DK159888B - Ved hjaelp af et kompressibelt medium, isaer pneumatisk omkobbelbar koblings- og bremseanordning - Google Patents

Description

DK 159888 B

Opfindelsen angår en ved hjælp af et kompressibelt medium, især pneumatisk omkobbelbar koblings- og bremseanordning, med en indgangsaksel og en udgangsaksel, som er lejret i et fælles hus, hvorved der i et koblingskammer i huset er an-5 bragt en drejefast med indgangsakslen forbundet koblingsflange og en drejefast med udgangsakslen forbundet koblingsskive, og ved hvilken koblingsskivens randområde ved aksial forskydning og under mellemkobling af en ringformet friktionsbelægning valgfrit kan lægge an mod en endeflade af kob-10 lingskammeret eller af koblingsflangen, og der er anbragt to arbejdsrum, der kan påvirkes med forskelligt tryk ved hjælp af en koblingsanordning, på over for hinanden liggende sider af koblingsskiven.

En sådan anordning er kendt fra US-PS 3 166 167. Koblings-15 flangen og friktionsbelægningerne har en forholdsvis stor tykkelse, koblingsskiven er derimod tyndere. Koblingskammerets aksiale længde er betydeligt større end summen af de aksiale tykkelser af koblingsflange, koblingsskive og friktionsbelægninger. Også omkredsspalten er stor. Friktionsbe-20 lægningerne kan være anbragt på koblingsskiven, men også på endefladerne af koblingskammer og koblingsflange. Koblingsskiven er enten aksial forskydelig på udgangsakslen eller elastisk deformerbar. Trykluft tilføres arbejdsrummet mellem koblingsflange og koblingsskive over et huskammer, et ring-25 kammer i huset og en kanal i indgangsakslen. Det andet arbejdsrum kan over en kanal i huset og et en navdel omgivende ringrum af huset forsynes med trykluft. Anordningen kan indtage en neutralstilling, i hvilken delene er frakoblede, en koblingsstilling, i hvilken indgangsakslen er forbundet med 30 udgangsakslen, og en bremsestilling, i hvilken udgangsakslen bremses.

Formålet med opfindelsen er at angive en koblings- og bremseanordning af den i indledningen beskrevne art, som kan omkobles med kortere reaktionstid.

DK 159888 B

2

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at de to friktionsbelægninger er anbragt i fordybninger ved koblingsskivens rand og/eller i mindst en af endefladerne, at koblingskammerets aksiale længde er mindre end summen af de aksiale tyk-5 kelser af koblingsflange, koblingsskive og friktionsbelægninger, og at koblingskammeret på begge sider er begrænset af en tætning, som er anbragt mellem en til koblingskammeret sluttende husboring og en i denne forløbende navdel af henholdsvis koblingsflangen og koblingsskiven.

10 Når en koblings- og bremseanordning kan omkobles ved hjælp af et kompressibelt medium, altså især pneumatisk, skal mediet tilføres eller bortledes i en sådan mængde, at ikke kun den af vandringen afhængige volumenændring, men også den nødvendige trykopbygning eller -sænkning bevirkes i arbejds-15 rummene. Det kommer derfor ikke kun an på de ved omkoblingen optrædende volumenændringer, men også på et muligst lille volumen i arbejdsrummene.

Ifølge opfindelsen er volumenet i de to arbejdsrum væsentligt mindre end hidtil. Tilsvarende hurtigt kan det til om-20 koblingen nødvendige medie føres ind i arbejdsrummet eller fjernes fra det. Tætningerne sørger ikke kun for en rumlig begrænsning af arbejdsrummene, men forhindrer også en udsivning af mediet. Alt i alt fås meget korte omkoblingstider. Man kan også' arbejde med forholdsvis små trykdifferenser 25 mellem de to arbejdsrum, fx idet atmosfæretrykket ikke anvendes i forbindelse med et forhøjet lufttryk, men med undertryk (vakuum).

