DE2825813A1

DE2825813A1 - Lastschaltgetriebe

Info

Publication number: DE2825813A1
Application number: DE19782825813
Authority: DE
Inventors: Nigel George Bourne
Original assignee: Dowty Meco Ltd
Current assignee: Dowty Meco Ltd
Priority date: 1977-06-14
Filing date: 1978-06-13
Publication date: 1979-01-11
Also published as: AU3706078A; US4198819A

Description

Lastschaltgetriebe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lastschaltgetriebe.

Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Lastschaltgetriebe mit einem Motor, einer Strömungsmittelkupplung mit festliegender Füllung und einem Getriebe, wobei mindestens die Strömungsmittelkupplung mit festliegender Füllung mit einer Flüssigkeit gekühlt wird.

Die Bezeichnung "Hydraulikkupplung mit festliegender Füllung", die in der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, dient zur Kennzeichnung einer Strömungsmittelkupplung, die eine vorgegebene Flüssigkeitsmenge enthält und die keinerlei Einrichtungen aufweist, mittels denen der Kupplung während des Betriebs derselben zusätzliche Flüssigkeit zugeführt warden kann.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigern

Fig. 1 einen Aufriß einer ersten AusfUhrungsform eines Lastschaltgetriebes, teilweise im Schnittt

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Fig. 2 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1 des Rohrrahmens, der in Verbindung mit der Hydraulikkupplung dargestellt ist}

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3;

Fig. 5 einen Aufriß eines Rohrrahmens, teilweise im Schnitt, der eine Alternative zu dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Rohrrahmen darstellt, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 6 sine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5.

In den Fig. 1-4 ist ein Lastschaltgetriebe 10 dargestellt, das zum Antreiben der Kette oder der Ketten (nicht gezeigt) eines gepanzerten Abbauförderers in einem Kohlebergwerk geeignet ist. Das Lastschaltgetriebe umfaßt einen Elektromotor 11, eine Hydraulikkupplung 12 mit festliegender Füllung (wie vorstehend erläutert) und ein Getriebe 13, das eine Ausgangswelle 14 aufweist. Im Betrieb treibt der Motor über die Kupplung das Betriebe und damit die Kette oder die Ketten des Abbauförderers an.

Das Lastschaltgetriebe ist mit einem Motorflansch 15 versehen, an dem der Motor 11 befestigt iat, und einem Getrisbeflansch 16, an dem das

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Getriebe 13 montiert ist. Die Kupplung 12 ist zwischen diesen beiden Flanschen angeordnet, wobei ein zweiteiliges Kupplungsschutzelement 17 zylindrischer Form zwischen den Flanschen in einer Weise befestigt ist, daß es die Kupplung im Abstand umgibt.

In dem zwischen dem Flansch 15, dem Element 17 und dem rechten Endabschnitt der Kupplung 12 befindlichen Ringraum 19 ist ein Rohrrahmen angeordnet. Dieser Rohrrahmen umfaßt ein einziges Rohr 20, das derart ausgebildet ist, daß es zwei axial beabstandete Abschnitte 21,22 aufweist, die im wesentlichen Ringform besitzen und deren Mittelpunkte auf der Längsachse 23 der Kupplung liegen. Die Endabschnitte des einzelnen Rohres weisen kurze Stücke 24,25 aus Stahlrohr auf, die an den Hauptabschnitt des Rohres, der aus Kupfer besteht, angelötet sind.

Der Endabschnitt 24 bildet einen Wassereinlaß für den Rahmen 18, und der Endabschnitt 25 bildet einen Wasserauslaß dafür. Beide Abschnitte stehen mit Öffnungen in dem Schutzelement 17 in Verbindung, durch die die Endabschnitte an Rohre angeschlossen sind, wie nachfolgend beschrieben wird.

Das einzelne Rohr 20 ist an einem geeigneten Abschnitt, wie bei 26 in den Fig. 3 und 4, so um 180° gebogen, daß dadurch der axiale Abstand der Abschnitte 21,22 hergestellt wird.

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Zwei Befestigungselemente 27,28, die zur festen Halterung des Rahmens 18 dienen, sind an das Rohr 20 angelötet. Eines dieser Elemente 27 dient darüber hinaus dazu, den axialen Abstand zwischen den Abschnitten 21,22 zu sichern. Das zweite Element 28 ist an den Abschnitt 26 angelötet.

Die Außenflächen der Abschnitte 21,22 sind, wie gezeigt, mit spiralförmig gewundenen Rippen 30 versehen, die ebenfalls aus Kupfer bestehen und an die Außenflächen angelötet sind.

