DE8200176U1 - Vorrichtung zum Einstellen und Überwachen von reibkraftschlüssigen Überlastkupplungen - Google Patents

Description

BERGWERKSVER'BÄND GMBH

VERSUCHSBETRIEBE DER BcRGBAU-FORSCHUNG

4300 Essen 13 (Kray) ₁₅.₀4.86

FraiK-Fischer-Weg 61 Telefon (0201) 105-1

A 8/58/81

Vorrichtung zum Einstellen und Überwachen von reibkraftschlüss igen Überlastkupplungen

Die Erfindung betrifft eine Überlastkupplung, insbesondere für im untertägigen Bergbau eingesetzte Hobelanlagen, bestehend aus KopfSegmenten, die in der konischen Ringnut im Kettenrad verkeilbar und die im Kranz der Antriebswelle über einen Zentrierring und Andruckring in Richtung Ringnut verstellbar angeordnet sind.

Hobelanlagen im untertägigen Bergbau weisen im Bereich des Antriebes Überlastkupplungen auf, um die Antriebselemente, insbesondere die Rundstahlgliederketten gegen Überlastung zu sichern. Dabei sind Kettenrad und Antriebswelle mit sogenannten Scherkränzen ausgerüstet, die beispielsweise über Scherbolzen miteinander verbunden sind. Die Scherbolzen sind material- und querschnittsmäßig so ausgelegt, daß sie bei einer bestimmten Scherkraft zerstört werden, so daß dann die Verbindung zwischen den Scherkränzen des Kettenrades und der Antriebswelle zerstört ist. Das Auswechseln der Scherbolzen erfordert einen erheblichen Zeitaufwand und bedeutet gleichzeitig einen Stillstand der Hobelanlage, so daß damit ein beträchtlicher Förderausfall verbunden ist.

Diese Nachteile soll eine reibkraftschlüssige Kupplung ausschließen, wie sie in der DE-OS 27 02 178 beschrieben ist, bei der im Kettenrad eine Ringnut vorgesehen ist, in die im Kranz der Antriebswelle verschieblich angeordnete Kupplungsbolzen über entsprechende Andruckmittel hineingepreßt werden. Derartige Kupplungsbolzen sind über den Umfang des Kettenrades verteilt angeordnet, so daß für eine Mitnahme des Kettenrades durch die Antriebswelle gesorgt ist. Bei Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes reicht die Reibkraft nicht mehr aus, so daß die Verbindung zwischen Kettenrad und Antriebswelle solange unterbunden ist, bis die Überlastung abgebaut ist. Ein großer Nachteil ist jedoch bei derartigen reibkraftschlüssigen Überlastkupplungen, daß das momentan im Betrieb vorhandene, maximal übertragbare Drehmoment aufgrund von Verschleiß systembedingt unbekannt ist. Insbesondere bei auftretendem Verschleiß ist damit auch ein Betrieb derartiger auf Reibschluß arbeitender Uberlastkupplungen unbefriedigend.

Als Weiterentwicklung ist in der DE-PS 30 04 663 ein Hobeltriebwerk mit einer Reibkraftkupplung beschrieben, bei welcher der auftretende Schlupf durch Nachstellen der Andruckelemente vermeidbar ist. Der Andrückring liegt unter Zwischenschaltung von Tellerfedern gegen den Zentrierring an und ist mittels Schraubenbolzen gegen den Zentrierring festspannbar. Die geeignete Vorspannung für ein funktionsgerechtes Kuppeln wird über das Anziehen der Schraubenbolzen erreicht, denen zwischen Andrückring und Primärkranz Distanzscheiben zugeordnet sind.

Aber auch diese Reibkraftkupplung gibt keinen Hinweis auf das momentan im Betrieb vorhandene maximal übertragbare Drehmoment. Die blinde Verstellbarkeit ist mit dem Nachteil verbunden, daß der Überlastschutz zu hoch eingestellt ist oder daß bei zu niedriger Einstellung ein zu großer Verschleiß auftritt.

