DE559972C

DE559972C - Device for switching combined asynchronous and synchronous clutches

Info

Publication number: DE559972C
Application number: DEF64012D
Authority: DE
Original assignee: HERMANN FOETTINGER DR ING
Current assignee: HERMANN FOETTINGER DR ING
Priority date: 1927-07-02
Filing date: 1927-07-02
Publication date: 1932-09-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf größere Schaltkupplungen, die aus einer Asynchronkupplung (z. B. hydraulischen oder elektrischen Strömungskupplung) und einer Synchronkupplung (ζ. B. Reibungs-, Zahn- oder Klauenkupplung) bestehen und nacheinander, vorzugsweise durch geeignete Schaltmittel, z. B. Elektrizität, Preßöl, Preßwasser, Druckluft o. dgl., ein- und wieder ausgeschaltet werden. Derart vereinigte Kupplungen werden nach einem früheren Vorschlag zweckmäßig aus Schaltmittelquellen verschiedener Spannung in Tätigkeit gesetzt, z. B. die Asynchronkupplung aus einer Schaltmittelquelle niederer Spannung, die Synchronkupplung aus einer Schaltmittelquelle höherer Spannung oder etwa die Asynchronkupplung hydraulisch, die Synchronkupplung elektrisch. Die Erfindung zielt hauptsächlich dahin, die bisher bei derartigen Großkupplungen möglichen und in ihrer Auswirkung wegen der großen Energien gefährlichen Schaltfehler in der Reihenfolge oder Schnelligkeit oder Zeitdauer der einzelnen Betätigungen vollständig zu verhüten. Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß ι. die Strömungs-, 2. die Strömungs- und die Reibungs-, 3. wieder die Strömungskupplung nacheinander, voll oder teilweise zwangläufig, gegebenenfalls selbsttätig, etwa in Abhängigkeit von den Drehzahlen oder Drehzahldifferenzen, tätig werden. Es kann in ähnlicher Weise beim Auskuppeln — statt, wie bisher, durch einfaches Lösen des Reibungs- oder Synchronschlusses — durch zwangsläufiges Einschalten und nachheriges langsames Ausschalten der Strömungskupplung ein sanftes Abfangen und Stillsetzen der auszuschaltenden Maschinenmässen ohne längere Abnutzung und Erhitzung erreicht werden.The invention relates to larger clutches that consist of an asynchronous clutch (e.g. hydraulic or electrical fluid coupling) and a synchronous coupling (ζ. B. friction, tooth or claw clutch) exist and one after the other, preferably through suitable switching means, e.g. B. electricity, press oil, press water, compressed air or the like., On and again turned off. Such combined clutches are according to an earlier proposal expediently activated from switching sources of different voltages, e.g. B. the Asynchronous clutch from a switching means source of low voltage, the synchronous clutch from a switching device source of higher voltage or the asynchronous clutch hydraulically, the synchronous clutch electrically. The main aim of the invention is to make the hitherto possible with such large couplings and in their effect dangerous switching errors in the sequence because of the high energies or to completely prevent the speed or duration of the individual actuations. The invention solves the problem in that ι. the flow, 2. the flow and the Friction, 3. again the fluid coupling one after the other, fully or partially inevitably, possibly automatically, for example depending on the speeds or speed differences, Act. It can be done in a similar way when uncoupling - instead of, as before, by simply Release of the frictional or synchronous connection - by inevitably switching on and afterwards slow disconnection of the fluid coupling, gentle interception and shutdown of the machine dimensions to be switched off achieved without prolonged wear and tear and heating will.

Demgemäß kennzeichnet sich die Erfindung wesentlich durch die wechselseitige Verbindung und Verblockung eines Schaltgliedes niederer Spannung für die Asynchronkupplung mit einem Schaltglied hoher Spannung für die Synchronkupplung und einem Hauptabsperrglied für die Zufuhr des Schaltmittels niederer Spannung, wobei diese drei Schaltglieder zweckmäßig außerhalb der umlaufenden Teile im festen Raum angeordnet sind.Accordingly, the invention is essentially characterized by the mutual connection and interlocking a low voltage switching element for the asynchronous clutch with a High voltage switching element for the synchronizer clutch and a main shut-off element for the supply of the switching means of low voltage, these three switching elements expediently outside the rotating parts are arranged in the fixed space.

Je nach den Sonderzwecken des Betriebes und je nach der Art der Anpressung der Reibkupplung kann die Einrichtung verschiedenartig sein. Die folgende Beschreibung gibt daher nur einzelne Ausführungsbeispiele an Hand rein schematischer Bilder, dagegen keine Konstruktionszeichnungen der Einzelglieder.Depending on the special purposes of the company and the type of pressure applied to the friction clutch the facility can be different. The following description therefore gives only a few Embodiments based on purely schematic images, but no construction drawings of the individual links.

Abb. ι stellt ein Beispiel einer Gesamtanordnung der neuen Kupplungseinrichtung im Schnitt dar mit verschiedenen weiteren Einzelsicherungen und gegebenenfalls automatischer Betätigung. Die Abb. 2 bis 4 geben Schemata der hauptsächlichsten Bewegungsmöglichkeiten für die miteinander zu verbindenden Steuerungs- und Betätigungsglieder. Abb. 5 gibt hierfür das Beispiel eines Kurbeltriebes im Schnitt. Abb. 6 und 7 zeigen teils Schnitt, teils Ansicht einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes unter Verwendung von miteinander verbundenen Kurvenscheiben, Abb. 8Fig. Ι shows an example of an overall arrangement of the new coupling device in section with various other individual safeguards and, if necessary, automatic ones Activity. Figs. 2 to 4 give schematics of the main possibilities of movement for those to be connected with one another Control and actuation elements. Fig. 5 gives the example of a crank mechanism in Cut. Figs. 6 and 7 show partly section, partly view of an embodiment of the subject matter of the invention using one another connected cams, Fig. 8