Das Gehäuse des Motors 11 ist mit einem zylindrischen Wassermantel 31 versehen, der einen Wassereinlaß 32 und einen Wasserauslaß 33 besitzt. Das Getriebe weist eine Anzahl von miteinander verbundenen, ebenfalls mit Rippen versehenen Kühlrohren 34,35,36 und 37 auf, die in der in Fig. 1 dargestellten Weise angeordnet sind. Diese Kühlrohre besitzen einen gemeinsamen Wassereinlaß 38 und einen gemeinsamen Wasserauslaß

BbI dieser Ausführungsfarm werden die drei Bestandteile des Lastschaltgetriebes in folgender Sequenz gekühlt! (i) ^dsr Motor 11, (2) die Kupplung 12 und (3) das Getriebe 13. Der Einlaß für den Kühlkreis ist bei 40 in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Am Einlaß ist ein Druckreduzierventil 41 angeordnet. Vom Einlaß und dem Druckreduzierventil führt ein Rohr 42 zu einem Druckentlastungsventil 43. Ein weiteres Rohr 44 führt vom Druckentlastungsventil zum Einlaß 32 des Mantels 31

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des Motors. Vom Auslaß 33 dieses Mantels führt ein Rohr 45 zum Einlaß 24 des Rohrrahmens 18, während ein Rohr 46 vom Auslaß 25 des Rohrrahmens zum Einlaß 38 der mit Rippen versehenen Rohre des Getriebes führt. Der Auslaß 39 ist über ein Rohr 47 an einen Wärmetauscher 48 angeschlossen.

Während des Betriebes des Lastschaltgetriebes dringt Wasser, das aus einem Speicher (nicht gezeigt) stammt und von einer Pumpe (ebenfalls nicht gezeigt) unter Druck dem Einlaß 40 zugeführt wird, durch das Ventil 41, das Rohr 42, das Ventil 43 und das Rohr 44 in den Einlaß 32. Nachdem das Wasser den Mantel 31 durchlaufen und damit eine Kühlung des Motors 11 bewirkt hat, läuft es durch den Auslaß 33 und das Rohr zum Einlaß 24 des Rohrrahmens 18, der zur Kupplung 12 gehört. Ein Teil der während des Betriebes der Kupplung erzeugten Wärme wird an die Rippen 30 des Rohres 2Q und damit an das Rohr selbst abgestrahlt, von dem die Wärmeenergie auf das durch das Rohr strömende Wasser übertragen wird. Dieses Wasser wird über den Auslaß 25 an die Außenseite des Getriebes abgegeben und läuft danach durch das Rohr 46 zum Einlaß der Rippenrohre 34 bis 37.

Nachdem das Wasser die Rippenrohre passiert und damit das Getriebe gekühlt hat, strömt es durch den Auslaß 39 und das Rohr 47 zum Wärme tauscher 48, wo as gekühlt wird, bevor es dem Speicher zur Rückführung an den Einlaß 40 des Kühlkreises zugeleitet wird.

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Nachfolgend wird auf die Fig. 5 und 6 Bezug genommen. In diesen Figuren ist eine Anordnung gezeigt, bei der das zur Kupplung 12 gehörende Rahmenwerk nicht aus einem einzelnen Rohr besteht. Statt dessen ist ein Rahmen 50 aus Kupferrohren vorgesehen, der zwei Ringelemente 51,52 umfaßt. Dieser Rahmen kann in dem Ringraum 19 der Fig. 1 angeordnet werden, wobei die Mittelpunkte der Elemente 51,52 auf der Längsachse der Kupplung liegen.

Die Elemente 51,52 sind axial voneinander beabstandet und besitzen jeweils einen Wassereinlaß 53 und einen Wasserauslaß 54. Ein Wassereinlaßrohr 55 ist an den Einlaß 53 und ein Wasserauslaßrohr 56 an den Auslaß angeschlossen, wobBi sich beide Rohre durch geeignete Öffnungen im Schutzelement bis zu dessen Außenseite erstrecken, so daß sie an Rohre 45,46, wie in Fig. 1 dargestellt, angeschlossen werden können.

