CS197347B2 - Slipping clutch particularly for the cable drum - Google Patents

Description

(54) Kluzná spojka, zejména pro lanový buben

Vynález se týká kluzné spojky, zejména pro lanový buben poháněný motorem a sloužící k navíjení elektrického kabelu nebo pružné hadice a lana.

Stroje pohybující se po dráze, například jeřáb na portálu, napájené elektrickou energií z pevného napájecího místa, jsou spojeny s napájecím místem kabelem proměnlivé délky navinutým na navíjecí buben. Lanový buben může být stacionární, s výhodou je však uložen na stroji.

U navíjecích bubnů poháněných motorem je mezi bubnem a pohonem uložena kluzná spojka, jejíž spojkové desky jsou přitlačovány pružinami k spojkovému kotouči ležícímu mezi nimi.

V jednom známém provedení je spojka připojená k lanovému bubnu spojena se šnekovým kolem šnekového převodu poháněného motorem. Šnekové kolo a spojkové kotouče spojky s třecím obložením běží v olejové lázni. Ukázalo se však, že odvod tepla od šnekového převodu a kluzné spojky je nedostatečný, poněvadž tyto konstrukční části jsou umístěny v pouzdru obsahujícím olejovou lázeň. Mimoto má spojka přenášet i během dlouhé pracovní doby konstantní kroutící moment, což tato známá konstrukce nezajišťuje.

Uvedené nevýhody odstraňuje vynález, je2 hož předmětem je kluzná spojka, sestávající ze spojkového kotouče připevněného k výstupnímu dílu spojky, ze dvojice spojkových desek uložených na vstupním hnacím hřídeli na protilehlých stranách spojkového kotouče a nejméně z jedné pružiny pro přitlačování spojkových desek ke spojkovému kotouči; podstata vynálezu spočívá v tom, že dvojice spojkových desek je uložena na hnacím hřídeli osově posuvně a otočně, a alespoň jedna z obou spojkových desek je spojena s hnacím hřídelem prostřédnictvím táhel připojených jedním koncem kloubově k paprskovému kolu upevněnému na hnacím hřídeli a druhým koncem ke spojkové desce, přičemž táhla přiřazená jedné spojkové desce leží mezi ní a paprskovým kolem na společné kružnici.

Spojení jedné nebo obou spojkových desek pomocí táhel umožňuje jejich osový pohyb i při plném zatížení. V důsledku tohoto osového pohybu nedochází ani při opotřebení třecího obložení k podstatnému snížení přenášeného kroutícího momentu.

Podle výhodného provedení vynálezu je k . parskovému kolu připojena táhly jediná spojková deska nesoucí axiální kolíky, jejichž rozšířená část prochází kluzně otvorem ve druhé spojkové desce. V tomto případě je na hnacím hřídeli kluzně a otočně uložena objímka přítlačného prstence, zašroubovaná do závitového dílu spojkové desky spojené s paprskovým kolem, zatímco druhá spojková deska a přítlačná deska leží . mezi první spojkovou deskou a přírubou přítlačného _ prstence a rozšířená ' část axiálních kolíků prochází otvory v přítlačné desce a nese pružiny vložené mezi přítlačnou desku a druhou spojkovou desku, přičemž - spojka je opatřena stavěcím ústrojím k nastavení osové polohy - první spojkové desky vůči objímce přítlačného prstence.

Vynález bude vysvětlen ' v souvislosti s příklady provedení znázorněnými na výkresech, kde obr. 1 je příčný řez nábojem lanového bubnu s kluznou spojkou podle vynálezu, obr. 2 je řez vedený rovinou na obr. 1, obr. 3 je řez obměněným provedením ' náboje z obr. 1, obr. 4 - je řez vedený rovinou IV—IV z obr. 3, obr. 5 je příčný řez nábojem s obměněným provedením kluzné spojky, obr. 6 je řez vedený rovinou VI—VI z obr. 5, a , obr. 7 ukazuje schematicky pohon .lanového bubnu s dvěma hnacími jednotkami se spojkami podle vynálezu.

