DE3220060C2 - Druckmittelbetätigte Reibungskupplungs- bzw. Bremsvorrichtung und Kolben-Zylindereinheit für eine solche - Google Patents

Abstract

Doppelt-wirkende, schwimmende Reibungskupplung mit einem pneumatisch betätigten Kolben vom Membrantyp mit integral daran ausgebildeter Zahnleiste, in das ein drehbar gelagertes Zahnrad eingreift. Ein Nocken auf der Zahnradwelle wirkt mit einem zweiten Kolben zusammen und verstärkt die von der Zahnleiste und dem Zahnrad übertragene, von dem pneumatisch betätigten Kolben ausgehende Kraft.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine druckmittelbetätigte Reibungskupplungs- bzw. Bremsvorrichtung mit zwei im Abstand parallel zueinander angeordneten Reibscheiben, die mit einer Kupplungshälfte senkrecht zu deren Drehachse drehfest verbunden sind, und wenigstens einer drehfest mit der anderen Kupplungshälfte verbundenen, druckmittelbeaufschlagten Kolben-Zy-

lindereinheit zwischen den Reibscheiben zum Andrükken von den an den Stirnseiten des Kolbens und Zylinders angeordneten Reibelementen an die Reibscheiben, wobei die Kolben-Zylindereinheit parallel zur Drehachse der Kupplung bzw. der Bremse schwimmend in einer zylindrischen Halterung an der zweiten Kupplungshälfte gelagert ist, um bei Betätigung gleiche Kräfte auf die beiden Reibscheiben zu übertragen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine druckmittelbetätigte KoI-ben-Zylindereinheit, die insbesondere für eine solche Reibungskupplungs- bzw. Bremsvorrichtung geeignet ist.

Hydraulische und hydropneumatische Bremsen und Kupplungen weisen Reibelemente auf, die nach außen in einander entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, um mit gegenüberstehenden Scheiben in Reibschluß zu gelangen. Solche sind in den US-Patentschriften 32 37 738, 33 11205, 35 84 717, 36 96 900 und 41 75 6Sl beschrieben. Die beschriebenen Anordnungen sind kompakt im Aufbau und einfach in der Pflege.

Die vorliegende Erfindung macht von den vorteilhaften Merkmalen der in den oben genannten Druckschriften beschriebenen Merkmalen Gebrauch und nimmt insbesondere auf den Offenbarungsgehalt der US-PS 41 75 651 bezug, der den Gegenstand dieser Beschreibung bildet.

Eine Kraftverstärkung an Bremsen und Kupplungen ist grundsätzlich nicht neu. In der US-PS 32 68 038 ist ein Fahrzeugbremssystem beschrieben, welches Kolben unterschiedlicher Flächengrößen in einem Radbremszylinder verwendet, in welchem die zugeführte Bremskraft, die auf die Bremsbacken wirkt, verstärkt wird. In der US-PS 41 75 651 ist ein Reibkupplungsmechanismus für die Verwendung in Bremsen und Kupplungen beschrieben, bei dem eine Kraftverstärkung durch die Verwendung eines Verbundkolbensystems erreicht wird. In den US-PS 40 89 393 und 41 54 321 sind Scheibenbremssysteme beschrieben, bei welchen eine Kraftverstärkung durch die Verwendung von zwei Nocken erzielt wird, die an einem beweglichen Nockenträger befestigt sind.

In bezug auf Differentialgetriebe beschreibt die US-PS 36 65 771 die Verwendung eines Differential-Zahnstangen- und Zahnradgetriebes zur Vervielfachung des

Kolbenhubes eines fluidisch beaufschlagten Zylinders, wodurch eine Vergrößerung der Längsbewegung eines Schlittens erreicht wird.

Wenn man eine Kraft direkt dem einen von zwei einander gegenüberstehenden Breasbacken oder -schuhen zuführt, dann ergibt sich eine der Kraft gleichgroße Reaktionskraft, die sich indirekt auf den anderen Schuh aufgrund einer schwimmenden Kolben-Zylindereinheit überträgt Dieses Bremskonzept ist in der US-PS 30 81 843 und in der schon erwähnten US-PS 41 75 651 beschrieben.

