DE3600196C2 - Sicherheitskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitskupplung, die zwischen Arbeitsmaschine und Getriebe angeordnet ist und eine Drehmomentübertragungseinheit in Form einer hydraulischen Kolbenzylindereinheit mit über Druckmitteldruck auseinanderdrückbaren und gegen gegenseitige Verdrehung gesicherten Kolben und Zylindergehäuse aufweist, wobei letztere mit zugehörigen axialgerichteten Stirnwandungen des die Kolbenzylinder­ einheit umgebenden Gehäuses zusammenwirken und das Drehmoment übertragend ausgebildet sind.

Aus der US-PS 44 34 883 ist eine Sicherheitskupplung bekannt, die zum Schutz von Maschinen, insbesondere Hobelanlagen im untertägigen Bergbau zwischen Getriebe und Arbeitsmaschine dient. Deren Rotoren sind mitnahmefähig verbindend angeordnet, wobei das Primärteil und das Sekundärteil zur Einhaltung eines vorgegebenen Drehmo­ mentes mittels einer Kolbenzylindereinheit druckmittelbetätigt axial verschiebbar und dabei über Kontaktorgane gegeneinander verspannt sind. Nachteilig ist an derartigen Sicherheitskupplungen, dass die Kolbenzylindereinheit axial von einer Welle und einer Nabe durchdrungen ist, so dass eine erhebliche Druckfläche und damit auch Druckkraft verloren geht. Dies kann für den vorhergesehenen Einsatzzweck nur durch eine Ver­ größerung des Aggregates oder durch höheren Druck ausgeglichen werden, wobei bei­ des gerade im untertägigen Bergbau nicht zu verwirklichen ist. Einmal sprechen da­ gegen die Platzverhältnisse und zum anderen die Probleme des Abdichtens bei einem entsprechend erhöhten Druck. Nachteilig ist weiter, dass der Leitungsanschluss mit der Welle rotieren muss, was insbesondere bei hohen Drehzahlen zu nicht beherrschbaren Komplikationen führen muss. Weiterhin hat es sich als problematisch erwiesen, dass aufgrund des Ringkolbens der Leitungsanschluss für die Kolbenzylindereinheit außer­ halb der Drehachse der Welle angeordnet ist und somit um sie rotiert, was insbesonde­ re bei hohen Drehzahlen zu kaum beherrschbaren Komplikationen in Form von Verdril­ lungen und Überdehnungen der Schläuche führt. Der Gegenstand der US-PS 34 68 402 entspricht weitgehend dem der US-PS 44 34 883. Er weist die gleichen Nachteile der gleitenden Reibung und des Ringkolbens auf. Hier erfolgt der Leitungsanschluss für das Druckmittel durch die Drehachse von einer Seite her. Diese Lösung ist aber äusserst kostspielig, da der Leitungsweg bis zum Ringkolben mehrere Zusatzabdichtungen und erhebliche mechanische Mehrarbeit erfordert. Aus der US-PS 38 07 539 ist ein Dreh­ momentenbegrenzer mit einer Klauenzahnkupplung bekannt. Nachteilhafterweise rastet diese unter gleitender Flankenreibung aus. Ferner weist sie einen Schubkolbentrieb mit einem Ringkolben auf, bei dem der Leitungsanschluss zusätzlich außerhalb der Dreh­ achse liegt. Bei diesen Lösungen gemäß Stand der Technik handelt es sich jeweils um eine Reibscheibenkupplung, es muss also aufgrund der Ringausbildung auf eine vorteil­ haft große Druckfläche verzichtet werden. Darüber hinaus erfordert eine solche Ring­ kolben-Einheit durch mehr Flächen nicht nur erhebliche mechanische Mehrarbeit, son­ dern es entstehen auch weitere Gleitfugen und Spalte, die durch zusätzliche Manschet­ ten abgedichtet werden müssen, wodurch sich die Gefahr von Betriebsstörungen durch die höhere Wahrscheinlichkeit von Leckagen wesentlich erhöht. Verteuernd wirkt wei­ ter, dass die Ringkolben-Einheit immer auf einer zusätzlichen Welleneinheit verschieb­ lich befestigt werden muss, wozu neben einer Hohlwelle auch Wälzlager, Keil-, Pass­ federn und Dichtungen erforderlich sind. Zudem muss der Leitungsweg für das Druck­ medium vom Eingang der Drehachse bis zum Ringkolben dreimal um 90° abgelenkt werden, wodurch neben Druckverlusten wiederum Mehrarbeit entsteht, die die an sich schon kostspielige Ausführung der Ringkolben-Einheit noch weiter verteuert.