Obr. 1 a - 2 znázorňují náboj lanového bubnu 101‘. Uzavřený kryt 1 náboje - sestává ze dvou polovin la, lb spojených svorníky a je uložen otočně na hnacím hřídeli 2, který nese neznázorněné šnekové kolo poháněné šnekem od motoru 3. Hnací hřídel 2 je dutý a nese kryt 1 náboje na valivém ložisku 8 a na ložisku 4 umístěném mezi vnějším koncem hnacího hřídele 2 a souosým dutým vnitřním - - hřídelem 5. Vnitrní hřídel 5 vyčnívá za konec hnacího - hřídele 2 a k jeho vnějšímu konci je přivařena prstencová příruba 6, která je připojena k polovině lb, krytu 1 šrouby 7. . Valivé ložisko 8 je umístěno mezi vnější plochou hnacího hřídele 2 - a polovinou la krytu 1, takže přidržuje kryt 1 na hřídeli 2 a . zajišťuje jej proti osovému pohybu. ·

V krytu 1 je na hnacím hřídeli 2 nakiínováno paprskové kolo 9, které má tři ven vyčnívající . paprsky 10. Každý - z těchto paprsků 10 nese táhlo 11, připojené k němu - kulovým - kloubem 12. Druhý konec každého táhla 11 je připojen kulovým kloubem 13 k jednomu -konci axiálního kolíku 14. Kolíky - 14 svírají s táhly 11 přibližně pravý úhel a mají jednak rozšířenou část 15 a jednak zúženou - část 16. Zúžená část 16 každého kolíku - 14 prochází otvorem 17 v první spojkové - desce 18, přičemž kolík 14 je zajištěn proti pohybu ve spojkové - desce 18 kulovým kloubem 13 a přechodem mezi rozšířenou částí 15 a zúženou částí 16, takže se nemůže pohybovat v osovém - směru vzhledem ke spojkové desce 18.

Na rozšířených částech 15 kolíků 14 je uložena druhá spojková deska 19, která se může osově pohybovat. Obě spojkové desky

18, 19 - mají výstupky 20, 21, na nichž . jsou uložena třecí - obložení 22, 23. Každá deska 18, 19- má tři výstupky 20, 21, z nichž každý nese dvě kruhová třecí obložení 22, 23. Mezi výstupky 20, 21 je uložen spojkový kotouč 24 tak, že třecí obložení 22 a 23 se ho dotýkají na protilehlých plochách. Spojkový kotouč 24 - je - upevněn na krytu 1 svorníky, které procházejí - nálitky 25 v polovině la krytu 1.

Na rozšířené části 15 každého, -kolíku 14 je kluzně uložena přítlačná deska 26 ve tvaru kloboučku, přidržující svazek pružin 27, které obklopují rozšířenou část 15 kolíku 14 a přitlačují druhou spojkovou desku 19 ke spojkovému kotouči 24. ' - Přítlačný prstenec 28, obklopující hnací hřídel 2, tlačí přítlačnou desku 26 na příslušný svazek pružin 27. Přítlačný prstenec 28 má - objímku 29, která má vnější závit a zabírá se závitovým dílem 30. který - tvoří součást - první spojkové desky 18 a má vnitřní závity. Je třeba podotknout, že v důsledku připojení první spojkové desky 18 k parskovému kolu 9, pomocí táhel 11 a kulových kloubů 12, 13. je soustava obou spojkových desek 18 a 19 osově volně pohyblivá vzhledem k hnacímu hřídeli 2 i při plném zatížení, takže mezi třecím obložením 22 a spojkovým kotoučem 24 - zůstává po celou dobu životnosti třecího materiálu v podstatě konstantní tlak. ,