Obgleich schon die verschiedenartigsten Reibungskupplungen und -bremsen bekanntgeworden sind, fehlt doch immer noch ein Kupplungsmechanismus, der Kompaktheit im Aufbau mit hohem Drehmomentübertragungsvermögen kombiniert und speziell für industrielle Anwendungen brauchbar ist, bei denen der zur Verfügung stehende Raum begrenzt ist.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine druckmittelbetätigte Reibungsku^plungs- oder Bremsvorrichtung bzw. eine für diese bestimmte Kolben-Zylindereinheit zu schaffen, welche kompakt und raumsparend aufgebaut ist und ein hohes Drehmomentübertragungsvermögen gewährleistet

Die Reibungskupplungs- bzw. Bremsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung weist wenigstens eine kraftverstärkende Kolben-Zylindereinheit auf, bei welcher die Kraftvervielfachung mit Hilfe eines Nockens erzielt wird, der drehbar im Zylindergehäuse gelagert ist. Diese Kolben-Zylindereinheit stellt eine Verbesserung gegenüber der Kolben-Zylindereinheit dar, die in der US-Patentschrift 41 75 651 beschrieben ist und die Kolben mit zwei Durchmessern und Quecksilber oder eine andere Flüssigkeit hoher Oberflächenspannung, die zwischen ihnen eingeschlossen ist, enthält. Die vorliegende Erfindung soll die Notwendigkeit hochkomplexer Dichtungsanordnungen und/oder die Verwendung von Flüssigkeiten hoher Oberflächenspannung, insbesondere den Einsatz hydraulischer Fluide zur Betätigung derselben vermeiden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Kolben-Zylindereinheiten vorhanden und »schwimmen«, um in axialer Richtung doppelt zu wirken, d. h. beidseitig gegen Reibscheiben zu drücken, zwischen denen sie angeordnet sind. Jede doppelt-wirkende Kolben-Zylindereinheit bildet ein separates, im wesentlichen zylindrisches Modul, das verschiebbar in eine von mehreren Bohrungen eingepaßt ist, die in gleichmäßigen Abständen um die Achse eines Tragkcrpers angeordnet sind, um gleichen Druck an Bremsschuhen oder -backen an den einander gegenüberliegenden Enden des Moduls hervorzurufen, die gegen die Bremsscheiben drücken, wenn die Kupplung oder Bremse sich in Eingriff befindet.

Obgleich nachfolgend als bevorzugte AuJührungsform der Erfindung eine Kupplung im Detail beschrieben ist, sei doch betont, daß der Grundgedanke der Erfindung und der prinzipielle Aufbau doch sehr breite Anwendungsmöglichkeiten überall dor· haben, wo pneumatische oder hydropneumatische Anordnungen als lineare Antriebselemente verwendet werden.

Die dargestellte Kolben-Zylindereinheit weist einen Betätigungskolben mit Membranabdichtung auf und trägt weiterhin eine integrale Zahnleiste und ist innerhalb des Moduls unter pneumatischem Druck beweglich.

In die Zähne der Zahnleiste greifen die Zähne eines Zahnrades ein, das auf einer Welle montiert ist, deren Enden drehbar in der Zylindes gehäusewand gelagert sind. Die Zahnradwelle trägt weiterhin einen Nocken, der mit dem Zahnrad drehfest verbunden ist Der sich bewegende Betätigungskolben bewirkt, daß die Zähne der Zahnleiste sich zusammen mit den Zähnen des Zahnrades bewegen und auf diese Weise den Nocken drehen. Am Nocken liegt eine Anlagefläche des Arbeitskolbens an, so daß ein Kupplungsbelag, der von der Außenfläche des Arbeitskolbens gen agen wird, gegen die erste von zwei parallelen Reibscheiben in Reibschluß gedruckt wird. Die Wirkung des Nockens verstärkt die vom unter Druck gesetzten Betätigungskolben über das Zahnrad und die Zahnleiste übertragene Kraft

