CH626960A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kuppeln eines Handantriebes mit einer Welle, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Einrichtung ist bereits vorgeschlagen worden, bei der die Büchse spätestens nach einer kurzen Anlaufbewegung des Handrades an einer weiteren Drehbewegung gehindert wird. Diese Lösung führt zu funktionssicheren, aber verhältnismässig aufwendigen Konstruktionen mit Getrieben; solche Konstruktionen sind gerechtfertigt, wenn ohnehin ein Getriebe zwischen Welle und Handantrieb notwendig ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, die bei unverminderter Funktionssicherheit einfach ist und -sofern handantriebseitig kein Getriebe benötigt wird - kleinere Abmessungen aufweist als die eingangs genannte Einrichtung.

Die Erfindung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Ein besonderer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Einrichtung, insbesondere das Gehäuse, trotz kleinem Volumen fast ausschliesslich aus wirtschaftlich herstellbaren Rotationskörpern besteht.

Die Massnahme nach Anspruch 2 bringt zusätzliche konstruktive Vereinfachungen. Die Verbesserung nach Anspruch 3 gestattet sodann, das Drehmoment des Handantriebes zu begrenzen, so dass das Einschalten des Stellmotors nicht von Hand verhindert werden kann. Ausserdem wird verhindert, dass bei laufendem Motor dessen Bewegung durch Handeingriff voll abgebremst werden kann.

Die Erfindung ist zur näheren Erläuterung in zwei Figuren schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Einrichtung und Fig. 2 stellt einen Ausschnitt eines Schnittes nach der Ebene II-II der Fig. 1 dar, wobei die Welle weggelassen ist.

Aus einem mit einem Flansch 1 endenden Gehäuse 2 eines Elektro-Drehstellmotors ragt ein Wellenende 3. Das andere, nicht gezeichnete Ende der Welle wirkt beispielsweise über ein Getriebe auf ein Ventil. Auf dem Flansch 1 ist ein Gehäusering 5 mittels Schrauben 6 befestigt. Ein Deckel 7, durch Schrauben 8 an einem Flansch 9 des Gehäuserings 5 befestigt,

verschliesst den Gehäusering stirnseitig. Der Deckel 7 weist eine Nabe 10 auf, in der ein Wellenstummel 11 eines Topfes 12 gelagert ist. Auf dem freien Ende des Stummels 11 sitzt, durch einen Keil 13 gesichert, ein Handrad 14. Der Topf 12, der zusätzlich durch ein nicht gezeichnetes Kugellager im Gehäusering 5 abgestützt sein kann, enthält an seiner Innenseite ein zylindrisches Lager 16, in dem eine zylindrische Büchse 17 drehbar gelagert ist. Die Büchse 17 weist in halber Länge einen über einen Teil ihres Umfangs sich erstreckenden, radial durchgehenden Schlitz 18 auf. In der zylindrischen Wand desTopfes 12 ist, durchnicht gezeichnete Mittel gesichert, ein Mitnehmer 20 verankert, der als Parallelepiped 21 mit rhombischer Grundfläche durch den Schlitz 18 bis in den Spalt

24 zwischen der Büchse 17 und der Welle 3 radial hineinragt. In diesem Spalt sind zwei aus Vierkantdraht gleichsinnig gewundene Schraubenfedern 25 und 26 eingelegt, die mit radialer Vorspannung an der Büchse 17 anliegen. Die einander direkt benachbarten Enden 27 und 28 der Schraubenfedern 25 und 26 sind spitzwinklig abgekröpft, derart, dass die abgekröpften Enden parallel zu zwei Flächen des Parallelepipeds 21 verlaufen. Die äusseren Enden 29 und 30 der beiden Schraubenfedern 25 bzw. 26 sind etwa rechtwinklig abgebogen, so dass die freien Schenkel parallel zur Federachse stehen. Sie sind im Eingriff mit in zwei Ringen 31, 32 angeordneten radialen Nuten 40 bzw. 41. Die Ringe 31, 32 sind zwecks Justierung einstellbar an den beiden Stirnseiten der Büchse 17 angeschraubt. Die Einstellung ist dabei so gewählt, dass zwischen dem Parallelepiped 21 und den Enden 27 und 28 je ein kleines Tangentialspiel 42 und 43 auftritt.

Im Gehäusering 5 ist radial von innen her ein Nippel 34 eingeschraubt, in dessen Bohrung ein Bremszapfen 35 sitzt, der durch eine Wurmschraube 36 über eine Feder 37 an die Büchse 17 angepresst wird.

Die Einrichtung funktioniert wie folgt:

Im Normalbetrieb wird die Welle 3 durch den erwähnten, nicht näher dargestellten Elektro-Drehstellmotor angetrieben. Da die Federn 25 und 26 mit radialer Vorspannung an der Büchse 17 anliegen, wobei zwischen den Federn und der Welle sich ein bestimmtes, kleines Spiel ergibt, rotiert die Welle bei eingeschaltetem Stellmotor ohne jeden Verschleiss. Fällt der Motor aus oder soll während eines Stillstandes sonstwie die Welle verstellt werden, so wird das Handrad 14 von Hand betätigt, beispielsweise in Pfeilrichtung gedreht. Dabei stösst der Mitnehmer 20 am Ende 27 der Feder 25 an. Da deren Ende 29 an der Büchse 17 gefesselt ist, hebt sie sich von der Büchse in Richtung nach innen ab, sich gleichzeitig auf die Welle 3 aufwindend. Damit wird vom Mitnehmer 20 über die Feder ein mit dem Verdrehwinkel des Handrades zunehmendes Drehmoment auf das Wellenende 3 ausgeübt, bis dieses schliesslich mitgenommen wird. Dabei wird nun auch die Büchse 17 gegen die Wirkung des bremsenden Zapfens 35 mitgenommen. Die Feder 25 bleibt dabei auf der Welle 3 straff gezogen. Am Handantrieb 14 ist somit ein Drehmoment auszuüben, das der Summe des Antriebsmoments der Welle 3 des vom Zapfen 35 ausgeübten Bremsmomentes und der Reibung in den Lagern entspricht.