Přítlačný prstenec 28 - má otvor 31, do kterého se může zasunout neznázorněná tyč k natáčení přítlačného prstence 28 vůči - první spojkové desce 18, takže jejich vzájemná osová vzdálenost se dá měnit. Tím lze změnou osové vzdálenosti druhé spojkové desky 19 a přítlačného prstence 28 nastavovat tlak, kterým působí třecí obložení 22, 23 na spojkový kotouč 24, a tedy - sílu, kterou působí pružiny 27 - na celou spojku. Poněvadž obě spojkové desky 18 a 19 jsou vzhledem ke spojkovému kotouči 24 uloženy volně, nastaví se automaticky do středové polohy vzhledem ke spojkovému kotouči 24 a na spojku působí v podstatě stejné síly vyvolávané třecím obložením 22, 23.

V alternativním provedení znázorněném v horní části obr. 1 je přítlačný prstenec 28 opatřen soustavou zubů 28‘ a natáčí se pomocí pastorku 31‘, - který je uložen otočně na prodloužení přítlačné desky 26. Pastorek 31‘ je - přístupný neznázorněnými otvory v polovině lb krytu 1.

Při provozu je hnací hřídel 2 poháněn motorem 3 v takovém směru, že lanový - buben připojený ke krytu 1 -se snaží navíjet kabel nebo lano. Paprskové kolo 9 se otáčí společně s hnacím hřídelem 2 a táhla - 11 přenášejí pohyb na - kolíky 14 - přes- .kulové klouby 12 a 13. Nastavitelná část - kroutícího momentu od motoru 3 je přenášena - na spojkový kotouč 24 a tedy přes kryt 1 na lanový buben třením mezi třecím -obložením 22, 23 a - kotoučem 24. Tato třecí síla závisí na síle pružin 27, která je opět závislá na osové vzdálenosti mezi druhou . spojkovou . deskou 19 . a přítlačným. prstencem 28.

Je třeba ovšem' připomenout, že pružiny 27 jsou typu talířových pružin a mají takovou charakteristiku, že v omezeném rozsahu síly, kterou působí, se tato síla příliš nemění' s jejich vzdáleností. Třebaže tedy vzdálenost mezi · přítlačnou deskou 26 a druhou spojkovou deskou · 19 se s opotřebením třecího obložení 23 poněkud zvětšuje, není třeba provádět četné nastavování k udržení axiálního tlaku mezi spojkovými deskami 18, 19. To přispívá k udržení v podstatě konstantního kroutícího momentu, který je jedním z účelů vynálezu. V popsaném provedení jsou spojkové desky 18, 19 suché, avšak v některých případech je možné použít v krytu 1 olejové náplně, Motor 3 · pohání hnací hřídel 2 rychlostí, která je o. něco vyšší než rychlost potřebná pro maximální otáčky kabelového bubnu, jež · jsou, nezbytné k navíjení kabelu bez prověšení.

Jedním · z kritérií pro určování . zatížení působícího na pružiny .27' je požadavek, aby maximální kroutící moment přenášený na spojkový kotouč 24 nestačil k poškození kabelu ve stacionárních podmínkách, když se kabel napíná při běhu motoru 3 . a spojkové desky 18 a 19 prokluzují vzhledem ke spojkovému kotouči 24. Když se má volný kabel navinout na lanový buben, spojka neustále prokluzuje a třecí síly působící na spojkový kotouč 24 jsou přibližně konstantní. Když se má lano nebo kabel z bubnu odvíjet, může se motor 3 zastavit, takže spojka působí jako brzda. Konstrukce podle vynálezu má tu výhodu, že při novém spuštění motoru 3 nedochází k příliš velké změně kroutícího momentu, přenášeného na lanový . buben. V důsledku toho je možné při odvíjení kabelu nebo při zastavení pohybu lanového bubnu motor 3 . vypnout.

