen werden und die Reibungskupplung 1 kann nach Schließung des Einlass-Ventilverschlusses 16 als federbelastete temperaturgeschaltete Sicherheitskupplung funktionieren.The hydropneumatic spring 31 is filled with a specified amount of liquid 47 (oil or water) via the inlet valve 27 when the inlet valve 27 and the outlet valve 50 are open. After filling, the outlet valve 50 is closed with the fuse 55. The hydropneumatic spring 31 can be provided with the specified internal operating pressure by an adjustable gas pressure via the inlet valve 27 and the friction clutch 1 can function as a spring-loaded temperature-switched safety clutch after the inlet valve closure 16 is closed.
Die Funktionsweise der Thermo-Freischalteinrichtung 28 in der Reibungskupplung 1 ist folgende:The thermal release device 28 in the friction clutch 1 functions as follows:
Der Drehmomentenfluss verläuft vom Aufienkupplungsteil 2 aus über die Lamellenpakete 6,7 (Reibelemente) und über die Thermo-Freischalteinrichtung 28 zum Innenkupplungsteil 3. Die Reibungswärme entsteht in den Lamellenpaketen 6,7, wird über das Druckelement 8 in den Innenraum 32 der hydropneuma ti sehen Feder 31 übertragen und erwärmt dort die unter Betriebsdruck stehende Flüssigkeits-/Gas-Füllung 46. Die die Reibungswärme allmählich aufnehmende und temperierende Flüssigkeits-/Gas-Füllung 46 liegt überall im Innenraum 32 an und wird auch in die Bohrung 26 geschleudert, in der die Wärme zum Bereich der Schmelzsicherung 55 gerichtet verteilend weitergelextet bzw. übertragen wird. Wenn die Füllung 46 das vorgegebene und die Kupplung noch nicht gefährdende Reibungswärmeniveau erreicht hat und somit auch die Schmelzsicherung 55 auf die vorgegebene Temperatur Tr, also auf ihre Schmelztemperatur Ts zum Zeitpunkt ts, wie in Fig. 6 gezeigt, erwärmt worden ist, schmilztThe torque flow runs from the outer clutch part 2 via the plate packs 6,7 (friction elements) and via the thermal release device 28 to the inner clutch part 3. The frictional heat is generated in the plate packs 6,7, is transferred via the pressure element 8 into the interior 32 of the hydropneumatic spring 31 and there heats the liquid/gas filling 46 which is under operating pressure. The liquid/gas filling 46, which gradually absorbs the frictional heat and tempers it, is present everywhere in the interior 32 and is also thrown into the bore 26, in which the heat is further distributed or transferred towards the area of the fuse 55. When the filling 46 has reached the predetermined frictional heat level that does not yet endanger the clutch and thus the fuse 55 has also been heated to the predetermined temperature Tr, i.e. to its melting temperature Ts at time ts, as shown in Fig. 6,
das Metall bzw. die Legierung. Der Freischaltkanal 49 wird ventilartig geöffnet. Die vorhandene Fliehkraft und der innere Betriebsdruck der hydropneumatisehen Feder 31 drücken das geschmolzene Material durch die Ausgangsöffnung 33 hinaus.the metal or alloy. The release channel 49 is opened like a valve. The existing centrifugal force and the internal operating pressure of the hydropneumatic spring 31 push the molten material out through the outlet opening 33.
Gleichzeitig strömt die Flussigkeits-/Gas-Füllung 46 zumindest teilweise aus der hydropneumatisehen Feder 31 heraus. Danach weist die hydropneumatisehe Feder 31 keinen Betriebsdruck mehr auf, damit fehlt der Federdruck auf die Lamellenpakete 6,7 und der Drehmomentenfluss ist unterbrochen.At the same time, the liquid/gas filling 46 flows at least partially out of the hydropneumatic spring 31. After that, the hydropneumatic spring 31 no longer has any operating pressure, so that the spring pressure on the disk packs 6,7 is missing and the torque flow is interrupted.
