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Überlastungskupplung, insbesondere für den Turasantrieb von Baggern,
Absetzern od. dgl. Die Erfindung hat eine Überlastungskupplung zum Gegenstand, die
sich beim Erreichen eines bestimmten höchstzulässigen Drehmomentes selbsttätig öffnet
und anschließend geöffnet bleibt, insbesondere für den Turasantrieb von Baggern,
Absetzern od. dgl., wobei bei fehlendem Drehmoment die treibende Kupplungshälfte
gegen die angetriebene Kupplungshälfte nicht verspannt ist und bei der in radiale
Lücken der angetriebenen Kupplungshälfte Riegel der treibenden Kupplungshälfte eingreifen,
die beim Erreichen des höchstzulässigen Drehmomentes zurückgezogen werden.
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Es ist eine Kupplung dieser Gattung mit gegeneinander nicht verspannten
Kupplungshälften bekannt, bei welcher das Drehmoment durch vorgespannte Federn über
radiale, zweiarmige Hebel abgewogen wird, deren Drehpunkte auf den Enden eines auf
der antreibenden Welle befestigten Armkreuzes verlagert sind und an deren langem
innerem Hebelarm die vorgespannten Federn und an deren kürzerem Hebelarm die zurückziehbaren
Riegel angebracht sind. Zum Zurückziehen der Riegel beim Erreichen des höchstzulässigen
Drehmomentes sind ein besonderes Hebelgestänge und ein auslösbares Schaltwerk vorgesehen.
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Ein solche Kupplung ist im Aufbau verwickelt und die Wiedereinschaltung
nach der Öffnung bei eingetretener Überlastung schwierig, weil die
Spannwerke
zur Betätigung des Öffnungsvorganges wieder einzeln in Betriebsstellung gebracht
werden müssen.
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Zur Beseitigung dieser -Nachteile werden erfindungsgemäß von den Enden
eines auf der treibenden Welle befestigten Armkreuzes aus die Riegel zur Verriegelung
der beiden. Kupplungshälften gegeneinander mittels Zugstangen nachgeschleppt, welche-
eine das Zurückziehen der Riegel . bewirkende Neigung gegen die Tangentialrichtun
besitzen.
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Nach einem weiteren Erfindungsgedanken werden die unbelasteten Riegel
bei fehlendem Drehinoment in ihrer Betriebsstellung durch unbelastete Druckstangen
gehalten, deren innere Enden sich in ihrer Öffnungsrichtung mit Gelenken .gegen
auf der Antriebswelle reitende Kniehebel od. dgl. stützen, die durch in bezug auf
die treibende Kupplungshälfte mit innerer Kraft vorgespannte Federn in Kippschaltung
gehalten werden, wodurch vor überschreitung der Totpunktstellung der Kippeinrichtung
die vorgespannten Federn das höchstzulässige Drehmoment abwägen !und nach Überschreiten
der Totpunktstellung der Kippeinrichtung das Zurückziehen der Mitnehmer unterstützen
und vollenden..
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
daß die mit vorgespannten Federn arbeitende Kippschaltung außerhalb der umlaufenden
Kupplungsteile nicht umlaufend angeordnet und mit der umlaufenden Kupplung durch
ein Differential verbunden ist, indem das Stegglied des Differentials mit der treibenden
Welle der Kupplung, das eine Seitenrad des Differentials mit dem auf der treibenden
Welle der Kupplung reitenden Kniehebelarmkreuz und das' andere Seitenrad über die
Hauptwelle des Differentials mit einem Hebel gekuppelt ist, an dessen Ende eine
vorgespannte Zug- oder Druckfeder oder mehrere solcher Federn in Kippschaltung angreift
oder angreifen.
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Weiter wird erfindungsgemäß- vorgeschlagen, an einem Hebel auf der
Hauptwelle des Differentials einen Hubmagneten, Preßluftkolben od. dgl. zum Wiedereinschalten
der Kupplung angreifen zu lassen und ferner die Hauptwelle des- Differentials mit
einem elektrischen Endschalter zu verbinden, der beim Öffnungsvorgang der Kupplung
den Hauptmotor der treibenden Welle abschaltet.
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Durch die Erfindung wird zunächst ein höchst einfacher Verriegelungs-
und Entriegelungsmechani@smus, -insbesondere für Turasantriebe, zwischen treibender
und angetriebener Kupplungshälfte geschaffen, in dem die Zugstangen zwischen den
Enden des auf der treibenden Welle befestigten Armkreuzes und den Riegeln gleichzeitig
die Tangentalkraft übertragen und das Zurückziehen der Riegel bewirken. Durch die,erfindungsgemäße
Anwendung der mit innerer Kraft vorgespannten Federn in Kippschaltung wird weiter
mit einfachsten Mitteln erreicht, daß diese Federn einerseits das höchstzulässige
Drehmoment abwägen und andererseits nach dem- Erreichen des höchstzulässigen-Drehmom@entes
das Zurückziehen der Mitnehmer unterstützen und vollenden. DieZwischenschaltung
desDifferentials zwischen die umlaufenden Teile der Kupplung und die vorgespannten
Federn in Kippschaltung bringt den Vorteil mit sich, daß diese Federn der Umlaufbewegung
der Kupplung entzogen sind, und daß ferner das Wiedereinschalten der Kupplung nach
Öffnung in einfachster Weise erfolgt. Auch die Anordnung eines Endschalters für
das Stillsetzen des Hauptmotors für die treibende Kupplungswelle ist besonders einfach,
weil bereits vorhandene Teile dazu benutzt werden, es also nicht notwendig wird,
einen besonderen Betätigungsmechanismus für die Endschaltung zu schaffen: Die Abbildungen
veranschaulichen schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigt
Fig. i die Kupplung teilweise im Schnitt in Stirnansicht, Fig. i a und i b Kräftepläne
für die Kraftwirkung an den beiden Verriegelungspunkten der Fig. 1, Fig. 2 die Kupplung
in einem senkrechten Schnitt, Fig. 3 eine Stirnansicht des Differentialgetriebes
der Kupplung. .
