DE8626090U1 - Signalling device for safety friction clutches - Google Patents
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Description
Signalisierungseinrichtung für Sicherheits-^ ReibungskupplungenSignalling device for safety friction clutches
Die Erfindung bezieht sich auf Signalisierungseinrichtungen für Sicherheits-Reibungskupplungen, die im Fall der Überhitzung der Kupplung beim Durchrutschen Signale abgeben. The invention relates to signaling devices for safety friction clutches which emit signals in the event of overheating of the clutch when it slips.
Es ist bereits eine Signalisierungseinrichtung für Sicherheits-Reibungskupplungen bekannt, die ein Steuermittel in der Art einer an der treibenden Kupplungshälfte der Sicherheits-Reibungskupplung befestigten Nockenbuchse, ein gesteuertes Mittel in Form eines an der getriebenen Kupplungshälfte der Sicherheits-Reibungskupplung befestigten Bügels mit doppelarmigen Hebeln und einen abgefederten Ring mit einem außerhalb der Kupplung befestigten Endschalter aufweist (vgl. z.B. den SU-Urheberschein 237967/1968).A signaling device for safety friction clutches is already known, which has a control means in the form of a cam bushing attached to the driving clutch half of the safety friction clutch, a controlled means in the form of a bracket with double-armed levers attached to the driven clutch half of the safety friction clutch and a spring-loaded ring with a limit switch attached outside the clutch (see, for example, the SU copyright certificate 237967/1968).
Diese Einrichtung ist aber beim Betrieb unter starker Staubentwicklung und erhöhter Feuchtigkeit unzuverlässig, da sie doppelarmige Hebel und elektrische Kontakte im End-However, this device is unreliable when operated in dusty and humid conditions, as it has double-armed levers and electrical contacts in the end
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schalter enthält, die bei Einwirkung der erwähnten Faktorren ausfallen können. Außerdem gibt diese vorbekannte Einrichtung keine den Temperatürverhältnissen von Elementen der Reibungskupplung zugeordnete Signale ab und kann infolgedessen die geforderte Betriebszuverlässigkeit der Kupplung nicht gewährleisten.switches that can fail when exposed to the factors mentioned. In addition, this previously known device does not emit signals related to the temperature conditions of the elements of the friction clutch and therefore cannot guarantee the required operational reliability of the clutch.
Bekannt ist ferner eine Signalisierungseinrichtung für Sicherheits-Reibungskupplungen, die ein an der treibenden Kupplungshälfte der Sicherheits-Reibungskupplung angeordnetes Steuermittel und ein als magnetfeldempfindlicher Geber ausgeführtes gesteuertes Mittel aufweist, das so angeorndet ist, daß es mit dem Steuermittel zusammenwirken kann (vgl. z.B. den SU-Urheberschein 1059307/1983);Also known is a signaling device for safety friction clutches, which has a control means arranged on the driving clutch half of the safety friction clutch and a controlled means designed as a magnetic field-sensitive sensor, which is arranged in such a way that it can interact with the control means (see, for example, the SU copyright certificate 1059307/1983);
In dieser Einrichtung ist das Steuermittel als mit einer Stirnseite an der treibenden Kupplungshälfte befestigte Bimetallplatte und als Permanentmagnet ausgeführt, der an der anderen Stirnseite der Platte angeordnet ist.In this device, the control means is designed as a bimetallic plate with one end attached to the driving coupling half and as a permanent magnet which is arranged on the other end of the plate.
Eine derartige Ausführung des Steuermittels führt ebenfalls zu unzuverlässigem Betrieb solcher Einrichtungen bei | starker Verstaubung, da der thermische Kontakt zwischen der Bimetallplatte und der treibenden Kupplungshälfte infolge des dazwischen eindringenden Staubs gestört wird.Such a design of the control means also leads to unreliable operation of such devices in the event of heavy dust, since the thermal contact between the bimetallic plate and the driving coupling half is disturbed as a result of the dust penetrating between them.