die zugehörige Seitenansicht der Welle samt einer Verblockungsscheibe. Die Abb. 9 bis 12 geben Beispiele für die automatische Betätigung der Verbundkupplung auf Grund der gewünschten Drehzahlen oder Drehzahldifferenzen, und zwar liefert Abb. 9 ein Beispiel für den Gesamteinbau, Abb. 10 ein Beispiel für automatische Betätigung durch Differential-Reibgetriebe (im Schnitt), Abb. 11 einen Schnitt durch eine Ausführungsform mit Planetengetriebe und automatischer oder Handbetätigung eines Steuerventils, Abb. 12 endlich eine Einzelheit hierfür. In sämtlichen Abbildungen sind gleiche oder sich genau entsprechende Teile mit gleichen Ziffern bezeichnet.the associated side view of the shaft including a locking disc. Figs. 9 to 12 give examples of the automatic actuation of the compound clutch on the basis of the desired Speeds or speed differences, namely Fig. 9 provides an example of the overall installation, Fig. 10 an example of automatic actuation by differential friction gears (in Section), Fig. 11 a section through an embodiment with planetary gear and automatic or manual actuation of a control valve, Fig. 12, finally, a detail for this. Identical or exactly corresponding parts are identical in all of the illustrations Numerals.

Abb. ι zeigt zunächst ein Beispiel einer Verbundkupplung mit hydraulischer Strömungsund hydraulischer Reibungs- oder Festkupplung. 3 und 4 sind die beiden zu kuppelnden Wellen, ι und 2 die Schalen der Strömungskupplung, welche nach Einfüllen von Wasser oder Öl durch 8-8 eine Strömung und dadurch die Kupplung bewirken. Deckels schließt den Flüssigkeitsraum ab, er kann z. B. Öffnungen 70 besitzen, durch welche erwärmte Flüssigkeit ausfließt. Solange durch Rohr 16 und den festen Einfüllkörper 15, der mit Einfüllräumen 13, 14 und Labyrinthdichtungen Ii, 12 versehen ist, Flüssigkeit durch 13-8 nachgefüllt wird, bleiben die Wellen 3 und 4 elastisch gekuppelt. Sobald jedoch die Zuströmung durch 16 aufhört, entkuppeln sie sich, im gezeichneten Falle durch Auslaufen der Flüssigkeit unter der Zentrifugalwirkung durch 70.
Sobald mit der Strömungskupplung die gewünschte Drehzahl der anzukuppelnden Welle (im Grenzfall Synchronismus) erreicht ist, wird die Festkupplung, d. h. eine Reibungs- oder Klauen- oder Zahnkupplung, eingerückt, beispielsweise indem die in der einen Hälfte sitzenden, mit Kolben oder Membranen versehenen Reibschuhe 6 durch hydraulischen oder pneumatischen Druck, entgegen der nach außen ziehenden Feder 7, gegen den Umfang der anderen Kupplungshälfte gepreßt werden. Drehzahlunterschiede und Schlupfverluste sind hierdurch'während des eigentlichen Betriebes vollständig beseitigt. Die hierfür nötige Druckflüssigkeit wird beispielsweise von der festen Füllkammer 14 und dem Zuflußrohr 17 aus durch das Rohr 9,10 eingefüllt.Fig. Ι initially shows an example of a compound clutch with hydraulic flow and hydraulic friction or fixed clutch. 3 and 4 are the two shafts to be coupled, ι and 2 the shells of the fluid coupling, which after filling with water or oil through 8-8 cause a flow and thereby the coupling. Lid closes the liquid space, it can, for. B. have openings 70 through which heated liquid flows out. As long as liquid is topped up through 13-8 through the pipe 16 and the solid filling body 15, which is provided with filling spaces 13, 14 and labyrinth seals Ii, 12, the shafts 3 and 4 remain elastically coupled. However, as soon as the inflow through 16 ceases, they decouple, in the case shown by the fluid running out under the centrifugal effect through 70.
As soon as the desired speed of the shaft to be coupled is reached with the fluid coupling (synchronism in the borderline case), the fixed coupling, i.e. a friction or claw or tooth coupling, is engaged, for example by the friction shoes 6, which are located in one half and are provided with pistons or membranes by hydraulic or pneumatic pressure, against the outwardly pulling spring 7, are pressed against the circumference of the other coupling half. Speed differences and slip losses are thereby completely eliminated during the actual operation. The pressure fluid required for this is filled in, for example, from the fixed filling chamber 14 and the feed pipe 17 through the pipe 9, 10.

20 bedeutet eine beliebige Maschine, Dynamo, Motor, Turbine, Zentrifugalpumpe ο. dgl.20 means any machine, dynamo, motor, turbine, centrifugal pump ο. like

Die obere Hälfte von Abb. 1 zeigt nun ein Beispiel für die Lösung der eingangs genannten Schaltung, und zwar entweder für Betätigung durch Handrad 31 mit Gewindemuffe 30 und Gewindespindel 27 oder mit maschineller Betätigung von einer geeigneten Antriebswelle aus, etwa durch Riementrieb 51, der durch Gabel 52 auf die Losscheibe 49 oder die Festscheibe 48 der HilfsweÜe 47 mit Zahnritzel 46 geschoben wird; letzteres greift hier in den Zahnkranz 45 von 31 ein.The upper half of Fig. 1 now shows an example of the solution mentioned at the beginning Circuit, either for actuation by handwheel 31 with threaded sleeve 30 and Threaded spindle 27 or with mechanical actuation from a suitable drive shaft, for example through belt drive 51, which through fork 52 pushed onto the loose disk 49 or the fixed disk 48 of the auxiliary shaft 47 with pinion 46 will; the latter engages in the ring gear 45 of 31 here.

Im dargestellten Beispiel ist der Flachschieber 24, 25, 26 für die Strömungskupplung mit dem Kolbenschieber 34 für die Festkupplung und der Spindel 27, 28 unmittelbar verbunden. Sie sind in der Ruhelage (3, 4 ganz entkuppelt) dargestellt. Bei Bewegung nach rechts gibt der Schieberlappen 24 zunächst die Zuströmung des Treibmittels durch Schieberkasten 22 nach Rohr 16 in die Strömungskupplung i, 2 frei; die Sekundärwelle, hier z. B. 3, nimmt eine der Betriebsdrehzahl nahe oder gleiche Drehzahl an.In the example shown, the flat slide 24, 25, 26 is for the fluid coupling directly connected to the piston slide 34 for the fixed coupling and the spindle 27, 28. They are shown in the rest position (3, 4 completely decoupled). When moving after on the right, the valve flap 24 initially allows the propellant to flow through the valve body 22 after pipe 16 in the fluid coupling i, 2 free; the secondary wave, here z. B. 3, assumes a speed close to or equal to the operating speed.

Nach Verschiebung um etwa den halben Hub S nach rechts überschreitet der Kolbenschieber 34 die Kante 35 im Schieberraum 36 und gibt dadurch den Zufluß eines vorteilhaft höher gespannten Druckmittels durch 37 nach 36 und 17, Füllraum 14-10-9 zu den Kolben oder Membranen 6 der Festkupplung frei, worauf 3 und 4 starr gekuppelt werden.After shifting about half the stroke S to the right, the piston slide passes 34 the edge 35 in the slide chamber 36 and thereby gives the inflow of an advantageous higher tensioned pressure medium through 37 to 36 and 17, filling space 14-10-9 to the piston or Diaphragms 6 of the fixed coupling free, whereupon 3 and 4 are rigidly coupled.

Wird Schieber 24,34 weiter in die rechte Endlage 29 (punktiert gezeichnet) bewegt, so schließt der andere Schieberlappen 25 den Zufluß zur Strömungskupplung durch Rohr 16 wieder ab, so daß im Betriebe die Strömungskupplung zwangsläufig ausgeschaltet ist.If slide 24, 34 is moved further into the right end position 29 (shown in dotted lines), so the other valve flap 25 closes the inflow to the flow coupling through pipe 16 off again, so that the fluid coupling is inevitably switched off during operation.

Die dargestellte Einrichtung verwirklicht nun auch das . eingangs empfohlene Ausschaltverfahren. Wird nämlich Spindel 27, 28 wieder nach links bewegt, so bleibt zunächst die Treibmittelzufuhr durch 37, 36,17 zur Festkupplung erhalten; bald jedoch wird das niedriger gespannte Treibmittel aus 42 und 22 vom Schieberlappen 25 nach Rohr 16, Bohrung 8 · und der Strömungskupplung gesteuert, so daß auch diese wieder eingeschaltet wird. Nach weiterer Linksverschiebung überschreitet Schieber 34 die Kante 35 und sperrt dadurch das hochgespannte Druckmittel von 37 nach 17 und der Festkupplung hin ab. Die Federn 7 ziehen die Kolben 6 nach außen, wodurch die Reibkupplung ausgekuppelt wird. Gegebenenfalls kann die in den Kolbenräumen usw. enthaltene Preßflüssigkeit durch eine Bohrung 39 o. dgl. im Schieber 34 nach außen, hin abgelassen werden, falls die natürliche Undichtigkeit nicht genügt.The device shown now also realizes that. Shutdown procedure recommended at the beginning. If the spindle 27, 28 is moved to the left again, the propellant supply initially remains obtained through 37, 36,17 for tight coupling; soon, however, the tension becomes lower Propellant from 42 and 22 from the valve flap 25 to tube 16, bore 8 · and the Controlled fluid coupling, so that this is switched on again. After another Shifting to the left, slide 34 exceeds the edge 35 and thereby blocks the high tension Pressure medium from 37 to 17 and the coupling down. The springs 7 pull the Piston 6 to the outside, whereby the friction clutch is disengaged. If necessary, can the pressing fluid contained in the piston chambers, etc. through a bore 39 o Slide 34 to the outside, can be drained if the natural leakage is not sufficient.

Nach kürzestem (oder eventuell ganz vermiedenem) Gleiten fängt daher die Strömungskupplung die sich verzögernden Massen wieder stoßfrei ab, bis nach weiterer Linksbewegung Schieberlappen 24 auch das Treibmittel zur Strömungskupplung absperrt, worauf diese sich durch Bohrungen 70 o. dgl. entleert und auskuppelt. After the shortest (or possibly completely avoided) sliding, the fluid coupling therefore catches the decelerating masses again smoothly until after further left movement Sliding flaps 24 also shut off the propellant to the fluid coupling, whereupon this is emptied and disengaged through holes 70 or the like.

Im Beispiel Abb. 1 ist die Schieberbewegung nach dem Schema Abb. 2 geradlinig zwischen einer Anfangslage α und einer Endlage e hin und her gehend dargestellt. Nach Abb. 3 kannIn the example of Fig. 1, the slide movement according to the scheme of Fig. 2 is shown going back and forth in a straight line between an initial position α and an end position e. According to Fig. 3 can

die Steuerbewegung zwischen α und e auch kreisförmig hin und her gehen (etwa durch geeignete Rundschieber). Nach Abb. 4 kann jedoch die Bewegung zwischen α und e auch kreisförmig im selben Sinne ständig weiterlaufend erfolgen.the control movement between α and e can also go back and forth in a circle (e.g. using a suitable round slide). According to Fig. 4, however, the movement between α and e can also take place continuously in a circular manner in the same sense.

Ein derartiger Antrieb mit sogenannter Rundlaufsteuerung für den früher beschriebenen Verbundschieber nach Abb. 1 ist in Abb. 5 mit Pleuelstange 69, Kurbel 70, Kurbelscheibe 71 und Steuerwelle 72 dargestellt. Es können aber auch mehrere Kurbeln, die auf mehrere geeignete Einzelschieber oder Einzelventile in richtiger Reihenfolge wirken, an einer Steuerwelle unter geeigneten Winkeln angeordnet sein.Such a drive with so-called concentricity control for the compound slide described earlier According to Fig. 1 is in Fig. 5 with connecting rod 69, crank 70, crank disk 71 and control shaft 72 is shown. But there can also be several cranks that are suitable for several Single slides or single valves act in the correct order on a control shaft be arranged at suitable angles.

