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Uberlastungssicherung für den Turas von Baggereimerketten od. dgl.
Die Erfindung betrifft eine Überlastungskupplung für den Turas von Baggereimerketten
od. dgl., bei der das Drehmoment durch Mitnehmerrollen oder Gleitstücke der einen
Kupplungshälfte übertragen wird, die in Mitnehmerkerben der anderen Kupplungshälfte
eingreifen oder sich gegen Mitnehmer-Icnaggen dieser Kupplungshälfte stützen.
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Kupplungen dieser Art sind so gebaut, daß sie sich bei Überlastung
öffnen und anschließend geöffnet bleiben. Um sie wieder einschalten zu können, wird
die eine Kupplungshälfte gegenüber der anderen mittels eines an sich vorhandenen
Hilfs= antriebes langsam gedreht, bis die . zusammenwirkenden Kupplungsteile wieder
einander gegenüberstehen, so daß die Kupplung in dieser Stellung wieder geschlossen
werden kann. Die Betätigung des Hilfsantriebes und die Schließung der Kupplung wird
an Ort und Stelle vorgenommen, also nicht vom Stand des Baggerführers aus, was mit
unerwünschtem Zeitverlust verbunden ist.
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Es ist ferner eine Einrichtung bekanntgeworden, bei welcher die Mitnehmerrollen
einer federbelasteten Sicherheitskupplung bei Überlastung durch Druckluftzylinder
von der die Mitnehmerkerben verbindenden Laufbahn abgehoben werden, und bei der
zum Wiedereinschalten der Kupplung durch Drücken eines Druckknopfes im Steuerpult
des Baggerführers die Luftzufuhr zu den Druckluftzylindern
unterbrochen
"wind, -so -daß dann die Belastungsfedern der Kupplung die Mitnehmerrollen wieder
gegen die Laufbahn pressen. Gleichzeitig läuft bei derDruckknopfbetätigung der Hilfsantrieb
an, so daß die Mitnehmerrollen schließlich in die Mitnehmerkerben einlaufen; wobei
sich der Hilfsantrieb wieder abschaltet. Dieser Vorgang ist mit starken schädlichen
Stößen innerhalb der Kupp-Jung verbunden.
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Diese Nachteile der bekannten Vorrichtungen werden durch die Erfindung
beseitigt, indem die Kupplung mit einem Endschalter verbunden ist, der einen an
sich vorhandenen Hilfsantrieb abschaltet, sobald die Kupplungsteile der einen Kupplungshälfte
den mit ihnen zusammenwirkenden Kupplungsteilen der anderen Kupplungshälfte gegenüberstehen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß mit der
ersten Endschaltung für den Hilfsantrieb eine zweite (Endschaltung verbünden ist,
die in an sich bekannter Weise bei Öffnung der Kupplung den Hauptmotor stromlos
macht..
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Weiterhin kann die Erfindung dadurch vervollkommnet werden, daß die
Endschalter für den Hilfs- und den Hauptantriebsmotor zu einem gemeinsamen Kontaktgeber
vereinigt sind.
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Ferner wird vorgeschlagen, die relative Stellung der zusämmenw"irkenden
Kupplungsteile auf ein Differential zu übertragen, indem die eine Kupplungshälfte
mit dem Stegglied; die andere mit einem Seitenrad des Differentials verbunden ist,
während das zweite Seitenrad starr auf der Differentialhauptwelle befestigt ist
und über diese Welle mit dem Endschalter für den Hilfsantrieb oder mit den Endschaltern
für den Hilfs- und den Hauptantrieb in Verbindung steht.
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Außerdem wird die erfindungsgemäße Einrichtung in der Weise vorteilhaft
ausgestaltet; daß der den Hilfsantriebsmotor steuernde Stromkreis des Kontaktgebers
mit Kontakten für Vorwärts- und Rückwärtslauf- des Hilfsantriebes versehen ist.
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Schließlich läßt sich bei Anwendung der Erfindung ein weiterer Vorteil
erzielen, wenn die Drehbewegung der Differentialwelle durch zwei Kurbeln und eine
Schubstange in eine schwingende Bewegung der Steuerwelle des Kontaktgebers umgewandelt
wird.
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Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird zunächst erreicht, daß
die zusammenwirkenden Kupplungsteile in geöffnetem Zustand der Sicherheitskupplung
durch den Hilfsantrieb so lange relativ zueinander gedreht werden, bis sie einander
in der -zurr Wiedereinschalten der Kupplung erforderlichen Stellung gegenüberstehen,
so daß- das Wiedereinrücken der Kupplung vom Baggerführerstand aus gesteuert werden
kann und im Stillstand der beiden Kupplungshälften ohne schädliche Stöße erfolgt.
