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Sicherheitskupplung
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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitskupplung, bei der das Primärteil
der Antriebsseite und das Sekundärteil der Abtriebsseite mit den zu kuppelnden Rotoren
zweier Aggregate mitnahmefähig verbunden und zum Begrenzen sowie für die Übertragung
eines vorgegebenen Drehmomentes mittels eines Schubkolbengetriebes über Kontaktorgane
gegeneinander schlüssig verspannt sind.
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Derartige Kupplungen dienen dem Schutze der Maschinen und des Antriebsstranges
vor Drehmomenten und Drehmoment stößen, die das der Auslegung zugrundegelegte Nenndrehmoment
wesentlich übersteigen. Ein Ansprechen der Sicherheitskupplung wird in erster Linie
durch Überlast und Schwingungen, jedoch oft auch durch Blockierungen, Werkzeugbruch
und Kollisionen hervorgerufen.
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Zu den Sicherheitskupplungen der vorgenannten Art gehört die allgemein
bekannte, druckölgeschaltete Lamellenreibungskupplung, die als Drehmomentbegrenzer
in Form einer Rutechkupplung vor allem bei Klein- und Mittelgeräten zwischen der
Vor- und Hauptstufe des Getriebes wie auch zwischen Motor und Getriebe, also vorwiegend
im Bereich hoher Drehzahl bei kleinem Drehmoment, häufig Anwendung findet.
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Der Druckkörper dieser Sicherheitskupplung bringt jedoch im Rahmen
der zugeordneten Baugröße aufgrund der zu geringen Ringkolbenfläche und des von
der Drehzahl der Drehdurchführung abhängigen und daher zu niedrigen Betriebsdrucks
nicht die erforderliche Anpreßkraft auf, um diese Kupplungsert zur Übertragung hoher
Drehmomente im Schwermaschinenbau, und dort vor allem noch möglichst nahe an der
Störstelle im Abtriebsbereich zwischen Getriebe und Arbeitsmaschine einsetzen zu
können.
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Selbst bei Verzicht auf die Drehdurchführung in an sich bekannter
Weise mittels zweier den Aufbau und die Anwendung dieser Kupplung beeinträchtigender
Axialwälzlager wird die eriorderliche Anpreßkraft nicht erreicht; außerdem wären
die Bauteile der Kupplung bei optimaler Auslegung im Rahmen der gegebenen Baugröße
noch zu schwach, um derartige Kräfte übertragen zu können.
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Im Schwermaschinenbau, insbesondere zum Schutz von Bergbaumaschinen,
beispielsweise einer Hobelange, werden zwischen Getriebe und Arbeitsmaschine Scherbolzenkupplungen
in Form einer starren Kupplung verwendet, bei der der An- und Abtriebeflansch durch
Scherbolzen mit einer Sollbruchstelle in Form eines eng tolerierten Einstiche verbunden
sind.
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Der Scherbolzen als Überlastschutz bricht bei Erreichen der Scherkraft,
wodurch die Kette der Hobelanlage schlagartig entlastet ist und demzufolge Rückstellkräfte
frei werden, die die Scherkraft der Bolzen erheblich übersteigen, wodurch es durch
den Entepannungsechlag oft zum Bruch der Hobelkette kommt. Weitere Nachteile sind,
daß diese kupplung äußerst ungenau anspricht und lange Ausfallzeiten entstehen,
da oft pro sechsstündiger Schicht bis zu 40 Scherbolzenbrüche registriert werden,
wobei das Auswechseln der Brechelemente nicht nur umständlich und zeitaufwendig,
sondern auch gefährlich und unfallträchtig ist.
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Aus den vorstehend genannten Gründen versucht man seit einiger Zeit
wieder, scherbolzenlose Kupplungen auf dem Markt zu bringen, beispielsweise in Form
einer Sternbolsenkupplung, bei der das Drehmoment reibkraftschlüssig von dem auf
der Getriebeausgangsseite befindlichen Sternbolzenrad auf das Hobelkettenrad übertragen
wird, indem 24 am Umfang angeordnete Kopfsegmente der Primärseite über Sternbolzen,
den Keilring. zwei Tellerfedern, den Spannteller und die Andruckschrauben in den
Konus der Sekundärseite gedrückt werden.
