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Handkurbeltrieb mit Überlastungsschutzeinrichtung
Die Erfindung betrifft einen Handkurbeltrieb mit Überlastungsschutzeinrichtung, der insbesondere zum Betätigen von Wasserbauverschlüssen bestimmt ist.
Im Wasserbau sind für viele Antriebe nur Handbetätigungseinrichtungen notwendig, und es wird auch die Forderung aufgestellt, dass z. B. für die zum Verstellen der Schieber und Schützen vorgesehenen
Hubwerke ausser einem motorischen Antrieb für den Notfall ein Handantrieb vorgesehen werden muss.
Zur Begrenzung des maximalen übertragbaren Drehmomentes ist es beim bekannten
Handkurbeltrieb, der bei Wasserbauverschlüssen Verwendung findet, bekannt, die Handkurbel mit der anzutreibenden Welle über einen Scherbolzen zu verbinden. Dadurch ist aber keine genaue Festlegung des maximalen übertragbaren Drehmomentes möglich, da auch aus dem gleichen Werkstoff hergestellte
Bolzen gleicher Dimension sher unterschiedliche Bruchwerte aufweisen. Nach einem Bolzenbruch vergeht eine gewisse Zeit, bevor der Kurbeltrieb durch Einsetzen eines neuen Bolzens wieder betriebsbereit ist. Das übertragbare Drehmoment ist grundsätzlich in beiden Drehrichtungen gleich gross.
Im Wasserbau ergibt sich nun häufig die Forderung, dass wohl ein Antrieb in beiden Drehrichtungen möglich, die übertragbaren Maximaldrehmomente aber in beiden Drehrichtungen verschieden gross sein sollen. Die genannte Forderung ergibt sich beispielsweise dann, wenn mit dem Kurbeltrieb Verschlüsse betätigt werden sollen, bei denen es notwendig ist, einen bestimmten Schliessdruck zu erzeugen. Der zu erzeugende Schliessdruck ist wesentlich kleiner, als die zum Heben des Verschlusses erforderliche Hubkraft. Die Kraftübertragung vom Kurbeltrieb auf den Verschluss wird über allenfalls vorgesehene Zwischengetriebe und schliesslich über Triebstöcke bzw. Laschenketten durchgeführt, wobei die letztgenannten Bauteile wegen der gegebenen Ausknickgefahr eigens abgesichert werden müssen und von Haus aus vielfach grössere Zugkräfte als Druckkräfte übertragen können.
Bei den üblichen, mit Scherbolzen ausgestatteten Handkurbeltrieben besteht immer die Gefahr, dass zu grosse Drehmomente übertragen werden.
Bei Antrieben, bei denen eine Drehungsmitnahme nur in einer Drehrichtung erforderlich ist, ist es zur Begrenzung und Festlegung des übertragbaren Drehmomentes schon bekanntgeworden, eine Handkurbel über eine nur in eine Drehrichtung wirkende, einstellbare Rutschkupplung mit der anzutreibenden Welle zu verbinden. Kurbeltriebe dieser Art finden beispielsweise als rückstosssichere Andrehkurbel für Brennkraftmaschinen oder als Betätigungskurbeln für andere von Hand aus anzutreibende Maschinen Verwendung. Als Rutschkupplung kann eine Reibungskupplung mit durch einstellbare Federn gegeneinander gedrückten, mit einem Reibungsbelag versehenen Kupplungsscheiben Verwendung finden. Um eine Drehungsmitnahme nur in einer Drehrichtung zu erzielen, können drehrichtungsabhängig, ein- und ausrückende Mitnehmer vorgesehen werden.
Bei Wegfall dieser Mitnehmer od. dgl. würde die Kupplung in beiden Drehrichtungen das gleiche, eingestellte Drehmoment übertragen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines insbesondere für Wasserbauverschlüsse bestimmten Handkurbeltriebes, der es ermöglicht, in beiden Drehrichtungen unterschiedlich grosse, einstellbare Drehmomente zu übertragen.