Ein zweiter Kupplungsbelag wird auf der der Außenseite des Arbeitskolbens entgegengesetzten Seite vom Modul getragen und in Reibschluß mit der zweiten der zwei Reibscheiben gebracht. Weil das Modul zwischen den zwei genannten parallelen Scheiben schwimmen kann, werden auf die zwei Reibscheiben von den Reibungsbelägen gleiche Kräfte übertragen. Diese schwimmende Lagerung des Moduls bewirkt auch eine automatische Einstellung auf ungleiche Abnutzung der Kupplungsbeläge und gegebenenfalls ungleiche Belagstärken.

Wenn, wie es bei Bremsen oder Kupplungen mit der Kolben-Zylindereinheit nach der Erfindung bevorzugt ist, eine Mehrzahl von Modulen der vorbeschriebenen Art Verwendung findet, dann kann jedes einzelne Modul individuell durch entsprechende Steuerung der Druckluftzufuhr gesteuert werden, wenn es notwendig ist. Die konstruktive Anordnung der Bremse oder Kupplung ist so getroffen, daß für Inspektions-, Wartungs- und Erneuerungszwecke der Abnutzung unterworfener Teile sie einfachen Zugang zu diesen gewährt. Diese und andere Anwendungsformen, Ziele und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtdarstellung in perspektivischer Ansicht einer Kupplung mit Kolben-Zylindermodulen nach der vorliegenden Erfindung;
F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von F i g. 1;
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von F i g. 2;

F i g. 4 eine Teil-Explosionsdarstellung der Kupplung nach F i g. 1 zur Erläuterung des Zusammenbaus;

Fig.5 eine Teildarstellung im Schnitt eines Kolben-Zylindermoduls mit unverbrauchten Kupplungsbelägen (Schnitt längs der Linie 5-5 von F i g. 3);

F i g. 6 einen Schnitt ähnlich F i g. 5, jedoch in aktivem Zustand;

F i g. 7 einen Schnitt ähnlich F i g. 5, jedoch mit abgenutzten Kupplungsbelägen;

F i g. 8 einen Schnitt ähnlich F i g. 6, jedoch mit abgenutzten Kupplungsbelägen;

Fig. 9 einen Schnitt durch ein Kolben-Zylindermodul längs der Linie 9-9 von Fig. 10, und

Fig. 10 eine Teil-Explosionsdarstellung in perspektivischer Darstellung des Kolben-Zylindermoduls nach Fig. 5.

Die im Ganzen mit 10 bezeichnete Kupplung findet zur wahlweisen Übertragung einer Drehbewegung von einem angetriebenen Element, hier eine Welle 11, auf ein anzutreibendes Element, hier eine Welle 12, die gleichachsig zur Welle 11 angeordnet ist. Anwendung. Es versteht sich, daß, wenn man den Ausgang oder das getriebene Element durch ein feststehendes Element ersetzt, die Anordnune als Bremse für die Welle 11 wirkt.

Mit 13 ist ein rotierender Körper bezeichnet, der mit der treibenden Welle Il drehfest verbunden ist. Wie am besten aus F i g. 3 hervorgeht, ist der Rotorkörper 13 im wesentlichen zylindrisch und weist eine zentrale Axialbohrung 14 auf, die auf die Welle 11 aufgeschoben ist. Diese Bohrung 14 weitet sich bei 15 und umgibt das Ende 16 der Abtriebswelle 12, die innerhalb des Axialraumes bei 15, wo der Rotorkörper 13 sich über das Ende 16 der Antriebswelle 11 erstreckt, frei drehbar ist.

