DE4124749A1 - Free running coupling for two-machine drive of e.g. conveyor - enables main drive to be switched to opposite rotation by disconnecting fixedly guided system - Google Patents
Free running coupling for two-machine drive of e.g. conveyor - enables main drive to be switched to opposite rotation by disconnecting fixedly guided systemInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Überholkupplungen (Freilaufkupp lungen), die bei Zweimaschinenantrieben Verwendung finden, mit einer solchen Überholkupplung versehene Zweimaschinen antriebe und Verfahren zum Betreiben der Zweimaschinen antriebe.The invention relates to overrunning clutches lungs) that are used in two-machine drives, two machines provided with such an overrunning clutch drives and methods for operating the two machines drives.
Überholkupplungen nach dem Stand der Technik sind mit dem Nachteil behaftet, daß sich der Freilauf nur in einer Dreh richtung - der Hauptdrehrichtung - einstellt. Nach dem Stand der Technik berühren die angefederten Klemmrollen den Außenring der Kupplung auch noch in der Freilaufsituation, den Klemmrollen eine Drehbewegung vermittelnd, zumindest aber ein Schleifen zwischen den Klemmrollen und dem Außen ring bewirkend. Insbesondere was die nur in der Hauptdreh richtung herbeiführbare Freilaufsituation betrifft, erweist sich das bei Zweimaschinenantrieben für Anlagen, wie För derbändern Kratzförderer und Becherwerken sowie Aggregaten, wie Extruder u. dgl., mit einem Hilfsantrieb zum Anfahren der Systeme und einem den Hilfsantrieb überholenden Hauptan trieb insofern als nachteilig, als eine Drehrichtungsumkehr des Hauptantriebes ohne nachteilige Auswirkungen auf den Hilfsantrieb nicht möglich ist. Eine solche Drehrichtungs umkehr des Hauptantriebs ist aber erwünscht, wenn solche Anlagen bzw. Aggregate sich festgefahren haben.Overrunning clutches according to the prior art are with the Disadvantageous that the freewheel is only in one turn direction - the main direction of rotation. After this State of the art touch the sprung pinch rollers Outer ring of the clutch even in the freewheeling situation, mediating a rotation of the pinch rollers, at least but a grinding between the pinch rollers and the outside causing ring. In particular what was only in the main shoot direction that can be brought about in freewheeling situation proves this is the case with two-machine drives for systems such as För conveyor belts, scraper conveyors and bucket elevators as well as aggregates, like extruders Like., With an auxiliary drive for starting the Systems and a main engine overtaking the auxiliary drive drove as disadvantageous in that a reversal of direction of the main drive with no adverse effects on the Auxiliary drive is not possible. Such a direction of rotation reversal of the main drive is desirable if such Systems or units have got stuck.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung in erster Linie die Aufgabe zugrunde eine Überholkupplung so auszugestalten, daß bei eine solche Kupplung verwendenden Zweimaschinenantrieben eine Drehrichtungsumkehr des Haupt antriebes ohne nachteilige Auswirkungen auf den Hilfsan trieb möglich wird.Based on the prior art, the invention lies in primarily based on the task of an overrunning clutch To design that using such a clutch Two-machine drives reverse the direction of rotation of the main drive without adverse effects on the auxiliary drive drive becomes possible.
Die Aufgabe wird mit einer Überholkupplung der im Oberbe griff des Patentanspruchs 1 umrissenen Gattung gelöst, die erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ausgestaltet ist. Bevorzugte Ausführungs formen der Kupplung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3. Auf weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Kupplung heben die Ansprüche 3 bis 5 ab.The task is completed with an overrunning clutch in the Oberbe Handle of claim 1 outlined genre that according to the invention according to the characterizing part of the Claim 1 is designed. Preferred execution Form the coupling result from claims 2 and 3. On further advantageous embodiments of this clutch raise claims 3 to 5.
