CONTROL ELEMENT, PARTICULARLY A SPRING-ACTUATED BRAKE OR COUPLING

Abstract: 1. An operating element, particularly a spring-pressure brake or clutch, which establishes an operative connection between a driving side and a driven side through plates (3) which are acted upon by a piston (4) which, when acted upon by pressure fluid, can be actuated against the action of compression springs (6) which are guided in the piston (4), characterised in that the piston (4) consists of two portions situated one inside the other, of which the outer portion (4a) forms the portion of the piston for transmitting compressive forces to the plates and comprises a space (15) to receive the inner portion (4b) which, as the spring guiding portion, is provided with recesses (7) to receive the compression springs (6).

Description: Schaltelement, insbesondere Federdruckbremse oder -Kupplung Die Erfindung betrifft ein Schaltelement, insbesondere eine Federdruckbremse oder -Kupplung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 Derartige Schaltelement werden druckmittelbetätigbar ausgebildet. Die Wirkverbindung zwischen Antriebs- und Abtriebsseite wird über Lamellen erreicht, die von Druckfedern zu sammengedrückt werden, die zu einem Kolben geführt sind, der vom Druckmittel gegen die Kraft der Druckfedern beaufschlagbar ist und so die Anpresskräfte an den Lamellen aufhebt. Die bei den bekannten Schaltelementen verwendeten einstückigen Kolben besitzen den Nachteil, dass ein relativ grosser Arbeitsaufwand zur Fertigung der die Druckfedern aufnehmenden Bohrungen notwendig ist. Die Bohrungen müssen nach dem Bohren nicht nur auf Mass abgesenkt werden, sondern auch noch jeweils eine Kleinbohrung erhalten, die auch noch entgratet werden muss, um die Behandlung der Kolbenoberfläche mit einer besonderen Schutzschicht zu ermöglichen. Aufgabe der Erfindung ist es, den Arbeitsaufwand zur Herstellung eines solchen Schaltelementes zu verringern, ohne dessen Funktionstüchtigkeit dadurch einzuschränken. Die Erfindung besteht in den Merkmalen des Anspruches 1. Nach dem Grundgedanken der Erfindung besteht der Kolben daher aus zwei Teilen, die unabhängig voneinander herstellbar sind. Der innere, als Federführungsteil ausgebildete Teil kann daher, da er keine grossen Kräfte aufzunehmen oder zu übertragen hat, aus einem nicht mehr nachzubearbeitenden Material, beispielsweise aus Kunststoff hergestellt werden. Der innere Teil muss dann nur noch in den äusseren Teil, der hierfür einen Aufnahmeraum besitzt, eingesetzt werden. Bei einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Ausnehmungen durchgehend über die Länge des Federführungsteils ausgebildet und es werden die Abstützflächen für die Druckfedern zu einer Seite hin durch einen am Kolbenteil vorgesehenen Kragen gebildet. Die Ausnehmungen im Federführungsteil müssen daher nicht mehr auf Mass gesenkt werden, sondern können z.B. auch als Durchgangsbohrungen sehr einfach hergestellt werden. Den Anschlag für die eingelegten Druckfedern bildet dann ein am Kolbenteil vorgesehener umlaufender Kragen. Dabei können die Abmessungen des Kragens vorteilhaft auf jene der Ausnehmungen so abgestimmt sein, dass die Ausnehmungen stirnseitig nicht ganz durch den Kragen verschlossen werden. Damit ist sichergestellt, dass noch eine Öffnung erhalten bleibt, die eine Oberflächenbehandlung der Kolbenoberflächen ermöglicht, ohne dass hierfür Bohrungen in einem gesonderten Arbeitsgang notwendig sind. Es# besteht auch die Möglichkeit, die Ausnehmungen im Federführungsteil zu einer Seite hin in radialer Richtung offen aüszubilden. Die offene Seite kann sowohl zur Aussenseite hinweisen, als auch zur Innenseite des Federführungsteils. Im ersten Fall