CH302252A - Kupplungseinrichtung zum Kuppeln einer Brennkraftmaschine mit einer Arbeitsmaschine. - Google Patents

Description

  Kupplungseinrichtung     zum    Kuppeln einer     Brennkraftmaschine    mit     einer        Arbeitsmaschine.       In der Hauptsache bei     ortsbewegliches..,     aber auch bei stationären     Anlagen,    die als An  triebskraft     Brennkraftmaschinen    haben, wer  den Kupplungen der verschiedensten     Systeme     verwendet, beispielsweise Konus- und     Lamel-          lenkupplungen    usw., die, da die     Brennkraft-          maschine    zusammen mit der Arbeitsmaschine  nicht, angelassen werden kann, reichlich  schwer ausfallen,

   weil sie die ganze Antriebs  leistung übertragen müssen und eine nen  nenswerte Einschaltkraft benötigen.  



  Zusätzlich ist beim Anlaufen meistens  eine grössere     Schwungmasse,    besonders bei  Verdichtern, Pumpen und dergleichen zu be  schleunigen, so dass erhebliche Federkräfte  infolge der oft notwendigen geringeren Dreh  zahlen und der dadurch bedingten grossen  Drehmomente zu überwinden sind. Man be  nutzt relativ lange Einschalthebel, die wie  derum infolge ihrer Länge grosse Schaltwege  mit sich bringen und ausserdem immer noch  eine erhebliche     Einrückkraft    erfordern. Der  Bedienungsmann wird daher meistens nicht,  wie vorgeschrieben, die Kupplung langsam  einrücken, sondern infolge der Kraftanstren  gung, besonders dann, wenn die Mitnahme       erfolgt,    stossweise einschalten.

   Hierdurch er  hält nun der gesamte Maschinensatz einen  Stoss, der sich sowohl auf das Triebwerk der       Brennkraftmaschine    als auch auf das des     Ver-          diehters    auswirkt. Hierbei kommt es im Trieb  werk oft zu Lager- und Kolbenschäden, der  Regler des Motors     springt    usw., so dass für    den gesamten Maschinensatz nachteilige Ein  flüsse gegeben sind.  



  Durch die Erfindung soll nun die Ein  rückkraft auf ein Minimum für den Bedie  nungsmann beschränkt werden, wobei mit  Vorteil Massnahmen getroffen sind, die ein  sanftes Anlaufen der Arbeitsmaschine ge  währleisten. Die erfindungsgemässe Einrich  tung ist nun .dadurch gekennzeichnet, dass  zum Einrücken der Kupplung durch von der       Brennkraftmaschine    aus erzeugten Schmier  öldruck     betätigbare    Mittel vorgesehen sind.  



  So     kann        zum    Beispiel eine zusätzliche Öl  leitung vom Motor zu einem Hahn, Schieber  oder andern     Abschlussschaltorgan    führen, das  während des Einrückens der Kupplung zu  nächst eine     verhältnismässig    geringe Quer  schnittsfläche der Ölleitung freigibt und von  dem aus ein Betätigungskolben der Kupp  lung mit Drucköl versorgt wird. Die An  ordnung ist bei diesem Beispiel mit Vorteil  so, dass dieser Kolben sieh relativ     langsam     vorwärts bewegt, um die Kupplung einzu  rücken.

   Die Anordnung ist     zweckmässig    der  art, dass die Kupplung vorerst nur so weit       druckölbelastet    wird, dass sie so lange rutscht,  bis -die Arbeitsmaschine     annähernd    die Dreh  zahl der     Brennkraftmaschine    erreicht hat,  worauf sich der Kolben weiter bewegt; um  die Kupplung mit dem vollen Öldruck zu be  lasten.

   Zu diesem Zweck kann mit     de.rn     Schaltorgan ein Hilfsschieber verbunden sein,  der über ein einstellbares     überströmventil    re-           lativ    langsam bewegt wird, wodurch der Be  tätigungskolben erst nach einer bestimmten  Zeit in seine Endstellung gelangt, weil wäh  rend des Vorlaufes des Hilfsschiebers an  nähernd ein Stillstand in der     Druckölver-          sorgung    der Kupplung eintritt.

   Eine solche  Einrichtung dient zugleich als Sicherheits  einrichtung, weil beispielsweise bei Ölmangel  infolge des ausbleibenden Öldruckes die       Kupplung    automatisch ausgerückt wird;  auch     Anlassfehler    lassen sieh dabei vermei  den, weil bei stillgesetzter     Brennkraftina-          schine    kein Öldruck vorhanden ist. und somit  auch die Arbeitsmaschine abgeschaltet bleibt.  Da die     Einrückmittel        druckölbetätigt    sind,  muss     immer    zuerst die     Brennkraftmaschine    in  Betrieb gesetzt, werden.

