DE976707C - Hydro-mechanical reversing gear, especially for conveyor reel drive - Google Patents
Hydro-mechanical reversing gear, especially for conveyor reel driveInfo
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- F16D33/06—Rotary fluid couplings or clutches of the hydrokinetic type controlled by changing the amount of liquid in the working circuit
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Description
Hydro-mechanisches Wendegetriebe, insbesondere für Förderhaspelantrieb Die Erfindung betrifft ein hydraulisch-mechanisches Wendegetriebe mit je einer füll- und entleerbaren Strömungskupplung für jede Fahrtrichtung, deren eine unmittelbar oder über ein Zahnradpaar auf die Abtriebswelle treibt, während der anderen zur Umkehrung der Drehrichtung noch ein Zwischenzahnrad zugeordnet ist. Die Erfindung besteht in der Angabe einer Ausführungsform eines solchen Wendegetriebes, die mit einfachen Mitteln ein schnelles und zuverlässiges Steuern bei gutem Übertragungswirkungsgrad ermöglicht.Hydro-mechanical reversing gear, especially for conveyor reel drive The invention relates to a hydraulic-mechanical reversing gear, each with a filling and drainable fluid coupling for each direction of travel, one of which is immediately or drives a pair of gears on the output shaft, while the other to Reversal of the direction of rotation is still assigned an intermediate gear. The invention consists in specifying an embodiment of such a reversing gear with simple means a fast and reliable control with good transmission efficiency enables.
Die Erfindung besteht darin, daß als Strömungskupplungen zwei durch eine Fülleinrichtung zu füllende und durch verstellbare Schöpfrohre zu entleerende Kupplungen verwendet werden, deren Schöpfrohre in je einer neben dem eigentlichen Arbeitskreislauf auf gleichem Durchmesser wie diese liegenden und mit der Arbeitskammer ein kommunizierendes Gefäß bildenden umlaufenden Schöpfrohrkammer angeordnet sind, derart, daß die einstellbare radiale Lage der Eintrittsöffnung des Schöpfrohrs jeweils unmittelbar den Füllungsgrad der Schöpfrohrkammer und damit zugleich der Strömungskupplung bestimmt. Als Fülleinrichtung kann etwa eine Kreiselpumpe dienen, durch die das Betriebsöl über ein Steuerventil wechselweise der einen oder anderen Strömungskupplung zugeführt wird. Statt einer Pumpe kann aber auch ein Hochbehälter, ein Windkessel oder ein umlaufender Behälter Verwendung finden.The invention consists in that two flow couplings through a filling device to be filled and to be emptied through adjustable scoop tubes Couplings are used, the scoop tubes in each one next to the actual Working circuit on the same diameter as this lying and with the working chamber a circumferential scoop tube chamber forming a communicating vessel are arranged, such that the adjustable radial position of the inlet opening of the scoop tube in each case directly the filling level of the scoop tube chamber and thus at the same time the flow coupling certainly. A centrifugal pump, for example, can serve as a filling device through which the Operating oil alternately one or the other fluid coupling via a control valve is fed. Instead of a pump, an elevated tank, an air tank, can also be used or a surrounding container can be used.
Als besonders zweckmäßig hat sich die Steuerung der beiden Turbokupplungen durch einen einzigen Hebel erwiesen, der so mit der Fülleinrichtung bzw. einem Füllventil und den beiden Schöpfrohren gekuppelt ist, daß in seiner Mittellage die beiden Schöpfrohre mit ihren Schöpföffnungen am weitesten außen stehen (beide Kupplungen leer), währenb bei einer Bewegung des Steuerhebels in der einen oder anderen Richtung mit dem vollen Hub oder einem Teilhub das Schöpfrohr der zu füllenden Kupplung ganz oder teilweise nach innen - also auf kleineren Durchmesser - geschoben bzw. geschwenkt oder gedreht und gleichzeitig das Füllventil für die entsprechende Kupplung geöffnet wird.The control of the two turbo couplings has proven to be particularly useful proved by a single lever, which is so with the filling device or a filling valve and coupled to the two scoop tubes is that in its central position the two scoop tubes with their scoop openings are furthest outside (both Clutches empty), while moving the control lever in one or the other direction with the full stroke or a partial stroke the scoop tube to be filled Coupling pushed completely or partially inwards - i.e. to a smaller diameter or pivoted or rotated and at the same time the filling valve for the corresponding Clutch is opened.