Mit Fig. 6 soll das schlupfanzahlunabhängige Verhalten der erfindungsgemäßen drehmomentgeschalteten Reibungskupplung 1 anhand der zeitlichen Betriebsdrehmomentverlaufs M = M(t) erläutert werden.Fig. 6 is intended to explain the slip number-independent behavior of the torque-switched friction clutch 1 according to the invention on the basis of the temporal operating torque curve M = M(t).
Die bekannten drehmomentgeschalteten Reibungskupplungen werden bei Auftreten einer Drehmomentspitze MSl zum Zeitpunkt ti, wenn der Betriebsdrehmomentverlauf größer als das übertragbare Drehmoment Mük wird, sofort mechanisch oder elektronisch freigeschaltet oder es wird die Gesamtanlage, zu der die Reibungskupplung gehört, abgeschaltet.The known torque-switched friction clutches are immediately mechanically or electronically released when a torque peak MSl occurs at time ti, when the operating torque curve becomes greater than the transferable torque Mük, or the entire system to which the friction clutch belongs is switched off.
Im Gegensatz dazu kann die erfindungsgemäße drehmomentgeschaltete Reibungskupplung 1, bei der erfindungsgemäß eine exakte Einstellung des maximal übertragbaren Drehmoments Mük mittels der Einstellung der Höhe des inneren Betriebsdrucks in der hydropneuma ti sehen Feder 31 durchführbar ist, die bei den Zeitpunkten tl,t2,t3,t4 ...tn auftretenden Drehmomentspitzen MSl, MS2, MS3, MS4, MSN insofern verkraften, weil die in dieser Zeit durch Rutschen/Schlupf entstehende Reibungswärme von der Flüssigkeits-/Gas-Füllung aufgenommen, verteilt und damit nurIn contrast, the torque-switched friction clutch 1 according to the invention, in which an exact setting of the maximum transmittable torque Mük can be carried out by adjusting the level of the internal operating pressure in the hydropneumatic spring 31, can cope with the torque peaks MS1, MS2, MS3, MS4, MSN occurring at the times t1, t2, t3, t4 ... tn insofar as the frictional heat generated during this time by slipping/slipping is absorbed by the liquid/gas filling, distributed and thus only
verzögert an den Bereich des Sicherungselements 30 weitergeleitet bzw. übertragen wird.is forwarded or transmitted to the area of the security element 30 with a delay.
Die in gewissen Zeitabständen zu den Zeitpunkten tl,t2,t3,t4 auftretenden, über das maximal übertragbare Drehmoment Mük hinausgehenden Drehmomentenspitzen MSl bis MSN werden zuverlässig abgeschnitten, da die entwickelte Reibungswärme unter dem vorgegebenen Niveau und somit unterhalb der vorgegebenen Ansprechtemperatur Tr bleibt. Die Gesamtanlage kann in dieser Zeit fortwährend normal betrieben werden.The torque peaks MSl to MSN that occur at certain time intervals at times tl, t2, t3, t4 and exceed the maximum transmittable torque Mük are reliably cut off because the frictional heat developed remains below the specified level and thus below the specified response temperature Tr. The entire system can continue to operate normally during this time.
In Fig. 6 soll erst zum Zeitpunkt ts die auf die Reibungswärme abgestimmte Temperatur, der Ansprechtemperatür Tr, die gleich der Schmelztemperatur Ts der Schmelzsicherung 55 definiert ist, erreicht werden. Durch die erfindungsgemäße Thermo-Freischalteinrichtung 28 wird somit erst zum Zeitpunkt ts die Reibungskupplung 1 freigeschaltet. Mit der Thermo-Freischalteinrichtung 28 ist es auch möglich, dass die Vorgabe der Temperatur Tr genau ermittelt und der Schmelztemperaturwert Ts festgelegt werden kann.In Fig. 6, the temperature coordinated with the frictional heat, the response temperature Tr, which is defined as equal to the melting temperature Ts of the fuse 55, is only reached at time ts. The thermal release device 28 according to the invention thus only releases the friction clutch 1 at time ts. The thermal release device 28 also makes it possible to determine the temperature Tr precisely and to set the melting temperature value Ts.
