DE2521315B2 - Hydraulic overload clutch, especially for conveyor and planer drives and the like - Google Patents
Hydraulic overload clutch, especially for conveyor and planer drives and the likeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Überlastkupplung, insbesondere für Förderer- und Hobelantriebe u.dgl., deren drehbare Kupplungsteile über mindestens ein die Last übertragendes, an dem einen Kupplungsteil verstellbar angeordnetes Mitnehmerorgan und einen an dem anderen Kupplungsteil angeordneten, einen Anschlag für das Mitnehmerorgang bildenden Mitnehmeranschlag drehschlüssig kuppelbar sind, wobei das Mitnehmerorgan von einer Andruckvorrichtung in seiner Anschlagstellung gehalten und bei Überlast aus seiner Anschlagstellung rückstellbar ist, und wobei ferner eine das Mitnehmerorgan bei Überlast in seiner Rückstellposition haltende Haltevorrichtung vorgesehen ist.The invention relates to a hydraulic overload clutch, in particular for conveyor and planer drives and the like., The rotatable coupling parts via at least one load-transferring to the one Coupling part adjustably arranged driver member and one on the other coupling part arranged, a stop for the driver organ forming the driver stop rotatably coupled are, the driver member being held in its stop position by a pressure device and can be reset from its stop position in the event of an overload, and furthermore one of the driver members is provided holding device holding in its reset position in the event of overload.
Eine Überlastkupplung dieser Bauart ist aus der FR-PS 7 85 -542 bekannt. Diese Kupplung weist ein inneres drehbares Kupplungsteil auf, welches mit den aus Sperrkolben bestehenden Mitnehmerorganen versehen ist, die in radialen Kolbenbohrungen des inneren Kupplungsteils geführt sind und von Federn radial nach außen in die Kupplungsstellung gedrückt werden, in der sie mit dachförmig geneigten .Schrägflächen in entsprechende Ausnehmungen des äußeren, ringförmigen Kupplungsteils einfassen. Bei Überlast werden die Sperrkolben durch das Zusammenwirken der Schrägflächen gegen die Rückstellkraft ihrer Federn in den Kolbenbohrungen zurückgedrückt, wodurch der Kupplungseingriff aufgehoben und die Kupplung geöffnet wird. Um bei geöffneter Kupplung eine Rückstellung der Sperrkolben unter der Federkraft und der Zentrifugalkraft zu vermeiden und damit ein Schlagen der Sperrkolben gegen die Anschlagflächen des äußeren Kupplungsteils zu verhindern, was zu unangenehmen Schlaggeräuschen, zu starken Erschütterungen der Kupplung sowie gegebenenfalls auch zu Beschädigungen der Kupplung und ihrer Lager führen kann, ist eine Haltevorrichtung vorgesehen, die aus einem jedem Sperrkolben zugeordneten federbelasteten Riegelorgan besteht, welches beim Zurückdrücken des Sperrkolbens in eine am Kolbenumfang angeordnete Kolbenausnehmung einrastet. Um die Kupplung zu schließen, muß zuvor die Kolbenverriegelung aufgehoben werden. Dies erfolgt mit Hilfe eines Werkzeugs, welches an eine Gewindestange angesetzt wird, mit der sich das Riegelorgan aus dem Riegeleingriff bringen läßt.An overload clutch of this type is known from FR-PS 7 85-542. This clutch has a inner rotatable coupling part, which is provided with the driver elements consisting of locking pistons is, which are guided in radial piston bores of the inner clutch part and by springs radially outside are pressed into the coupling position, in which they with roof-shaped inclined .Schlagflächen in corresponding Edging recesses of the outer, annular coupling part. In the event of an overload, the Locking piston through the interaction of the inclined surfaces against the restoring force of their springs in the Piston bores pushed back, whereby the clutch engagement is canceled and the clutch is opened will. In order to reset the locking piston under the spring force and the To avoid centrifugal force and thus hitting the locking piston against the stop surfaces of the To prevent the outer coupling part, which can lead to unpleasant knocking noises and strong vibrations the coupling and possibly also damage the coupling and its bearings a holding device is provided which consists of a spring-loaded locking member assigned to each locking piston consists, which when the locking piston is pushed back into a piston recess arranged on the piston circumference clicks into place. In order to close the clutch, the piston lock must first be released. this takes place with the help of a tool which is attached to a threaded rod with which the Can bring the locking member out of the locking engagement.