Der

Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Sicherheitskupplung zu schaffen, die in dem vorhandenen Einbauraum herkömmlicher Kupplungsgrößen weit­ aus höhere Drehmomente als bisher übertragen kann und die sowohl die Funktion der Sicherheits- als auch der Ausgleichs- sowie der Anfahrkupplung voll erfüllt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Kolben und Zylinder­ gehäuse eine ebene, kreisscheibenförmige Wirkfläche (Druckfläche) aufweisend ausge­ bildet sind und dass zwischen den Stirnwandungen des Gehäuses einerseits und Kolben sowie Zylindergehäuse andererseits Kontaktorgane in Form von Rollkörperkränzen angeordnet sind, die bei Nennlast das vorgegebene Drehmoment übertragend und bei Überlast unter rollender Reibung die Mitnahmeverbindung lösend ausgebildet sind. Somit eröffnet sich ein weites Entwicklungsfeld für Sicherheitskupplungssysteme, da die getroffenen Maßnahmen die Basis dafür schaffen, dass die Kolbenzylindereinheit Zylinder-Einheit in koaxialer Lager mit den zu kuppelnden Rotoren für die Einleitung hoher Axialkräfte eine kreisförmige Schubfläche aufweist, durch die hohen Axialkräfte weitaus höhere Drehmomente als bisher zu übertragen sind, die Axialkräfte ohne Aus­ wirkung auf die zu verbindenden Aggregate innerhalb der Kupplung abgefangen sind, der Drehmomentenübertragung dienende und axial wirkende Kontaktorgane unter Her­ absetzung der spezifischen Belastung verschleissmindernd beiderseitig der Kolbenzylin­ dereinheit vorgesehen sind und schließlich um die Kolbenzylindereinheit ein abgedichte­ ter Hohl- bzw. Hubraum geschaffen ist, wodurch nicht nur die Kontaktorgane staub­ dicht abgekapselt sind, sondern auch, dass anstelle des bei Überlast wirkenden Abwälz- oder Gleitverfahren der Kupplung mittels Einfahren der Kolbenzylindereinheit ein be­ rührungsloses, lastabwerfendes Verfahren gewählt werden kann.

Die Erfindung sieht des Weiteren vor, dass mindestens eine Stirnwandung des die Kolbenzylindereinheit ummantelnden Gehäuses eine Öffnung für die Rotorverbin­ dung und Treibmittelzufuhr der Kolbenzylindereinheit aufweist, deren Kolbenfläche kreisförmig sowie hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch gesteuert von ei­ nem Treibmittel beaufschlagt ist, wobei die Zuführungsleitung mittels eines auf der Drehachse der zu kuppelnden Rotoren angeordneten Drehanschlusses mit dem Kolben oder dem Zylinder verdrehungsfrei verbunden ist.