Stejně dobře je však možné nechat motor .běžet 1 při odvíjení kabelu, poněvadž konstrukce podle vynálezu zajišťuje· velmi účinné .odvádění tepla. Teplo se odvádí především ze spojkového. kotouče 24 přeš nálitky 25 na kryt 1. V některých . případech je výhodné, . aby kryt 1 měl . v úrovni nálitku 25 spojitou nebo přerušovanou prstencovou přírubu, dotýkající se spojkového. kotouče 24, a to ke zvýšení přestupu tepla v místech styku.

Třebaže kryt 1 s výhodou slouží přímo jako náboj lanového . bubnu, může, být buben i v jiné poloze, například na opačné straně motoru. Vnitřní hnací hřídel 5 může pak pohánět lanový buben.

Alternativní provedení krytu náboje je znázorněno na obr. 3 . a 4. U této konstrukce ' je odvádění. tepla podporováno otáčením krytu náboje. |

Podle obr. 3 a 4 . je spojkový kotouč 124 upevněn svorníky . 139 mezi oběma polovinami 101a, . 101b krytů 101 náboje. Spojkový kotouč 124 sestává ze dvou vzájemně ' oddálených kotoučových dílů 124a, 124b, spojených prstencovou přírubou 124c. Kotoučové. díly 124a, 124b se . dotýkají . třecího obložení 122, 123, které je umístěno . na odpružených spojkových deskách 118, 119. Spojkový kotouč 124 má středovou přepážku 140, která leží mezi kotoučovými díly 124a, 124b a . je . s nimi rovnoběžná. Přepážka 140 je spojena s kotoučovými díly 124a, 124b lopatkami .141, 142. . Přepážka . 140 a lopatky 141, . 142 sahají až k . vnějšímu okraji spojkového kotouče 124, avšak mezi . jejich vnitřními konci . a přírubou . 124c zůstává . prstencová komora 143.

Tato konstrukce zajišťuje zvýšený ventilační účinek a tedy chlazení spojkového kotouče 124, poněvadž při otáčení krytu . 101 náboje . proudí vzduch kolem kotoučových dílů 124a, 124b. Při jednom- smyslu. otáčení prochází vzduch do . prstencové . komory 143 mezi kotoučovým dílem 124a a přepážkou ' 140 . působením lopatek ' 141, a vychází . mezi přepážkou 140 a kotoučovým . dílem 124b působehím lopatek . 142. Poněvadž se mimo to kryt 101 náboje a kotoučové .díly 124a, 124b dotýkají ha dvou plných prstencových plochách; je dráha pro přestup tepla ke krytu 101 ještě . zvětšena.

Za určitých okolností . může . být možné použít . otevřeného krytu náboje za účelem přímého . chlazení a . větrání spojkových desek, v .současné době však panuje názor, že je . výhodné chránit spojku. uzavřenou . skříní proti ..nečistotám . a vodě. .Uzavřený kryt zajišťuje rovněž ochranu proti kondenzaci vody na . spojkových deskách . a . kotouči.

Obr. 5 a 6 znázorňují . další obměněné provedení. náboje pro lanový buben. . Uzavřený kryt 50 sestává . ze dvou . polovin 50a, 5Qb, které jsou 'spolu spojeny svorníký . 51, které zajišťují obě poloviny na . opačných stranách prstencového spojkového kotouče 52, jenž má po větší části svého obvodu v průřezu . tvar kanálu. . Stejně jako v předchozích provedeních je kryt 50 uložen otočně na dutém hnacím' hřídeli 53 . a'. uložen ložisky 54 na souosém dutém- vnitřním hřídeli 55, který . je spojen s polovinou 50b krytu 50. Polovina 50a krytu . 50 je uložena ha hnacím hřídeli 53 pomocí kuličkových ložisek. . 56. Po obou stranách krytu . 50 jsou umístěny krycí desky 150a, 150b. Ke krytu 50 je připevněn lanový buben 10Γ.

