FI58543B - Friktionskoppling med dubbel kona i synnerhet foer drivanordningar foer fartyg - Google Patents

Description

»«jWyn ΓΒ1 ««^uulutusjulkaisu oc , WA [ej V11) UTLÄOCNINOfSKRIFT 5 85 4 3 ^ v ^ (51) Kv.fk?i**.CL2 p 16 D 13/24 SUOMI—FINLAND (21) Pwwttfliriwnw-ritwcwwsk^ 790868 (22) H«fc»whptW»—AmBImlwf^H lU.03-79 (23) AlkwfUvft—G(Wf«Mtsdt( lU.03-79 (41) Tulkit fulklMksI — Uhrit affmtMg 13-09-80 PMMtt-l. r-kttt-rth-tlltin (« HM*, » M|M. rm.-

Patent- och ragistarstyrtlsan ' 7 AmMcm uttafd och puMkarad 31.10.80 (32)(33)(31) ^rH«ejr MHolkaM—UfM prtorhet (71) Ho]iming Oy, PL lA, 26101 Rauma 10, Suomi-Finland(FI) (72) Pauli Varis, Rauma, Juhani Haikola, Rauma, Suomi-Finland(FI) (7**) Forssen & Salomaa Oy (5^) Kaksoiskartiokitkakytkin etenkin alusten käyttölaitteisiin -

Friktionskoppling med dubbel kona i synnerhet för drivanordningar för fartyg

Keksinnön kohteena on kaksoiskartiokitkakytkin, jossa on tuloakselin käyttämä ulko-osa, jonka sisäpinnoilla on olennaista kartiomaiset kitkapinnat ja ulko-osan sisällä lähtöakseliin kiinnitetyt rengasmännät, jotka on kiinnitetty kytkinkartiokappaleisiin, joiden ulkopinnoilla on kitkapinnat ja joiden rengasmäntien väliseen tilaan on johdettavissa paineväliainetta kytkimen sulkemista varten.

Ennestään tunnetuissa kartiokytkinrakenteissa on käytetty aksiaalisesti kiinteää ulko-oeaa ja aksiaalisesti liikkuvaa sisempää osaa. Näissä kytkimissä sisemmän osan liike akselin suunnassa tapahtuu hammaspyörä-hammaskehä tai mo-nikiilaluistin avulla. Tästä toimintatavasta johtuen kytkimessä eivät ole sallittuja akselin kulmavirheet. Koska akselilla kuitenkin näitä kulmavirhei-tä esiintyy asennuksesta, tehonsiirrosta yms. johtuen, tämä aiheuttaa useasti voimakasta kulumista kytkimen sisemmän osan luistisysteemissä. Kulumisesta syntyvät metallihiukkaset aikaansaavat puolestaan kytkimen kiinnijuuttumista . . . 1·^·' ‘} : ja muita toimintahäiriöitä.

Tunnetuissa kartiokytkinrakenteissa myös kytkimen uiko- ja sisäosan samankes-keisyysvaatimukset ovat tarkat sekä valmistettaessa että asennettaessa. Kyt- 2 58543 kimen uiko- ja sisäosien epäkeskeisyydestä on seurauksena momentin siirtykyvyn pienentymistä.

Tunnetuissa kytkimissä epäkohtana on myös se, että ne toimivat puutteellisesti pystyasennossa.

Edellä ilmenneiden epäkohtien poistamiseksi ja keksinnön päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että kytkimen lähtö-akselin keskittymisen sallimiseksi ulko-osan mukaisesti on rengasmäntien ja lähtöakselin välinen kytkentä suoritettu tappi-hahlo-sovituksella ja että lähtöakseli on laakeroitu ulko-osan yhteyteen siten, että mainittu keskittyminen on mahdollista.

Keksinnön mukaisessa kytkimessä tulevat tietyt akselin kulmavirheet sallituiksi, koska kytkinkartiot voivat vapaasti asettua kytkimen ulko-osan mukaan ristinivelen ansiosta ja tällöin saadaan täydellisempi kytkinpintojen kosketus ja parempi momentinsiirtokyky.

