FI111094B

FI111094B - Kytkin

Info

Publication number: FI111094B
Application number: FI974049A
Authority: FI
Inventors: Jouni Tapani Karjalainen; Eero Antero Juppi
Original assignee: Suokone Oy
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 2003-05-30
Also published as: DE19882778T1; DK176707B1; FI974049A0; SE517679C2; US6378679B1; SE0001242D0; CA2306873C; DE19882778B3; FI974049A; CA2306873A1; DK200000596A; SE0001242L; WO1999022155A1; AU9631198A

Description

5 111094

Kytkin

Omkopplare

Keksinnön kohteena on kytkin.

10 Esimerkiksi maajyrsimien käytössä on suureksi ongelmaksi muodostunut kytkimien nopea kuluminen. Erisuuruisten momenttien esiintyminen jyrsintyössä on erittäin suuri ongelma. Tässä hakemuksessa esitetään parannus edellä esitettyyn ongelmaan.

Hakemuksessa esitetään, että kun ylikuormitus vaikuttaa nivelakselin välityksellä 15 jarrulevyyn, kytkin luistaa jarrulevyn ja jarrupalojen välisestä kitkaliitoksesta ja leikkaa liian korkean momenttipiikin pois. Momentin pudotessa pienemmäksi kuin vastaava kitkavoiman pitämä momentti on, kytkin alkaa jälleen pitää. Kytkin siis leikkaa vain huiput pois, mutta pitää välittömästi momentin pudottua. Keksinnön mukaisessa laitteessa käsittää kytkin ensimmäiseen akseliin A liittyvän kytkinlevyn ja toiseen akseliin B liittyvän 20 jarrulaitteen. Jarrulaitteen jarrusylinterin avulla on jarrupala kytkettävissä kiinni kytkinlevyyn, jolloin akselien A ja B välinen pyörintäliike estetään. Laiteratkaisussa akselin A ja akselin B välillä on tukilaakeri, joka tukee akselien A ja B välistä pyörintäliikettä silloin, kun kytkin on tarkoitettu luistamaan. Kytkin käsittää keksinnön mukaisesti paineakun, johon on ladattavissa se väliaineen paine, joka vaikuttaa jarrusylintereille. 25 Kyseisen paineen avulla määritetään se momentti, jolloin kytkin luistaa.

*

Kitkaliitoksen muodostaville jarrupaloille aikaansaadaan normaalivoima esim. traktorilta tuodun öljynpaineen avulla. Tällöin painelinja jarrusylintereille käsittää takaiskuventtiilin jälkeen paineakun. Tällöin jarrupalat painetaan voimalla kytkinlaippaa vasten. Jarrupalat ja 30 niiden jarrusatulat on liitetty akseliin B ja vastaavasti kytkinlevy on liitetty akseliin A. Akselien A ja B välille on mahdollistettu pyörintä. Akselit A ja B on edullisesti lisäksi tuettu toisiinsa pyörivästi tukilaakerin avulla. Keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää joko normaalina kytkimenä tai ylikuormituskytkimenä tai molempina. Poistettaessa paine jarrulta luistaa kytkin välittömästi eli käyttöakselilta A katkaistaan pyörintäkäyttöyhteys 35 käytettyyn akseliin B.

Keksinnön mukaisessa laiteratkaisussa akselin B napaosan yhteydessä voidaan käyttää • · · liitinkappaletta 50, joka on liitetty akselin B napaosaan 11. Keksinnön mukaisessa ratkai- • * ·.

2 111094 sussa liitinkappaleeseen tuodaan esim. traktorilta paineinen öljy ensin liitinkappaleeseen ja tämän jälkeen pyörivään napaosaan 11. Napaosasta öljy johdetaan porauksen kautta edelleen jarrulaitteen jarrusatulan/jarrusatuloiden jarrulevyjen sylintereille. Öljynpaineen avulla jarrusylinterit painavat jarrupalat kiinni kytkinlevyyn. Keksinnön mukaisessa liitinosassa on 5 laakeri tai laakerit napaosan ja liitinosan välillä. Edullisesti käytetään myös painetiivisteitä, jotta paineinen öljy voidaan johtaa ilman vuotoja liitinkappaleen porauksesta edelleen akselin B napaosan 11 poraukseen.

