-
Die Erfindung betrifft einen Antrieb
für ein
lineares oder nahezu lineares Schubelement.
-
In vielen Anwendungsfällen der
Technik ist es notwendig, lineare Bauteile zu bewegen, insbesondere
wenn sie auf Druck belastet sind. Unter einem „linearen Bauteil" wird ein Gegenstand
verstanden, der in einer Richtung um Größenordnungen größer (länger) ist,
als in den beiden anderen Richtungen. Als Beispiele für Anwendungen
sei die Fördertechnik,
die Krantechnik, lineare Roboterachsen, Regalbediengeräte, Schubketten
u.dgl. mehr genannt.
-
Beispiele für solche linearen Bauteile
finden sich beispielsweise im
DE 296 04 692 U für das Öffnen und Schließen eines
unzugänglichen
Fensters.
-
In der
DE 195 22 092 A allgemein
in einer Ausbildung als Zahnstange mit zwei Zahnreihen an gegenüberliegenden
Seiten mit mehreren, unterschiedlichen Antrieben wie Zahnradpaar,
Schnecke und Gliederkette.
-
In der
DE 101 03 490 A ist eine
Variante geoffenbart, die eine Biegung nicht nur in einer Richtung,
sondern, in Grenzen, auch in der Gegenrichtung zuläßt, sodass
hier von einem „nahezu" linearen Schubelement
gesprochen werden kann.
-
Aus der
EP 799 788 A ist es bekannt, derartige Schubelemente
Rücken
an Rücken
mit fest verbundenen ersten Gliedern anzuordnen und so zu mechanisch
sehr stabilen Abschnitten gerade im belasteten Bereich zu kommen.
Als Antrieb, der ja auf beide Stränge wirken muß, sind
Zahnradpaare vorgesehen.
-
Im Stand der Technik sind für derartige
Elemente auch Antriebe bekannt, die, wie beispielsweise aus der
EP 1 006 074 A hervorgeht,
aus einem Zahnrad bestehen, in die triebstockartige Gegenelemente
einer Schubkette eingreifen. Um den Eingriff sicherzustellen, gleitet
dabei die der Triebstockverzahnung abgewandte Oberfläche der
Elemente der Schubkette entlang einer Führungsebene, damit auch gleich
die Schubrichtung vorgibt.
-
Aus der Praxis ist eine mittels Reibung
arbeitende Antriebsvorrichtung für
ein im Eingriffsbereich flaches Profil bekannt, das zwischen zwei
angetriebenen Rollen eingeklemmt wird. Es sind dabei beide Rollen
angetrieben, eine direkt vom Motor bzw. Getriebe, die andere mittels
einer Drehmomentübertragung,
die ebenfalls durch Reibrollen erfolgt, die aber einen geringfügig größeren Durchmesser
aufweisen als die Antriebsrollen.
-
Allen genannten Systemen haften Nachteile an:
Die aus der
EP 1 006
074 A bekannte Lösung
erzeugt starke, gegen die Führungsfläche gerichtete Druckkräfte, durch
die die Reibung an der Führungsfläche verstärkt wird
und es zu großen
Komponenten der Reibung gegen die Antriebsrichtung kommt, so dass
ein merklicher Anteil der Antriebsleistung nur zur Überwindung
der Reibung verwendet wird. Weiters ist durch die Triebstockverzahnung
eine gleichförmige
Bewegung des Schubelementes bei konstanter Drehgeschwindigkeit des
Antriebszahnrades, des Ritzels, nicht gegeben und schließlich wirken sich
Toleranzen und Abnutzungserscheinungen im Bereich der Verzahnung,
aber auch im Bereich der Führungsfläche äußerst negativ
auf den Betrieb und die Lebensdauer aus, da bereits bei geringer
Versetzung des Schubelements aus seiner Ideallage große Unterschiede
im Zahneingriffund damit in der Kinematik und der Dynamik der gesamten
Anlage auftreten.