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Der Nachteil dieser Kupplung liegt in der schlechten Reproduzierbarkeit
und der ungenügenden Nachstellmöglichkeit, die bei schlechter Zugängigkeit und in
mechanischer Form
mittels unterschiedlicher Unterlegscheiben und
einer Reihe von Andruckschrauben für rauhe Untertagebetriebe sehr problematisch
ist, so daß erhöhter Wartungsaufwand betrieben werden muß wie auch die Einführung
von zusätzlichen Meßgeräten notwendig ist, um die Zerstörung der Konuselemente in
der Kupplung durch die beim Durchrutschen sich in Wärme umsetzende Motorleistung
zu verhindern. Ein gewisser Aufwand ist desweiteren darin zu sehen, daß es eines
zusätzlichen Axiallagers bedarf, um die Verstellkräfte von den Radiallagern fernzuhalten.
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Um die der Scher- und Sternbolzenkupplung anhaftenden Nachteile zu
beseitigen, wurde ein hydrostatischer Drehmomentbegrenzer bekannt, bei dem in einer
drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen Zylindertrommel sieben Kolbeneinsätze
eingelassen sind, die bei Druckbeaufschlagung ausfahren und sich gegen den Außenring,
der mit der Antriebsseite über einen Zahnring drehfest verbunden ist, abstützen.
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Der Außenring trägt vierzehn über dem Umfang gleich verteilte Rollen,
so daß bei druckbeaufschlagten und damit ausgefahrenen Kolben des Innenringes eine
formschlüssige Kraftübertragung über die Rollenpaarung gegeben ist. Die Begrenzung
und Einstellung des Drehmomentes wird über Druckbegrenzungsventile bzw. Druckschalter
geregelt. Die Ölzufuhr erfolgt über eine radial angeordnete Drehdurchführung, die
für ständigen Druck in der Kupplung sorgt.
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Neben dem fertigungstechnischen Aufwand und den daraus resultierenden
hohen Anschaffungskosten dieser Kupplung ist es desweiteren ein entscheidender Nachteil,
daß in dem bei Hobelanlagen gegebenen Bauraum für Sicherheitskupplungen nur ein
Drehmoment von 50.000 Nm bei einer Drehzahl von 70 U/min übertragen werden kann,
wenn man bedenkt, daß die üblichen Scherbolzenkupplungen an dieser Stelle ein Drehmoment
von 100.000 Nm übertragen und mit Einführung der Rundstahlkette 34x126 sich die
Tendenz zu Hobeltriebwerken mit einem Spitzenabtriebsmoment von 150.000 Nm neigt.