Die Thermo-Freischalteinrichtung 28 weist in der Reibungskupplung 1 integrierte Elemente und Maßnahmen auf, ohne zusätzliche außerhalb der Reibungskupplung 1 erforderliche Einrichtungen vorzusehen. Auf kostenaufwendige Elektronik und auf die zur Auswertung zusätzlichen Einrichtungen kann deshalb verzichtet werden.The thermal release device 28 has elements and measures integrated in the friction clutch 1 without requiring additional devices outside the friction clutch 1. Costly electronics and the additional devices required for evaluation can therefore be dispensed with.
Die erfindungsgemäße drehmomentgeschaltete Reibungskupplung 1 stellt zusammenfassend eine reibschlüssige, kraftschlüssige, federbelastete und die Freischaltung selbstauslösende Sicherheitskupplung mit hydropneumatischer Feder 31 einschließlichThe torque-switched friction clutch 1 according to the invention represents in summary a frictionally engaged, force-locking, spring-loaded and self-releasing safety clutch with hydropneumatic spring 31 including
mindestens eines temperatürempfindlichen Sicherungselements 30 dar.at least one temperature-sensitive fuse element 30.
Mit der Erfindung kann gegenüber den bekannten Reibungskupplungen eine schlupfanzahlunabhängige Freischaltverzögerung erreicht werden. Die sich ergebenden Rutschzeiten tn übertreffen die Rutschzeit der bekannten Reibungskupplungen um ein Vielfaches, wobei das Vielfache antriebsabhängig bzw. drehzahlabhängig sein kann.With the invention, a release delay independent of the slip number can be achieved compared to the known friction clutches. The resulting slip times tn exceed the slip time of the known friction clutches by a multiple, whereby the multiple can be drive-dependent or speed-dependent.
Die erfindungsgemäße Reibungskupplung kann vorzugsweise in Antriebssystemen angeordnet sein.The friction clutch according to the invention can preferably be arranged in drive systems.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
I ReibungskupplungI Friction clutch
2 Außenkupplungsteil2 External coupling part
3 Innenkupplungsteil3 Inner coupling part
4 Außenlamellenträger4 outer disc carriers
5 Innenlamellenträger5 inner disc carrier
6 äußere Reibelemente/Außenlamellen
7 innere Reibelemente/Innenlamellen6 outer friction elements/outer plates
7 inner friction elements/inner plates
8 Druckelement8 Pressure element
9 Innenwellrohr9 Internal corrugated pipe
10 Außenwellrohr10 External corrugated pipe
II Halterungselement
12 StützdeckelII Support element
12 support covers
13 Lamellenanschlagteil/Endscheibe13 Slat stop part/end plate
14 Inneres Eigenlager14 Internal storage
15 Äußeres Eigenlager15 External warehouse
16 Ventilverschluss
17 Ausnehmung16 Valve closure
17 Recess
18 klauenförmiges Kupplungsteil18 claw-shaped coupling part
19 Getriebewellenaufnahmeraum19 Gear shaft housing
20 Klauenkörper20 claw bodies
21 Verschleißanzeigeeinrichtung21 Wear indicator
22 Pufferteil22 Buffer part
23 Außengehäuse23 Outer casing
24 Erste Verschraubung24 First screw connection
25 Zweite Verschraubung25 Second screw connection
26 Bohrung26 Bore
27 Einlassventil27 Inlet valve
28 Thermo-Freischalteinrichtung28 Thermal release device
29 Kupplungsachse29 Coupling axle
30 Sicherungselement30 Safety element
31 Federeinrichtung31 Spring device
32 Innenraum32 Interior
33 Ausgangsöffnung33 Exit opening
34 innere erste Lamelle34 inner first lamella
35 Druckelementboden35 Pressure element base
36 Druckelementrand36 Printing element edge
37 Druckelementrand 38 Endbereich37 Printing element edge 38 End area
39 Endbereich39 End area
40 Endbereich40 End area
41 Endbereich41 End area
42 Rand
43 Rand42 Edge
43 Edge
44 Innenwandung44 Inner wall
45 Innenwandung45 Inner wall
46 Flüssigkeits/Gas-Füllung46 Liquid/gas filling
47 Flüssigkeit 48 Gas47 Liquid 48 Gas
