CH624745A5

CH624745A5 - Clutch, in particular for small electric hoists

Info

Publication number: CH624745A5
Application number: CH267478A
Authority: CH
Inventors: Dietrich Hoffmann; Roland Jahn; Dieter Guendel
Original assignee: Wurzen Foerdertech
Priority date: 1977-03-11
Filing date: 1978-03-10
Publication date: 1981-08-14
Also published as: BG28914A1; JPS6014940B2; PL205199A1; JPS549343A; DE2808750C2; DE2808750A1; DD135980A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung, insbesondere für Klein-Elektrozüge, bestehend aus einer Rutschkupplung und einer durch ein Bremslüftgerät und eine Druckfeder betätigten Verzögerungs- und Haltebremse sowie einem im Gehäuse angeordneten Motor mit Hohlwelle. The invention relates to a clutch, in particular for small electric trains, consisting of a slip clutch and a deceleration and holding brake actuated by a brake release device and a compression spring, and a motor with a hollow shaft arranged in the housing.

Es sind Sicherheitsrutschkupplungen für Elektrozüge bekannt, bei denen ein Zahnrad-Vorgelegegetriebe drehbar auf einer Welle des Getriebes zwischen zwei mit der Welle undrehbar gegeneinander verschiebbar gelagerten Kupplungsscheiben gelagert ist. Die Kupplungsscheibe wird durch einen Federkeil mit der Welle verbunden. Der andere Teil der Kupplung wird mittels Mitnehmerstifte, die axial angeordnet sind, mitgenommen, wobei das zwischen den Kupplungsscheiben angeordnete Zahnrad auf einer Andrehung der Kupplungsscheibe drehbar gelagert ist. Der Nachteil dieser Kupplung besteht darin, dass sie nur als Sicherheitsrutschkupplung verwendet werden kann, d.h. sobald beim Lastheben oder Lastsenken die höchste oder tiefste zulässige Laststellung überschritten ist und eine Verspannung zwischen Tragmittel, vorzugsweise Kette und Winde eintritt, kommt das Vorgelegte der Winde zum Stillstand, während der Motor mit dem ersten Zahnrad des Vorgeleges weiterläuft. Dies ist dadurch möglich, dass bei richtiger Einstellung des Reibschlusses zwischen dem Zahnrad und den beiden Kupplungsscheiben durch den Motor überwunden wird. Zu dieser Kupplung ist darüber hinaus noch eine Haltebremse, die direkt auf der Motorwelle angeordnet ist, vorzusehen. Safety slip clutches for electric trains are known in which a gear countershaft transmission is rotatably mounted on a shaft of the transmission between two clutch disks which are mounted so as to be non-rotatable with respect to the shaft. The clutch disc is connected to the shaft by a spring key. The other part of the clutch is carried along by means of driver pins which are arranged axially, the gearwheel arranged between the clutch disks being rotatably mounted on a rotation of the clutch disk. The disadvantage of this clutch is that it can only be used as a safety slip clutch, i.e. As soon as the highest or lowest permissible load position is exceeded during load lifting or lowering and tension occurs between the suspension element, preferably the chain and the winch, the winch comes to a standstill while the motor continues to run with the first gear of the lay gear. This is possible because the motor can overcome the frictional engagement between the gearwheel and the two clutch disks if the setting is correct. In addition to this clutch, a holding brake, which is arranged directly on the motor shaft, must also be provided.

Es sind noch Elektrozüge, insbesondere Ketten oder Seilwinden bekannt, bei denen die Statorwicklung des Antriebsmotors vom Elektrozuggehäuse direkt aufgenommen wird und die Rutschkupplung und Haltebremse eine Einheit bilden. Bei diesen Geräten ist die Rotorwelle als Hohlwelle ausgeführt und mit einem Flansch versehen. In dieser Hohlwelle ist die Antriebswelle, die eine Brems- und Kupplungsscheibe aufweist, drehfest angeordnet. Auf dem Umfang der Brems- und Electric trains, in particular chains or cable winches, are also known in which the stator winding of the drive motor is received directly by the electric train housing and the slip clutch and holding brake form a unit. In these devices, the rotor shaft is designed as a hollow shaft and has a flange. The drive shaft, which has a brake and clutch disc, is arranged in a rotationally fixed manner in this hollow shaft. On the scope of braking and