Auf den Rotorkörper 13 sind an dessen gegenüberliegenden Enden zwei flache ringförmige Platten 17 und 18 montiert, die sich radial nach außen erstrecken. Diese Platten 17 und 18, die mit der Antriebswelle 11 rotieren, kann man als ein Paar gegenüberliegender, paralleler Scheiben betrachten, die mit den doppeltwirkenden, nach außen ausfahrbaren Kolben-Zylindereinheiten 19, die zwischen den Platten 17 und 18 angeordnet sind und sich parallel zu den Achsen der Wellen 11 und 12 erstrecken, in Eingriff bringbar sind. Diese Kolben-Zylindereinheiten werden von einem Träger 20 gehalten, der an der Abtriebswelle 12 drehfest angebracht ist. Wenn sich die Kolben-Zylindereinheiten 19 in ihren ausgefahrenen Stellungen befinden, dann ist der Rotor 13 an den Träger 20 gekuppelt, und die Abtriebswelle 12 ist mit der Antriebswelle 11 gekuppelt.

Besondere Aufmerksamkeit sei auf die bevorzugte Art der Anordnung der Elemente gerichtet, wie sie nachfolgend unter Bezugnahme auf die F i g. 3 beschrieben werden soll. Man sieht, daß der Rotorkörper 13 ringförmige Stufen 21 und 22 an seinen gegenüberliegenden Enden zur Aufnahme der ringförmigen Platten 17 und 18 aufweist, die an dem Rotorkörper 13 mittels mehrerer Schrauben 23 befestigt sind, deren Köpfe vorzugsweise, wie dargestellt, versenkt sind. Der Rotorkörper 13 und die sich nach außen erstreckenden Platten 17 und 18 könnten auch als eine einstückige Einheit hergestellt sein.

F i g. 2 zeigt, daß der Rotorkörper 13 mit der Welle 1! mittels eines Nutkeiles 24 verkeilt ist.

Der Träger 20 ist mit der Abtriebswelle 12 verkeilt und trägt einen ringförmigen Ansatz 25 mit einer sich radial nach außen erstreckenden Scheibe 26. Die Scheibe 26 weist einen ringförmigen Stufenbereich bei 27 auf, der nach innen gerichtet ist und mehrere Arme 28 trägt, die an dem Stufenbereich 27 der Scheibe 26 mittels Schrauben 29 befestigt sind, wie F i g. 3 zeigt. Die Arme 28 erstrecken sich parallel zu den Achsen der Wellen 11 und 12 und nehmen die Kolben-Zylindereinheiten 19 jeweils zwischen sich auf. In der dargestellten Ausführungsform sind vier Kolben-Zylindereinheiten 19 und vier Arme 28 in gleichmäßigen Abständen um die Wellenachsen angeordnet, es kann jedoch auch eine andere Anzahl vorgesehen sein.

Die F i g. 1,2 und 4 zeigen, daß die Arme 28 abgewinkelte Enden 30 tragen, die kreisbogenförmig gestaltet sind und an der Scheibe 26 befestigt sind. Der sich parallel zur Achse der Wellen 11 und 12 erstreckende Zwischenabschnitt 31 der Arme 28 ist jeweils als Zylindersegment ausgeführt und erstreckt sich über die Platte 18 hinweg mit einem Abstand, der die freie Drehung der Platte 18 erlaubt. Jeder Arm 28 trägt weiterhin ein Halteabschnitt 32 für eine Zylinderanordnung und ist in diesem Bereich im Querschnitt etwa X-förmig, wenn man längs der Drehachse der Welle 11 schaut, wie insbesondere aus den F i g. 2 und 4 hervorgeht