Keksinnön mukainen ylikuormituskytkin käsittää napaosan, jonka keskiöreikään liittyy 10 käytetyn laitteen esimerkiksi jyrsinrummun akseli. Työväline on akselistaan kiinnitetty napaosan keskiöreikään ja työvälineen ja napaosan pyöriminen toisiinsa nähden on estetty uraliitoksella. Napaosaan on liitetty keksinnön mukainen liitinosa, jonka kautta öljynpaine johdetaan ensin napaosaan ja tämän jälkeen jarrusatulan jarrulevyjen sylintereille.

15 Napaosan ulkopinnan porauksesta on edelleen johdot jarrulaitteen jarrusylintereille. Käyttävän koneen, esim. traktorin, ulostuloakseliin on liitetty kytkimen kytkinlevy. Kun säädetty maksimimomentti ylitetään, leikkaa ylikuormituskytkin edellä mainitut maksimimomentin ylittävät momenttiosuudet ja kytkin luistaa. Tällöin napaosaan liittyvien jarrupalojen ja kytkinlevyn välille sallitaan kiertymä. Kun maksimimomenttia ei ylitetä, siirtyy pyö-20 rintäkäyttö akselilta A akselille B.

Keksinnön mukaisesti esim. traktorin öljyjäqestelmästä johdetaan paineinen öljy keksinnön mukaisen liittimen kautta napaosan poraukseen ja edelleen sen kautta jarrusylintereille, jolloin jarrupalat on painettavissa halutulla voimalla kiinni käyttävän akselin kytkin-25 laippaan. Keksinnön mukainen ylikuormituskytkin toimii ylikuormitussuojanaja/tai kytkin-ja/taijarrulaitteena.

Keksinnön mukaiselle kytkimelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

30 ' Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole tarkoitus kuitenkaan yksinomaan rajoittaa.

35 Kuviossa IA on esitetty keksinnön mukainen ylikuormituskytkin poikkileikkauskuvantona.

• » • ♦ - Kuviossa 1B on esitetty leikkaus I-I kuviosta 1 A.

3 111094

Kuviossa 2 on havainnollistettu paineen johtamista jarrasylinterille.

Kuviossa 3 on esitetty suoritusmuoto, jossa liitin käsittää kaksi laakeria.

5

Kuviossa 4 on esitetty hydraulikaavio, jossa liittimen jälkeisessä piirissä jarrusylintereille on vastusvastaventtiili ja paineakku.

Kuviossa 5 on esitetty suoritusmuoto, jossa liittimen jälkeisessä linjassa jarrusylintereille on 10 paineenmuunnin ja paineakku.

Kuviossa IA esitetysti käsittää keksinnön mukainen ylikuormituskytkin 10 napaosan 11, jonka keskiöreikään 11a pyöritettävän laitteen, kuten jyrsinlaitteen jyrsinrumpu 12 on akselistaan 12a liitetty.

15

Kuviossa IA esitetysti on jyrsinrummun 12 päätyakseli 12a liitetty urakytkennällä 13 napaosaan 11 siten, että päätyruuvi 14 puristaa laipan 15 napaosan 11 keskiöreiän 11a sisäpuolista olaketta 1 le vasten.

20 Napaosa 11 käsittää keskialueellaan laipan 1 Ib. Laippaan 1 Ib on liitetty edelleen ruuvein 16 jarrulaitteen 17 satula 17a ja kyseinen jarrulaite 17 käsittää edelleen satulan 17a sisäpuolella jarrupalan/jarrupalat 18 ja jarrusylinterit 19 (kuviossa 2). Edullisesti jarrukytkinlaite 17 muodostuu kolmesta jarrulaiteasetelmasta 17',17",17_, joista kukin käsittää kahdet jarrupalat kytkinlevyn molemmilla puolilla. Jarrusylintereitä 19 yhdessä •. 25 asetelmassa voi olla esimerkiksi kaksi tai esim. neljä kappaletta.