Bei dieser Einrichtung ist auch ihre geringe Arbeitsgenauigkeit bei Änderung der Drehzahl der treibenden Kupplungshälfte nachteilig, da die Durchbiegürigsweite der Bimetallplatte nicht nur von der Temperatur der treibenden Kupplungshälfte, sondern auch von der auf die Elemente des Steuermittels einwirkenden Fliehkraft abhängig ist.Another disadvantage of this device is its low operating accuracy when the speed of the driving clutch half changes, since the deflection width of the bimetallic plate depends not only on the temperature of the driving clutch half, but also on the centrifugal force acting on the elements of the control means.
Bei diesem Stand der Technik kann schließlich auch einWith this level of technology, even a
Defekt des gesteuerten Mittels nicht erkannt Werden. Dies fuhrt zu einer zusätzlichen Verringerung der Betriebszuverlässigkeit dieser Einrichtung*Defects in the controlled device cannot be detected. This leads to an additional reduction in the operational reliability of this device*
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Signalisierungseinrichtung für Sicherheits-Reibungskupplungen anzu- »eberij bei der die Ausführung des Steuermittel eine höherere Betriebszuverlässigkeit und Arbeitsgenauigkeit der Signalisierungseinrichtung und damit der Sicherheits-Reibungskupplung sowie der mit ihr ausgestatteten Maschinen insgesamt gewährleistet.The invention is based on the object of providing a signaling device for safety friction clutches in which the design of the control means ensures a higher operational reliability and working accuracy of the signaling device and thus of the safety friction clutch as well as of the machines equipped with it.
Die Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gelöst. Anspruch 2 betrifft eine vorteilhafte Äusführungsform.The object is solved according to the characterizing part of claim 1. Claim 2 relates to an advantageous embodiment.
Die erfindungsgemäße Signalisierungseinrichtung für Sicherheits-Reibungskupplungen umfaßt ein Steuermittel an der treibenden Kupplungshälfte der Sicherheits-Reibungskupplung und ein gesteuertes Mittel, das einen magnet?eldempfindlichen Geber darstellt und so eingebaut ist, daß es mit dem Steuermittel zusammenwirken kann; sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel erfindungsgemäß einen an der treibenden Kupplungshälfte der Sicherheits-Reibungskupplung befestigten Nebenschluß aus einem thermomagnetischen Werkstoff und einen Hauptpermanentmagneten aufweist, der am Nebenschluß befestigt ist und mit dem magnetfeldempfindlichen Geber zusammenwirken kann.The signaling device for safety friction clutches according to the invention comprises a control means on the driving clutch half of the safety friction clutch and a controlled means which represents a magnetic field sensitive sensor and is installed in such a way that it can interact with the control means; it is characterized in that the control means according to the invention has a shunt made of a thermomagnetic material attached to the driving clutch half of the safety friction clutch and a main permanent magnet which is attached to the shunt and can interact with the magnetic field sensitive sensor.
Es ist ferner vorteilhaft, das Steuermittel mit einem zusätzlichen Permanentmagneten mit einer nichtmagnetischen Zwischenlage zu versehen, der auf dieser ebenfalls an der treibenden Kupplungshälfte der Sicherheits-Reibungskupplung montierten nichtaiagnet.isehen Zwischenlage befestigtIt is also advantageous to provide the control means with an additional permanent magnet with a non-magnetic intermediate layer, which is attached to this non-magnetic intermediate layer which is also mounted on the driving clutch half of the safety friction clutch.