Wird bei einem mit der erfindungsgemäßen Kupplung versehe nen Zweimaschinenantrieb der Hilfsantriebsmotor umgepolt, so daß sich eine zur Hauptdrehrichtung gegenläufige Dreh richtung des Hilfsantriebs einstellt und die der Schalt scheibe zugeordnete Bremse aktiviert, kommt es zur Verlage rung der Schaltscheibe gegenüber dem Innenring der Kupp lung in zur Hauptdrehrichtung gegenläufiger Richtung, da durch werden die den Kraftschluß zwischen dem Innenring und dem Außenring der Kupplung herstellenden Klemmrollen unter der Einwirkung der sie hinterfangenden, von der Schaltscheibe ausgehenden Klauen gegen die Kraft der ihnen die Tendenz zum Anstellen vermittelnde Feder in eine Posi tion verlagert, in der sie vollständig von dem Außenring der Kupplung abheben. Damit läßt sich zum einen jeglicher, etwa eine Erwärmung der Kupplung bewirkender Kontakt der Umlenkrollen mit dem Außenring in der Freilaufsituation eliminieren, zum andern eröffnet diese Freischaltung dann aber auch die Möglichkeit, im Bedarfsfall den Hauptantrieb mit gegenläufiger Drehrichtung zuzuschalten, etwa zum Los brechen einer festgefahrenen Anlage. Is provided with the clutch according to the invention the auxiliary drive motor is reversed, so that there is a rotation counter to the main direction of rotation direction of the auxiliary drive and that of the switching If the brake assigned to the disc is activated, the publishers come into play tion of the switching disc opposite the inner ring of the clutch in the opposite direction to the main direction of rotation, because through the the adhesion between the inner ring and the outer ring of the clutch-producing pinch rollers under the influence of those trapping them, from the Control disc outgoing claws against the force of them the tendency to recruit spring in a posi tion, in which it is completely off the outer ring lift off the clutch. On the one hand, about a heating of the coupling causing the contact Deflection pulleys with the outer ring in the freewheeling situation eliminate, on the other hand this activation then opens but also the option of the main drive if necessary Switch on with the opposite direction of rotation, e.g. to the lot break a deadlock.
Die bevorzugte Ausführungsform der neuen Kupplung, bei der die rückwärtige Begrenzung der Klemmrollenaufnahmen einge wölbt ist, stellt die eindeutige Lagefixierung der Klemm rollen im Abstand vom Außenring in der nach der Erfindung realisierbaren extremen Freischaltsituation sicher. An stelle einer Beckenbremse o. dgl. zum Abbremsen der Schalt scheibe bzw. des Schaltkäfigs können natürlich auch geeig nete andere Bremsen zum Einsatz kommen, etwa Bremsen auf elektromagnetischer Basis.The preferred embodiment of the new clutch, in which the rear limit of the pinch roller receptacles turned on is arched, provides the clear position fixation of the clamp roll at a distance from the outer ring in the according to the invention feasible extreme activation situation safely. On place a pool brake or the like. to brake the switch disc or the switch cage can of course also be used Other brakes are not used, such as brakes electromagnetic basis.
In der Zeichnung und der Zeichnungsbeschreibung ist die Erfindung weitergehend erläutert, erläutert sind in der Zeichnungsbeschreibung dann auch im Detail die erfindungs gemäße Kupplung verwendende Zweimaschinenantriebe und deren Betriebsweise. Es zeigen:In the drawing and the description of the drawing is the Invention explained further, are explained in the Drawing description then also in detail the fiction according to the clutch using two-machine drives and their Mode of operation. Show it:
Fig. 1 einen Zweimaschinenantrieb, bei dem die Kupplung zur Anwendung kommt, Fig. 1 is a two-machine drive, in which the clutch is applied,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 durch die Kupplung, Fig. 2 shows a section according to line II-II in Fig. 1 by the clutch,
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2, die Klemmkörper in Wirkein griff, Fig. 3 reached a section along line III-III in Fig. 2, the clamping bodies in Wirkein,
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Dar stellung, die Klemmkörper außer Ein griff. Fig. 4 corresponding to Fig. 3 Dar position, the clamp body except a handle.