Hierdurch wird erreicht, dass insbesondere bei einem hydraulischen System anstelle der anfälligen radialen Drehdurchführung eine axiale Kugellager-Hochdruck- Drehdurchführung zur Verhinderung von axialen Verdrehungen der Zuführungsleitung vorgesehen ist, die beispielsweise bei einem Betriebsdruck von 250 bar und einer Dreh­ zahl von 85 U/min. für eine Lebensdauer von 8.000 Betriebsstunden ausgelegt ist, wobei mit sinkendem Druck die Drehzahl ansteigen darf und beispielsweise bei 25 bar bereits 1.500 U/min. beträgt. Von Bedeutung ist des Weiteren, dass mit einem Kolben­ einsatz die erforderliche Kraft erreicht ist, die zur Übertragung des Drehmomentes notwendig ist, wodurch die Funktionssicherheit insbesondere bei der Ausführung als hydrostatischer Drehmomentbegrenzer erheblich angehoben ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die funktionelle Anordnung der Sicherheitskupplung vorzugsweise zwischen Antriebsrotor und Getriebe oder Arbeitsmaschine und/oder zwischen Getriebe und Arbeitsmaschine erfolgt, wobei diese Aggregate einen auf der Drehachse der zu kuppelnden Rotoren verlaufenden, durchgehenden Kanal für das Treibmittel oder dessen Zuführungsleitung aufweisen, wodurch wesentlich an Baulänge eingespart ist, die Leitungsanschlüsse geschützt liegen und abschirmende Schutzbleche gegen ins Umfeld spritzende Flüssigkeiten entfallen. Es versteht sich, dass das neue Kupplungssystem jederzeit auch für den Gebrauch einer radialen Drehdurchführung ausgestaltet werden kann.

Die Erfindung behält sich des Weiteren vor, dass wegen der jetzt sicherheits-, ausgleichs- und anfahrtechnischen Vorzüge die neue Kupplung in Integration des An­ triebsmotors oder Getriebes ein eingegliedertes Bauelement dieser Aggregate ist, so dass nicht nur an Material eingespart wird und fertigungstechnischer Aufwand entfällt, sondern auch ein die Wirtschaftlichkeit förderndes Einheitssystem realisierbar ist.

So kann die Sicherheitskupplung beispielsweise als Anfahr- und Ausgleichskupp­ lung zwischen Antriebsmotor und Getriebe verwendet werden, deren Verschalungen durch ein die Kupplung umfassendes, zweiteiliges Gehäuse verbunden sind, das darüber hinaus für anlagenbedingte Zwecke, z. B. für das Spannen einer Hobelkette oder eines Förderkettenbandes bei Gewinnungsanlagen des untertägigen Bergbaus, zu einer oder beiden Seiten des Sekundärteils mit einer Bremse in Form einer Kolbenzylindereinheit mit einem gegen Verdrehung gesicherten Ringkolben oder mehrere auf dem Umfang gleichmäßig verteilter Einzelkolben ausgerüstet ist, die bei Bedarf das rotierende Se­ kundärteil zum Stillstand bringt und unter Abschaltung des Antriebsmotors das Lastmo­ ment mit einer weit größeren Sicherheit als bei den üblichen Scheibenbremsen hält.

Im Rahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass der Druck in der Kol­ benzylindereinheit regelbar und somit auch die Höhe des zu übertragenden Drehmo­ mentes stufenlos einstellbar ist, wobei diese Regelungseinrichtung den Antriebsmotor bei Überlast durch den Impuls der vorherrschenden Druck- und Bewegungsverhältnisse abschaltet. Diese Abschaltung ist jedoch bei der Ausführung als Abwälzkupplung mit rollender Reibung und ohne Lastabwurf nicht unbedingt erforderlich, wodurch die hohe Reproduzierbarkeit des Abschaltmomentes noch verbessert wird, da in diesem Fall keine Abhängigkeit von der Schnelligkeit des Drehmomentanstiegs besteht.

Durch den ständigen Druck in der Kupplung, der bei Bergbaumaschinen bei­ spielsweise aus der Strebhydraulik ansteht, werden neben der Ketten- und Antriebs­ schonung, der schnellen und für die Belegschaft gefahrlosen Wiederinbetriebnahme, der unproblematischen Versorgung mit HFA-Flüssigkeit und der einfachen, den heutigen ergonomischen und maschinentechnischen Forderungen gerecht werdenden Handha­ bung, auch Leckagen aufgrund schwankender Momente ausgeglichen.

Nach Lehre der Erfindung ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, dass bei Überlast durch den Impuls der Relativbewegung zwischen dem Primär- und dem Se­ kundärteil der Sicherheitskupplung eine Regelungseinrichtung betätigt ist, die den Druck des Treibmittels im Hubraum der Kolbenzylindereinheit mindert bzw. eliminiert und die Zufuhr dieses oder eines anderen Treibmittels in den abgedichteten Innenraum des die Kolbenzylindereinheit ummantelnden Gehäuses bewirkt, wodurch die Kolben- Zylindereinheit von außen doppelseitig beaufschlagt ist und unter Lastabwurf die Mit­ nahmeverbindung zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil berührungslos ausge­ kuppelt ist. Eine derartige Ausgestaltung empfiehlt sich vor allem bei einer Ausführung der Kupplung als hydrostatischer Drehmomentbegrenzer.

Erfindungsgemäß sind als Kontaktorgane zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil axiale Wälzlager oder Rollkörperkränze in Form von Zylinderrollenlagern, Pendelrollenlagern, Nadellagern, Kreuzrollenlagern, Rillenkugellagern oder Kegelrol­ lenlagern mit radialer oder axialer Anordnung der Kegelrollen vorgesehen, wobei die Rollkörpergrenze zwischen Lagerringen oder Lagerscheiben eingebettet sind, die mit dem Primär- bzw. Sekundärteil mitnahmefähig und auswechselbar befestigt sind und deren gehärtete Laufbahnen entweder eben sind und eine dem Hebelarm der Rollen in Reibung entsprechende mikroelastische Verformbarkeit aufweisen oder aber in Form von rhythmischen Unebenheiten durch plastische Verformung den schlüssigen Wider­ stand für beide Drehrichtungen bilden.

Aufgrund der hohen Axialkraft der Kolbenzylindereinheit kann die Sicherheits­ kupplung somit als Abwälzkupplung mit rollender Reibung ausgebildet werden, wobei bei Überlast ausführungsmäßig zwischen drei Varianten gewählt werden kann, indem erstens aufgrund der ausreichenden Lebensdauer der axialen Wälzlager beim Notlauf der Druck in der Kolbenzylindereinheit auch nach dem Abschaltmoment erhalten bleibt, wodurch ein Höchstmaß an Reproduzierbarkeit erreicht ist; indem zweitens bei Überlast durch die Relativbewegung zwischen den beiden Kupplungsteilen eine Druckminderung im Hubraum der Kolbenzylindereinheit erfolgt, wodurch die Berührung zu den Kontakt­ organen mit einer geringeren Axialkraft und einer dem radialen hydrostatischen Dreh­ momentbegrenzer ebenfalls noch überlegenen Reproduzierbarkeit stattfindet; und in­ dem drittens die Kolbenzylindereinheit bei durch die Relativbewegung der Kupplungs­ teile durch ein Überströmungsverfahren oder die Umsetzung der Kräfte und Momente in hydraulische Drücke und deren Auswirkung auf die hydraulische Schaltung einfährt, wodurch die Berührung zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil aufgehoben ist und der Reproduzierungsgrad dem des radialen hydrostatischen Drehmomentbegrenzers entspricht. Bedenkt man, dass mit vorgenannter Abwälzkupplung aufgrund der großen Axialkraft bereits mittels Reibungsschluß höhere Drehmomente als bisher zu übertragen sind, so ist die Folgerung zwingend, dass mittels eines Formschlüssels der Rollkörper entweder noch höhere Drehmomente zu übertragen sind und aber gleichem Drehmo­ ment wie bisher eine Druckminderung und daraus resultierend eine Drehzahlerhöhung möglich ist.

Von besonderer Bedeutung ist des Weiteren, dass bei dem neuartigen Sicherheitskupplungssystem in allen Ausführungsformen aufgrund der axialen Ver­ schiebbarkeit unter Last das Nachstellproblem entfällt, wodurch besonders in den beengten örtlichen Verhältnissen des Untertagebergbaus die Belegschaft erheblich entla­ stet ist.

Die Erfindung besteht des Weiteren in der Verwendung der neuartigen Sicher­ heitskupplung für Triebwerke von Kohlenhobeln in untertägigen Gewinnungsbetrieben, wie auch die konstruktiven Merkmale der Unteransprüche 7 bis 10 dem Variantenreich­ tum dieses neuen Systems förderlich sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von sechs in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispielen, die sich auf die Verwendung der Sicherheitskupplung in Hobelanlagen des untertägigen Bergbaus beziehen, des Näheren beschrieben.

Die sechs Figuren zeigen die Sicherheitskupplung im Längsschnitt und in fol­ gender von links nach rechts gesehen örtlichen Anordnung mit den quer zur Förder- bzw. Hobelmarschrichtung im Schnitt dargestellten Aggregaten.

Es zeigen:

Fig. 1 Getriebe - Sicherheitskupplung - Hobeltriebwerk - Fördermaschinenrahmen,

Fig. 2 Getriebe - Sicherheitskupplung - Antriebsmotor,

Fig. 3 Hobeltriebwerk - Fördermaschinenrahmen - Sicher­ heitskupplung - Getriebe,

Fig. 4 Sicherheitskupplung - Getriebe - Hobeltriebwerk - Förderermaschinenrahmen,

Fig. 5 Hobeltriebwerk - Förderermaschinenrahmen - Getriebe - Sicherheitskupplung und

Fig. 6 Getriebe - Sicherheitskupplung - Hobeltriebwerk - Förderermaschinenrahmen, (abgewandelte Ausführung zu Fig. 1).

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Hobeltriebwerk 17 an der Seitenwand eines Förderermaschinenrahmens 31 angeflanscht. Das Hobel­ triebwerk besitzt einen Radkasten 32, in dem das Hobelkettenrad 33 auf einer innen- und außenverzahnten Hohlwelle 34, die zwischen den Stützen über Pendelrollenlager 35 gelagert ist, durch eine keilwellenartige Mitnahmeverbindung verdrehfest arretiert ist. Jedes Pendelrollenlager 35 ist in sich über Dichtungen in einer Lagerbüchse 36, 37 staubdicht abgekapselt. Zur Seite, die dem Förderer zugewandt ist, weist der Radkasten 32 eine der Kettenradmontage dienende große Öffnung auf, die durch einen Füllring 38 geschlossen ist, der darüber hinaus zur Zentrierung des an dem Radkasten 32 ange­ flanschten zweiteiligen Kupplungskastens 39 dient, in dem sich die Sicherheitskupplung befindet, deren Sekundärteil 2 einen hohlwellenartigen, außen verzahnten Fortsatz 22 für die drehfeste Verbindung der das Hobel-Kettenrad 13, 33 tragenden Hohlwelle 34 aufweist, während das Primärteil 1 einen wellenartigen Fortsatz 22 mit einer Außen­ verzahnung besitzt, der drehfest verbindend in die Rotorbüchse 12 der Getrie­ beabgangswelle eingreift. Das Primärteil 1 besteht wiederum aus einem als Rotations­ körper ausgebildeten und koaxial mit der Rotorbüchse 12 und dem Hobelkettenrad 13, 33 angeordneten Kolbenzylindereinheit 3 mit kreisförmiger Wirkfläche, dessen Kolben 4 für die Drehmomentenübertragung in dem Zylinder 5 durch eine Mitnahmeverbin­ dung 6 gegen axiale Verdrehung gesichert ist, während das Sekundärteil 2 aus einem zweiteiligen, ebenfalls als koaxialer Rotationskörper ausgebildeten Gehäuse 7 besteht, das das Schubkolbengetriebe 3 umfaßt und zu den Durchtritten an den Stirnseiten mit Hilfe von Wellenringdichtungen 24 abkapselt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine hydraulisch betätigte Kolbenzylindereinheit 3, deren Zylinder 5 einen koaxialen, zapfenartigen Fort­ satz 25 bildet, der den hohlwellenartigen Fortsatz des Gehäuses 7 durchdringt und an dessen Ende eine mit der Zuführungsleitung 11 verbundene koaxial verlaufende Kugel­ lager-Hochdruckdrehdurchführung 14 befestigt ist. Die mit der Strebhydraulik verbun­ dene Zuführung 11 entspringt in diesem Fall auf der anderen Seite des Förderermaschi­ nenrahmens 31, der zwischen seinen zur Führung des umlaufenden Kettenbandes 40 dienenden Trummen 41, 42 einen Kanal 43 besitzt, der sich an dem Kanal 18 des Ho­ beltriebwerks 17 anschließt und zur Aufnahme der hydraulischen Leitung dient. Auf­ grund örtlicher Verhältnisse könnte die hydraulische Leitung aber auch, wie in Fig. 1 in strichpunktierter Form dargestellt, durch einen Kanal 18 des Getriebes 16 zugeführt werden und mittels einer Kugellager-Hochdruckdrehdurchführung 14 am Kolben 4 befestigt sein.