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- Dadurch, daß mit dem Endschalter für die Steuerung ,des Hilfsantriebes
ein zweiter Endschalter für die-Stillsetzung des Hauptmotors beim Offnungsvorgang
der Kupplung verbunden ist; läßt sich in übersichtlicher Weise die zum mechanischen
Aufbau des Türasantriebes hinzukommende elektrische Steuereinrichtung an einer Stelle
zusammenfassen.
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Besonders einfach und übersichtlich wird die Steuereinrichtung für
den Hilfs- und den Hauptantriebsmotor, wenn die Endschalter für beide Motoren zu
einem gemeinsamen Kontaktgeber vereinigt sind.
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Durch Anwendung eines Differentials läßt sich erreichen, daß ein einziger
Körper, nämlich die Differentialhäuptwelle, zur Übertragung der Relätivstellung
der beiden Kupplungshälften auf die Endschalteinrichtung ausreicht. Es braucht dann
das Gehäuse des Kontaktgebers nicht umlaufend angeordnet zu werden, und es entfallen
die Schleifringe an diesem Gehäuse. Außerdem kommen die Teile des Kontaktgebers
erst dann in Bewegung, wenn eine Relativbewegung in der Kupplung eintritt, d. h:
wenn sie sich öffnet.
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Erhält der Kontaktgeber für die Steuerung des Hilfsantriebes Kontakte
für Vorwärts- und Rückwärtslauf des Hilfsmotors, so läuft die eine Kupp-- lungshälfte
immer auf dem kürzesten Wege in die Wiedereinschaltstellung zurück, wodurch die
Zeit zwischen der Öffnung der Sicherheitskupplung und dem Wiederanlassen des Hauptmotors
in vorteilhafter Weise abgekürzt wird.
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Schließlich wird durch die Umwandlung der Drehbewegung der Differentialwelle
mittels eines Kurbeltriebes in eine hin und her gehende Bewegung der- Steuerwelle
erreicht, daß der Kontaktgeber noch einfacher gestaltet werden kann.
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In der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulichenden
Zeichnung zeigt Fig. i einen waagerechten Schnitt durch einen Turasantrieb mit der
erfindungsgemäßen überlästungssicherung und mit einer dazugehörigen elektrischen
Schaltung, Fig. z einen Längs- und zwei Querschnitte durch den in Fig. i angedeuteten
Kontaktgeber, Fig. 3 ein Schaubild mit den gegenseitigen Stellungen der Kupplungshälften
und den dazugehörigen Stellungen der Kontakte des für Vorwärts- und Rückwärtslauf
eingerichteten Kontaktgebers, Fig. q. ein weiteres ähnliches Schaubild für einen
nur für Vorwärtslauf eingerichteten Kontaktgeber und Fig. 5 eine in die vorletzte
Stufe eines Turasgetriebes eingebaute Überlastungssicherung nach der. Erfindung.
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Auf einer Turaswelle i ist die eine Hälfte :2 einer Sicherheitskupplung
befestigt, mit einer Hohlwelle 3 des Hauptantriebsrades 4 die zweite Kupplungshälfte
5 verbunden. Dabei greifen Mitnehmerrollen 6 der Kupplungshälfte z in Mitnehmerkerben
7 der Kupplungshälfte 5 ein. Auf der Hohlwelle 3 ist ein Stirnrad 8 befestigt, welches
mit dem Stirnrad 9 kämmt, auf der Turaswelle i- ein Stirnrad i o, welches in ein
Stirnrad iz eingreift, wobei das Stirnrad ii mittels einer Hülse 1a mit einem Gehäuse
2o eines Kontaktgebers und das Stirnrad 9 auf einer Welle 13 aufgekeilt ist. Auf
der Welle 13 sind unter Einschaltung eines Isolierstücks
15 zwei
miteinander leitend verbundene Kontaktfinger 16 und 17 eines Kontaktgebers befestigt,
denen Steuerstrom durch eine Bürste 18 und einen Schleifring i9 zugeleitet wird..
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Auf der Welle 13 reitet das Gehäuse 2o des Kontaktgebers, in welches
isoliert Kontakte 2i und 2i' (Fig.2a, 2b; die letztere stellt einen Schnitt nach
Linie II-II der Fig. 2 a dar) zur Steuerung eines Hilfsantriebsmotors 22 und ein
Kontakt 23 (Fig. 2c, Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2 a) zur Stillsetzung eines
Turashauptmotors 24 und zu dessen Verriegelung gegen den Hilfsmotor 22 eingesetzt
sind.
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Der Hilfsmotor 22 ist mittels einer als Bremsscheibe ausgebildeten
Kupplung 25 an ein Hilfsgetriebe 26 angeschlossen, welches mittels einer durch einen
Bremslüftmagneten 27 betätigten Reibungskupplung 28 an ein Hauptgetriebe 29 angekuppelt
werden kann. Auf die Bremsscheibe 25 wirkt eine mittels Bremslüftmagnet 3o betätigte
Backenbremse ein.