49 Freischaltkanal49 Activation channel
2121
50 Auslassventil50 exhaust valve
51 Einlassbohrung51 Inlet hole
52 Einschraubkörper52 Screw-in bodies
53 zylindrische Mittelfläche 54 Arretierelement53 cylindrical central surface 54 locking element
55 Schmelzsicherung55 Fuse
56 Flüssigkeitsstand56 Fluid level
57 Reibflächen57 friction surfaces
58 Langloch 59 Federraum Ts Schmelztemperatur Tr reibungswärmeabgestimmte Temperatur Tk kritische Temperatur ti bis tn Rutschzeitpunkte t Zeit M Drehmoment Mük maximal übertragbares Drehmoment MSl bis MSN Drehmomentspitzen RB Rutschbereich HB Haftbereich58 Slotted hole 59 Spring chamber Ts Melting temperature Tr Friction heat-matched temperature Tk Critical temperature ti to tn Slip times t Time M Torque Mük Maximum transferable torque MSl to MSN Torque peaks RB Slip area HB Adhesion area
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20115407U DE20115407U1 (en) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | Torque switched friction clutch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20115407U DE20115407U1 (en) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | Torque switched friction clutch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20115407U1 true DE20115407U1 (en) | 2001-11-29 |
Family
ID=7961857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20115407U Expired - Lifetime DE20115407U1 (en) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | Torque switched friction clutch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20115407U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2414283A (en) * | 2004-05-06 | 2005-11-23 | Dyson Ltd | A slip responsive clutch in a vacuum cleaner |
| WO2015078429A1 (en) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | Kwd Kupplungswerk Dresden Gmbh | Coupling with a bellows-protected interlocking driving connection |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE583662C (en) | 1930-02-15 | 1933-09-07 | Magnet Werk G M B H Eisenach S | Friction clutch, the frictional engagement of which is automatically interrupted by a device that responds to the temperature increase when the friction surfaces slide as a result of the resulting heat development |
| DE807874C (en) | 1948-12-29 | 1951-07-05 | Stromag Maschf | Safety friction clutch |
| US2655015A (en) | 1947-01-30 | 1953-10-13 | Linder Francois | Thermally releasable torque limiting clutch |
| DE1037776B (en) | 1954-11-03 | 1958-08-28 | Air Equipement | Torque limiter with thermal release |
| DE2215053C3 (en) | 1972-03-28 | 1980-01-03 | Vulkan Kupplungs- Und Getriebebau, Bernhard Hackforth Gmbh & Co Kg, 4690 Herne | Safety friction disc slip clutch |
| DE8812730U1 (en) | 1988-10-11 | 1988-12-15 | Deutsche Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt eV, 53175 Bonn | Fluid coupling |
| DE69422835T2 (en) | 1993-06-02 | 2000-07-06 | Horton Inc., Minneapolis | OVERHEATING PROTECTION DEVICE FOR ROTATION CONTROL DEVICE |
-
2001
- 2001-09-12 DE DE20115407U patent/DE20115407U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE583662C (en) | 1930-02-15 | 1933-09-07 | Magnet Werk G M B H Eisenach S | Friction clutch, the frictional engagement of which is automatically interrupted by a device that responds to the temperature increase when the friction surfaces slide as a result of the resulting heat development |
| US2655015A (en) | 1947-01-30 | 1953-10-13 | Linder Francois | Thermally releasable torque limiting clutch |
| DE807874C (en) | 1948-12-29 | 1951-07-05 | Stromag Maschf | Safety friction clutch |
| DE1037776B (en) | 1954-11-03 | 1958-08-28 | Air Equipement | Torque limiter with thermal release |
| DE2215053C3 (en) | 1972-03-28 | 1980-01-03 | Vulkan Kupplungs- Und Getriebebau, Bernhard Hackforth Gmbh & Co Kg, 4690 Herne | Safety friction disc slip clutch |
