JPS599320A - スク−プ制御流体カプリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスクープ制御の流体カプリングに関する。

スクープ制御の流体カプリングは各々が共に作動液用の
作動回路を形成する皿形羽根つき胴の形をした同軸方向
に取付けられたインペラおよびランチ素子と、作動回路
の外側１こ半径方向に作動液を保持するインペラと共に
回転するリザーバ・ケーシングと、このリザーバ・ケー
シング内に保持された液の回転リングから液を集めこの
液を任意１こ冷却器を介して作動回路に戻し、この回路
から作動液を一つまたはそれ以上のｌ）　Ｈされた出口
を通ってリザーバに返えすためリザーバｅケーシングの
種々異なる半径方向位置−（調整可能な汲み出し先端部
を有する可動スクープとよりなる。

このようなスクープ制御カプリングは石炭その他の鉱物
用の長いコンベヤベルトなど高慣性負荷用の駆動装置に
組入れられることが多い。

このようなコンベヤベルトは長さが数キロにも及ぶこと
があるが比較的軽量構造にすることができる。従って、
過度の駆動負荷がベル２こ、特に数分間に及ぶこともあ
る始動中に、かからないようにすることが必要である。

長いコンベヤベルトはその長さに沿って二つまたはそれ
以上の駆動ヘッドを配分させることができ、各駆動装置
は別々の流体カプリング内へ各々が駆動する二つの１嘔
動モータを有するが、緊急事態、例えは一つまたはそれ
以上のモータまたはその電源が故障した場合に、数が少
なくなったモータがベルトに過大応力をかけたり流体カ
プリングを許容限度以上に加熱することなく負荷を休止
から作動速度へ加速できることが必要である。

事実、始動操作中はすつとカプリングで伝達されるトル
クはこのコンベヤベルトの特別な条件に吋し西宮の駆動
トルクの１１５％乃至１２５擺を帽えないことか上記の
ことき使用例におけるカプリングの必須要件であること
が多い。

このように、空、または非常に僅かの負荷しかかつてい
ないコンベヤを始動させる時には、ＩＪＩＩえられる負
荷は全モータ負荷上Ｊ、ｔ：べると小さい。

この、または各駆動装置がかこ形モータとスクープ制御
カプリングよりなる場合、低始動トルクは始動操作を適
当に長くすること１こよって達成される。従って、カプ
リングのスクープ作動レバーはその全移動区間にわたっ
て徐々に、例えは三分またはそれ以上かかつて移動し、
この時間はカプリングは対応する熱の発生と共に漸減し
つつも明らかに大きなスリップを伴って作動する。

この結果起る作動液の膨帰（特に炭鉱用の合成液の場合
）の結果、スクープの位置によって決まる屯であるべき
よりも大量の液が作動回路に存在することｌこなり、そ
の結果、被伝達トルクは被動負荷に害をあたえる危険、
またはモータその他の原＠Ｊ機に過負荷を与える危険を
伴って意図したよりも大きくなることが判明した。

本発明のスクープ制へＸＸへ婆×制御カプリングはラン
チの外側翼形直径はインペラの外側翼形直径よりも５％
乃至１５％、好ましくは１０％乃至１５％小さくしたこ
とと、羽根付き素子、好ましくはランナ素子の一つかそ
の胴をＫＡする二組の穴を有し、−ｔ−ＩＪの穴の中心
はランチの外側翼形半径の５３％乃至６３％たけカプリ
ング軸から間隔が設けられ、別の一組の穴の中心はラン
ナの外側翼半径の６５％乃至７５％、好ましくは７０％
たけカプリング軸から間隔が設けられていることとを特
徴としている。

本発明の配列の場合では、有効作動回路の容積をより小
さくする結果として負荷を加速している間は作動回路が
部分的に光たされた状態にある間ずつと大きな安、走度
が得られると同時に、インペ）構造体およびリザーバの
熱ＳＲか１１ＩＪ速中の温度上昇を和らけるに足るだけ
の大きさであると考えられている。

ランナは英国特許明細書６６９３３１号に開示されＣい
る種類のものであることか非常に有利である。即ちこの
明細書においては、カプリングの回転軸を含む断面平面
で県られるどとくランナ米子の中間羽根ポケットのいく
つかの形状は同じランチ素子の他のポケットの形状とは
卑なり、ランチ素子は好ましくはコア案内装置を備えて
おり、この案内装置においてはコア案内装置とランナ素
子の皿形桐との間の若干の中間羽根Ｉ両路の形状は一ト
記断面平面で示されるごとく、中間羽根通路の形状と異
なる。