Statt des Spindel- oder Kurbelantriebs können die oben erläuterten Schaltungen auch durch Kurven- oder Nockenscheiben nach Abb. 6 bis 8 verwirklicht werden, die auf einer gemeinsamen Steuerwelle 75 aufgekeilt sind. An die Stelle von Flach- oder Kolbenschiebern können z. B. die Steuerventile 86,87 für die Strömungskupplung bzw. 91, 92, 93 für die Festkupplung (Abb. 6 und 7) treten.Instead of the spindle or crank drive, the circuits explained above can also be carried out by Cam or cam disks according to Fig. 6 to 8 are realized on a common Control shaft 75 are keyed. Instead of flat or piston valves, z. B. the control valves 86, 87 for the fluid coupling and 91, 92, 93 for the fixed coupling (Fig. 6 and 7).

Wird z. B. Steuerwelle 75 im Pfeilsinne gedreht (Ruhelage a), so ist in Lage b der Treibmittelstrom nach der Strömungskupplung hin durch Ventilrolle 84, Ventilstange 85 und Ventil 86 durch 88, 87, 95 voll geöffnet; an 95 schließt das Rohr 16 der Abb. 1. In Stellung c hat Kurvenscheibe 80, 81 der Abb. 7 durch Rolle 90, Ventilstange 91 und Ventil 92 den Druckmittelstrom von 94 nach 93 und 96 anschließend an Rohr 17 zur Festkupplung voll geöffnet. In Endstellung e hat Nocken 77 die Zufuhr zur Strömungskupplung abgesperrt, dagegen ist die zur Festkupplung jetzt voll geöffnet.Is z. B. rotated control shaft 75 in the direction of the arrow (rest position a), then in position b the propellant flow is fully open to the fluid coupling through valve roller 84, valve rod 85 and valve 86 through 88, 87, 95; At 95 the pipe 16 of Fig. 1 closes. In position c, the cam 80, 81 of Fig. 7 has fully opened the pressure medium flow from 94 to 93 and 96 following pipe 17 for a tight coupling through roller 90, valve rod 91 and valve 92. In end position e , cam 77 has shut off the supply to the fluid coupling, whereas the one to the fixed coupling is now fully open.

Beim Weiterdrehen öffnet Nocken 78 die Zufuhr zur Strömungskupplung durch 88, 95 von neuem; in Stellung /"sperrt dann Nocken 81 die Zufuhr zur Festkupplung wieder ab, bis endlich nach Erreichung der Ruhelage α durch 78 auch die Strömungskupplung vom Treibmittelzustrom abgesperrt und dadurch ausgekuppelt ist. Mit anderen Nockenformen und -kombinationen kann jede gewünschte Betätigung der Treibmittelzuflüsse und damit der verschiedenen Kupplungsarten unmittelbar oder mittelbar erzielt werden.When turning further, cam 78 opens the supply to the fluid coupling through 88, 95 again; in position / "then cam 81 blocks the supply to the fixed coupling again until finally after reaching the rest position α by 78 the fluid coupling is also shut off from the propellant inflow and thus disengaged different types of coupling can be achieved directly or indirectly.

In sehr einfacher Weise können diese Erfindungsgedanken auf elektrische oder hydroelektrische Betätigung der Kupplungen übertragen werden; überhaupt zeigen die dargestellten Beispiele nur Sonderfälle für die zahllosen Ausführungsmöglichkeiten hydraulischer, mechanischer oder elektrischer Verwirklichungen desselben Erfindungsgedankens.In a very simple way, these inventive ideas can be applied to electrical or hydroelectric Actuation of the clutches are transmitted; In general, the examples shown only show special cases for the innumerable Possibilities of execution of hydraulic, mechanical or electrical realizations same inventive idea.

Die Gefahr, daß der Verbundschieber nach Abb. ι oder irgendein äquivalentes Getriebe vom Maschinisten betätigt wird, ehe der Haupttreibmittelzufluß (Hauptschieber oder Hauptschalter) überhaupt den Zufluß ermöglicht, kann gemäß vorliegender Erfindung durch geeignete Verbindungen oder Verblockungen, etwa nach Abb. i, vollständig ausgeschlossen werden.The danger that the compound slide according to Fig. Ι or some equivalent gear is operated by the machinist before the main propellant inflow (main slide or main switch) at all allows the inflow, according to the present invention by suitable Connections or blockages, for example according to Fig. I, can be completely excluded.

Das Hauptabsperrglied für die Treibmittelzufuhr zur Strömungskupplung in Abb. 1, beispielsweise der Absperrschieber 40, 41, 42, wird mit einer Stange 43 versehen, welche bei geschlossenem Schieber 41 die Bewegung des Verbundschiebers, vor allem aber die des Steuerschiebers für die Festkupplung, völlig hemmt. In Abb. ι greift diese Verblockungsstange 43 beispielsweise zwischen die Speichen oder geeignete Öffnungen des Antriebsrades 31 ein; erst nach dem Öffnen des Hauptschiebers 41,42 kann Antriebsrad 31 von Hand oder maschinell durch Riemen 51 bewegt werden.The main shut-off element for the propellant supply to the fluid coupling in Fig. 1, for example the gate valve 40, 41, 42 is provided with a rod 43, which when closed Slide 41 the movement of the compound slide, but above all that of the control slide for the tight coupling, completely inhibits. In Fig. 1 this locking rod 43 engages for example between the spokes or suitable openings of the drive wheel 31; first After the main slide 41, 42 has been opened, the drive wheel 31 can be operated by hand or by machine moved by belt 51.

Sollte der Hauptschieber 41, 42 während des eigentlichen Betriebes versehentlich geschlossen werden, so ist Handrad 31 wieder verriegelt, und die Festkupplung kann nicht ausgeschaltet werden.Should the main slide 41, 42 accidentally close during the actual operation handwheel 31 is locked again and the fixed clutch cannot be switched off will.

Eine derartige Verriegelung kann auch bei anderen Antriebsformen, z. B. nach Abb. 5 ähnlich der für einen anderen Zweck gedachten Verriegelungsvorrichtung 56, 55, 83, ausgeführt werden, besonders einfach bei Steuerwellen mit Nocken- oder Kurvenscheiben nach Abb. 6 bis 8, in welch letzterer z. B. 83 einen Verriegelungsdaumen auf der Verblockungsscheibe 82 (ähnlich dem Daumen 83 auf Scheibe 71 der Abb. 5) bedeutet.Such a lock can also be used in other forms of drive, e.g. B. according to Fig. 5 similar to the locking device 56, 55, 83 intended for a different purpose especially easy for control shafts with cam or cam disks as shown in Fig. 6 to 8, in which the latter z. B. 83 a locking thumb on the locking disc 82 (similar to the thumb 83 on disk 71 of Fig. 5) means.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich z. B. auf die zwangsläufige oder automatische Gewährleistung der für die richtige Betätigung der Verbundkupplung notwendigen Zeiten.Further embodiments of the invention relate, for. B. on the inevitable or automatic Guarantee of the times necessary for the correct actuation of the compound clutch.

