DE2215053C3

DE2215053C3 - Sicherheits-Reibscheiben-Rutschkupplung

Info

Publication number: DE2215053C3
Application number: DE19722215053
Authority: DE
Inventors: Manfred 4600 Dortmund Lunke
Original assignee: Vulkan Kupplungs und Getriebebau Bernhard Hackforth GmbH and Co KG
Current assignee: Vulkan Kupplungs und Getriebebau Bernhard Hackforth GmbH and Co KG
Priority date: 1972-03-28
Filing date: 1972-03-28
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DE2215053A1; DE2215053B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Sicherheits-Reibscheiben-Rutschkuppfungen für Wellen, deren das Drehmoment zwischen, den beiden Kuppiungshälften übertragende Reibscheiben durch die einstellbare Kraft wenigstens einer an einer Kupplui jshälfte angeordneten Feder miteinander in Anlage gehalten werden. Solche zwischen den Wellen eines Kraftantriebs einer Arbeitsmaschine (die auch eine Radachse oder eine Schiffsschraube sein kann) angeordneten Kupplungen dienen dazu, bei überschreiten des jeweils eingestellten maximalen Drehmoments, wie es z. B. beim Anfahren oder Bremsen bei Kraftantrieben durch Verbrennungsinsbesondere Dieselmotoren auch beim Durchfahren der kritischen Drehzahl auftritt, Beschädigungen von an der Drehmomentübertragung beteiligten Bauelementen zu verhindern. Da die Reibscheiben von Rutschkupplungen ihrer Natur nach nur auf kurzzeitiges Rutschen ausgelegt sein können und auch während des Rutschens beachtliche Drehkräfte übertragen, sind sie nicht geeignet, Schäden zu verhindern, die durch Blockieren der einen und gewaltsames Weiterdrehen der anderen der durch sie verbundenen Wellen verursacht werden können. Beim Auftreten von Betriebsstörungen auf der Arbeitsseite, die zunächst zum Ansprechen der Rutsch' kupplung führen ist es deshalb notwendig und üblich, die Antriebsmaschine so schnell wie möglich stillzusetzen oder durch eine Schaltkupplung von der Rutschkupplung zu trennen. Anderseits kann es sich aber auch als notwendig erweisen, eine z. B, durch Ausfall der Antriebsmaschine oder durch Getriebeschaden blokkierte Antriebswelle so schnell wie möglich von der Arbeitsmaschine zu trennen, nämlich dann, wenn diese nach Aufhören der Antriebskraft ihrerseits ein beachtliches Drehmoment auf die Welle der Antriebsmaschine überträgt. Das ist zum Betspiel bei Maschinen mit großen Schwung- oder Schubmassen, wie elektrischen Generatoren, aber auch bei Schiffsschrauben der Fall, da sich — insbesondere größere — Schiffe nach Ausfall der Antriebskraft zunächst noch über eine längere Strecke weiterbewegen und dabei die Schiffsschraube in Drehung versetzt wird. Auch in solchen Fällen können ernstere Schäden mit Hilfe einer Schaltkupplung vermieden werden, sofern diese schnell genug betätigt wird. Abgesehen davon, daß das nicht immer gelingt, verzichtet man häufig wegen des nicht unerheblichen finanziellen und betrieblichen Aufwandes und zusätzlichen Raumbedarfs ttuf den Einbau von Schaltkupplungen neben Sicherheits-Reibscheiben-Rutschkupplungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherheits-Reibscheiben-Rutschkupplung so abzuwandeln, daß sie bei Oberschreiten eines bestimmten zulässigen Rutschweis ges selbsttätig ein sofortiges Trennen der durch sie verbundenen Wellen bewirkt

Erreicht wird das bei einer Sicherheits-Reibscheiben-Rutschkupplung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daS die Feder als eine Luftfeder ausgebildet ist, deren Druckraum mit der Außenluft über eine Öffnung in Verbindung steht, die durch ein nach außen vorstehendes Bodenrohr aus bruchempfindlichem Werkstoff verschlossen ist, das durch einen in seinen Verdrehbereich ragenden Anschlag an der anderen Kupplungshälfte zerstörbar ist

Beim Ansprechen der Rutschkupplung, d.h. beim Verdrehen ihrer mk den durch sie gekuppelten Wellen verbundenen Teile gegeneinander wird durch Zerstören des Bodenrohrs der Druckraum der Feder gegen die Außenluft geöffnet, so daß die jetzt nicht mehr aneinanderliegenden Reibscheiben ein freies Verdrehen der beiden Kupplungsteile gegeneinander zulassen.

Der das Bodenrohr zerstörende Anschlag kann dauernd in den Drehbereich des Bodenrohrs ragen aber auch beweglich angeordnet sein, in Ruhelage außerhalb dieses Drehbereiches liegen und durch Einschwenken in den Drehbereich des Bodenrohrs dessen Zerstörung in Auswirkung eines Impulses bewirken, der bei einer Störung an einer der gekuppelten Maschinen ausgelöst worden ist An die Stelle eines feststehenden Anschlages kann auch ein zweckmäßig am Kupplungsgehäuse angeordnetes Schlaggerät treten, das durch einen solchen Impuls ausgelöst, das Bodenrohr zerstört Ein solches Schlaggerät tritt praktisch ohne Verzögerung nach Auftreten eines Maschinenschadens in Funktion, ohne daß es einer vorausgegangenen relativen Verdrehung der Kupplungshälften bedarf.

