DE2042904A1

DE2042904A1 - Automatic starting gear

Info

Publication number: DE2042904A1
Application number: DE19702042904
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. M ist
Original assignee: FELLER O
Current assignee: FELLER O
Priority date: 1970-08-29
Filing date: 1970-08-29
Publication date: 1972-03-02

Description

Automatisches Anfahrgetriebe Die Erfindung betrifft ein Anfahrgetriebe, welches bei Schweranlauf vGn Maschinen, Anlagen und Fahrzeugen als Anfahrhilfe zwischen Kraft- und Arbeitsmaschine einbaubar ist. Automatic starting gear The invention relates to a starting gear, which is used as a starting aid between machines, systems and vehicles in the event of a heavy start Power and work machine can be installed.

Es sind bereits verschiedene Arten von Anfahrhilfen bekannt. Hierbei handelt es sich entweder um einfache Pliehkraftkupplungen, mechanisch betätigte Reibkupplungen, auf feste Drehmomente eingestellte Rutschnaben, oder um hydraulische Turbokupplungen.Various types of starting aids are already known. Here it is either a simple mechanical clutch, mechanically operated Friction clutches, slip hubs set to fixed torques, or hydraulic ones Turbo couplings.

Diese erfüllen, Jede für sich betrachtet, die Aniorderungen als Anfahrhilfe beim Schweranlauf von Maschinen nur teilweise. Auch sind mechanische Lastschaltgetreibe und Wandler bekannt, die aber einen großen Steuerungsaufwand erfordern und nicht drehschwinmgungsfrei arbeiten.These meet, each considered individually, the requirements as a starting aid only partially when machines start up heavily. Mechanical powershift drives are also used and converters known, but which require a great deal of control and do not Work free of torsional vibrations.

Ferner sind hydrodynamische Antriebe (Drehmomentenwandler) bekannt, die sehr aufwendig gebaut sind und vom Prinzip her im Dauerbetrieb nicht schlupffrei und somit nicht verlustlos arbeiten.Furthermore, hydrodynamic drives (torque converters) are known, which are very elaborately built and in principle not slip-free in continuous operation and therefore not work without losses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Anfahrgetriebe zu schaffen, das vollkommen selbsttätig arbeitet, das Anlassen eines Verbrennungsmotors und eine bestimmte Leerlaufdrehzahl bei entkuppelter Arbeitsmaschine gestattet, das den anlaßstromstoß beim Antrieb durch Elektromotoren, bzw. den Leistungsbedarf beim Antrieb durch Verbrennungsmotoren sehr niedrig hält, das sich sehr feinstufig auf ein bestimmtes Nenndrehmoment einstellen läßt und dieses über einen längeren Zeitraum ohne Nachstellung beibehält, das bei Störungen und Blockierungen (Überlastungen) Kraft-und Arbeitsmaschine vor Schäden schützt, das Anfahrstöße und schädliche Torsionsschwingungen dämpft, und das kleine Bluchtungsfehler zwischen iraft- und Arbeitsmaschine ausgleicht.The invention is based on the object of creating a starting gear, that works completely automatically, starting an internal combustion engine and a Certain idling speed with the machine disengaged allows the starting current surge when driven by electric motors, or the power requirement when driven by internal combustion engines very low, which adjusts itself very finely to a specific nominal torque and maintains this over a longer period of time without readjustment Malfunctions and blockages (overloads) power and working machine from damage protects, which dampens start-up shocks and harmful torsional vibrations, and that compensates for small misalignments between the machine and the machine.

Die Erfindung besteht darin, daß durch Hintereinanderschaltung einer an sich bekannten, auf eine bestimmte Schaltfrehzahl und ein bestimmtes Drehmoment eingestellten Fliehkraftkupplung mit einer an sich bekannten, auf ein festes Drehmoment eineestellten Rutschnabe ein ideales Anfahrgetriebe gebildet wird.The invention consists in that by connecting one behind the other known per se, to a certain switching frequency and a certain torque adjusted centrifugal clutch with a known per se, to a fixed torque a set slip hub is an ideal starting gear.