-
Die andere vorbekannte Einrichtung
weist ein fix mit dem Motor bzw. Getriebe gekoppeltes und verbundenes
Reibrad auf und ein weiteres Reibrad, selbstverständlich mit
einer parallel zur Achse des ortsfesten Reibrads verlaufenden Achse,
die um eine Schwenkachse, die ebenfalls parallel zu dieser Achse
verläuft,
der ersten Reibrolle näherbar
oder von ihr entfernbar ist. Dieses zweite, bewegliche, Reibrad wird
ebenfalls angetrieben, dient somit nicht nur als Anpreßrolle,
und erhält
das dazu notwendige Drehmoment über
ein Reibradpaar, das im axialen Abstand von den Antriebsrädern angeordnet
ist. Diese Übertragungsräder weisen
einen Durchmesser auf, der etwas größer ist als der Durchmesser
der Antriebsräder.
Alle vier diese Vorrichtung kennzeichnenden Räder sind mit einem entsprechenden,
die Reibung erhöhenden
und elastisch deformierbaren Belag versehen. Durch diese Art des
Antriebes und der Beweglichkeit der einen der beiden Antriebsrollen,
die ja nur ein Mittelding zwischen einer Anpreßrolle und einer eigentlichen
Antriebsrolle darstellt, kommt es beim Betrieb zu Unregelmäßigkeiten
und Schwankungen, sowohl was die Antriebskraft als auch was die
Antriebsgeschwindigkeit betrifft.
-
Wenn man die Schwankungen der Dicke
des Schubelementes ins Kalkül
zieht, so erkennt man, dass bei dünner werdendem Schubelement
die beiden größeren, der
Drehmomentverteilung dienenden Räder
stärker
aneinandergepreßt
werden, so dass auch an der beweglichen Antriebsrolle ein größeres Drehmoment
anliegt, dass aber der Antriebsdruck auf das Schubelement zufolge
seines Dünnerwerdens
nachläßt. Dieser
Sachverhalt führt
zwar einerseits zu einem gewissen Ausgleich des schwächer werdenden
Anpreßdruckes,
hat aber zufolge der Deformierbarkeit des Oberflächenbereiches aller Rollen zur
Folge, dass die Antriebsgeschwindigkeit des Schubelementes sich
deutlich ändert.
Durch den geringeren Anpreßdruck
am Schubelement steigt der real wirksame Antriebsradius der Antriebsrollen
und die Antriebsgeschwindigkeit erhöht sich entsprechend.
-
Bei dicker werdendem Schubelement,
dies ist insbesondere im Falle von Verschmutzungen, von Fremdkörpern, die
am Schubelement anhaften u.dgl. von Bedeutung, kann es soweit gehen,
dass die Übertragungsräder für das Drehmoment
außer
Eingriff kommen und, praktisch unvermittelt, aus der beweglichen
Antriebsrolle eine reine Anpreßrolle
wird, von der her kein Drehmoment und damit keine Schubkraft mehr übertragen
wird. Durch den bei der Auseinanderstellung der Antriebsachsen erhöhten Anpreßdruck kommt
es zu einer verstärkten
Deformation des Reibbelages und damit zu einem Absinken der Antriebsgeschwindigkeit.
-
Die symmetrischen Antriebe, die aus
den oben genannten Druckschriften bekannt sind, weisen allesamt
den Nachteil auf, nur bei ideal genau gefertigten Schubelementen
und Zähnen
problemlos zu funktionieren. Bereits bei kleinen Ungenauigkeiten kommt
es zu extrem asymmetrischen Krafteinleitungen und zu Biegekräften innerhalb
des Schubelementes gerade in seinem belasteten Abschnitt! Durch
diese Kräfte
ist der Anwendungsbereich der Vorrichtung gemäß der
EP 799 788 A auch tatsächlich auf
die dargestellten Anwendungsgebiete beschränkt: Kleinkran für LKW, Hebebühne für eine Arbeitsplattform
oder für
PKW, Schubmechanismus für eine
Feuerwehrleiter, Betätigungsmechanismus
für eine
Art Schwimmbeckenüberdachung.
Schon für diese
Anwendungen wird der Mechnismus extrem überdimensioniert, um die genannten
Probleme überwinden
zu können.
-
Die Erfindung bezweckt eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohl für gezahnte
Schubelemente als auch für
Schubelemente, die durch Reibschluß angetrieben werden, die vorgenannten
Nachteile nicht aufweist, sondern für eine Vorschubbewegung im
gewünschten
Gleichmaß und
eine stets definierte Vorschubkraft Sorge trägt und so auch für extrem
belastete und/oder extrem lange Schubvorrichtungen geeignet ist
und eine Krafteinleitung ohne Einleitung von Biegekräften bzw.
asymmetrischen Kräften
sicherstellt.
-
Diese Ziele werden dadurch erreicht,
dass zwei Antriebsräder
mit parallelen, in vorbestimmtem Abstand angeordneten Achsen vorgesehen
sind und dass der Antrieb der beiden Räder durch ein für beide Räder gemeinsames,
hoch übersetzendes
Getriebe, bevorzugt mittels Schnecken und Schneckenrad oder mittels
Zahnriemenübersetzung
erfolgt.
-
Auf diese Weise erreicht man eine
symmetrische Krafteinleitung bei definierten geometrischen und damit
kinematischen Verhältnissen,
die zufolge der Wahl des Getriebes mit geringen Bauteilen und geringem
Platzbedarf geschaffen wird und verhindert die eingangs genannten
Nachteile der vorbekannten Lösungen.
-
Bei einer bevorzugten Variante mit
Schneckenantrieb wird die Schneckenwelle, die beide, gegengleich
zueinander gerichteten, Schnecken trägt, in ihrer axialen Richtung
beweglich gelagert, so dass ihre momentane axiale Lage durch die
auf sie von den Antriebszahnrädern
und somit vom Schubelement herrührenden
Kräfte
bzw. Momente bestimmt wird. Auf diese Weise erreicht man einen automatischen
Ausgleich der Toleranzen der einzelnen Verzahnungen und insbesondere
auch der Dicke und eventueller Deformation des Schubelementes, sei
es durch Verzahnung, sei es durch Reibschluß angetrieben.
-
In einer weiteren Ausgestaltung ist
die gesamte Antriebsvorrichtung so aufgehängt, dass sie, in der Symmetrieebene,
d.i. die fiktive, den beiden Antriebsrädern gemeinsame Tangentialebene,
in der sich die Mittelebene des Schubelementes befindet, um einen
Punkt in der Längsachse
des Schubelementes oberhalb der Eingriffslinie schwenkbar ist. Durch
diese Maßnahme
können,
insbesondere bei mehrstückigen
miteinander verbundenen Schubelementes im Falle einer Schubkette,
Herstellungsungenauigkeiten und Toleranzen, die zu Schrägstellungen des
Schubelementes innerhalb dieser Ebene und somit zu Abweichungen
von der theoretischen Vorschubrichtung führen, ausgeglichen werden.
Als Eingriffslinie wird die mittlere Höhe verstanden, in der, über die
Zeit gesehen, die Vorschubkraft auf das Schubelement übertragen
wird. Bei horizontalem Vorschub gilt dies analog.
-
Die Erfindung wird im folgenden an
Hand der Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigt
-
die 1 eine
erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung
in einer schematischen Ansicht, die nur die wesentlichen Elemente
zeigt,
-
die 2 eine
Schrägansicht
der Vorrichtung wie sie in 1 dargestellt
ist, bei der jedoch noch eine Umlenkeinrichtung für eine Schubkette dargestellt
ist,
-
die 3 eine
Gesamtanlage mit der Vorratsstrecke für eine Schubkette und der Befestigung der
Antriebsvorrichtung auf einen Träger
im Schrägriß,
-
die 4 die
Antriebsvorrichtung der 3 ohne
Schubkette und zugehörige
Teile in schräger Unteransicht,
-
die 5 die
Vorrichtung der 4 in
schematischer Seitenansicht,
-
die 6 den
Schnitt entlang der Linie VI-VI in 5,
-
die 7 den
Schnitt entlang der Linie VII-VII in 5,
-
die 8 eine
Ansicht von schräg
oben mit einer Ausrüstung
mit Reibrädern,
-
die 9 eine
Vorrichtung zum Dickenausgleich bei Reibantrieb und
-
die 10 eine
Nothaltvorrichtung für
eine Vorrichtung mit Zahnantrieb.