In Fig. 1 ist mit 1 der Hauptantriebsmotor bezeichnet, von dem das Drehmoment über ein Stirnradgetriebe 2 auf die Abtriebswelle 21 übertragen wird. Das von dem dann noch vorgesehenen Hilfsantriebsmotor 3 ausgehende Drehmoment wird über ein Schneckenradgetriebe 4 auf die erste Stufe des Getriebes 2 übertragen, wobei zwischen dem Getriebe 4 und dem Getriebe 2 eine Überholkupplung 6 angeordnet ist. Ober die vom Getriebe 2 abgehende Abtriebswelle 21 wird das anzutreibende Aggregat, etwa ein Förderband, angetrieben. Zum Anfahren der Anlage wird zunächst der Hilfsantriebs motor 3 zugeschaltet, der bei niedriger Drehzahl und großem aus dem dem Motor 3 zugeordneten Getriebe 4 resultierenden Drehmoment die Anlage in Bewegung setzt. Nach dem Anfahren mit Hilfe des Hilfsantriebsmotors 3 übernimmt der dann zu geschaltete Hauptantriebsmotor 1 mit hoher Drehzahl den so genannten Lastantrieb der Anlage, wobei der Hilfsantriebs motor 3 über die Oberholkupplung 6 freigeschaltet wird.In Fig. 1, 1 denotes the main drive motor, from which the torque is transmitted to the output shaft 21 via a spur gear 2 . The light emanating from the still provided auxiliary drive motor 3 torque is transmitted via a worm gear 4 to the first stage of the transmission 2, wherein an overrunning clutch 6 is disposed between the transmission 4 and the transmission. 2 The unit to be driven, for example a conveyor belt, is driven via the output shaft 21 coming from the transmission 2 . To start up the system, the auxiliary drive motor 3 is first switched on, which sets the system in motion at low speed and high torque resulting from the gear 4 assigned to the motor 3 . After start by means of the auxiliary drive motor 3 is performed by the then switched to the main drive motor 1 at a high speed of the load driving so-called of the plant, wherein the auxiliary drive is enabled motor 3 via the Oberholkupplung. 6
Die Oberholkupplung 6 besteht aus dem auf der Abtriebswelle 41 des dem Hilfsantriebsmotor 3 zugeordneten Getriebes 4 sitzenden Innenring 61, dem auf der zum dem Hauptantriebs motor 1 zugeordneten Getriebe 2 führende Welle 22 sitzenden Außenring 62, den zwischen Innenring 61 und Außenring 62 befindlichen angefederten (631) Klemmrollen 63 und dem sogenannten, dem Innenring 61 zugeordneten Schaltkäfig 64. Die Klemmrollen 63 lagern eigenständig in vom Umfang des Innenrings 61 ausgehenden, regelmäßig über den Umfang ver teilen Rücksprüngen 611 mit in Antriebsrichtung (Pfeil A) in Fig. 3 ansteigender Basis 612 mit einem Kraftschluß über die Klemmrollen 63 bewirkenden Abstand der Basis 612 vom Außenring 62 im vorderen Bereich des Rücksprungs 611 und einem das Lösen der Klemmrollen 63 vom Außenring 62 bewir kenden Abstand der Basis 612 vom Außenring 62 im hinteren Bereich des Rücksprungs 611. Die rückwärtige Begrenzung 613 der Rücksprünge 611 ist mit einem dem Radius der Klemm rollen 63 entsprechenden Radius eingewölbt, wobei die Basisfläche 612 über eine Senke 614 in die Einwölbung über geht. Von dem drehbeweglich auf dem Innenring angeordneten Käfig 64 gehen sich in die Rücksprünge 611 im Innenring 61 hinein erstreckende, die Klemmrollen 63 hinterfangende Klauen 641 aus. Der Bewegungsspielraum des Käfigs 64 gegen über dem Innenring 61 ist einerseits begrenzt durch das Auflaufen der von den Klauen 641 hinterfangenen Klemmrollen 63 gegen die rückwärtige Begrenzung 613 der die Rollenauf nahme bildenden Rücksprünge 611 im Innenring 61 und ande rerseits durch das Auflaufen der Klauen 641 gegen die frontseitige Begrenzung 616 der Rücksprünge 611 im Innen ring 61, wobei der Käfig 64 unter der Einwirkung von Rück stellfedern 642 seine in Fig. 3 dargestellte Ausgangslage einnimmt. In Fig. 3 ist nur eine von mehreren einerseits am Käfig 64 