besteht dann eine Innenverbindung, d.h. der Federführungsteil wird über einen radial innen umlaufenden, durchgehenden Steg zusammengehalten, im zweiten Fall besteht entsprechend ein radial aussen umlaufender, durchgehender Steg. Da die zweiteilige Ausbildung des Kolbens die Möglichkeit schafft, die Materialien für den Kolbenteil und den Federführungsteil unabhängig voneinander zu wählen, besteht die Möglichkeit, den Federführungsteil beispielsweise aus Aluminium, Silumin, Kunststoff als Blechteil, aus Druckguss, aber auch als Ziehteil oder Spritzteil herzustellen. Es ist aber auch möglich, den Federführungsteil als Faltelement, vorzugsweise aus elatischem Material herzustellen, welches dann umgebogen und die entsprechende Ausnehmung im Kolbenteil eingesetzt werden kann. In beiden Fällen brauchen keine spanabhebenden Bearbeitungen vorgenommen zu werden. Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen weiter erläutert und beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Schaltelementes mit einem erfindungsgemässen Druckkolben im Längsschnitt entlang der Kolbenachse, Fig. 2 einen erfindungsgemässen Kolben im Längsschnitt in Explosionsdarstellung, Fig. 3 eine Stirnansicht auf einen Federführungsteil der Fig. 2 und Fig.4a jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen und 4b erfindungsgemässen Federführungsteil in einem Quer schnitt senkrecht zur Kolbenachse. In Fig. 1 ist ein Schaltelement 1 gezeigt, welches als Federdruckbremse ausgebildet ist. Die Verbindung zwischen der Antriebssetie A, zu der die Nabe 2 gehört, in die eine nicht näher gezeigte Welle eingreifen kann, und der Abtriebsseite B, die über die Schraubbolzen 20 an ein nicht dargestelltes rotierendes Teil anschliessbar ist, wird über Lamellen 3 hergestellt, wobei je nach der auf die Lamellen ausgeübten Andrückkraft eine mehr oder weniger grosse Wirkverbindung zustande kommt. Zur Erzeugung der Andrückkraft auf die Lamellen dienen die Druckfedern 6, für die zylindrische Ausnehmungen 7 in einem Kolben 4 vorgesehen sind. Die Druckfedern stützen sich am Deckel 10 einseitig ab und wirken über einen Kragen 9 auf den Kolben 4, so dass ein an diesem vorgesehener Absatz 5 entsprechend auf die Lamellen 3 drückt. Die Gegenkraft und damit das Lösen der Wirkverbindung zwischen Antriebs- und Abtriebsseite A bzw. B wird mit Hilfe eines Druckmediums, z.B. Drucköl erreicht, das in einem umlaufenden Druckraum 14 über einen Druckanschluss 11 eingeleitet werden kann. Die von dem Druckmedium auf den Kolben 4 ausgeübte Kraft wirkt entgegen der Kraft der Druckfedern 6. Der Kolben 4 besteht aus einem radial innenliegenden Teil 4b, dem Federführungsteil, und einem radial äusseren Teil, dem Kolbenteil 4a. Die# Aussenmasse des Federführungsteils 4b sind auf den Innendurchmesser des Kolbenteils 4a abgestimmt, so dass sich der Federführungsteil in den Kolbenteil 4a einsetzen lässt. Aus Fig. 2 ist dies zu erkennen. Die zylindrischen Ausnehmungen 7 im Federführungsteil 4b sind durchgehend. Eine Nachbearbeitung - wie zum Beispiel ein Einsenken der Bohrung auf Mass, wie beim Stand der Technik, ist überflüssig. Der Anschlag bzw. die Abstützfläche für die in die Ausnehmungen 7 einsetzbaren Druckfedern 6 wird durch den Kragen 9 gebildet, der in seinen Abmessungen so auf den Federführungsteil 4b abgestimmt ist, dass, nachdem dieser in den Aufnahmeraum 15 in Pfeilrichtung P eingesetzt worden ist, eine Öffnung 8 (vgl. Fig. 1) verbleibt, durch die dann eine nachträgliche Oberflächenbehandlung des Kolbens möglich ist. Es ist ohne weiteres möglich, den Federführungsteil 4b und den Kolbenteil 4a aus unterschiedlichen Materialien herzustellen. Da der Federführungsteil lediglich zur Führung der Druckfedern 