Wie schon angedeutet, kann die Handbewegung des Verbundschiebers nach Abb. 1 durch ι_οα den Kraftantrieb 51, 48, 46, 45 erfolgen, z. B. von einer beliebigen Motorwelle konstanter Drehzahl aus, insbesondere von der Antriebswelle 4 aus, wie in Abb. 1 beispielsweise dargestellt. Nach dem Einschalten des maschineuen Antriebes, beispielsweise durch die Riemengabeln 52, verläuft, wofern die Verblockung 43 des Hauptschiebers 41, 42 es gestattet, der gesamte Einkupplungsvorgang vollkommen zwangsläufig und automatisch; die einzelnen n₀ Zeiten sind durch die Schieberüberdeckungen und Kanalbreiten sowie durch die Geschwindigkeit des Antriebes genau bestimmt. Da der Antrieb durch die Reibungswirkung des Riemens erfolgt, so findet ein selbsttätiges Gleiten n₅ in den Endstellungen bzw. im Fall der Blockierung durch 43 statt, so lange, bis der Maschinist die Riemengabel 52 auf die Losscheibe 49 zurücksteuert und damit den Kraftantrieb wieder abschaltet.As already indicated, the hand movement of the compound _slide according to Fig. 1 can be done by ι οα the power drive 51, 48, 46, 45, z. B. from any motor shaft of constant speed, in particular from the drive shaft 4, as shown in Fig. 1, for example. After switching on the machine drive, for example by the belt forks 52, if the locking 43 of the main slide 41, 42 allows, the entire coupling process is completely inevitable and automatic; the individual n ₀ times are precisely determined by the slide cover and channel widths as well as by the speed of the drive. Since the drive is carried out by the frictional effect of the belt, an automatic sliding n _{5 takes place} in the end positions or in the case of blocking by 43, until the machine operator controls the belt fork 52 back to the idler pulley 49 and thus switches off the power drive again .

Die Hauptgefahr, daß die Festkupplung im Ruhezustand oder bei einer zu niedrigen Dreh-The main risk that the fixed coupling will not work or that the rotational speed is too low.

zahl der Sekundärwelle eingeschaitet-wird, kann gemäß der Erfindung dadurch gebannt werden, daß der Sekundärteil mit einer Einrichtung verbunden wird, welche erst in Abhängigkeit von einer bestimmten Drehzahl oder Drehzahldifferenz gegenüber der Primärwelle die Betätigung der Festkupplung freigibt.number of the secondary wave is switched on, can are banned according to the invention in that the secondary part is connected to a device which only depends on a certain speed or speed difference Releases the actuation of the fixed clutch with respect to the primary shaft.

Beispielsweise sei 3 die Sekundärwelle. Sie möge etwa durch Riemen 68 und Scheibe 56 0. dgl. eine Nebenwelle mit Fliehkraftregler 57, 58 antreiben, dessen Schwunggewichte 57 unterhalb der gewünschten Drehzahl die stark ausgezogene Lage einnehmen und daher durch den um den Drehpunkt 61 des Bockes 62 drehbaren Winkelhebel 59, 60 die Stoßstangen 63, Gelenk 64, 65 und die Stoßstange 56 in solcher Lage halten, daß deren Kopfende 55 in den Weg des Steuerschiebers 24, 34 hineinragt.For example, let 3 be the secondary wave. You may use belt 68 and pulley 56 0. Like. Drive a secondary shaft with centrifugal governor 57, 58, the flyweights 57 below the desired speed assume the strongly extended position and therefore rotatable about the pivot point 61 of the bracket 62 Angle lever 59, 60, the push rods 63, joint 64, 65 and the push rod 56 in such Hold position so that the head end 55 protrudes into the path of the control slide 24, 34.

Die Lage von 55 ist so bestimmt, daß wohl der Verbundschieber bis zur vollen Betätigung der Strömungskupplung, jedoch nicht bis zur Öffnung des Druckmittelzufiusses zur Festkupplung verschoben werden kann. Dreht daher der Maschinist das Handrad31 z.B. zu schnell, so wird die Weiterbewegung des Schiebers über die Blockierungsnase 55 hinaus und damit die Betätigung der Festkupplung erst dann freigegeben, wenn die Sekundärwelle eine genügend hohe Drehzahl erreicht hat, so daß der Fliehkraftpendel 57, 58 nach rechts hin ausschlägt und dadurch mit Hilfe des Gestänges 59, 60, 63, 56 die Verblockungsnase 55 genügend nach unten gezogen hat.The position of 55 is determined in such a way that the compound slide is probably fully actuated the fluid coupling, but not up to the opening of the pressure medium inflow to the fixed coupling can be moved. Therefore, if the machine operator turns the handwheel 31, for example fast, the further movement of the slide beyond the blocking lug 55 and so that the actuation of the fixed clutch is only released when the secondary shaft has a has reached sufficiently high speed so that the centrifugal pendulum 57, 58 to the right deflects and thereby with the help of the linkage 59, 60, 63, 56 the locking nose 55 is sufficient pulled down.

Die zwangsläufige Betätigungsmöglichkeit auf Grund vorgeschriebener Drehzahlen des Sekundärteiles kann natürlich auch noch auf verschiedene andere Arten gemäß vorliegender Erfindung erreicht werden, z. B. kann eine elektromagnetische Vorrichtung verwendet werden, deren Stromschluß erst dann erfolgt, wenn die Drehzahl der Sekundärwelle mit der genau voraus bestimmten Drehzahl irgendeines z. B. elektrischen Hilfsmotors übereinstimmt, während bei Ungleichheit der Drehzahlen der Stromschluß dauernd oder absatzweise unterbrochen ist.The inevitable possibility of actuation due to the prescribed speeds of the secondary part can of course also be used in various other ways in accordance with the present invention can be achieved, e.g. B. an electromagnetic device can be used, whose current connection only takes place when the speed of the secondary shaft with the exact predetermined speed of any z. B. electric auxiliary motor, while if the speeds are unequal, the power supply is interrupted continuously or intermittently is.

In den Abb. 9 und 10 ist eine verwandte Einrichtung dargestellt, welche die Kraftzufuhr zur Festkupplung von einer geeignet vorgeschriebenen Drehzahldifferenz abhängig macht. Abb. 9 gibt ein Beispiel für den Antrieb dieser Vorrichtung 100 von der Primärwelle 4 und der Sekundärwelle 3 aus an, während Abb. 10 Einzelheiten eines Ausführungsbeispieles zeigt. Welle 3 treibt durch Riemen 68 und Riemenscheibe 56 die Hilfswelle 101 an, welche durch Kugelgelenk 103 die konische Walze 104 im Drehsinn von 3 antreibt. Welle 4 treibt durch den gekreuzten Riemen 68' und 56' die Hilfswelle 102 im umgekehrten Drehsinn. 102 ist im Innern des Getriebekastens 100 z. B. mit Rechtsgewinde versehen, auf welchem eine mit dem Reibrad 105 versehene Mutter lauft.In Figs. 9 and 10 a related device is shown, which is the power supply for the tight coupling makes dependent on a suitably prescribed speed difference. Fig. 9 gives an example of the drive of this device 100 from the primary shaft 4 and the Secondary shaft 3 from on, while Fig. 10 shows details of an embodiment. Shaft 3 drives the auxiliary shaft 101 through belt 68 and pulley 56, which through Ball joint 103 drives the conical roller 104 in the direction of rotation of FIG. Wave 4 is drifting through the crossed belt 68 'and 56' the auxiliary shaft 102 in the opposite direction of rotation. 102 is inside the gear box 100 z. B. provided with a right-hand thread, on which one with the friction wheel 105 provided nut runs.

Die Drehzahlen von 101 und 102 und die Durchmesser des Konus 104 und des Reibrades 105 sind so gewählt, daß bei einem bestimmten, beliebig vorzuschreibenden Drehzahlverhältnis von 104-105 bzw. 101-102 bzw. 3-4 die Umfangsgeschwindigkeiten des Konus und der Reibrolle 105 übereinstimmen und die Reibrolle 105 an einer bestimmten Stelle, etwa in der Mitte des Konus, stehen muß. Bei jeder Abweichung von dem hierzu notwendigen Drehzahlverhältnis schraubt sich die Reibrolle 105 auf dem Gewinde von 102 an irgendeine andere Stelle (rechts oder links) hin, so lange, bis ihre Umfangsgeschwindigkeit gegenüber der des Konus eine Ruhelage ermöglicht. Dieser Differentialmechanismus ist an sich für andere Zwecke bekannt.The speeds of 101 and 102 and the Diameter of the cone 104 and the friction wheel 105 are chosen so that in one certain speed ratio of 104-105 or 101-102, which can be specified as required or 3-4 the circumferential speeds of the cone and the friction roller 105 match and the friction roller 105 are at a certain point, approximately in the middle of the cone got to. Every time there is a deviation from the speed ratio required for this, it screwed up the friction roller 105 on the thread of 102 to any other place (right or left) down until their circumferential speed allows a rest position compared to that of the cone. This differential mechanism is known per se for other purposes.

Die Reibrolle 105 bewegt nun mit Hilfe einer Gabel die bewegliche Schiene 106 horizontal hin und her, welche an einer bestimmten, etwa der Mittelstellung von 105 entsprechenden Stelle einen exakten Ausschnitt für den Zahn 107 besitzt, der das Ende der Ventilspindel 108 darstellt. Diese Spindel gehört dem Steuerventil in, 110 der Festkupplung an, welches den Druckmittelzufluß an Stelle des Kolbenschiebers 34 der Abb. 1 durch Rohr 17 (dortselbst) steuert.The friction roller 105 now moves the movable rail 106 horizontally with the aid of a fork back and forth, which corresponds to a certain, approximately the middle position of 105 Place an exact cutout for tooth 107, which is the end of valve spindle 108 represents. This spindle belongs to the control valve in, 110 of the fixed coupling, which the pressure medium inflow in place of the piston valve 34 of Fig. 1 through pipe 17 (there itself) controls.

Bei ausgeschalteter Kupplung befindet sich Reibrolle 105 zunächst am rechten Ende des Konus 104; dasselbe gilt, solange die Sekundärdrehzahl nach dem Einschalten der Strömungskupplung noch gering ist. Der Schaltzahn 107 des Schaltventils 108 befindet sich daher auf dem unteren Rücken der Schiene 106, d. h. das Ventil 108 muß geschlossen sein. Erst wenn der gewünschte Drehzahlunterschied, gegebenenfalls der gewünschte Synchronismus, erreicht ist, hat sich Reibrolle 105 in die Mittelstellung allmählich hingeschraubt, worauf dann der Schaltzahn 107 der Gewindespindel 108 durch die Feder 109 in die Zahnlücke der Schiene 106 einschnappt und das Schaltventil den Treibmittelstrom durch in, 110 nach der Rohrleitung 17 der Abb. 1 in die Festkupplung freigibt. When the clutch is switched off, the friction roller 105 is initially at the right end of the Cone 104; the same applies as long as the secondary speed is still low after switching on the fluid coupling. The shift tooth 107 of the switching valve 108 is therefore on the lower back of the rail 106, i. H. the Valve 108 must be closed. Only when the desired speed difference, if necessary the desired synchronism is achieved, friction roller 105 has gradually moved into the middle position screwed down, whereupon the switching tooth 107 of the threaded spindle 108 by the Spring 109 snaps into the tooth gap of the rail 106 and the switching valve the propellant flow through in, 110 after the pipe 17 of Fig. 1 releases into the tight coupling.