und andererseits am Innenring 61 angreifenden Rückstellfedern 642 angedeutet. Stirnseitig ist dem Käfig 64 eine Schalt- bzw. Bremsscheibe 66 zugeordnet, an der eine über Fernbedienung betätigbare, ortsfeste Bremszange 67 angesetzt ist.The Oberholkupplung 6 consists of the seated on the output shaft 41 of the auxiliary drive motor 3 associated transmission 4 inner ring 61, leading to the motor for the main drive 1 assigned to transmission 2 shaft 22 seated outer ring 62, located between inner ring 61 and outer ring 62 spring-loaded (631 ) Pinch rollers 63 and the so-called switching cage 64 assigned to the inner ring 61 . The pinch rollers 63 are stored independently in recesses 611, starting from the circumference of the inner ring 61 and regularly sharing the circumference, with base 612 rising in the drive direction (arrow A) in FIG. 3 with a force fit via the pinch rollers 63 causing the distance between the base 612 and the outer ring 62 in the front area of the recess 611 and a loosening of the pinch rollers 63 from the outer ring 62 effecting distance of the base 612 from the outer ring 62 in the rear area of the recess 611 . The rear boundary 613 of the recesses 611 is arched with a radius corresponding to the radius of the clamping rolls 63 , the base surface 612 passing over a depression 614 into the arch. Claws 641 extending from the cage 64 , which can be rotated on the inner ring, extend into the recesses 611 in the inner ring 61 and catch the clamping rollers 63 . The range of motion of the cage 64 over the inner ring 61 is limited on the one hand by the run-up of the pinch rollers 63 trapped by the claws 641 against the rear boundary 613 of the recesses 611 forming the role recording in the inner ring 61 and on the other hand by the run-up of the claws 641 against the front boundary 616 of the recesses 611 in the inner ring 61 , the cage 64 under the action of return springs 642 assumes its starting position shown in Fig. 3. In Fig. 3 only one of several return springs 642 acting on the one hand on the cage 64 and on the other hand on the inner ring 61 is indicated. At the end of the cage 64 is assigned a switching or brake disk 66 , to which a stationary brake caliper 67 which can be actuated by remote control is attached.
Zum Anfahren der Anlage bzw. des Aggregats wird zunächst der Hilfsantriebsmotor 3 eingeschaltet, der bei vergleichs weise niedriger Drehzahl über das Getriebe 4, die Überhol kupplung 6 und das Getriebe 2 mit seiner Abtriebswelle 21 das aus dem Getriebe 4 resultierende große Drehmoment auf die anzutreibende Anlage überträgt und die Anlage aus dem Stand heraus in Gang setzt. Die dabei im Sinne des Pfeiles A in Fig. 3 umlaufende Überholkupplung 6 ist hierbei über die Klemmrollen 63 kraftschlüssig geschaltet. Die Klemm rollen 63 nehmen dabei die aus Fig. 3 entnehmbare Position ein. Nach dem Anfahren wird der Hauptantrieb 1 zugeschal tet, der mit wesentlich höherer Drehzahl den sogenannten Lastantrieb der Anlage übernimmt. Dabei überholt der vom Hauptantrieb 1, 2 beaufschlagte, ebenfalls im Sinne des Pfeiles A in Fig. 3 drehende Außenring 62 der Kupplung 6 den Innenring 61, die Kupplung 6 wird freigeschaltet und der Hilfsantriebsmotor 3 ist somit gegen eine Überbean spruchung durch die höheren Drehzahlen des Hauptantriebs 1, 2 abgesichert. Der Außenring 62 der Kupplung 6 berührt weiterhin die Klemmrollen 63, woraus allerdings keine Kraftübertrag vom Außenring 62 auf den Innenring 61 resultiert, allenfalls eine leichte Drehbewegung der Rollen 63 oder Gleitreibung. Bei abgeschaltetem Hilfsantriebsmotor 3 bleibt der zuletzt beschriebene Zustand erhalten. Wird der Hilfsantriebsmotor 3 nach vorausgehender Umpolung mit dem Hauptdrehsinn (Pfeil A in Fig. 3) gegenläufigem