Akselien A ja B välillä on laakeri 21 ns. tukilaakeri. Se tukee akselien A ja B välistä pyörintäliikettä, kun kytkin on auki tai luistaa. Laakeri 21 on laakeripesän 20 sisäpuolella napaosan 11 päätyosan 1 Id ulkopinnan sekä laakeripesän 20 holkkimaisen osuuden 20a 30 sisäpinnan välillä. Laakeripesä 20 käsittää holkkimaiseen osuuteen 20a liittyvän rengaslevyn 20b, johon kiinnitetään edelleen jarrulaitteen 17 jarrupalojen 18 vastepintana toimiva kytkinlevy 22 eli kytkinlaippa ruuvein Ri. Kytkinlevy 22 on kiinnitysrenkaastaan 22a liitetty erillisen laipan Di ja osan 20b väliin ruuvein Ri. Laippa Di on liitetty laippaan D2, joka liittyy esim. traktorin voimanulostuloakseliin. Laippojen Di ja D2 välinen liitos on 35 edullisesti ruuviliitos.

• · Kuvion IA suoritusmuodossa käsittää laiteratkaisu keksinnön mukaisen liittimen 50. Liitin 4 111094 käsittää laippamaiset runko-osat 50a ja 50b, jotka on rauvilaittein Rio liitetty toisiinsa. Rengasmaiseen osaan 50b on tehty kanava edullisesti poraus 51, joka kulkee liittimen kehäpinnalta 50' sen sisäpinnalle 50". Osien 50a ja 50b välissä on laakeri 52. Laakeri 52 liittyy ulkokehästään sekä osaan 50a että 50b sekä sisärenkaastaan napaosaan 11. Laakerin 5 52 osaan 50a liittyvällä sivulla on painetiiviste 53 ja osaan 50b sekä poraukseen 51 liittyvällä pinnalla on painetiiviste 54. Laakeri 52 on asennettu akselin B napaosan 11 ulkopinnalle. Osa 50a tulee otsapinnastaan napaosan 11 olaketta 55 vasten. Rengasmaisten osien 50a ja 50b sisäpuolella on holkkiosat 55a,55b. Holkkiosat sijaitsevat napaosan 11 ja osien 50a ja 50b välillä. Liitin 50 on liitetty napaosaan 11 päätyrenkaan 56 välityksellä.

10 Päätyrengasta 56 vasten tulee jyrsinrummun akseliin 12a sen rengasuraan U asetettu sokka-rengas 57.

Näin ollen kun pyörintäkäyttö tuodaan akselilta A kytkinlaipalle 22, siirtyy pyörintäkäyttö edelleen jarrulaitteen kautta napaosaan 11 ja edelleen sen kautta akselille 12a ja edelleen 15 jyrsinrummulle 12. Vaikka käytössä akselit A ja B sekä niihin liittyvät osat 11,12a,jne. pyörivät, pysyy liitinosa 50 pyörimättömänä. Laakeri 52 on sovitettu liitinosan 50 ja siihen liittyvän napaosan 11 välille ja se mahdollistaa napaosan 11 pyörimisen pyörimättömän liittimen 50 suhteen.

20 Keksinnön mukaisessa laiteratkaisussa voidaan laitetta käyttää pelkästään ylikuor-masuojana tai jarrulaitteena tai kytkinlaitteena tai sekä ylikuormitussuojana että kytkin-laitteena. Liittimen 50 väliaineliitännän öljynpaineen tuloaukko C on voitu liittää esim. pai-neakkuun, jolloin paineakun määräämä väliaineen esim. öljyn paine määrittää sen rajamo-mentin, jolla kytkin luistaa. Kytkin luistaa kuormituksesta aiheutuvan momentin ylittäessä 25 ennalta määrätyn paineakun määräämän arvon. Laitteisto voi olla edelleen kytketty öljynpaineen säätöpiiriin, jota voidaan ohjata esim. traktorin ohjaamosta. Keksinnön mukainen laiteratkaisu mahdollistaa siten esim. juuri jyrsinrummun 12 kohdalla sen käyttämisen sekä ylikuormituskytkimenä että aktiivisena kytkinlaitteena.

30 Kytkimen ollessa kiinni jarrulaitteen 17 jarrupalat 18 pidetään paineen avulla kiinni kytkinlaipassa 22 huolimatta jarrukenkien eli jarrupalojen 18 mahdollisesta kulumisesta. Tällöin laitteen toiminta on luotettava ja säädetty momentti, jolloin luistoa tapahtuu, pysyy säädetyssä vakiossa arvossaan. Kanava 58 akselissa B sen napaosassa 11 liittyy napaosan 11 sivupinnalta kanavaan tai putkeen 59, joka johtaa jarrusylinterille 19.

Kuviossa 2 on havainnollistettu paineen johtamista jarrulaitteen 17 jarrutilassa 17a olevalle jarrusylinterille 19, joka on sovitettu puristamaan voimalla jarrupalaa 18.

35 5 111094

Kuviossa 3 on esitetty liitin 50, joka käsittää kaksi laakeria; laakerit 52ai ja 52a2, joiden avulla on mahdollistettu liittimen 50 ja sen keskeisessä reiässä olevan pyöritettävän napaosan 11 välinen pyörintäliike. Kanavan 51 kautta johdetaan paineväliaine napaosan 11 5 kanavaan 58 ja kanavasta 58 letkun 59 tai vastaavan kautta edelleen jarru/kytkinlaitteen sylintereille 19 tai vastaaville.

Kuviossa 4 on esitetty kaaviomaisesti keksinnön suoritusmuoto, joka muutoin vastaa kuviossa 2 esitettyä suoritusmuotoa, mutta jossa kanavaan 59 on asetettu vastusvasta-10 venttiili 101 sekä lisäksi vastusvastaventtiilin 101 ja jarrulaitteen 17 välille paineakku 100. Jäqestelyn avulla pidetään vakiopaine jarrulaitteen/kytkinlaitteen 17 jarrulaiteasetelmien 17',17",17"' jarrusylintereillä 19. Ne painavat vakiovoimalla jatkuvasti jarrupaloja 18 kytkinlevyä 22 vasten ja jossa laitejärjestelyssä voima pysyy vakiona riippumatta jarrupalojen kulumisesta. Tällöin myös liitin 50 voidaan pitää paineistamattomana. Liitintä 50 käytetään 15 paineentuontijäijestelynä silloin, kun halutaan lisätä painetta vastusvastaventtiilin 101 jättö-puolella kanavassa 59 tai halutaan tarkistaa paine mainitussa kanavassa 59. Venttiilin Vi kautta johdetaan paine painelähteestäPi esim. pumpulta jarrusylinterille 19.

Kuviossa 5 on esitetty kaaviomaisesti keksinnön suoritusmuoto, jossa kanavaan 58 on 20 asetettu painemuunnin 103. Muuntunen avulla voidaan tulopuolella eli liittimen 50 puolella pitää matalampi paine kuin lähtöpuolella eli jarrusylintereillä 19. Painemuuntimen 103 muuntosuhde voi olla esim. 1:10, jolloin tulopaine 10 bar voidaan nostaa painemuuntimen avulla 100bar:ksi jarrusylintereillä 19. Painemuuntimen 103 avulla voidaan siten pitää pienempää painetta liittimen 50 puolella kuin jarrupalojen puolella ja niiden kohdalla. 25 Kuviossa esitetysti on lisäksi paineakku 100 painemuuntimen 103 jälkeen. Kun liittimen 50 tulopuolen venttiili Vi avataan, saadaan purettua paine painemuuntimen 103 tulo- ja lähtö-puolelta ja tällöin saadaan jarrusylinterit 19 jarrulaitteessa 17 paineettomiksi. Näin voidaan säätää jarrulaitetta on/offperiaatteella. Venttiilin Vi avulla johdetaan paine painelähteestä Pi painemuuntimelle liittimen 50 kautta. Kun venttiilin Vi keskilohko on päällä, ei liitin 50 30 ole paineistettu.

Painemuunnin kuviossa 5 esitetysti voi olla mäntäratkaisu, jossa suurempi mäntä on tulopuolella ja lähtöpuolella on pienempi mäntä. Tällöin tuotaessa tietty pienempi paine suuremman männän puolelle, saadaan voimatasapainon mukaan suurempi paine pienem-35 män männän puoleiseen linjaan 59. Jos mäntien pinta-alasuhde on esim. 1:10, saadaan nostettua 10 bar:n liitinpaine 100 bar:ksi jarrusylintereille 19.