Der Steuerhebel wird etwa unter Zwischenschaltung von Drehriegeln (Malteserkreuzen) mit den Schöpfrohren gekuppelt, so daß bei einer Bewegung des Steuerhebels aus der Null-Stellung in der einen Richtung das Schöpfrohr für die Kupplung der anderen Richtung in seiner äußersten Stellung gesperrt bleibt.The control lever is about with the interposition of rotary latches (Maltese crosses) coupled to the scoop pipes so that when the Control lever from the zero position in one direction, the scoop tube for the Coupling of the other direction remains locked in its extreme position.
Die Füllventile,. das sind die Absperrventile in den Fülleitungen der beiden Strömungskupplungen, werden zweckmäßig als Kolbenventile ausgebildet und auf einem gemeinsamen Ventilstift angeordnet sowie in einem gemeinsamen Ventilgehäuse geführt.The filling valves. these are the shut-off valves in the filling lines of the two flow couplings are expediently designed as piston valves and arranged on a common valve pin and in a common valve housing guided.
Es dient weiterhin dem Erfindungszweck, wenn die Ausführung so gewählt wird, daß bei einer raschen Bewegung des Steuerhebels auch die Füllung der einen bzw. anderen Kupplung rascher erfolgt als bei einer langsamen Betätigung. Dies wird dadurch erreicht, daß das Füllventil etwa aus zwei ineinander angeordneten Kolben gebildet wird, von denen der eine starr mit dem Steuerhebel gekuppelt ist und in seinen beiden Endstellungen eine Füllöffnung bestimmten Querschnitts für die eine bzw. andere Strömungskupplung freigibt. Der andere, eine zusätzliche Füllöffnung steuernde und durch Federn in seiner Ruhestellung gehaltene Kolben ist mit dem ersten kraftschlüssig gekuppelt, derart, daß er von diesem nur bei rascher Bewegung mitgenommen und dann erst allmählich durch die Feder zurückgedrängt wird, während er bei langsamer Betätigung des inneren Kolbens im wesentlichen in Ruhe bleibt. Hierzu kann eine Drosselöffnung in dem zur kraftschlüssigen Kupplung der beiden Kolben dienenden Druckraum mit Rückschlagventil verwendet werden. Zur Sicherung gegen Mitnahme des äußeren Kolbens bei der Zurückbewegung des inneren Ventilkolbens in die Mittelstellung sind Druckausgleichsöffnungen vorzusehen.It also serves the purpose of the invention if the design is so chosen becomes that with a rapid movement of the control lever also the filling of the one or another clutch takes place more quickly than with a slow actuation. this will achieved in that the filling valve consists of two pistons arranged one inside the other is formed, one of which is rigidly coupled to the control lever and in its two end positions a filling opening specific cross-section for one or another fluid coupling releases. The other, an additional filling opening The piston that controls and is held in its rest position by springs is associated with the first frictionally coupled, such that it is only taken along by this when moving rapidly and then only gradually pushed back by the spring, while at slower speed Actuation of the inner piston remains essentially at rest. To do this, a Throttle opening in the one used for the positive coupling of the two pistons Pressure chamber with check valve can be used. To secure against taking the outer piston when the inner valve piston moves back into the middle position pressure equalization openings are to be provided.
Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Turbowendegetriebe ist für den Antrieb von Förderhaspeln besonders geeignet. Es gestattet durch die besondere Gestaltung eine genügend rasche Füllung und Entleerung des einen bzw. anderen Strömungskreislaufes. Dabei ist es ohne weiteres möglich, unmittelbar von der einen Auslagestellung des Steuerhebels über die Mittelstellung hinweg in die andere Endlage überzugehen, da die Entleerung mit Hilfe der neuen Einrichtung genügend rasch vor sich geht. Es ist dabei möglich, durch eine »Gegenbremsung« die Abtriebswelle schnell zur Ruhe zu bringen .und, falls erforderlich, auf die entgegengesetzte Richtung wieder zu beschleunigen. Um bei negativer Belastung und gleichzeitig geringer Füllung der für eine bestimmte Fahrtrichtung gerade eingeschalteten Strömungskupplung ein Überschreiten der Höchstgeschwindigkeit zu verhindern, wird zwischen der An- und Abtriebswelle der beiden Strömungskupplungen je eine Freilaufkupplung angeordnet, so daß der Abtrieb starr mit dem Motor gekuppelt wird,, sobald der Abtriebsteil der Strömungskupplung rascher zu laufen versucht als der Antriebsteil. Die Geschwindigkeit, bei welcher die starre Kupplung eintritt, liegt entsprechend dem normalen Schlupf der Strömungskupplung mit 2 bis 4% höher als die Höchstgeschwindigkeit bei normaler positiver Belastung.A designed according to the invention turbo reversing gear is for Particularly suitable for driving conveyor reels. It is permitted by the special design a sufficiently rapid filling and emptying of one or the other flow circuit. It is easily possible to move directly from one display position of the Control lever to go over the middle position into the other end position, there the emptying with the help of the new device is fast enough. It it is possible to quickly bring the output shaft to rest by "counter-braking" and, if necessary, in the opposite direction again accelerate. To deal with negative loads and at the same time low filling of the for a certain direction of travel currently engaged fluid coupling is exceeded To prevent the top speed is between the input and output shaft of the two fluid couplings each arranged an overrunning clutch, so that the output is rigidly coupled to the motor, as soon as the output part of the fluid coupling tries to run faster than the drive part. The speed at which the rigid coupling occurs, lies in accordance with the normal slip of the fluid coupling with 2 to 4% higher than the maximum speed with normal positive load.