Dreh sinn (Pfeil B in Fig. 3) wieder zugeschaltet, bleibt die Freilaufwirkung der Überholkupplung 6 erhalten. Wird wei tergehend die dem Schaltkäfig 64 zugeordnete Bremsscheibe 66 durch die gegen sie angestellte Bremse 67 abgebremst, kommt es unter Überwindung der Federkräfte der Klemmrollen anfederungen 631 sowie der Rückstellfedern 642 für den Schaltkäfig 64 zu einer Relativbewegung des Käfigs 64 gegenüber dem Innenring 61 im Sinne des Pfeiles B in Fig. 3, wobei der Käfig 64 die Klemmrollen 63 über die sie hin terfangenden Klauen 641 in die die rückwärtige Begrenzung der die Klemmrollen 63 aufnehmenden Rücksprünge 611 im Innenring 61 bildenden Einwölbung 613 überführt, und zwar unter vollständigem Abheben der Klemmrollen 63 vom Außen ring 62 der Kupplung 6. Damit entsteht eine berührungs- und somit reibungsfreie Freilaufsituation. Auf diese Weise wird sowohl eine unerwünschte Erwärmung der Kupplung 6 vermie den, als auch ein langsames Hochlaufen des Hilfsantriebs motors 3 einschließlich des von ihm beaufschlagten Getrie bes 4 auf unzulässige Drehzahlen. Diese Situation bleibt auch bei anschließend wieder abgeschaltetem Hilfsantriebs motor 3 erhalten. To start up the system or the unit, the auxiliary drive motor 3 is first switched on, which at comparatively low speed via the transmission 4 , the overrunning clutch 6 and the transmission 2 with its output shaft 21, the large torque resulting from the transmission 4 on the system to be driven transmits and starts the system from a standing start. The overrunning clutch 6 rotating in the direction of arrow A in FIG. 3 is in this case connected non-positively via the pinch rollers 63 . The clamping rollers 63 assume the position shown in FIG. 3. After starting, the main drive 1 is switched on, which takes over the so-called load drive of the system at a significantly higher speed. The outer ring 62 of the clutch 6 , which is acted upon by the main drive 1 , 2 and also rotates in the direction of arrow A in FIG. 3, overrides the inner ring 61 , the clutch 6 is released and the auxiliary drive motor 3 is thus protected against overstress by the higher speeds of the Main drive 1 , 2 secured. The outer ring 62 of the clutch 6 continues to contact the pinch rollers 63 , which, however, does not result in any power transmission from the outer ring 62 to the inner ring 61 , at most a slight rotational movement of the rollers 63 or sliding friction. When the auxiliary drive motor 3 is switched off, the last-described state is retained. If the auxiliary drive motor 3 is switched on again after the previous polarity reversal with the main direction of rotation (arrow A in Fig. 3) in opposite sense (arrow B in Fig. 3), the overrunning effect of the overrunning clutch 6 is retained. Is white tergehend braked which the cage 64 associated with the brake disk 66 by the employees against them brake 67 occurs, overcoming the spring forces of the pinch rollers anfederungen 631 and the return springs 642 for the cage 64 to a relative movement of the cage 64 relative to the inner ring 61 within the meaning of Arrow B in FIG. 3, wherein the cage 64 transfers the pinch rollers 63 via the claws 641 reaching them into the arch 613 forming the rear boundary of the recesses 611 accommodating the pinch rollers 63 in the inner ring 61 , with the pinch rollers 63 being lifted off completely Outer ring 62 of clutch 6 . This creates a contact-free and therefore friction-free freewheeling situation. In this way, both an undesirable heating of the clutch 6 is avoided, as well as a slow start-up of the auxiliary drive motor 3 including the gearbox 4 that it applies to impermissible speeds. This situation remains even after the auxiliary drive motor 3 is switched off again.
