DE3331039A1

DE3331039A1 - Verzweigungsgetriebe mit einbauschaltkupplung

Info

Publication number: DE3331039A1
Application number: DE19833331039
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing.(grad.) 4290 Bocholt Briehl
Original assignee: Dorstener Maschinenfabrik AG
Current assignee: Dorstener Maschinenfabrik AG
Priority date: 1983-08-29
Filing date: 1983-08-29
Publication date: 1985-03-14
Anticipated expiration: 2003-08-30
Also published as: DE3331039C2

Description

NACHGEREICHT

DORSTENER MASCHINENFABRIK, AKTIENGESELLSCHAFT Dorsten

Verzweigungsgetriebe mit Einbauschaltkupplung

Die Erfindung betrifft eine Getriebekonzeption mit eingebauter Lamellenschaltkupplung, insbesondere für den Antrieb von Kohlehobel und Kettenkratzerförderer als kettengetriebene Strebbetriebsmittel im wesentlichen mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 u. 2.

Bei heute üblichen bzw. in der Entwicklung befindlichen Antriebskonzepten für solche kettengetriebenen Strebbetriebsmittel sind bereits Planetengetriebe im Einsatz.

Soweit es sich um Antriebe mittels Ε-Motoren handelt, ist, unabhängig von der Motorart und Antriebskonzeption, für den Blockierungsfall eine zusätzliche Überlastschutzeinrichtung erforderlich, die heute durchweg als Überlastkupplung auf der Abtriebsseite, außerhalb des Getriebes angeordnet, ausgeführt wird.

Überlastkupplungen auf der Abtriebsseite angeordnet bauen jedoch erwartungsgemäß relativ groß und sind den ungünstigen Umwelteinflüssen voll ausgesetzt.

Eine Steuerbarkeit der Kupplungen in Bezug auf vorhandene Betriebszustände oder auch im Hinblick auf eine gewünschte Ansprechcharakteristik ist nicht oder nur VT verbunden mit Betriebsunterbrechungen zu erreichen.

Uberlastkupplungen auf der Antriebsseite angeordnet, u/ie Lamellen- oder Freischaltkupplungen,mechanisch oder magnetisch wirkend, sind weniger geeignet, da sie erwartungsgemäß einem größeren Verschleiß unterworfen oder nach dem Ansprechen im Überlastfall nur begrenzt lasthaltend sind.

Soweit es sich um Antriebe mittels Überlagerungsplanetengetriebe mit hydrostatischen Stützmotoren handelt, ist neben dem relativ größeren Platzbedarf für diese Antriebe eine kompl. Hydraulikeinheit für eine vergleichbare betriebssichere Arbeitsweise erforderlich.

Soweit es sich um Antriebe mittels Hydromotoren handelt, ist· wegen der, im Vergleich mit Antrieben über E-Motoren, relativ geringen kinetischen Energie des Antriebes eine Überdimensionierung.der Motoren erforderlich. Außerdem müssen kompl. Hydraulikeinheiten installiert werden, da beim Betreiben von hydrostatischen Antrieben mit den zur Verfügung stehenden schwer entflammbaren Flüssigkeiten mit relativ geringen Betriebssicherheiten zu rechnen ist.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei einer Getriebekonzeption im Wesentlichen gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 u. 2 unzulässige Überlastungen von kettengetriebenen Strebbetriebsmitteln auch dann sicher zu vermeiden, wenn das Getriebe unter ungünstigen Umweltbedingungen wie starkem Einfluß von Kohlenstaub, Schmutz, Feuchtigkeit arbeitet, wobei die Wiederholgenauigkeit auch ■nach häufigem Ansprechen der Überlastkupplung erhalten bleibt

■ — f

NACHGEREICHT I

Darüberhinaus soll das Ahsprechmoment und erforderlichenfalls auch die Ansprechcharakteristik auf den'jew'eiliefen

O> Betriebszustand bezogen vorwählbar und ggf. während des

Betriebes korrigierbar sein.

■'■- · -

Unter Berücksichtigung der oft ungünstigen Platzverhältnisse in Streben soll der Platzbedarf von Antrieben für kettengetriebene Strebbetriebsmittel minimiert werden. Die Betriebssicherheit des Antriebes darf bei Beaufschlagung der eingebauten Überlastkupplung z. B. mit der verfügbaren schwerentflammbaren Flüssigkeit nicht eingeschränkt werden. · " .

Die Begrenzung des max. zulässigen Momentes muß über ein Druckbegrenzungsventil sicher erreicht werden.

Die beschriebenen'Aufgaben werden durch das Verzweigungsgetriebe mit Einbauschaltkupplung mit den Merkmalen gemäß den Patentansprüchen gelöst, wobei der konzentrische Aufbau des Verzweigungsgetriebes in Verbindung mit einer Mehrfach-Lamellenkupplung als Einbauschaltkupplung zu einer besonders geringen Bauhöhe, des Antriebes führt.

