DE1219891B

DE1219891B - Drive arrangement for firedamp-protected, multi-motor driven extraction and / or conveyor devices

Info

Publication number: DE1219891B
Application number: DEG36193A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Heberling
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1962-10-20
Filing date: 1962-10-20
Publication date: 1966-06-30
Also published as: GB1060634A

Description

Antriebsanordnung für schlagwettergeschützte, mehrmotorig angetriebene Gewinnungs- und/oder Fördereinrichtungen Bekanntlich benötigen Förderer und Kohlenhobel im Untertagebergbau meist mehrere Antriebe. Diese Antriebe sind über die angetriebenen Ketten bei räumlicher Trennung untereinander verbunden, während die Geschwindigkeiten des Förderers und des Hobels in Relation zueinander veränderbar sind.Drive arrangement for firedamp-protected, multi-motor driven Extraction and / or conveyor systems are known to require conveyors and coal planers in underground mining usually several drives. These drives are about the powered Chains connected to one another at spatial separation, while the speeds of the conveyor and the planer are changeable in relation to one another.

Mit Rücksicht auf den erforderlichen Schlagwetterschutz sind in Lastschaltgetrieben für diese Antriebe anstatt elektromagnetischer Kupplungen Lamellenkupplungen eingebaut, da die bei Schlupf innerhalb des Getriebes auftretende Wärme unter keinen Umständen gewisse Grenzwerte überschreiten darf.With regard to the required firedamp protection are in powershift transmissions For these drives, instead of electromagnetic clutches, multi-plate clutches are installed, because the heat generated in the case of slip inside the gearbox under no circumstances may exceed certain limit values.

Die räumlichen Verhältnisse bei Förderer- und Hobelantrieben zwingen zur Einhaltung gewisser Dimensionen, zumal, wenn ein Lastschaltgetriebe neben einem normalen Getriebe zum Einsatz kommt. Ein derartiges Lastschaltgetriebe muß nämlich in den Kraftfluß Motor / hydraulische Kupplung / Getriebe / Antriebswelle eingeschaltet werden. Vielfach werden jedoch fliegende Antriebe mit Momentstütze verwendet, wobei auf der angetriebenen Welle sämtliche Antriebseinheiten fliegend aufgehängt und über die Momentstütze gegenüber dem Rahmen abgestützt sind. Wird in einem derartigen Fall ein zusätzlich eingebautes Lastschaltgetriebe zu groß, so erhöht sich die 'Ausladung des Hebelarmes derart, daß die Kräfte nicht mehr aufgenommen werden können. Allein aus liesem Grunde sind bereits dem Einbau von Lastschaltgetrieben gewisse Grenzen gesetzt.The spatial conditions in conveyor and planer drives force certain dimensions to be adhered to, especially when a powershift transmission is used alongside a normal transmission. Such a powershift transmission must namely be switched into the power flow engine / hydraulic clutch / transmission / drive shaft. In many cases, however, flying drives with a torque support are used, with all drive units being suspended on the driven shaft in a floating manner and being supported against the frame via the torque support. If, in such a case, an additionally built-in powershift transmission becomes too large, the overhang of the lever arm increases to such an extent that the forces can no longer be absorbed. For this reason alone, there are certain limits to the installation of powershift transmissions.

Lamellenkupplungen, die den Schlupf innerhalb des Getriebes aufnehmen müssen, können einerseits aur sehr geringe Abmessungen aufweisen, wenn sie in einem noch verwendbaren Getriebekasten untergebracht werden sollen. Die Lamellenkupplungen sind daher sehr hart schaltbare Kupplungen. Andererseits tritt, bedingt durch den Mehrmotorenantrieb, bei Handbetrieb automatisch ein großer Schlupf zwischen den einzelnen Antrieben auf, weil ein synchrones Schalten aller Antriebe sich von Hand praktisch kaum erreichen läßt. Sobald ein Getriebe auf eine andere Geschwinäigkeitsstufe umgeschaltet ist, tritt bei der jeweils schnelleren Antriebsstufe ein Bremsschlupf auf. Hinzu kommt noch ein durch das Schalten von Hand durch den Schaltvorgang selbst erzeugter Schlupf.Multi-plate clutches that absorb the slip within the transmission must, on the one hand, can have very small dimensions if they are in a still usable gearbox are to be accommodated. The multi-disc clutches are therefore very hard switchable clutches. On the other hand, due to the Multi-motor drive, with manual operation there is automatically a large slip between the individual drives because all drives are switched synchronously by hand can hardly be achieved. As soon as a gearbox moves to a different speed level is switched, a brake slip occurs at the faster drive stage on. In addition, there is a switching process by hand through the switching process itself generated slip.