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Die Signalisierungseinrichtung gemäß der Erfindung gewährleistet eine hohe Betriebszuverlässigkeit auch bei starker Verstaubung und erhöhter Feuchtigkeit. Außerdem kontrolliert die Einrichtung kontinuierlich den betriebsrichtigen Zustand des gesteuerten Mittels und ermöglicht dadurch die rechtzeitige Erkennung entstehender Defekte dieses Mittels. Hierdurch wird wiederum ein zuverlässiger Betrieb der Sicherheits-Reibungskupplung selbst gewährleistet, da die Überhitzung der Kupplung und die Notwendigkeit der Abschaltung des Antriebs mit dieser Kupplung ausgestatteter Maschinen und Geräte rechtzeitig gemeldet werden. Dadurch wird es möglich, die Stillstandzeit von Maschinen infolge thermischer Zerstörung von Bauteilen der Sicherheitskupplung bei längerem Durchrutschen zu verkürzen und die Leistungsfähigkeit solcher Maschinen entsprechend zu erhöhen. The signaling device according to the invention ensures high operational reliability even in the presence of heavy dust and increased humidity. In addition, the device continuously monitors the correct operational state of the controlled device and thus enables timely detection of any defects in this device. This in turn ensures reliable operation of the safety friction clutch itself, since overheating of the clutch and the need to switch off the drive of machines and devices equipped with this clutch are reported in good time. This makes it possible to shorten the downtime of machines as a result of thermal destruction of components of the safety clutch in the event of prolonged slipping and to increase the performance of such machines accordingly.
Die erfindungsgemäße Signalisierungseinrichtung kann besonders vorteilhaft für landwirtschaftliche Maschinen, Erdbaumaschinen, Förder- und Transportgeräte sowie füü' andere Maschinen benutzt werden, die bei starker Verstaubung und erhöhter Feuchtigkeit arbeiten.The signaling device according to the invention can be used particularly advantageously for agricultural machines, earth-moving machines, conveyor and transport equipment as well as for other machines that work in heavy dust and high humidity.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, in der eine Sicherheits-Reibungskupplung mit einer Signalisierungseinrichtung gemäß der Erfindung im Längsschnitt schematisch dargestellt ist.The invention is explained in more detail below using a specific embodiment with reference to the drawing, in which a safety friction clutch with a signaling device according to the invention is shown schematically in longitudinal section.
Die erfindungsgemäß ausgeführte Signalisierungseinrichtung umfaßt ein Steuermittel 1 , das an der treibenden Kupplungshälfte 2 der Sicherheits-Reibungskupplung 3 angeord-The signaling device designed according to the invention comprises a control means 1 which is arranged on the driving coupling half 2 of the safety friction clutch 3.
net ist, und ein als magnetfeldempfindlicher Geber 4, vorteilhaft als Reedkontaktschalter, ausgeführtes gesteuertes Mittel, das so angeordnet ist, daß es mit dem Steuermittel 1 zusammenwirken kann.net, and a controlled means designed as a magnetic field-sensitive sensor 4, advantageously as a reed contact switch, which is arranged so that it can interact with the control means 1.
Das Steuermittel 1 enthält einen Nebenschluß 5 aus einem thermomagnetisehen Werkstoff, z.B. aus einer Eisen-Nickel-Legierung, deren Curie-Temperatur der maximal zulässigen Temperatur der Sicherheits-Reibungskupplung 3 entspricht, sowie einen Hauptpermanentmagneten 6 und einen zusätzlichen Permanentmagneten 7 mit den Polen N und S.The control means 1 contains a shunt 5 made of a thermomagnetic material, e.g. an iron-nickel alloy, whose Curie temperature corresponds to the maximum permissible temperature of the safety friction clutch 3, as well as a main permanent magnet 6 and an additional permanent magnet 7 with the poles N and S.