-
Die 1 zeigt,
in rein schematischer, frontaler, Ansicht die wesentlichsten Bestandteile
einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1,
die dazu bestimmt ist, ein lineares Schubelement 2, im
dargestellten Fall eine Schubkette 3, zu bewegen.
-
Das lineare Schubelement 2 bewegt
sich dabei innerhalb der Symmetrieebene 4, die im dargestellten
Ausführungsbeispiel
aufgrund der Richtung der Ansicht mit der Achse des Vorschubs 5,
in der Darstellung der 1 entsprechend
der Schnittgeraden zwischen der Darstellungsebene (Papierebene) und
der Symmetrieebene 4, zusammenfällt.
-
Die Antriebsvorrichtung 1 besteht
erfindungsgemäß aus zwei
Antriebsrädern 6,
die auf zueinander parallelen und im festen Abstand voneinander
angeordneten Achsen 7 (2)
angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Antriebsräder 6 als
Zahnräder
ausgebildet, die eine Evolentenverzahnung aufweisen. Dies ist nicht
nötig, es
kann sich auch um Reibräder
oder um Zahnräder mit
einer anderen Art der Verzahnung, bei spielsweise einer Zykloidenverzahnung
handeln. Bevorzugt wird dabei, dass die Art der Verzahnung eine
kontinuierliche, gleichförmige Übersetzung
ermöglicht,
das bedeutet, dass bei konstanter Winkelgeschwindigkeit der Antriebsräder 6 das
Schubelement 2 eine konstante Vorschubgeschwindigkeit aufgeprägt erhält.
-
Die Antriebsräder 6 werden nun über folgenden,
getriebeartigen Mechanismus angetrieben: Drehfest mit den Antriebsrädern 6 über die
Achsen bzw. Wellen 7 verbunden sind Schneckenräder 8,
die jeweils mit einer Schnecke 9 kämmen. Die beiden Schnecken 9 sind
an ein und derselben Welle 10, ob einstückig oder gebaut, spielt keine
Rolle, angeordnet. Die Welle 10 ist entlang ihrer Drehachse 11 in vorbestimmten
Grenzen axial verschieblich ausgebildet, so dass ihre momentane
axiale Lage vom Gleichgewicht der auf sie in axialer Richtung wirkenden
Kräfte
abhängt.
Da erfindungsgemäß die Drehmomentübertragung
vom Antrieb her auf die Welle 10 so erfolgt, dass kein
(merklicher) Axialschub auftritt, hängt diese axiale Lage der Welle 10 nur
von den Kraftkomponenten her, die über die beiden Schneckenräder 8 in
axialer Richtung auf sie übertragen wird.
Dies bewirkt einen Ausgleich von Toleranzen, Abnutzungen, Schrägstellungen
u.dgl. vom Schubelement 2 bis zu den Schneckenrädern 8 und
führt zu einer
gleichmäßigen Aufteilung
des Drehmomentes und damit der Antriebskräfte auf die beiden Antriebsräder 6.
-
Die 2 zeigt
die Anordnung der einzelnen Antriebselemente der 1 im Schrägriß, wobei auch eine Umlenkvorrichtung 12 für die Schubkette 3 dargestellt
ist. Diese Umlenkvorrichtung 12 betrifft ausschließlich das
nicht auf Druck beanspruchte Trum der Schubkette 3 und
hat auch keinen Einfluß auf
die Richtung des unter Druck stehenden Abschnittes des Schubelementes 2,
diese Richtung wird ausschließlich
durch die Lagerung der Verzahnung der Schubelemente bezüglich der
Verzahnung der Antriebsräder 6 festgelegt.