I videre udformning af opfindelsen kan koblingsskiven være fast forbundet med udgangsakslen og kan i nærheden af navde-30 len have et område med ringe tykkelse, som tillader en elastisk deformering, radialt uden for dette dog et område med større tykkelse. I forhold til de kendte, elastisk deformerbare koblingsskiver er her en større del af skivefladen udformet tykkere til fyldning af arbejdsrummet.

3

DK 159883 B

I denne sammenhæng anbefales det, at koblingsskiven på den mod koblingsflangen vendte side i det væsentlige er plan, og en fra koblingsanordningen kommende ledning ved området med den ringe tykkelse af koblingsskiven munder ud i det mellem 5 denne og koblingskammerets endeflade dannede arbejdsrum. Den på grund af det elastiske område nødvendigvis noget bredere del af arbejdsrummet står umiddelbart i forbindelse med ledningens munding, således at der for fyldningen og tømningen ikke optræder yderligere modstand.

10 Det er også gunstigt, at omkredsspalten mellem henholdsvis koblingskammer, koblingsflange og koblingsskive inklusiv de deri fastgjorte friktionsbelægninger er udformet som drosselspalte. For at opnå en muligst hurtig omkobling, bør mediestrømme omkring den udvendige omkreds af koblingsflange 15 og koblingsskive, som kan opstå på grund af et differenstryk på begge sider af disse, forhindres eller i det mindste bremses.

I det mest enkle tilfælde fremkommer drosselspalten ved, at man kun gør koblingskammerets diameter uvæsentligt større 20 end diameteren af de deri roterende dele. Der kan imidlertid også træffes yderligere forholdsregler. Især kan omkredsspalten have en labyrinttætning.

Ved et foretrukket udførelseseksempel er der sørget for, at koblingsanordningen er anbragt på huset på den mod koblings-25 skiven vendte side af huset, og at en første ledning fører gennem huset til nabo-arbejdsrummet, og en anden ledning fører gennem huset, gennem et mellem husboringen og koblingsskivens navdel dannet ringrum og gennem navdelen til det over for liggende arbejdsrum. Ved koncentrationen af kob-30 lingsanordningen i en hus-side fås en væsentlig forenkling af medietilslutninger og i givet fald koblingsanordningens elektriske tilslutninger. De til arbejdsrummene førende ledninger er korte.

DK 159888 B

4

Endvidere kan ringrummet være anbragt mellem den koblingskammeret begrænsende tætning og en yderligere tætning. På denne måde undgås også, at mediet kan strømme ud mellem koblingsanordning og arbejdsrum, hvad der ligeledes bidrager 5 til hurtig omkoblingsfunktion.

Det er meget gunstigt, at tætningen udgøres af læbetætninger, hvis læber er rettet mod det højere tryk, der skal tætnes. Sådanne læbetætninger kan tætne mod den til enhver tid optrædende trykdifferens.

10 I det mindste den tætning, der adskiller koblingskammeret fra ringrummet, bør være en dobbelt læbetætning. Sådanne tætninger kan tætne afvekslende trykdifferenser mod hinanden. Dette kan ikke kun være af fordel for den nævnte tætning, men også for de andre tætninger, når anordningen valg-15 frit skal anvendes til trykluftdrift eller vakuumdrift.

Det er særlig fordelagtigt, at koblingsflangen og/eller koblingsskiven er fast forbundet med henholdsvis indgangs- og udgangsakslen, at de to aksler er aksialt forskydelige i deres lejer, og at hver aksel er forsynet med en aksialstil-20 lings-indstillingsanordning. Ved hjælp af indstillingsanordningen fås en justering for den aksiale position af koblingsflange og koblingsskive i koblingskammeret. Trods en aksial snæver dimensionering kan delenes hvileposition, altså især afstanden mellem de ved bremsning og kobling samvir-25 kende flader, indstilles meget nøjagtigt.