Der Nebenschluß 5 ist an der treibenden Kupplungshälfte 2 der Kupplung 3 befestigt. Der Permanentmagnet 6 ist auf dem Nebenschluß 5 so angeorndet, daß er mit dem magnetfeldempfindlichen Geber 4 zusammenwirken kann, und ist auf dem Nebenschluß 5 mit Hilfe von Polschuhen 8 befestigt, die aus einem weichmagnetischen Werkstoff gefertigt sind. Der Permanentmagnet 7 ist auf einer ebenfalls an der treibenden Kupplungshälfte 2 der Sicherheits-Reibungskupplung 3 befestigten nichtmagnetischen Zwischenlage 9 montiert und kann mit dem magnetfeldempfindlichen Geber 4 zusammenwirken. Die Magnete 6 und 7 sind an der treibenden Kupplungshälfte 2 der Sicherheits-Reibungskupplung 3 einander diametral entgegengesetzt angeordnet.The shunt 5 is attached to the driving clutch half 2 of the clutch 3. The permanent magnet 6 is arranged on the shunt 5 so that it can interact with the magnetic field sensitive sensor 4 and is attached to the shunt 5 by means of pole shoes 8, which are made of a soft magnetic material. The permanent magnet 7 is mounted on a non-magnetic intermediate layer 9 which is also attached to the driving clutch half 2 of the safety friction clutch 3 and can interact with the magnetic field sensitive sensor 4. The magnets 6 and 7 are arranged diametrically opposite each other on the driving clutch half 2 of the safety friction clutch 3.
Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Signalisierungseinrichtung ist der magnetfeldempfindliche Geber 4 als gesteuertes Mittel in der Art von magnetfeldgesteuerten Kontakten 10 und insbesondere als Reedkontaktschalter ausgebildet, wobei die Kontakte mit einem Signalisierungsgerät 11 elektrisch verbunden sind und ihr hermetisch verschlossenes Gehäuse 12 auf dem Sockel 13 einer nicht dargestellten Maschine befestigt ist, die mit der erfin-In this embodiment of the signaling device according to the invention, the magnetic field-sensitive transmitter 4 is designed as a controlled means in the form of magnetic field-controlled contacts 10 and in particular as a reed contact switch, the contacts being electrically connected to a signaling device 11 and their hermetically sealed housing 12 being attached to the base 13 of a machine (not shown) which is equipped with the inventive
dungsgemäß ausgeführten Signalisierungseinrichtung für Sicherheits-Reibungskupplungen ausgestattet ist.is equipped with a signalling device for safety friction clutches designed in accordance with the instructions.
Das gesteuerte Mittel kann bei der hier beschriebenen Ausführung sform der Signalisierungseinrichtung auch als Induktionsspule mit ferromagnetischem Kern, als Feldplatte, als Hall-Geber oder anderer magnetfeldempfindlicher Reiber ausgeführt sein.In the embodiment of the signaling device described here, the controlled means can also be designed as an induction coil with a ferromagnetic core, as a field plate, as a Hall sensor or other magnetic field-sensitive friction device.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sind in der Zeichnung die Signalisierungseinrichtung und die Sicherheits-Reibungskupplung 3 selbst dargestellt, die zum Antrieb einer Maschine gehört. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, umfaßt die Sicherheits-Reibungskupplung 3 außer der erwähnten treibenden Kupplungshälfte 2 auch eine angetriebene Kupplungshälfte 14, die mit der treibenden Kupplungshälfte 2 mit Hilfe von Reibscheiben 15 verbunden werden kann. Die Friktionsscheiben 15 sind mit einer Tellerfeder 16 abgefedert, deren axiale Verschiebung ein Sperring 17 verhindert. Die Tellerfeder 16 wirkt mit einer Regelbuchse 18 zusammen, die eine Gewindeverbindung 19 mit einer Scheibe 20 aufweist.To better understand the invention, the drawing shows the signaling device and the safety friction clutch 3 itself, which is part of the drive of a machine. As can be seen from the drawing, the safety friction clutch 3 comprises, in addition to the aforementioned driving clutch half 2, a driven clutch half 14, which can be connected to the driving clutch half 2 by means of friction disks 15. The friction disks 15 are spring-loaded with a disk spring 16, the axial displacement of which is prevented by a locking ring 17. The disk spring 16 interacts with a control bush 18, which has a threaded connection 19 with a disk 20.