Lisäksi keksinnön mukaisessa kytkimessä sallitaan akseleiden epäkeskisyyttä, koska laakeri (21) toimii vain aksiaalilaakerina kantaen kytkimen sisäosien ja akselin painon silloin, kun kytkin on kytketty irti. Mainittu laakeri sallii akselin säteen suuntaisen liikkeen. Tällöin kytkinkartiot voivat keskittyä kytkimen ulko-osien mukaan. Kytkimen toimiessa vaaka-asennossa mainittu laakeri ottaa vastaan kytkimen sisäosista aiheutuvat säteiskuormat. Samoin mainittu laakeri estää, kytkimen ollessa kytkettynä irti, kytkinkartioita koskettamasta kytkimen ulko-osiin.

Kytkimessä olevilla lautasjousilla saadaan kytkinkartioiden tasainen asettuminen helpommin aikaan kuin kierrejousilla. Lautasjouset ovat myös tilankäytön suhteen edullisempia.

Keksinnön mukainen kytkin on toiminnallisesti kuivakytkin, mutta käytettäessä kytkimen sulkemiseen paineväliaineena öljyä, kytkimelle saadaan märkäkytkimen etuja, koska öljyä voidaan samalla käyttää kytkinpintojen puhdistukseen huuh-telemalla pinnoille keskipakovoiman vaikutuksesta kerääntynyt epäpuhtaus, joka voi aiheuttaa kytkimen toimintahäiriöitä. Pintojen puhdistumista on edistetty tekemällä kytkinkartioihin urat.

Keksinnön mukaiseen kytkimeen kuuluva ristinivelrakenne vähentää huomattavas- 3 58543 ti kulumisesta johtuvien epäpuhtauksien syntymistä.

Lisäksi keksinnön mukaisen kytkimen toiminta-asento voidaan valita vapaasti, koska se toimii sekä vaaka- että pystyasennossa ja väliasennoissa yhtä moitteettomasti.

Kytkinpintojen materiaaliksi on valittu esim. pronssi valurauta, jotta kiinni-leikkautumista ei tapahdu.

Keksinnön mukaisesta kytkimestä tulee ylikuormitussuoja rajoittamalla kytkintä sulkevan öljyn suurinta painetta kytkimen ulkopuolisella elimellä.

Keksinnön mukainen kytkin on edullista sijoittaa akselille siten, että se on kahden akselinpään välissä tai siten, että käyttävä ja käytetty akseli lähtevät samaan suuntaan (kaksi samankeskeistä akselia). Myös muut sijoitukset ovat mahdollisia.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen sovellutusesimerkkiin.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista kitkakytkintä sovitettuna aluksen käyttölaitteeseen.

Kuvio 2 esittää keskeisenä pystyleikkauksena keksinnön mukaista kytkintä.

Kuvio 3 esittää samaa kuin kuvio 2 räjäytyskuvana.

Kuviossa 1 esitetty aluksen käyttölaite muodostuu voimansiirtolaitteista, joilla moottori 36 käyttää potkuria 30. Moottorista 36 alkaen laite käsittää ni-velakselin 33, joka käyttää kiilahihnapyörää 32. Kiilahihnapyörä 32 on hihnoilla 31 yhdistetty käyttölaitteen kiilahihnapyörään 35, joka käyttää kartio-hammaspyörää 25. Käyttölaitteen runkoon 38 on laakeroitu putkiakseli 24, jonka alapäässä on pyörän 25 käyttämä kartiohammaspyörä 26. Putkiakseli 24 on ylä-päästään yhdistetty keksinnön mukaisen kaksoiskartiokitkakytkimen ulko-osiin 2 ja 3. Kytkimen sisäosat on puolestaan yhdistetty putkiakselin 24 kautta kulkevalla akselilla 1 kartiohammaspyörään 27, joka kartiohammaspyörän 28 ja sillä olevan akselin 29 kautta käyttää aluksen potkuria 30. Käyttölaitteen 38 rungon alaosa on järjestetty kääntyväksi nuolen B suunnassa aluksen ohjaamista varten.