Dieses Anfahrgetriebe, das die cben genannten Aufgaben voll erfüllt, arbeitet nach Erreichung der Betriebsdrehzahl von Kraft- und Arbeitsmaschine vollkommen schlupffrei und verlust-1G8, ist in seinem Aufbau sehr einfach und läßt sich preisgünstig herstellen.This starting gear, which fully fulfills the above mentioned tasks, works perfectly after the engine and driven machine have reached the operating speed slip-free and loss-1G8, is very simple in its structure and can be inexpensive produce.

Die Hintereinanderschaltung von Fliehkraftkupplung und Rutschnabe wird durch eine Bremstrommel getätigt, die beiden gemeinsam ale Bremsscheibe dient.The series connection of centrifugal clutch and slip hub is operated by a brake drum, which both serve as a brake disc.

Die Bremstrommel hat einen großen Querschnitt in der Wandstärke, sowie eine große Oberfläche. Hierdurch ist sie in der Lage, die beim Anfabrschlupf durch Energieumwandlung freiwerdende Reibungswärme gut aufzunehmen und schnell wieder abzuführen Vorteilhafterweise wird als Fliehkraftkupplung eine drehelastische, winkelbewegliche Gummi-Drehschubfeder verwendet, wodurch eich der Einbau eines zusätzlichen elastischen Gliedes zwischen iraft- und Arbeitsmaschine zur Aufnahme von Pluohtungsfehlern und zur Dämpfung von hochfrequenten Drehschwingungen ertibrigt.The brake drum has a large cross-section in wall thickness, as well a great surface. As a result, it is able to slip through when it starts to slip Energy conversion to absorb frictional heat released well and quickly again Advantageously, the centrifugal clutch is a torsionally flexible, angularly movable clutch Rubber torsion spring is used, which allows the installation of an additional elastic Link between iraft- and working machine to accommodate Pluohtungsfehlern and for damping high-frequency torsional vibrations.

Die an der Rutschnabe fr die Einstellung des Nenndrehmomente verwendeten sehr langen Schraubendruckfedern haben eine flache Kennlinie, so daß ein Verschleiß an den Reibscheiben der Butechnabe keinen nennenswerten Abfall dee Wenndrehmomentes zur Folge hat.The ones used on the slip hub for setting the nominal torque very long helical compression springs have a flat characteristic curve, so that wear and tear on the friction disks of the Butechnabe there is no significant drop in torque has the consequence.

Soll aber das voreingestellte Nenndrehmoment der Rutschnabe einmal geändert wer en, 80 kann durch Beilagen zwischen Stützscheibe und Ringmutter die Federvorspannung erhöht werden.But should the preset nominal torque of the slip hub once changed who en, 80 can by inserting shims between the support washer and the ring nut Spring preload can be increased.

Damit diese Beilagen auch immer greifbar sind, so kann einmal die mit einer Schulter versehene Stützscheibe gewendet werden, sowie suf mehrere Distanzscheiben, die als Reserveteile in die Rutschnabe eingebaut sind, zurückgegriffen werden.So that these supplements are always available, the support disc provided with a shoulder can be turned, as well as several spacer discs, which are built into the slip hub as spare parts can be used.

Zur Auslegung und Einstellung des automatischen Anfahrgetriebes, welches für den Antrieb mit Verbrennungskraftmaschinen, sowie für den Antrieb mit Elektro-Motoren gleichermaßen geeignet ist, wird beim Antrieb einer Arbeitsmaschine mit sehr großem Massenträgheitsmoment durch einen Verbrennungsmotor wie folgt verfahren: Zunächst wird Drehzahl, Leistungsbedarf und Drehmoment ermittell, welche für den Normalbetrieb zum Antrieb der Arbeitsmaschine im Dauerbetrieb benötigt werden.For the design and setting of the automatic start-up gear, which for drive with internal combustion engines, as well as for drive with electric motors is equally suitable, is when driving a machine with a very large Proceed as follows from the mass moment of inertia generated by an internal combustion engine: First the speed, power requirement and torque are determined, which are necessary for normal operation are required to drive the machine in continuous operation.