Es ist im Kupplungsbau allgemein bekannt, Kupplungen auf hydraulischem oder pneumatischem Wege zu betätigen und so auszubilden, daß bei Drehmomentüberschreitung eine selbsttätige Ausschaltung der Kupplung erfolgt. Beispielsweise offenbart die DE-OS 19 08 668 eine Sicherheitsklauenkupplung mit schräg zur Umlaufrichtung liegenden Klaiienflanken, die in axialer Richtung aneinandergedrückt werden. Zum Andrücken der Klauenflanken wird der Zylinderraum eines doppeltwirkenden hydraulischen Stellzylinders mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Beim ÜberschreitenIt is generally known in clutch construction to apply clutches hydraulically or pneumatically operate and train so that if the torque is exceeded, the automatic disconnection of the Coupling takes place. For example, DE-OS 19 08 668 discloses a safety claw coupling with an oblique Klaiienflanken lying to the direction of rotation, which are pressed against each other in the axial direction. To the The cylinder space of a double-acting hydraulic actuating cylinder is pressed against the claw flanks pressurized with hydraulic fluid. When crossing
eines vorbestimmten Drehmomentes wird dagegen dieser Zylinderraum mittels einer Umschalteinrichtung entlastet, wobei zugleich der auf der gegenüberliegenden Kolbenseite befindliche Zylinderraum beaufschlagt wird, wodurch die Klauenflanken der beiden Kupp- !ungshälften voneinander getrennt werden. Die Kupplung ist außerdem mit einem Druckbegrenzungsventil ausgerüstet, welches die Umschalteinrichtung beim Überschreiten eines dem vorbestimmten Drehmoment entsprechenden Flüssigkeitsdruckes auslöst.a predetermined torque, however, is this cylinder space by means of a switching device relieved, at the same time acting on the cylinder space located on the opposite side of the piston whereby the claw flanks of the two coupling halves are separated from each other. The coupling is also equipped with a pressure relief valve, which controls the switching device in the Exceeding a liquid pressure corresponding to the predetermined torque triggers.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine insbesondere für leistungsstarke Bergbaumaschinen, wie vor allem für Förderer- und Hobelantriebe, bestimmte Überlastkupplung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß im Überlastfall eine sichere und rasche Betätigung der Kupplung gewährleistet ist und dabei zugleich ein Schlagen der Mitnehmerorgane und die hiermit verbundenen Nachteile wirksam vermieden werden.The object of the invention is to provide a particularly for powerful mining machines, especially for Conveyor and planer drives to train certain overload clutch of the type mentioned so that in In the event of an overload, a safe and rapid actuation of the clutch is guaranteed and at the same time a Hitting the driver elements and the associated disadvantages can be effectively avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Andruckvorrichtung aus einem hydraulisch beaufschlagten Sperrkolben des Mitnehmerorgans besteht, daß ferner zur Drehmomentbegrenzung ein bei Überlast ansprechendes, den Zylinderraum des Sperrkolbens entlastendes Druckbegrenzungsventil vorgesehen ist, daß die Haltevorrichtung aus einer ständig in Rückstellrichtung auf den Sperrkolben wirkenden Federvorrichtung oder einem druckmittelbelasteten Rückstellkolben besteht und daß dem Zylinderraum des Sperrkolbens ein sich bei einem Teileinschub des Sperrkolbens selbsttätig öffnendes, einen größeren Abflußquerschnitt als das Druckbegrenzungsventil freigebendes Zuschaltventil zugeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the pressure device consists of a hydraulic acted upon locking piston of the driver element is that further to limit a torque Overload responsive, the cylinder chamber of the locking piston relieving pressure relief valve is provided is that the holding device from a constantly acting in the return direction on the locking piston There is a spring device or a pressure-loaded return piston and that the cylinder chamber of the Locking piston is a larger one that opens automatically when the locking piston is partially inserted Outflow cross-section is assigned as the connecting valve releasing the pressure relief valve.
Bei der erfindungsgemäßen Überlastkupplung werden die an dem einen Kupplungsteil angeordneten Mitnehmerorgane bzw. deren Sperrkolben hydraulisch in der Kupplungsposition gehalten, in der sie an dem Mitnehmeranschlag des anderen Kupplungsteils anliegen. Damit werden im Laufbetrieb bei eingerückter Kupplung stärkere Schwingbewegungen der Mitnehmerorgane und ihrer Sperrkolben verhindert. Zugleich wird bei Überlast ein sicheres und rasches Ausrücken der Kupplung ermöglicht, da den Zylinderräumen der Sperrkolben das sich bei einem Teileinschub selbsttätig öffnende, einen größeren Abflußquerschnitt als das Druckbegrenzungsventil freigebende Zuschaltventil zugeordnet ist. Die Rückstellung der Sperrkolben und ihrer Mitnehmerorgane bei Überlast erfolgt demgemäß dadurch, daß zunächst das Druckbegrenzungsventil anspricht und eine Entlastung der den Sperrkolben zugeordneten Zylinderräume herbeiführt. Bei der hierdurch bewirkten Kolbenrückstellung bleiben die Mitnehmerorgane noch in Anschlag mit ihren Mitnehmeranschlägen des anderen Kupplungsteil. Nach einem vorgegebenen Teileinschub der Sperrkolben öffnet dann das Zuschaltventil, welches aufgrund seines größeren Abflußquerschnitts nun ejne schlagartige Rückstellung der Sperrkolben und ihrer Mitnehmerorgane bewirkt, so daß letztere rasch von dem Mitnehmeranschlag abgehoben werden und bei der weiteren Umdrehung unbehindert an den Mitnehmeranschlagen vorbeilaufen können. Die aus einer Federvorrichtung oder einem druckmittelbelasteten Rückstellkolben bestehende Haltevorrichtung beschleunigt die Rückstellung der Mitnehmerorgane und verhindert zugleich eine unerwünschte Ausstellung derselben br> während der Nachlaufphase des Antriebes.In the overload clutch according to the invention, the driver elements arranged on one clutch part or their locking piston are hydraulically held in the clutch position in which they rest against the driver stop of the other clutch part. This prevents stronger oscillating movements of the driver elements and their locking piston when the clutch is engaged. At the same time, safe and rapid disengagement of the clutch is made possible in the event of an overload, since the connecting valve, which opens automatically when a partial insertion and releases a larger drain cross-section than the pressure relief valve, is assigned to the cylinder chambers of the locking piston. The resetting of the locking piston and their driver elements in the event of an overload occurs accordingly in that the pressure limiting valve responds first and relieves the cylinder spaces associated with the locking piston. When the piston is reset as a result, the driver elements still remain in abutment with their driver stops of the other coupling part. After a predetermined partial insertion of the locking piston, the sequence valve opens, which, due to its larger flow cross-section, now effects a sudden return of the locking piston and its driver elements, so that the latter are quickly lifted from the driver stop and can pass the driver stops unhindered during the further rotation. Which consists of a spring device or a pressure medium-loaded return piston holding device accelerates the return of the Mitnehmerorgane and simultaneously prevents undesirable exhibit the same b r> during the lag phase of the drive.