Im besonderen werden diese Freilaufkupplungen als durch Klinken gesteuerte Klauenkupplungen ausgebildet, bei welchen zwangläufig durch Hilfsklinken bei eintretendem Synchronismus die Klauenkupplungsmuffe auf einem steilgängigen Gewinde in der Einrückrichtung genau Zahn auf Lücke in den zweiten Klauenkranz eingeschoben wird. Sobald das über die Freilaufkupplung gehende Drehmoment seine Richtung umkehrt, rückt diese wieder aus.In particular, these overrunning clutches are considered to be controlled by pawls Claw clutches formed in which inevitably by auxiliary pawls when entering Synchronism the claw coupling sleeve on a steep thread in the direction of engagement is inserted exactly tooth to gap in the second claw ring. Once that's over If the overrunning clutch reverses its direction, it moves again the end.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.The invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment.
Abb. I zeigt schematisch die grundsätzliche Anordnung des ganzen Wendegetriebes, Abb. 2 in größerem Maßstab einen Schnitt durch die Vorgelegewelle mit den Strömungskupplungen und den Freilaufkupplungen, Abb. 3 einen Querschnitt zur Darstellung der Schöpfrohrbetätigung und der Füllventilsteuerung. Nach Abb. I treibt die Antriebswelle I über ein Zahnradpaar 2 die Vorgelegewelle 3 ins Schnelle an. Auf der Vorgelegewelle sitzen die Pumpenräder 4 und 5 der beiden Strömungskupplungen I und II. Das Turbinenrad 6 der Kupplung I sitzt auf einer Hohlwelle 7, die über das Zahnradpaar 8 auf die zur Antriebswelle gleichachsige Abtriebswelle 9 treibt. In gleicher Weise sitzt das Turbinenrad Io der Strömungskupplung Il auf einer Hohlwelle II, die über ein weiteres Zahnradpaar mit Zwischenrad I2 ebenfalls auf die Abtriebswelle treibt.Fig. I shows schematically the basic arrangement of the entire reversing gear, Fig. 2 on a larger scale a section through the countershaft with the flow couplings and the overrunning clutches, Fig. 3 is a cross-section to illustrate the actuation of the scoop tube and the filling valve control. According to Fig. I, the drive shaft I drives via a pair of gears 2 the countershaft 3 on quickly. The pump wheels sit on the countershaft 4 and 5 of the two fluid couplings I and II. The turbine wheel 6 of the coupling I sits on a hollow shaft 7, which is connected to the drive shaft via the pair of gears 8 coaxial output shaft 9 drives. The turbine wheel Io sits in the same way the fluid coupling II on a hollow shaft II, which has another pair of gears also drives with idler gear I2 on the output shaft.
Wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, ist zwischen der zentralen Pumpenradwelle 3 und den beiden Turbinenradhohlwellen 7 und II j e eine Synchronklauenkupplung I3 bzw. I4 angeordnet. Sie bestehen aus je einer auf einem Gewindestück der Welle 3 verschraubbaren Kupplungsmuffe I5 bzw. 16 mit Zahnkranz 17 bzw. 18 und Sperrklinke i9 bzw. 2o sowie einem Gegenzahnkranz 21 bzw. 22 in den Turbinenraähohlwellen 7 bzw. I I.As can be seen from Fig. 2, is between the central impeller shaft 3 and the two turbine hollow shafts 7 and II j e a synchronous dog clutch I3 and I4 arranged. They each consist of one thread on the shaft 3 screwable coupling sleeve I5 or 16 with toothed ring 17 or 18 and pawl i9 or 2o and a mating ring gear 21 or 22 in the turbine hollow shafts 7 or I I.