Die Elemente 51,52 stehen über eine Vielzahl von Verbindungsrohren 57,58, die an die Elemente angelötet sind, miteinander in Verbindung. Diese Verbindungsrohra sind in geringen Umfangsabständen um die Elemente herum angeordnet, wobei ihre Innenräume in die Innenräume der Elemente einmUnden. DiB VerbindungsrohrB sind U-förmig ausgebildet und so an die Elemente angeschlossen, daß jades Rohr über einan Teil seiner Länge von einem der Elemente radial nach innen in Richtung auf dis Kupplung vorsteht und für dan Rest seiner Länge zur Verbindung mit dem anderen Element von der Kupplung weggerichtet ist. Alternierend angeordnete Rohre stehen weiter in Richtung auf die Kupplung vor als die anderen Rohre

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Geeignete Befestigungsplatten 59,60 zur festen Halterung des Rahmen 50 um die Kupplung herum sind darüber hinaus vorgesehen.

Während des Betriebes des Lastschaltgetriebes, bei dem Wasser durch den Kühlkreis strömt, wird ein Teil der in der Kupplung erzeugten Wärmeenergie an die Kupferrohre des Rahmens 50 abgestrahlt, und diese Wärmeenergie wird durch die Kupferrohre auf das hindurchströmende Wasser übertragen und mit dem Wasser, das durch den Auslaß 54 und das Rohr 56 strömt, zur Außenseite des Getriebes abgeführt.

Dadurch, daß die alternierend angeordneten Rohre 57 weiter in Richtung auf die Kupplung vorstehen als die anderen Rohre 58, d.h. die Rohre sind abwechselnd weniger und stärker nach innen gebogen, wird das Aufnahmevermögen der Rohre in bezug auf die erhitzte Luft in dem Ringraum, in

der
dem\Rohrrahmen montiert ist, verbessert.

Bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen stellt der Rohrrahmen eine wirksame Einrichtung dar, um einen Teil der während des Betriebes der Hydraulikkupplung erzeugten Wärmeenergie abzuführen, wodurch gesichert ist, daß die Betriebstemperatur der Kupplung unter einem vorgegebenen Wert gehalten wird.

Anstelle der Anordnung eines Rohrrahmens in Verbindung mit der Hydraulikkupplung kann auch eine Umhüllung vorgesehen werden, durch die man Wasser

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fließen läßt. Die Umhüllung kann durch die Außenfläche eines Gehäuses, das die Kupplung enthält, einen Flansch an jedem Ende des Gehäuses, Rippen, die sich von der Außenfläche strahlenförmig ausbreiten und sich zwischen den beiden Flanschen erstrecken, und eine Deckplatte oder Deckplatten, die zu den Flanschen und Rippen gehören, gebildet werden. Auf diese Weise kann um die Kupplung herum eine Vielzahl von Hohlräumen angeordnet werden, durch die Kühlwasser strömen kann.

Die Deckplatten können eine Anzahl von Winkelstücken, die der Zahl der Rippen entspricht, und eine Anzahl Plattenteile umfassen. Der freie Endabschnitt eines jeden Schenkels eines Winkelstücks wird dabei mit der Außenkante einer Rippe verbunden, während der freie End— abschnitt des anderen Schenkels mit der Außenfläche des Gehäuses verbunden wird. Auf diese Weise bildet der andere Schenkel des Winkelstücks eine wirksame Rippe für das Gehäuse. Der dann zwischen diBser wirksamen Rippe und einer anderen Rippe verbleibende Raum wird durch Binen Plattenteil verschlossen, der mit den Außenkanten einer Rippe und einer der genannten wirksamen Rippen verbunden wird.

An jedam Ende des Gehäuses, das die Strömungsmittelkupplung enthält, kann ein Verteilerrohr angeordnet werden, wobei diese Verteilerrohre allen geschlossenen Hohlräumen gemeinsam sind und beispielsweise über Öffnungen in den Flanschen mit diesen in Verbindung stehen. Die Verteilerrohre dienen dazu, den geschlossenen Hohlräumen Kühlwasser zuzuführen und dieses von den Hohlräumen wieder abzuführen.

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Bei einer anderen Konstruktion kann.das Kühlwasser in einen der geschlossenen Hohlräume eingeführt werden, dann durch Öffnungen in den Rippen und, wenn vorhanden, den erwähnten wirksamen Rippen um die Außenfläche des Gehäuses herumströmen, möglicherweise in einer gewundenen Bahn, und dann über einen anderen der geschlossenen Hohlräume wieder entfernt werdBn.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird als Kühlflüssigkeit immer Wasser verwendet. Natürlich können bei anderen Ausführungsformen auch andere Kühlflüssigkeiten bevorzugt eingesetzt werden.

