SE464535B - Kopplings- och bromsanordning - Google Patents

Description

464 535 formade fördjupningar i kopplingsskivan och/eller i minst den ena frontytan, att den axiella längden för kopplingskammaren är mindre än summan av axiella tjockleken av kopplingsfläns, kopplingsskiva och friktionsbelägg och att kopplingskammaren på båda sidor begränsas av en tätning, som är anordnad var och en mellan en vid kopplingskammaren anslutande husurborr- ning och en i denna utsträckning utsträckt navdel av kopp- lingsflänsen respektive kopplingsskivan.

När en kopplings- och och bromsanordning med hjälp av ett kompressibelt fluidum. särskilt på pneumatisk väg, är om- ställbar, måste fluidet till- eller bortföras i sådan mängd, att inte enbart den av förskjutningslängden beroende volym- ändringen utan också det erforderliga tryckfallet- eller tryckökningen utövas i arbetsutrymmet. Det hänger således inte enbart på den vid omställningen uppträdande volymför- ändringen utan ocksâ på en minsta möjliga volym av arbets- utrymmena. l Enligt uppfinningen är volymen av de båda arbetsutrymmena väsentligen mindre än tidigare. Motsvarande snabbt kan det för omkopplingen erforderliga fluidet införas i arbetsut- rymmet och/eller avlägsnas därifrån. Tätningarna sörjer inte bara för en utrymmesmässig begränsning av arbetsutrymmena, utan förhindrar också utläckning av fluidum. Totalt erhålles mycket kort omkopplingstid. Man kan också arbeta med mycket mindre tryckskillnad mellan de båda arbetsutrymmena, så t.ex. kan man använda atmosfärstrycket inte bara tillsammans med ett förhöjt lufttryck utan också med ett undertryck (vakuum).

I en ytterligare utformning av uppfinningen kan kopplings- skivan vara fast förenad med utgångsaxeln och nära navdelen uppvisa ett omrâde med mindre tjocklek som tillåter en elas- tisk förformning radiellt och som där utanför dock har ett område med större tjocklek. I förhållande till den kända totalt elastiskt förformbara kopplingsskivan är här en stör- re del av skivytan för fyllning av arbetsutrymmet utformad tjockare. 3 464 535 I detta sammanhang är det lämpligt att kopplingsskivan på den mot kopplingsflänsen vända sidan är väsentligen plan och att en från omställningsanordningen kommande ledning i området där kopplingsskivan har mindre tjocklek mynnar mellan denna och kopplingskammarens frontyta där det bildas ett arbets- utrymme. Den på grund av det elastiska området nödvändig- gjorda något bredare delen av arbetsutrymmet står i förbin- delse omedelbart med ledningens mynning, så att för fyllning och tömning inget ytterligare motstånd uppträder.

Det är också lämpligt att periferispalten mellan kopplings- kammaren och kopplingsflänsen respektive kopplingsskivan in- nefattande de därvid fästade friktionsbeläggen är utformad såsom en strypspalt. För att uppnå en möjligaste snabb om- ställning, skall fluidumströmmar kring periferin av kopp- lingsflänsen och kopplingsskivan, som kan uppkomma på grund av ett differenstryck mellan deras båda sidor, förhindras el- ler åtminstone göras mindre.

I enklaste fallet uppstår strypspalten därigenom att man gör kopplingskammarens diameter enbart oväsentligt större än diametern för de däri roterande delarna. Man kan emellertid företa tillsatsåtgärder. Särskilt kan periferispalten upp- visa en labyrinttätning.

Vid en föredragen utföringsform sörjes för att omställnings- anordningen vid huset är anordnad på den mot kopplingsski- van vända sidan av huset och att en första ledning leder ge- nom huset till intilliggande arbetsutrymme och att en andra ledning leder igenom huset, genom ett mellan husurborrningen och kopplingsskivans navdel bildat ringutrymme och genom nav- delen till mitt över liggande arbetsutrymme. Genom koncent- reringen av omställningsanordningen i en hussida erhålles en väsentlig förenkling av fluidumanslutningen och likaledes den elektriska anslutningen till omställningsanordningen. De till arbetsutrymmena ledande ledningarna är korta.

Vidare kan ringrummet anordnas mellan den tryckkammaren be- gränsande tätningen och en ytterligare tätning. På detta 464 535 V 4 sätt undvikes också att fluidum kan läcka ut mellan omställ- ningsanordningen och arbetsutrymmet, vilket likaledes pâver- kar en snabb omställningsfunktion.

Det är mycket lämpligt att tätningen utgöres av en läpptät- ning, vars läppar är riktade mot det avtätade högre trycket.

Sådana läpptätningar kan täta mot alla uppträdande tryck- skillnader. ' Åtminstone den kopplingskammaren från ringrummet åtskiljan- de tätningen skall vara en dubbel läpptätning. Sådana tät- ningar kan växelvis avtäta tryckskillnader mot varandra{ Detta kan vara en fördel inte bara för nämnda tätning utan för den andra tätningen, när anordningen skall användas valbart för tryckluftsdrift eller vakuumdrift.

Det är särskilt fördelaktigt att kopplingsflänsen och/eller kopplingsskivan är fast förenade med ingångs- respektive ut- gångsaxlarna, att de båda axlarna vid sina lager är axiellt förskjutbara och att varje axel är försedd med en axialläges- inställningsanordning. Genom inställningsanordningen erhål- les en justering för det axiella läget av kopplingsfläns och kopplingsskiva i kopplingskammaren. Trots ett axiellt snävt mått kan delarnas viloläge, således särskilt avståndet mellan de vid bromsning och inkoppling samverkande ytorna in- ställas mycket noga.

Särskilt kan en inställningsmutter vara omställbar på axeln och en kopplingsflänsen respektive kopplingsskivan belas- tande fjäder kan hålla inställningsmuttern mot ett anslag.

Omställningen utövas därvid under sammantryckning av fjädern.

I detalj är det lämpligt att axeln är lagrad i tvâ axiellt försatta rullager, vars innerringar hâlles på avstånd från en hylsa, att frontsidan av navdelen under mellanlägg av en ringfjäder och en stödring stöder mot innerringen av det axiellt innersta rullagret och att inställningsmuttern stö- der mot innerringen av det axiellt yttre rullagret och att valslagrens ytterringar stöder mot från varandra vända an- 5 464 535 satser i huset, varvid ytterringen till det axiellt yttre rullagret avstödjes under mellanlägg av en ringfjäder. De båda ringfjädrarna, speciellt vågringfjädrar, säkrar läget med en viss elasticitet.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas med hänvis- ning till bifogade ritningsfigurer som visar föredragna ut- föringsformer.

Fig. 1 visar därvid schematiskt ett längdsnitt genom en kopp- lings- och bromsanordning enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar i förstorning det verkliga arbetsområdet i cir- keln A i fig. 1.

Fig. 3 visar en variant av detta arbetsområde.

Fig. 4 visar en ytterligare form av detta arbetsområde.

Fig. 5 visar ett snitt genom en dubbeläpptätning.

Enligt fig. 1 består huset 1 av tvâ husdelar 2 och 3, som är förenade medelst antydda skruvar 4. En driven ingångsaxel 5 är förenad med en navdel 6 till en kopplingsfläns 7. En utgångsaxel 8 är via en navdel 9 fast förenad med en kopp- lingsskiva 10. Den senare uppbär vid sitt kantområde på bå- da sidor ett friktionsbelag 11 respektive 12. Nämnda delar befinner sig i en kopplingskammare 13 till huset 1. Frik- tionsbeläggen 11 och 12 kan medelst axiallagring valbart från ett neutralläge komma i beröring en frontyta 14 till kopplingsflänsen 7 eller en frontyta 15 till kopplingskam- maren 13. Den mitt emot liggande frontväggen 16 till kopp- lingskammaren förlöper parallellt med gavelväggen 15.

Kopplingsflänsen 7 har i randomrâdet en fördjupning 17 för upptagning av friktionsbelägget 11. Kopplingsskivan 10 har i randområdet en fördjupning 18 för upptagning av friktions- belägget 12. Axiella längden 11 för kopplingskammaren 13 är mindre än summan av de axiella tjocklekarna a till kopp- 464 535 6 lingsflänsen 7, tjockleken b av kopplingsskivan 10, tjock- leken c av friktionsbelägget 11 och tjockleken d av frik- tionsbelägget 12. Kopplingsflänsen 7 har denna tjocklek a genomgående mellan navdelen 6 och fördjupningen 17. Kopp- lingsskivan 10 har denna tjocklek b mellan kantområdet och ett elastiskt omrâde 90 med mindre tjocklek, som tillåter en axialförskjutning av kantområdet.