-
Die 3 schließlich zeigt
eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit in ihrer
Gesamtheit. Dargestellt ist die Antriebseinheit 1 mit ihren
beiden Antriebsrädern 6,
eine komplexe Umlenkeinheit 12' für eine Schubkette 3 und ein
Fundament 13, auf dem der Antrieb 1 mittels mehrerer
Lenker, die weiter unten im Detail beschrieben werden und von denen
nur die vorderen Lenker 14 sichtbar sind, gelagert ist.
-
Die 4 zeigt
in schräger
Unteransicht den Antrieb 1 mit seiner Lagerung am Fundament 13:
Am balkenförmigen
Fundament 13, das auf nicht dargestellte Weise passend
verankert ist, ist der Antrieb 1 mittels vorderer Lenker 14 und
hinterer Lenker 15 gelenkig befestigt. Die Lenker 14, 15 liegen
dabei jeweils symmetrisch zur Symetrieebene 4 (zusammenfallend
mit der Darstellungsebene = Papierebene, siehe auch 1) und sind so in ihrer Länge und Lage
gewählt,
dass der Antrieb 1 um eine Achse 16, die parallel
zur Schneckenwelle 11 verläuft, schwenkbar ist. Diese
Schwenkachse 16 (5) verläuft in 4 parallel zur (nicht dargestellten) Längsachse
des Fundamentes 13 und ist in 4 nicht in ihrer wirklichen Lage, sondern
nur schematisch eingetragen.
-
Die 5 zeigt
die Vorrichtung der 4 in Seitenansicht
und stellt insbesondere die Lage und Orientierung der vorderen Lenker 14 und
der hinteren Lenker 15 dar. Diese Lenker sind um fundamentfeste Schwenkachsen 14', 15' drehbar und
bilden gemeinsam mit dem Antrieb 1, an dem ihre jeweils
anderen Enden drehbar befestigt sind, ein Gelenkviereck, dessen
Basis das Fundament 13 und dessen Koppel der Antrieb 1 darstellt.
Der Momentanpol des Gelenkviereckes, d.i. die Achse, um die die
Koppel sich bei einer Bewegung des Gelenkviereckes momentan, d.i.
im dargestellten Zustand, in der Zeichenebene dreht, ergibt sich
durch die Verlängerung
der Verbindungslinie der Gelenke der einzelnen Lenker und definiert
so die Schwenkachse 16. Diese Schwenkachse 16 liegt
oberhalb der Eingriffslinie, d.i. die mittlere Linie oder Ebene,
in der „im
Mittel" die Schubkräfte von
den Antriebsrädern 6 auf
das Schubelement übertragen
werden. Diese Eingriffsebene oder Eingriffslinie ist in 5 durch die Schnittlinie
VII-VII gegeben. Weiters liegt die Schwenkachse 16 nahe
der Achse des Vorschubes 5.
-
Auf diese Weise können Schrägstellungen des Schubelementes
bezüglich
der Vorschubachse 5 in der Zeichenebene (Papierebene) der 5 ausgeglichen werden, ohne
dass die Übertragungselemente
(Verzahnung, Reibfläche)
punktuell überlastet bzw.
verkantet betrieben werden und es, bei Reibübertragung, zu Schiebebewegungen
zwischen dem Schubelement und den Antriebsflächen kommt.
-
Die 6 ist
ein Schnitt entlang der Linie VI-VI der 5, dies ist ein Schnitt durch die Schneckenwellenachse 11 und
zeigt diese Achse mit ihren beiden Schneckenabschnitten 9 und
ihrer Antriebsstelle 17. Der Antrieb ist im dargestellten
Ausfühurngsbeispiel
ein Rie mentrieb, beispielsweise ein Zahnriementrieb. Wesentlich
ist, dass dieser Antrieb der Schneckenwelle 10 ein gewisses
Spiel entlang ihrer Achse läßt und sie
auch nicht übermäßig mit
einer Axialkraft beaufschlagt, um die oben geschilderte Momentenverteilung
auf die Antriebsräder 6 zu
gestatten. Durch den in der 6 dargestellten
Riemenantrieb kommt es auch bei merklichen Verschiebungen der Schneckenwelle 10 nur
zu geringen axialen Rückstellkräften zufolge
der Schrägstellung
der Ebene des Antriebsriemens. Diese Rückstellkräfte sind bei der Größe der betrachteten
Verschiebungen, die ja nur Bruchteile des Höhenspiels der Verzahnungen
zwischen den Antriebsrädern 6 und
der Gegenverzahnung des Schubelementes betragen können und
im Vergleich zu den übertragenen
Drehmomenten vollständig
vernachlässigbar.