Især kan en indstillingsmøtrik indstilles på akslen, og en henholdsvis koblingsflangen og koblingsskiven belastende fjeder kan holde indstillingsmøtrikken mod et anslag. Indstillingen bevirkes derfor under sammentrykning af fjederen.

30 Mere detaljeret er det gunstigt, at akslen er lejret i to aksialt forskudte kuglelejer, hvis inderringe er holdt med 5

DK 159G83B

afstand ved hjælp af et hylster, at navdelens endeflade under mellemkobling af en ringfjeder og en støttering understøttes mod inderringen af det aksialt indre kugleleje, og indstillingsmøtrikken understøttes mod inderringen af det 5 aksialt ydre kugleleje, og at kuglelejernes yderringe understøttes mod bort fra hinanden vendte aftrapninger af huset, deraf yderringen af det aksialt ydre kugleleje under mellemkobling af en ringfjeder. De to ringfjedre, især bølgering-fjedre, sikrer positionen med en vis elasticitet.

10 Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af på tegningen viste, foretrukne udførelseseksempler, der viser i fig. 1 et skematisk længdesnit gennem en koblings- og bremseanordning ifølge opfindelsen, fig. 2 en forstørret fremstilling af det egentlige ar-15 bejdsområde i cirklen A i fig. 1, fig. 3 en variation af dette arbejdsområde, fig. 4 en yderligere form af dette arbejdsområde og fig. 5 et snit gennem en dobbelt læbetætning.

Ifølge fig. 1 består et hus 1 af to husdele 2 og 3, som er 20 forbundet med hinanden ved hjælp af antydede skruer 4, En drevet indgangsaksel 5 er fast forbundet med en navdel 6 af en koblingsflange 7. En udgangsaksel 8 er over en navdel 9 fast forbundet med en koblingsskive 10. Sidstnævnte bærer ved sit randområde på hver side en friktionsbelægning 11 og 25 12. De nævnte dele befinder sig i et koblingskammer 13 af huset 1. Friktionsbelægningerne 11 og 12 kan ved aksial forskydning fra en neutralstilling valgfrit komme i berøring med en endeflade 14 af koblingsflangen 7 eller en endeflade 15 af koblingskammeret 13. Koblingskammerets 13 over for 30 liggende endevæg 16 forløber parallelt med endevæggen 15.

6

DK 159888B

Koblingsflangen 7 har i randområdet en fordybning 17 til optagelse af friktionsbelægningen 11. Koblingsskiven 10 har i randområdet en fordybning 18 til optagelse af friktionsbelægningen 12. Koblingskammerets 13 aksiale længde L er min-5 dre end summen af koblingsflangens 7 aksiale tykkelse a, koblingsskivens 10 tykkelse b, friktionsbelægningens 11 tykkelse c og friktionsbelægningens 12 tykkelse d. Koblingsflangen 7 har gennemgående denne tykkelse a mellem navdel 6 og fordybning 17. Koblingsskiven 10 har denne tykkelse b 10 mellem randområdet og et elastisk område 19 af ringere tykkelse, som tillader en aksial forskydning af randområdet.

På denne måde fås på begge sider af koblingsskiven 10 to arbejdsrum 20 og 21 af meget lille volumen. Friktionsbelægningernes 11 og 12 vandring ligger i størrelsesordenen på 1 mm, 15 fortrinsvis på 1/10 mm. På grund af arbejdsrummenes ringe størrelse kan det ønskede tryk meget hurtigt opbygges i disse med et kompressibelt medium, såsom luft.

Koblingskammeret 13 begrænses på den ene side af en tætning 22, som er anbragt mellem koblingsflangens 7 navdel 6 og en 20 denne omgivende husboring 23. På den anden side sker begrænsningen ved hjælp af en tætning 24, som er lagt mellem koblingsskivens 10 navdel 9 og en denne omgivende husboring 25. Også disse tætninger bidrager til at holde arbejdsrummet lille.