| DE8812730U1 (en) | 1988-10-11 | 1988-12-15 | Deutsche Forschungsanstalt für Luft- und Raumfahrt eV, 53175 Bonn | Fluid coupling |
| DE69422835T2 (en) | 1993-06-02 | 2000-07-06 | Horton Inc., Minneapolis | OVERHEATING PROTECTION DEVICE FOR ROTATION CONTROL DEVICE |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP 59212537 A.,In: Patent Abstracts of Japan |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2414283A (en) * | 2004-05-06 | 2005-11-23 | Dyson Ltd | A slip responsive clutch in a vacuum cleaner |
| US7731618B2 (en) | 2004-05-06 | 2010-06-08 | Dyson Technology Limited | Clutch mechanism |
| US8011062B2 (en) | 2004-05-06 | 2011-09-06 | Dyson Technology Limited | Vacuum cleaner motor assembly |
| WO2015078429A1 (en) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | Kwd Kupplungswerk Dresden Gmbh | Coupling with a bellows-protected interlocking driving connection |
| CN105765254A (en) * | 2013-11-27 | 2016-07-13 | Kwd德雷斯登连接器有限公司 | Coupling with a bellows-protected interlocking driving connection |
| CN105765254B (en) * | 2013-11-27 | 2019-02-19 | Kwd德雷斯登连接器有限公司 | The clutch of the sealed drive attachment device of shape with ripple protection of pipe |
| US10408275B2 (en) | 2013-11-27 | 2019-09-10 | Kwd Kupplungswerk Dresden Gmbh | Coupling with a bellows-protected interlocking driving connection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4119874C2 (en) | ||
| DE10034677B4 (en) | Multiple clutch arrangement | |
| DE69422835T2 (en) | OVERHEATING PROTECTION DEVICE FOR ROTATION CONTROL DEVICE | |
| EP2345816B1 (en) | Venting device for a hydraulic cylinder | |
| DE2250335A1 (en) | BYPASS VALVE RESPONDING TO TEMPERATURE | |
| DE10230183B4 (en) | Method for cooling fluid supply for multi-plate clutches and brakes in automatic transmissions and device for cooling fluid supply | |
| DE10392624T5 (en) | Oil cooling system with bypass valve | |
| DE102011006027A1 (en) | Clutch i.e. wet running dual clutch, for transferring torque from drive unit to transmission in drive train of motor car, has ribs arranged such that oil is guided in direction of clutch arrangement after attachment of bearings to hub | |
| DE10049474A1 (en) | coupling device | |
| EP1621247A1 (en) | Carry out of exothermic gas-phase reactions | |
| DE102014212406A1 (en) | Wet multi-plate clutch | |
| DE20115407U1 (en) | Torque switched friction clutch | |
| DE102016201508A1 (en) | scuffing | |
| DE102009033263B4 (en) | Filter device, in particular for the filtration of gases or liquids in vehicles | |
| DE102015224753B3 (en) | Dry clutch arrangement | |
| DE102004048068B4 (en) | Wet multi-plate clutch | |
| DE102007027118B4 (en) | Spring device or dual clutch with such a spring device | |
| DE102014212416A1 (en) | Wet multi-plate double clutch with levers in the wet room | |
| EP2431648A1 (en) | Line element | |
| EP3161339B1 (en) | Wet dual multi-plate clutch comprising levers outside the wet housing | |
| EP1304494B1 (en) | Multi-disc clutch for motorcycle | |
| DE102021207385A1 (en) | Heat exchanger, in particular for an automatic transmission with a hydraulic control unit in a motor vehicle | |
| DE102013014205A1 (en) | Damping valve for clutch | |
| DE2826411B2 (en) | Device for heat exchange with a cylindrical container closed with a lid at each end | |
| DE10049955A1 (en) | Multi-plate clutch has openings for coolant to flow through with less flow in opened state than in closed state |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20020110 |
|
| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20020326 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20041019 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20071015 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20091016 |
|
| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |