PL104531B1

PL104531B1 - Friction overload clutch

Info

Publication number: PL104531B1
Application number: PL18558075A
Authority: PL
Priority date: 1975-02-27
Filing date: 1975-12-15
Publication date: 1979-08-31
Also published as: FR2302450A1; IT1053060B; GB1483152A; FR2302450B3

Description

Przedmiotem wynalazku jest cierne sprzeglo przeciazeniowe, zwlaszcza dla napedów maszyn rolniczych, majace szereg sprezyn dociskowych, rozstawionych na obwodzie pierscienia dociskowego i tarczy napedzanej, co najmniej jedna, poddana dzialaniu tych sprezyn, tarcza sprzeglowa napedzajaca oraz jedna tarcze sprzeglowa napedzana i jedna umieszczona miedzy nimi tarcze cierna, przy czym jedna grupa tarcz sprzeglowych podpo¬ rzadkowana jest piascie sprzegla, druga zas jego obudowie zabierakowej, polaczonej nieobrotowo z tarcza nape¬ dzana.The subject of the invention is a friction overload clutch, especially for drives of agricultural machines, having a series of pressure springs, spaced around the circumference of the pressure ring and the driven disk, which at least one, subjected to the action of these springs, a driving clutch plate and one clutch plate driven and one friction discs placed between them, with one group of sub-clutch discs the clutch shaft is sparse, and the other is in its driving housing, non-rotatably connected to the drive disc knitted.

W sprzegle ciernym tego typu, znanym z francuskiego opisu patentowego nr 348386 i z niemieckiego wzo¬ ru uzytkowego nr 1983847, wystepuja po stronie napedzanej tarcze zabierakowe, wyposazone na swym ze¬ wnetrznym obwodzie w równomiernie rozstawione wystepy, majace postac jezyczków wsunietych w odpo¬ wiednie promieniowe wybrania, przy czym w obydwu przypadkach docisk wywierany jest przez sprezyny tale¬ rzowe, umieszczone wewnatrz obudowy sprzegla.In a friction clutch of this type, known from French Patent No. 348386 and from the German formula utility pipe No. 1983847, there are driving discs on the driven side, equipped with their gear inside circumference into evenly spaced projections, in the form of little pins inserted into Relevant radial recesses, the pressure in both cases being exerted by the springs on the plates row, located inside the clutch housing.

Wada tych rozwiazan polega na tym, ze cieplo wytworzone przez tarcie jest przekazywane bezposrednio na sprezyny talerzowe i wywiera niekorzystny wplyw na ich elastycznosc, tak, ze wielkosc ich nacisku spada, a w pewnych okolicznosciach moze nawet nastapic wyzarzenie sprezyn. W rozwiazaniu wedlug francuskiego opisu patentowego nr 348386 brak ponadto odprowadzajacych cieplo otworów w plaszczu garnka zabierakowe- go.The disadvantage of these solutions is that the heat generated by the friction is transferred directly to disc springs and has an unfavorable effect on their elasticity, so that their pressure decreases, and under certain circumstances it may even burn off the springs. In solution according to French in patent description No. 348386, there are also no openings in the mantle of the pot to remove heat, him.

W innym znanym rozwiazaniu, przedstawionym w patencie francuskim nr 375093, zastosowano tarcze za¬ bierakowe, na które wywiera nacisk centralna sprezyna sciskana. Wada tego rozwiazania sa wymagane'przezen duze naklady oraz i to, ze i w tym przypadku sprezyna wystawiona jest na dzialanie ciepla wytworzonego przez tarcie i moze w wyniku tego ulec oslabieniu.Another known solution, disclosed in French Patent No. 375,093, uses targets such as a gate valve, pressured by a central compression spring. The disadvantage of this solution are required by large expenditure and the fact that, in this case, the spring is exposed to the heat generated by friction and may be weaker as a result.

Cierne sprzegla przeciazeniowe, znane sa równiez z opisów patentowych RFN nr 1238281 i nr 1262085 oraz ze wzoru uzytkowego RFN nr 1997957. Sprzegla te wyposazone sa w sworznie do zaciskania sprezyn, które to sworznie przenosza poprzez tarcze zabierakowe moment obrotowy, przy czym kazdy ze sworzni zaopatrzony jest w swobodna sprezyne dociskowa. Tak uksztaltowane sprzegla przeciazeniowe maja nastepujace wady.2 104531 I Bezposrednie oddzialywanie momentu obrotowego na sworznie napinajace sprezyny przy stalym duzym obciazeniu doprowadza wspólnie z cieplem wytwarzanym przez tarcie, do skrzywienia sworzni. Mozliwe jest równiez osiadanie sprezyn pod dzialaniem ciepla.Friction overload clutches are also known from German patents No. 1238281 and No. 1262085 and from utility model Germany No. 1997957. These couplings are equipped with pins for clamping springs, which the pins transmit the torque through the driving plates, each of the pins provided is in the free compression spring. Such shaped overload couplings have the following disadvantages. 2 104531 AND Direct torque effect on the spring tensioning pins at constant high together with the heat generated by friction, it causes the bolts to bend. It is possible also the settlement of springs under the action of heat.

Wystajace sworznie napinajace sprezyny razem z tymi sprezynami i trzymajacymi je nakretkami i przeciw- nakretkami stanowia podczas obracania sie sprzegla zródlo niebezpieczenstwa wypadku ze wzgledu na mozli¬ wosc zaczepienia o nie i nawiniecia sie czesci odziezy. Wystajace daleko sworznie razem ze swymi sprezynami dociskowymi powoduja tez, ze wymiary gabarytowe sprzegla sa bez potrzeby zbyt duze, co pociaga za soba trudnosci z zapewnieniem miejsca dla sprzegiel.The projecting pins that tension the springs together with these springs and holding them nuts and counter- nuts constitute a source of accident hazard due to the risk of the clutch rotating the importance of hooking on them and winding up the clothes. The far protruding pins together with their springs also cause that the overall dimensions of the clutch are unnecessarily too large, which entails difficulties in providing space for the clutch.

W odniesieniu do sprzegiel ze sprezynami sciskanymi istnieje ponadto ta niedogodnosc, ze w przypadku niestarannej obslugi zbyt silne dokrecenie nakretek sworzni napinajacych powoduje tak silne scisniecie tarcz napedzajacych, napedzanych i ciernych, ze jakiekolwiek ograniczenie momentu obrotowego staje sie niemozliwe.In the case of a compression-spring coupling, there is moreover the disadvantage that in the case of Careless operation, too much tightening of the nuts of the tension pins causes such a strong compression of the discs driving, driving and friction that any torque limitation becomes impossible.

Zadaniem wynalazku jest stworzenie takiego ciernego sprzegla przeciazeniowego, w którym ani sworznie napinajace sprezyny, ani tez sprezyny same nie beda wystawione na bezposrednie dzialanie ciepla wytwarzanego przez tarcie, a moment obrotowy nie bedzie przenoszony bezposrednio przez sworznie napinajace.The object of the invention is to create such a friction overload clutch in which there are no pins the tensioning springs, and the springs themselves will not be directly exposed to the heat generated by friction and the torque will not be transmitted directly by the tensioning pins.

Sprzeglo powinno byc przy tym tak uksztaltowane, by nie mozna bylo maksymalnego przenoszonego momentu powiekszac w^sposób nieograniczony przez docisniecie sprezyn do oporu. Sprzeglo powinno przy tym miec male wymiary gabarytowe, tak, by mozna je bylo usytuowac takze i w ciasnej przestrzeni.The clutch should be shaped in such a way that no maximum transfer is possible increase the moment unlimited by pressing the springs all the way. The clutch should at the same time have small overall dimensions, so that they can also be placed in a tight space.

Nalezy przy tym usunac niebezpieczenstwo, jakie grozi w znanych dotychczas sprzeglach ze strony wysta¬ jacych, poza pierscienie dociskowe, sworzni napinajacych i sprezyn dociskowych.At the same time, the danger posed by protrusions in the previously known couplings should be removed joints, except hold-down rings, tension pins and hold-down springs.

Dalszym zadaniem wynalazku jest stworzenie takiego sprzegla ciernego, w którym nacisk móglby byc wywierany bezposrednio w najkorzystniejszym miejscu, to jest na kole o promieniu równym sredniemu promie¬ niowi powierzchni ciernej tarcz ciernych.A further object of the invention is to create such a friction clutch in which the pressure could be present exerted directly at the most advantageous location, i.e. on a circle with a radius equal to the mean radius the friction surface of the friction discs.

W mysl wynalazku zadanie powyzsze zostalo rozwiazane w ten sposób, ze sprezyny dociskowe stanowia sprezyny rozciagane, wywierajace na pierscien dociskowy sile skierowana ku tarczy napedzanej i sa rozstawione dookola zewnetrznego obwodu obudowy zabierakowej sprzegla, miedzy pierscieniem dociskowym i tarcza na¬ pedzana.In the context of the invention, the above problem has been solved in that the compression springs constitute extension springs, exerting a force on the clamping ring towards the driven disk and are spaced apart around the outer circumference of the clutch driving housing, between the pressure ring and the freaked out.

Zaleta takiego rozwiazania polega na tym, ze tarcze sprzeglowe, tarcze cierne i obudowa zabierakowa nie przekazuja wytworzonych w ich obrebie ciepla tarcia bezposrednio na sworznie napinajace i sprezyny, gdyz elementy te usytuowane sa poza obudowa zabierakowa.The advantage of such a solution is that the clutch discs, friction discs and the driving housing do not transfer the frictional heat generated within them directly to the tensioning pins and springs, because these elements are located outside the driving housing.

Zalete w porównaniu do znanych rozwiazan stanowi równiez i to, ze moment obrotowy nie zostaje przenie¬ siony poprzez sworznie napinajace sprezyny, lecz zostaje przejety bezposrednio przez obudowe zabierakowa i zwiazana z nia silnie tarcze napedzana. Dzieki temu sworznie napinajace sprezyny nie moga ulec zgieciu pod dzialaniem momentu obrotowego i ciepla tarcia. Unika sie dzieki temu ujemnych skutków z uwagi na przeno¬ szony moment obrotowy i na zuzycie tarcz sprzeglowych i ciernych.Another advantage over the known solutions is that the torque is not transferred through the spring tensioning bolts, but is directly taken over by the driving housing and related to it strongly driven discs. As a result, the spring tension pins cannot bend underneath the action of torque and frictional heat. This avoids negative effects due to transport higher torque and wear of clutch and friction plates.

Rozmieszczenie wedlug wynalazku sprezyn rozciaganych dookola obudowy zabierakowej jest korzystne, gdyz w ten sposób przestrzen potrzebna na ulokowanie sprzegla zostaje skrócona w przyblizeniu o 40% w po¬ równaniu z przestrzenia potrzebna dla umieszczenia sprzegla znanego typu, tak, ze dzieki wynalazkowi sprzeglo cierne przenoszace taki sam moment jest z korzyscia montowane w krótszej przestrzeni. Z drugiej strony, w prze¬ strzeni jaka jest potrzebna do pomieszczenia sprzegla cuernego znanego typu mozna zmiescic sprzeglo wedlug wynalazku majace wiecej tarcz sprzeglowych i tarcz ciernych, czyli przy tej samej srednicy sprzegla przenosic wiekszy moment obrotowy.The arrangement according to the invention of the tension springs around the driving housing is favorable, because in this way the space needed to locate the clutch is shortened by approx. 40% by equation with the space needed to accommodate a known type of clutch, so that, thanks to the invention, the clutch friction plates with the same torque are advantageously installed in a shorter space. On the other hand, in transition a gap that is needed to house a sugar clutch of a known type, you can fit the clutch according to the invention having more clutch discs and friction discs, i.e. with the same clutch diameter, transfer more torque.

W przypadku, gdy w przestrzeni jaka jest potrzebna dla sprzegla znanego typu zostanie umieszczone sprzeglo wedlug wynalazku majace wiecej tarcz ciernych i tarcz sprzeglowych, mozna je stosowac dla tego samego momentu obrotowego, uzyskujac wzamian za to obnizenie napiecia sprezyn, a co za tym idzie zmniejsze¬ nie ilosci wydzielanego ciepla i wielkosci zuzycia, mimo, ze sprzeglo to przenosi taki sam moment obrotowy jak umieszczone w takiej samej wielkosci pomieszczeniu sprzeglo znanego typu.If it is placed in the space needed for a known type of coupling clutch according to the invention having more friction plates and clutch plates, they can be used for this of the same torque, thereby obtaining a reduction in the tension of the springs, and thus a reduction not the amount of heat released and the amount of wear, even though the coupling transmits the same torque as a clutch of a known type located in the same size room.

Ponadto, dzieki rozmieszczeniu wedlug wynalazku sworzni napinajacych sprezyny i samych sprezyn roz¬ ciaganych dookola obudowy zabierakowej, zostalo wyeliminowane istniejace w przypadku znanych rozwiazan niebezpieczenstwo nieszczesliwych wypadków w wyniku zaczepienia lub nawiniecia sie odziezy okolo wysta¬ jacych, poza pierscien dociskowy sworzni sprezyn.Moreover, thanks to the arrangement according to the invention of the spring tensioning pins and the springs themselves pulled around the driving housing, the existing ones in the known solutions have been eliminated the risk of mishaps as a result of the clothing getting caught or wound up is around outside the spring bolt retainer ring.

Pod dzialaniem sily wywieranej przez rozciagane sprezyny dociskowe na tarcze napedzajaca i pierscien dociskowy, ten ostatni naciska tarcze sprzeglowe swa wystajaca kryza w miejscu odpowiadajacym, uprzednio obliczonemu, sredniemu promieniowi powierzchni ciernych. Jest to korzystne ze wzgledu na optymalne wyko¬ rzystanie sily docisku i centralne obciazenie tarcz sprzeglowych oraz ciernych, dzieki czemu czesci te zuzywaja sie równomiernie. Natomiast znane rozwiazania, w których sworznie napinajace sprezyny odgrywaja role elemen-104531 3 tów przenoszacych moment obrotowy i stanowia punkt wyjsciowy do wywierania docisku poprzez plaska pierscieniowa tarcze, prowadza do takich zjawisk, jak jednostronne zuzycie tarcz ciernych i tarcz sprzeglowych.Under the action of the force exerted by the tension springs on the drive plate and the ring the pressure plate, the latter presses the clutch discs with its protruding flange in a place corresponding to the previously the calculated mean radius of the friction surfaces. This is advantageous in terms of optimal performance the use of clamping force and the central load of the clutch and friction discs, thanks to which these parts wear evenly. On the other hand, known solutions in which the spring tensioning pins play the role of elemen-104531 3 tors transmitting torque and is the starting point for applying pressure through the flat Ring-shaped discs lead to phenomena such as one-sided wear of the friction discs and clutch discs.

W mysi wynalazku rozciagane sprezyny sa jednym koncem zaczepione o pierscien dociskowy, drugim zas zamocowane sa nastawnie do tarczy napedzanej za posrednictwem sworznia napinajacego.In the mouse of the invention, the tension springs are attached to the clamping ring at one end and to the other end They are adjustable to the driven disk by means of a tensioning pin.

Jest przy tym okolicznoscia korzystna, ze docisk miedzy tarczami napedzajacymi, ciernymi i napedzanymi daje sie regulowac stosownie do potrzeby, lecz dzieki ukladowi sprezyn rozciaganych nie jest mozliwe calkowite zacisniecie tarcz, nie pozwalajace na dalsze ograniczanie momentu obrotowego.It is advantageous here that the pressure between the driving, friction and driven discs can be adjusted as needed, but due to the tension spring system it is not possible to tightening of the discs, not allowing any further torque limitation.

Wedlug dalszej cechy wynalazku, do jednego konca kazdej ze sprezyn rozciaganych wkrecona jest nakretka napinajaca, sluzaca do wspóldzialania ze sruba napinajaca, przy czym kazda z tych srub napinajacych wsunieta jest w otwór usytuowany na krawedzi tarczy napedzanej.According to a further feature of the invention, a nut is screwed to one end of each of the tension springs a tensioning bolt to interact with the tensioning bolt, with each of these tensioning bolts inserted is in a hole situated on the edge of the driven target.

Nakretka napinajaca, wkrecona w jeden koniec sprezyny rozciaganej ma z korzyscia na swych bocznych powierzchniach zabki, które wsuniete sa miedzy zwoje sprezyny i tym sposobem zabezpieczaja nakretke przed niezamierzonym obrotem. Stosowana w znanych rozwiazaniach przeciwnakretka jest w tym przypadku zby¬ teczna. Nastawianie momentu obrtowego moze sie odbywac przez obracanie za pomoca klucza sruby napinajacej sprezyne.The tension nut, screwed into one end of the tension spring, has the benefit of its side the surfaces of the tabs, which are inserted between the spring coils and thus protect the nut against unintentional rotation. The counter-nut used in the known solutions is in this case disposable event. The setting of the torque can be done by turning the tensioning screw with a spanner spring.

Przedmiot wynalazku, przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia sprzeglo wedlug wynalazku w przekroju, fig. 2- sprzeglo w przekroju wedlug linii A-B z fig. 1.The subject of the invention is illustrated in an exemplary embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a coupling according to the invention in a section, Fig. 2 a coupling in a section according to the line A-B in Fig. 1.

Piasta 12 sprzegla stanowi jedna calosc z napedzajaca tarcza sprzeglowa 4a. Napedzajaca tarcza sprzeglo* wa 4a umieszczona jest obrotowo w przesuwnej osiowo obudowie zabierakowej 1. Pomiedzy dnem 14 obudowy zabierakowej 1 a zwiazana z piasta 12 tarcza napedzajaca 4a usytuowana jest tarcza cierna 5.Clutch hub 12 is integral with driving clutch disc 4a. Drive clutch disc * The shaft 4a is rotatably housed in an axially displaceable driving housing 1. Between the bottom 14 of the housing driving plate 1 and driving plate 4a connected with hub 12 is located friction plate 5.

Po drugiej stronie tarczy napedzajacej 4a znajduje sie nastepna tarcza cierna 5a, do której przylega tarcza napedzana 3/1, majaca na swym zewnetrznym obwodzie równomiernie rozstawione wystepy w postaci jezyczków, wsunietych w odpowiadajace im wglebienia w sciance obudowy zabierakowej 1, tak, ze pozwalaja one na wzajemne przesuniecia osiowe tarczy 3/1 obudowy zabierakowej 1, sprzegajac je zarazem ze soba nicobro- towo. Tarcza napedzana 3/1 nie jest polaczona z piasta 12 sprzegla. Nastepnym elementem jest tarcza cierna 5b, do której przylega z kolei tarcza napedzajaca 4b, osadzona nieobrotowo, lecz przesuwnie w kierunku osiowym na piascie 12 sprzegla.On the other side of the drive disc 4a there is another friction disc 5a to which the disc rests driven 3/1, having on its outer circumference evenly spaced lugs in the form of tongues, inserted into the corresponding indentations in the wall of the driving housing 1, so that they allow they relate to the mutual axial displacements of the disk 3/1 of the driving housing 1, simultaneously coupling them with that. The 3/1 drive plate is not connected to the clutch hub 12. The next element is the friction plate 5b, adjacent to the drive disk 4b, mounted non-rotating, but axially displaceable on host 12 clutch.

Po wymienionych tarczach nastepuje uksztaltowane tak jak juz opisano dalsze tarcze, czyli tarcza cierna 5c, tarcza napedzana 3/2, dalsza tarcza cierna 5d, ostatnia tarcza napedzajaca 4c, tarcza cierna 5e i wreszcie tarcza napedzana 3/3.The discs are followed by other discs, which are shaped as already described, i.e. the friction disc 5c, driven plate 3/2, further friction plate 5d, last drive plate 4c, friction plate 5e and finally driven disc 3/3.

Na tarcze napedzana 3/3 naciska sie kryza pierscien dociskowy 6 z sila odpowiadajaca zadanemu momen¬ towi obrotowemu, nacisk wywierany jest wzdluz okregu kola o srednim promieniu tarcz ciernych 5—5e.On the driven disk 3/3 the flange of the pressure ring 6 is pressed with the force corresponding to the preset torque on a rotating shaft, the pressure is exerted along a circle of a circle with an average radius of the friction plates 5 to 5e.

Sprezyny rozciagane 8 zaczepiaja swymi hakami 11 o otwory 7 pierscienia dociskowego 6. W nakretke napinajaca 9, wkrecona w drugi koniec kazdej ze sprezyn, wkrecona jest sruba napinajaca 10, wsunieta w otwór 13 tarczy napedzanej 2. Sila sprezyn rozciagajacych 8, napietych miedzy pierscieniem dociskowym 6 i tarcza napedzana 2, jest zarazem sila sciskajaca tarcze sprzegla.The extension springs 8 hook with their hooks 11 to the holes 7 of the pressure ring 6. Into the nut tightening screw 9, screwed into the other end of each spring, tightening screw 10 is screwed in, inserted into the hole 13 of driven plate 2. Force of extension springs 8, tensioned between clamping ring 6 and disc driven 2, is also the force pressing the clutch discs.

Osadzona na stale na wale napedzajacym piasta sprzeglowa 12 wraz ze swa tarcza napedzajaca 4a sprzezo¬ na jest silowo dzieki dzialaniu sprezyn rozciaganych 8, z dalszymi tarczami ciernymi i sprzeglowymi, co umozli¬ wia przeniesienie momentu obrotowego przekazanego obudowie zabierakowej 1 poprzez zamocowana na stale do tej obudowy napedzana tarcze 2 na wal napedzany.Permanently mounted on the drive shaft, the clutch hub 12 together with the drive plate 4a is due to the action of the extension springs 8, with further friction and clutch discs, which was made possible by is the transmission of the torque transmitted to the driving housing 1 via a permanently attached to of this housing, the discs 2 are driven on the driven shaft.

Z chwila, gdy wskutek zaklócen lub przeszkód w normalnym dzialaniu podlaczonej maszyny roboczej, zwlaszcza maszyny rolniczej moment obrotowy przekroczy dopuszczalna wartosc graniczna, nastepuje jego ograniczenie droga skasowania silowego sprzezenia miedzy tarczami ciernymi i tarczami sprzeglowymi, czego wynikiem jest poslizg, nie pozwalajacy na uszkodzenie maszyny roboczej.As soon as due to faults or obstacles to the normal operation of the connected machine, especially of the agricultural machine, the torque exceeds the permissible limit value, it follows limiting the path of deleting the force coupling between the friction plates and the clutch plates, which the result is a slip which does not damage the carrier.

Claims

Patent claims

1. Friction overload clutch, especially for drives of agricultural machinery, having a series of compression springs spaced around the circumference of the pressure ring and driven plate, and at least one, subject to the action of these springs, clutch drive plate, at least one clutch drive plate and at least one friction disc placed between them, with one group of clutch discs subordinated to the clutch sand, the other by its driving casing, non-rotatingly connected with the driven disc, characterized by the fact that the pressure springs are tension springs (8), exerting on the pressure ring (6) force directed towards the driven plate (2) and are spaced around the outer circumference of the driving housing (I), between the clamping ring (6) and the driven plate (2).

2. Clutch according to claim 1, characterized by the fact that the extension springs (8) are connected at one end to the clamping ring (6), and at the other end they are adjustable to the driven disk (2) by means of a tensioning screw (10).

3. Clutch according to claim The method of claim 1, characterized in that a tensioning nut (9) is screwed to one end of each of the tension springs (8), adapted to co-operate with the tensioning bolt (10), each tensioning bolt (10) being inserted into the hole (13) on the edge of driven disc (2). Fig. 2 l of Work. Typographer. UP PRL, circulation 120 + 18 Price PLN 45