DE1290882B

DE1290882B - Device to protect against overload for machines with hydraulic control, especially for screw centrifuges

Info

Publication number: DE1290882B
Application number: DE1966V0030105
Authority: DE
Inventors: Kunau Guenter; Dipl-Ing Klaus-Dieter; Schreiter
Original assignee: MASCHF VEB
Current assignee: MASCHF VEB
Priority date: 1966-01-10
Filing date: 1966-01-10
Publication date: 1969-03-13

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schutz gegen Überlastung für Maschinen mit hydraulischer Steuerung, insbesondere für Schneckenzentrifugen mit einem Umlaufgetriebe zum Erzeugen einer Differenzdrehzahl zwischen der Schleudertrommel und der Förderschnecke, welches einen im ungestörten Betrieb arretierten Wellenzapfen aufweist, der sich bei Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes aus seiner Arretierung löst und mitläuft.The invention relates to a device for protection against overload for machines with hydraulic control, especially for screw centrifuges with a planetary gear to generate a differential speed between the centrifugal drum and the screw conveyor, which has a shaft journal that is locked during normal operation has, which is released from its locking when a certain torque is exceeded solves and runs along.

Es sind mechanische Sicherheitseinrichtungen bei Zentrifugen bekannt, die bei Ansteigen der Belastung auf einen unzulässig hohen Wert einen `Scherbölzen oder ein funktionsgleiches anderes Teil zu Bruch bringen und damit die Gefahr der Zerstörung komplizierter Teile beseitigen. Mittels derartiger Sicherheitseinrichtungen wird auch das Auslösen von Schaltvorgängen bei Abscheren des Scherbolzens bewirkt, um die Zentrifuge stillzusetäen. Dies geschieht dadurch, daß der Scherbolzen mit einem unter Federdruck stehenden Schlagbolzen verbunden ist, der beim Bruch des Scherbolzens vorschnellt und elektrische Kontakte betätigt.There are known mechanical safety devices in centrifuges, which, when the load increases to an impermissibly high value, `` Scherbolz '' or break another part with the same function and thus the risk of Eliminate destruction of complicated parts. By means of such safety devices the triggering of switching processes when the shear bolt shears off is also effected, to shut down the centrifuge. This is done by the fact that the shear bolt with is connected to a firing pin under spring pressure, which when the Shear bolt accelerates and electrical contacts are actuated.

Diese Einrichtungen erfordern bei jeder überlastung die Zerstörung eines Sicherungselementes, das ausgewechselt werden muß, um die Maschine wieder in Betrieb setzen zu können. Hinzu kommt, daß eine genaue Einstellung der Belastung, bei der die Einrichtung ansprechen soll, nicht möglich ist. Ist es vorgesehen, bei Zubruchgehen des Scherbolzens gleichzeitig die Maschine stillzusetzen, so sind besondere Übertragungselemente erforderlich, die den Kostenaufwand - der Maschine erhöhen. Außerdem tritt beim Einsatz von Scherbolzen die Gefahr einer Funkenbildung auf, die bei Verarbeitung leicht entzündbarer Stoffe Explosionsgefahr nach sich zieht.These facilities require destruction whenever they are overloaded a fuse element that has to be replaced in order to restore the machine to be able to put into operation. In addition, a precise setting of the load, to which the facility should respond is not possible. Is it intended at Breaking the shear bolt at the same time to shut down the machine are special Transmission elements required, which increase the cost of the machine. In addition, there is a risk of sparks when using shear bolts, which entails a risk of explosion when processing highly flammable substances.

