DE3004663A1

DE3004663A1 - Hobeltriebwerk

Info

Publication number: DE3004663A1
Application number: DE19803004663
Authority: DE
Inventors: Ernst Braun; Gert Dipl.-Ing. 4300 Essen Braun
Original assignee: Halbach and Braun Industrieanlagen GmbH
Current assignee: Halbach and Braun Industrieanlagen GmbH
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1981-08-13
Also published as: SU1123548A3; AU6608281A; JPS584159B2; FR2475620B1; GB2069029A; DE3004663C2; FR2475620A1; US4416643A; PL229484A1; AU543120B2; PL131082B1; GB2069029B; JPS56111788A

Description

Andrejewslci, Honlce & Partner, Patentanwälte in Essen

-X-

Nurrr;ahr selbständige

Die Erfindung betrifft ein Hobeltriebwerk mit einem Kettenrad für eine Hobelkette und eine Antriebswelle für das Kettenrad, wobei das Kettenrad einen Sekundär-Kranz und die Antriebswelle einen Primär-Kranz aufweisen und unter Bildung einer Reibkupplung der Sekundär-Kranz eine dem Primär-Kranz zugeordnete umlaufende konische Ringnut und der Primär-Kranz über seinen Umfang verteilte mit der Ringnut fluchtende Radialbohrungen zur Aufnahme von Kupplungsbolzen aufweist, wobei die Kupplungsbolzen mit konischen Bolzenköpfen in der Ringnut verkeilbar sind und dazu ein frei gelagerter Zentrierring mit gegen die Bolzenfüße arbeitender Keilfläche mittels eines vorgeordneten Andrückringes in dem Primär-Kranz radial verstellbar ist, nach Hauptpatent 27 02 178. - Unter einer Reibkupplung ist bekanntlich eine Überlastungskupplung zu verstehen, welche zur Übertragung eines höchsten Reibmomentes durchrutscht, sobald das angreifende Drehmoment diesen Wert überschreitet.

Nach Lehre des Hauptpatentes wird die sonst bei Höbe!triebwerken für das Kettenrad vorgesehene Scherbolzensicherung durch eine Reibkupplung ersetzt, so daß nicht länger Scherbolzenbrüche und daraus resultierende Betriebsstörungen zu befürchten sind. Das gleiche gilt für sonst in das vorgeordnete Getriebe eingeleitete Kettenschläge bei Scherbolzenbrüchen. Die Größe des Reibmomentes wird über die Eindringtiefe bzw. das Maß der Verkeilung der Kupplungsbolzen mit ihren konischen Bolzenköpfen in der konischen Ringnut des Sekundär-Kranzes des Kettenrades vorgegeben. Der in dem Primär-Kranz frei gelagerte Zentrierring sorgt für eine gleichmäßige Anpressung der Kupplungsbolzen und ermöglicht einen Anpreßausgleich durch elastische Verformung. Jedoch bilden bei der Reibkupplung für das Hobeltriebwerk nach dem Hauptpatent die Kupplungsbolzen und ihre

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konischen Bolzenköpfe eine Baueinheit, d. h. die konischen Bolzenköpfe bestehen aus einer keilförmigen Abflachung des Bolzenschaftes. Dadurch ist einerseits die Größe der konischen Bolzenköpfe und damit ihrer Reibflächen durch den Schaftdurchmesser der Kupplungsbolzen vorgegeben und entsprechend beschränkt, bestehen andererseits die konischen Bolzenköpfe zwangsläufig aus dem gleichen Werkstoff wie die Kupplungsbolzen selbst und besitzen daher einen verhältnismäßig niedrigen Reibungskoeffizienten. Aus der beschränkten Reibflächengröße resultieren verhältnismäßig hohe spezifische Flächenpressungen, die zu erhöhten Verschleißerscheinungen führen. Diese Verschleißerscheinungen werden dadurch gefördert, daß die konischen Bolzenköpfe gleichsam mit Schabwirkung in die Ringnut eingreifen und der Reibungskoeffizient durch den für die Kupplungsbolzen erforderlichen Werkstoff vorgegeben ist. - Hier will die Erfindung Abhilfe Schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hobeltriebwerk nach dem Hauptpatent dahingehend weiterzuentwickeln, daß sich die Reibkupplung bzw. ihre Kupplungselemente durch extrem niedrigen Verschleiß auszeichnen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Hobeltriebwerk der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß die konischen Bolzenköpfe als auf den Kupplungsbolzen befestigte Reibsegmente ausgebildet sind. - Nach Lehre der Erfindung sind also die konischen Bolzenköpfe als von den Kupplungsbolzen getrennte Kupplungselemente ausgeführt, so daß für die Kupplungsbolzen einerseits und für die konischen Bolzenköpfe andererseits getrennte Werkstoffe Verwendung finden. Während für die Kupplngsbolzen die Festigkeitseigenschaften im Vordergrund stehen, kommt es bei den konischen Bolzenköpfen