25 Omkredsspalten 26 mellem koblingskammerets 13 indvendige omkreds og koblingsflangens 7 udvendige omkreds og koblingsskiven 10 med friktionsbelægningerne 11 og 12 er dimensioneret som drosselspalte, dvs. den har en bredde på mindre end 0,5 mm, fortrinsvis mindre end 0,1 mm. Herved undgås eller 30 bremses en udsivning af luft fra arbejdsrummene 20 og 21 til den over for liggende side af koblingsflange 7 og koblingsskive 10.

7

DK 15988SB

En koblingsanordning 27 har to ventiler 28, af hvilke kun den ene er vist. I den viste stilling af ventiltallerkenen 29 forbindes arbejdsrummet 20 med en kanal 30, som fører et første tryk P1, og i den anden stilling af ventiltallerkenen 5 29 med en kanal 31, som fører et tryk P2. Ventilen 28 for det andet arbejdsrum 21 arbejder nøjagtig omvendt. Trykket P1 er fx atmosfæretrykket. Trykket P2 kan valgfrit være et overtryk eller et undertryk. Trykkene P1 og P2 kan imidlertid også være to forskellige fra atmosfæretrykket afvigende 10 tryk.

Den ene ventil 28 står over en som huskanal udformet ledning 32 i forbindelse med koblingskammerets 13 endeflade 15 ved området af koblingsskivens 10 elastiske del 19. Den den anden ventils 28 med arbejdsrummet 20 forbindende ledning be-15 står af en husboring 33, et ringrum 34 mellem navdelen 9 og husboringen 25 samt en kanal 35 i denne navdel 9. Ringrummet er på den ene side begrænset af tætningen 24 og på den anden side af en tætning 36, som befinder sig mellem navdelen 9 og en mellemring 37.

20 Er trykket i arbejdsrummet 20 højere end i arbejdsrummet 21, bremses udgangsakslen 8 ved anlæg af friktionsbelægningen 12 mod koblingskammerets 13 endeflade 15. Er trykket i arbejdsrummet 21 højere end i arbejdsrummet 20 kobles udgangsakslen ved anlæg af friktionsbelægningen 11 mod koblingsflangens 7 25 endeflade 14 med indgangsakslen 5. Hvis koblingsanordningen 27 har endnu en omkoblingsmulighed for at tilslutte kanalerne 30 og 31 til det samme tryk, kan koblingsskiven indtage en neutralstilling, i hvilken udgangsakslen 8 kan drejes frit.

30 Indgangsakslen 5 er lejret i to kuglelejer 38 og 39, udgangsakslen 8 er lejret i to kuglelejer 40 og 41. Til indstilling af koblingsflangens 7 aksiale stilling er en indstillingsmøtrik 42 skruet på et gevind 43 af indgangsakslen

DK 159888 B

8 5. Til aksial indstilling af koblingsskiven 10 er en indstillingsmøtrik 44 skruet på et gevind 45 af udgangsakslen· 8. De to kuglelejers 38 og 39 inderringe er holdt med afstand ved hjælp af et hylster 46. Navdelens 6 endeflade er 5 under mellemkobling af en bølgeringfjeder 47 og en støttering 48 understøttet mod inderringen af det aksialt indre kugleleje 39, og indstillingsmøtrikken 42 er understøttet mod inderringen af det aksialt ydre kugleleje 38. Det aksialt indre kuglelejes 39 yderring ligger an mod en aftrapning 10 49 af huset. Det andet kuglelejes 38 yderring understøttes under mellemkobling af en bølgeringfjeder 50 mod en anden aftrapning 51 af huset. På samme måde findes der ved kuglelejerne 40 og 41 et afstandshylster 52, en bølgeringfjeder 53 og en støttering 54, der lige som indstillingsmøtrikken 15 44 samvirker med inderringene, samt en husaftrapning 55 og en bølgeringfjeder 56, som samvirker med en yderligere husaftrapning 57, for de to kuglelejers yderringe. Når fx indstillingsmøtrikken 44 skrues i retning med uret, forkortes under sammentrykning af bølgeringfjederen 53 afstanden mel-20 lem indstillingsmøtrik 44 og navdel 9. Da stillingen af kuglelejernes 40 og 41 yderringe er fastlagt af husaftrapningen 55 og dermed også stillingen af inderringene, kan koblingsskivens 10 aksiale stilling på denne måde indjusteres meget nøjagtigt. Det samme gælder for koblingsflangen 7.