Claims

6 111094
1. Kytkin (10), joka käsittää ensimmäiseen akseliin (A) liittyvän kytkinlevyn (22) ja toiseen akseliin (B) liittyvän jarrulaitteen, jolloin jarrulaitteen jarrasylinterin (19) avulla on 5 jarrupala (18) kytkettävissä kiinni kytkinlevyyn (22), jolloin akselien (A ja B) välinen pyörintäliike estetään, ja että laiteratkaisussa akselin (A) ja akselin (B) välillä on tukilaakeri (21), joka tukee akselien (A ja B) välistä pyörintäliikettä silloin, kun kytkin on tarkoitettu luistamaan, tunnettu siitä, että kytkin käsittää paineakun (100), johon on ladattavissa se väliaineen paine, joka vaikuttaaa jarrusylintereille (19), jolloin kyseisen paineen avulla 10 määrätään se momentti, jolla kytkin luistaa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkin, tunnettu siitä, että akseliin (B) liittyy liitin (50), jonka kautta väliaineen paine johdetaan akselin (B) napaosaan (11) ja edelleen siihen liittyvien napaosan väliainekanavien kautta jarrulaitteen (17) jarrupalojen (18) 15 jarrusylintereille (19).
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kytkin, tunnettu siitä, että liitin (50) on rengasmainen osa, jossa on kanava (51) sen sivupinnalta (50) rengasrakenteen sisäpinnalle (50") ja että on laakeri (52), joka mahdollistaa napaosan (11) pyörimisen liittimen (50) 20 suhteen, jolloin väliaineen, edullisesti öljyn, paine on johdettavissa liittimen (50) kanavan kautta napaosaan (11) muodostettuun kanavaan (58) ja edelleen kanavan (58) kautta napaosan (11) sivupinnalle, jolloin jarrulaitteelle menevä kanava (59) liittyy napaosan (11) sivupinnalla olevaan napaosan (11) kanavan (58) ulostuloon. ' 25 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen kytkin, tunnettu siitä, että kytkinraken- teessa akselin (A) ja akselin (B) välillä on laakerointi, joka tukee akselit (A ja B) päädyistään toisiinsa ja joka mahdollistaa kytkimen akselien (A ja B) välisen pyörintä-liikkeen/luiston.
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kytkin, tunnettu siitä, että liitin käsittää kaksi puoliskoa (50a,50b) ja että kanava (51) väliaineelle, edullisesti öljylle, on muodostettu toiseen puoliskoon (50a) ja että laakeri (52) on sovitettu siten rakenteeseen, että se liittyy sekä puoliskoon (50a) että puoliskoon (50b) ja napaosaan (11).
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kytkin, tunnettu siitä, että laakerin molemmilla sivuilla on tiivisteet (53,54), jotka estävät liittimen (50) kautta johdetun öljyn vuodon liittimen (50) ja napaosan (11) välisiltä rajapinnoilta. 7 111094
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kytkin, tunnettu siitä, että napaosan (11) ja siihen liittyvän työlaitteen akselin (12a) välillä on uraliitos (13).
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kytkin, tunnettu siitä, että käytetty jarrulaite (17) käsittää satulaosan (17a) ja siihen liittyvät jarrupalat (18) kytkinlaipan (22) molemmilla puolilla ja että jarrupalat (18) on sovitettu jarrusylinterien (19) avulla puristumaan kytkinlaippaa (22) vasten kytkinlaipan (22) molemmilta puolilta, ja että liittimen (50) kautta johdetun väliaineen, edullisesti öljyn, paineella pidetään jarrupalat 10 (18) kytkinlaippaa (22) vasten.
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kytkin, tunnettu siitä, että kytkin käsittää liittimen (50) jälkeen liittimen (50) ja jarrulaitteen/kytkinlaitteen (17) välillä takaiskuventtiilin (101;102). 15
10. Edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen kytkin, tunnettu siitä, että liittimen (50) jälkeen ja takaiskuventtiilin (102) jälkeen on jarrusylintereille (19) johtavaan linjaan (59) yhteydessä paineakku (100), jolloin paineakun (100) avulla saadaan ylläpidettyä tasainen paine jarrusylintereillä (19). 20
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kytkin, tunnettu siitä, että liittimen (50) jälkeen liittimen (50) jarrusylinterien (19) välillä on painemuunnin (103) ja että painemuuntimen (103) jälkeen painemuuntimen (103) ja jarrusylinterin (19) väliseen linjaan on kytketty lisäksi paineakku (100). 25 II « · 8 111094