Die Schaltelemente (Lamellen, Hydraulikzylinder usw.) der Einbauschaltkupplung, innerhalb des Getriebes angeordnet, stellen die Funktionsweise - wie Ansprechgenauigkeit, Standzeit usw. - über die gesamte Betriebszeit unabhängig von den oft ungünstigen Umweltbedingungen sicher - wie sie z. B. im Untertageeinsatz vorliegen.

Darüberhinaus kann die im Untertagebergbau zur Verfüfung stehende schwerentflammbare Druckflüssigkeit für die Druckbeaufschlagung der Kupplung benutzt werden.

Eine weitgehende Anpassung der Kupplungscharakteristik an die Erfordernisse der jeweiligen Arbeitsmaschine z. B. der kettengetriebenen Strebbetriebsmittel, wie Kohlehobel oder

NACHOERSICHT [

Kettenkratzerförderer, ist bei einem Verzweigungsgetriebe mit Einbauschaltkupplung mit den Merkmalen gemäß den Patent-

GJ> ansprächen möglich.

*— Die Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden mit

fyy Bezug auf die . Schema-Zeichnungen beschrieben.

Fig.: 1 Zeigt das Verzweigungsgetriebe, wobei dessen

schnellerlaufende Stufe und die mit dieser Stufe verbundene Mehrflächenlamellenkupplung im Schnitt dargestellt sind.

Das äußere Zentralrad ist über ein Stützelement 11 mit dem drehbaren Teil 10 der Lamellenkupplung 1 verbunden. Eine Verbindung des Planetenträgers mit . der Lamellenkupplung bei Weiterführung der Drehbewegung über das äußere Zentralrad ist ebenfalls möglich und in Fig. la dargestellt.

' .· Die Kupplung ist zwischen dem ungeteilten Getriebegehäuse 2 und dem ungeteilten Gehäuseteil 3 angeordnet

Im Betriebszustand ist die Kupplung und damit das äußere Zentralrad bzw. der Träger der Verzweigungsräder über den Druckzylinder festgebremst. Im Falle einer unzulässigen Überlastung des Antriebes bzw. bei einer Blockierung rutscht die Kupplung durch. Bei einer zweckmäßigen Schlupfüberwachung für die Kupplung können Maßnahmen wie: Abschalten des Motores, Freischalten der Kupplung, wenn eine lastabwerfende Betriebsweise gewünscht wird, bzw. Steuern der Druckbeaufschlagung der Kupplung, wenn eine bestimmte Kupplungscharakteristik auch im Hinblick auf eine lasthaltende Betriebsweise verlangt wird, erreicht werden.

Der zentrische Lauf der Kupplung wird unabhängig von der jeweiligen Lage bzw. Bewegung des Reaktionsgliedes (äußeres Zentralrad oder Träger der Verzweigungsräder) zur Sicherstellung des Belastungsausgleiches für die

Verzahnungen, durch eine in sich

_m gelagerte Kupplung sichergestellt-..·;■'-,^ ■ v-.^.. .?;.■·■

CO Die Bauform und die Größe des Lagers 4 wirfst gewählt

^_ daß insbesondere Momentenbelastungen in Bezug auf das '

£> Lager die Betriebssicherheit des Getrieb^nicht ein-

p^ schränken.

Fig. 2 Zeigt, wie die Kupplungscharakteristik bei zusätzlicher Ausführung der Kupplung nach den Merkmalen des Patentan Spruches 3, d. h. Variation der Rückz.ugfedern, nach Art und Anzahl noch weiter beeinflußt werden kann. . Der Umbau .kann auf einfache Art nach Stillsetzen der Anlage erfolgen, wobei die Einstellvorrichtung 6 bzw. die Federn 5 von außen zugänglich sind.

Fig. 3 Zeigt die Möglichkeit zur Einflußnahme auf die Kupplungscharakteristik mittels Variation der Rückzugkraft über Hydraulikzylinder.

Bei dieser Ausführung ist eine Änderung bzw. Steuerbarkeit der Kupplungscharakteristik während des Be- ' triebes der Anlage möglich.

Fig. 4 Die Betriebssicherheit des Antriebes wird, bei einer zusätzlichen Ausführung der Mehrfachlamellenkupplung nach den Merkmalen des Patentanspruches 5, auch dann " nicht beeinflußt, wenn das Druckmedium zur Beaufschlagung der Kupplung nicht verträglich mit dem Getriebeöl ist»

Die besonders bei hohen Schaltzahlen evtl. auftretenden Leckverluste werden zwischen den je zweifach angeordneten Kolbendichtringen 8 nach außen abgeführt.

Fig. 5 Bei Stoßbelastungen läßt sich ein Einhämmern der Lamellenverzahnung in die Verzahnung des Kupplungsstützteiles 9. bzw. der Kupplungsnabe 10 nicht immer vermeiden. Findet dieses Einhämmern nur in einer Kraftflußrichtung statt, dann kann bei symmetrischer

- 9 COPY

NACHQEREICHT

Ausführung und Drehen dieser Teile eine längere Betriebszeit erreicht werden.