Die Sicherheitskupplung ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als Abwälz­ kupplung mit rollender Reibung ausgebildet, indem zwischen den Stirnwandungen 8, 9 des Gehäuses 7 und dem Kolben 4 auf der einen Seite sowie dem Zylinder 5 auf der anderen Seite Kontaktorgane 10 in Form von axialen Wälzlagern eingelagert sind, de­ ren Rollkörperkränze 19 zwischen mit den Kupplungsteilen verdrehfest und auswechsel­ bar befestigten Lagerscheiben 21 eingebettet sind. Zur Lösung von Zentrierproblemen besteht neben einer Vielfalt von Ausführungen auch die Möglichkeit, den Zylinder 5 der Kolbenzylindereinheit 3 über Stützrollen 26 radial in dem Gehäuse 7 zu führen.

Bei Aktivierung der Kolbenzylindereinheit 3 wird unter hoher axialer Verspan­ nung zwischen dem Primärteil 1 und dem Sekundärteil 2 über die Kontaktorgane 10 eine schlüssige Mitnahmeverbindung hergestellt, die bei Nennlast das vorgegebene Drehmoment überträgt und sich bei Überlast unter rollender Reibung löst, wobei je nach Wahl der dem Fachmann geläufigen kinematischen und hydraulischen Schaltungen entweder der Druck nach dem Abschaltmoment erhalten bleibt oder eine Druckmin­ derung im Raum 29 der Kolbenzylindereinheit 3 erfolgt oder durch ein Überströmungs­ verfahren des oder eines anderen Treibmittels in den angedichteten Innenraum 30 des Gehäuses 7 wie auch durch eine Umsetzung der Kräfte und Momente in hydraulische Drücke und deren Auswirkung auf die hydraulische Schaltung der Kolbenzylinderein­ heit 3 lastabwerfend einfährt.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Sicherheitskupplung zwischen einem Antriebsmotor 15 und einem Getriebe 16 angeordnet, die einen auf der Dreh­ achse der zu kuppelnden Rotoren 12, 13 verlaufenden Kanal 18 für die hydraulische Zuführungsleitung 11 aufweisen, die mittels eines Drehanschlusses 14 zur Getriebeseite an den Zylinder 5 der Kolbenzylindereinheit 3 befestigt ist, aber auch zur Motorseite am Kolben 4 angeschlossen sein kann. Für die Rotorbefestigung sind das als Sekundär­ teil 2 ausgebildete Gehäuse 7 mit einem hohlwellenartigen Fortsatz 22 und der Kolben 4 der als Primärteil 1 ausgebildeten Kolbenzylindereinheit 3 mit einer Aufnahmeboh­ rung 23 ausgerüstet. Der weitere Aufbau und die Wirkungsweise der Kupplung ent­ sprechen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1.