Der Schnitt nach F i g. 2 zeigt, wie die Arme 28 die Kolben-Zylindereinheiten 19 zwischen den bogenförmig gestalteten Bereichen 33 der Halteabschnitte 32 benachbarter Arme aufnehmen. Die in teilweise demontiertem Zustand gezeigte Anordnung nach Fig.4 kann man sehr leicht mit F i g. 2 vergleichen, um zu erkennen, wie die Teile 19 und 28 zusammenpassen. Radial auswärts der bogenförmigen Bereiche 33 sind die Längsseiten der Haltebereiche 32 jedes Armes mit einer im wesentlichen rechteckigen Stufe versehen mit ebener Basis 34 und ebener Wand 35. Einander gegenüberliegende Stufenbereiche benachbarter Arme 28 bilden einen im ίο wesentlichen rechteckigen Raum zur Aufnahme eines demontierbaren Deckels 36, der über der Kolben-Zylindereinheit 19 zum Festhalten derselben befestigt wird. Der Deckel 36, der in Fig.4 in abgenommenem Zustand dargestellt ist, weist eine teilzylindrische Innenfläehe 37 zur Aufnahme der Kolben-Zylindereinheit 19 und zwei Flügel 38 an der Seite auf, die in die vorgenannten Stulenbereiche hineinpassen und an den Armen 28 mittels Schrauben 39 befestigt werden, die in entsprechende Gewindebohrungen der Arme 28 eingeschraubt werden. Im abgenommenen Zustand des Dekkels ist die Kolben-Zylindereinheit 19, wie Fig.4 zeigt, frei zugänglich.

Die vorgenannte Anordnung kann selbstverständlich mit jeder Art von doppeltwirkender Kolben-Zylindereinheit ausgerüstet werden, die hydraulisch, pneumatisch oder hydropneumatisch betrieben sein kann. Die beschriebene Anordnung ist jedoch besonders vorteilhaft in Verbindung mit pneumatisch betriebenen kraftverstärkenden Kolben-Zylindermodulen nach der vorliegenden Erfindung, die im Detail in den Fig.5 und 6 dargestellt sind.

Wie aus den verschiedenen Zeichnungen hervorgeht, ist die Kolben-Zylindereinheit 19 als sogenannte »schwimmende« Patrone zwischen den teilzylindrischen Flächen 33 und 37 gehalten, an diesen aber nicht befestigt, so daß die ganze Patrone 19 sich parallel zur Drehachse der Welle 11 frei verschieben kann. Die tragenden Flächen 33 und 37 und die Patrone 19 selbst sind geschliffen, damit die Gleitbewegung nicht behindert ist.

Wie F i g. 5 und 6 zeigen, tragen die Enden der Kolben-Zylinder-Patroneneinheit 19 Reibungs- oder Kupplungsbeläge 40, die mit den Platten 17 und 18 in Reibschluß gelangen, wenn die Kupplung betätigt wird. Die schwimmende Lagerung der Patrone 19 bewirkt, daß die Kupplungslänge 40 gleiche Drücke auf die beiden Platten 17 und 18 ausüben.

Die Patronenanordnung 19 ist vorstehend doppeltwirkend genannt worden, weil beide Enden Reibungsbzw. Kupplungsbeläge 40 tragen und sich bei Betäti- gung nach außen bzw. bei Lösung nach innen bewegen. Die Einheit 19 weist ein Zylindergehäuse 41 mit einer zylindrischen Außenwand 42 auf. An einem Ende ist das Gehäuse 41 von einem Deckel 43 verschlossen, der an dem Gehäuse 41 durch eine Vielzahl von Schrauben 44 befestigt ist, von denen eine dargestellt ist Der Deckel 43 weist eine zentrale Vertiefung für die Aufnahme des Kupplungsbelages 40 auf, der ein Asbestgemisch od. dgl. sein kann. Durch das Gehäuse 41 ist eine Leitung 45 zur Zuführung von Druckluft in den Innenraum des Gehäuses 41 geführt Wie die F i g. 4 bis 8 zeigen, führt ein flexibler Schlauch 46 Luft unter Druck in die Patrone 19 und ist der Schlauch 46 vorzugsweise mittels eines Schraubfitting an dem Anschluß 45 an der Außenwand 42 des Gehäuses 41 befestigt In F i g. 3 erkennt man, daß die Hauptzuführungsleitung 48 die Druckluft zu allen Kolben-Zylindereinheiten 19 der Anordnung führt, durch die Welle 12 hindurchgeführt sein kann und beispielsweise einen Druck von 4 bar zuführt