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Weitere Anfälligkeiten und Probleme dieser Kupplung liegen in der
Abdichtung der radialen Drehdurchführung, die eich
in lästigen Leckagen
äußert wie auch bei dem ständigen Dichtungsverschleiß und der wegen der sieben Kolbeneinsätze
auch gleichfaktorigen Fehlerquote die Funktion der Kupplung über permanent abspritzende
Flüssigkeiten in einem Zustand der Notlaufeigenschaft erfolgt. Selbst mit dem für
den Einsatz in Hobelanlagen zu niedrigen Drehmoment von 50.000 Nm stellt sich durch
Schlagen der Kolben derartiger Verschleiß ein, daß keine ausreichenden Standzeiten
erreicht werden, wie auch die genaue Reproduzierbarkeit der Kupplung wegen der notwendigen
vollständigen Entlüftung des Systems erhebliche Probleme hervorruft.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitskupplung
zu schaffen, der die Nachteile der vorgenannten Ausführungen nicht anhaften, deren
System vielmehr so geschaffen ist, daß in dem vorhandenen Einbauraum herkömmlicher
Kupplungsgrößen weitaus höhere Drehmomente als bisher übertragen werden können,
wobei die Kupplung die Funktionen einer Sicherheits-, Ausgleiche- und Anfahrkupplung
voll erfüllt und unter axialer Verspannung ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Axiallager
je nach Größe des zu übertragenden Drehmomentes und in der wahlweisen Ausführungsform
mit oder ohne Lastabwurf als Rutechkupplung mit gleitender Reibung, als Abwälzkupplung
mit rollender Reibung oder aber auch als formschlüssige Kupplung, beispielsweise
in Form eines hydrostatischen Drehmomentbegrenzers ausgebildet ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in erster Linie dadurch gelöst, daß
das als Primärteil und in Umkehrung der Anordnung auch als Sekundärteil ausgebildete
Schubkolbengetriebe, dessen Kolben für die Drehmomentenübertragung in dem Zylinder
durch eine Mitnahmeverbindung gegen axiale Verdrehung gesichert ist, in einem als
Sekundärteil und in Umkehrung der Anordnung auch als Primärteil ausgebildeten Gehäuse
eingelagert ist, dessen Stirnwandungen bei Aktivierung des Schubkolbengetriebes
auf der einen Seite mit dem Kolben und auf der anderen Seite mit dem Zylinder über
die Kontaktorgane und unter axialer Verspannung eine schlüssige Mitnahmeverbindung
zwischen dem Primär-und
dem Sekundärteil bewirken, die bei Nennlast
das vorgegebene Drehmoment überträgt und sich bei Überlast unter rollender oder
gleitender Reibung löst.
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Der Hauptanspruch der Erfindung eröffnet ein weites Entwicklungsfeld
für Sicherheitskupplungssysteme, da die getroffenen Maßnahmen die Basis dazu schaffen,
daß das Schubkolbengetriebe in koaxialer Lage mit den zu kuppelnden Rotoren für
die Einleitung hoher Axialkräfte eine kreisförmige Schubfläche aufweist, durch die
hohen Axialkräfte weitaus höhere Drehmomente als bisher zu übertragen sind, die
Axialkräfte ohne Auswirkung auf die zu verbindenden Aggregate innerhalb der Kupplung
abgefangen sind, der Drehmomentenübertragung dienende und axial wirkende Kontakt
organe unter Herabsetzung der epezifischen Belastung verschleißmindernd beiderseits
des Schubkolbengetriebes vorgesehen sind und schließlich um das Schubkolbengetriebe
ein abgedichteter Hohl- bzw. Hubraum geschaffen ist, wodurch nicht nur die Kontaktorgane
staubdicht abgekapselt sind, sondern auch, daß anstelle des bei Überlast wirkenden
Abwälz- oder Gleitverfahrens der Kupplung mittels Einfahren des Schubkolbengetriebes
ein berührungsloses, lastabweriendes Verfahren gewählt werden kann.
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Die Erfindung sieht desweiteren vor, daß mindestens eine Stirnwandung
des das Schubkolbengetriebe ummantelnden Gehäuses eine Öffnung für die Rotorverbindung
und Treibmittelzufuhr des Schubkolbengetriebes aufweist, dessen Kolbenfläche kreisförmig
sowie hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch von einem Treibmittel beaufschlagt
ist, wobei die Zuführungsleitung mittels eines auf der Drehachse der zu kuppelnden
Rotoren angeordneten Drehanschlusses mit dem Kolben oder dem Zylinder verdrehungsfrei
verbunden ist.
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Hierdurch wird erreicht, daß insbesondere bei einem hydraulischen
System anstelle der anfälligen radialen Drehdruchführung eine axiale Kugellager-Hochdruckdrehdurchführung
zur Verhinderung von axialen Verdrehungen der Zuführungsleitung vorgesehen ist,
die beispielsweise bei einem Betriebsdruck von 250 bar und einer Drehzahl von 85
U/min für eine Lebensdauer von 8000 Betriebsstunden ausgelegt ist, wobei mit sinkendem
Druck
die Drehzahl ansteigen darf und beispielsweise bei 25 bar bereite 1500 U/min beträgt.