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Auf einer treibenden Welle i der Kupplung ist ein Armkreuz 2 befestigt,
an dessen Enden mittels Bolzen 3 geneigte Zugstangen q. zum Nachschleppen von Riegeln
S vorgesehen sind, welche radial in radiale Lücken 6 einer angetriebenen Kupplungshälfte
7 eingreifen. Die angetriebene Kupplungshälfte 7 ist fest mit einer Hohlwelle 8
verbunden, welche auf der treibenden Welle i drehbar gelagert ist. Die Riegel 5
sind an äußeren Enden etwa radial verlaufender Druckstangen 9 nach der oberen Hälfte
der Fig. i fest, nach der unteren Hälfte dieser Figur in Form einer Rolle beweglich
angeschlossen. Die inneren Enden der Druckstangen 9 stützen sich mittels Gelenkbolzen
io gegen ein Kniehebelarmkreuz i i, welches auf der treibenden Welle i mittels einer
Hülse i2 reitet.
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Am äußeren Ende dieser Hülse 12 ist ein Stirnrad 13 befestigt; in
welches ein mit dem einen Seitenrad 14 eines Differentials verbundenes Stirnrad
15 eingreift, wobei die miteinander verbundenen Räder 1q. und 15 auf der Hauptwelle
16 des Differentials frei drehbar gelagert sind. Das Stegglied des Differentials,
welches Umlaufräder 17 trägt, ist als ein ebenfalls auf der Differentialwelle frei
drehbares Stirnrad 18 ausgebildet, welches in ein auf der treibenden Welle z der.
Kupplung befestigtes Stirnrad i9 eingreift. Ein zweites Seitenrad 2o des Differentials
ist auf der Differentialwelle 16 fest verkeilt. Sämtliche Stirnräder und Räder des
Differentials sind in einem geschlossenen Getriebekasten äi untergebracht, der einerseits
auf der Antriebswelle i reitet und andererseits mittels eines Gelenkes 22 gegen
den Maschinenhausfußboden 23 abgestützt ist.
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Auf der Welle 16 des Differentials ist ein Winkelhebel mit Schenkeln
2,4 und 25 befestigt. Am Ende des Hebels 2q. greift eine vorgespannte Feder
26 an, wobei sich der Hebel 2q. gegen einen Anschlag 27 lehnt. Am Hebel 25
greift eine Kolbenstange 28
eines Kolbens an, der sich im Preßluftzylinder
29 zum Wiedereinschalten der Kupplung und zur Dämpfung der Kupplungsvorgänge bewegt.
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Die Wirkungsweise ist folgende: In Fig. 3 bedeutet A die Betriebsstellung
des Differentials, die der Stellung der Mitnehmer nach Fig. i entspricht. Werden
die Mitnehmer 5 vermöge der radial gerichteten Komponente der Zugkraft Z in den
Zugstangen 4. aus den Lücken 6 der angetriebenen Kupplungshälfte 7 herausgezogen,
so wird dabei durch die Druckstange g das Kniehebelarmkreuz i i gedreht, wodurch
der Hebel 24 gegen seine Totpunktstellung T hinbewegt wird. Sobald diese Totpunktsteilung
T überschritten wird, unterstützt die Spannkraft der Feder 26 das Zurückziehen der
Mitnehmer 5. Im geöffneten Zustande der Kupp-. lung lehnt sich der Hebel 24 in seiner
öffnungsstellung B gegen den Anschlag 30. Zum Wiedereinschalten der Kupplung genügt
es, die treibende Welle i so weit zu drehen, bis die Mitnehmer 5 der treibenden
Kupplungshälfte den Lücken 6 der angetriebenen Hälfte gegenüberstehen, um dann Preßluft
durch die Rohrleitung 3i in den Zylinder 29 ,einströmen zu lassen. Im geschlossenen
Zustande der Kupplung strömt die Preßluft aus dem Zylinder 29 wieder aus, da sie
sonst den Öffnungsvorgang der Kupplung stören würde. Der Zylinder 29 wird zweckmäßig
mit regelbaren Drosselventilen versehen, die bei geschlossener Preßluftleitung 3i
wirksam werden, wodurch die Öffnungs- und Schließbewegungen der Kupplungen gedämpft
erfolgen.