På detta sätt finnes på båda sidor om kopplingsskivan 10 tvâ arbetsutrymmen 20 och 21 av mycket liten volym. Förskjut- ningsvägen för friktionsbeläggen 11 och 12 ligger i stor- leksordningen om 1 mm, företrädesvis 0,1 mm. På grund av den lilla storleken av arbetsutrymmena'kan i dessa med ett kompressibelt fluidum såsom t.ex. luft mycket snabbt ett önskat tryck uppbyggas.

Kopplingskammaren 13 begränsas på ena sidan av en tätning 22, som är insatt mellan navdelen 6 till kopplingsflänsen 7 och en denna omgivande husurborrning 23. På den andra si- dan sker begränsningen genom en tätning 24, som är lagd mellan navdelen 9 till kopplingsskivan 10 och en denna om- givande hururborrning 25. Också denna tätning bidrager till att arbetsutrymmet hâlles litet.

Periferispalten 26 mellan kopplingskammarens 13 inre omkrets och kopplingsflänsens 7 omkrets och kopplingsskivan 10 med friktionsbeläggen 11 och 12 är utformad som en strypspalt, dvs. den har en bredd mindre än 0,5 mm, företrädesvis mindre än 0,1 mm. Härigenom kan en utläckning av luft ur arbetsut- rymmena 20 och 21 på varje sida av kopplingsflänsen 7 och kopplingsskivan 10 undvikas eller minskas.

En kopplingsanordning 27 uppvisar två ventiler 28, av vilka enbart en visas. I det visade läget för ventiltallriken 29 förenas arbetsutrymmet 20 med en kanal 30, som leder ett första tryck P1 och i det andra läget för ventiltallriken 29 förenas arbetsrummet 20 med en kanal 31 som leder ett tryck P2. Ventilen 28 för det andra arbetsutrymmet 21 arbe- tar exakt omvänt. Trycket P1 är exempelvis atmosfärstrycket. 7 464 535 Trycket P2 kan valbart vara ett övertryck eller undertryck.

Trycken P1 och P2 kan emellertid också vara två olika från atmosfärstrycket avvikande tryck.

Den ena ventilen 28 står via en såsom huskanal utformad led- ning 32 i förbindelse med frontsidan 15 av kopplingskamma- ren 13 i området för den elastiska delen 19 av kopplings- skivan 10. Den den andra ventilen 28 med arbetsutrymmet 20 förbindande ledningen består av en husborrning 33, ett ring- rum 34 mellan navdelen 9 och husurborrningen 25 jämte en ka- nal 35 i denna navdel 9. Ringrummet 34 begränsas på ena si- dan av tätningen 24 och på den andra sidan av en tätning 36, som befinner sig mellan navdelen 9 och en inläggsring 37. Är trycket i arbetsutrymmet 20 större än i arbetsutrymmet 21, kommer utgångsaxeln 8 genom anläggning av friktionsbelaget 12 mot frontytan 15 till kopplingskammaren 13 att bronsas. Är trycket i arbetsutrymmet 21 högre än i arbetsutzymmet 20, kommer utgângsaxeln genom anläggning av friktionsbelägget 11 mot frontytan 14 till kopplingsflänsen 7 att kopplas med in- gångsaxeln 5. När kopplingsanordningen 7 har ännu en kopp- lingsmöjlighet, nämligen att ansluta kanalerna 30 och 31 till samma tryck, kan kopplingsskivan intaga ett neutral- läge i vilket utgångsaxeln 8 fritt kan vridas.