Von Bedeutung ist desweiteren, daß mit einem Kolbeneinsatz die erforderliche Kraft
erreicht ist, die zur Übertragung des Drehmoments notwendig ist, wodurch die Funktionssicherheit
insbesondere bei der Ausführung als hydrostatischer Drehmomentbegrenzer erheblich
angehoben ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die funktionelle
Anordnung der Sicherheitskupplung vorzugsweise zwischen Antriebsmotor und Getriebe
oder Arbeitsmaschine und/oder zwischen Getriebe und Arbeitsmaschine erfolgt, wobei
diese Aggregate einen auf der Drehachse der zu kuppelnden Rotoren verlaufenden,
durchgehenden Kanal für das Treibmittel oder dessen Zuführungsleitung aufweisen,
wodurch wesentlich an Baulänge eingespart ist, die Leitungsanschlüsse geschützt
liegen und abschirmende Schutzbleche gegen ins Umfeld spritzende Flüssigkeiten entfallen.
Es versteht sich, daß das neue Kupplungssystem Jederzeit auch für den Gebrauch einer
radialen Drehdurchführung ausgestaltet werden kann.
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Die Erfindung behält sich desweiteren vor, daß wegen der sicherheits-,
ausgleichs- und anfahrtechnischen Vorzüge die neue Kupplung in Integration des Antriebsmotors
oder Getriebes ein eingegliedertes Bauelement dieser Aggregate ist, so daß nicht
nur an Material eingespart wird und fertigungstechnischer Aufwand entfällt, sondern
auch ein die Wirtschaftlichkeit förderndes Einheitssystem realisierbar ist.
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So kann die Sicherheitskupplung beispielsweise als Anfahr-und Ausgleichskupplung
zwischen Antriebsmotor und Getriebe verwendet werden, deren Verschalungen durch
ein die Kupplung umfassendes, zweiteiliges Gehäuse verbunden sind, das darüberhinaus
für anlagenbedingte Zwecke, zum Beispiel für das Spannen einer Hobelkette oder eines
Förderkettenbandes bei Gewinnungsanlagen des untertägigen bergbaus, zu einer oder
beiden Seiten des Sekundärteile mit einer bremse in Form eines Schubkolbengetriebes
mit einem gegen Verdrehung gesicherten Ringkolben oder mehrerer auf dem Umfang gleichmäßig
verteilter
Einzelkolben ausgerüstet ist, die bei Bedarf das rotierende
Sekundärteil zum Stillstand bringt und unter Abschaltung des Antriebsmotors das
Lastmoment mit einer weit größeren Sicherheit als bei den üblichen Scheibenbremsen
hält.
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Im Rahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß der Druck im
Schubkolbengetriebe regelbar und somit auch die Höhe des zu übertragenden Drehmomentes
stufenlos einstellbar ist, wobei diese Regelungseinrichtung den Antriebsmotor bei
Überlast durch den Impuls der vorherrschenden Druck- und Bewegungsverhältnisse abschaltet.
Diese Abschaltung ist jedoch nur unbedingt notwendig, wenn die Sicherheitskupplung
als Rutschkupplung mit gleitender Reibung ohne Lastabwurf ausgeführt ist, während
sie beispielsweise bei der Ausführung als Abwälzkupplung mit rollender Reibung und
ohne Lastabwurf nicht unbedingt erforderlich ist, wodurch die hohe Reproduzierbarkeit
des Abschaltmomentes noch verbessert wird, da in diesem Fall keine Abhängigkeit
von der Schnelligkeit des Drehmomentanstiegs besteht.
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Durch den ständigen Druck in der Kupplung, der bei Bergbaumaschinen
beispielsweise aus der Strebhydraulik ansteht, werden neben der Ketten- und Antriebsschonung,
der schnellen und für die Belegschaft gefahrlosen Wiederinbetriebnahme, der unproblematischen
Versorgung mit HFA-Flüssigkeit und der einfachen, den heutigen ergonomischen und
maschinentechnischen Forderungen gerecht werdenden Handhabung, auch Leckagen aufgrund
schwankender Momente ausgeglichen.