6 vorgesehen ist, muss er keine hohen Druckbelastungen aushalten. Er kann daher beispielsweise aus Aluminium, Silumin, Kunststoff, aus Blechteilen oder aus Druckguss gefertigt werden. Wenn er als Ziehteil oder Spritzteil geferttt wird, werden die Ausnehmungen 7 in einem Arbeitsgang mit hergestellt. Die radiale Anordnung der Ausnehmungen 7 kann verschieden erfolgen. Ein Beispiel zeigt Fig. 3, in der eine Draufsicht in Pfeilrichtung P der Fig. 2 auf den dort gezeigten Federführungsteil 4b dargestellt ist. Die Ausnehmungen 7 sind nach aussen gerückt und schliessen mit dem Aussenrand des Federführungsteils 4b ab. Der Federführungsteil 4b kann als stabiler Körper ausgebildet sein; die Erfindung schafft jedoch auch die Möglichkeit, den Federführungsteil 4b als Faltelement zu konstruieren, wie dies in Fig.4a und 4b dargestellt ist. Als Material wird dann ein elastisches Material verwendet, das nach geeigneter Formung gebogen und in den Aufnahmeraum 15 eingesetzt werden kann. Wie aus den Fig. 4a und 4b ebenfalls zu erkennen ist, können die Ausnehmungen zu einer Seite hin in radialer Richtung offen ausgebildet sein, d.h. mit den Öffnungen 7a zur Innenseite hin wie in Fig. 4a dargestellt, oder mit öffnungen 7b zur Aussenseite hin, wie das in Fig. 4b gezeigt ist. Zusammengehalten werden die Federführungsteile dann entweder über einen Aussensteg 16 oder entsprechend über einen Innensteg 17. Da die umständliche und aufwenidge Fertigung des Kolbens bekannter Bauarten durch die Erfindung umgangen werden kann, lassen sich solche Schaltelemente insgesamt einfacher herstellen, ohne dass dadurch die Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt wird.

Claims: Ansprüche 1. Schaltelement, insbesondere Federdruckbremse oder -/Kupp lung, das eine Wirkverbindung zwischen einer Antriebs und einer Abtriebsseite über von einem Kolben beauf schlagte Lamellen herstellt, der druckmittelbeaufschlagt gegen die Wirkung von Druckfedern betätigbar ist, die im Kolben geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kol ben (4) aus zwei ineinanderliegenden Teilen besteht, von denen der äussere Teil(4a) den Kolbenteil zur Übertragung der Druckkräfte auf die Lamellen bildet und einen Auf nahmeraum (15) für den inneren Teil (4b) aufweist, der als Federführungsteil mit Ausnehmungen (7) zur Aufnahme der Druckfedern (6) versehen ist. 2. Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (7) durchgehend über die Länge des Feder führungsteils (4b) ausgebildet sind und die Abstützflächen für die Druckfedern (6) zu einer Seite hin durch einen am Kolbenteil (4a) vorgesehenen Kragen (9) gebildet sind. 3. Schaltelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Kragens (9) und der Ausnehmungen (7) so aufeinander abgestimmt sind, dass eine öffnung (8) auf der am Kragen (9) anliegenden Ausnehmungsseite verbleibt. 4. Schaltelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (7) im Feder führungsteil (4b) zu einer Seite hin in radialer Richtung offen (Öffnungen 7a, 7b) sind. 5. Schaltelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (7) zum Aussenumfang des Federführungsteils (4b) hin offen sind. 6. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (7) zum Innenumfang des Federführungsteils (4b) hin offen (7a) sind. 7. Schaltelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federführungsteil (4b) einstückig als Druckguss-, Zieh- oder Spritzteil herge stellt ist. 8. Schaltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federführungsteil (4b) als Falt element aus elastischem Material hergestellt ist.

Inventors: FUNK, JOHANNES, DIPL.-ING.
Applicants: MASCHINENFABRIK STROMAG GMBH
Application year: 1983
Main classification: F16D59
IPC codes: F16D55, F16D59