DE3141534A1

DE3141534A1 - Ueberlastschutzkupplung mit federbelasteten mitnehmern

Info

Publication number: DE3141534A1
Application number: DE19813141534
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter 4390 Gladbeck Wiechers
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1981-10-20
Filing date: 1981-10-20
Publication date: 1983-05-19
Also published as: DE3141534C2

Description

Überlastschutzkupplung mit federbelasteten Mitnehmern
Die Erfindung betrifft eine Überlastkupplung für Hobenanlagen des untertägigen Bergbaus, mit einstellbaren Überlastelementen, die eine starre Verbindung zwischen Gebtriebe und Antriebselement nur bis zum Erreichen eines vorgegebenen Drehmomentes bewirken.
Derartige Kupplungen werden zur Verbindung von Getriebe und Antriebselement insbesondere von Kohlenhobeln eingesetzt, um bei auftretenden Störungen das Getriebe und die Hobelkette vor Überlastung zu schützen.
Der an der Hobelkette durch den Streb gezogene Kohlenhobel kann sich am Kohlenstoß oder am Liegenden verhaken oder sich dort festsetzen, so daß bei weiterer Verbindung mit dem Getriebe und Motor Beschädigungen am Antrieb bzw. Kettenrisse eintreten würde. Daher erfolgt bei bekannten Überlastkupplungen die Verbindung der Ringflansche durch Scherbolzen, die so beschaffen sind, daß sie bei Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes abgeschert werden. Diese Scherbolzen sind zylindrische Körper, die material-und querschnittsmäßig z.B. für eine Scherkraft von 400 kN ausgelegt Werden können. In Extremfällen treten sehr häufig während der Gewinnung Scherbolzenbrüche auf, die die Gewinnung unterbrechen und durch das Auswechseln der Scherbolzen zu Stillstandzeiten von mehreren Minuten führen. Es sind Fälle bekannt, wo mehr als 200 Scherbolzenbrüche am Tage aufgetreten sind. Das Auswechseln der Scherbolzen ist darüber hinaus nicht ungefährlich, so daß diese Arbeiten besonderer Sorgfalt bedürfen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätig wieder wirksam werdende Kupplung ohne Scherteile und mit leicht anpaßbarem Solldrehmoment zu schaffen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Überlastelemente federbelastete Mitnehmer vorgesehen sind, die im mit dem Getriebe verbundenen Nockenführungskranz angeordnet und beidseitig gegen den aus äußerem und innerem Segment bestehenden und korrespondierende Kurven aufweisenden, an den Kettenstern gekoppelten Abtrieb verspannbar sind.
Bei einer derartigen Überlastkupplung kann das übertragbare Solldrehmoment auf einfache Weise durch die Dimensionierung der Federelemente im Mitnehmer, Änderung der Federvorspannung und durch die Kurvengeometrie bestimmt und eingestellt werden. Wird das maximal zulässige Drehmoment überschritten, so läuft der Mitnehmer über den jeweiligen Kurvenscheitelpunkt und die Verbindung zwischen Getriebe und Antriebselement wird unterbrochen. Die Verbindung wird dann beispielsweise nach Entlastung der Hobelkette sofort wieder hergestellt, zumindest solange das Solldrehmoment nicht erreicht ist. Besondere Maßnahmen des Bedienungspersonals und ein Eingreifen ist nicht erforderlich.
Nach einer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Mitnehmer federbelastete, geführte Wälzlager dienen. Derartige Einrichtungen können in vorteilhafter Weise im Nockenführungskranz untergebracht und über die Federelemente gegen das äußere und innere Segment gedrückt werden, wobei durch die Ausbildung des Wälzlagers eine ausreichende Übertragung der notwendigen Reibungskräfte gewährleistet ist.
Eine zweckmäßige Anordnung und Unterbringung der Wälzlager ist erfindungsgemäß gegeben, in dem die Wälzlager in ineinander verschiebbaren Rohrhülsen oder Kugelbüchsen gelagert sind, wobei die innere Rohrhülse die Federn aufnimmt. Die Federn stützen sich dabei einmal auf dem Boden der inneren Rohrhülse und andererseits auf dem Boden der äußeren Rohrhülse ab und drücken diese ineinanderverschiebbaren Teile somit auseinander bzw. versuchen diese auseinander zu schieben. Durch die Dimensionierung der Federn kann ohne weiteres gewährleistet werden, daß die Wälzlager jeweils mit dem notwendigen Druck gegen die Wände bzw. Kurven der Segmente gedrückt werden. Das Abrollen der Wälzlager bzw. deren Festhalten an bestimmten Punkten wird erfindungsgemäß dadurch einfach erreicht, daß die Kurven beim inneren Segment gleichmäßig sinusförmig und die Kurven beim äußeren Segment in doppelter Anzahl und mit im Wechsel sich ändernden Radien ausgebildet sind. Damit sind Scheitelpunkte der Kurven geschaffen, die bei Vorgabe entsprechender Federkräfte das Festhalten der Wälzlager an diesen Punkten bis zum Erreichen vorgegebener Drehmomente gewährleisten.
Hierzu ist weiter vorgesehen, daß der äußere Kurvenscheitelpunkt und der innere Kurvenscheitelpunkt und die Scheitelpunkte beim Übergang der Kurven des äußeren Segmentes einander gegenüberliegend ausgebildet sind.
Um ein Moment in beiden Drehrichtungen übertragen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das äußere Segment gegenüber dem inneren Segment schwenkbar ausgebildet ist. Durch Verschwenken des äußeren Segmentes um einen bestimmten Betrag, wobei dieser sich im wesentlichen nach der Anzahl der eingesetzten Mitnehmer richtet, kann die Wirkung der Mitnehmer auch für die umgekehrte Drehrichtung erreicht werden.
Der technische Fortschritt der vorliegenden Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß eine ohne Auswechselteile wirksame Sicherung geschaffen ist, die einmal zu einer Reduzierung der Stillstandzeiten der Hobelgewinnungsanlage führt und zum anderen Verletzungen jeder Art sicher unterbindet.
Vorteilhaft ist weiter die Variabilität des Systems, die eine Anpassung an unterschiedliche Werte ermöglicht. Allerdings sind dazu Umbauarbeiten notwendig, so daß eine zusätzliche Sicherheit gegen unbefugtes und falsches Ändern des übertragbaren Drehmomentes geschaffen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer einzigen Figur näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Überlastschutzkupplung, wobei die Überlastelemente 1 dem Nockenführungskranz 3 zugeordnet sind, der zwischen dem aus dem inneren Segment und dem äußeren Segment 6 bestehenden Abtrieb 4 drehbar angeordnet ist.
Das als federbelasteterMtnehmer 8 ausgebildete Überlastelement 1 wird gegen das innere Segment 5 bzw. das äußere Segment 6 gepreßt, um so die Übertragung eines vorbestimmten Drehmomentes, d. h. das Mitnehmen des Abtriebes 4 zu erreichen. Das übertragbare Drehmoment wird dabei sowohl durch die Dimensionierung der Federn 18 im Mitnehmer 8 als auch durch die Kurvengeometrie vorgegeben. Auf dem äußeren Segment 6 sind Kurven 9, 10 mit unterschiedlichen Radien im jeweiligen Wechsel ausgebildet, während auf dem inneren Segment 5 annähernd sinusförmige Kurven 11 ausgebildet sind.
Durch Anordnung mehrerer Mitnehmer 8, 12, 13, 26 27 verteilt im Nockenführungskranz 3 ist eine gleichmäßige Übertragung des Drehmomentes sichergestellt.
Die Mitnehmer 8, 12, 13, 26, 27 weisen endseitig Wälzlager 14, 15 auf, die an bzw. in Rohrhülse 16, 17 gehalten und gelagert sind.
Die Rohrhülsen 16, 17 sind ineinander verschiebbar ausgebildet, wobei die Federn 18 innerhalb der inneren Rohrhülse 17 angeordnet ist. Die Federn 18 stützen sich einmal auf dem Boden der inneren Rohrhülse 17 und zum anderen auf dem Boden der äußeren Rohrhülse 16 ab und drückt somit die Wälzlager 14, 35 gegen das innere Segment 5 bzw. das äußere Segment 6.
Bei Einleitung eines Drehmomentes in den Nockenführungskranz 3 wird das Drehmoment auf das innere Segment 5 übertragen. Der Mitnehmer 8, 12, 13, 26, 27 bzw. das Wälzlager 15 ruht dabei im inneren Kurvenscheitelpunkt 20 bzw. das Wälzlager 14 stützt sich am Scheitelpunkt 24 ab. Wird das maximal zulässige Drehmoment bei der Drehrichtung 25 überschritten, so läuft der Mitnehmer 8, 12, 13, 26 und 27 über den Kurvenscheitelpunkt 21 bzw. den Scheitelpunkt 23, so daß er durch den Kurvenverlauf am äußeren Segment 6 dann entlastet wird. Die Anzahl der Mitnehmer 8, 12, 13, 26 und 27 die Kurvengeometrie können hinsichtlich der technischen Anforderungen variiert werden.
1 Überlastelement 3 Nockenumlaufkranz 4 Abtrieb 5 Segment innen 6 Segment äußen 8 Mitnehmer 9 Kurve außen groß 10 Kurve außen klein 11 Kurve innen 12 Mitnehmer 13 Mitnehmer 14 Wälzlager 15 Wälzlager 16 Rohrhülse 17 Rohrhülse 18 Feder 20 Kurvenscheitelpunkt innen (zu 11) 21 Kurvenscheitelpunkt außen 23 Scheitelpunkt (zu 9, 10) 24 Scheitelpunkt 25 Drehrichtung 26 Mitnehmer 27 Mitnehmer Leerseite

Claims

Überlastschutzkupplung mit federbelasteten Mitnehmern Patentansprüche: 1. Überlastkupplung für Hobelanlagen des untertägigen Bergbaus, mit einstellbaren Überlastelementen, die eine starre Verbindung zwischen Getriebe und Antriebselement nur bis zum Erreichen eines vorgegebenen Drehmomentes bewirken, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Überlastelemente (1) federbelastete Mitnehmer (8, 12, 13, 26, 27) vorgesehen sind, die im mit dem Getriebe verbundenen Nockenführungskranz (3) angeordnet und beidseitig gegen den aus äußerem und innerem Segment (5, 6) bestehendem und korrespondierende Kurven (9, 10, 11) aufweisenden, an den Kettenstern gekoppelten Abtrieb (4) verspannbar sind.
2. Überlastkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnehmer (8, 12, 13, 26, 27) federbelastete, geführte Wälzlager (14, 15) dienen.
3. Überlastkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlager (14, 15) in einander verschiebbaren Rohrhülsen (16, 17) gelagert sind, wobei die innere Rohrhülse (17), die Feder (18) aufnimmt.
4. Überlastkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurven (11) beim inneren Segment (5) gleichmäßig sinusförmig und die Kurven (9, 10) beim äußeren Segment (6) in doppelter Anzahl und mit im Wechsel sich ändernden Radien ausgebildet sind.
5. Überlastkupplung nach Anspruch 1 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kurvenscheitelpunkt (21) und der innere Kurvenscheitelpunkt (20) und die Scheitelpunkte (23, 24) beim Übergang der Kurve (9, 10) des äußeren Segmentes (6) einander gegenüberliegend ausgebildet sind.
6. Überlastkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Segment (6) gegenüber dem inneren Segment (5) schwenkbar ausgebildet ist.