Das genannte Zuschaltventil kann in baulich einfacher und funktionssicherer Weise aus einer am Sperrkolben angeordneten, über mindestens eine Bohrung mit dem Zylinderraum verbundenen Ringnut bestehen, die bei der Rückstellbewegung mindestens einen Ablaßkanal des den Sperrkolben aufweisenden Kupplungsteils überschneidet, wobei die Ringnut eine solche Breite hat, daß sie den Ablaßkanal bis etwa zur vollständigen Rückstellung des Sperrkolbens überdeckt. Andererseits könnte das Zuschaltventil iber auch aus einem von einem Ansatz, wie insbesondere einem Stößel, des Sperrkolbens betätigten Ablaufventil bestehen. Said sequence valve can be made from an am in a structurally simple and functionally reliable manner Locking piston arranged, via at least one bore with the cylinder chamber connected annular groove exist, the at least one drainage channel of the locking piston having during the restoring movement Coupling part overlaps, the annular groove has such a width that it extends the drainage channel to about full return of the locking piston covered. On the other hand, the sequence valve could also be switched off a drain valve operated by an approach, such as in particular a plunger, of the locking piston.
Im Zusammenhang mit der Verwendung des hubabhängig betätigten Zuschaltventils empfiehlt es sich, das Mitnehmerorgan und den Mitnehmeranschlag so auszubilden, daß sie sich bei geschlossener Kupplung mit ihren Anschlagflächen großflächig aufeinander abstützen, wodurch unzulässig hohe spezifische Flächenpressungen auch bei leistungsstarken Antrieben vermieden werden. Zu diesem Zweck werden die Anschlagflächen des Mitnehmerorgans und des Mitnehmeranschlages zweckmäßig als etwa dachförmig geneigte Schrägflächen ausgebildet, wie dies an sich bekannt ist. Wenn bei Überlast das Druckbegrenzungsventil anspricht, wird das Mitnehmerorgan zusammen mit dem Sperrkolben eingeschoben, wobei sich eine Verminderung der Abstützfläche zwischen Mitnehmerorgan und Mitnehmeranschlag ergibt. Bevor bei der Rückstellbewegung die Scheitelstelle des Mitnehmerorgans an dem Scheitel des Mitnehmeranschlages vorbeilaufen kann, spricht das Zuschaltventil an, welches nun die schlagartige Rückstellung des Sperrkolbens und des Mitnehmerorgans herbeiführt. Es empfiehlt sich, die Schrägflächen des Mitnehmerorgans und des Mitnehmeranschlages unter einem solchen Winkel geneigt anzuordnen, daß die Resultierende aller bei geschlossener Kupplung an diesen Flächen wirkenden Druckkräfte mit ihrer Wirkungslinie den Umfang des Sperrkolbens etwa in der Kolbenmitte schneidet. Hierdurch wird erreicht, daß die sich am Sperrkolben einstellenden, im Sinne einer Verkantung des Kolbens wirkenden Querkräfte möglichst klein gehalten werden.In connection with the use of the stroke-dependent sequence valve, it is recommended that the To train the driver member and the driver stop so that they are when the clutch is closed support each other with their stop surfaces over a large area, which results in inadmissibly high specific surface pressures can also be avoided with powerful drives. For this purpose, the Stop surfaces of the driver member and the driver stop expediently as inclined, for example, in the shape of a roof Inclined surfaces formed, as is known per se. If, in the event of an overload, the pressure relief valve responds, the driver member is inserted together with the locking piston, with a Reduction of the support surface between the driver element and driver stop results. Before the Return movement the apex of the driver member at the apex of the driver stop can pass, the sequence valve responds, which now suddenly resets the locking piston and brings about the driver member. It is recommended that the inclined surfaces of the driver element and of the driver stop inclined at such an angle that the resultant of all at closed clutch on these surfaces acting pressure forces with their line of action the scope of the Locking piston cuts approximately in the middle of the piston. This ensures that the locking piston is located adjusting transverse forces acting in the sense of tilting the piston are kept as small as possible.
In baulicher Hinsicht zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher der Sperrkolben einen den Zylinderraum durchfassenden Kolbenschaft aufweist, welchem die Haltevorrichtung zugeordnet ist. Der Kolbenschaft kann einen verstellbaren Anschlag für die ständig in Rückstellrichtung auf den Sperrkolben wirkende Federvorrichtung aufweisen. Es empfiehlt sich, den Anschlag mit dem Kolbenschaft sowie mit den inneren Kupplungsteil unverdrehbar zu verbinden, so daß unerwünschte Drehbewegungen des Sperrkolbens und des an ihm angeordneten Mitnehmerorgans verhindert werden.From a structural point of view, an embodiment is expedient in which the locking piston has one Having the piston shaft extending through the cylinder space, to which the holding device is assigned. Of the Piston shaft can have an adjustable stop for constantly moving in the return direction on the locking piston Have acting spring device. It is recommended that the stop with the piston skirt as well as with the to connect inner coupling part non-rotatable, so that undesired rotary movements of the locking piston and the driver element arranged on it can be prevented.