Kupplungsscheibe wirkt eine Backenbremse, wobei zwischen der dem Motor zugewandten axialen Aussenfläche der Bremsund Kupplungsscheibe und der der Bremse zugewandten axialen Aussenfläche des Flansches der Hohlwelle ein Kupplungsbelag angeordnet ist. Die Brems- und Kupplungsscheibe ist auf der Antriebswelle drehfest, aber axial verschiebbar ausgebildet und wird mittels Federn gegen den Kupplungsbelag des Flansches der Hohlwelle des Rotors gedrückt, so dass ein direkter Kraftfluss vom Motor über die Rutschkupplung und die Antriebswelle besteht. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass eine Rutschkupplung als Scheibenbremse mit einer Haltebremse kombiniert ist, die als Backenbremse ausgebildet ist. Der wesentliche Nachteil der Backenbremse besteht darin, dass infolge der erforderlichen Drehbewegung der Backen beim Lüften ein relativ grosser Luftspalt zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe und somit auch ein relativ grosser Hub des Bremslüftgerätes erforderlich ist. Die dadurch bedingten Drehbewegungen führen zu grossem Ver-schleiss in den Drehgelenken und zu ungleichmässiger Abnutzung der Bremsbeläge. Der relativ grosse Luftspalt führt in Verbindung mit der Ansprechzeit des Bremslüftgerätes insbesondere bei Hubwerken mit kleinem Trägheitsmoment und gutem Wirtkungsgrad dazu, dass bis zur verzögert einsetzenden Bremswirkung die durchziehende Last eine Beschleunigung des Hubtriebes bewirkt. Dies wirkt sich sehr nachteilig auf den Bremsvorgang aus, da, bedingt durch das Einsetzen der Bremswirkung, bei erhöhter Drehzahl der Bremswelle grössere Bremsmomente erforderlich sind und insgesamt kein gleichmässiger Bremsvorgang erzielt werden kann. The clutch disc acts as a shoe brake, a clutch lining being arranged between the axial outer surface of the brake and clutch disc facing the motor and the axial outer surface of the flange of the hollow shaft facing the brake. The brake and clutch disc is non-rotatable on the drive shaft, but is axially displaceable and is pressed by springs against the clutch lining of the flange of the hollow shaft of the rotor, so that there is a direct flow of power from the motor via the slip clutch and the drive shaft. The disadvantage of this solution is that a slip clutch is combined as a disc brake with a holding brake, which is designed as a shoe brake. The main disadvantage of the shoe brake is that a relatively large air gap between the brake lining and the brake disc and thus a relatively large stroke of the brake release device is required due to the required rotational movement of the shoes when venting. The resulting rotary movements lead to great wear in the swivel joints and to uneven wear of the brake pads. The relatively large air gap in connection with the response time of the brake release device, especially in hoists with a small moment of inertia and good efficiency, means that the pulling load causes acceleration of the lifting drive until the braking effect starts with a delay. This has a very disadvantageous effect on the braking process, since, due to the onset of the braking effect, larger braking torques are required at an increased speed of the brake shaft, and overall a uniform braking process cannot be achieved.

Das Ziel der Erfindung ist deshalb, eine Kupplung zu schaffen, die die Funktion eines Übertragungs- und Sicherheitselementes sowie der Stop- und Festhaltebremse übernimmt, die einfach einstellbar und sicher in ihrer Funktion ist sowie einen gleichmässigen Bremsvorgang zulässt. The aim of the invention is therefore to provide a clutch that takes over the function of a transmission and safety element as well as the stop and holding brake, which is easily adjustable and safe in its function and which permits a uniform braking operation.

Die dabei zu lösende Aufgabe besteht darin, die an sich bekannte Rutschkupplung, die als Scheibenkupplung zwischen der Hohlwelle des Rotors des Antriebsmotors und des Flansches der Antriebswelle wirkt, mit einer als Scheibenbremse ausgebildeten Haltebremse zu kombinieren. The task to be solved is to combine the known slipping clutch, which acts as a disk clutch between the hollow shaft of the rotor of the drive motor and the flange of the drive shaft, with a holding brake designed as a disk brake.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Varianten gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor. This object is achieved according to the features of claim 1. Preferred variants emerge from the dependent claims.