Da bei Verwendung des erfindungsgemäßen Anfahgetriebes Leistungsspitzen für den Schwranlauf unberücksichtigt bleiben können, kann der Motor durch den Konstrukteur viel Knapper dimensioniert werden, was sich in geringeren Anlagenkosten bereits vorteilhaft bemerkbar macht.Since when using the starter gear according to the invention, power peaks can be disregarded for the Schwranlauf, the engine can be done by the designer Much less can be dimensioned, which already translates into lower system costs makes noticeable beneficial.

An der Butschnabe wird nun ein Drehmoment eingestellt, welches geringfügig itber dem für den Dauerlauf im Normalbetrieb ermittelten Drehmoment liegt.A torque is now set on the Butschnabe, which is slightly it is above the torque determined for continuous operation in normal operation.

Anhand des Leistungs- und Drehmomentenschaubildes ftir den ausgewählten Verbrennungsmotor wird nunmehr die Drehzahl, bei welcher der Motor ein größtes Drehmoment entwickelt, festgestellt.Using the power and torque diagram for the selected Internal combustion engine is now the speed at which the engine has the greatest torque developed, established.

Die Fliehkraftkupplung wird nun so eingetrimmt, daß kurz vor Erreichung derjenigen Motordrehzahl, bei welcher dieser sein größtes Drehmoment entwickelt, voller heibungaschluß zwischen Pliehkraftkupplung und Bremstrommel hergestellt und ein Drehmoment in gleicher Hohe übertragen wird, wie es auch an der Rutschnabe eingestellt ist.The centrifugal clutch is now trimmed in such a way that shortly before it is reached the engine speed at which it develops its greatest torque, full hot-spring connection between Pliehkraftkupplung and brake drum made and a torque is transmitted in the same amount as it is set on the slip hub is.

Zum Anfahren der Arbeitsmaschine mittels erfindungsgemäßem Anfahrgetriebe wird zunächst der Motor lastfrei angelassen und kann, falls erforderlich, mit Leerlaufdrehzahl warm laufen.To start up the working machine by means of a starting gear according to the invention the engine is started with no load and can, if necessary, at idle speed run warm.

Wird nun die Motordrehzahl erhöht, so erfclgt eine sanfte und immer stärker werdende Anpressung der Bremsbacken an die Bremstrommel und allmähliche $Mitnahme der Arbeitsmaschinenwelle.If the engine speed is now increased, a gentle and always occurs increasing pressure of the brake shoes on the brake drum and gradual $ Driving machine shaft.

Bat der Motor diejenige Drehzahl, bei welcher er sein größtes Drehmoment entwickelt, erreicht, so entsteht ein Schlupf zwischen Bremstrommel und der hutsohnabe, Dieser schlupf hält solange an, bis Motor und Arbeitsmaschine ihre Betriebsdrehzahl erreicht haben.The engine had the speed at which it achieved its greatest torque developed, achieved, so there is a slip between the brake drum and the hatsohnabe, This slip continues until the engine and driven machine reach their operating speed achieved.

Dann sollte das zwischen Fliehkraftkupplung und Bremsacheibe übertragbare Drehmoment über demjenigen Drehmoment liegen, welches zwischen Bremsscheibe und Rutschnabe eingestellt ist.Then it should be transferable between the centrifugal clutch and the brake disk Torque are above that torque, which between the brake disc and Slipping hub is set.

Treten nun während des Betriebes an der Arbeitsmaschine plötzlich irgendwelche Klemmungen oder Blockierungen ein, so entsteht an der Butschnabe sofort ein Schlupf, wodurch schäden an iraft- und Arbeitsmaschine vermieden werden.Suddenly step on the machine while it is in operation any jamming or blockage occurs immediately at the butt hub A slip, which prevents damage to the machine and machine.

Die Yliehkraftkupplung ist mit Ltifterrippen versehen, welche die Kühlung der Fliehkraftkupplung und der Bremstrommel verstärken.The Yliehkraftkupplung is provided with lifting ribs, which the Increase the cooling of the centrifugal clutch and the brake drum.

Die in der Fliehkraftkupplung vorhandenen Durchbrüche bewirken, daß ein Luftwechsel in dem Hohlraum zwischen Fliehkraftkupplung und Bremstrommel erleichtert wird.The openings in the centrifugal clutch cause an air exchange in the cavity between the centrifugal clutch and the brake drum is facilitated will.