Im allgemeinen ist es zweckmäßig, an dem inneren, antriebsseitigen Kupplungsteil in bekannter Weise mehrere Sperrkolben mit Mitnehmerorganen und entsprechend an dem äußeren, abtriebsseitigen Kupplungsteil mehrere Mitnehmeranschläge vorzusehen. Beispielsweise können an dem inneren Kupplungsteil vier um 90° versetzte Sperrkolben mit Mitnehmerorganen angeordnet werden, während das äußere Kupplungsteil entsprechend vier um 90° versetzte Ivlitnehmeranschläge erhält. Das Druckbegrenzungsventil kann auch als gasdruckbelastetes Ventil ausgebildet werden. Ferner kann es zweckmäßig sein, dem Steuerventil des bzw. der Sperrkolben eine Verzögerungsschaltung zuzuordnen, welche beim Einrücken der Kupplung die Druckbeaufschlaeung des bzw. der Sperrkolben erstIn general, it is expedient to work on the inner, drive-side coupling part in a known manner several locking pistons with driver elements and correspondingly on the outer, output-side coupling part several driver stops are to be provided. For example, on the inner coupling part four locking pistons offset by 90 ° with driver elements are arranged, while the outer coupling part corresponding to four carrier stops offset by 90 ° receives. The pressure relief valve can also be designed as a gas pressure-loaded valve. Furthermore, it can be expedient to provide a delay circuit to the control valve of the locking piston or pistons assign which when the clutch is engaged, the pressurization of the locking piston (s)
nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Anlauf des Motors abschaltet. Hierdurch wird sichergestellt, daß unabhängig von der jeweiligen Drehlage der Kupplungsteile und ihrer Anschlagorgane bei der Schaltbetätigung des Steuerventils die Mitnehmerorgane und ihre Sperrkolben vollständig ausgeschoben werden.switches off after a specified period of time after the motor has started. This ensures that regardless of the respective rotational position of the coupling parts and their stop members in the Switching actuation of the control valve, the driver elements and their locking piston pushed out completely will.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows
F i g. 1 eine Überlastkupplung gemäß der Erfindung in starker schematischer Vereinfachung,F i g. 1 shows an overload clutch according to the invention in a highly schematic simplification,
Fig. 2 die Überlastkupplung gemäß Fig. 1 in einem vergrößerten Teilschnitt.FIG. 2 shows the overload clutch according to FIG. 1 in one enlarged partial section.
Die dargestellte Überlastkupplung besteht aus einem inneren Kupplungsteil 10 und einem dieses koaxial umschließenden, ringförmigen äußeren Kupplungsteil 11, welches, wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet, das Kettenrad 12 eines Kettenkratzförderers oder eines Hobelantriebes bildet oder trägt. Das innere Kupplungsteil 10 ist mit dem (nicht dargestellten) Antrieb des Förderers oder Hobels verbunden; es sitzt z. B. auf der Getriebeabtriebswelle des Förderer- bzw. Hobelantriebes. Das äußere Kupplungsteil 11 ist ebenfalls auf der Welle des Förderer- bzw. Hobelantriebes gelagert. Die drehschlüssige Kupplung der beiden Kupplungsteile 10 und 11 erfolgt über nockenartige Mitnehmerorgane 13 des inneren, antriebsseitigen Kupplungsteils 10 und nockenartige Mitnehmeranschläge 14, die an der zylindrischen Innenwandung des ringförmigen, abtriebsseitigen Kupplungsteils 11 fest angebracht sind. Insgesamt sind vier Mitnehmerorgane 13 und vier Mitnehmeranschläge 14, jeweils um 90° versetzt, an den rotierenden Kupplungsteilen vorgesehen.The overload clutch shown consists of an inner clutch part 10 and this coaxial surrounding, annular outer coupling part 11, which, as indicated by dash-dotted lines in Fig. 1, the sprocket 12 of a chain conveyor or a planer drive forms or carries. The inner coupling part 10 is connected to the drive (not shown) of the conveyor or plow; it sits z. B. on the Gear output shaft of the conveyor or planer drive. The outer coupling part 11 is also on the The shaft of the conveyor or planer drive is supported. The rotationally locking coupling of the two coupling parts 10 and 11 takes place via cam-like driver elements 13 of the inner, drive-side coupling part 10 and cam-like driver stops 14, which are attached to the cylindrical inner wall of the annular, output-side Coupling part 11 are firmly attached. There are a total of four driver members 13 and four Driver stops 14, each offset by 90 °, provided on the rotating coupling parts.
Die Mitnehmerorgane 13 und die Mitnehmeranschläge 14 ragen in einen Ringraum 15 zwischen dem zylindrischen Kupplungsteil 10 und dem ringförmigen Kupplungsteil It, wobei sie sich im Kupplungszusland, wie in Fig. 1 dargestellt, mit ihren Schrägflächen gegeneinander abstützen, so daß das Kupplungsteil 11 von dem angetriebenen Kupplungsteil 10 in Drehrichtung 5 mitgenommen wird. Bei Überschreitung eines vorgegebenen Drehmomentes werden die Mitnehmerorgane 13 des Kupplungsteils 10 in radialer Richtung so weit eingeschoben, daß sie an den feststehenden Mitnehmeranschlägen 14 vorbeilaufen können. Hierdurch wird der Drehschluß zwischen den Kupplungsteilen aufgehoben.The driver members 13 and the driver stops 14 protrude into an annular space 15 between the cylindrical coupling part 10 and the annular coupling part It, where they are in the coupling country, as shown in Fig. 1, support one another with their inclined surfaces, so that the coupling part 11 is taken along by the driven coupling part 10 in the direction of rotation 5. If a predetermined torque, the driver members 13 of the coupling part 10 in the radial direction so pushed in far so that they can run past the fixed driver stops 14. Through this the rotational lock between the coupling parts is canceled.