Die erfindungsgemäße Signalisierungseinrichtung für Sicherheits-Reibungskupplungen arbeitet im Prinzip wie folgt:The signaling device for safety friction clutches according to the invention works in principle as follows:
Bei normalem Betrieb ohne Überlastung rotieren die treibende Kupplungshälfte 2 und die getriebene Kupplungshälfte 14 synchron, und es erfolgt kein Durchrutschen der Kupplungshälften. Dabei ist die Temperatur des Nebenschlusses 5 gleich der Umgebungstemperatur, und das Magnetfeld des zürn Steuermittel 1 gehörenden Häuptpermanentmagnets 6 ist über den Nebenschluß !> geschlossen. Infolgedessen übt derDuring normal operation without overload, the driving clutch half 2 and the driven clutch half 14 rotate synchronously and there is no slippage of the clutch halves. The temperature of the shunt 5 is equal to the ambient temperature and the magnetic field of the main permanent magnet 6 belonging to the control means 1 is closed via the shunt !>. As a result, the
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Magnet 6 keinen Einfluß auf die magnetfeldgesteuerten Kontakte 10 des Gebers 4 aus. Das Feld des zusätzlichen Permanentmagnets 7 des Steuermittels 1 beeinflußt bei jeder Umdrehung der treibenden Kupplungshälfte 2 die Kontakte 10, die mit der Drehzahl (Umdrehungsfrequenz) der Kupplungshälfte 2 periodisch geschlossen werden. Dabei erscheinen am Eingang des Signalisierungsgeräts 11 elektrische Impulse, deren Folgefrequenz der Drehzahl der treibenden Kupplungshälfte 2 entspricht und die den betriebsrichtigen Zustand des gesteuerten Mittels, d.h. des magnetfeldempfindlichen Gebers 4, signalisieren.Magnet 6 has no influence on the magnetic field-controlled contacts 10 of the sensor 4. The field of the additional permanent magnet 7 of the control means 1 influences the contacts 10 with each revolution of the driving clutch half 2, which are closed periodically with the speed (rotation frequency) of the clutch half 2. In this case, electrical pulses appear at the input of the signaling device 11, the repetition frequency of which corresponds to the speed of the driving clutch half 2 and which signal the correct operating state of the controlled means, i.e. the magnetic field-sensitive sensor 4.
Wenn eine Überlastung auftritt, spricht die Sicherheits-Reibungskupplung an, d.h. die angetriebene Kupplungshälfte 14 beginnt in Bezug auf die treibende Kupplungshälfte 2 durchzuruvschen. Die Reibungsarbeit wird in Wärme umgewandelt, welche die Kupplungselemente erwärmt. Wenn die treibende Kupplungshälfte 2 bis zur maximal zulässigen Temperatur erhitzt wird, und der Nebenschluß 5 den Curie-Punkt seines Werkstoffes erreicht, verliert dieser seine magnetischen Eigenschaften und überbrückt den Permanentmagneten 6 nicht mehr. Infolgedessen beginnt das Feld dieses Magnets 6 auch die Kontakte 10 zu beeinflussen, die nun im Verlauf einer Umdrehung der treibenden Kupplungshälfte 2 zweimal betätigt werden. Bei diesem Betriebszustand der Sicherheits-Reibungskupplung 3 gelangen elektrische Impulse zum Signalisierungsgerät 11, deren Frequenz doppelt so hoch wie die Umdrehungsfrequenz der treibenden Kupplungshälfte 2 ist. Bei Auftreten von Impulsen mit doppelter Frequenz erzeugt das Signalisierungsgerät 11 ein Signal, das die Erhitzung der Sicherheits-Reibungskupplung 3 bis zur maximal zulässigen Temperatur meldet. Dadurch wird die rechtzeitige Abschaltung des Kraftantriebs mit der erfindungsgemäßen Signali-If an overload occurs, the safety friction clutch is activated, i.e. the driven clutch half 14 begins to slip in relation to the driving clutch half 2. The friction work is converted into heat, which heats the clutch elements. When the driving clutch half 2 is heated to the maximum permissible temperature and the shunt 5 reaches the Curie point of its material, it loses its magnetic properties and no longer bridges the permanent magnet 6. As a result, the field of this magnet 6 also begins to influence the contacts 10, which are now actuated twice in the course of one revolution of the driving clutch half 2. In this operating state of the safety friction clutch 3, electrical pulses reach the signaling device 11, the frequency of which is twice as high as the rotation frequency of the driving clutch half 2. When pulses with double frequency occur, the signaling device 11 generates a signal that reports that the safety friction clutch 3 has heated up to the maximum permissible temperature. This enables the timely shutdown of the power drive with the signaling according to the invention.