   In bestimmten Fäl  len, wo der durch die normale Schmieröl  pumpe der     Brennkraftmaschine        erzeugte     Druck nicht ausreicht, kann eine kleine,  von der     Brennkraftmaschine    angetriebene       Schmierölhilfspumpe    vorgesehen sein. Dies  ist dann notwendig, wenn die     druckülbetätig-          ten        Kupplungsschaltmittel    in der Kupplung  selbst vorgesehen sind und somit infolge der  umlaufenden Teile Stopfbüchsen notwendig  sind und möglicherweise     Lecköl    auftreten  könnte.

   In andern Fällen kann eine Druck  dose vorgesehen sein, die sich dauernd, ausser  beim     Einrückvorgang,    in Ruhestellung befin  det und somit keinerlei Abnutzung unter  liegt. Nur in Sonderfällen, die eine Ver  wendung der Druckdose ausschliessen, kann  der Schmieröldruck der     Brennkraftmaschine     direkt zum     Gegeneinanderpressen    der Kupp  lungsflächen benutzt werden.  



  In der beiliegenden     Zeichnung    sind  zwei Ausführungsbeispiele der erfindungs  gemässen Kupplungseinrichtung dargestellt.  



       Fig.1zeigt,    eine Einrichtung mit druck  ölbelasteter Kupplung und       Fig.2    eine Einrichtung mit     druckölent-          lasteter    Kupplung.  



  Die     Fig.1    zeigt einen eine     Brennkraft-          maschine    bildenden Motor 1, der mit einer  Ölpumpe 2 üblicher     Bauart    ausgestattet ist.  Die     ölpiunpe    2 diente bisher ausschliesslich  zur Versorgung des Triebwerkes mit.     Sehmiez=       öl. An geeigneter Stelle ist nun im vorliegen  den Fall die Druckölleitung angezapft und  eine Verbindung mit einem     Doppel-Dreiweg-          hahn    3 hergestellt.

   Dieser     Dreiweghahn    ist, so  ausgebildet, dass der Weg des Drucköls aus  einer Leitung 4 in eine Leitung 5 sehr stark  gedrosselt ist, weil das als     Dreiweghahn    aus  gebildete Schaltorgan nur eine sehr kleine       Querschnittsfläche    freigibt.

   Infolge dieser  Drosselwirkung und der     Viskosität    des Öls  wird der Zylinder einer     Einrückvorrichtüng     der Kupplung 7, in welchem Zylinder ein       Druckölkolben    6 angeordnet ist, sehr lang  sam gefüllt und demzufolge legt auch der  Kolben 6 seinen Weg nur schleppend zurück,  und zwar nur so weit., bis die Entlastungs  federn 8 der Kupplung 7 bis zu einem gewis  sen Grade     gespannt    sind und die Kupplung  zu schleifen beginnt.

   Durch den in der  Leitung 5 infolge der Federkraft der Federn  8 entstandenen Überdruck öffnet nun ein  Ventil 9 eines     Schaltzeitreglers.    Infolge des  Widerstandes von Ventil 9 steigt nun der     An-          pressdruck    weiter an, wodurch der gegensei  tige Schlupf von treibender und getriebener  Maschine immer geringer wird. Gleichzeitig  dient dieses Ventil 9 der Regelung der Spann  kraft der Kupplung, weil     dureh    seine Ein  stellung der Überdruck in Leitung 5 geregelt  wird und je nach Einstellung der verstell  baren Feder 1.0 des Ventils 9 die Kupplung 7  früher oder später mit nur noch geringer       Relativbewegung    schleift..

   Nachdem nun das  Ventil 9 offen ist, strömt das     Drucköl    in  einen Zylinder     11_    und wirkt auf einen in  diesem Zylinder angeordneten     Steuerschieber     12, der sich gegen die Federkraft. einer Feder  13 langsam bewegt. und schliesslich eine Lei  tung 14 mit einer Leitung 15 verbindet, so  dass nun der volle     ungedrosselte    Pumpen  druck in der Leitung 4 auch in der Leitung  5 herrscht und jetzt. der Kolben 6 die Kupp  lung 7 vollständig     einrüekt.    Der Rutschvor  gang ist nun beendet, und es wird jetzt das  volle Drehmoment     kr        aftsehlüssig    übertragen.