Darüber hinaus sind Motor 15 und Getriebe 16 durch ein die Kupplung umfas­ sendes Gehäuse 27 verbunden, das zweiteilig und zu beiden Seiten mit einer Bremse in Form einer Kolbenzylindereinheit mit einem verdrehfesten Ringkolben 28 ausgerüstet ist, die bei Aktivierung das rotierende Sekundärteil unter axialer Verspannung abbrem­ sen und das Lastmoment halten, so dass anlagenbedingte Notwendigkeiten, wie zum Beispiel das Spannen einer Hobelkette, gefahrlos durchgeführt werden können.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 da­ durch, dass für anlagenbedingte Zwecke, beispielsweise für die Verwendung eines kohlenstoßseitig gezogenen Gleithobels, das Hobeltriebwerk 17 auf der einen und die Sicherheitskupplung mit dem Getriebe 16 und dem Antriebsmotor 15 auf der anderen Seite des Förderermaschinenrahmens 31 befestigt sind, wobei das Primärteil 1 mittels einer langen, den Rahmen 31 durchgreifenden Hohlwelle 22 die Verbindung mit dem Hobelkettenrad 13, 33 herstellt. Die Treibmittelzufuhr kann dabei wahlweise von der einen oder der anderen Seite des Förderers erfolgen.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 da­ durch, dass die Sicherheitskupplung nur in funktioneller Wirkungsweise zwischen dem Hobeltriebwerk 17 und dem Getriebe 16 eingeordnet ist. Örtlich ist die Kupplung da­ gegen hinter dem Getriebegehäuse angeordnet, indem eine Hohlwelle 22 der Getrie­ beabgangsseite mit dem als Gehäuse 7 ausgebildeten Primärteil 1 der Kupplung verbun­ den ist, während das als Kolbenzylindereinheit 3 ausgebildete Sekundärteil 2 mittels eines wellenartigen, die Hohlwelle 22 des Getriebes 16 durchgreifenden Fortsatzes 22a die drehfeste Verbindung mit dem Hobelkettenrad 13, 33 herstellt.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 unterscheidet sich von dem der Fig. 4 da­ durch, dass das Hobeltriebwerk 17 auf der einen und das Getriebe 16 mit der Sicher­ heitskupplung und dem Antriebsmotor 15 auf der anderen Seite des Förderermaschinen­ rahmens befestigt sind, wobei die Verbindung des Sekundärteils 2 mit dem Hobelket­ tenrad 13, 33 mittels einer langen, durchgestreckten Welle 44 erfolgt.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 da­ durch, dass das Sekundärteil 2 als Teil des Triebwerks und der Sicherheitskupplung zwischen den Stützen gelagert ist.

Claims (14)

1. Sicherheitskupplung, die zwischen Arbeitsmaschine und Getriebe an­ geordnet ist und eine Drehmomentübertragungseinheit in Form einer hydraulischen Kolbenzylindereinheit mit über Druckmitteldruck auseinanderdrückbaren und gegen gegenseitige Verdrehung gesicherten Kolben und Zylindergehäuse aufweist, wobei letztere mit zugehörigen axialgerichteten Stirnwandungen des die Kolbenzylindereinheit umgebenden Gehäuses zusammenwirken und das Drehmoment übertragend ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Kolben (4) und Zylindergehäuse (5) eine ebene, kreisscheibenförmige Wirkfläche (Druckfläche) aufweisend ausgebildet sind und dass zwischen den Stirnwandungen (8, 9) des Gehäuses (7) einerseits und Kolben (4) sowie Zylindergehäuse (5) andererseits Kontaktorgane (10) in Form von Rollkörperkränzen (19) angeordnet sind, die bei Nenn­ last das vorgegebene Drehmoment übertragend und bei Überlast unter rollender Rei­ bung die Mitnahmeverbindung lösend ausgebildet sind.

2. Sicherheitskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Stirnwandung (8, 9) des Gehäuses (4) eine Öffnung für die Rotor­ verbindung und Treibmittelzufuhr der Kolbenzylindereinheit (3) aufweist, deren Wirk- bzw. Kolbenfläche kreisförmig sowie hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch gesteuert von einem Treibmittel beaufschlagt ist, wobei die Zuführungsleitung (11) mittels eines auf der Drehachse der zu kuppelnden Rotoren (12, 13) angeordneten Drehanschlusses (14) mit dem Kolben (4) oder dem Kolbenzylinder (5) verdrehungsfrei verbunden ist.

3. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ihre funktionelle Anordnung vorzugsweise zwischen Antriebsrotor (15) und Getrie­ be (16) oder Arbeitsmaschine (17) und/oder zwischen Getriebe (16) und Arbeitsmaschi­ ne (17) erfolgt, wobei diese Aggregate (15, 16, 17) einen auf der Drehachse der zu kuppelnden Rotoren (12, 13) verlaufenden, durchgehenden Kanal (18) für das Treib­ mittel oder die Zuführungsleitung (11) aufweisen.

4. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kontaktorgane (10) zwischen dem Primärteil (1) und dem Sekundärteil (2) axiale Wälzlager oder Rollkörperkränze in Form von Zylinderrollenlagern, Pendel­ rollenlagern, Nadellagern, Kreuzrollenlagern, Rillenkugellagern oder Kegelrollenlagern mit radialer oder axialer Anordnung der Kegelrollen vorgesehen sind.

5. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollkörperkränze (19) zwischen Lagerringen (20) oder Lagerscheiben (21) eingebettet sind, die mit dem Primärteil (1) bzw. dem Sekundärteil (2) mitnahmefähig und auswechselbar befestigt sind und deren gehärtete Laufflächen entweder eben sind und eine dem Hebelarm der rollenden Reibung entsprechende mikroelastische Verform­ barkeit aufweisen oder aber in Form von rhythmischen Unebenheiten durch plastische Verformung den schlüssigen Widerstand für beide Drehrichtungen bilden.

6. Sicherheitskupplungen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) und die Kolbenzylindereinheit (3) mit den zu kuppelnden Rotoren (12, 13) als koaxiale Rotationskörper ausgebildet sind, die für die mitnahmefähige Ro­ torverbindung zu einer Seite einen Wellen- oder hohlwellenartigen Fortsatz (22) oder auch eine Aufnahmebohrung (23) aufweisen.

7. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (4) im Durchmesser größer ist als der Fortsatz (22) und die Aufnahme­ bohrung (23), wozu das Gehäuse (7), das die Kontaktorgane (10) mit Hilfe von Spalt­ abdichtungen (24) in Form von Wellenring- oder Gleitringdichtungen abkapselt, minde­ stens zweiteilig ausgebildet ist.

8. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenzylindereinheit (3) einen zapfenartigen Fortsatz (25) für den Anschluss der Zuführungsleitungen (11) besitzt.

9. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (5) der Kolbenzylindereinheit (3) über Stützrollen (26) in dem Gebäu­ de (7) radial geführt ist.

10. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Kolbenzylindereinheit (3) regelbar und somit auch die Höhe des zu übertragenden Drehmomentes stufenlos einstellbar ist, wobei diese Regelungsein­ richtung den Antriebsmotor (15) bei Überlast durch den Impuls der vorherrschenden Druck- und Bewegungsverhältnisse abschaltet.

11. Verwendung der Sicherheitskupplung nach den vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 10 als Anfahr- und Ausgleichskupplung vorzugsweise zwischen An­ triebsmotor (15) und Getriebe (16), deren Verschalungen durch ein die Kupplung um­ fassendes, zweiteiliges Gehäuse (27) verbunden sind, das für anlagenbedingte Zwecke zu einer oder beiden Seiten des Sekundärteils (2) mit einer Bremse in Form einer Kol­ benzylindereinheit mit einem gegen Verdrehung gesicherten Ringkolben (28) oder meh­ rerer auf dem Umfang gleichmäßig verteilter Einzelkolben ausgerüstet ist, die bei Be­ darf das rotierende Sekundärteil (2) zum Stillstand bringt und unter Abschaltung des Antriebsmotors (15) das Lastmoment hält.

12. Verwendung der Sicherheitskupplung nach den vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 11 insbesondere für Triebwerke von Kohlenhobeln in untertägigen Gewinnungsbetrieben, und zwar in funktioneller Anordnung zwischen Getriebe (16) und Arbeitsmaschine (17).

13. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Integration des Antriebsmotors (15) oder Getriebes (16) ein eingegliedertes Bauelement dieser Aggregate ist.

14. Sicherheitskupplung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überlast durch den Impuls der Relativbewegung zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil eine Regelungseinrichtung betätigt ist, die den Druck des Treibmittels im Hubraum (29) der Kolbenzylindereinheit (3) mindert bzw. eliminiert und die Zufuhr dieses oder eines anderen Treibmittels in den abgedichteten Innenraum (30) des Gehäu­ ses (7) bewirkt, wodurch die Kolbenzylindereinheit von außen doppelseitig beaufschlagt ist und die Mitnahmeverbindung zwischen dem Primär- und dem Sekundärteil berüh­ rungslos ausgekuppelt ist.