Abb. 11 stellt einen ähnlichen Mechanismus dar unter Verwendung eines Planetengetriebes, ähnlich dem Differentialgetriebe der Automobile. Die Freigabe des Kraftflusses für die Festkupplung oder, allgemein gesprochen, des Betätigungsmechanismus für die Festkupplung soll hier gleichfalls von der Erreichung eines bestimmten Tourenverhältnisses zwischen zwei Hilfswellen 101 und 102 bzw. den Kupplungs- . wellen 3 und 4 abhängig gemacht werden, evtl. auch vom Synchronismus derselben.Fig. 11 represents a similar mechanism Dar using a planetary gear, similar to the differential gear of automobiles. The release of the power flow for the fixed coupling or, generally speaking, the Actuating mechanism for the fixed coupling is also intended here to achieve a certain tour ratio between two auxiliary shafts 101 and 102 or the clutch. waves 3 and 4 are made dependent, possibly also on the synchronism of the same.

Die Hilfswellen tragen hier je ein Kegelrad, das Planetengehäuse 117 trägt einerseits dieThe auxiliary shafts each carry a bevel gear, the planetary housing 117 on the one hand carries the

lose drehbaren Planetenräder 115 und 116, andererseits am Außenumfang den Zahnkranz 118. Solange das gewünschte Drehzahlverhältnis oder der gewünschte Synchronismus von 3 und 4 bzw. 101, 102 (unter Berücksichtigung der Riemenübersetzungen) nicht erreicht ist, wird das Planetengehäuse durch die Planetenräder 115,116 im Kreise herumgetrieben. Während dieses Zustandes ist es unmöglich, das Ritzel 119 mit Hilfe des Hebels 127 und der Welle 126 von Hand oder maschinell nach rechts in die punktierte Lage zu bewegen, d. h. mit Hilfe des Konus 120 und der Schieberstange 108 den Steuerkolben 121 nach unten, entgegenloosely rotating planetary gears 115 and 116, on the other hand the ring gear 118 on the outer circumference. As long as the desired speed ratio or the desired synchronism of 3 and 4 or 101, 102 (taking into account the belt transmission) is not achieved, the planetary housing is replaced by the planetary gears 115,116 drifting around in a circle. While in this state, it is impossible to move the pinion 119 by means of the lever 127 and the Move shaft 126 by hand or machine to the right to the dotted position, d. H. with the help of the cone 120 and the slide rod 108, the control piston 121 downwards, against

der gezeichneten Feder, in die Öffnungsstellung für den Treibmittelzufluß 110, in zu drücken. Erst nachdem das Planetengetriebe nach Erzielung des geforderten Drehzahlverhältnisses ganz zur Ruhe gekommen ist, ist es möglich, 127,126,119,120, sei es maschinell, sei es von Hand, genügend nach rechts zu bewegen und dadurch den Kolbenschieber 121 in die Öffnungsstellung zu drücken, d. h. die Festkupplung einzuschalten. Dieser ganze Vorgang kann wieder sehr leicht maschinell und dadurch vollkommen automatisch gemacht werden.the drawn spring, in the open position for the propellant inflow 110, in to press. Only after the planetary gear has reached the required speed ratio has come to rest completely, it is possible to 127,126,119,120, be it by machine or by Hand to move sufficiently to the right and thereby the piston valve 121 in the open position to press, d. H. to switch on the clutch. This whole process can be done again very easily by machine and thereby can be done completely automatically.

Damit die Zähne des Ritzels 119 nicht schon bei einer Drehbewegung des Planetenkranzes 118 nach rechts gerückt werden können, sind die Zähne von 119 oder die von 118 oder beide nach Abb. 12 mit Seitenbegrenzung 125 ausgeführt, so daß die vorbeilaufenden Zähne des anderen Rades beim vorzeitigen Versuch, einzurücken, jeweils eine schnelle Reihe von Stoßen erhalten, welche "die beiden Räder wieder außer Eingriff bringen.Thus, the teeth of the pinion 119 can not be moved even at a rotary movement of the planetary ring gear 118 to the right, the teeth 119 or the run of 118 or both as shown in Fig. 12 with side boundary 125, so that premature the passing teeth of the other wheel when Attempting to engage, each time you get a quick series of jolts "disengaging the two wheels."

Wie schon erwähnt, können die dargestellten Ausführungsformen der verschiedenen Erfindungsgedanken in verschiedenster Weise abgeändert werden, ohne das Wesen derselben zu verändern. Z. B. kann an die Stelle der unmittelbaren Kupplung der Einzelschieber oder Ventile deren Verbindung nach dem Schleppschieberprinzip (mit Anschlagflächen und toten Gängen) treten. An die Stelle der unmittelbaren Betätigung der Schaltglieder (Schieber, Ventile, Steuerhebel usw.) kann bei großen Kräften die Betätigung durch Kraftsteuerungen (Servomotoren usw.) treten.As already mentioned, the illustrated embodiments of the various inventive ideas can be modified in the most varied of ways without changing the essence of the same. For example, can take the place of the immediate Coupling of the individual slides or valves, their connection according to the drag valve principle (with stop surfaces and dead corridors) kick. Instead of the direct actuation of the switching elements (slide, Valves, control levers, etc.) can be actuated by force controls in the case of large forces (Servomotors, etc.).

Ein Beispiel dieser Art ist schon in Abb. 1 angedeutet, wobei der Antrieb des Steuerrades 31 beim Einschalten der Kupplungen maschinell durch Riementrieb erfolgen kann. Das Ausschalten kann entweder von Hand oder durch einen zweiten, gekreuzten Riemen stattfinden, der jedoch nicht dargestellt ist, aber ebenso eingerückt wird.An example of this type is already indicated in Fig. 1, with the drive of the steering wheel 31 can be done mechanically by belt drive when the clutches are switched on. Switching off can be done either by hand or by a second, crossed strap, which is not shown, but is also indented.