Weisen die Federn 25, 26 wenige Windungen, wie gezeichnet, auf, so ist das Verhältnis zwischen dem auf die Welle 3 ausübbaren Drehmoment und dem Bremsmoment relativ klein; es steigt jedoch mit zunehmender Windungszahl, d.h. zunehmendem Umschlingungswinkel.

Wird in diesem Zustand der Drehstellmotor in der Handantriebsrichtung eingeschaltet und beschleunigt er sich auf eine Geschwindigkeit, die grösser ist als die Handantriebsgeschwindigkeit, so dreht sich für einen sehr kurzen Moment die Feder

25 samt der Büchse 17 mit der höheren Geschwindigkeit der Welle 3, womit sich das Ende 27 vom Mitnehmer 20 löst und die Feder 25 an die innere Wand der Büchse 17 zurückspringt,

5

10

IS

20

25

30

3S

40

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SO

SS

60

65

3

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wodurch die Übertragung des Drehmoments von der Welle 3 auf die Feder gelöst wird.

Wird im genannten Zustand der Drehstellmotor der Handantriebsrichtung entgegen eingeschaltet, so wird das Ende 29 der Feder 25 durch die nun in der anderen Richtung gebremste Büchse 17 nicht mehr gespannt gehalten, sondern frei gegeben, was wiederum ein Aufspringen der Feder 25 an die Wand der Büchse 17 zur Folge hat. Dieses Aufspringen geschieht so rasch, dass am Handrad nur ein unbedeutender Schlag zu empfinden ist.

Wird das Handrad 14 in Gegenrichtung zum in der Zeichnung angegebenen Pfeil angetrieben, so bleibt die Feder 25 vorgespannt an der Büchse 17 anliegen, während die Feder 26 durch Anschlagen des Parallelepipeds 21 am Federende 28 auf der Welle 3 aufgezogen wird, bis Reibungsschluss zwischen Feder 26 und Welle 3 erfolgt.

Der Spalt zwischen der Büchse 17 und der Welle 3 ist um ein bestimmtes Übermass grösser zu wählen als die radiale Dicke der Feder 25, wobei dieses radiale Übermass multipliziert mit der Anzahl der Windungen mal 2it im einseitig gemessenen freien Weg des Mitnehmers 20 im Schlitz 18 mit s zusätzlichem Tangentialspiel enthalten sein muss.

Durch geeignete Wahl der Vorspannung der auf den Bremszapfen 35 wirkenden Feder 37 lässt sich das seitens des Handantriebs auf die Welle 3 ausübbare Drehmoment limitieren. Der Antrieb lässt sich daher so einstellen, dass es unmöglich io ist, von Hand den laufenden Drehstellmotor zu blockieren.

Zum gezeichneten Ausführungsbeispiel sind Varianten denkbar. So könnte die vom Drehstellmotor antreibbare Welle 3 als Hohlwelle ausgebildet sein, in der die Büchse 17 auf einer mit dem Handantrieb verbundenen, mit einem Mitneh-ls mer versehenen Welle gelagert wäre. Die Federn würden hier mit geraden, nicht abgekröpften Enden an die Mitnehmer stossen.

B

1 Blatt Zeichntmgen

Claims (3)

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1. Einrichtung zum Kuppeln eines Handantriebes mit einer insbesondere von einem Drehstellmotor antreibbaren Welle, wobei im Spalt zwischen der Welle und einer konzentrisch dazu angeordneten Büchse eine bei ruhendem Handantrieb mit radialer Vorspannung an der Büchse anliegende und gegenüber der Welle Spiel aufweisende Schraubenfeder angeordnet ist und wobei der Handantrieb derart vorgesehen ist, dass damit das eine Ende der Feder um die Achse der Welle derart verdrehbar ist, dass mindestens die diesem Ende benachbarten Windungen der Feder sich von der Büchse ablösen und an der Welle anlegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder in etwa halber Länge in zwei Teile geteilt ist, dass die Büchse (17) drehbar angeordnet und von einer statisch wirkenden Bremse beeinflusst ist, dass die Büchse in Umfangs-richtung einen Schlitz (18) aufweist, durch den ein mit dem Handantrieb (14) verbundener Mitnehmer (21), je nach Drehrichtung des Handantriebes, auf das betreffende Ende des einen (27) oder des anderen (28) Federteils einwirkt und dass jeweils das andere Ende der beiden Federteile (29, 30) mit der Büchse fest verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse in einer zylindrischen Ausnahme (16) des Handantriebes gelagert ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment der auf die Büchse (17) wirkenden Bremse (35) mittels einer einstellbaren Feder (37) begrenzbar ist.