Am Gehäuseende 49 gegenüber dem Deckel 43 ist ein Arbeitskolben 50 gelegen, der einen Kupplungsbelag 40 in einer Vertiefung der Kolbenfläche 51 trägt. Wie man sieht, weist der Kolben 50 einen im wesentlichen tassenförmigen Kopf 52 auf, der von einer ringförmigen, nach innen weisende Stufenfläche 53 begrenzt ist. Der Kopf ist gleitend in eine Bohrung 54 im Gehäuse 41 eingesetzt Ein Stempel 55 erstreckt sich innerhalb des Kopfes 52 maximal vom Kopf 52 weg.

Wie man am besten aus den F i g. 9 und 10 sieht, trägt der Arbeitskolben 50 zwei diametral gegenüberliegende Sätze von Rippen 56 im Inneren, die sich axial von der Basis der Stufenfläche 53 erstrecken und dazu dienen, den Kolben 50 innerhalb des Gehäuses 41 zu führen und eine Drehung des Kolbens 50 innerhalb des Gehäuses 41 zu verhindern.

Gegenüber dem inneren Hohlraum 58 des Deckels 43 befindet sich im Abstand ein Betätigungskolben 57 mit sich nach innen axial erstreckenden Wänden 59 und 60. Der Kolben 57 ist gleitend in das Gehäuse 41 eingepaßt und während seiner Bewegung im Gehäuse geführt, jedoch längs eines Teilbereichs seiner Länge befindet sich zwischen der Gehäusewand 54 und dem Kolben 57 ein ringförmiger Spalt 61. In den Fig.9 und 10 erkennt man, daß die Wand 59 des Kolbens 57 eine ansteigende Gestalt hat, wenn man in eine Richtung längs einer Linie parallel zur Längsachse der Einheit 19 schaut. Die Wand 60 ist ebenfalls etwas ansteigend ausgeführt, sie weist jedoch eine Querschnittsfläche auf, die wesentlich größer ist als die Querschnittstläche der Wand 59. Beide Wände 59 und 60 des Betätigungskolbens 57 haben zwei axial verlaufende Schlitze, die sich bei 62 nach innen erstrecken und gleitend die Leisten 56 des Arbeitskolbens 50 aufnehmen. Die Wand 60 weist weiterhin bei 63 einen nach außen gewandten Schlitz auf. Weiterhin trägt sie an ihrer gebogenen Fläche 64 eine axiale Lippe 65, die gleitend in einen Axialschlitz eingreift, der sich bei 66 innerhalb der Gehäusewand 54 nach außen erstreckt. Die Lippe 65 verhindert, daß sich der Betätigungskolben 57 im Gehäuse 41 verdrehen kann, wodurch andererseits auch eine Drehbewegung des Arbeitskolbens 50 innerhalb des Gehäuses 4! verhindert wird, weil die Leisten 56 innerhalb der Schlitze 62 nicht in Querrichtung beweglich sind. Die Innenfläche 67 der Wand 60 ist mit einer Zahnleiste 68 versehen, die zahnstangenähnlich ist. Diese Zahnleiste befindet sich neben dem Schlitz 63 und erstreckt sich in Längsrichtung zu beiden Seiten des Schlitzes 63. Die Zahnleiste 68 kann auch von rechteckigen Stangen mit eingefrästen Zähnen, die an der Fläche 67 der Wand 60 befestigt sind, gebildet sein als Ersatz für die dargestellte einstückige Ausführungsform.