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vorrangig auf den Reibungskoeffizienten und die Verschleißeigenschaften an. Da darüber hinaus die konischen Bolzenköpfe nunmehr als auf den Kupplungsbolzen befestigte Reibsegmente ausgebildet sind, stehen grundsätzlich sehr viel größere Reibflächen für den Eingriff in die Ringnut zur Verfügung, so daß sich die spezifischen Flächenpressungen ganz beachtlich herabsetzen lassen. Das gilt insbesondere dann, wenn nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung mit selbständiger Bedeutung die Reibsegmente einen nahezu geschlossenen Reibkranz mit in Umfangsrichtung vorgegebenem Bewegungsspiel zwischen den einzelnen Reibsegmenten bilden. Das Bewegungsspiel zwischen den Reibsegmenten ist vorgesehen, damit die Stirnkanten der Reibsegmente beim Durchrutschen der Reibkupplung keine Schabwirkung erzeugen. Denn durch die zentrale Belastung der Reibsegmente aufgrund der die in die Ringnut eindrückenden Kupplungsbolzen unterliegen die Randzonen der Reibsegmente einer sehr viel geringeren Belastung. Das führt zu einer balligen Ausbiegung der Reibsegmente und folglich Abbiegung im Kantenbereich. Für diese Abbiegung insbesondere im Bereich der Stirnkanten steht das Bewegungsspiel zwischen den Reibsegmenten zur Verfügung. Jedenfalls wird auf diese Weise ein Fressen der Reibsegmente in der Ringnut mit Sicherheit unterbunden, wird ferner der Verschleiß auf ein Minimum reduziert. Dieser Effekt wird dadurch noch erheblich verbessert, daß erfindungsgemäß die Kupplungsbolzen jeweils ein verjüngtes Schaftende mit einem Zentrierkegel aufweisen und auf das Schaftende das betreffende Reibsegment mittig aufgesteckt ist, um die zentrale Belastung der in die Ringnut eingerückten Reibsegmente möglichst stark zu konzentrieren und ihre Randzonen möglichst gering zu belasten. Die Reibsegmente bestehen vorzugsweise aus

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einer verschleißfesten Metallegierung, ζ. B. aus CrMn-Stahl oder Hartguß. In ihren konischen Seitenflächen und damit Reibflächen weisen die Reibsegmente zweckmäßigerweise verschleißfeste Einlagerungen aus, z. B. CrMn-Stahl oder Hartguß auf.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Hobeltriebwerk mit einer Reibkupplung zwischen Kettenrad und Antriebswelle für das Kettenrad verwirklicht wird, die sich durch extrem geringen Verschleiß auszeichnet. Denn die Kupplungsbolzen sind mit Reibsegmenten bestückt, die unabhängig von der Werkstoffwahl bestehen können, der sich nach einem vorgegebenen und gleichbleibenden Reibungskoeffizienten bestimmt. Darüber hinaus zeichnen sich die Reibsegmente durch besonders große Reibflächen aus, so daß verhältnismäßig geringe spezifische Flächenpressungen entstehen. Außerdem wird eine Verschleißreduzierung durch die zentrale Belastung der Reibsegmente erreicht, deren weniger belastete Randzonen einerseits nicht langer zum Fressen neigen, andererseits die sonst nicht auszuschließende Schabwirkung der Randkanten beim Durchrutschen der Reibkupplung unterbinden. Im Ergebnis zeichnet sich das erfindungsgemäße Hobeltriebwerk durch eine Reibkupplung mit erhöhter Lebensdauer aus.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 teilweise ein erfindungsgemäßes Hobeltriebwerk im Axialschnitt und

Fig. 2 einen teilweisen Radialschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 gemäß der Linie A-A.

In den Figuren ist ein Hobeltriebwerk mit einem Kettenrad 1 für eine Hobelkette und eine Antriebswelle 2 für das Kettenrad 1 dargestellt. Antriebsmotor und Getriebe für die Antriebswelle sind ebenso wie die Hobelkette nicht gezeigt. Das Kettenrad 1 weist einen Sekundär-Kranz 3 und die Antriebswelle 2 einen Primär-Kranz 4 auf. Der Primär-Kranz 4 und der Sekundär-Kranz 3 bilden eine Reibkupplung. Dazu weist der Sekundär-Kranz 3 eine dem Primär-Kranz 4 zugeordnete umlaufende konische Ringnut 5 und der Primär-Kranz über seinen Umfang verteilte mit der Ringnut 5 fluchtende Radialbohrungen 6 zur Aufnahme von Kupplungsbolzen 7 auf, wobei die Kupplungsbolzen 7 mit konischen Bolzenköpfen 8 in der Ringnut 5 verkeilbar sind. Dazu ist ein frei gelagerter Zentrierring 9 mit gegen die Bolzenfüße 10 arbeitender Keilfläche 11 mittels eines vorgeordneten Andrückringes 12 in dem Primär-Kranz 4 radial verstellbar. Zur Erzielung möglichst geringer spezifischer Flächenpressungen ist nicht nur eine möglichst große Anzahl von Kupplungsbolzen 7 über den Umfang des Primär- bzw. Sekundär-Kranzes verteilt, sondern sind darüber hinaus die konische Bolzenköpfe 8 als auf den Kupplungsbolzen 7 befestigte Reibsegmente ausgebildet. Die