K hnacímu hřídeli 53 je klínem 58 připevněno paprskové kolo ^: . 57 opatřené dvěma paprsky 59. Každý z těchto. paprsků 59 nese . příčný svorník 60, na němž jsou.ploženy dva kulové klouby 61, 62. K těmto kulovým kloubům 61, 62 jsou připojena táhla 63, 64, jejichž druhé konce . jsou uloženy dalšími kulovými klouby 65, 68 na první spojkové desce 67 a druhé spojkové desce . 68. Každá spojková deska 67, 68 je tedy spojena za účelem pohonu s paprskovým . kolem 57 dvěma táhly 63, 64, která umožňují určitý osový pohyb spojkových desek. Spojkové desky 67, 68 mají tři soustavy protilehlých výstupků, na nichž jsou uloženy dvojice třecích obložení 89, 70 zabírajících s kotoučem 52.

První spojková deska - 67 ‘ má soustavu osových ramen 71, která spojují těleso spojkové desky 67 . s objímkou 72 na protější straně krytu 50. Objímka ‘ 72 má vnitřní . závit a zabírá se závitovým nálitkem 73 hlavního stavěcího kola 74. S hlavním stavěcím kolem zabírá pomocné stavěči kolo 75, uložené ‘ otočně na prstencové, ‘ osově pohyblivé přítlačné desce 76, která je souosá se spojkovými deskami 67, 68. Pomocné stavěči kolo má středový otvor 77, dó kterého se dá ‘ uložit nástroj, . takže hlavní stavěči kolo 74 lze pomocným stavěcím kolem 75 natáčet a nastavovat tak velikost prostoru, který zabírají. pružiny 79. Přítlačná deska 76 je v osovém pohybu vedena spojkovým kolíkem 76a, který vyčnívá z objímkové části přítlačné desky 76 vedle pomocného stavěcího kola 75. Objímková část přítlačné desky 76 obklopuje objímku 72 spojkové desky 67.

Z přítlačné desky 76 vyčnívají tři kolíky 78, které procházejí příslušnými otvory ve druhé spojkové desce 68. přítlačná deska 76 se tedy otáčí společně s hnacím hřídelem 53. Kolíky 78 jsou uloženy v ' přítlačné desce 76 volně a jsou přidržovány závlačkou v drážce kolíku 78, jež je uložena mezi první pružnou podložku 79 a přítlačnou desku 76. Na každém kolíku 78 je navlečen . svazek pružin 79, které ‘ přitlačují první spojkovou desku 67 a druhou spojkovou ‘ desku 68 ke spojkovému kotouči 52. ' Stejně jako v předchozích příkladech lze osovou vzdálenost mezi první spojkovou deskou 67 a přítlačnou deskou 76 nastavovat, a poněvadž obě spojkové desky 67, 68 mohou ' přizpůsobit svou osovou polohu vzhledem ke spojkovému kotouči 52, lze měnit tlak působící na spojkový kotouč 52 třecím obložením 69, 70. Funkce tohoto obměněného provedení je jinak stejná jako u předchozích příkladů.

Je třeba si všimnout, .že spojitá část obou radiálních ploch spojkového kotouče 52 se dotýká .krytu 50; jak již bylo .uvedeno, zvětšuje se tím dráha pro přestup tepla. Toto provedení má ještě tu výhodu, že umožňuje velmi jednoduché nastavování osového tlaku působícího na spojkové desky 67, 68.

Používá-li se lanového bubnu pro navíjení a odvíjení elektrického kabelu, je buben 10Γ opatřen otvorem, takže nehybný konec kabelu prochází z bubnu, . probíhá vnitřním dutým hřídelem ‘ 55 . a je vyveden k připojovacímu místu na konstrukci, na níž je buben upevněn. Poněvadž kabel se při navíjení snaží otáčet, je obvykle nezbytné vytvořit na konci vnitřního hřídele 55 vhodnou rotační spojku. Jak ‘ukazuje obr. 5, může být tato spojka tvořena jedním nebo' několika. sběrnými kroužky 80 s kartáčky 81. Každý sběrný kroužek 80 je spojen s příslušnou částí jádra kabelu a otáčí se společně s vnitřním hřídelem 55, od něhož je odizolován. Podobnou úpravu lze provést , i u příkladu podle obr. 1.