Zur optimalen Einstellung der Kupplung ist die Kenntnis des vorhandenen maximal übertragbaren Drehmomentes unbedingt erforderlich. Bisher kann über einen Betriebsversuch lediglieh gewährleistet werden, daß das momentane maximal übertragbare Drehmoment über dem Anlaufmoment des Antriebsmotors liegt. Wie hoch es darüber liegt, kann dagegen nicht festgetellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und sicher arbeitende Vorrichtung für das betriebsgerechte Einstellen von reibkraftschlüssigen Überlastkupplungen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen freigelagertem Zentrierring und über Spannschrauben gehaltenem Andruckring Tellerfedern angeordnet sind, denen die Vorspann- « kraft erfassende Einrichtungen zugeordnet sind.

Bei einer solchen Vorrichtung wird die Tatsache ausgenutzt, daß die Vorspannung der Tellerfedern ein direktes Maß für das maximal übertragbare Drehmoment der Kupplung ist. Da die Vorspannkraft bzw. die Vorspannung der Andruckmittel, d.h. der Tellerfedern, mit relativ einfachen Mitteln und genau ermittelt werden kann, ist eine genaue Einstellung von reibkraftschlüssigen Überlastkupplungen möglich.

Wird ermittelt, daß die Vorspannkraft beispielsweise nahe bei oder unter dem Wert des Anlauf momentes des Antriebsmotors liegt, so wird erfindungsgemäß die Vorspannkraft und damit das momentane maximal übertragbare Drehmoment durch Anziehen der den Andruckring beeinflussenden Spannschrauben durch Wegnahme von Unterlegscheiben eingestellt. Dabei wird die ermittelte Vorspannkraft mit einer vorher erstellten Eichkurve verglichen, so daß ϊ eine genaue Aussage auch bei auftretendem Verschleiß möglich

ist.

Die Tellerfedern oder auch ähnliche Spannmittel eignen sich in vorteilhafter Weise zur Ermittlung und Überwachung der Vorspannkraft, wobei dies beispielsweise und vorteilhafterweise durch Dehnungsmeßstreifen möglich ist, die den Tellerfedern zugeordnet sind. Zweckmäßig werden die Dehnungsmeßstrexfen seitlich an den Tellerfedern und im Bereich des unteren Randes des Andruckringes angeordnet, um ein möglichst großes Meßsignal der Vorspannkraft zu erhalten. Durch Anordnung mehrerer Dehnungsmeßstrexfen versetzt zueinander können Fehlmessungen vermieden oder auch Ausfälle eliminiert werden.

Der technische Fortschritt und die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß eine einfache und genaue Einstellung der reibkraftschlüssigen Überlastkupplungen möglich wird, die den Betrieb derartiger als Sternbolzenkupplungen bezeichneter Einrichtungen optimiert bzw. ihren Einsatz im untertägigen Betrieb sichert. Insbesondere wird dadurch sichergestellt, daß das momentane, maximal übertragbare Drehmoment nicht unter den Wert des Anlaufmomentes des Antriebsmotors sinkt, so daß sichergestellt ist, daß dieser im Blockierfall immer still gebremst werden kann. Nachteile, wie eine unzulässige Erwärmung der Kupplung, sind dadurch ebenfalls sicher vermieden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer einzigen Figur näher erläutert.

In der einzigen Figur sind das Kettenrad 1 und die Antriebswelle nur in einem Ausschnitt dargestellt, da sich in diesem Ausschnitt die Erfindung am besten erläutern läßt. Gezeigt sind die Ansätze des Kettenrades 1 und der Antriebswelle 2, die parallel zueinander geführt ausgebildet sind.

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Im Kettenrad 1 ist eine konisch ausgebildete Ringnut 4 vorgesehen, in die ein Kopfsegment 5 eingeführt ist. Dieses Kopfsegment 5 ist in der Ringnut 4 abschnittsweise oder umlaufend ausgebildet und ":ann bei Verschleiß ausgewechselt werden. Zum Kopfsegment 5 korrespondierend ausgebildet ist ein Kupplungsbolzen 7 vorgesehen, der in einer Bohrung 8 in der Antriebswelle 2 verschieblich angeordnet ist. Kopfsegment 5 und Kupplungsbolzen 7 bilden den reibkraftschlüssigen Bereich zwischen Kettenrad 1 und Antriebswelle 2.