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Nach Lehre der Erfindung ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen,
daß bei Uberlast durch den Impuls der Relativbewegung zwischen dem Primär- und dem
Sekundärteil der Sicherheitskupplung eine Regelungseinrichtung betätigt ist, die
den Druck des Treibmittels im Hubraum des Schubkolbengetriebes mindert bzw. eliminiert
und die Zufuhr dieses oder eines anderen Treibmittels in den abgedichteten Innenraum
des das Schubkolbengetriebe ummantelnden Gehäuses bewirkt, wodurch das Schubkolbengetriebe
von außen doppelseitig beaufschlagt ist und unter Lastabwurf die Mitnahmeverbindung
zwischen dem Primär- und dem
Sekundärteil berührungslos ausgekuppelt
ist. Eine derartige Ausgestaltung empfiehlt sich vor allem bei einer Ausführung
der Kupplung als hydrostatischer Drehmomentbegrenzer oder als Rutschkupplung mit
gleitender Reibung.
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Erfindungsgemäß sind als Kontaktorgane zwischen dem Primär-und dem
Sekundärteil axiale Wälzlager oder Rollkörperkränze in Form von Zylinderrollenlagern,
Pendelrollenlagern, Nadellagern, Kreuzrollenlagern, Rillenkugellagern oder Kegelrollenlagern
mit radialer oder axialer Anordnung der Kegelrollen vorgesehen, wobei die Rollkörperkränze
zwischen Lagerringen oder Lagerscheiben eingebettet sind, die mit dem Primär- bzw.
Sekundärteil mitnahmefähig und auswechselbar befestigt sind und deren gehärtete
Laufbahnen entweder eben sind und eine dem Bebelarm der rollenden Reibung entsprechende
mikroelastische Verformbarkeit aufweisen oder aber in Form von rhythmischen Unebenheiten
durch plastische Verformung den schlüssigen Widerstand für beide Drehrichtungen
bilden.
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Aufgrund der hohen Axialkraft des Schubkolbengetriebes kann die Sicherheitskupplung
somit als Abwälzkupplung mit rollender Reibung ausgebildet werden, wobei bei Überlast
ausführungsmäßig zwischen drei Varianten gewählt werden kann,indem erstens aufgrund
der ausreichenden Lebensdauer der axialen Wälzlager beim Notlauf der Druck im Schubkolbengetriebe
auch nach dem Abschaltmoment erhalten bleibt, wodurch ein Höchstmaß an Reproduzierbarkeit
erreicht ist; indem zweitens bei Überlast durch die Relativbewegung zwischen den
beiden Kupplungsteilen eine Druckminderung im Hubraum des Schubkolbengetriebes erfolgt,
wodurch die Berührung zu den Kontaktorganen mit einer geringeren Axialkraft und
einer dem radialen hydrostatischen Drehmomentbegrenzer ebenfalls noch überlegenen
Reproduzierbarkeit stattfindet; und indem drittens das Schubkolbengetriebe bei durch
die Relativbewegung der Kupplungsteile durch ein Überströmumgsverfahren oder die
Umsetzung der Kräfte und Momente in hydraulische Drücke und deren Auswirkung auf
die hydraulische Schaltung einfährt, wodurch die Berührung zwischen dem Primär-
und dem Sekundärteil aufgehoben ist und der Reproduzierungsgrad dem des radialen
hydrostatischen Drehmomentbegrenzers
entspricht. Bedenkt man,
daß mit vorgenannter Abwk kupplung aufgrund der großen Axialkraft bereits mittels
Reibungschluß höhere Drehmomente als bisher zu übertragen sind, so ist die Folgerung
zwingend, daß mittels eines Formschlusses der Rollkörper entweder noch höhere Drehmomente
zu übertragen sind oder aber bei gleichem Drehmoment wie bisher eine Druckminderung
und daraus resultierend eine Drehzahl erhöhung möglich ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können in alternativer Ausgestaltung
der Sicherheitskupplung als Kontaktorgane zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil
verdrehsicher und auswechselbar angeordnete, verschleißfeste Reibungsringe oder
Reibungskegel vorgesehen sein, so daß dann eine Rutschkupplung mit gleitender Reibung
gebildet ist, die, um die Reibungswärme bei Überlast auszuschalten, nach dem Prinzip
der vorerwähnten dritten Variante der Abwälzkupplung beim Abschaltmoment lastabwerfend
regiert.