Um bei derartigen Einrichtungen die durch das -Schlupfverhalten auftretenden Schwierigkeiten zu beherrschen, müßten die Kupplungen so groß gebaut werden, daß sie in das Getriebegehäuse nicht neu eingebaut werden können. Im Normalfall wäre also für die Lamellenkupplungen eines zusätzlichen Lastschaltgetriebes praktisch ein getrenntes, druckfestes Gehäuse erforderlich, das dem Getriebe parallel geschaltet ist.In order to avoid the slip behavior that occurs in such devices To master difficulties, the couplings would have to be built so large that they cannot be re-installed in the gearbox housing. Normally it would be thus practical for the multi-plate clutches of an additional powershift transmission a separate, flameproof housing is required, which is connected in parallel to the gearbox is.

Die bekannte Kombination von Schaltgetriebe, Lamellenkupplung und hydrodynamischer Schlupfkupplung fand bisher in der Bergbautechnik keine Anwendung, da diese Mittel allein dem durch die oben angegebenen Gründe verursachten sehr großen Schlupf nicht gewachsen sind.The well-known combination of manual transmission, multi-plate clutch and hydrodynamic slip clutch has so far not been used in mining technology, as this means alone the very large caused by the reasons given above Slippage are not able to cope.

Da wegen der mit dem Mehrmotorenantrieb verbundenen Schwierigkeiten der Einsatz von Lastschaltgetrieben im Bergbau verhindert war, gingen statt dessen die Versuche dahin, die Probleme durch hydrostatische Antriebe zu meistern.Because of the difficulties associated with the multi-motor drive the use of powershift transmissions in mining was prevented, went instead attempts to master the problems with hydrostatic drives.

Die Erfindung vermeidet demgegenüber die genannten Schwierigkeiten auf einfache Weise dadurch, daß zwischen den Antriebsmotoren und den Untersetzungsgetrieben kleindimensionierte Lastschaltgetriebe mit eingebauten Lamellenkupplungen angeordnet sind, wobei die einzelnen räumlich voneinander getrennten Lastschaltgetriebe je mit einer druckmittelbetätigten Schaltmechanik versehen sind, die, über elektrische Leitungen miteinander verbunden, synchron schaltbar sind.In contrast, the invention avoids the aforementioned difficulties in a simple manner in that small-dimensioned powershift gears with built-in multi-disc clutches are arranged between the drive motors and the reduction gears, the individual powershift gears, which are spatially separated from one another, are each provided with a pressure-medium-actuated switching mechanism, which is connected to one another via electrical lines, can be switched synchronously.

Es ist ein Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge bekannt, dessen Ausbildung auf die besonderen Erfordernisse gerichtet ist, die für Kraftfahrzeuge typisch sind. Bei diesem Getriebe steht eine Hohlwelle in Antriebsverbindung mit einer Vorlegewelle eines Zahnräderstandgetriebes über die Zahnräderpaare für die niederen Vorwärtsgangstufen, während eine innere Welle mit einer Abtriebswelle gegebenenfalls über eine zweite mechanische Kupplung direkt kuppelbar ist. Diese Anordnung dient zur Lösung der Aufgabe, ein einfaches Getriebe kurzer Baulänge mit einer möglichst großen Anzahl von Getriebestufen und geringem Gewicht zu schaffen, wobei auch die weiche Wirkung der Strömungskupplung in den unteren mit dem guten Wirkungsgrad der mechanischen Kupplung in den oberen Gängen verbunden werden soll. Diese Anordnung unterscheidet sich daher von der Erfindung nicht nur von der -Probleinstellung, sondern auch vom Gattungsbegriff her und hat die Lösung nach der Erfindung nicht nahegelegt.There is a change gear for motor vehicles known, its training is directed to the special requirements that are typical for motor vehicles. In this transmission, a hollow shaft is in drive connection with a countershaft a stationary gear transmission via the gear pairs for the lower forward gears, while an inner shaft with an output shaft possibly via a second mechanical coupling can be coupled directly. This arrangement is used to solve the Task, a simple gear short overall length with as large a number as possible of gear stages and low weight to create, with also the soft effect the fluid coupling in the lower with the good efficiency the mechanical clutch is to be connected in the upper gears. This arrangement therefore differs from the invention not only in the problem setting, but also from the generic term and does not have the solution according to the invention suggested.