4 58543

Kuvioista 2 ja 3 selviää keksinnön mukaisen kytkimen erään rakenne-esimerkin yksityiskohtainen toteutus.

Kytkimen ulko-osa 2,3 on sovitettu pyörimään moottorin 36 pyöriessä kotelon 37 sisällä. Kytkimen sisäosat muodostuvat akselin 1 yläpäähän kiinnitetystä ris-tinivelkappaleesta 4, joka on kiinnitetty akselille 1 supistusosan 5 ja ruuvien 17 avulla. Ristinivelosa 4 käsittää lisäksi niveltapit 8, joita on kuviossa 3 näkyvällä tavalla neljä kohtisuorassa säteettäin. Niveltappien 8 päälle on sijoitettu 1lukukappaleet 7, jotka ovat poikkileikkaukseltaan neliön muotoisia. Liukukappaleen molemmin puolin tulevat rengasmännät 14 ja 15, joissa on hahlot 14' vast. 15', joiden väleihin niveltappien 8 liukukappaleet 7 tulevat. Yläpuolista rengasmäntää 14 kuormittaa yläpuolisesti kaksi vastakkaista lautasjousta 9, jotka on sisäreunastaan tuettu paikalleen renkaalla 10. Vastaavasti alapuolista rengasmäntää 15 kuormittaa kaksi vastakkaista lautasjousta 11, jotka on kiinnitetty paikalleen renkaalla 10. Rengasmäntien 14,15 sisäkehällä on ura, jossa on tiivistysrengas 22, joka tiivistää rengasmännät 14,15 sisäpuolisesti osan 4 sylinteripintaan. Kytkin käsittää kaksi vastakkaista kytkinkartiota 12 ja 13. Kartio 12 on ruuveilla 19 kiinnitetty rengas-mäntään 15 ja vastaavasti kartio 13 on ruuveilla 19 kiinnitetty toiseen ren-gasmäntään 14. Rengasmäntien 14 ja 15 väliin jää öljytila, johon akselissa 1 olevien kanavien 6 kautta on johdettavissa paineväliainelähteestä 40 johdon 41 kautta paineväliainetta, sopivimmin öljyä. Akseli 1 on erityisellä laakerilla 21 laakeroitu kytkimen ulko-osaan 2.

Laakerille 21 ja sen sovitukselle on ominaista se, että laakeri 21 toimii vain aksiaalilaakerina kantaen kytkimen sisäosien ja akselin painon silloin kun kytkin on irtikytkettynä. Laakeri 21 sallii kuitenkin akselin 1 säteensuuntai-sen liikkeen. Laakeri 21 keskittää kytkimen ollessa aukiasennossa osat 3,13 ja 2,12 siten, että kytkinpinnat ja S£ pysyvät auki. Aukipitovoiman saavat aikaan lautasjouset 9 ja 11.

Laakeri 21 sallii akselin 1 säteen suuntaisen liikkeen siten, että akselin 1 ja laakerin 21 sisärenkaan sekä kytkimen ulko-osan 2 ja laakerin ulkorenkaan väliset sovitteet tehdään normaaleja laakerisovitteita väljemmiksi. Laakerin 21 uiko- ja sisärenkaan pyöriminen estetään pidätintapeilla.

Edellä esitetty kytkin toimii seuraavasti. Kun auki olevaan kytkimeen paineväliainelähteestä 40 putken 41 ja kanavien 6 kautta ohjataan rengasmäntien 14 ja 15 väliseen tilaan paineväliainetta, tämä väliaine painaa nuolten A suun- 5 58543 nassa rengasmäntiä 14 ja 15 akselin 1 aksiaalisuunnassa kauemmaksi toisistaan, jolloin kartiokytkinkappaleiden 12 ja 13 ulkopinnat kohtaavat pyörivien osien 2 ja 3 sisäpinnat, jolloin kytkinpinnat ja S2 sulkeutuvat ja akseli 1 alkaa pyöriä kytkimen ulko-osien 2,3 mukana. Kun paine päästetään rengasmäntien 14 ja 15 välisestä tilasta lautasjouset 9 ja 11 palauttavat kytkimen aukiasentoon.