Die im vorausgehenden geschilderte Schaltsituation, bei der die Klemmrollen 63 vollständig vom Außenring 62 der Ober holkupplung 6 abgehoben sind, eröffnet aber auch die Mög lichkeit, nunmehr den Hauptantriebsmotor 1 umzupolen und mit dem Hauptdrehsinn gegenläufigem Drehsinn zuzuschalten, etwa um eine festgefahrene Anlage loszubrechen, ohne, daß das Auswirkungen auf den Hilfsantriebsmotor 3 und das von ihm beaufschlagte Getriebe 4 hat.The switching situation described above, in which the pinch rollers 63 are completely lifted from the outer ring 62 of the upper hol coupling 6 , also opens up the possibility of reversing the polarity of the main drive motor 1 and switching on with the main direction of rotation in the opposite direction, for example in order to break free of a stuck system without that the effects on the auxiliary drive motor 3 and the gear 4 acted upon by him.
Bei stark schwingungsbelasteten Anlagen kann es zumal bei der zwangsläufig schleifenden Bremsung (66/67) zu einer un kontrollierten Verlagerung des Schaltkäfigs 64 aus seiner Freischaltstellung in eine Zwischenstellung kommen, in der es dann zu einer Übertragung des Drehmoments von dem zuge schalteten, gegenläufig gepolten Hauptantriebsmotor 1 auf den Hilfsantriebsmotor 3 über die Kupplung 6 kommen würde. Dem läßt sich dadurch begegnen, daß der Hilfsantriebsmotor 3 zugeschaltet bleibt. Alternativ kann vorgesehen sein, den Hilfsantriebsmotor 3 über ein Zeitschaltwerk in Abständen vorübergehend zuzuschalten.In systems subject to high levels of vibration, uncontrolled shifting of the switch cage 64 from its release position into an intermediate position can occur, in particular when the braking ( 66/67 ) is inevitable, in which the torque is then transmitted from the connected, opposite-polarity main drive motor 1 would come on the auxiliary drive motor 3 via the clutch 6 . This can be countered by the auxiliary drive motor 3 remaining switched on. Alternatively, provision can be made for the auxiliary drive motor 3 to be temporarily switched on at intervals at intervals.
Um in der Losbrechsituation jede Beeinträchtigung des Hilfsantriebsmotors 3 mit dem von ihm beaufschlagten Ge triebe 4 durch den in diesem Falle gegenläufig geschalteten Hauptantriebsmotor 1 auszuschließen, ist zweckmäßigerweise eine Sperre vorgesehen, die die Schaltung des Hauptan triebsmotors 1 in diesem Falle erst zuläßt, wenn der ebenfalls gegenläufig geschaltete Hilfsantriebsmotor 3 angelaufen ist und die Käfigbremse 67 angesprochen hat. Diese Sicherung kann auch bei im übrigen gleichzeitig vorgenommenen Schaltung über ein in den Schaltkreis des Hauptantriebsmotors 1 eingefügtes Verzögerungsrelais erfolgen.To the Losbrechsituation any impairment of the auxiliary drive motor 3 with the pressurized by him Ge gear 4 ruled out by the counter connected in this case, main drive motor 1, a lock is expediently provided that the circuit of the Hauptan drive motor 1 in this case only permits, when the also oppositely connected auxiliary drive motor 3 has started and the cage brake 67 has responded. This backup can also take place in the case of a circuit which is carried out simultaneously at the same time via a delay relay inserted into the circuit of the main drive motor 1 .
Claims (13)
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DE19914124749 DE4124749A1 (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Free running coupling for two-machine drive of e.g. conveyor - enables main drive to be switched to opposite rotation by disconnecting fixedly guided system |
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DE4124749A1 true DE4124749A1 (en) | 1993-01-28 |
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ID=6437037
Family Applications (1)
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DE19914124749 Withdrawn DE4124749A1 (en) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | Free running coupling for two-machine drive of e.g. conveyor - enables main drive to be switched to opposite rotation by disconnecting fixedly guided system |
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