In besonderen Anwendungsfällen kann auch das gesamte Antahrgetriebe mit einem Gehäuse versehen und in einem ölbad betrieben werden.In special applications, the entire drive transmission provided with a housing and operated in an oil bath.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ansichten dargestellt.In the drawing, the invention is shown in two views.

Pig. 1 zeigt einen schnitt auf der Linie II.....II von Fig.2 durch das gesamte Anfahrgetriebe.Pig. 1 shows a section on the line II ..... II of FIG the entire starting gear.

Fig. 2 zeigt die Vorderansicht der Fliehkraftkupplung mit der Bremetrommel.Fig. 2 shows the front view of the centrifugal clutch with the brake drum.

In Pig. 1 ist links die ilichkraftkupplung, die mit der Abtriebswelle der Kraftmaschine su verbinden ist, und rechts die Rutschnabe, die mit der Antriebswelle der Arbeitsmaschine zu verbinden ist, dargestellt.In Pig. 1 on the left is the electric clutch that connects to the output shaft the engine su is to connect, and on the right the slip hub, which is connected to the drive shaft the working machine is to be connected, shown.

Fliehkraftkupplung und Rutschnabe haben als gemiensame Reibscheibe die Bremstrommel (9), wodurch sie erfindungsgemäß hintereinandergeschaltet sind.Centrifugal clutch and slip hub have a common friction disc the brake drum (9), whereby they are connected in series according to the invention.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Fliehkraftkupplung besteht z. beispiel aus der Nabe 2, aus den zwei oder mehreren Segmenten 5 und dem Gummiteil 3, die durch Vulkanisation zu einer Gummi-Drehschubfeder fest verbunden sind, weiter aus den Fliehgewichten 6 und den Bremsbacken 7 mit ihren Reibbelägen 8, sowie den Lüfterrippen 4 den Durchbrüchen 10 und den Schrauben 1. Die Fliehgewichte 6 und die Bremsbacken 7 sind durch Klemmung mit den Segmenten 5 fest verbunden.The centrifugal clutch designed according to the invention consists, for. example from the hub 2, from the two or more segments 5 and the rubber part 3, the are firmly connected by vulcanization to form a rubber torsion spring the flyweights 6 and the brake shoes 7 with their friction linings 8, and the fan ribs 4 the openings 10 and the screws 1. The flyweights 6 and the brake shoes 7 are firmly connected to the segments 5 by clamping.

Zur guten Pixierung der Fliehgewichte 6 auf den Segmenten 5 besitzen die Fliehgewichte 6 Krallen 11, welche hinter die Segmente 5 greifen.To have a good pixelation of the flyweights 6 on the segments 5 the flyweights 6 claws 11 which grip behind the segments 5.

Zur guten zentrierung der Bremsbacken 7 auf den segmenten 5 tesitzen die Fliehgewichte 6 und die Bremsbacken 7 Ionen 12, die bewirken, daß nach Anziehen der schrauben 1 die Bremsbacken 7 fest auf die Segmente 5 gepreßt werden.For good centering of the brake shoes 7 sit on the segments 5 the flyweights 6 and the brake shoes 7 ions 12 that cause after tightening of the screws 1 the brake shoes 7 are pressed firmly onto the segments 5.

Die Rutachnabe besteht z. Beispiel aus der Nabe 19 und dem Druckstück 14, welches über die Paßfeder 22 drehstarr aber achsial verschiebbar mit der Nabe 13 verbunden ist, ferner aus den Reibscheiben 15 und 16, die an Nabe 13 und Druckstück 14 befestigt sind, weiter aus dem Lager 17, auf welchem die Bremstrommel 9 drehbar gelagert ist, aus den Druckfedern 19, die in Kammern des Druckstückes 14 eingelegt sind, sowie aus der Stützscheibe 18 mit der Schulter 23, den Distanzscheiben 20 und der hlngmutter 21.The Rutachnabe consists z. Example from the hub 19 and the pressure piece 14, which is torsionally rigid but axially displaceable with the hub via the feather key 22 13 is connected, also from the friction disks 15 and 16, the hub 13 and pressure piece 14 are attached, further from the bearing 17 on which the brake drum 9 rotates is mounted, from the compression springs 19, which are inserted into chambers of the pressure piece 14 are, as well as from the support disk 18 with the shoulder 23, the spacer disks 20 and the mother of the year 21.