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Der Hilfsmotor 22 und die Bremslüftmagnete 27 und 3o erhalten Strom
durch das Umschaltschütz 31 mit den Haltspulen 32 und 33, die mittels Leitungen
34 und 35 mit den Kontakten 21 und 21' verbunden sind. Der Hauptmotor 24 wird geschaltet
durch ein Schütz 36 mit der Haltespule 37 und einem Doppeldruckknopf mit Kontakten
38 und 38' für Ein- und Ausschaltung. Zum Kontakt 23 für die Einschaltung des Hauptmotors
führt eine Zuleitung 39, zur Bürste i8 eine Leitung 40. Zum Einschalten des Hilfsmotors
22 dient ein Druckknopf 41.
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In dem Beispiel nach Fig. i sind die Stirnradpaare 8, 9 und io, i
i mit einem solchen Verhältnis ihrer Übersetzungsverhältnisse ausgerüstet, daß die
Welle 13 eine volle Umdrehung bei einer halben Umdrehung der Turaswelle i ausführt.
Dadurch ergeben sich die in den Fig. 3 a, 3 b, 3 c beispielsweise gezeigten zusammengehörigen
Stellungen der Kupplungshälften 2 und 5 einerseits und der Kontaktfinger 16; 17
und der Kontakte 21, 2:1' und 23 andererseits. Die Fig. 3 a', 3 b', 3 c' zeigen-
dabei jeweils die entsprechenden Stellungen des Kontaktfingers 17, gesehen in der
Schnittlinie II-II und die Fig. 3a", 3b", 3c' den Kontaktfinger 16 in seiner entsprechenden
Stellung, gesehen in der Schnittlinie III-III der Fig. 2 a. Bleibt nach dem Öffnen
der Kupplung die Kupplungshälfte :2 beispielsweise in der Stellung der Fig. 3 b
stehen:, so steht der Kontaktfinger 17 auf dem Kontakt 21, der beim Einschalten
des Hilfsmotors 22 die Kupplung in der angedeuteten Pfeilrichtung auf dem kürzesten
Wege in die Wiedereinschaltstellung der Fig. 3 a zurückführt. Bleibt nach dem Öffnen
die Kupplung in der Stellung Fig. 3 c stehen, so steht der Kontaktfinger 17 auf
dem Kontakt 21', der dem Hilfsmotor 22- in umgekehrtem Sinn Strom gibt, so daß die
Einschaltstellung der Kupplung wieder auf kürzestem Wege erreicht wird .
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Die Fig. 4a, 4b, 4c zeigen Stellungen der Kupplungshälften 2 und 5
und die Fig. 4a, 4b', 4e
bzw. 4ä', 4b", 4c' die zugehörigen Stellungen der
Kontakte und Kontaktfinger des Kontaktgebers, bezogen auf die Schnittlinien II-II
bzw. III-III der Fig. 2 a, für den Fall, daß die Drehzahl des Kontaktgebers mit
der Relativgeschwindigkeit der beiden Kupplungshälften übereinstimmend gewählt wird.
Der Kontaktfinger 17 berührt dann bei den Stellungen nach Fig.4b und 4c jeweils
Kontakte zi, die dem Hilfsmotor stets Strom in gleichem Drehsinn geben.
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Damit die Kontaktfinger 16 und 17 nicht auf den Übergängen zwischen
den Kontakten und der Isolation stehenbleiben können, ist der die Kontaktfinger
16 und 17 tragende Isolierkörper 15, wie Fig. z zeigt, drehbar auf die Welle r3
aufgesetzt und mittels Federn 42 gegen einen auf der Welle 13 befestigten Arm 43
abgestützt, während ein mit dem Isolierkörper 15 verbundener Arm 44 mittels einer
federbelasteten Tastrolle 45 eine mit Nocken 46 und Kerbe 47 versehene Laufbahn
48 abtastet. Hierdurch wird insbesondere verhindert, daß der Kontaktfinger 17 bei
genau waagerechter Stellung der Kupplungshälfte 2 in Fig. 3 auf der Isolierung 49
zwischen den Kontakten 2i und 21' stehenbleiben kann. Es ist also in jedem Falle
für ein Anlaufen des Hilfsantriebsmotors 22 gesorgt.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die innere Kupplungshälfte
2 auf eine Zwischenwelle 56 des Turasgetriebes 29, die äußere Kupplungshälfte 5
auf eine darauf reitende Hohlwelle 57 au.fgekeilt. Auf der Zwischenwelle 56 sitzt
ein Stirnrad 58, auf der Hohlwelle 57 ein Ritzel 59 für das Hauptantriebsrad 4 der
Turaswelle i. Auf der Nabe des Stirnrades 58 ist ein Stirnrad 6o befestigt, welches
in ein mit einem Seitenrad 61 eines Differentials fest verbundenes Stirnrad 62 eingreift.