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sierungseinrichtung ausgestatteter Maschinen ermöglicht und der thermischen Zerstörung der Reibscheiben 15 vorgebeugt .ization device and prevents thermal destruction of the friction discs 15 .
Der Permanentmagnet 6 und der Nebenschluß 5 sind an der treibenden Kupplungshälfte 2 nichtbeveglich befestigt, so daß sich die gegenseitige Lage des Permanentmagnets 6 und des Nebenschlusses 5 bei Änderung der Fliehkraft nicht ändert. Dadurch wird eine störende Beeinflussung der Parameter der Signalisierungseinrichtung durch Änderung der Drehzahl der Sicherheits-Reibungskupplung 3 verhindert und ihre Arbeitsgenauigkeit erhöht.The permanent magnet 6 and the shunt 5 are fixedly attached to the driving clutch half 2, so that the mutual position of the permanent magnet 6 and the shunt 5 does not change when the centrifugal force changes. This prevents a disruptive influence on the parameters of the signaling device by changing the speed of the safety friction clutch 3 and increases its working accuracy.
Die hohe Betriebszuverlässigkeit der Signalisierungseinrichtung gemäß der Erfindung beruht auf ihrem einfachen Aufbau, dem Fehlen von beweglichen Elementen des Steuermittels 1 und der kontinuierlichen Kontrolle der Betriebsfähigkeit des gesteuerten Mittels infolge seiner Beeinflussung durch den zusätzlichen Permanentmagneten 7.The high operational reliability of the signaling device according to the invention is based on its simple structure, the absence of moving elements of the control means 1 and the continuous monitoring of the operability of the controlled means as a result of its influence by the additional permanent magnet 7.
Die rechtzeitige Signalisierung der maximal zulässigen Temperatur von Sicherheits-Reibungskupplungen gibt die Möglichkeit, rechtzeitige Maßnahmen zur Verhinderung der thermischen Zerstörung solcher Kupplungen zu treffen und dadurch die Betriebszuverlässigkeit der ganzen Maschine zu erhöhen.The timely signaling of the maximum permissible temperature of safety friction clutches makes it possible to take timely measures to prevent thermal destruction of such clutches and thus increase the operational reliability of the entire machine.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3732078A1 (en) * | 1987-09-24 | 1989-04-06 | Wabco Westinghouse Fahrzeug | DEVICE FOR TRANSMITTING SIGNALS FROM A TURNED PART TO A TURNTABLE PART REGARDING THE TURNED PART, IN PARTICULAR FROM A VEHICLE WHEEL TO THE VEHICLE |
| EP0457734A1 (en) * | 1990-04-30 | 1991-11-21 | FIAT AUTO S.p.A. | A method of detecting the maximum temperature to which a mechanical part made of ferromagnetic material has been subjected |
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1986
- 1986-09-30 DE DE19868626090 patent/DE8626090U1/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3732078A1 (en) * | 1987-09-24 | 1989-04-06 | Wabco Westinghouse Fahrzeug | DEVICE FOR TRANSMITTING SIGNALS FROM A TURNED PART TO A TURNTABLE PART REGARDING THE TURNED PART, IN PARTICULAR FROM A VEHICLE WHEEL TO THE VEHICLE |
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