-
Im Falle eines Reibungsantriebes
liegt diese Verschiebung in einer vergleichbaren Größenordnung
und daher ist der Einfluß des
Riementriebes ebenso vernachlässigbar.
-
Die 7 ist
ein Schnitt entlang der Linie VII-VII der 5 und verläuft somit in der durch die beiden
Achsen 7 aufgespannten Ebene der Eingriffsebene. Zu erkennen
ist die ortsfeste Lage der parallelen Achse 7 und die Anordnung
der Schneckenräder 8.
Die Schubkette 3 ist, anders als bei dem in 1 und 3 dargestellten Beispiel, nicht um Gelenke
parallel zu ihrer Verzahnung verschwenkbar, sondern Gelenke normal
zu ihrer Verzahnung, so dass sie in einer. Richtung parallel zur
Richtung der Achsen 7 abgelegt wird, wie aus der Draufsicht
auf das abbiegende Element erkennbar ist.
-
Die 8 schließlich zeigt
die Ausbildung eines erfindungsgemäßen Antriebes 1 mit
Reibrädern 6', die auf ein
Schubelement 2' mittels
Reibung einwirken. Dabei sind die zylindrischen Oberflächen der Antriebsräder 6' mit einem die
Haftung bzw. Reibung erhöhenden
und die Dickentoleranzen des Schubelementes 2' ausgleichenden Überzug aus
Kunststoff versehen, alle anderen Bauteile und Antriebsverhältisse sind
so, wie an Hand der 1 bis 7 beschrieben. Es ist für den Fachmann
auf dem Gebiet der Antriebstechnik in Kenntnis der Erfindung und
des Anwendungsfalles ein Leichtes, die notwendigen Materialien und
Abmessungen für
derartige Reibräder
zu bestimmen.
-
Die 9 zeigt
eine erfindungsgemäße Weiterbildung
eines Reibradantriebes, bei dem der Ausgleich von Dickenschwankungen
des Schubelementes 2' und
von Abnutzungen oder Deformationen der Beschichtung der Reibräder 6' ermöglicht wird.
Wie im unteren Teil der 9 rein
schematisch dargestellt, kann es bei festen Mittelpunkten der Reibräder 6' dazu kommen,
daß die
Reibräder 6' zufolge des festen
Achsenabstandes die Haftung am Schubelement 2' verlieren.
Um dies zuverlässig
zu verhindern, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
die beiden Reibräder
und damit am besten den gesamten Antrieb um eine Achse 19,
die in der Mitte zwischen den Achsen der Reibräder 6' verläuft, schwenkbar zu lagern und mit
einer Feder 18, beispielsweise einer Torsionsfeder gegen
das Schubelement 2' zu
drücken.
Diese Situation ist in 9 stark übertrieben
dargestellt, die Pfeile an der Oberfläche des Schubelementes 2' geben an, daß trotz
der Schrägstellung
des Antriebes auf das Schubelement 2' in Summe keine Momente übertragen
werden.
-
Die unterschiedliche Höhe der Angrifslinien zu
den beiden Seiten des Schubelementes 2' ist natürlich in der Praxis wesentlich
geringer als bei dem aus Gründen
der Verdeutlichung übertriebenen
Beispiel der 9, daher
kommt es in der Praxis auch dann zu keinen Problemen, wenn ein Stoß im Schubelement 2' den Bereich
der beiden Angriffslinien durchquert.