Im Interesse der Raumersparnis und der freien Zugänglichkeit der Luftfeder zum Auswechseln eines

so zerstörten Bodenrohrs sowie zum Wiederauffüllen der Luftfeder nach Beseitigung der Störung sind die Reibscheiben mit der Luftfeder vorteilhaft am Außenumfang der Kupplung angeordnet. Die Reibscheiben können entweder durch eine

■« einzige ringförmige Luftfeder gegeneinander andrückbar sein, aber auch durch mehrere über den Umfang der Kupplung verteilte Luftfedern. Dabei können die Druckräume mehrerer über den Umfang verteilter Luftfedern durch Leitungen verbunden sein und nur eine von ihnen mit der Außenluft über eine durch ein bfüchefnpfifldliehes Bödenfahr verschlossene Öffnung in Verbindung stehen.

Damit sich auch in Fällen der Beschädigung von Luftfedern die Wellenverbindung wieder herstellen läßt, können zusätzliche Mittel zum Aneinanderrücken der Reibscheiben vorgesehen sein, zum Beispiel an sich bekannte durch Schrauben gegen die äußerste Reibscheibe andrückbare metallische Federn.

Ein AusfPhrungsbeispiel fq_r die den Gegenstand der Erfindung bildende Sicherheits-Reibscheiben-Rutschkupplung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin dient die Rutschkupplung nach der Erfindung zur an sich bekannten Verbindung der beiden Hälften einer in allen Richtungen nachgiebigen Wellenkupplung,

Die nachgiebige Wellenkupplung besteht in an sich bekannter Weise aus einer auf einer der zu kuppelnden Wellen zu befestigenden Schwungscheibe 1 und einem auf der anderen Welle zu befestigenden Nabenteil 2, auf dem ein mehrteiliger starrer Außenring 3 über gummielastische Ringscheiben 4 befestigt ist Der Außenring 3 ist hier jedoch nicht mit dem Außenrand der Schwungscheibe fest verbunden, sondern mit dem Innenring 5a eines Wälz-Spurlagers 5, dessen Außenring 5b am Außenrand der Schwungscheibe 1 befestigt ist Zur Übertragung von Drehkräften zwischen der Schwungscheibe 1 und dem äußeren Kupplungsring 3 dient die Sicherheits-Reibscheiben-Rutschkupplung 6, die den Kupplungsring 3 umschließt und deren Gehäuse 6a am Außenrand der Kupplungsscheibe 1 befestigt ist Die im Gehäuse 15a axial verschieblich angeordneten Reibscheiben 7 der Rutschkupplung sind abwechselnd am Gehäuse 6a und am äußeren Kupplungsring 3 drehfest geführt Mehrere über den Umfang der Kupplung verteilte Luftfedern 8, die an der Innenseite der freien Stirnwand Bb des Rutschkupplungsgehäuses befestigt sind, dienen dazu, die Reibringe 7 gegen die Kraft von Spreizfedern 9 gegeneinander zu drücken.

Das Maximum an übertragbarer Drehkraft wird durch den FüHgrsdder Luftfedern bestimmt

Mit dem Druckraum der Luftfeder 8 üind die Druckräume der übrigen, nicht gezeichneten Luftfedern

durch Leitungen verbunden, so daß zum Füllen und etwa gewollten Entleeren aller Druckräume ein einziges Füllventil 10 genügt Der Druckraum der Feder 8 steht mit der Außenluft über eine öffnung 11 in Verbindung, die durch ein axial aus dem Gehäuse 6a vorstehendes Bodenrohr 12 dicht verschlossen ist Dieses Bodenrohr 12 besteht aus zwar druckfestem aber sprödem, bruchempfindlichem Werkstoff wie Glas, Keramik, Kunstharzpreßmasse, Metallguß oder dergleichen. Das Rohr 12 ragt in den Verdrehbereich eines stiftförmigen Anschlages 13, der auf dem Außenring 3 der elastischen Kupplung befestigt ist Der Abstand zwischen Bodenrohr 12 und Anschlag 13 bestimmt den zugelassenen Verdrehweg der Kupplungshälften gegeneinander. Soll die Rutschkupplung die gekuppelten Wellen gegen Verdrehen in beiden Drehrichtungen schützen, ist auf dem Kupplungsring 3 zu beiden Seiten des Bodenrohrs 12 je ein Anschlag 13 vorzusehen.

In den Zwischenräumen zwischen benachbarten Luftfedern 8 sind Mittel zum hilfsweisen Aneinanderdrücken der Reibscheiben 7 vorgesehen. Sie bestehen aus in die Stirnwand 6b des Rutschkupplungsgehäuses 6a eingeschraubten Druckschrauben 14 und durch diese gegen die Reibringe 7 andrückbaren Schraubenfedern 15.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Sicherheits-Reibscheiben-Rwtschkupplung for Wellen, deren das Drehmoment zwischen den beiden Kupplungshälften übertragende Reibscheiben durch die einstellbare Kraft wenigstens einer an einer Kupplungshälfte angeordneten Feder miteinander in Anlage gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder als eine Luftfeder (8) ausgebildet ist, deren Druckraum mit der Außenluft fiber eine öffnung (11) in Verbindung steht, die durch ein nach außen vorstehendes Bodenrohr (12) aus bruchempfindlichem Werkstoff verschlossen ist, das durch einen in seinen Verdrehbereich ragenden Anschlag (13) an der anderen Kupplungshälfte (3) zerstörbar ist

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibscheiben (7) mit der Luftfeder (8) am Außenumfangdcr Kupplung angeordnet sind.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß die Druckräume mehrerer über den Umfang verteilter Luftfedern (8) durch Leitungen verbunden sind und nur eine von ihnen mit der Außenluft über eine durch ein bruchernpfindliches Bodenrohr (12) verschlossene öffnung (11) in Verbindung steht