Ferner ist es bekannt, die vorerwähnte im ungestörten Betrieb feststehende Welle des Umlaufgetriebes durch eine Überlastungskupplung zu halten, die bei Überschreiten eines maximalen Drehmomentes die Welle freigibt. Dabei kann die Überlastungskupplung als Bruchkupplung oder als Rutschkupplung ausgebildet sein. Zum Auslösen des Schaltvorganges ist die Welle mit einer Ölpumpe verbunden, die, sobald sich die Welle dreht, einen für hydraulische Schaltungen benutzten Ölstrom erzeugt. Nachteilig ist dabei, daß zusätzlich zu der überlastungskupplung zum Ausschalten des Antriebes noch ein aufwendiges Hydraulikaggregat notwendig ist. Darüber hinaus treten beim Einsatz von überlastungskupplungen in Form von Bruchkupplungen die gleichen Nachteile in Erscheinung, wie sie bei der Verwendung von Scherbolzen zu verzeichnen sind. Der Einsatz von Überlastungskupplungen in Form von Rutschkupplungen bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß beim Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes auf Grund der entstehenden Reibung Wärme erzeugt wird. Diese Wärme ist insbesondere bei der Verarbeitung leicht entzündbarer Stoffe unerwünscht.Furthermore, it is known that the aforementioned fixed in normal operation Keep the shaft of the epicyclic gearbox safe when exceeded a maximum torque releases the shaft. The overload clutch can be designed as a break clutch or as a slip clutch. To trigger the switching process the shaft is connected to an oil pump which, as soon as the shaft rotates, creates a oil flow used for hydraulic circuits is generated. The disadvantage here is that in addition to the overload clutch for switching off the drive, another complex one Hydraulic unit is necessary. They also occur when using overload clutches in the form of rupture couplings the same disadvantages in appearance as in the Use of shear bolts are recorded. The use of overload clutches in the form of slip clutches, however, has the disadvantage that when exceeded a certain torque due to the resulting friction heat is generated. This heat is particularly undesirable when processing highly flammable substances.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere für Schneckenzentrifugen mit hydraulischer Steuerung eine Einrichtung zu schaffen, die unter Vermeidung eines hohen Aufwandes und eines komplizierten Aufbaues sowie einer Vielzahl von Lagerstellen und bewegter Teile einen Schutz gegen Überlastung ermöglicht, ohne daß Reibungswärme und Funkenbildung entstehen kann, um auch leicht entzündbare Stoffe verarbeiten zu können.The invention is based on the object, in particular for screw centrifuges with hydraulic control to create a device that, while avoiding a high effort and a complicated structure as well as a large number of storage locations and moving parts enables protection against overload without generating frictional heat and sparking can occur in order to process highly flammable substances to be able to.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Erzeugen eines einstellbaren Gegenmomentes zum Arretieren des Wellenzapfens ein Hydraulikzylinder mit Kolbenschieber vorgesehen ist, der an seiner einen Fläche einen Anschlag für die Hubbegrenzung und an der anderen eine Kolbenstange trägt, deren freies Ende als Mitnehmer ausgebildet ist und in eine Aussparung des Wellenzapfens eingreift, wobei der Hydraulikzylinder mit einer geteilten Druckleitung und Rücklaufleitung verbunden ist, wovon jeweils ein Zweig der Druckleitung dem Zylinderraum vor einer Kolbenschieberfläche zugeordnet ist und jeweils ein Zweig der Rücklaufleitung über in den Kolbenschieber eingearbeitete Ringnuten und Längskanäle mit dem Raum vor der anderen Kolbenschieberfläche verbunden ist.According to the invention this object is achieved in that for generating an adjustable counter-torque for locking the shaft journal, a hydraulic cylinder with a piston valve is provided, which has a stop on its one surface for the stroke limiter and the other carries a piston rod, the free end of which is designed as a driver and engages in a recess in the shaft journal, the hydraulic cylinder with a divided pressure line and return line is connected, each of which is a branch of the pressure line to the cylinder chamber in front of a Piston slide surface is assigned and each one branch of the return line over Annular grooves and longitudinal channels worked into the piston valve with the space in front the other piston valve surface is connected.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung münden in den Hydraulikzylinder Steuerleitungen, von denen jeweils eine zum Zwecke des Steuerns weiterer Hydraulikelemente, z. B. eines den Zulauf von Beschikkungsgut sperrenden Ventils, mit einem Zweig der Druckleitung über in den Kolbenschieber eingearbeitete Ringnuten verbunden ist und die andere mit einem Zweig der Rücklaufleitung.In a further embodiment of the invention open into the hydraulic cylinder Control lines, one of which is used to control additional hydraulic elements, z. B. one of the inlet of Beschikkungsgut blocking valve, with a branch of the Pressure line is connected via ring grooves incorporated in the piston valve and the other with a branch of the return line.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung veranschaulicht. Es zeigt F i g.1 einen Schnitt durch die Einrichtung in Betriebsstellung und F i g. 2 einen Schnitt nach dem -Ansprechen der Einrichtung.In the drawing, an embodiment of the invention is in schematic Illustration illustrated. FIG. 1 shows a section through the device in the operating position and F i g. 2 a section after the response of the device.

In einem Hydraulikzylinder 1 ist ein Kolbenschieber 2 angeordnet. Die eine Fläche des Kolbenschiebers 2 besitzt einen Anschlag 16, während die andere die Kolbenstange 3 trägt. Das freie Ende der Kolbenstange ist als Mitnehmer 4 ausgebildet, der in eine Aussparung des Wellenzapfens 5 des Getriebes arretierend eingreift. Der Hydraulikzylinder 1 ist mit einer geteilten Druckleitung 10,15 und einer geteilten Rücklaufleitung 11,14 verbunden. Jeweils ein Zweig der Druckleitung 10,15 ist mit dem Zylinderraum vor einer Kolbenschieberfläche verbunden und jeweils ein Zweig der Rücklaufleitung 13,14 ist über die in den Kolbenschieber 2 eingearbeiteten Ringnuten 6 und Längskanäle 8 und 9 mit dem Raum vor der anderen Kolbenschieberfläche verbunden.A piston valve 2 is arranged in a hydraulic cylinder 1. One surface of the piston slide 2 has a stop 16, while the other carries the piston rod 3. The free end of the piston rod is designed as a driver 4 which engages in a locking manner in a recess in the shaft journal 5 of the transmission. The hydraulic cylinder 1 is connected to a divided pressure line 10, 15 and a divided return line 11, 14. In each case a branch of pressure line 10,15 is connected to the cylinder space in front of a piston slide surface and a respective branch of the return line 13,14 is about the machined into the piston valve 2 annular grooves 6 and longitudinal channels 8 and 9 connected to the space before the other piston slide surface.