Wie insbesondere F i g. 2 zeigt, sind die Mitnehmerorgane 13 jeweils an einem Sperrkolben 16 fest angeordnet, welcher in einer radialen Zylinderbohrung 17 hubbeweglich ist. Mit 18 ist der hydraulisch beaufschlagbare Zylinderraum an der Unterseite des Sperrkolbens bezeichnet. Der Sperrkolben 16 weist einen Kolbenschaft 19 auf, welcher den Zylinderraum 18 sowie eine Radialbohrung des Kupplungsteils 10 durchfaßt. Auf dem freien inneren Ende des Kolbenschaftes 19 sitzl ein Anschlag 20, der sich an einer auf ein Gewinde des Kolbenschaftcs aufgeschraubten Mutter 21 abstützt. Der stopfenförmige Anschlag 20 ist in einer Ausnehmung 22 des Kupplungsteils 10 drehschlüssig gehalten, was z. B. durch eine Nut-Federverbindiing erreicht werden kann. Andererseits könnte der Anschlag 20 und die Ausnehmung 22 aber auch einen Vicrkantqucrschnilt oder einen sonstigen unrunden Querschnitt erhallen, so daß der Anschlag 20 drehschlüssig in der Ausnehmung 22 gehalten ist. Außerdem isl der Anschlag 20 mit dem Kolbunschaft 19 drehschliissig, jedoch verschiebbar verbunden, was sichAs in particular F i g. 2 shows, the driver elements 13 are each fixed to a locking piston 16 arranged, which can be lifted in a radial cylinder bore 17. At 18 it's hydraulic acted upon cylinder space referred to on the underside of the locking piston. The locking piston 16 has a piston skirt 19, which the cylinder space 18 and a radial bore of the coupling part 10 through. On the free inner end of the piston shaft 19 Sitzl a stop 20, which is on a Thread of the piston shaft screwed nut 21 is supported. The plug-shaped stop 20 is in a Recess 22 of the coupling part 10 held in a rotationally locking manner, which, for. B. by a tongue and groove connection can be reached. On the other hand, the stop 20 and the recess 22 could also be one Vicrkantqucrschnilt or some other non-circular cross-section, so that the stop 20 is rotationally locked is held in the recess 22. In addition, the stop 20 with the piston shaft 19 isl torsionally connected, but slidably connected what
z. B. durch einen unrunden Querschnitt des Schaftes 19 im gewindefreien Bereich und einen entsprechend unrunden Querschnitt des Anschlages 20 oder auf andere Weise erreichen läßt. Auf diese Weise wird eine Drehsicherung des Sperrkolbens 16 und des an ihm befestigten Mitnehmerorgans 13 erreicht. In der Ausnehmung 22 ist eine Federvorrichtung 23, hier als Schraubenfeder ausgebildet, angeordnet, die sich einerseits an dem Anschlag 20 und andererseits an demz. B. by a non-circular cross-section of the shaft 19 in the thread-free area and a corresponding Can achieve non-circular cross-section of the stop 20 or in some other way. That way becomes a Rotational locking of the locking piston 16 and the driver member 13 attached to it is achieved. In the Recess 22 is a spring device 23, designed here as a helical spring, arranged, which on the one hand to the stop 20 and on the other hand to the
ίο Boden der Ausnehmung abstützt.ίο the bottom of the recess is supported.
Dem Zylinderraum 18 ist ein Druckbegrenzungsventil 24 zugeordnet, welches ein z. B. als Kugel ausgebildetes Schließglied 25 aufweist, das von einer Ventilfeder 26 in seiner Schließlage gehalten wird. Mit 27 ist eine den Zylinderraum 18 mit dem Druckentlastungsventil verbindende Bohrung bezeichnet. Das Druckentlastungsventil 24 steht über einen nur schematisch angedeuteten Kanal 28 mit dem Ablauf 29 in Verbindung.The cylinder chamber 18 is assigned a pressure relief valve 24, which z. B. designed as a ball Has closing member 25 which is held by a valve spring 26 in its closed position. At 27 one is den Cylinder chamber 18 denotes the bore connecting the pressure relief valve. The pressure relief valve 24 is connected to the outlet 29 via a channel 28, which is only indicated schematically.
Mit 30 ist ein Steuerventil bezeichnet, welches an die Druckleitung Peiner Pumpe 31 und an eine Rücklaufleitung R angeschlossen ist, die ebenfalls zu dem Ablauf 29 führt. Ausgangsseitig ist das Steuerventil 30 über eine Druckleitung P' mit einem hierin angeordneten Rückschlagventil 32 mit dem Zylinderraum 18 verbunden. Mit R' ist eine Rücklaufleitung bezeichnet, die zu einer Bohrung 33 im inneren Kupplungsteil 10 führt. Die Leitungen R' und P' bestehen aus Bohrungen des inneren Kupplungsteils 10. Das Steuerventil 30 kann an dem inneren Kupplungsteil angeordnet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Steuerventil an einer entfernt liegenden Stelle anzuordnen und über Leitungen mit der Kupplung zu verbinden, so daß sich die Kupplung durch Fernsteuerung betätigen läßt.A control valve is designated by 30, which is connected to the pressure line Peiner pump 31 and to a return line R , which also leads to the drain 29. On the output side, the control valve 30 is connected to the cylinder chamber 18 via a pressure line P ′ with a check valve 32 arranged therein. A return line which leads to a bore 33 in the inner coupling part 10 is denoted by R ′. The lines R ' and P' consist of bores in the inner coupling part 10. The control valve 30 can be arranged on the inner coupling part. But there is also the possibility of arranging the control valve at a remote location and connecting it to the coupling via lines so that the coupling can be operated by remote control.
Das im Querschnitt etwa prismatisch bzw. dreieckförmig ausgebildete Mitnehmerorgan 13 des Sperrkolbens 16 weist als Anschlagfläche zwei Schrägflächen 13a und 136 auf, die dachförmig zueinander geneigt sind und deren gemeinsame Scheitelstelle mit 13c bezeichnet ist.That is roughly prismatic or triangular in cross-section trained driver member 13 of the locking piston 16 has two inclined surfaces 13a and 13 as a stop surface 136, which are inclined to one another in the shape of a roof and whose common apex is denoted by 13c.
Die Scheitelstelle 13c liegt in der Längsmittelachse des Kolbens 16. Die Mitnehmeranschläge 14 sind entsprechend ausgebildet; sie weisen die in den Ringraum 15 vorspringenden Schrägflächen 14a und 146 mit der Scheitelstelle 14cauf.The vertex 13c lies in the longitudinal center axis of the Piston 16. The driver stops 14 are designed accordingly; they point the into the annular space 15 protruding inclined surfaces 14a and 146 with the apex 14c.