Der Betätigungskolben 57 ist mittels einer Rollmembran 69 im Gehäuse 41 abgedichtet. Die Rollmembran 69 ist in ihrem Randbereich 70 zwischen dem Deckel 43 und der Gehäusewand 42 eingespannt Man sieht, daß die Membran 69 eine volle 180°-FaIte bei 71 zwischen dem Randbereich 70 und ihrem Mittenbereich, der den Kolben 57 abdeckt, aufweist Der Mittenbereich der Membran 69 ist am Kolben 57 mit Hilfe einer flachen Scheibe 72 und einer Schraube 73 dicht befestigt Während der Bewegung des Kolbens 57 rollt die Membran 69 an den Wänden, die den Ringspalt 61 begrenzen, ab, wie es die F i g. 5 bis 8 zeigen. Eine solche Rollmembran, wie sie die Membran 69 darstellt, läßt auf diese Weise b5 einen relativ langen Hub des Kolbens 57 zu. Die F i g. 5 und 7 zeigen die Kolben-Zylindereinheit 19 in entspanntem Zustand, während die F i g. 6 und 8 die Einheit 19 in ausgefahrenem, d. h. aktivem Zustand zeigen. Die Reibungs- bzw. Kupplungsbeläge 40 haben, wenn sie neu sind, einen nur geringen Abstand zu den Reibungsplatten 17 und 18, wie es F i g. 5 zeigt, so daß das Einrücken der Kupplung 10 nur einen sehr kurzen Kolbenhub erfordert

Luft unter relativ geringem Druck von beispielsweise 4 bar erlaubt eine Steuerung durch relativ billige Ventile im Vergleich zu hydraulischen Ventilen. Der Luftdruck kann mit einem einfachen Luftdruckregelventil eingestellt werden.

Eine flache Scheibe 74 von bogenförmigem Umriß in Form eines Nockens ist drehbar in ihrem einen Endbereich im Gehäuse 41 mittels eines Stiftes oder Zapfens 75 gelagert, der quer zur Längsachse der Kolben-Zylindereinheiten 19 innerhalb von Bohrungen 76 und 77 in der Gehäusewand 42 verläuft.

Wie man am besten aus F i g. 9 ersieht, weist der Zapfen 75 einen ringförmigen abgestuften Bereich bei 78 auf, der den Zapfen 75 in einen ersten Abschnitt 79, der drehbar in der Bohrung 76 gelagert ist, und einen zweiten Abschnitt 80, der drehbar in der Bohrung 77 gelagert ist, unterteilt. Zwei Zahnräder 81 sind mit dem ersten Abschnitt 79 des Zapfens 75 im Abstand zueinander zu beiden Seiten der Nockenscheibe 74 drehfest verkeilt. Auch die Nockenscheibe 74 ist mit dem ersten Abschnitt 79 drehfest verkeilt. Die Zahnräder 81 greifen in die Zahnung 78 am Kolben 57 ein, wodurch die Axialbewegung des Betätigungskolbens 57 in eine Drehbewegung des Zapfens 75 und der Nockenscheibe 74 umgesetzt wird. Die Drehbewegung der Nockenscheibe 74 überträgt sich dann als Axialbewegung auf den Arbeitskolben 50, weil die Nockenfläche 82 der Nockenscheibe 74 in gleitendem Kontakt mit dem Stempel 55 am Arbeitskolben 50 steht. Die Nockenscheibe 74 verstärkt weiterhin die vom Betätigungskolben 57 übertragene Kraft. Aufgrund dieses Kraftverstärkungseffektes läßt sich die Kupplung als relativ kompakte Einheit bauen.

Um den zweiten Abschnitt 80 des Zapfens 75 ist eine Schraubenfeder 84 gewunden, die mit ihren Enden zwischen das Gehäuse 41 bei 85 und dem ersten Abschnitt 79 des Zapfens 75 in der Rille 84 eingespannt ist. Die Vorspannung der Schraubenfeder 84 ist so eingestellt, daß sie die Kolben-Zylindereinheit 19 bei Ableitung des Luftdrucks aus der Kammer 87 aus den in den F i g. 6 und 8 dargestellten Lagen in die in den F i g. 5 und 7 dargestellten Ruhelagen zurückführt