Am unteren Ende weist der Kupplungsbolzen 7 eine Schräge 9 auf, die ihrerseits mit einer Schräge 13 des Zentrierringes 10 korrespondiert. Wird der Zentrierring 10 verschoben, so drückt er über die Schrägen 9, 13 den Bolzen in Richtung Kupplungsstück und preßt den Kupplungsbolzen 7 damit in die Ringnut «1.

Für die notwendige Vorspannung bzw. Vorspannkraft sorgen die Tellerfedern 11, ]2, die zwischen Zentrierring 10 und Andrückring 15 angeordnet sind. Die Tellerfedern können dabei auf den frei gelagerten Zentrierring 10 Druck ausüben, weil der Andrückring 15 über die Spannschrauben 16 an der Antriebswelle 2 festgelegt ist. Die Vorspannung kann dabei über die Unterlegscheiben 17, 18 bzw. durch die Zahl der Unterlegscheiben variiert werden. Dies ist beispielsweise dann notwendig, wenn aufgrund eines Verschleißes ein ausreichendes Drehmoment nicht mehr übertragen werden kann.

Am unteren Rand 19 des Andrückringes 15 sind Einrichtungen 20 zur Überwachung bzw. Ermittlung der Vorspannkraft und damit des momentanen, maximal übertragbaren Drehmomentes angeordnet. Diese bestehen aus Dehnungsmeßstreifen 21, 22 mit einer nach außen durchgeführten Meßleitung 23, so daß bei Stillstand der Anlage .lie jeweilige Vorspannkraft anhand der Dehnungsmeßstreifen 21, 22 ermittelt werden kann.

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1	Kettenrad
2	Antriebswelle
4	Ringnut
5	Kopfsegment
7	Kupplungsbolüen
8	Bohrung
9	Schräge
10	Zentrierring
11	Tellerfeder
12	Tellerfeder
13	Schräge
15	Andrückring
16	Spannschraube
17	Unterlegscheibe
18	Unterlegscheibe
19	unterer Rand zu 15
20	Einrichtung (Vorspannkraft)
21	Dehnungsmeßstreifen
22	Dehnungsmeßstreifen
23	Meßleitung

Claims (4)

1 1 I I ■ · · I * · BERGWERKSVERBAND GMBH VERSUCHSBETRIEBE DER BERGBAU-FOkaCHUNG 4300 Essen 13 (Kray) 2iU_G 82 00 176.6 Franz-Ksdier-Weg 61 Telefon (0201) lOS-1 A 3/58/81 Ha/Ob <~Vorr.ichtung zum Einstellen und Überwachen von reibkraftschlüssigen Überlastkupplungen~P Schutzansprüche

1. überlastkupplung, insbesondere für im untertägigen Bergbau eingesetzte Hobelanlagen, bestehend aus KopfSegmenten, die in der konischen Ringnut im Kettenrad verkeilbar und die im Kranz der Antriebswelle über einen Zentrierring und Andruckrir g in Richtung Ringnut verstellbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen freigelagertem Zentrierring (10) und über Spannschrauben (16) gehaltenem Andruckring (15) Tellerfedern (11, 12) angeord-

net sind, denen die Vorspannkraft erfassende Einrichtungen (20) zugeordnet sind.

2. Überlastkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Tellerfedern (11, 12) Dehnungsmeßstreifen (21, 22) zugeordnet sind.

3. Überlastkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßstrexfen (21, 22) seitlich an den Tellerfedern (11, 12) und im Bereich des unteren Randes (19) des Andruckringes (15) angeordnet sind.

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4. Überlastkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Dehnungsmeßstreifen (21, 22) versetzt zueinander vorsehbar sind.