Der Sperrkolben 16 ist mit mindestens einer Axialbohrung 34 versehen, die über eine Radialbohrung 35 mit einer umlaufenden Ringnut 36 am Kolbenumfang verbunden ist. Die Axialbohrung 34 mündet in dem Zylinderraum 18.The locking piston 16 is provided with at least one axial bore 34 which extends over a radial bore 35 is connected to a circumferential annular groove 36 on the piston circumference. The axial bore 34 opens into the Cylinder space 18.
so Bei der Darstellung gemäß Fig. 2 sind durch Druckbeaufschlagung der Zylinderräume 18 sämtliche Sperrkolben 16 mit ihren Mitnehmerorganen 13 radial nach außen ausgeschoben, so daß sich die Schrägflächen 136 der Mitnehmerorgane gegen die korrespondiercn-Thus, in the illustration according to FIG. 2, all of the cylinder spaces 18 are pressurized Locking piston 16 with its driver members 13 pushed out radially outward so that the inclined surfaces 136 of the driver organs against the corresponding
'ir> den Schrägflächen 14a der Mitnehmeranschläge 14 legen, so daß die beiden Kupplungsteil 10 und 11 drehschlüssig verriegelt sind. Infolgedessen wird das Antriebsdrehmoment über die Kupplung auf das Kettenrad 12 übertragen. Die Zylinderräume 18 der'i r> the inclined surfaces 14a of the driver stops 14 lay, so that the two coupling member 10 and 11 are locked rotationally. As a result, the drive torque is transmitted to the sprocket 12 via the clutch. The cylinder spaces 18 of the
h" Spcrrkolben 16 sind durch das Druckbegrenzungsventil 24 und das Steuerventil 30 bzw. das Rückschlagventil 32 abgesperrt, so daß die Sperrkolbcn zusammen mit den Mitnehmerorganen durch die in den Zylinderräiimen 18 befindliche Druckfklüssigkeit in ihrer ausgeschobenenh "Spcrrkolben 16 are through the pressure relief valve 24 and the control valve 30 and the check valve 32 shut off, so that the Sperrkolbcn together with the Driving elements by the in the cylinder rooms 18 pressure fluid located in its extended
ι·' Stellung gehalten werden.ι · 'position to be held.
Bei Überlast, d. h. bei Überschreiten eines vorgegebenen Drehmomentes, was z. B. bei einem Fostlaufcn des über das Kettenrad 12 angetriebenen Hobels imIn case of overload, i. H. when a predetermined torque is exceeded, which z. B. at a Fostlaufcn des via the sprocket 12 driven planer in the
Abbaustoß eintreten kann, stellt sich in den Zylinderräumen 18 ein erhöhter Druck ein. so daß das Schließglied 25 der Druckbegrenzungsventile 24 gegen die Rückstellkraft der Feder 26 öffnet und damit den zugeordneten Zylinderraum 18 mit dem Ablauf 29 verbindet. Die Druckentlastung der Zylinderräume führt zu einem Einschub der Sperrkolben 16 und damit zu einer Rückstellung der an ihnen angeordneten Mitnehmerorgane 13. Bei dieser Rückstellbewegung gleitet die Schrägfläche 136 der Mitnehmerorgane auf der Schrägfläche 14a der Mitnehmeranschläge 14, wobei sich die Scheitclstelle 13· in Richtung auf die Schcilclstcllc 14c bewegt. Es ist erkennbar, daß sich hierbei die Größe der Abstützfläche zwischen den Mitnehmerorganen 13 und den Mitnehmeranschlägen 14 vermindert, was eine entsprechende Erhöhung der spezifischen Flächenpressung an den Flächen 13£> und 14;) zur Folge hat. Bevor die Scheitclstelle 13c der Mitnehmerorgane 13 die Scheitelstelle 14c der Mitnehmeranschläge 14 erreicht, gelangt die Ringnut 36 der M Sperrkolben 16 in Verbindung mit den Kanälen 33 und der Rücklaufleitung /?', die bei der dargestellten Schaltung des Steuerventils 30 über den Rücklauf R an den Ablauf 29 angeschlossen ist. Die Ringnut 36 bildet zusammen mit den Kanälen 33 ein Zuschaltventil, welches bei der Rückstellbcwegung der Spcrrkolben öffnet, d. h. eine Verbindung zwischen dem Zylinderraum 18 und dem Ablauf 29 herstellt. Der Abflußqusrschnitl über dieses Zuschaltventil ist an jedem Sperrkolben 16 größer als der Abflußquerschnitt des Druckbegrenzungsventils 24. Sobald daher bei der Rückstellbewegung der Spcrrkolben 16 die Ringnuten 36 der Zuschaltventile die an den Ablauf angeschlossenen Kanäle 33 überschneiden, wird eine beschleunigte, im wesentlichen schlagartige Rückstellung der Sperrkolben und ihrer Mitnehmerorgane 13 bewirkt. Die Rückstellung erfolgt durch die Kraft, welche über die Mitnehmeranschläge 14 auf die Mitnehmerorgane 13 und damit auf die Kolben ausgeübt wird, wobei eine Beschleunigung der Rückstellbewegung durch die Kraft der Federvorrichtungen 23 bewirkt wird, welche ständig in Rückstellrichtung auf die Spcrrkolben wirken. Die Breite der Ringnuten 36, gemessen in Radialrichtung, ist so gewählt, daß die Verbindung zwischen den Nuten 36 und den Kanälen 33 bis zur vollständigen Rückstellung der Sperrkolben und der Mitnehmerorgane 13 erhalten bleibt. Bei vollständiger Rückstellung können die Mitnehmerorgane 13 mit ihren Schcitelstellcn 13c berührungslos an den Scheitelstellen 14c der Mitnehmeranschläge 14 vorbeilaufen. Da beim öffnen der Zuschaltventil 33, 36 eine schlagartige Druckentlastung in den Zylinderräumen 18 erfolgt, schließen die Druckbegrenzungsventile 24 in dem Moment, in welchem beim Öffnen der Zuschaltventil der Druck in den Zylinderräumen 18 uuf einen unterhalb ihres Öffnungsdruckes liegenden Druckwert abfällt. Die Sperrkolbcn 16 und ihre Mitnehmerorgane 13 werden nach dem Ansprechen