Ingângsaxeln 5 är lagrad i tvâ rullager 38 och 39 och ut- gångsaxeln 8 är lagrad i två rullager 40 och 41. För in- ställning av detaxiella läget för kopplingsflänsen 7'är en inställningsmutter 42 pâskruvad på gängorna 43 till ingångs- axeln 5. För axiell inställning av kopplingsskivan 10 är en inställningsmutter 44 pâskruvad på en gänga 45 av ut- gângsaxeln 8. Innerringen för de båda rullagren 38 och 39 hålles av en hylsa 46 på avstånd. Navdelens 6 frontyta av- stödjes under mellankoppling av en vâgringfjäder 47 och en stödring 48 vid innerringen av det axiella inre rullagret 39 och inställningsmuttern 42 vid innerringen av det axi- ella yttre rullagret 38. Ytterringen av det axiella inre rullagret 39 anligger mot en ansats 49 i huset. Ytterringen 464 555 8 till det andra rullagret 38 avstödjes under mellankoppling av en vågringfjäder 50 mot en andra ansats 59 i huset, som likaledes samverkar som inställningsmuttern 44 med inner- ringen, jämte en husansats 55 och en vågringfjäder 56, som samverkar med en ytterligare husansats 57, när exempelvis inställningsmuttern 44 skruvas medurs, förkortas under sam- mantryckning av vâgringfjädern 53 avståndet mellan inställ- ningsmuttern 44 och navdelen 9. Då läget för ytterringen till rullagren 40 och 41 av husansatsen 55 och därmed också läget för innerringen är bestämt, kan på detta sätt det axi- ella läget för kopplingsskivan 10 mycket noga injusteras.

Samma gäller för kopplingsflänsen 7.

I fig. 3 visas en labyrinttätning 58 tillsammans med stryp- spalten 26. För detta ändamål är vid yttre periferin av kopplingsflänsen 7 och friktionsbeläggen 11 och 12 spår el- ler rillor 59 anordnade. Vidare har kopplingsskivan 10 en något mindre diameter än intilliggande delar. Det sker där- för alltid på ett strypande spaltavsnitt en expansionskamma- re, så att en stegvis reduktion av trycket sker och därmed ingen väsentlig luftströmning uppstår.

I fig. 4 visas en labyrinttätning 60, vid vilken spalten 26 har spår eller rillor 61 i periferiväggen av kopplings- kammaren 13. Därigenom uppstår den kända labyrinteffekten.

I fig; 5 är i stället för tätningen 25 anordnat en dubbel- läpptätning 62. Dena ena läppen 63 är vänd mot arbetsutrym- met 21, den andra läppen 64 är vänd mot ringrummet 34. Vi- dare är läpparna belastade av en ringfjäder. Härvid över- tager alltid den utrymmet med högre tryck motvända läppen avtätningen. Likartade dubbeläpptätningar kan ersätta tät- ningarna 23 och 36. ' Från den visade utföringsformen kan i flera avseenden av- vikas utan att man därför lämnar uppfinningens grundtanke.

T.ex. kan friktionsbeläggen 11 och 12 vara anbringade vid kopplingsflänsen 7 och/eller vid kopplingskammarens front- vägg. När kopplingsskivan 10 är förskjutbar pâ utgângsaxeln 9 464 535 8 kan den ha tjockleken b fram till navdelen 9. Fördjupning- arna 17 och 18 kan också båda utformas vid kopplingsskivan 10. En likartad fördjupning kan också finnas på kopplings- kammarens 13 frontsida 15.

Claims (12)

Äe4 sssa 10 PATENTKRAV

1. I. _Kopplings- och bromsanordning som är omställbar av ett kompressibelt fluidum, särskilt på pneumatisk väg, med en ingångsaxel och en utgàngsaxel, som är lagrade i ett ge- ^ mensamt hus, varvid är anordnat i en kopplingskammare av huset en vridfast med ingångsaxeln förbunden kopplingsfläns' och en vridfast med utgångsaxeln förenad kopplingsskiva, vars kantomrâde genom axiell förflyttning och under mellankoppling av vart och ett av ett ringformigt friktionsbelägg valbart kan an- _ läggas mot en frontsida av kopplingskammaren eller kopplings-. flänsen och innefattar tvâ medelst en omställningsanordning 3 med olika tryck pâverkbara-arbetsutrymmen på mitt emot var-' ándra liggande sidor av kopplingsskivan, k ä n n e t e c k - n a d av att de båda friktionsbeläggen (11, 12) är anordna- de i fördjupningar (17, 18) i kantomrädena av kopplings- skivan (10) och/eller i minst en av frontsidorna (14, 15), att den axiella längden (L) för kopplingskammaren (13) är mindre än summan av de axiella tjocklekarna (a, b, c, d) för kopplingsfläns, kopplingsskiva och friktionsbeläggen, för att hålla kopplingskammarens volym liten och att kopplingskamma- ren på båda sidor är begränsad av en tätning (22, 24), som var och en är anordnad mellan en till kopplingskammaren an- slutande husurborrning (23, 25) och en sig i denna utsträckt navdel (6, 7) av kopplingsflänsen respektive kopplingsskivan.