Durch Anziehen der Ringmutter 21 werden über die Stützscheibe 18 die Federn 19 vorgespannt und die Bremstrommel 9 zwischen die Reibscheiben 15 und 16 derart eingespannt, daß über die Bremstrouel 9 zwischen Fliehkraftkupplung und Rutsohnabe ein vorher bestimmtes Drehmoment übertragen wird, welches von der Drehzahl unabhängig ist.By tightening the ring nut 21 are on the support disk 18 Springs 19 are preloaded and the brake drum 9 between the friction disks 15 and 16 clamped in such a way that via the Bremstrouel 9 between the centrifugal clutch and Rutsohnabe a predetermined torque is transmitted, which is independent of the speed is.

bei der Ein- und Nachstellung des Nenndrehmomentes an der Rutschnabe dienen die als Reserveteile beigegebenen Distanzscheiben 20, die zwischen Stützscheibe 18 und Ringsmutter 21 eingelegt werden konnen, sowie die schulter 23 der Stützscheibe 18, welche durch Wenden der Stützscheibe zum Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden kann, als Beilagen zur Veränderung der Federvbrspannung Die Fliehkraftkupplung ist iG ausgelegt, daß beim Stillstand der Kraftmaschine die bremsbacken 7 ven der bremstrommel 9 gelöst sind.when setting and readjusting the nominal torque on the slip hub are used as spare parts added spacers 20 between the support washer 18 and ring nut 21 can be inserted, as well as the shoulder 23 of the support washer 18, which are brought into engagement or disengaged by turning the support disc can be used as supplements to change the spring tension. The centrifugal clutch iG is designed that when the engine is at a standstill, the brake shoes 7 ven the Brake drum 9 are released.

Erst ab einer bestimmten Drehzahl wird durch die Fliehkraft der Fliehgewichte 6 die Rückstellkraft der Gummifeder 3 soweit Eberwunden, daß die Bremsbacken 7 mit ihren Reibbelägen an der Bremstrommel 9 zur Anlage kommen. Wird die Drehzahl der Kraftmaschine weiter erhöht, so erfolgt eine immer stärkere Anpressung der Bremsbacken 7 an die Bremstrommel 9, bis nach Erreichung einer bestimmten Drehzahl voller Reibungsschluß hergestellt ist und die volle Cbertragung eines bestimmten Drehmementes erfolgt.Only above a certain speed is the centrifugal force of the centrifugal weights 6 the restoring force of the rubber spring 3 so far boar wounds that the brake shoes 7 with their friction linings come to rest on the brake drum 9. If the speed of the When the engine is increased further, the brake shoes are pressed increasingly harder 7 to the brake drum 9, until after a certain speed has been reached, full frictional engagement is established and the full transmission of a certain torque element takes place.

In ganz besonderen Anwendungsfällen kann das automatische Anfahrgetriebe auch in Verbindung mit einem ein- oder mehrstufigen Untersetzungsgetriebe eingesetzt werden.In very special applications, the automatic starting gear also used in connection with a single or multi-stage reduction gear will.

Claims

Expectations

1. Automatic starter gear, which is used in the event of heavy starting of machines, Systems and vehicles can be installed as starting aid between the iratt machine and the work machine is characterized by interconnection of a per se known to one certain switching speed adjusted centrifugal clutch and a known per se, Slipping hub adjustable to a fixed torque.

2. Starting gear according to claim 1, characterized in that centrifugal clutch and hat hub have a brake disc (9) as a common brake disc.

5. starting gear according to claims 1 and 2, characterized in that that the reversible support disc (18) to change the spring preload has a shoulder (23) has.

4. Starting gear according to Claims 1 to 3, characterized in that that in the slip hub as spare parts spacers (20) are installed, the when changing the spring preload to set the nominal torque between Support washer (18) and ring nut (21) can be fitted.