der Kupplung durch die Federvorrichtung 23 in der Rückstellposition gehalten, so daß während des Nachlaufes des mit dem Kupplungsteil lö verbundenen Antriebes die Mitnehmerorgane 13 berührungsfrei an den festen Milnehmcranschlägen 14 vorbcilaufen können. Die Fcdcrvorrichiuiigcn 23 bilden demgemäß eine Haltevorrichtung, welche die Sperrkolben mit den Mitnchnierorgancn in b5 der Rückstellposition hält. F.s versteht sich, daß die Federn so ausgelegt werden müssen, daß eine unerwünschte Rückstellung der Mitnehmerorgane 13 unter Einwirkung der Fliehkräfte nicht auftreten kann.A mining surge can occur, an increased pressure is established in the cylinder chambers 18. so that the closing member 25 of the pressure relief valve 24 opens against the restoring force of the spring 26 and thus connects the associated cylinder space 18 with the outlet 29. The pressure relief of the cylinder chambers leads to an insertion of the locking piston 16 and thus to a return of the driver elements 13 arranged on them Schcilclstcllc 14c moved. It can be seen that the size of the support surface between the driver members 13 and the driver stops 14 is reduced, which results in a corresponding increase in the specific surface pressure on surfaces 13 and 14. Before the Scheitclstelle 13c of Mitnehmerorgane 13, the apex point 14c of the driver stops 14 reaches, 36 enters the annular groove of the M lock piston 16 in communication with the channels 33 and the return line /? ', That in the illustrated circuit, the control valve 30 via the return line R on the Drain 29 is connected. The annular groove 36, together with the channels 33, forms a connecting valve which opens when the locking piston is reset, ie it establishes a connection between the cylinder space 18 and the outlet 29. The drainage cross section via this connecting valve is larger on each locking piston 16 than the drain cross section of the pressure relief valve 24. Therefore, as soon as the annular grooves 36 of the connecting valves intersect the channels 33 connected to the drain during the return movement of the locking piston 16, an accelerated, essentially sudden return of the locking piston occurs and their driver members 13 causes. The return takes place through the force which is exerted on the driver elements 13 and thus on the piston via the driver stops 14, the return movement being accelerated by the force of the spring devices 23, which constantly act in the return direction on the Spcrrkolben. The width of the annular grooves 36, measured in the radial direction, is selected so that the connection between the grooves 36 and the channels 33 is maintained until the locking piston and the driver elements 13 have been completely returned. In the event of a complete reset, the driver elements 13 can move past the apex points 14c of the driver stops 14 with their sliding positions 13c in a contactless manner. Since when the connecting valve 33, 36 is opened, there is a sudden pressure relief in the cylinder chambers 18, the pressure relief valves 24 close at the moment when the pressure in the cylinder chambers 18 drops to a pressure value below their opening pressure when the connecting valve opens. The locking pistons 16 and their driver elements 13 are held in the reset position by the spring device 23 after the clutch has responded, so that the driver elements 13 can move past the fixed driver elements 14 without contact during the overrun of the drive connected to the coupling part. The Fcdcrvorrichiuiuiigcn 23 accordingly form a holding device which holds the locking piston with the Mitnchnierorgancn in b5 the reset position. It goes without saying that the springs must be designed in such a way that undesired resetting of the driver elements 13 cannot occur under the action of centrifugal forces.
Um die Kupplung zu schließen, wird das Steuerventil 30 betätigt, so daß die Pumpendruckleitung P über die Leitung P' und das Rückschlagventil 32 an die Zylinderräume 18 angeschlossen und zugleich die Rücklaufleitung ß'gesperri wird. Hierdurch werden die Sperrkolben 16 mit den Mitnehmerorganen 13 radial nach außen in die Kupplungsposilion gemäß F i g. 2 ausgeschoben. In dieser Position stützen sich die Mitnehmerorgane 13 und die Mitnehmeranschläge 14 über die Schrägflächen 13Z>, 14a großflächig gegeneinander ab. so daß sich an diesen Flächen keine unzulässig hohen spezifischen Flächenpressungen einstellen können. Die anderen Schrägflächen 13a, 146 kommen bei entgegengesetzter Drehrichtung des Antriebes zur Anlage.To close the clutch, the control valve 30 is operated so that the pump pressure line P via the Line P 'and the check valve 32 connected to the cylinder chambers 18 and at the same time the Return line is blocked. This will make the Locking piston 16 with driver members 13 radially outward into the coupling position according to FIG. 2 pushed out. The driver elements 13 and the driver stops 14 are supported in this position Over the inclined surfaces 13Z>, 14a against each other over a large area away. so that no inadmissibly high specific surface pressures can occur on these surfaces. The other inclined surfaces 13a, 146 come to the opposite direction of rotation of the drive System.