    Das Ausrücken der Kupplung geschieht. in be  kannter Weise durch das Zurückdrehen des  Hahnes 3 auf seine Anfangsstellung, der die      Druckleitung 5 und auch den Steuerschieber  12 entlastet und das Drucköl in das Motor  gehäuse abfliessen lässt.  



  Eine andere     Kupplungseinrichtung    ist in       Fig.    2 dargestellt. Ihre Wirkung ist. im allge  meinen die gleiche wie jene des     Beispiels    nach       Fig.1,    nur mit dem Unterschied,     .dass    in     Fig.1     die Antriebswelle oder     evtl.    auch die Abtriebs  welle der Kupplung eine Stopfbüchse 16 be  nötigen, die einer ständigen Abnützung durch  den Lauf der Wellen unterliegen, während  beim Beispiel nach     Fig.    2 die Abnützung aus  geschaltet ist.

   Die Anordnung     ist    hier derart,  dass die Feder     1_8    einen     Kupplungsschluss    be  wirkt, der das ganze Drehmoment übertragen  kann. Im Ruhezustand löst eine stärkere  Feder 19, die auf der Motorseite sitzt, die  Kupplung, was dadurch     geschieht,    dass die  Feder 19 auf einen Druckring 20 wirkt, der  in bekannter Weise an einem Kugeldruck  lager 21 abgestützt ist, welches über Druck  bolzen 22 eine Kupplungsscheibe 23, die       längsverschiebbar    auf der Motorwelle 26 sitzt,  nach links entgegen der Federkraft. der Feder  18 verschiebt.     Wenn    nun der Motor 1 anläuft,       rotiert    mit dem Schwungrad auch die Kupp  lungsseheibe 23.

   Nachdem der Motor seine  Betriebswärme erreicht, hat, wird nun die hier  nicht     gezeigte    und an     Hand.    der     Fig.1    be  schriebene Schaltanlage über den Hahn 3 ein  geschaltet, und das     Drucköl    wirkt über eine  Leitung 21 auf eine Druckdose 25, die, statt  aus     Wellrohren,    als     Manschettenkolben    aus  gebildet sein kann und belastet über den  Druckring 20 die Feder 19, wodurch     sich    nun  die Kupplungsscheibe 23 durch die Wirkung  der Feder 18 in der Zeichnung nach rechts  bewegt und am Ring 17' der Kupplungsscheibe  17 zu schleifen beginnt.

   Hier tritt dann, wie  oben beschrieben, erst wieder die     Verzögerung     ein,     b-is    die angetriebene Arbeitsmaschine an  nähernd die Drehzahl der     Brennkraftma-          sehine    erreicht. hat. Ist dies der Fall, geht der    volle Öldruck in die     Druckdose    25, und die       Kupplungsscheibe    23 legt sich     fest    gegen den       I#,upplungsring    17' an, was dadurch erreicht       -wird;    dass infolge der völligen Belastung der  Feder 19 durch .die Dose 25 die Feder 18 voll  zur Wirkung kommt.

   Die Druckvorrichtung  20, 25 befindet sieh also während des Dauer  betriebes in Ruhe und     unterliegt    hierbei kei  nerlei     Verschleisswirkung,    wie dies     sonst    bei       Stopfbüchsenkupplungen    der Fall ist. Die  Gewähr der     unbedingten    Betriebssicherheit  ist also gegeben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kupplungseinrichtung zum Kuppeln einer Brennkraftmaischine mit einer Arbeitsma schine mittels einer ausrückbaren Kupplung, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einrücken der Kupplung durch von der Brennkraft- ma.schine aus erzeugten Schmieröldruck be- tätigbare Mittel vorgesehen sind.

   UNTERANSPRÜCIIE 1. Kupplungseinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung bei Stillstand des Maschinensatzes durch eine Feder ausgerückt ist. 2. Kupplungseinrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass in der Schalteinrichtung der Kupplung ein Abschlussorgan vorgesehen ist, dem ein beim Einrücken der Kupplung wirksames, ein Ventil und einen Steuerschie ber aufweisendes Zeitrelais nachgeschaltet ist, das ein sanftes Anlaufen der Arbeitsmaschine gewährleistet.

   3. Kupplungseinrichtung nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass das Drucköl einer Druckdose (25) zugeführt wird, die sieh so wohl beim Stillstand als auch beim Dauer betrieb des Maschinensatzes in Ruhe befindet.