本発明の実施例を例として以下に添付の図面を参考に記
載する。

第１図および２図に示すスクープ制御カプリングは自動
調心軸受３で出力軸２が部分的に支えられている固定鋳
鉄ブラケット１よりなる限りにおいて従来型のものであ
る。入力軸４は軸７および８で出力軸２に支えられたイ
ンペラ構造体６にｉ■撓性駆動板５で接続されている。

インペラ構造体６は外側リザーバ・ケーシン゛グ９と在
来設計の皿形インペラ１１か取付けられた内側インペラ
・ケーシング１０とよりなる。

以下１こ詳述するランナ１２はインペラ１１と共に作動
回路を形成する。ランナ１２は環状のバフル１４を装置
して出力軸２のフランジ１３にボルト付けされている。

ベヤリング７はインペラ１１のハブを出力軸２で支えて
いる。

半径方向に摺動自在なスクープ管１５は外側リザーバ・
ケーシング９で形成のリザーバ内で一連の位置にわたっ
た移動可能な汲み出しオリフィス１６を有する。公知の
ごとく、スクープ制御レバー１７は軸１８に取付けられ
ていて、軸１８はブラケット１に支えられていて、スク
ープ管にピンを受入れる孔が設けられた揺動アーム１９
を備えている。スクープ管１５は外側クーラに接続する
出口（図示せず）を有し、このクーラから作動液はイン
ペラ・ハブの環状集合リング２１へ戻され、ここから作
動液はしやへいされた入【」２２を通って作動回、路Ｗ
へ戻る。

件効、便は従来の戻しノズル（１ｅａｋ−ｏｆｆ　ｎｏ
ｚｚｌｅ）２３から制限された速度で作動回路Ｗを出て
リザーバ慟ケーシングに入る。ノズル２３は所望によっ
て＝　管２４て制御される公知の急速排出弁て代替する
こともできる。

従来のカプリングでは、ランナ１２はインペラ１１と同
じ内外翼形直径を有する。ランチはインペラと同様な羽
根（但し数と配列とが異なる）を有するがコア案内装置
がない。第３図に示された曲線は＄５図の試験リグに取
付けた場合の従来のカプリングで得られた曲線で、第５
図ではコンベヤの慣性力はフライホイール構造体４１と
増速装置ギヤボックス４２とで表わされ、その走行抵抗
はブレーキ４７で表わされている。Ｍ擦ブレーキ４３は
各テストサイクルが始る時に負荷系を停止させておき、
適当な時機に解放してはく離現象を促すことかできる。

カプリング４４とギヤボックス構造体４５との間に取付
けられているが、出力トルクはトランスデユーサ４６に
より測定されて被伝達力の決定を可能にしている。

さて第３図について述べると、各テストにおいて、カプ
リングは図の右端において作動回路が空になった１００
％スリップに対応する所から始まることがわかる。第３
Ａ図の曲線は［作動回路を空にした」位置から「作動回
路を一杯にしｔ〕位置までの距離の４５％にスクープを
位置させた場合に得られた。第３　Ｂ＋　’　＋　Ｂ＋
　”図はそれぞれ５５％、６０％、６４％および６９％
移動した位置に対応する。通常、スクープのレバーをど
の特定の位置に設定した場合にも、曲線はほぼ水平かま
たは左側へ向って下方へ傾斜するはすである。事実、加
速時間を長く延ばすことおよび対応する温度が上昇する
ことの結果′として、曲線は下降せず左側に向って上昇
する傾向にあり、その結果カプリングは認容出来ない程
度に「固くなり」、即ち荷重に対する駆動力の増加とと
共に被伝達トルクが増加する。

本発明によれば、第１図および２図のランチ１２は大体
において英国特許６６９３３１号の第１図に示す種類の
ものである。特に、羽根５１はランチの軸を中心にして
寸法が変化して最小５１ｆから最大５１ｆへと増大する
コア案内の知い部分５２を備えている。さらに、ランナ
のＭ２Ｓには内外各組の穴５４および５５が設けられ、
これらの穴はそれぞれランチの外翼形直径（この場合３
６インチ、即ち９１４　ｒａｎ　）の５８％七７０％を
なすピッチ円直径で壁５３を貫通している。各穴５４，
５５は直径が約１１ｍｍ、従ってランチの外側翼形直径
の約００１２倍である。典型的には、ランナは４５また
は５４の羽根を有する。穴５４は交互の羽根ポケットを
ぽ通し、穴５５は他の羽根ポケット（穴５４を含まない
）に設けられている。