Lautasjousien 9 ja 11 käytöllä saavutetaan se erityinen etu, että kytkinkartiot 12 ja 13 saadaan tasaisemmin asettumaan paikalleen. Lisäksi lautasjouset 9,11 tarvitsevat huomattavasti pienemmän tilan kuin muut jousilaitteet ja rakenne tulee yksinkertaisemmaksi.

Kytkinpinnat ja muodostavana materiaalina käytetään esim. pronssivalu-rautaa kiinnileikkautumisen estämiseksi. Kytkinkappaleissa 12 ja 13 on urat 12' ja 13' niiden puhtaanapysymisen edistämiseksi.

Paineväliainelaitteiden 40 yhteyteen on edullista järjestää elimet, joilla kytkintä sulkevan paineväliaineen suurinta painetta rajoitetaan tiettyyn arvoon siten, että kytkin toimii myös voimansiirtolaitteen ylikuormitussuojana.

Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan kytkimen ulko-osan 2,3 yhteyteen on järjestetty öljynvuotoreikä tai -reikiä siten, että vaikka kytkin on rakenteeltaan kuivakytkin niin se öljy, joka toimii kytkintä avaavana paineväli-aineena, pääsee jossakin määrin voitelemaan myös pintoja ja S£ ja näin pitämään niitä puhtaana.

Edellä esitetyssä rakenteessa käyttävä ja käytetty akseli 24,1 lähtevät kytkimestä samaan suuntaan. Keksintöä voidaan kuitenkin soveltaa myös sellaisissa voimansiirroissa, joissa keksinnön mukainen kytkin on kahden akselin pään välissä, joka on normaali kytkimen sijoitustapa.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri toteutusmuodot ja niiden yksityiskohdat voivat vaihdella.

Claims (5)

58543 6

1. Kaksoiskartiokitkakytkin, jossa on tuloakselin (24) käyttämä ulko-osa (2,3), jonka sisäpinnoilla on olennaista kartiomaiset kitkapinnat (S^jS^) ja ulko-osan sisällä lähtöakseliin (1) kiinnitetyt rengasmännät (14,15), jotka on kiinnitetty kytkinkartiokappaleisiin (12,13), joiden ulkopinnoilla on kitkapinnat (S^^) ja joiden rengasmäntien (14,15) väliseen tilaan on johdettavissa paineväliainetta kytkimen sulkemista varten, tunnettu siitä, että kytkimen lähtöakselin (1) keskittymisen sallimiseksi ulko-osan (2,3) mukaisesti on rengasmäntien (14,15) ja lähtöakselin (1) välinen kytkentä suoritettu tappi-hahlo-sovituksella (7,8,14’,15') ja että lähtöakseli (1) on laakeroitu (21) ulko-osan (2,3) yhteyteen siten, että mainittu keskittyminen on mahdollista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkin, tunnettu siitä, että rengasmäntien (14,15) ulkopuolille on niihin vaikuttamaan sovitettu lautasjouset (9,11), jotka pitävät kytkimen aukiasennossa ja jotka keskittävät kytkinkar-tiokappaleet (12,13).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kytkin, tunnettu siitä, että kytkinkartioiden (12,13) ulkopinnassa on uria (12*,13'), sopivimmin radiaalisia, kytkinpintojen (S^jS^) puhtaana pysymisen edistämiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen kytkin, tunnettu siitä, että kytkinpintojen puhtaana pysymisen edistämiseksi kytkimen ulko-osaan (2,3) on järjestetty öljynvuotoreikä, -reikiä tai välys siten, että kytkinpinnois-sa (S^,S2) virtaa ainakin jossain määrin sama paineväliaine, sopivimmin öljy, jolla kytkin suljetaan.

5. Patenttivaatimuksen 1,2,3 tai 4 mukainen kytkin, tunnettu siitä, että kytkimen paineväliainejärjesteiltään (40,41,6), jolla kytkin suljetaan, on järjestetty ulkopuolinen paineenrajoituselin siten, että se toimii kytkimen ylikuormitussuojana.