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Von besonderer Bedeutung ist desweiteren, daß bei dem neuartigen Sicherheitskupplungssystem
in allen Ausführungsformen aufgrund der axialen Verschiebbarkeit unter Last das
Nachstellproblem entfällt, wodurch besonders in den beengten örtlichen Verhältnissen
des Untertagebergbaus die Belegschaft erheblich entlastet ist.
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Die Erfindung besteht desweiteren in der Verwendung der neuartigen
Sicherheitskupplung für Triebwerke von Kohlenhobeln in untertägigen Gewinnungsbetrieben,
wie auch die konstruktiven Merkmale der Unteransprüche 7 bis 10 dem Variantenreichtum
dieses neuen Systems förderlich sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von sechs in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen, die sich auf die Verwendung der Sicherheitskupplung in Hobelanlagen
des untertägigen Bergbaus beziehen, desnäheren beschrieben. Sie beschränkt sich
jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele, sondern es sind im Rahmen der Erfindung
weitere Ausführungen und Anwendungen möglich.
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Die sechs Figuren zeigen die Sicherheitskupplung im Längsschnitt und
in folgender von links nach rechts gesehenen örtlichen Anordnung mit den quer zur
Förder- bzw. Hobelmarschrichtung im Schnitt dargestellten Aggregaten.
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Figur 1 Getriebe - Sicherheitskupplung - Hobeltriebwerk- Föderermaschinenrahmen;
Figur 2 Getriebe - Sicherheitskupplung - Antriebsmotor; Figur 3 Hobeltriebwerk -
Förderermaschinenrahmen -Sicherheitskupplung - Getriebe; Figur 4 Sicherheitskupplung
- Getriebe - Hobeltriebwerk- Föderermaschinenrahmen; Figur 5 Hobeltriebwerk - Förderermaschinenrahmen
-Getriebe - Sicherheitskupplung; Figur 6 Getriebe - Sicherheitskupplung - Hobeltriebwerk
- Förderermaschinenrahmen; (abgewandelte Ausführung zur Figur 1) Gemäß dem in Figur
1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Hobeltriebwerk 17 an der Seitenwand
eines Förderermaschinenrahmens 31 angeflanscht. Das Hobeltriebwerk besitzt einen
Radkasten 32, in dem das Hobelkettenrad 33 auf einer innen- und außenverzahnten
Hohlwelle 34, die zwischen den Stützen über Pendelrollenlager 95 gelagert ist, durch
eine keilwellenartige Mitnahmeverbindung verdrehfest arretiert ist. Jedes Pendelrollenlager
35 ist in sich über Dichtungen in einer Lagerbüchse 36;37 staubdicht abgekapselt.