25 I fig. 3 er der vist en labyrinttætning 58 i forbindelse med drosselspalten 26. Til dette formål er der på koblingsflangens 7 og friktionsbelægningernes 11 og 12 udvendige omkreds anbragt riller eller noter 59. Desuden har koblingsskiven 10 en noget mindre diameter end nabo-delene. Efter et droslende 30 spalteafsnit følger derfor et ekspansionskammer, således at der fås en trinvis reduktion af trykket og dermed ingen væsentlig luftstrømning.

I fig. 4 er vist en labyrinttætning 60, ved hvilken spalten 26 samvirker med noter eller riller 61 i koblingskammerets

DK 159888B

9 .

13 omkredsvæg. Dette giver ligeledes den kendte labyrinttæt-ningseffekt.

I fig. 5 er der i stedet for tætningen 24 anbragt en dobbelt læbetætning 62. Den ene læbe 63 er vendt mod arbejdsrummet 5 21, den anden læbe 64 mod ringrummet 34. Desuden er læberne belastet af en ringfjeder. Herved overtager den mod rummet med det højere tryk vendte læbe tætningen. Tilsvarende dobbelte læbetætninger kan også erstatte tætningerne 23 og 36.

Der kan i mange henseender afviges fra den viste udførelses-10 form uden at forlade opfindelsens grundtanke. Fx kan friktionsbelægningerne 11 og 12 anbringes på koblingsflangen 7 og/ eller på koblingskammerets endevæg. Når koblingsskiven 10 er anbragt forskydelig på udgangsakslen 8, kan den hen til navdelen 9 have tykkelsen b. Fordybningerne 17 og 18 kan også 15 begge to være udformet på koblingsskiven 10. En sådan fordybning kan også befinde sig i koblingskammerets 13 endevæg 15.

Claims (12)

1. Ved hjalp af et kompressibelt medium, især pneumatisk omkobbelbar koblings- og bremseanordning, med en indgangsaksel (5) og en udgangsaksel (8), som er lejret i et fælles hus (1), hvorved der i et koblingskammer (13) 5. huset (1) er anbragt en drejefast med indgangsakslen (5) forbundet koblingsflange (7) og en drejefast med udgangsakslen (8) forbundet koblingsskive (10), og ved hvilken koblingsskivens (10) randområde ved aksial forskydning og under mellemkobling af en ringformet frik-10 tionsbelægning (11, 12) valgfrit kan lægge an mod en endeflade (15, 14) af koblingskammeret (13) eller af koblingsflangen (7), og der er anbragt to arbejdsrum (20, 21), der kan påvirkes med forskelligt tryk (P1, P2) ved hjælp af en koblingsanordning (27), på over for 15 hinanden liggende sider af koblingsskiven (10), k e n - detegnet ved, at de to friktionsbelægninger (11, 12) er anbragt i fordybninger (17, 18) ved koblingsskivens (10) rand og/eller i mindst en af endefladerne (14, 15), at koblingskammerets (13) aksiale læng-20 de (L) er mindre end summen af de aksiale tykkelser (a, b, c, d) af koblingsflange, koblingsskive og friktionsbelægninger, og at koblingskammeret på begge sider er begrænset af en tætning (22, 24), som er anbragt mellem en til koblingskammeret sluttende husboring (23, 25) og 25 en i denne forløbende navdel (6, 9) af henholdsvis kob lingsflangen og koblingsskiven.

2. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at koblingsskiven (10) er fast forbundet med udgangsakslen (8) og har i nærheden af navdelen (9) et område 30 (19) med ringe tykkelse, som tillader en elastisk de former ing, radialt uden for dette dog et område med større tykkelse (b). DK 159888 B 11

3. Anordning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at koblingsskiven (10) på den mod koblingsflangen (7) vendte side i det væsentlige er plan, og en fra koblingsanordningen (27) kommende ledning (32) ved området 5 (19) med den ringe tykkelse af koblingsskiven munder ud i det mellem denne og koblingskammerets (13) endeflade (15) dannede arbejdsrum (21).

4. Anordning ifølge kravene 1-3, kendetegnet ved, at omkredsspalten (26) mellem henholdsvis kob- 10 lingskammer (13), koblingsflange (7) og koblingsskive (10) inklusiv de deri fastgjorte friktionsbelægninger (11, 12) er udformet som drosselspalte.

5. Anordning ifølge krav 4, kendetegnet ved, at omkredsspalten (26) har en labyrinttætning (58, 60).

6. Anordning ifølge kravene 1-5, kendetegnet ved, at koblingsanordningen (27) er anbragt på huset (1) på den mod koblingsskiven (10) vendte side af huset, og at en første ledning (32) fører gennem huset til nabo-arbejdsrummet (21), og en anden ledning (33, 20 34, 35) fører gennem huset, gennem et mellem husborin gen (25) og koblingsskivens navdel (9) dannet ringrum (34) og gennem navdelen til det over for liggende arbejdsrum (20).

7. Anordning ifølge krav 6,kendetegnet ved, 25 at ringrummet (34) er anbragt mellem den koblingskamme ret (13) begrænsende tætning (24) og en yderligere tætning (36).

8. Anordning ifølge kravene 1-7,kendetegnet ved, at tætningen (24) udgøres af læbetætninger (62), 30 hvis læber er rettet mod det højere tryk, der skal tæt nes. DK 159888 B 12

9. Anordning ifølge kravene 6-8, kendetegnet ved, at i det mindste den tætning (24, 62), der adskiller koblingskammeret (13) fra ringrummet (34), er en dobbelt læbetætning.

10. Anordning ifølge kravene 1-9, kendetegnet ved, at koblingsflangen (7) og/eller koblingsskiven (10) er fast forbundet med henholdsvis indgangs- og udgangsakslen (5, 8), at de to aksler er aksialt forskydelige i deres lejer (38 - 41), og at hver aksel er 10 forsynet med en aksialstillings-indstillingsanordning (42; 44).

10 DK 159883B

11. Anordning ifølge krav 10, kendetegnet ved, at en indstillingsmøtrik (42; 44) kan indstilles på akslen (5; 8), og at en henholdsvis koblingsflangen (7) 15 og koblingsskiven (10) belastende fjeder (47; 53) hol der indstillingsmøtrikken mod et anslag.

12. Anordning ifølge krav 11, kendetegnet ved, at akslen (5; 8) er lejret i to aksialt forskudte kuglelejer (38, 39; 40, 41), hvis inderringe er holdt med 20 afstand ved hjælp af et hylster (46; 52), at navdelens (6; 9) endeflade under mellemkobling af en ringfjeder (47; 53) og en støttering (48; 54) understøttes mod in-derringen af det aksialt indre kugleleje (39; 40), og indstillingsmøtrikken (42; 44) understøttes mod inder- 25 ringen af det aksialt ydre kugleleje (38; 41), og at kuglelejernes yderringe understøttes mod bort fra hinanden vendte aftrapninger (49, 51; 55, 57) af huset (1), deraf yderringen af det aksialt ydre kugleleje (38; 41) under mellemkobling af en ringfjeder (50; 56).