Der Vorteil der erfindungsgemässen Kupplung besteht darin, dass in einem Elektrozug nur eine Art von Kupplungen bzw. Bremsen verwendet werden muss und eine Scheibenbremse als Haltebremse eine bessere technische Funktion ergibt. Durch die Ausbildung der Bremse als Scheibenbremse kann der beim Lüften erforderliche Luftspalt und somit der Hub des Bremslüftgerätes im Vergleich zu einer Backenbremse klein gehalten werden. Die dadurch erzielbaren geringeren Drehbewegungen haben auch geringeren Verschleiss zur Folge. Durch die mögliche Verringerung des erforderlichen Luftspaltes beim Lüften der Bremse kann bei Hubwerken mit kleinen Trägheitsmomenten und grossem Wirkungsgrad ein schnelleres Einsetzen der Bremswirkung erzielt werden. Damit kann auch die Zeit, in der die frei fallende Last eine Beschleunigung des Hubgetriebes bewirken kann, wesentlich verkürzt, und bei Hubwerken mit kleineren Bremsmomenten ein gleichmässiger Bremsvorgang erzielt werden. The advantage of the clutch according to the invention is that only one type of clutch or brake has to be used in an electric train and that a disc brake as a holding brake provides a better technical function. By designing the brake as a disc brake, the air gap required for release and thus the stroke of the brake release device can be kept small in comparison to a shoe brake. The lower rotational movements that can be achieved as a result also result in less wear. Due to the possible reduction of the required air gap when releasing the brake, the braking effect can be achieved more quickly in hoists with small moments of inertia and high efficiency. This also significantly shortens the time in which the freely falling load can accelerate the lifting gear, and a uniform braking process can be achieved in hoists with smaller braking torques.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Erfindung eine gedrungene Bauweise erreichbar ist und trotz platzsparender Konstruktion eine gute Zugänglichkeit zu den allenfalls nachzustellenden Elementen geschaffen werden kann. Another advantage is that the invention enables a compact construction to be achieved and, despite the space-saving construction, good accessibility to the elements that may need to be adjusted can be created.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen: The invention is described in more detail below using an exemplary embodiment. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Rutschkupplung und Haltebremse sowie die Anordnung des Motors, 1 shows a longitudinal section through the slip clutch and holding brake and the arrangement of the motor,

5 5

10 10th

IS IS

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

«0 «0

65 65

3 3rd

624 745 624 745

Fig. 2 eine Seitenansicht der Haltebremse und des Lüfters, 2 is a side view of the holding brake and the fan,

und and

Fig. 3 eine weitere Variante der Kombination der Rutschkupplung und Haltebremse in Längsschnittdarstellung. Fig. 3 shows a further variant of the combination of the slip clutch and holding brake in a longitudinal sectional view.

5 5

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die als Hohlwelle 1 ausgebildete Rotorwelle einen Flansch 2 auf. In der Hohlwelle 1 ist eine Antriebswelle 3 angeordnet, auf der radial fest, aber axial verschiebbar ein Flansch 4 gelagert ist. Zwischen den Flanschen 2 und 4 ist ein Kupplungsbelag 5 vorgesehen. Zur Auf- io nähme des Kupplungsbelages 5 weist der Flansch 4 oder der Flansch 2 eine Andrehung 23 auf. Am Umfang des Flansches 4, der motorseitig eine Anschrägung 24 aufweist, ist ein Bremsring 6 vorzugsweise durch Zylinderrollen 7 radial fest und axial verschiebbar gelagert. Auf beiden Seiten des Brems- is ringes 6 sind Bremsbeläge 8 und 9 angeordnet, die in Ringnuten 21, 22 in einer Druckscheibe 14 bzw. im Gehäuse 15 aufgenommen sind. Durch eine Druckfeder 10, vorzugsweise am Bremslüftergerät 11, gemäss Fig. 2 wird mittels eines As shown in FIG. 1, the rotor shaft designed as a hollow shaft 1 has a flange 2. A drive shaft 3 is arranged in the hollow shaft 1, on which a flange 4 is mounted in a radially fixed but axially displaceable manner. A clutch lining 5 is provided between the flanges 2 and 4. To accommodate the clutch lining 5, the flange 4 or the flange 2 has a turn 23. On the circumference of the flange 4, which has a chamfer 24 on the motor side, a brake ring 6 is preferably mounted radially fixed and axially displaceably by cylindrical rollers 7. Brake linings 8 and 9 are arranged on both sides of the brake ring 6 and are received in annular grooves 21, 22 in a pressure disk 14 and in the housing 15, respectively. By means of a compression spring 10, preferably on the brake fan device 11, according to FIG