2. »2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att kopplingsskivan (10) är fast förenad med utgångs- axeln (8) och nära navdelen (9) uppvisar ett område (19) med mindre tjocklek som tillåter en elastisk omformning, men radiellt därutanför uppvisar ett område med större tjocklek (b).

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a_d, Å ; av att kopplingsskivan (70) på den mot kopplingsflänsen (7) vända sidan väsentligen är plan och att en från omställ- ningsanordningen (27) kommande ledning (32) vid området (19) där kopplingsskivan har mindre tjocklek mynnar i det mellan denna och kopplingskammarens frontyta (15) bildade arbetsutrymmet (21). I 11 464 555

4. Anordning enligt kraven 1-3, k ä n n e t e c.k n a d av att periferispalten (26) mellan kopplingskammaren (13) och kopplingsflänsen (7) resbektive kopplingsskivan (10) inklu- derande de därvid fästa friktionsbeläggen (11, 12) är utfor- mad såsom en strypspalt.

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att periferispalten (26) uppvisar en labyrinttätning (58, 60).

6. Anordning enligt krav 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att omställningsanordningen (27) är anordnad vid huset (1) på den mot kopplingsskivan (10) vända sidan av huset- och att en första ledning (32) leder genom huset till in- tilliggande arbetsutrymme (21) och att en andra ledning (33, 34, 35) leder genom huset genom.@ü:mellan husurborrningen (25) och kopplingsskivans navdel (9) bildat ringrum (34) och genom navdelen till mitt emot liggande arbetsutrymme (20).

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att ringrummet (34) är anordnat mellan den kopplingskam- maren (13)'begränsande tätningen (24) och en ytterligare tätning (36).

8. Anordning enligt kraven 1-7, k ä n n e t e c k - n a d av att tätningarna (62) är läpptätningar, vars läp- par är riktade mot det högre avtätade trycket.

9. . Anordning enligt kraven 6-8, klä n n e t e c k - n a d av att minst den kopplingskammaren (13) från ring- rummet (34) åtskiljande tätningen (62) utgöres av en dub- belläpptätning.

10. Anordning enligt kraven 1-9, k ä n n e t e c k - n a d av att kopplingsflänsen (7) och/eller kopplings- skivan (10) är fast förenade med ingångs- respektive ut- gângsaxlarna (5, 8), att de båda axlarna i sina lager (38-41) är axiellt förskjutbara, och att varje axel är försedd med en axiallägesinställningsanordning (42; 44). 464 ssš 12

11. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att en inställningsmutter (42; 44) är inställbar på ax- eln (5; 8) och att en kopplingsflänsen (7) respektive kopp- lingsskivan (10) belastande fjäder (47; 53) håller en in- ställningsmutter mot ett anslag. i

12. Anordning enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att axeln (5; 8) är lagrad i två axiellt försatta rull- lager (38, 39; 40, 41), vars innerringar medelst en hylsa (46; 52) hålles på avstånd, att navdelarnas (6; 9) gavel- sidor under mellankoppling av en ringfjäder (47; 53) och en stödring (48; 58) stödjer sig mot innerringen till det axi- ella inre rullagret (38; 40) och att inställningsmuttern _ (42; 44) stödjer sig mot innerringen till det axiella ytt- re rullagret (38; 41) och att rullagrens ytterringsr stödjes mot mot varandra vända ansatser (49, 51; 55, 57) till huset (1), varav den till det axiella yttre rullagret (38; 41) under mellanlägg av en ringfjäder (50;56).