Ein erfindungsgemässer Handkurbeltrieb zeichnet sich dadurch aus, dass beiden Drehrichtungen je
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eine für sich auf unterschiedlich grosse, übertragbare Drehmomente einstellbare Rutschkupplung zugeordnet und die Handkurbel über gegensinnig wirkende Mitnehmer drehrichtungsabhängig über jeweils eine der beiden Kupplungen mit der Welle verbindbar ist.
Durch diese Ausführung wird es erfindungsgemäss möglich, mit einfachen Mitteln in beiden Drehrichtungen unterschiedlich grosse, entsprechend den jeweiligen zulässigen Belastungen gewählte und eingestellte Drehmomente zu übertragen, wobei untereinander gleiche Handkurbeltriebe lediglich durch verschiedene Einstellung der Rutschkupplungen für verschiedene Aufgaben herangezogen werden können. Bei Verschlüssen, bei denen die Erzeugung eines Schliessdruckes erforderlich ist, kann eine wesentlich grössere Maximalhubkraft als Maximaldruckkraft eingestellt werden.
In den Fig. l und 2 der Zeichnungen ist ein erfmdungsgemässer Handkurbeltrieb im Längsmittelschnitt und im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. l beispielsweise veranschaulicht. Der Kurbeltrieb besitzt eine über einen Innenvierkant-l-mit der Antriebswelle eines Getriebes od. dgl. kuppelbare Welle --2-- mit einem Bund --3--. Eine Druckbüchse-4-ist mit Hilfe von auf ein Gewindeende-5-der Welle-2-aufgeschraubten Muttern--6-in Längsrichtung der Welle verschiebbar gelagert und drückt über einen Federteller --7-- auf eine Verstellscheibe-8--, wobei zwischen der Scheibe --8- und dem Bund-3-ein gegebenenfalls an einem der beiden Teile befestigter Reibbelag --9-- angeordnet ist.
Die Teile--3, 8, 9- bilden miteinander eine Reibungs-Rutschkupplung. Das über diese Kupplung übertragbare Drehmoment hängt vom Reibungskoeffizienten des Teiles-9-und von der ihn zwischen den Teilen-3, 8- haltenden Einspannkraft ab.
Eine Nabe --10b-- einer Handburbel --11-- ist in Achsrichtung der Welle-2geringfügig verschiebbar auf zylindrischen Ansätzen eines Flansches--12b-, der an der Scheibe --8-- anliegt und mit ihr über Schrauben --13-- verbunden ist, und eines weiteren Flanschteiles - 18-drehbar gelagert, wobei die Nabe-lOb-zwei gesonderte, durch Federn radial nach innen gedrückte Mitnehmerstifte-15, 19-- aufweist, die in je eine sägezahnförmige Ausnehmung
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-16, 20--Reibbelag --24-- zwischen diesen beiden Teilen unter Druck setzt. Eine am Flanschteil-18gehaltene Scheibe --25-- deckt die Tellerfeder nach aussen ab.
Die Anordnung wird grundsätzlich so getroffen, dass über die aus den Teilen--3, 8, 9--
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Drehmoment, wogegen in der andern Drehrichtung nur die Reibungskupplung-3, 8, 9- zur Wirkung kommt.
Es geht selbstverständlich nicht über den Rahmen der Erfindung hinaus, wenn die dargestellten, einfachen Reibungskupplungen durch andere Rutschkupplungen z. B. Kegel-oder Lamellenrutschkupplungen ersetzt werden.
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Hand crank drive with overload protection device
The invention relates to a hand crank drive with an overload protection device, which is intended in particular for operating hydraulic engineering closures.
In hydraulic engineering, only manual control devices are necessary for many drives, and the requirement is also made that z. B. for the intended for adjusting the slide and gate
Hoists apart from a motorized drive, a manual drive must be provided for emergencies.