Hebels 13 und des Hebelarmes a an der Druckscheibe 14 die zur Erzeugung des erforderlichen Bremsmomentes zur Verzögerung bzw. zum Halten der Last erforderliche Anpresskraft bewirkt. Die Druckscheibe 14 wird durch im Gehäuse 15 angeordnete Führungsbolzen 16 axial geführt und gegen Drehung gesichert. Ein Luftspalt 17 zwischen dem Bremsring 6 und den ringförmigen Bremsbelägen 8 und 9 kann bei geöffneter Bremse mittels Stellschrauben 18 feinfühlig eingestellt werden. Die gabelförmige Ausbildung des Hebels 13 gestattet einen guten Zugang zu einer Stellschraube 20, mit der das erforderliche Kupplungsmoment der Rutschkupplung feinfühlig durch Veränderung der Federlänge einer Druckfeder 19 eingestellt werden kann. Aus der Fig. 3 ist zu entnehmen, dass der Bremsring 6 nicht auf dem Umfang des Flansches 4 angeordnet ist, sondern seitlich am Flansch 4 mittels Zylinderrollen 7 an diesem axial verschiebbar gelagert ist. Zwischen der Lagerung 12 des Hebels 13 und den Stellschrauben 18 besteht entsprechend den Ubersetzungsverhältnissen des Weges des Bremslüftgerätes 11 und der Druckscheibe 13 der Abstand a. Lever 13 and the lever arm a on the thrust washer 14 causes the pressing force required to generate the braking torque required to delay or hold the load. The thrust washer 14 is axially guided by guide bolts 16 arranged in the housing 15 and secured against rotation. An air gap 17 between the brake ring 6 and the ring-shaped brake pads 8 and 9 can be adjusted sensitively by means of adjusting screws 18 when the brake is open. The fork-shaped design of the lever 13 allows good access to an adjusting screw 20, with which the required clutch torque of the slip clutch can be adjusted sensitively by changing the spring length of a compression spring 19. From Fig. 3 it can be seen that the brake ring 6 is not arranged on the circumference of the flange 4, but is mounted axially displaceably on the side of the flange 4 by means of cylindrical rollers 7. Between the bearing 12 of the lever 13 and the set screws 18 there is the distance a in accordance with the gear ratios of the path of the brake release device 11 and the pressure plate 13.

B B

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

624 745

1.Coupling, in particular for small electric trains, consisting of a slip clutch and a deceleration and holding brake actuated by a brake release device and a compression spring, and a motor with a hollow shaft arranged in the housing, characterized in that an axially displaceable but radially fixed flange (4 ), which is attached to a drive shaft (3), which is mounted in a hollow shaft (1) of a slip clutch, has on its circumference a radially fixed and radially fixed brake ring (6) relative to the flange (4), on both sides of which annular brake pads (8) and (9) are attached, being between the outer diameter of the flange and the inner diameter of the brake ring, which is provided with an axially displaceable and radially fixed thrust washer (14) with the lever (13), the Compression spring (10) and the brake fan (11) is in effect, three cylindrical rollers (7)

are axially movable.

2. Coupling according to claim 1, characterized in

that the lever (13) is fork-shaped in the area of the drive shaft (3) and an adjusting screw (18) is arranged on each side.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Coupling according to claim 1, characterized by dadruch,

that the thrust washer (14) and the housing (15) have an annular groove (21; 22) and the flange (2,4) has a turn (23) for receiving the brake linings (8) and (9) and a clutch lining (5) .

4. Coupling according to claim 1, characterized in

that the flange (4) on the motor side has a bevel (24) on the outside diameter.