Darüber hinaus gehen von dem Hydraulikzylinder 1 Steuerleitungen 12 und 13 ab. Diese dienen dazu, weitere Hydraulikelemente, z. B. ein den Zulauf von Beschickungsgut sperrendes Ventil zu steuern. Zu diesem Zweck ist jeweils eine Steuerleitung 12 oder 13 mit einem Zweig der Druckleitung 10,15 über die in den Kolbenschieber 2 eingearbeiteten Ringnuten 7 verbunden. Die andere Steuerleitung ist mit einem Zweig der Rücklaufleitung 11, 14 verbunden.In addition, control lines 12 and 13 extend from the hydraulic cylinder 1 . These serve to further hydraulic elements such. B. to control the supply of load blocking valve. To this end a control line 12 or 13 is connected to a branch of pressure line 10,15 on the worked into the piston ring grooves 7 each slide 2. The other control line is connected to a branch of the return line 11, 14.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Das Drucköl hält den Kolbenschieber 2 entgegen der äußeren Kraft in seiner Lage. Dabei ist die Steuerleitung 12 mit dem Druckleitungszweig 10 und die Steuerleitung 13 mit dem Rücklaufleitungszweig 11 verbunden. Wird die Umfangskraft an dem Wellenzapfen 5 des Umlaufgetriebes größer als die Kraft des Kolbenschiebers 2, dreht sich der Wellenzapfen 5 und hebt dabei den Mitnehmer 4 des Kolbenschiebers 2. Infolge des mechanischen Hubes werden die Steuerleitung 13 mit dem Druckleitungszweig 10 und die Steuerleitung 12 mit dem Rücklaufleitungszweig 11. verbunden.The operation of the device is as follows: The pressure oil holds the Piston valve 2 against the external force in its position. Here is the control line 12 with the pressure line branch 10 and the control line 13 with the return line branch 11 connected. The circumferential force on the shaft journal 5 of the epicyclic gear increases as the force of the spool 2, the shaft journal 5 rotates and lifts the driver 4 of the piston slide 2. As a result of the mechanical stroke, the Control line 13 with the pressure line branch 10 and the control line 12 with the return line branch 11. connected.

Kurz vor Beendigung des mechanisch bedingten Hubes wird der Kolbenschieber 2 an seiner die Kolbenstange 3 tragenden Fläche druckentlastet. Die mit dem Anschlag 1.6 versehene Fläche des Kolbenschiebers 2 wird mit Druck beaufschlagt. Der Gesamthub wird dadurch so weit vergrößert, daß der Wellenzapfen 5 Bewegungsfreiheit erlangt.Shortly before the end of the mechanically caused stroke, the piston valve is 2 relieved of pressure on its surface bearing the piston rod 3. The one with the attack 1.6 provided area of the piston valve 2 is pressurized. The total stroke is thereby increased so much that the shaft journal 5 gains freedom of movement.

Dadurch ist die Vorrichtung geeignet, Beschädigungen, Funkenbildung, Wärmeerzeugung und Erschütterungen zu vermeiden. In F i g. 2 ist die Endstellung des Kolbenschiebers 2 dargestellt, bei der der Wellenzapfen 5 umläuft und eine Überlastung nicht mehr eintreten kann. Die Rückführung des Kolbenschiebers 2 in die Betriebsstellung erfolgt in drucklosem Zustand von Hand.This makes the device suitable for preventing damage, sparking, Avoid generating heat and vibrations. In Fig. 2 is the end position of the piston valve 2 shown, in which the shaft journal 5 rotates and an overload can no longer occur. The return of the piston valve 2 to the operating position takes place by hand in a depressurized state.

Claims

Claims: 1. Device for protection against overload for machines with hydraulic control, especially for screw centrifuges with an epicyclic gear to generate a differential speed between the centrifugal drum and the screw conveyor, which has a shaft journal locked in undisturbed operation, which when a certain torque is exceeded from its lock and runs along, characterized in that for generating an adjustable counter-torque a hydraulic cylinder (1) with a piston valve (2) is arranged, which at its one Surface a stop (16) for the stroke limitation and on the other a piston rod (3) whose free end is designed as a driver (4) and into a recess of the shaft journal (5) engages in a locking manner, the hydraulic cylinder (1) with a divided pressure line (10; 15) and return line (11; 14) is connected, of which one branch of the pressure line (10 or 15) in front of the cylinder chamber Piston slide surface is assigned and each one branch of the return line (11 or 14) via annular grooves (6) and longitudinal channels worked into the piston valve (2) (8 or 9) is connected to the space in front of the other piston valve surface.

2. Establishment according to claim 1, characterized in that in the hydraulic cylinder (1) control lines (12; 13) open, of which one for the purpose of controlling further hydraulic elements, z. B. a valve blocking the inflow of loading material into the piston valve (2) incorporated annular grooves (7) with a branch of the pressure line (10 or 15) and the other is connected to a branch of the return line (11 or 14).