Die beiden Strömungskupplungen weisen eine mit dem Pumpenrad verbundene Schöpfrohrkammer 23 bzw. 24 auf, die mit dem Kupplungsinneren durch ausreichend große Öffnungen in Verbindung stehen, so daß der Arbeitsraum der Kupplung mit der zugehörigen Schöpfrohrkammer ein kommunizierendes Gefäß bildet. In die Schöpfrohrkammern ragen die verschiebbar, gelagerten Schöpfrohre 25 bzw. 26 hinein, die, wie besonders aus Abb. 3 ersichtlich ist, mit je einer Zahnstange versehen sind. In diese Zahnstangen greifen Zahnkränze 27 bzw. 28 ein, die auf dem Gehäuseteil 29 bzw. 3o drehbar gelagert sind. Der gleiche Gehäuseteil dient zur Lagerung der benachbarten Laufräder 4 und 5.The two fluid couplings have one connected to the pump wheel Scoop tube chamber 23 or 24, which is sufficient with the coupling interior large openings are in communication, so that the working space of the coupling with the associated scoop tube chamber forms a communicating vessel. In the scoop chambers the displaceable, mounted scoop tubes protrude 25 or 26 in, which, as can be seen particularly in Fig. 3, each provided with a rack are. In these racks, gear rings 27 and 28 engage, which are on the housing part 29 and 3o are rotatably mounted. The same housing part is used to store the adjacent impellers 4 and 5.
Die die Zahnkränze tragenden Scheiben sind mit Drehriegeln 31 bzw. 32 verbunden., die mit den Sperrhebeln 33 bzw. 34 zusammenarbeiten. Diese Sperrhebel sind an Kegelrädern 35 und 36 befestigt, von denen das eine starr auf der Welle 37 des Schalthebels 38 sitzt, während das andere, 35, vom ersten, 36, über ein Zwischenrad 39 in entgegengesetzter Richtung angetriebene Kegelrad frei drehbar auf der Schalthebelwelle sitzt.The disks carrying the sprockets are secured with twist locks 31 resp. 32 connected. Which cooperate with the locking levers 33 and 34, respectively. These locking levers are attached to bevel gears 35 and 36, one of which is rigid on the shaft 37 of the shift lever 38 sits, while the other, 35, from the first, 36, via an intermediate gear 39 bevel gear driven in the opposite direction freely rotatable on the shift lever shaft sits.
Ein auf der Antriebswelle aufgekeiltes Kegelrad 40 treibt die Füllpumpe 41 an.A bevel gear 40 keyed onto the drive shaft drives the filling pump 41 at.
Zur Steuerung der Füllöffnungen dient, wie in Abb. 3 dargestellt, ein Kolbenventil 42 mit einem zentralen Ventilstift 43. An diesem sitzen zwei Kolbenventile 44 und 45 zur Steuerung der beiden Füllöffnungen 46 und 47, die in je einem zu dem inneren Kolbenventil konzentrischen äußeren Kolbenventil 48 bzw. 49 angeordnet sind. Die äußeren Kolbenventile 48 und 49 sind mit den inneren kraftschlüssig verbunden und stehen unter der Wirkung der Federn 5o und 51. Sie dienen mit ihrer Steuerkante 52 und 53 zur Steuerung der Einlaßöffnungen 54 bzw. 55 zu den beiden Strömungskupplungen I bzw. II. Die Ventilspindel 43 ist mit einer Zahnstange 56 versehen und wird über Zahnräder von einem auf der Steuerhebelwelle 37 sitzenden Ritzel 57 (siehe Abb. 2 und 3) angetrieben.To control the filling openings, as shown in Fig. 3, a piston valve 42 with a central valve pin 43. Two piston valves are seated on this 44 and 45 to control the two filling openings 46 and 47, each in one to the inner piston valve concentric outer piston valve 48 and 49 are arranged. The outer piston valves 48 and 49 are non-positively connected to the inner ones and are under the action of springs 5o and 51. They serve with their control edge 52 and 53 for controlling the inlet openings 54 and 55, respectively, to the two flow couplings I and II. The valve spindle 43 is provided with a toothed rack 56 and is over Gears from a pinion 57 seated on the control lever shaft 37 (see Fig. 2 and 3) driven.
In der gezeichneten Stellung gibt das Kolbenventil 45 die Leitung 47 frei und läßt das von der Füllpumpe und durch die Leitung 58 zuströmende Drucköl zu einer der beiden Strömungskupplungen gelangen.In the position shown, the piston valve 45 is the line 47 free and lets the pressure oil flowing in from the filling pump and through line 58 get to one of the two flow couplings.