Die auch in Abb. 1 unten für den Fliehkraftregler 57 und in Abb. 9 bis 11 für die Differential- und Planetengetriebe gezeichneten Riemenantriebe haben den Vorteil, daß sie zugleich Reibgetriebe darstellen, welche bei' Überschreitung gewisser Widerstände, z. B. bei Erreichung der Endstellungen oder bei NichtÖffnung der Verblockungen, zu gleiten anfangen und daher von selbst unwirksam werden bzw. außer Tätigkeit treten. Es ist daher meistens überflüssig, besondere mechanische, hydraulische oder elektrische Endausschalter für die betreffenden Schaltglieder anzubringen.The same in Fig. 1 below for the governor 57 and in Fig. 9 to 11 for the differential belt drives and planetary gears have the advantage that they are at the same time Represent friction gears, which when 'exceeding certain resistances, z. B. upon achievement of the end positions or if the locks do not open, begin to slide and therefore become ineffective by themselves or cease to be active. It is therefore mostly superfluous special mechanical, hydraulic or electrical limit switches for the concerned To attach switching elements.

Alle genannten Kraftsteuerungen oder Servomotoren können natürlich mechanisch, hydraulisch oder elektrisch ausgeführt sein. Besondere Vorteile werden oft erreicht, wenn die Verblockungen elektrisch sind.All mentioned power controls or servomotors can of course be mechanical or hydraulic or be carried out electrically. Special benefits are often achieved when the interlocking are electrical.

Selbstverständlich kann die Sicherheit der ins Auge gefaßten Betriebe noch dadurch erhöht werden, daß das beschriebene Schaltverfahren und die zu seiner Ausführung dienenden Einrichtungen möglichst z. B. in Form geeigneter Steuersäulen zentralisiert und gegebenenfalls noch mit den Vorrichtungen zur Regelung der Belastung des anzutreibenden Teiles verbunden werden.Of course, this can increase the security of the businesses in question that the switching process described and the facilities used to carry it out if possible z. B. centralized in the form of suitable control pillars and if necessary still connected to the devices for regulating the load on the part to be driven will.

Handelt es sich z. B. um den Antrieb von Speicherpumpen für Kraftwerke, so kann das vorliegende Verfahren derart ausgeführt werden, daß die Einschaltung der Strömungskupplung oder die der Festkupplung oder die beider Kupplungen erst dann möglich ist, wenn der Absperrschieber der Speicherpumpe oder die Drehschaufelregulierung derselben in die Schlußstellung (Förderung = 0) eingestellt ist und daher die anzukuppelnde Speicherpumpe ein Minimum an Pferdestärken benötigt.Is it z. B. to drive storage pumps for power plants, so it can present method are carried out such that the engagement of the fluid coupling or that of the fixed coupling or that of both couplings is only possible when the gate valve the storage pump or the rotary vane regulation of the same in the final position (Delivery = 0) is set and therefore the storage pump to be coupled requires a minimum of horsepower.

Die Einrichtung zur Ausführung dieses Schaltverfahrens kann derart getroffen sein, daß das Regulierorgan der anzutreibenden Arbeitsmaschine, hier also der Hauptabsperrschieber der Speicherpumpe oder die Drehschaufelreglung derselben, mit geeigneten Verblockungsgliedern, z. B. Blockierstangen, ähnlich 43 oder 55 der Abb. i, in das Betätigungsgetriebe der Kupplung hineingreift, so daß letzteres vor Erreichung gewisser Endstellungen der Verblockungsglieder, d. h. der Belastungseinrichtungen des Sekundärteiles, ähnlich Abb. 1 gesperrt ist.The device for carrying out this switching method can be made such that the Regulator of the machine to be driven, here the main gate valve of the Storage pump or the rotary vane control of the same, with suitable blocking elements, z. B. blocking rods, similar to 43 or 55 of Fig. I, in the actuating gear of the clutch reaches into it, so that the latter before reaching certain end positions of the locking members, d. H. the loading devices of the secondary part, similar to Fig. 1, is locked.

Die Durchführung der Erfindungsgedanken ist im vorstehenden beispielsweise an der hydraulischen Sonderform der Verbundkupp- no lungen gezeigt. Selbstverständlich aber liegt es im Bereiche der Erfindung, daß genau entsprechende Maßnahmen und Einrichtungen an irgendwelchen anderen Verbundkupplungen, etwa hydroelektrischen (Strömungskupplung hydraulisch, Festkupplung elektrisch) oder elektromechanischen (Strömungskupplung elektrisch, Festkupplung mechanisch) oder rein elektrischen (Strömungs- und Festkupplung elektrisch) unter Anwendung der entsprechenden Verbindungs- und Verblockungseinrichtungen äquivalent getroffen werden können. AuchThe implementation of the inventive concept is in the above, for example, to hydraulic special form of composite couplings shown. Of course, however, lies it is within the scope of the invention that exactly appropriate measures and facilities any other composite couplings, such as hydroelectric (fluid coupling hydraulic, electrical tight coupling) or electromechanical (electrical fluid coupling, Fixed mechanical coupling) or purely electrical (flow and fixed electrical coupling) using the appropriate Connection and interlocking devices can be made equivalent. Even

hier kann die Steigerung der Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit" und die Verringerung der Gefahren mit den gleichen dargelegten Mitteln sinngemäß verwirklicht werden.here can increase the operational safety and economy "and the reduction the dangers can be realized with the same means as described.

Claims

Patent claims:

1. Device for switching combined asynchronous and synchronous clutches, characterized by the mutual connection and interlocking of a low voltage switching element for the Asynchronous clutch with a high voltage switching element for the synchronous clutch and a main shut-off element for the supply of the switching means of low voltage, these three switching elements expediently outside the rotating parts are arranged in the fixed space.

2. Device according to claim i, characterized in that the correct sequence and Duration of the individual maneuvers due to the mechanical drive of the outer control elements from a motor shaft certain speed, z. B. from the main shaft (4), inevitably and is brought about automatically.

3. Device according to claim 1, characterized in that the fixed coupling through a device responsive to the speed of the secondary shaft, e.g. B. centrifugal pendulum, released or blocked or brought about automatically.

4. Device according to claim 1, characterized in that the fixed coupling through one to the desired difference or the desired ratio of the speeds of the Primary and secondary wave responsive device (100), e.g. B. differential or Planetary gear, released or blocked or brought about automatically.

5. Device according to claim 1, characterized in that the control of the individual processes through the union and interaction of electrical switching or blocking elements is effected.

1 sheet of drawings

Peace of mind in the Reichsdrückerei