Zur Seite, die dem Förderer abgewandt ist, weist der Radkasten 32 eine der Kettenradmontage
dienende große Öffnung auf, die durch einen Füllring 38 geschlossen ist, der darüberhinaus
zur Zentrierung des an dem Radkasten 32 angeflanschten zweiteiligen Kupplungskastens
99 dient, in dem sich die Sicherheitskupplung befindet,
deren Sekundärteil
2 einen hohlwellenartigen, außenverzahnten Fortsatz 22 für die drehfeste Verbindung
mit der das Hobel-Kettenrad 13;33 tragenden Hohlwelle 34 aufweist, während das Primärteil
1 einen wellenartigen Fortsatz 22 mit einer Außenverzahnung besitzt, der drehfest
verbindend in die Rotorbüchse 12 der Getriebeabgangswelle eingreift. Das Primärteil
1 besteht wiederum aus einem als Rotationskörper ausgebildeten und koaxial mit der
Rotorbüchse 12 und dem Hobelkettenrad 13;33 angeordneten Schubkolbengetriebe 3 mit
kreisförmiger Wirkfläche, dessen Kolben 4 für die Drehmomentenübertragung in dem
Zylinder 5 durch eine Mitnahmeverbindung 6 gegen axiale Verdrehung gesichert ist,
während das Sekundärteil 2 aus einem zweiteiligen, ebenfalls als koaxialer Rotationskörper
ausgebildeten Gehäuse 7 besteht, das das Schubkolbengetriebe 3 umfaßt und zu den
Durchtritten an den Stirnseiten mit Hilfe von Wellenringdichtungen 24 abkapselt.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein hydraulisch
betätigtes Schubkolbengetriebe 3, dessen Zylinder 5 einen koaxialen, zapfenartigen
Fortsatz 25 besitzt, der den hohlwellenartigen Fortsatz des Gehäuses 7 durchdringt
und an dessen Ende eine mit der Zuführungsleitung 11 verbundene koaxial verlaufende
Kupplunger-Hochdruckdrehdurchführung 14 befestigt ist. Die mit der Strebhydraulik
verbundene Zuführung 11 entspringt in diesem Fall auf der anderen Seite des Förderermaschinenrahmens
31, der zwischen seinen zur Führung des umlaufenden Kettenbandes 40 dienenden Trummen
41;42 einen Kanal 43 besitzt, der sich an dem Kanal 18 des Hobeltriebwerks 17 anschließt
und zur Aufnahme der hydraulischen Leitung dient.
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Aufgrund örtlicher Verhältnisse könnte die hydraulische Leitung aber
auch, wie in Figur 1 in strichpunktierter Form dargestellt, durch einen Kanal 18
des Getriebes 16 zugeführt werden und mittels einer Kugellager-Hochdruckdrehdurchführung
14 am Kolben 4 befestigt sein.
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Die Sicherheitskupplung ist im Ausführungsbeispiel der Figur 1 als
Abwälzkupplung mit rollender Reibung ausgebildet, indem zwischen den Stirnwandungen
8;9 des Gehäuses 7 und dem Kolben 4 auf der einen Seite sowie dem Zylinder 5 auf
der anderen Seite Kontaktorgane 10 in Form von axialen Wälzlagern eingelagert sind,
deren Rollkörperkränze 19 zwischen mit
teilen verdrehfest und auswechselbar
befestigten Lagerscheiben 21 eingebettet sind. Zur Lösung von Zentrierproblemen
besteht neben einer Vielfalt von Ausführungen auch die Möglichkeit, den Zylinder
5 des Schubkolbengetriebes 3 über Stützrollen 26 radial in dem Gehäuse 7 zu führen.
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Bei Aktivierung des Schubkolbengetriebes 3 wird unter hoher axialer
Verspannung zwischen dem Primärteil 1 und dem Sekundärteil 2 über die Kontaktorgane
10 eine schlüssige Mitnahmeverbindung hergestellt, die bei Nennlast das vorgegebene
Drehmoment überträgt und sich bei Überlast unter rollender Reibung löst, wobei je
nach Wahl der dem Fachmann geläufigen kinematischen und hydraulischen Schaltungen
entweder der Druck nach dem Abschaltmoment erhalten bleibt oder eine Druckminderung
im Hubraum 29 des Schubkolbengetriebes 3 erfolgt oder durch ein Überströmungsverfahren
des oder eines anderen Treibmittels in den abgedichteten Innenraum 30 des Gehäuses
7 wie auch durch eine Umsetzung der Kräfte und Momente in hydraulische Drücke und
deren Auswirkung auf die hydraulische Schaltung das Schubkolbengetriebe 3 lastabwerfend
einfährt.