Bei einer raschen Bewegung des inneren Kolbenventils 45 in die gezeichnete Stellung wirkt das im Raum 59 enthaltene Öl als Druckpolster, so daß auch das äußere Kolbenventil mitgenommen und durch dessen Steuerkante 53 ein größerer Öffnungsquerschnitt freigegeben wird. Bei einer langsamen Bewegung des inneren Kolbenventils dagegen kann das im Raum 59 enthaltene Öl über einen Drosselschlitz 6o nach der anderen Seite des inneren Kolbenventils gelangen.With a rapid movement of the inner piston valve 45 into the drawn Position acts the oil contained in space 59 as a pressure cushion, so that the outer Piston valve taken along and through its control edge 53 a larger opening cross-section is released. On the other hand, if the inner piston valve moves slowly can the oil contained in the space 59 through a throttle slot 6o after the other Side of the inner piston valve.
Damit bei einer raschen Rückbewegung des inneren Kolbenventils in die Mittelstellung nicht auf der Gegenseite die gleiche Mitnahme des äußeren Kolbenventils bewirkt wird, ist dort eine Ausgleichsöffnung 61 und ein Rückschlagventil 62 vorgesehen. Dem gleichen Zweck dienen die Ausgleichsöffnung 63 und das Rückschlagventil 64.With a rapid return movement of the inner piston valve in the middle position does not mean the same entrainment of the outer piston valve on the opposite side is effected, a compensation opening 61 and a check valve 62 are provided there. The equalizing opening 63 and the check valve 64 serve the same purpose.
Das vorstehend beschriebene Turbowendegetriebe ist geeignet zum Antrieb durch einen Kurzschlußmotor. Der Elektromotor kann hierbei bei entleerten Kupplungen belastungslos hochfahren und im übrigen während des Manövrierens durchlaufen. Die Belastung des Elektromotors vollzieht sich im Betrieb ausschließlich in dem Bereich zwischen seiner Synchrondrehzahl und einer Drehzahl in der Nähe seines Kippmoments. Die Übertragungsfähigkeit der Turbokupplungen ist so bemessen, daß ein Herunterdrücken des Motors unter seine Kippdrehzahl unter allen Umständen ausgeschlossen ist. Hierbei ist es jedoch möglich, für das Anfahren vorübergehend den Motor bis auf sein Kippmoment zu belasten. Auf diese Weise wird erreicht, daß vom Anfahren bis zu voller Geschwindigkeit auf der Abtriebsseite der Motoranker stets mit hoher Drehzahl rotiert und daher eine ausreichende Kühlwirkung bei bereits stark verminderter Stromaufnahme besitzt, im Gegensatz zu direktem elektrischem Antrieb, wobei der Anker längere Zeit im Stillstand oder bei geringer Drehzahl von hohen Strömen bei ungenügender Kühlung durchflossen wird. - Bei negativer Belastung ist ohne weiteres Energierückgewinnung möglich.The turbo reversing gear described above is suitable for driving by a short circuit motor. The electric motor can do this when the clutches are empty Drive up without stress and otherwise run through while maneuvering. the The electric motor is only loaded in this area during operation between its synchronous speed and a speed close to its breakdown torque. The transmission capacity of the turbo couplings is such that pressing down of the engine below its stall speed is excluded under all circumstances. Here However, it is possible to temporarily shut down the motor until its breakdown torque is reached to charge. In this way it is achieved that from starting up to full speed on the output side of the motor armature always rotates at high speed and therefore has a sufficient cooling effect with already greatly reduced power consumption, in contrast to direct electric drive, whereby the armature is at a standstill for a longer period of time or high currents at low speed with insufficient cooling will. - In the case of negative loads, energy recovery is easily possible.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEV3006A DE976707C (en) | 1950-12-28 | 1950-12-28 | Hydro-mechanical reversing gear, especially for conveyor reel drive |
Applications Claiming Priority (1)
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DEV3006A DE976707C (en) | 1950-12-28 | 1950-12-28 | Hydro-mechanical reversing gear, especially for conveyor reel drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE976707C true DE976707C (en) | 1964-04-09 |
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ID=7570250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEV3006A Expired DE976707C (en) | 1950-12-28 | 1950-12-28 | Hydro-mechanical reversing gear, especially for conveyor reel drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE976707C (en) |
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1950
- 1950-12-28 DE DEV3006A patent/DE976707C/en not_active Expired
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