To limit the maximum transmittable torque, it is known
Hand crank drive, which is used in hydraulic engineering closures, known to connect the hand crank to the shaft to be driven via a shear bolt. As a result, however, no precise definition of the maximum transmittable torque is possible, since it is also made from the same material
Bolts of the same dimension have different breaking values. After a bolt breaks, it takes a certain amount of time before the crank drive is ready for operation again by inserting a new bolt. The torque that can be transmitted is basically the same in both directions of rotation.
In hydraulic engineering, the requirement now often arises that a drive in both directions of rotation should be possible, but that the maximum torques that can be transmitted should be different in both directions of rotation. The aforementioned requirement arises, for example, when the crank mechanism is used to actuate closures for which it is necessary to generate a certain closing pressure. The closing pressure to be generated is much smaller than the lifting force required to lift the closure. The power transmission from the crank mechanism to the lock is carried out via any intermediate gears provided and finally via headstocks or link chains, the latter components having to be specially secured due to the risk of buckling and often being able to transmit greater tensile forces than compressive forces.
With the usual hand crank drives equipped with shear bolts, there is always the risk of excessive torques being transmitted.
In the case of drives that only need to be driven in one direction of rotation, it has become known to limit and determine the transferable torque to connect a hand crank to the shaft to be driven via an adjustable slip clutch that only acts in one direction of rotation. Crank drives of this type are used, for example, as recoil-proof starting cranks for internal combustion engines or as actuating cranks for other machines to be driven by hand. A friction clutch with clutch disks which are pressed against one another by adjustable springs and provided with a friction lining can be used as a slip clutch. In order to achieve a rotation entrainment in only one direction of rotation, depending on the direction of rotation, engaging and disengaging drivers can be provided.
If these drivers or the like were omitted, the clutch would transmit the same set torque in both directions of rotation.
The object of the invention is to create a hand crank drive which is intended in particular for hydraulic engineering closures and which makes it possible to transmit adjustable torques of different sizes in both directions of rotation.
A hand crank drive according to the invention is characterized in that both directions of rotation
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assigned a slip clutch which can be adjusted to differently large, transferable torques, and the hand crank can be connected to the shaft by means of drivers acting in opposite directions, depending on the direction of rotation, via one of the two clutches.
This design makes it possible according to the invention to transmit torques of different magnitudes in both directions of rotation, selected and set according to the respective permissible loads, with the same hand crank drives being used for different tasks simply by setting the slip clutches differently. In the case of closures where it is necessary to generate a closing pressure, a significantly greater maximum stroke force can be set than the maximum pressure force.
In FIGS. 1 and 2 of the drawings, a hand crank drive according to the invention is illustrated, for example, in longitudinal center section and in section along the line II-II in FIG. The crank mechanism has a shaft --2-- with a collar --3--, which can be coupled to the drive shaft of a gearbox or the like via an internal square-l-. A pressure bushing-4-is mounted displaceably in the longitudinal direction of the shaft with the help of nuts screwed onto a threaded end-5-of the shaft-2-and presses via a spring plate -7- on an adjusting disk -8-, whereby between the disk -8- and the collar-3-a friction lining -9-, possibly attached to one of the two parts, is arranged.
The parts - 3, 8, 9 - together form a friction slip clutch. The torque which can be transmitted via this coupling depends on the coefficient of friction of the part -9- and on the clamping force holding it between the parts-3, 8-.
A hub --10b-- of a hand crank --11-- is slightly displaceable in the axial direction of the shaft-2 on cylindrical extensions of a flange - 12b-, which rests on the disk --8-- and with it via screws --13 - Is connected, and a further flange part - 18-rotatably mounted, the hub-10b-having two separate driver pins-15, 19-pressed radially inward by springs, each in a sawtooth-shaped recess
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-16, 20 - Friction lining --24-- pressurizes between these two parts. A washer --25-- held on the flange part 18 covers the disk spring from the outside.
The arrangement is basically made so that the parts - 3, 8, 9--
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Torque, whereas in the other direction of rotation only the friction clutch-3, 8, 9- comes into effect.
Of course, it does not go beyond the scope of the invention if the simple friction clutches shown are replaced by other slip clutches, for. B. cone or multi-disc slip clutches are replaced.