Ein als Stegglied des Differentials ausgebildetes Stirnrad 63 kämmt mit dem Ritzel
59, ein zweites Stirnrad 64 ist auf einer Differentialhauptwelle 65 fest aufgekeilt,
die an einem freien Ende eine Kurbel 66 trägt. Durch diese bei Relativbewegung der
Kupplungshälften 2- und 5 umlaufende Kurbel 66 wird mittels einer Schubstange 67
und einer zweiten Kurbel 68 eine Steuerwelle 69 in schwingende Bewegung versetzt.
Auf dieser Steuerwelle 69 sitzt ein Kontaktgeber für die Endschaltung des Haupt-und
Hilfsmotors mit den Kontaktfingern 16 und 17, den Kontakten 21 und 23 und den Zuleitungen
34. 39 und 40. Die Grenzstellungen der Kontaktfinger 16 und 17 sind in den Schnittdarstellungen
Fig. 5 a und 5 b nach Linie I-I bzw. II-II der Fig. 5 veranschaulicht.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung nach dem Beispiel der Fig. i bis
3 wirkt folgendermaßen: Sobald sich die Kupplung bei Überlastung öffnet, drehen
sich infolge der Relativbewegung der Kupplungshälften 2 und 5 die Kontaktfinger
16 und 17 gegenüber dem sich ebenfalls drehenden Gehäuse 2o des Kontaktgebers. Der
Kontaktfinger 16 verläßt den Kontakt 23, die zu ihni führende Steuerleitung wird
stromlos, wodurch die Haltespule 37 des Hauptschützes 36 stromlos wird und dieses
Hauptschütz in die in Fig. i gezeigte Öffnungsstellung geht, also den Hauptmotor
24 abschaltet. Ein
Wiederanlassendes Hauptmotors 24 durch Drücken
des Einschaltdruckknopfes 38 ist in der gezeigten Stellung der Kontakte unmöglich.
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Der Kontaktfinger 17 steht auf dem Kontakt 21 nach Öffnung der Kupplung.
Wird dann der Druckknopf 41 für die Betätigung des Hilfsmotors 22 gedrückt, so erhält
die Spule 32 des Umschaltschützes 3z Strom über die Leitung 34, die rechte Seite
des Schützes wird geschlossen. Dadurch erhalten gleichzeitig der Motor 22 und die
Bremslüftmagneten 27 und 3o Strom, die Motorbremse wird gelüftet, die Kupplung 28
eingerückt, der Hilfsmotor 22 läuft an und dreht das Hauptgetriebe 29. langsam durch;
die Kupplungshälfte 2 bewegt sich relativ zur Hälfte 5, ebenso das Gehäuse 2o des
Kontaktgebers relativ zu den Kontaktfingern 16 und 17. In dem Augenblick,- wo dann
der Kontaktfinger 17 den Kontakt 21 verläßt, wird die Leitung 34 und damit die Haltespule
32 des Schützes 31o stromlos. Das Schütz öffnet sich, der Motor 22 bleibt stehen,
die Bremse fällt ein, die Kupplung 28 wird. geöffnet und das Hauptgetriebe
bleibt stehen. Die dabei erreichte Stellung der Kupplungshälften 2 und 5 bzw. der
zusammenwirkenden und 7 :ist in Fig. 3 a; die entsprechende -Stellung der Kontaktfinger
16 und 17 gegenüber den Kontakten 21, 21' und 23 in. den Abb. 3 a' und 3 a" dargestellt.
Dadurch, daß der Kontaktfinger 16 -den Kontakt 23 berührt, läßt sich der Hauptmotor
24 durchDrücken des Knopfes 38 anlassen, während eine Betätigung des: Einschaltknopfes
41 für den Hilfsmotor. erfolglos bleiben würde. Um ,den Hilfsantrieb auch in diese-
Stellung nach Schließung der Kupplung in Gang, setzen zu können, ist ein: zweiter;
gegen den Steuerkreis des Hauptmotors verriegelter Steuerkreis erforderlich; der
zur Vereinfachung der Darstellung fortgelassen ist: Bleibt nach dem Öffnen der Sicherheitskupplung
der Kontaktfinger 17 nach Fig. 3c' auf dem Kontakt 21' stehen, so erhält bei Betätigung
des DruckknoPfes 41 über die mit dem Kontakt 21' in Verbindung stehende Leitung
35 die zweite Spule 35-des Umschaltschützes 31 Strom.. Der Hilfsmotor läuft dann
in umgekehrter Drehrichtung an, wodurch wieder auf kürzestem Wege die Wiedereinschaltung
der Sicherheitskupplung. erreicht wird.