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In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist die Sicherheitskupplung
zwischen einem Antriebsmotor 15 und einem Getriebe 16 angeordnet, die einen auf
der Drehachse der zu kuppelnden Rotoren 12;13 verlaufenden Kanal 18 für die hydraulische
Zuführungsleitung 11 aufweisen, die mittels eines Drehanschlußes 14 zur Getriebeseite
an den Zylinder 5 des Schubkolbengetriebes 3 befestigt ist, aber auch zur Motorseite
am Kolben 4 angeschlossen sein kann. Für die Rotorbefestigung sind das als Sekundärteil
2 ausgebildete Gehäuse 7 mit einem hohlwellenartigen Fortsatz 22 und der Kolben
4 des als Primärteil 1 ausgebildeten Schubkolbengetriebes 3 mit einer Aufnahmebohrung
23 ausgerüstet. Der weitere Aufbau und die Wirkungsweise der Kupplung entsprechen
dem Ausführungsbeispiel der Figur 1.
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Darüberhinaus sind Motor 15 und Getriebe 16 jedoch durch ein die Kupplung
umfassendes Gehäuse 27 verbunden, das zweiteilig und zu beiden Seiten mit einer
Bremse in Form eines Schubkolbengetriebes mit einem verdrehfesten Ringkolben 28
ausgerüstet
ist, die bei Aktivierung das rotierende Sekundärteil
unter axialer Verspannung abbremsen und das Lastmoment halten, so daß anlagenbedingte
Notwendigkeiten, wie zum Beispiel das Spannen einer Hobelkette gefahrlos durchgeführt
werden können.
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Das Ausführungsbeispiel der Figur 3 unterscheidet sich von dem der
Figur 1 dadurch, daß für anlagenbedingte Zwecke, beispielsweise für die Verwendung
eines kohlenstoßseitig gezogenen Gleithobele, das Hobeltriebwerk 17 auf der einen
und die Bicherheitskupplung mit dem Getriebe 16 und dem Antriebsmotor 15 auf der
anderen Seite des Förderermaschinenrahmens 31 befestigt sind, wobei das Primärteil
1 mittels einer langen, den Rahmen 31 durchgreifenden Hohlwelle 22 die Verbindung
mit dem Hobelkettenrad 13;33 herstellt. Die Treibmittelzufuhr kann dabei wahlweise
von der einen oder der anderen Seite des Förderers erfolgen.
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Das Ausführungsbeispiel der Figur 4 unterscheidet sich von dem der
Figur 1 dadurch, daß die Sicherheitskupplung nur in funktioneller Wirkungsweise
zwischen dem Hobeltriebwerk 17 und dem Getriebe 16 eingeordnet ist. Örtlich ist
die Kupplung dagegen hinter dem Getriebegehäuse angeordnet, indem eine Hohlwelle
22 der Getriebeabgangsseite mit dem als Gehäuse 7 ausgebildeten Primärteil 1 der
Kupplung verbunden ist, während das als Schubkolbengetriebe 3 ausgebildete Sekundärteil
2 mittels eines wellenartigen, die Hohlwelle 22 des Getriebes 16 durchgreifenden
Fortsatzes 22a die drehfeste Verbindung mit dem Hobelkettenrad 13;33 herstellt.
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Das Ausführungsbeispiel der Figur 5 unterscheidet sich von dem der
Figur 4 dadurch, daß das Hobeltriebwerk 17 auf der einen und das Getriebe 16 mit
der Sicherheitskupplung und dem Antriebsmotor 15 auf der anderen Seite des Förderermaschinenrahmens
befestigt sind, wobei die Verbindung des Sekundärteis 2 mit dem Hobelkettenrad 13,33
mittels einer langen durchgesteckten Welle 44 erfolgt.
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Das Ausführungsbeispiel der Figur 6 unterscheidet sich von dem der
Figur 1 dadurch, daß das Sekundärteil 2 als Teil des Triebwerks und der Sicherheitskupplung
zwischen den Stützen gelagert ist.