Q . Fig. 7 Bei kettengetriebenen Strebbetriebsmitteln im Unter

* bergbau ist eine Intensivierung der Getriebekühlung

CO durch Ventilation, d. h. Erhöhung der Konvektion du

. erzwungene, erhöhte Luftströmung unmittelbar an der Außenwand des Getriebegehäuses nicht zulässig. Die Getriebe müssen, falls vom Wärmehaushalt her er forderlich, für eine Wasserkühlung eingerichtet sei Zur Sicherstellung einer höchstmöglichen Betriebssi heit auch bei hoher Schalthäufigkeit, wird nach den Merkmalen des Patentanspruches 8, ggf. in Ergänzung eigentlichen Getriebekühlung im Bereich der Verzahn auch der Bereich der Mehrfachlamellenkupplung mit e äußeren ungeteilten Wasserkühlmantel 12 versehen, d dem hohen statischen Wasserdruck in besonderer Weis recht wird. Bei Leckagen wird die Betriebssicherhei Getriebes nicht beeinflußt. ■

Kettengebundene Strebbetriebsmittel für den Untertagebergbai wie Kohlehobel und Kettenkratzerförderer werden in ihrer Le. stungsfähigkeit ständig gesteigert. Die erforderlichen Antr. können nur dann in für den Strebbetrieb zulässigen Baugrößei ausreichender Betriebssicherheit gehalten werden, wenn es ge. die Antriebe weitgehend den Betriebsverhältnissen anzupassei die Einsatzbedingungen, z. B. für den Überlastschutz, über t Betriebszeit konstant zu halten.

Antriebskonzepte bei Verwendung eines Verzweigungsgetriebes Einbauschaltkupplung mit den wesentlichen Merkmalen der Patf ansprüche werden in besonders günstiger Weise den Problemen dieser Maschinen gerecht, wobei für die Druckbeaufschlagung Mehrflächenlamellenkupplung auf Druckmedien zurückgegriffen die Untertage bereits.zur Verfügung stehen.

Claims

J NACHGEREICHT DORSTENER MASCHINENFABRIK ■ AKTIENGESELLSCHAFT Dorsten Verzweigungsgetriebe mit Einbauschaltkupplung Pate n.^ t^ansprüche

1. Verzweigungsgetriebe bestehend aus einer oder mehreren Getriebestufen, dessen schnellerlaufende Stufe aus konzentrisch angeordneten Zentralrädern und dazwischen angeordneten Verzweigungsrädern besteht, wobei das jeweilige Reaktionsglied - in der Regel das äußere Zentralrad (Fig. 1) oder der Träger der Verzweigungsräder - über ein Stützelement oder direkt mit dem drehbaren Teil einer Mehrflächenlamellenkupplung verbunden ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (1) zwischen dem in der Regel ungeteilten Getriebegehäuse (2) der schnellerlaufenden Stufe und dem in der Regel ungeteilten Gehäuseteil (3) angeordnet, Druckmittelbetätigt ist und die Anpreßkraft über den regulierbaren Druck des Druckmittels gewählt oder gesteuert werden kann bzw. die Kupplung freigeschaltet werden kann, wobei die Rückzugkraft über fest eingestellte geeignete Federn (5) (z. B. . Schraubenfedern) erzeugt wird.

-

2 COPY

NACHGERBOHTI

Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,

C,-) daß die Kupplung (Fig. 1) in sich zentrisch gelagert ⁽ _f\^} ist (4), wobei die vorgesehene Wälzlagerbauform, bezogen auf das Wälzlager, sowohl außermittig angrei- _c/. fende Kräfte und / oder Momentenbelastung zuläßt. C 3 . ■

3. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 u. 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Rückzugkraft (Fig. 2) durch die Wahl der Anzahl, Art und Vorspannung der Rückzugfedern (5) den Erfordernissen entsprechend eingestellt werden kann, wobei die Rückzugfedern und die Einstellvorrichtungen (6) von außen zugänglich sind (Fig. 2).

4. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 u. 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Rückzugkraft über druckbeaufschlagte Hydraulikzylinder gewählt oder gesteuert wird (Fig. 3).

5. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Leckverlust des druckmittelbetätigten Arbeits- · Zylinders jeweils zwischen zwei hintereinander angeordneten Dichtringen (8) nach außen abgeführt wird. (Fig. 4)

6. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstützteil (9) und/oder die Kupplungsnabe (10) symmetrisch ausgeführt wird (Fig. 5).

7. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der antriebsseitige Befestigungsflansch (10) Bestandteil des Kupplungsgehäuses ist. (Fig. 6)

NACHGiEREICHT

8. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Hehrfachlamellenkupplung mit einem äußeren Wasserkühlmantel (11) versehen ist, _τ — der den Erfordernissen entsprechend auszuführen ist (Fig. 7).