Bei weiteren Ausführungsformen kann die Flüssigkeit, nachdem sie in der gewünschten Folge die drei Bestandteile des Lastschaltgetriebes passiert hat, für andere Zwecke eingesetzt werden oder, wenn Flüssigkeit im Übermaß vorhanden ist, kann man diese dem Abwasser zuführen. Hierbei kann man eine Heizeinrichtung Zwischenschalten.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Lastschaltgetriebe kann eine Hydraulikkupplung mit festliegender Füllung eingesetzt werden, die eine geringere Leistungsgröße besitzt und daher kleiner ausgebildet ist als bsi derartigen Lastschaltgetrieben nach dem Stand der Technik. Die Erfindung ermöglicht somit insgesamt eine kompaktere Ausbildung eines Lastschaltgetriebes.

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Leerseite

Claims

Patenten //alte Dipl. Ing. H. Hauck Dowty Meco Limited Dip!. Ing. VV. Wennert Dipl. Phys. W. Carstens Meco Works Dr.-Ing. VV. Döring n/=o-zsri£2tr??e 23 Worcester / England 8CGO Mür.ci*&a 2 D-1°9 12. Juni 1978 Patentansprüche

1. Lastschaltgetriebe mit einem Motor, einer Strömungsmittelkupplung mit festliegender Füllung und einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Strömungsmittelkupplung (12) mit festliegender Füllung des Lastschaltgetriebes (1O) mit einer Flüssigkeit gekühlt ist.

2. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Bestandteile (11,12 und 13) des Lastschaltgetriebss (1O) flüssigkeitsgekühlt sind.

3. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es so ausgebildet ist, daß die zur Kühlung der drei Bestandteile C11,12 und 13) verwendete Flüssigkeit die drei Bestandteile in einer gewünschten Sequenz anströmen kann.

4. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, nachdem sie die drei Bestandteile (11,12 und 13)

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angeströmt hat, durch einen Wärmetauscher (48) geführt wird,
der die Flüssigkeit kühlt, und danach zu dem ersten Bestandteil
(11), der in der Sequenz gekühlt wird, zurückgeführt wird.

5. Lastschaltgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (11) ein Elektromotor ist.

6. Lastschaltgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Antreiben der Kette oder der Ketten
eines gepanzerten Abbauförderers in einem Kohlebergwerk dient.

7. Lastschaltgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es so ausgebildet ist, daß die Kühlflüssigkeit durch eine zu dem Motor (11) gehörende Umhüllung (3i) strömt.

8. Lastschaltgetriebe nach einem dBr vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es so ausgebildet ist, daß die Kühlflüssigkeit durch das Innere eines Rohrrahmens (18,50.) strömt, der der Strömungsmittelkupplung (i2)_vzugeordnet ist, daß er in bezug auf diese als Wärmeaustauscher dient.

9. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rohrrahmen (18) sin sinzslnes Rohr (20) umfaßt, das so ausgebildet ist, daß as mindestens zwei axial baabstandata Abschnitte
(21,22) aufweist, dia im wesentlichen Ringform besitzen.

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10. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endabschnitt (24) des Rohres (20) einen Flüssigkeitseinlaß und der andere Endabschnitt (25) des Rohres einen Flüssigkeitsauslaß bildet und daß das Rohr an einem geeigneten Abschnitt (26) oder an Abschnitten desselben so ausgebildet ist, daß es zumindest zum Einhalten des axialen Abstandes der im wesentlichen ringförmigen Abschnitte (21,22) beiträgt.

11. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des einzelnen Rohres (20) mit Kühlrippen (30) versehen ist.

12. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (30) spiralförmig gewunden sind.

13. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (50) mindestens zwei Ringelemente (51,52) umfaßt, die aus Rohren gebildet sind und deren Mittelpunkte auf der Langsache (23) der Strömungsmittelkupplung oder im wesentlichen auf dieser Längsachse liegen.

14. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (51,52) axial voneinander beabstandet sind und über eine Vielzahl von Verbindungsrohren (57,58) miteinander in Verbindung stehen.

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15. Lastschaltgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es so ausgebildet ist, daß die Kühlflüssigkeit durch ein mit Rippen versehenes Rohr oder Rohre (34,35,36 und 37)
strömen kann, die zum Getriebe (13) gehören.

16. Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß es so ausgebildet ist, daß die Kühlflüssigkeit durch eine der Strömungsmittelkupplung (12) zugehörige Umhüllung strömen kann, wobei die Umhüllung durch die Außenfläche eines Gehäuses, in dem die Kupplung enthalten ist, durch einen Flansch an jedem Ende
des Gehäuses, durch Rippen, die sich von der Außenfläche strahlenförmig nach außen und zwischen die beiden Flansche erstrecken, und durch eine Deckplatte oder Deckplatten, die den Flanschen und Rippen zugeordnet sind, gebildet ist.

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