Třebaže ve znázorněných provedeních je kryt prvkem, který přenáší hnací sílu přímo na lanový buben, bylo již poukázáno na to, že k tomuto účelu lze použít vnitřních hřídelů 5 a 55, které jsou připojeny ke krytu. Na obr., 7 je znázorněno provedení, kde je použito ‘ dvou jednotek z obr. 5 k pohonu bubnu.

Kryty 50 jsou spojeny se společným výstupním hřídelem 55‘. S každým z krytů 50 je spojen oddělený vstup, sestávající z motoru 120‘ a převodovky 121‘. Výstupy z obou převodovek 121‘ jsou oddělené a jsou zavedeny do příslušného krytu 50 přes hnací hřídel . 53‘ souosý se společným výstupním hřídelem 55‘. Soustava hřídelů je uložena v naklápěcích ložiskách 122‘, ‘ z nichž je znázorněno pouze jediné, a je připojena naklápěcí spojkou 123* ke vstupu převodovky 124‘, která . pohání navíjecí buben 12S‘. Celá konstrukce je uložena na rámu 126‘, který rovněž nese skříň 127‘ se sběrnými kroužky a nezbytnými rotujícími elektrickými kontakty pro připojení kabelu. Kabel vstupuje ‘do skříně 127‘ vstupem 128‘.

Úpravou dvou kompletních poháněčích jednotek a společného hřídele je. tedy možno . použít standardního zařízení i v případech, kde je potřebí přenášet velký kroutící moment.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT vynalezu

   1. Kluzná spojka, zejména pro lanový buben poháněný motorem, sestávající ze spojkového kotouče připevněného к výstupnímu dílu spojky, ze dvojice spojkových desek uložených na vstupním hnacím hřídeli na protilehlých stranách spojkového kotouče a nejméně z jedné pružiny pro přitlačování spojkových desek ke spojkovému kotouči, vyznačená tím, že dvojice spojkových desek (18, 19, 67, 68) je uložena na hnacím hřídeli (2) osově posuvně a otočně a alespoň jedna z obou spojkových desek (18 19, 67, 68) je spojena s hnacím hřídelem (2) prostřednictvím táhel (11, 63, 64) připojených jedním koncem kloubově к paprskovému kolu (9, 57) upevněnému na hnacím hřídeli (2) a druhým koncem ke spojkové desce (18, 19, 67, 68), přičemž táhla (11, 63, 64) přiřazená jedné spojkové desce (18, 19, 67, 68) leží mezi ní a paprskovým kolem (9, 57) na společné kružnici.
2. 2. Kluzná spojka podle bodu 1, vyznačená tím, že jediná spojková deska (18) připojená к paprskovému kolu (9) táhly (11) nese axiální kolíky (14), jejichž rozšířená část (15) prochází kluzně otvorem ve druhé spojkové desce (19).
3. 3. Kluzná spojka podle bodu 2, vyznačená tím, že na hnacím hřídeli (2) je kluzně a otočně uložena objímka (29) přítlačného prstence (28), zašroubovaná do závitového dílu (30) spojkové desky (18) spojené s paprskovým kolem (9), zatímco druhá spojková deska (19) a přítlačná deska (26) leží mezi první spojkovou deskou (18) a přírubou přítlačného prstence (28) a rozšířená část (15) axiálních kolíků (14) prochází otvory v přítlačné desce (26) a nese pružiny (27) vložené mezi přítlačnou desku (26) a druhou spojkovou desku (19), přičemž spojka je opatřena stavěcím ústrojím к nastavení osové polohy první spojkové desky (18) vůči objímce (29) přítlačného prstence (28).