さらに、ランナ１２の外側翼形直径はインペラ１１の外
側翼直径より約り０％小さい。これは標準レンジが利用
されるさら（こ小寸法のカプリング用に設計されたラン
チを選べば好都合に達成される。

第２図のパターンはランナの他のＴの各々において繰返
えされる。

扇形フィシ・リング５６はインペラ構ン〜体の内側ケー
シングにボルト付けされて、このリングの隙間はノズル
２３と連通している。

さらに、バッフル板１４は外杆が小さく、典型的には作
動回路の内側翼形直径の１．３倍である。

第１図および２図に示すカプリングの場合ではコンベヤ
ベルトの局部的過負荷が避けられる第４図１こ示す曲線
のことき曲線が得られる。

好ましくは、穴５４，５５の直径はランチの外側翼形（
アウター　プロフィル）直径の１乃至１．６パーセン、
トとなされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスクープ制御カプリングの軸方向
断面図、第２図は第１図の■−Ｈに泊った半径方向断面
の−を示す拡大図、第３Ａ図乃至第３鶏図は無毒性りん
酸エステルを用いる従来のスクープ制御カプリングを用
いて高慣性負荷を駆動する場合に得られるスクープの種
々の位置のずれに対し画かれたカプリングのトルクを実
線で、対応する温度を破線で示すグラフ、第４図は第１
図および第２図に示すカプリングで得られる対応するト
ルク曲線を示し、第５図はコンベヤを始動させる試験装
置の概略図である。 なお図において、符号９はリザーバφケーシング、１１
はインペラ、１２はランナ、５４゜５５は穴である。 ラド ｉｊ［−１ 手続補正書 昭和♂ぎ年／月々Ｑ　日 ス外７°峯Ｊｆ信ｒ流イ＋オフ・り・ノ゛。 ３、補正をする者 事件との関係　　杵ａ′：Ｔ功を〆； ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　各々が特に作動液用の作動回路を形成する皿形羽
   根つき胴の形をした同軸方向に取付けられたインペラお
   よびランチ素子と、該作動回路の外側に半径方向に作動
   液を保持するインペラと共に回転するりザーバケーシン
   グと、該リザーバ・ケーシング内に保持された液の回転
   リングから液を集め該液を任意に冷却器を介して作動回
   路に戻し、該回路から作動液を一つまたはそれ以上の制
   限された出口を通ってリザーバに返えｔためリザーバ・
   ケーシングの種々異なる半径方向位置へ調整可能な汲み
   出し先端部を有する６ｆ動スクープとよりなり、上記に
   おいてランチの外側翼形直径はインペラの外側翼形直径
   より５％乃至１５％小さく、羽根付き素子の一つ、なる
   べくはランチはその胴を貫通する二組の穴を何し、−組
   の穴の中心はランチの外側翼形半径の５３％乃至６３％
   だけカプリング軸から間隔が設けられ、別の一組の穴の
   中心はランチの外側翼形半径の６５％乃至７５％だけカ
   プリング軸から間隔が設けられているスクープ制御流体
   カプリング。 ２、　ランチの外側翼直径がインペラの外側翼直径より
   １０％乃至１５％である特許請求の範囲第１項の流体カ
   プリング。 ３、前記二組の穴の中心がランチの外側翼形半径の実質
   的に５８％乃至７０％だけカプリング軸から間隔が設け
   られている特許請求の範囲第１項または２項に記載の流
   体カプリング。 ４、前記二組の穴は異なる中間羽根ポケットに形成され
   、第１組の穴が形成されたポケットは第二組の穴が形成
   されたポケットと交互になっている特許請求の範囲第１
   項乃至３項に記載の流体カプリング。 ５、　ランチ素子の中間羽根ポケットのうちの若干のポ
   ケットの形状は、カプリングの回転軸を含む断面平面で
   見られるごとく、同じランチの他のポケットの形状とは
   異なり、ランチ素子にはコア案内装［ぴか設けられ、該
   コア案内装置においてはコア案内装置とランチ素子の吋
   形胴との間の一部の中間羽根通路の形状は上記断面平面
   で見られるごとく、他の中間羽根通路とは異なっている
   特許請求の範囲前記各項のいずれか（こＨｒ３　＠の流
   体カプリング。