SE502521C2 - Friktionskoppling - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 502 521 det maximala manövreringstrycket för förskjutningen av ringkolven matas in i den ena tryckkammaren.

Det skulle teoretiskt också vara möjligt, att genom mätning av in~ matad tryckmediummängd bestämma rörelsen resp kolvens läge i ringkam- maren. Men på grund av läckage vid förskruvningarna, indikeringstole- ranserna hos mätanordningen för tryckmediumet och den elastiska de- formationen hos deltagande komponenter under högtryck, vilken för- falskar mätvärdet, är också detta mätförfarande ej tillförlitligt.

Det är uppfinningens uppgift, att utbilda en friktionskoppling av inledningsvis beskrivet slag på ett sådant sätt, att det pá enkelt och säkert sätt är möjligt, att konstatera att ringkolven uppnått sitt ändläge i innerutrymmet.

Denna uppgift löses genom de kännetecknande dragen av patentkravet 1.

I enlighet härmed är i kopplingens ytterdel anbringad en rörligt styrd indikator på ett sådant sätt, att den via en direkt förbindelse med innanförliggande ringkolv kan förändra sitt läge så, att den då ringkolven uppnått sitt ändläge likaså uppnår sitt ändläge. Detta ändläge hos indikatorn kan avkännas av en utanför ytterdelen anordnad givare. Mellan ringkolvens slag och indikatorns väg har åtminstone i kolvslagets ändomràde àstadkommits.en koppling, vilken motsvarar en positionsangivelse för ringkolvens läge i ringkammaren, vilket för kontroll kan avkännas vid monteringen. Detta gör att man kan undvika en under vissa omständigheter svår, på grund av trånga byggnadstek- niska platsförhàllanden ofta också omöjlig, mekanisk mätning t.ex medelst en sond i innerutrymmet resp i en av tryckkamrarna.

I underkraven är angivna fördelaktiga utformningar av uppfinningen.

Enligt patentkrav 2 kan vid ringkolvens gavelsidor till varje tryck- kammare tillordnas en mätanordning omfattande en indikator och en givare. Enligt patentkraven 3 och 4 kan~kopplingen mellan ringkolven och indikatorn ske medelst en kolv-cylinder-anordning, nämligen en mot ringkolven vänd givarcylinder med motsvarande givarkolv, vilken via en med inkopressibelt medium fylld kanal står i förbindelse med en mottagarcylinder med en mottagarkolv. Indikatorn är därvid 10 15 20 25 30 35 502 521 integrerad med mottagarcylinderns kolv, under det att givarkolven påverkas direkt av ringkolven. Mellan indikatorn och ringkolven har sålunda åstadkommits en styv förbindelse i form av en hydraulisk stánggáng. Enligt patentkraven 5 till 7 skall indikatorn bestå av sensoriskt detekterbart material, för vilket ändamål särskilt magne- tiskt material lämpar sig. Mottagarcylindern är anordnad på ytter- delen med radiell axelriktning, varvid indikatorn är anordnad i det radiellt yttre området av mottagarkolven och kan skjutas ut till sitt yttersta ändläge i området kring ytterdelens ytteromkrets. I ytter- delens omkretsområde är givaren anordnad stationärt, alltså ej med- roterande och reagerar beröringsfritt på indikatorns radiella läge i mottagarcylindern, varvid givaren kan vara utbildad som kontaktlös brytare. Enligt patentkrav 8 finns i kopplingens ytterdel i området kring indikatorn resp mottagarcylindern en sensoriskt neutral zon, för att givaren tillförlitligt endast skall indikera indikatorns läge. Denna sensoriskt neutrala zon kan vara utbildad som monterings- platta av omagnetiskt material för mottagarkolven med indikatorn.

Under det att mottagarcylinderns verkansriktning ej absolut måste vara anordnad radiellt utan t.ex också axiellt, är enligt patentkra- ven 9 och 10 givarcylindern i området kring tryckkammaren företrädes- vis utbildad med axiell verkansriktning. Därigenom kan ringkolvens axiella slag avkännas direkt, varvid givarkolven står i förbindelse med ringkolven via en làngsträckt stötslid, så snart ringkolven rört sig nästan till sitt ändläge. Därvid är stötsliden då ringkolven nått sitt ändläge helt inskjuten i tryckkammarens gavelsida och mottagar- kolven med indikatorn skall därvid likaså ha uppnått sitt ändläge för avkänning genom givaren. Enligt patentkraven 11 till 13 är det anord- nat sá, att givarcylindern uppvisar en större diameter än mottagar- cylindern varvid ett ytförhâllande i storleksordningen pà 1 till 8 är möjligt, vilket motsvarar en vägutväxling med samma belopp mellan givarkolven och mottagarkolven. Givarkolven är avsedd att ha ett slag på omkring 1 till 3 mm, företrädevis mellan 1 och 1,5 mm. Därmed kan mottagarkolven med indikatorn utföra ett slag pá omkring 10 mm. Genom denna vägutväxling har åstadkommits en finkänslig avkänning av ring- kolvens slagrörelse och därmed en ändlägesmätning med hög känslighet.

Stötsliden, som sträcker sig in i innerutrymmet i området kring tryckkammaren, kommer sålunda i kontakt med ringkolven först då denna 10 15 20 25 30 35 502 521 har närmat sig sitt ändläge sånär som på de sista 1 till 3 mm.

Enligt patentkraven 14 och 15 är stötsliden avtätad med en tätning mot det i tryckkammaren rådande höga trycket likaså givar- och mot- tagarkolvarna i förhållande till ytterområdet. Mellan stötslidens tätning och givarkolven kan finnas en avlastning, som leder ut i det fria. Åtminstone en av givar- eller mottagarcylindrarna uppvisar en returfjäder för motsvarande kolv, för att kolv-cylinder-anordningen åter skall nå sitt utgångsläge för nästa arbetscykel.

Uppfinningen kommer i det följande att förklaras närmare med hänvis- ning till ritningen med ett utföringsexempel.

I ett längssnitt visas en friktionskoppling 1, vilken förbinder en axel 2 med en styraxelfläns 3. Friktionskopplingen 1 representerar alltså en separat komponent med en ytterdel 4, vilken är trycktätt förbunden med en innerdel 5 och uppvisar en konisk innanförliggande mantelyta 8. Ytterdelen 4 och innerdelen 5 omsluter mellan sig ett trycktätt innerutrymme 6, i vilket en ringkolv 7 med konisk ytterman- telyta finns, vilken motsvarar väggens 8 konicitet. På den axiellt förskjutbara ringkolvens 7 båda gavelsidor finns tryckkamrar 9, 10 utbildade, vilka via kanaler 11 utifrån kan matas med tryckmedium.

Därigenom låter sig ringkolven förskjutas till ett av de båda änd- lägena. På ritningen visas det ändläge hos ringkolven 7, vid vilket friktionskopplingen är avlastad och därmed kan frigöras från axeln 2.

Vid tillförsel av tryckmedium genom kanalen 11 till tryckkammaren 9 förskjuts ringkolven 7 mot den icke-påverkade tryckkammaren 10 och därmed alstras en radiell spännkraft mellan ytterdelen 4 och inner- delen 5 för på friktion grundad överföring av vridmoment mellan axeln 2 och flänsen 3.

På de båda tryckkamrarnas 9, 10 gavelsidiga ände finns vardera en givarcylinder 12 med relativt kopplingens rotationsaxel parallell axelriktning. Innanför givarcylindern 12 finns en givarkolv 13 med en stötslid 14, vilken är riktad mot resp tryckkammares gavelsida resp mot ringkolven. I föreliggande utföringsexempel är ytterdelen 4 resp innerdelen 5 utbildad pà ett sådant sätt, att alltid en av 10 15 20 25 30 35 , 502 521 givarcylindrarna 12 är anordnad på ytterdelen 4, nämligen den till tryckkammaren 10 tillordnade givarcylindern, under det att den till tryckkammaren 9 tillordnade givarcylindern är anordnad på innerdelen 5. Tillordnad var och en av motsvarande givarcylinder 12 är på ytter- delen 4 resp innerdelen 5 med radiell axelriktning anordnad en mot- tagarcylinder 16 med en kolv 17. Den på ytterdelen 4 resp på inner- delen 5 anordnade givar- resp och mottagarcylindern 12, 16 är via en förbindelsekanal 15 med en fyllning av inkompressibelt medium för- bundna med varandra. På var och en av mottagarcylindrarnas 16 kolv 17 är i riktning radiellt utåt relativt friktionskopplingens ytterom- krets anordnad en indikator 20. Denna består av ett sensoriskt, detekterbart material t.ex magnetisk metall. Bakom var och en av givar- och mottagarcylindrarnas 12, 16 kolvar 13 och 17 finns en returfjäder 18 anordnad. Mottagarcylinderns 16 kolv 17 och fjäder 18 är fixerade medelst en monteríngsplatta 19 på kopplingens ytterom- krets. Denna monteríngsplatta består företrädesvis av sensoriskt neutralt material. I området kring mottagarcylindern 16 finns en givare 21. Denna är monterad utanpå kopplingen, alltså ej medroteran- de och är företrädesvis utbildad som kontaktlös brytare, varigenom den beröringsfritt med ringa avstånd från kopplingens yta kan avkänna indikatorns 20 avstånd.

I det visade utföringsexemplet kan noteras, att ringkolven 7 i sitt avlastade läge har förskjutit kolvens 13 stötslid 14 innanför den till tryckkammaren 9 tillordnade givarcylindern 12 fullständigt inåt.

Kolven 13 har genom kanalen 15 tryckt undan det innehållande tryck- medium, som fanns i mottagarcylindern 16, så att kolven 17 med den därpå monterade indikatorn 20 har förflyttats radiellt utåt. Där- igenom har indikatorn 20 kommit på avkännbart avstånd från givaren 21, så att denna kan indikera det uppnådda ändläget hos ringkolven 7.

Om däremot högtrycksmedium tillföres genom kanalen 11 till tryckkam- maren 9, varvid tryckkammaren 10 är avlastad, så rör sig ringkolven 7 åt vänster till läget, vid vilket en radialspänning mellan ytterdelen 4 och innerdelen 5 alstras för bildande av friktionsingrepp mot axelns 2 yta. Innan det vänstra ändläget uppnås innanför den avlasta- de tryckkammaren 10, pressas stötsliden 14 till tillhörande givarkolv 13 in i givarcylindern 12, så att återigen mottagarcylinderns 16 kolv 10 15 20 25 502 521 17 tillsammans med den andra indkatorn 20 förskjuts radiellt utåt för avkänning genom den andra sensorn 21 analogt med avkänningen av ring- kolvens läge i tryckkanmxaren 9.

Det är tillräckligt, om stötsliden 14 skjuter in endast få milli- metrar i resp tryckkammare och därmed också endast avkänner ändområ- det av ringkolvens 7 slag. Till fördel är en vägutväxling mellan givarcylinderns 12 kolv 13 och mottagarcylinderns 16 kolv 17. För detta ändamål utbildas kolvens 13 effektiva kolvyta åtminstone fem gånger större än kolvens 17 kolvyta i mottagarcylindern 16. Ett yt- förhàllande på ungefär 1 till 8 har visat sig fördelaktigt. Detta har den fördelen, att å ena sidan också små rörelser hos ringkolven 7 fortfarande kan avkännas, under det att andra sidan ett tillräckligt stort slag hos kolven 17 i mottagarcylindern 16 kommer till stånd och därmed en tillförlitlig avkänning av indikatorns radiella läge 20 resp ringkolvens 7 axiella läge medelst givaren 21. Utformningen av mottagarcylinderns 16 monteringsplatta 19 av sensoriskt neutralt material har fördelen, att givaren tillförlitligt avkänner endast närheten av indikatorn 20. Under installationen fordras för avkänning av en arbetscykel hos ringkolven 7, alltså en slagrörelse i den ena eller den andra förskjutningsriktningen, samtidigt en enda givare.

Man kan alltså alltid använda samma givare för avkänningen av indika- torn 20 för tryckkammaren 9 eller för tryckkammaren 10. För en fjärr- manövrering av installationen kan det också vara erforderligt, att för enkelhets skull använda två givare 21, vilka gemensamt monteras i en hàllaranordning (ej visad) på kopplingen.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 502 521 Patentkrav Friktionskoppling (1) för vridfast och lösbar förbindning mellan tvá koaxiella komponenter (2, 3), t.ex ett nav och en axel, med följande drag: a) en mot navet vänd ytterdel (4) och en mot axeln (2) vänd innerdel (5) omsluter en ringkammare (6), som sträcker sig axiellt, är koniskt utbildad och utàt trycktät; b) i ringkammaren (6) befinner sig en konisk ringkolv (7), vars mantelyta anligger tätande mot ringkammarens (6) mantelyta (8), vilken i ringkammaren (6) är axiellt förskjutbar och vid sina gavelsidor med ringkamaren (6) bildar tryckkamrar (9, 10); c) till varje tryckkammare (9, 10) leder en kanal (11) för till- försel av tryckmedium, som från en högtryckskälla kan matas in i en av de båda tryckkamrarna (9, 10); k ä n n e t e c k n a d genom kombinationerna av följande ytter- ligare utmärkande drag: d) ytterdelen (4) utvisar åtminstone en rörligt styrd indikator (20) vars läge i ytterdelen (4) är föränderlig; e) ringkolven (7) är förbunden med indikatorn (20) pà ett sådant sätt, att då ringkolven (7) når ändläget i en av tryckkamrar- na (9, 10) har indikatorn (20) nått ett yttre ändläge; f) utanför ytterdelen (4) finns en givare (21), som kan reagera pà en lägesförändring hos indikatorn (20), då denna vid upp- nått ändläge hos ringkolven (7) likaså har uppnått sitt änd- läge. Koppling (1) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att till varje tryckkammare (9, 10) är tillordnad en indikator (20) samt en givare (21). Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att mellan ringkolven (7) och indikatorn (20) är anordnad en kolv-cylinder-kombination, som uppvisar en mot ringkolven (7) vänd givarcylinder (12) med kolv (13) samt en mottagarcylinder (16) med kolv (17), vilka är förbundna med en 10 15 20 25 30 35 502 521 förbindelsekanal (15) och fyllda med en inkompressibel vätska. Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att indikatorn (20) är integrerad med mot- tagarcylinderns (16) kolv (17). Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att indikatorn (20) pà kolven (17) bestàr av sensoriskt avkännbart, företrädesvis magnetiskt material. Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 5, k ä n n e - t e c k n a d därav, att mottagarcylindern (16) är anordnad med radiell axel på ytterdelen (4), varvid indikatorn (20) vänd mot (4) ytteromkrets är anordnad på kolven (17) till mottagarcylindern (16) och det radiellt yttre läget hos kolven (17) motsvarar ringkolvens (7) ändläge i en av tryckkamrarna (9, 10). ytterdelens Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att givaren (21) är anordnad stationärt, icke medroterande, beröringsfritt i omkretsområdet av ytterdelen (4) och är utbildad som kontaktfri brytare reagerande pà läget av indikatorn (20). Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 7, k ä n n e - t e c k n a d därav, att området kring mottagarcylíndern (16) pà ytterdelens (4) ytteromkrets består av sensoriskt neutralt mate- rial och är utbildad som monteringsplatta (19). Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 8, k ä n n e - t e c k n a d axiell verkansriktning på tryckkammarens (9, 10) gavelsida, därav, att givarcylindern (12) är anordnad med var- vid pà givarcylinderns (12) kolv (13) är anbringad en stötslid (7) (14), medelst vilken kolven (13) i ändomrádet av ringkolvens slag är axiellt förskjutbar. 10 15 20 25 lO. ll. 12. 13. 14. 15. 502 521 Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 9, k ä n n e - t e c k n a d därav, att stötsliden (14) i ringkolvens (7) änd- läge i tryckkammaren (9, 10) är helt intryckt i tryckkammarens (9, 10) gavelsida, varvid mottagarcylinderns (16) kolv (17) med indikatorn (20) har uppnått sitt yttersta ändläge framför givaren (21). Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 10, k ä n n e - t e c k n a d därav, att givarcylindern (12) uppvisar en större diameter än mottagarcylindern (16). Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 11, k ä n n e - t e c k n a d därav, att den verksamma ytan hos givarcylinderns (12) kolv (13) är åtta gånger så stor som den verksamma ytan hos mottagarcylínderns (16) kolv (17). Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 12, k ä n n e - t e c k n a d därav, att slaget hos givarcylinderns (12) kolv (13) uppgår till i området mellan 1 och 3 mm, företrädesvis mellan 1 och 1,5 mm. Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 13, k ä n n e - t e c k n a d därav, avtätat mot det i tryckkammaren (9, 10) rådande höga trycket. att givarcylinderns (12) innerutryme är Koppling (1) enligt något av patentkraven 1 till 14, k ä n n e - t e c k n a d därav, att åtminstone en av de båda kolvarna (13, uppvisar en 17) i givar- eller mottagarcylindrarna (12, 16) returfjäder (18).