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Reibsegmente 8 bilden einen nahezu geschlossenen Reibkranz mit in Umfangsrichtung vorgegebenem Bewegungsspiel S zwischen den einzelnen Reibsegmenten 8. Die Kupplungsbolzen 7 weisen jeweils ein verjüngtes Schaftende mit einem Zentrierkegel 13 auf. Auf das Schaftende ist das betreffende Reibsegment 8 mittig aufgesteckt. Dadurch wird eine ballige Durchbiegung der Reibsegmente 8 und deren Abbiegung im Kantenbereich, insbesondere im Bereich der Sitrnkanten, erreicht, um dort beim Durchrutschen der Reibkupplung Schabwirkung zu unterbinden. Die Durch- bzw. Abbiegung ist bei einem Reibsegment 8 gestrichelt angedeutet. Die Reibsegmente 8 bestehen aus einer verschleißfesten Metallegierung und können - um einen gleichbleibenden Reibungskoeffizienten zu gewährleisten, in ihren konischen Seitenflächen zusätzlich verschleißfeste Einlagerungen 14 aufweisen. Der Primär-Kranz 4 besitzt eine Ringkammer 15 zur Aufnahme des Zentrierringes 9 und des Andrückringes 12. Die Kupplungsbolzen 7 weisen abgeschrägte Bolzenfüße 1o auf, die auch kugel- oder keilförmig bzw. kegelförmig ausgebildet sein können. Der Zentrierring 9 ist als biegeelastischer Ring hoher Festigkeit, z. B. Stahlring ausgeführt. Der Andrückring 12 liegt unter Zwischenschaltung von Tellerfedern 16 gegen den Zentrierring 9 an und ist mittels Schraubenbolzen 17 gegen den Zentrierring 9 festspannbar. Die geeignete Vorspannung für ein funktionsgerechtes Kuppeln wird über das Anziehen der Schraubenbolzen 17 erreicht, denen zwischen Andrückring 12 und Primär_kranz 4 Distanzscheiben 18 zugeordnet sind.

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Leerseite

Claims

Nunmelu ε Andrejewski, Honke & Paitner Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte: 4300 Essen !,Theaterplatz 3, Postf. 100254 54 840/N. 4. Januar 1980 Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung Halbach & Braun Blombacher Bach 32, 5600 Wuppertal 2 Höbe!triebwerk Patentansprüche :

1. Hobeltriebwerk mit einem Kettenrad für eine Hobelkette und einer Antriebswelle für das Kettenrad, wobei das Kettenrad einen Sekundär-Kranz und die Antriebswelle einen Primär-Kranz aufweisen und unter Bildung einer Reibkupplung der Sekundär-Kranz eine dem Primär-Kranz zugeordnete umlaufende konische Ringnut und der Primär-Kranz über seinen umfang verteilte mit der Ringnut fluchtende Radialbohrungen zur Aufnahme von Kupplungsbolzen aufweist, wobei die

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Kupplungsbolzen mit konischen Bolzenköpfen in der Ringnut verkeilbar sind und dazu ein frei gelagerter Zentrierring mit gegen die Bolzenfüße arbeitender Keilfläche mittels eines vorgeordneten Andrückringes in dem Primär-Kranz radial verstellbar ist, nach Hauptpatent 27 o2 178, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Bolzenköpfe als auf den Kupplungsbolzen (7) befestigte Reibsegmente (8) ausgebildet sind.

2. Hobeltriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibsegmente (8) einen nahezu geschlossenen Reibkranz mit in Umfangsrichtung vorgegebenem Bewegungsspiel (S) zwischen den einzelnen Reibsegmenten (8) bilden.

3. Hobeltriebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsbolzen (7) jeweils ein verjüngtes Schaftende mit einem Zentrierkegel (13) aufweisen und auf das Schaftende das Reibsegment (8) mittig aufgesteckt ist.

4. Hobeltriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadruch gekennzeichnet, daß die Reibsegmente (8) aus einer verschleißfesten Metallegierung, ζ. B. aus CrMn-Stahl oder Hartguß bestehen.

5. Hobeltriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibsegmente (8) in ihren konischen Seitenflächen verschleißfeste Einlagerungen (14) aus z. B. CrMn-Stahl oder Hartguß aufweisen.

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