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigte Reibungskupplungs- bzw. Bremsvorrichtung mit zwei mit Abstand parallel zueinander angeordneten Reibscheiben, die mit einer Kupplungshälfte senkrecht zu deren Drehachse drehfest verbunden sind, und wenigstens einer drehfest mit der anderen Kupplungshälfte verbundenen, druckmittelbeaufschlagten Kolben-Zylindereinheit zwischen den Reibscheiben zum Andrücken von an den Stirnseiten des Kolbens und Zylinders angeordneten Reibelementen an die Reibscheiben, wobei die Kolben-Zylindereinheit parallel zur Drehachse der Kupplung bzw. der Bremse schwimmend in einer zylindrischen Halterung an der zweiten Kupplungshälfte gelagert ist, um bei Betätigung gleiche Kräfte auf die beiden Reibscheiben zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben der KoSben-Zylindereinheit (19) aus zwei innerhalb eines Gehäuses (4!) gegen Drehung gesicherten und axial gegeneinander verschiebbar gelagerten Kolben (50, 57) besteht, die über eine Nocken- und Stempelanordnung (54, 55) bei Betätigung der Kolben-Zylindereinheit die auf die Reibscheiben (17,18) ausgeübten Kräfte verstärkt.

2. Reibungskupplungs- bzw. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie vier Kolben-Zylindereinheiten (19) aufweist.

3. Druckmittelbetätigte Kolben-Zylindereinheit, insbesondere für eine Reibungskupplungs- bzw. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend ein Zylindergehäuse mit einem geschlossenen und einem offenen Ende und eine darin eingepaßte, axial verschiebliche Kolbenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenanordnung aus einem Arbeitskolben (50) und einem Betätigungskoiben (57) besteht, die hintereinander und im Abstand zueinander im Zylindergehäuse (41) angeordnet und darin gegen Verdrehung gesichert sind und von denen der Betätigungskolben (57) mit dem geschlossenen Ende (43) des Zylindergehäuses (41) eine druckmittelbeaufschlagte Kammer (87) begrenzt, der Betätigungskolben (57) im Inneren eine axial verlaufende Zahnleiste (68) trägt und im Zylindergehäuse (41) ein in der Zahnleiste (68) kämmendes Zahnrad (81) drehbar gelagert ist, das mit einer Nockenscheibe (74) drehfest verbunden ist, die eine Nockenfläche (82) mit vorzugsweise gleichmäßig zunehmendem Krümmungsradius aufweist, an welcher ein an dem Arbeitskolben (50) ausgebildeter Stempel (55) anliegt.

4. Kolben-Zylindereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (57) Wände (56,60) aufweist, die mit axial verlaufenden Schlitzen (62) versehen sind, in denen am Arbeitskolben (50) ausgebildete Leisten (56) als gegenseitige Verdrehungssicherung gleitend geführt sind.

5. Kolben-Zylindereinheit nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Boden des Betätigungskolbens (57) eine Rollmembran (69) angeordnet ist. die einen flachen Mittenbereich, der am Boden des Betätigungskolbens (57) befestigt ist, einen Faltenbereich (71), der in einem zwischen der Zylinderwand und einem Kolbenwandabschnitt verringerten Durchmessers gebildeten Ringspalt (61) gelegen ist und in abrollendem Kontakt mit der Kolbenwand und der Zylinderwand steht, und einen

Randbereich (70) aufweist, der mittels eines Deckels (43), der das geschlossene Ende des Zylindergehäases (41) bildet, an dem Zylindergehäuse (41) befestigt ist.

6. Kolben-Zylindereinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubenfeder (84) koaxial um einen das Zahnrad (81) lagernden Zapfen (75) gewunden ist, die zwischen dem Zahnrad (81) und dem Zylindergehäuse {41) derart eingespannt ist, daß sie das Zahnrad (81) mit der Nockenscheibe (74) und den Betätigungskolben (57) in ihre Ruhelagen zurückführt, wenn der in der Kammer (87) herrschende Druck beseitigt ist.