Es ist ferner eine Gesteins- und sonstige Drehbohrmaschine mit einem zwischen Antriebsmotor und Vorschubspindel angeordneten Schaltgetriebe bekannt, bei dem die Verbindung zwischen der Antriebswelle und der parallel zu ihr verlaufenden Abtriebswelle über ein mehrstufiges Getriebe vorgesehen ist. Dabei enthält das Schaltgetriebe vier Elektrolamellenkupplungen, die den einzelnen Getriebestafen so zugeordnet sein sollen, daß durch wahlweises Kuppeln von je zwei einander funktionsmäßig zugeordneten La-.mellenkupplungen jede Getriebestufe für sich allein und auch alle drei Getriebestufen in Reihenschaltung in die Kraftübertragung von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle einschaltbar und dadurch an ihr vier Drehzahlen verfügbar sind. Auch dieser Druckschrift ist weder die Problemstellung noch die Kombination der erfindungsgemäßen Lösungsmerkmale entnehmbar. Im Hinblick auf die unterschiedliche Problem--stellung wurde die Erfindung durch diese bekannte Anordnung auch nicht nahegelegt.There is also known a rock drill and other rotary drilling machine with a gearbox arranged between the drive motor and feed spindle, in which the connection between the drive shaft and the output shaft running parallel to it is provided via a multi-stage gear. In this case, the gearbox includes four electric disk clutches which are to be assigned to the individual Getriebestafen so that by selectively coupling two mutually operatively associated La-.mellenkupplungen each gear itself and all the three transmission stages in series in the power transmission from the drive shaft to the The output shaft can be switched on and thus four speeds are available on it. This publication, too, reveals neither the problem nor the combination of the solution features according to the invention. In view of the different problems posed, the invention was also not suggested by this known arrangement.

Es ist ferner ein hydromechanisches Getriebe bekannt, das auch zum Antrieb von Erdbohrgestängen -im Bergbau dient und ein weiches stoßfreies Anfahren unter schwerer Last und beim Schalten der Gänge während des Betriebes ohne Unterbrechung der Zugkraftübertragung ermöglichen soll. Diese bei Antrieben für Schienenfahrzeuge oder für Erdbohrgestänge spezielle Problemstellung soll durch eine Kombination an sich bekannter Merkmale gelöst werden, wobei weder die Aufgabenstellung noch die Lösungsmerkmale mit denjenigen nach der Erfindung vergleichbar sind.It is also known a hydromechanical transmission, which is also used for Propulsion of auger rods - used in mining and a soft, shock-free start-up under heavy load and when shifting gears during operation without interruption should enable the transmission of tensile force. This applies to drives for rail vehicles or for auger rods special problem should be addressed by a combination known features can be solved, with neither the task nor the Solution features are comparable to those according to the invention.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Eszeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Lastschaltgetriebe und Fig* 2 einen Querschnitt durch eine Steuerung der Kupplungen des Lastschaltgetriebes nach F i g. 1. In the drawing, the invention is illustrated using an exemplary embodiment. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through a powershift transmission and FIG. 2 shows a cross section through a control of the clutches of the powershift transmission according to FIG . 1.

An ein Gehäuse 1, in dem eine hydraulische Schlupfkupplung 2 untergebracht ist, ist an der einen Seite 3 ein nicht dargestellter Antriebsmotor und an der anderen Seite ein Lastschaltgetriebe 4 angeflanscht. Eine Antriebswelle 5 ist durch die hydraulische Schlupfkapplung 2 mit einer Getriebewelle 6 verbunden. Auf 'der Getriebewelle 6 sind ein Zahnrad 7 und eine Hälfte einer Kupplung 9 mit einer Schaltung 10 fest verkeilt. Die andere Hälfte 11 der Kupplung 9 besteht aus einem Lamellenträger, der an eine Hohlwelle 12 angeflanscht ist, mit der ein Zahnrad 13 drehfest verbunden ist. In die Hohlwelle 12 ist ein Ritzel 14 eingesteckt, das einen Wellenstumpf 15 aufnimmt, auf dem ein Flansch des Förderergetriebes 16 steckt.A drive motor (not shown) is flanged to a housing 1, in which a hydraulic slip clutch 2 is accommodated, on one side 3 and a powershift transmission 4 on the other side. A drive shaft 5 is connected to a transmission shaft 6 through the hydraulic slip clutch 2. A gear wheel 7 and one half of a clutch 9 with a circuit 10 are firmly wedged on the transmission shaft 6. The other half 11 of the clutch 9 consists of a disk carrier which is flanged to a hollow shaft 12, with which a gear wheel 13 is connected in a rotationally fixed manner. A pinion 14, which receives a stub shaft 15 on which a flange of the conveyor gear 16 is inserted, is inserted into the hollow shaft 12.

Ist die Kupplung 9 geöffnet, werden die Kräfte über das Zahnrad 7 auf ein Zahnrad 17 übertragen, das lose auf einer Welle 18 läuft. Das Zahnrad 17 treibt die Welle 18 über eine Kupplung 19 an, deren einer Teil 20, der aus einem Lamellenträger besteht, an das Zahnrad 17 angeflanscht ist, und deren anderer Teil 21, der eine Schaltung 22 aufnimmt, gemeinsam mit einem Zahnrad 23 auf der Welle 18 verkeilt ist. Das Zahnrad 23 treibt über das Zahnrad 13 den Flansch des Förderergetriebes 16 an.If the clutch 9 is open, the forces are transmitted via the gear 7 to a gear 17 which runs loosely on a shaft 18. The gear 17 drives the shaft 18 via a clutch 19 , one part 20 of which consists of a disk carrier, is flanged to the gear 17 , and the other part 21, which receives a circuit 22, together with a gear 23 on the Shaft 18 is keyed. The gear 23 drives the flange of the conveyor gear 16 via the gear 13 .

Ist die Kupplung 9 geschlossen und die Kupplung 19 geöffnet, so wird der Flansch des Förderergetriebes 16 im Verhältnis 1 -. 1 angetrieben. Das Aus- und Einkuppeln erfolgt über einen Kolben 24, der in einem an ein pneumatisches System angeschlossenen Zylinder 25 geführt ist. Schenkel 27, 28 dieses Hebelarmes sind auf einer Stange 29 drehbar gelagert, die an einem Gehäuse 30 fest angeordnet ist, wobei die Schenkel Kupplungsringe 31 umfassen, mit denen sie durch Bolzen 32 verbunden sind. Da die Bewegung des Kolbens 24 die Schenkel 27, 28 in dieselbe Richtung schwenkt, kann immer nur eine der beiden Kupplungen 9, 19 entweder geschlossen oder geöffnet sein.If the clutch 9 is closed and the clutch 19 is opened, the flange of the conveyor gear 16 is in the ratio 1 -. 1 driven. The disengagement and engagement takes place via a piston 24 which is guided in a cylinder 25 connected to a pneumatic system. Legs 27, 28 of this lever arm are rotatably mounted on a rod 29 which is fixedly arranged on a housing 30 , the legs comprising coupling rings 31 to which they are connected by bolts 32 . Since the movement of the piston 24 pivots the legs 27, 28 in the same direction, only one of the two clutches 9, 19 can be either closed or opened.

Claims

Patent claim:.. Drive arrangement for flame-proof, multiple engine driven extraction and / or delivery devices such as coal plows or chain conveyor, with the individual drives od frictionally via chains or the like but to separate interconnected and the speeds of the conveyor and of the plane in relation to each other alterable are, g e k s n -zeichnet d urch arranged between the drive motors and the reduction gears power shift transmission (4) with built-in multi-plate clutches (9, 19), wherein the individual load transmission spatially separated (4) each having a fluid pressure operated switch mechanism (24, 25 ) are provided which, connected to one another via electrical lines, can be switched synchronously. Documents considered: German Patent No. 926 83 1; German Auslegeschriften No. 1 040 986, 1052768.