Die Neigungswinkel Xder Schrägflächen 13a, 13öder Mitnehmerorgane 13 werden so gewählt, daß im Lastzustand die Resultierende aller an den gegeneinander abgestützen Schrägflächen wirkenden Kräfte mit ihrer Wirkungslinie W den Kolbenmantel etwa in der Kolbenmitte schneidet. Auf diese Weise werden die auf die Sperrkolben 16 im Sinne einer Verkantung oder Klemmung derselben wirkenden Querkräfte bei noch ausreichender Neigung der genannten Schrägflächen verhältnismäßig gering gehalten.The angle of inclination X of the inclined surfaces 13a, 13oder driver elements 13 are chosen so that in the load condition the resultant of all forces acting on the mutually supported inclined surfaces with their line of action W intersects the piston skirt approximately in the center of the piston. In this way, the transverse forces acting on the locking piston 16 in the sense of tilting or clamping the same are kept relatively low while the inclination of the aforementioned inclined surfaces is still sufficient.
Nach dem Schließen der Kupplung wird das Steuerventil 30 wieder in die dargestellte Schaltstellung gebracht, in welcher die Pumpendruckleitung F abgesperrt und der Kanal 33 über die Leitung R'an den Rücklauf R angeschlossen ist. Mit Hilfe des Steuerventils 30 kann die Kupplung von beliebiger Stelle aus betätigt werden.After the closing of the clutch, the control valve 30 is brought back into the position illustrated switching position, in which shut off the pump pressure line F and the channel 33 to the return line R is connected via line R'an. With the aid of the control valve 30, the clutch can be actuated from any point.
Beispielsweise können als Druckbegrenzungsventil 24 anstelle der federbelasteten Ventile auch von einem Gasdruck belastete Ventile vorgesehen werden. Auch für die Zuschaltventile 33, 36 können unterschiedliche wegabhängig gesteuerte Ventile vorgesehen werden Beispielsweise können die Zuschaltventile so ausgebildet werden, daß sie von einem Ansatz, wie insbesondere einem Stößel des Sperrkolbens 16. in Öffnungsrichtung betätigt werden. Dabei läßt sich die Anordnung se treffen, daß die Zuschaltventile bei der Rückstellbewcgung der Sperrkolben 16 von deren Kolbenschaft 19 geöffnet werden. Anstelle der Federvorrichtungen 23 können auch andere Haltevorrichtungen vorgeseher werden, welche die Sperrkolbcn und ihre Mitnehmeror· ganc 13 in der Ruckstellposilion halten. Beispielsweise ist es möglich, an den Sperrkolben 16 bzw. ihreir Kolbenschaft 19 einen Sperrkolben anzuordnen, dci von einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel in Rückslellrichtung belastet wird.For example, instead of the spring-loaded valves, a pressure relief valve 24 can also be used Gas pressure loaded valves are provided. For the connecting valves 33, 36 different Travel-dependent controlled valves are provided. For example, the sequence valves can be designed in this way be that they are from an approach, such as in particular a plunger of the locking piston 16. in the opening direction be operated. The arrangement can be made so that the sequence valves during the restoring movement the locking piston 16 can be opened by the piston shaft 19 thereof. Instead of the spring devices 23 other holding devices can also be provided, which hold the locking piston and its driver element Hold ganc 13 in the reset position. For example it is possible to arrange a locking piston on the locking piston 16 or its piston shaft 19, dci is loaded by a hydraulic or pneumatic pressure medium in the return direction.
Die dargestellte Ausgestaltung der Milnchnicrorgani 13 und die Mitnehmeranschläge 14 stellt eine bcvor/.ug te Ausführung dieser Teile dar. Auch hier lassen siel aber auch Anschlag- bzw. Mitnehmerogane andcrci Ausführungen verwenden, wobei diese Teile se ausgebildet werden, daß sie sich im Kupplungszuslanc bei möglichst geringer spezifischer Fläehenpressunj großflächig gegeneinander abstützen.The illustrated embodiment of the Milnchnicrorgani 13 and the driver stops 14 represents a bcvor / .ug te execution of these parts. Here, too, however, stop or drive mechanisms can also be used Use designs, these parts being designed so that they are in the coupling addition Support against each other over a large area with the lowest possible specific surface pressure.
Für die Betätigung des Steuerventils 30 kann eini Vcr/.ögerungsschallung od. dgl. vorgesehen werden welche beim Einrücken der Kupplung die Druckboauf schlagung der Sperrkolben erst nach erfolgtem Anlau des Motors abschallet. Hierdurch wird sichergestellt daß unabhängig von der jeweiligen Drehlage dei Kupplungsteil 10 und 11 und ihrer Anschlagorgane be der Schaltbetätigung des Steuerventils 30 die MitnehFor the actuation of the control valve 30 can eini Vcr /. Delay sound or the like. Be provided which when the clutch is engaged, the pressure boosting of the locking piston only after the start has taken place of the engine. This ensures that regardless of the respective rotational position dei Coupling part 10 and 11 and their stop members be the switching operation of the control valve 30 the entrainment
mcrorgane 13 und ihre Sperrkolben 16 vollständig ausgeschoben werden. Die Zuschaltventile werden so ausgebildet, daß sie beim Ausrücken der Kupplung spätestens dann öffnen, wenn die Mitnehmerorgane 13 bei geöffneten Druckbegrenzungsventilen 24 um etwa den halben Hub eingeschoben sind.mcrorgane 13 and its locking piston 16 are fully extended. The sequence valves are like this designed that they open when the clutch is disengaged at the latest when the driver members 13 are pushed in by about half the stroke when the pressure relief valves 24 are open.
Claims (8)
Priority Applications (2)
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| DE19752521315 DE2521315C3 (en) | 1975-05-13 | 1975-05-13 | Hydraulic overload clutch, especially for conveyor and planer drives and the like |
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE19752521315 DE2521315C3 (en) | 1975-05-13 | 1975-05-13 | Hydraulic overload clutch, especially for conveyor and planer drives and the like |
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| DE2521315B2 true DE2521315B2 (en) | 1978-03-16 |
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: GEWERKSCHAFT EISENHUETTE WESTFALIA GMBH, 4670 LUEN |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |