SE462344B - Snabbt utloesbar saekerhetskoppling - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 462 544 -2- periferi som t.ex passkilar eller kilaxelkuggar, risk för skador vid transport och montering av valsen. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en koppling av inled- ningsvis nämnt slag vid vilken det eftersträvas att axelånden år utförd slät och att det trots detta finns en formingreppsförbindning vilken med mindre tidsfördröjning än tidigare kan lösas och äter sammanfogas.

För att Lösa denna uppgift föreslås enligt uppfinningen tvâ lösnings- vågar. Enligt patentkravets 1 kännetecken finns pä axelåndens fram- sida en medbringare med en kuggning som griper in i en motsvarande kuggning på friktionshylsans insida innan axeltappen till sin fulla längd är införd i friktionshylsan. Kuggningen är enligt patentkravet 2 utförd med tänder vilka möjliggör en axiell förskjutning av delar- na. Vidare är ytterdiametern hos kuggningen enligt patentkraven 3 och 4 utförda sä att tändernas framkant på medbringaren ligger inom manteln av en tänkt kon vilken bildas av axeländens och medbringarens framkanter. Om dessutom friktionshylsan enligt patentkravet 8 pâ sin frän kopplingens insida vända öppna ände utföres med en konisk ut- vidgning kan axeln införas i kopplingen även om dessa ej är helt i linje med varandra. Detta är fallet då kopplingen t.ex är förbunden med den fria länkhalvan av en länkaxel. Därigenom undviks skador på tandningen. De mot varandra vända frontytorna hos tänderna pâ med- bringaren och på friktionshylsan kan enligt patentkravet 5 vara spetsade i långsriktningen. Därigenom är det lätt att träda de tandade delarna i varandra i varje vridläge hos axeln och den andra axeln kan t.oJn vara utförd helt slät.

Den andra lösningsvägen för den uppgift, som ligger till grund för uppfinningen, består enligt patentkravet 6 i, att åtminstone en av de cylindriska beröringsytorna pâ friktionshylsans insida eller pä den andra axeln är försedd med ett skikt av ett finkornigt hårt material.

Detta kan företrädesvis vara ett genom ett detonationsförfarande anbringad skikt av uolframkarbid. Om kopplingen efter det axeln skjutits in i friktionshylsan pâ känt sätt sätts under spänning genom tryckpâläggning, uppkommer en för överföring av höga skjuvkrafter 10 15 20 25 30 35 462 544 _3- lämplig förbindning därigenom att de hårda partiklarna i skiktet tränger in i den andra ytan och åstadkommer en formingreppsliknande kontakt. För detta ändamål anordnas mellan axeln och friktionshylsan en ringspalt vars innerdiameter vid inspänt tillstånd hos spännavet uppgår till mellan 0,5 och 1 promille av axeldiametern, vidare uppgår innerdiametern hos ringspalten mellan friktionshylsan och spännavet till maximalt 1 promille av diametern. Därigenom uppnås följande: Vid tryckmatning av kammaren inuti spännavet uppstår en friktions- ingreppsförbindelse mellan spännavet och friktionshylsan. Samtidigt sammanpressas också friktionshylsan under inverkan av denna spänning så att den formingreppsliknande kontakten mellan axeln och friktions- hylsan uppkommer. Även om kontakten mellan friktionshylsan och den andra axeln sker på en mindre diameter, föreligger där den högre överföringsförmâgan på ytorna. Vid avlastning av tryckkammaren frigörs vridmomentförbindelsen mellan spännavet och friktionshylsan varvid en relativvridning kan ske över lagringen. Förbindelsen mellan den andra axeln och friktionshylsan är visserligen också frigjord vid avlastning, men trots detta är till följd av kopplingens egenvikt och den eventuella viktandelen av en till denna monterad länkaxel, friktionshylsans vidhäftning mot axeln större än vridmotståndet i den nämnda lagringen. De hårda partiklarna i den belagda ytan tränger under spänning in i den andra ytan endast under elastisk deformation.

Att tillsammans med friktionshylsan skjuta spännavet på axeln kan sålunda utföras godtyckligt ofta och i vilket vinkelläge som helst.

Konstruktiva vidareutvecklingar av uppfinningen anges i underkraven 7 och 9. Vid kopplingar för mycket höga vridmoment är det fördelaktigt att ej leda in vridmomentet direkt i spännavet, utan anordna en separat flänshylsa vilken överför vridmomentet t.ex från länkaxeln till friktionshylsan och vilken är omsluten av spännavet. Tryck- kammarens område inuti spännavet förblir därmed fritt från skjuv- krafter och vridmomentöverföringen. Den gemensamma lagringen för flänshylsan och spännavet på friktionshylsan åstadkommer dessutom att kopplingen förblir en hel komponent och att det ej inträder någon ömsesidig axiell avglidning vid avlastat tillstånd. 10 15 20 25 30 35 462 544_ .4- Uppfinningen skall i det följande förklaras närmare med hänvisning till ritningen. Pâ denna visare Fig 1 en koppling med kuggning; Fig 2 en koppling enligt figur 1 med en ytterligare flänshylsa; Fig 3 en koppling enligt figur 2 med pâlagt ytskikt pâ axeln.

I figur 1 visas i ett längssnitt en koppling med ett spånnav 1, vilket drivs av en första axeln 2, exempelvis med en ledad gaffel.

Spännavet 1 uppvisar en inutiliggande mycket smal cylindrisk tryck- kammare 3, till vilken leder en kanal 4 och vilkei via ett förslut- ningselement 5, som känt år, kan sättas under högt tryck medelst ett tryckmedium. Koaxiellt inuti spännavet 1 är via rullager 20 en friktionshylsa 6 vridbart anordnad, vilken via ytparet 7 överför vridmomentet genom friktionsingrepp och vidarebefordrar detta till en i friktionshylsan 6 anordnad andra axel 8. Friktionshylsan 6 och axeln 8 står i kontakt via ytföreningen 9 och den av spännavet 1 alstrade spänningen fortplantar sig till denna ytförening så att en spelfri centrering av kopplingen âstadkommes pâ den andra axeln 8.

Vridmomentet överföres genom formingrepp nämligen via en pâ den andra axels 8 framsida fixerad medbringare 10 med en kuggning 11, som griper in i en likartad kuggning i friktionshylsan. Istället för den visade kuggningen pâ medbringarens periferi år även en ändkuggning möjlig, vilka kommer till ingrepp efter det att medbringaren skjutits in ett bestämt inskjutningsdjup i friktionshylsan 6. Hedbringaren 10 är vid den visade utföringsformen fast monterad på den andra axeln 8 medelst bultar 12 och en central skruv 13.

Kuggningens diameter är vald så att kuggningens främre kant ligger innanför manteln av en tänkt kon 14, som bildas av framkanterna 15, 16 hos den andra axeln 8 och medbringaren 10. Därigenom är det möjligt att utan att skada kuggningen 11 säkert kunna föra in den andra axeln 8 i friktionshylsan 6 också då kopplingen under monte- ringen vid böjd lånkaxel 2 ej är i linje med den andra axeln 8. Detta gäller särskilt då friktionshylsan 6 vid sin öppna ände är försedd med en konisk utvidgning, som ungefär motsvarar konen 14.

Friktionshylsan har en fläns 18 med en avklippningsring 19, som 10 15 20 25 30 35 462 544 _5- omsluter förslutningselementet 5. Om det kommer till en överbelast- ning av kopplingen, övervinnes» friktionsingreppet i ytparet 7 och det uppträder en relativvridning mellan spännavet 1 och friktions- hylsans 6, vilken leder till att förslutningselementets S avbrytbara ände skärs av och till en omedelbar tryckavlastning i spännavet.

Därigenom bryts kontakten i ytparet 7 och spännavet vrider sig pâ friktionshylsan 6 medelst lagret 20. I spalten mellan spännavet 1 och friktionshylsan 6 finns smörjmedel vilket, som bekant, också kan dämmas upp i fickorna pâ friktionshylsans 6 inre yta. Tätningar 21 hindrar förlust av detta smörjmedel.

I figur 2 visas en vidareutveckling av den i figur 1 beskrivna kopp- lingen. Spännavet 1 består som regel av tvâ delar, vilka är hop- svetsade med varandra och innesluter tryckkammaren 3. Denna tryck- kammare utvidgas radiellt under tryck och vridmomentet leds via de svetssömmar, som begränsar tryckkammaren 3. För överföringen av mycket höga vridmoment anordnas, för avlastning av svetssömmarna, en separat flänshylsa 22 mellan spännavet 1 och friktionshylsan 6.

Flänshylsan 22 är förbunden med den första axeln 2 exempelvis genom mellankoppling av en ändkuggning 23 och omsluts av spännavet 1 via ytparet 24. Spännavet 1 behöver därigenom endast överföra tangential- krafter till de innanförliggande hylsorna 22 och 6, så att svets- sömmarna ej utsättes för skjuvning.

Om det, som beskrivits, uppkommer en överbeslastning av kopplingen och avlastning av spännavet, så blir spännavet 1 kvar på flänshylsan via ytorna 24 medan flänshylsan 22 föreningen lyfter sig frân frik- tionshylsan 6 vid ytparet 7. Flänshylsan 22 är, liksom spännavet 1, vridbart fixerat pâ friktionshylsan 6 via lager 20 med tätningar 21. Formingreppsöverföringen av vridmomentet till den andra axeln 8 sker, som vid utföringsformen enligt fig 1, via kuggningen 11 varvid dess cylindriska yta är fullständigt slät och också vid överbelast- ning ej utsatt för glidning.

Den i fig 3 visade utföringsformen visar en andra våg att lösa den till grund för uppfinningen liggande uppgiften. Under det att, utgå- ende frän en koppling enligt fig 2, införandet av vridmomentet från 10 15 20 25 30 462 544 -¿- 'den första axeln 2 sker via en flänshylsa 22 genom friktionsingrepp under spänningen från spännavet 1 till friktionshylsan 6, är denna förbunden med den andra axeln 8 endast via ett ytpar 25. Detta är så valt att åtminstone en yta, dvs den yttre ytan av den andra axeln 8 eller den inre yta av friktionshylsan 6, är försedd med ett skikt av hårda finkorniga partiklar, vilket företrädesvis applicerats genom ett detonationsförfarande. Vidare är, i avlastat tillstånd, spalten mellan ytparet 25 företrädesvis dimensionerad i området mellan 0,5 till 1 promille av diametern och spalten mellan ytparet 7 maximalt 1,5 promille av tillhörande diameter. Friktionshylsan 6 är dessutom utförd så tunn som möjligt för att kunna leda spänningen i spännavet 1 vidare. Därigenom är det säkerställt att den andra axeln i avlastat tillstånd lätt kan föras in i friktionshylsan 6 och att flänshylsan 22 med spännavet 1 kan vrida sig fritt på friktionshylsan. Vid tryck- matning av spännavet finns emellertid ett tillräckligt friktionsin- grepp samt en tillräcklig spånning på ytparet 25 för att där uppnå en formingreppsförbindning. De hårda partiklarna tränger så långt in i den motsatta ytan att, trots mindre spännkraft, ett större vridmoment endast frik- kan överföras än via ytparet 7 vid vilket det finns tionsingrepp mot en slät yta.

Vid en överbelastning av kopplingen uppträder först en relativvrid- ning mellan friktionshylsan 6 och flänshylsan 22 vid ytparet 7, eftersom överföringsförmågan är högst vid ytparet 25. Vid en vrid- ning av flånshylsan 22 med spännavet 1 över lagren 20 är vidhåft- ningen i ytparet 25 mycket större än motståndet i lagren 20 till följd av egenvikten hos kopplingen och eventuella med denna för- bundna länkaxeldelar. Ytparet 25 och sålunda ytan hos den andra 8 förblir sålunda fri från glidförlopp. Inträngningsdjupet för de hårda partiklarna i beläggningen i den motsatta ytan år så axeln ringa att endast elastiska deformationer uppträder. Den andra axeln 8 kan därför godtyckligt ofta och i varje godtyckligt vridläge monteras på och av.

Claims (1)

10 15 20 25 30 1. 462 344 Patentkrav Snabbt lösbar säkerhetskoppling för överföring av stora vrid- moment mellan tvâ likaxliga maskindelar, särskilt tvâ axlar, med följande utmärkande drag: a) b) c) d) e) f) Säkerhetskoppling enligt patentkravet 1, Med den första axeln är ett spännav förbundet, i vilket år anordnad en cylindrisk kammare, vilken via en till densamma anslutande kanal och ett förslutningselement kan fyllas med ett under tryck stående medium; med den andra axeln är en frigöringsanordning förbunden, vilken vid en relativrörelse mellan spännavet och den andra axeln frigör förslutningselementet; mellan spännavet och den andra axeln är en friktionshylsa anordnad, vilken med sin yttre mantelyta anligger mot spänn- navets insida; friktionshylsan och den andra axeln stâr i ett axiellt för- skjutbart formingrepp med varandra; spännavet är vridbart lagrad pâ friktionshylsan, k ä n n e - t e c k n a d därav, att för âstadkommande av formingreppet är pâ den andra axelns (8) frontsida fixerad en medbringare (10) vilken via en kuggning (11) står i ingrepp med friktionshylsan (6). k ä n n e t e c k n a d därav, att kuggningen (11) uppvisar kuggar med flanker, vilka år parallella med kopplingsaxeln. Säkerhetskoppling enligt patentkrav 1 och 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att kuggningens (11) ytterdiameter är mindre än den andra axelns (8) diameter. 10 15 20 25 30 35 462 544 8. -8- Såkerhetskoppling enligt patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a d därav, att kuggningens (11) diameter och Längd är valda så att medbringarkuggarna Ligger innanför en tänkt konmantel (14), vilken definieras av de av mantelytorna och frontytorna hos den andra axeln (8) och medbringaren (10) bildade kanterna (15, 16). Såkerhetskoppling enligt patentkraven 1-4, k å n n e t e c k - n a d därav, att kuggningens (11) kuggar år tillspetsade vid sina ändar i kopplingens lângsriktning. Säkerhetskoppling enligt ingressen till patentkravet 1, k ä n - n e t e c k n a d genom följande ytterligare utmärkande drag; g) minst en av de cylindriska, varandra berörande ytorna hos friktionshylsan (6) och den andra axeln (8) är försedd med ett friktionshöjande skikt, vilket består av ett finkornigt material, företrädesvis ett detonationsapplicerat skikt av volframkarbid; h) ringspaltens fria öppning mellan den andra axeln (8) och friktionshylsan (6) uppgår då spännavet (1) år avlastat till mellan 0,5 och 1,0 promille av den andra axelns (8) diameter; i) ringspaltens fria öopning mellan friktionshylsan (6) och navet (1) uppgår då spånnavet (1) är avlastat till maximalt en promille av ytterdiametern av friktionshylsans (6) mantel- yta. Såkerhetskoppling enligt patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k - n a d därav, att koaxiellt mellan spännavets (1) inre mantelyta och friktionshylsans (6) yttre mantelyta är anordnad och tillsam- mans med spånnavet (1) pâ friktionshylsan år vridbart lagrad en flånshylsa (22) vilken också står i vridförbindelse med. den första axeln (2). Säkerhetskoppling enligt patentkraven 1-7, k å n n e t e c k - n a d därav, att friktionshylsan (6) är kågelformigt utvidgad fr 9- 462 344 _9- vid sin från kopplingens insida vända öppna ände (17). Säkerhetskoppting enLigt patentkraven 1-8, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utlösningsanordningen för den under tryck stående kammarens (3) försLutningseLement (S) är utformad som en avskärningsring (19), som är fixerad pâ friktionshyLsan (6).