-
Die 10 zeigt
in rein schematischer Ansicht eine Möglichkeit, bei einem gezahnten
Schubelement 2 bei Zahnbruch oder im Falle des Ausfalles des
Antriebes bei nicht selbsthemmendem Schneckengetriebe sicherzustellen,
daß das
Schubelement in seiner momentanen Position gehalten wird:
Die
Schneckenwelle 10 befindet sich während des normalen Betriebes
in der in 10 mit durchgezogenen
Linien eingezeichneten Lage. Die weiter oben erläuterten Schwankungen und Abweichungen
von dieser axialen Lage sind im allgemeinen nur klein und dienen
dem Ausgleich von sich ungünstigen
addierenden Toleranzen, Abnutzungen etc.
-
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist nun mittels
eines Drehhebels 21 ein im Spalt zwischen den beiden Antriebsrädern 8 angeordneter
Keil 20, der entweder durch ein Gewicht oder durch eine
Feder 22 belastet ist, abgestützt. Der Schwenkhebel 21 ist
auf passende Weise in einer Ringnut der Antriebswelle 10 geführt, so
daß seine
jeweilige Winkellage um seine Drehachse von der axialen Lage der
Welle 10 abhängt.
Wenn es nun zum Bruch eines Zahnes oder zu anderen extremen Betriebszuständen kommt,
führt dies
dazu, daß auf eines
der beiden Antriebsräder 8 ein
bei weitem überwiegendes
Drehmoment ausgeübt
wird, im dargestellten Anlaßfall
handelt es sich um das rechte Antriebsrad, angedeutet mit dem Kreispfeil
M. Durch dieses überwiegende Moment
wird nun die Welle 10 über
den normalen Schwankungsbereich hinaus nach rechts in die strichlierte
Lage gedrängt,
wodurch der Hebel 21 den Keil 20 freigibt und
dieser in die strichliert eingezeichnete Lage fällt, wo er noch zusätzlich durch
das Moment M in den Spalt gezogen, die beiden Zahnräder zuverlässig fixiert
und so auch das Schubelement 2 in der in diesem Moment
gegebenen Lage hält.
-
Die Ausgestaltungen der 9 und 10 können
vielfach abgewandelt werden: So kann statt der Torsionsfeder 18 ein
Gewicht am Antrieb vorgesehen sein, durch das die Momentenbelastung
erreicht wird, dieses Gewicht kann beispielsweise der Antriebsmotor
selbst sein, wenn er exzentrisch angeordnet wird. Die Ausbildung
des Schwenkhebels 21, seine Lagerung und seine Führung entlang
der Schneckenwelle 10 können
anders als dargestellt ausgebildet sein, insbesondere ist es vorteilhaft,
die Führung
des Hebels in der Schneckenwelle so auszugestalten, daß der Schwenkhebel
bei den normalen Beriebszuständen,
d.h. bei nur geringfügiger
axialer Verschiebung der Schneckenwelle 10, mit der Nut
bzw. den Nutwänden
gar nicht in Berührung kommt,
wodurch jede Abnutzung und Erwärmung vermieden
wird. Der Keil 20 kann eine Riffelung oder, in Übereinstimmung
mit der Verzahnung der Antriebsräder 8,
eine richtiggehende Verzahnung an seinen Flanken aufweisen, um die
Haltekraft weiter zu erhöhen
und zu einer formschlüssigen
Sicherung zu kommen. Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß beide
Figuren, wie bereits erwähnt,
rein schematische Darstellungen sind, so ist auch die Verzahnung
und das Schneckengetriebe in 10 rein schematisch
dargestellt.
-
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt.
So ist es möglich, die
Lagerung der Antriebsvorrichtung anders als im gezeigten Ausführungsbeispiel
vorzunehmen, es ist der Antrieb, wie eingangs kurz erwähnt, auch
auf Schubelemente anzuwenden, die von der theoretischen Geradlinigkeit
abweichen und beispielsweise einen großen Radius aufweisen. Wenn
dieser Radius ausreichend groß ist,
bedarf die Antriebsvorrichtung keinerlei Adaption, bei kleiner werdendem
Radius kann eine Adaption vorteilhaft sein. Dabei spielt es keine
Rolle, ob die Abweichung von der Vorschubachse 5 innerhalb
der Symmetrieebene liegt oder normal zu ihr oder ob es sich um eine
kombinierte Abweichung handelt. Auf diese Weise ist es auch möglich, den
erfindungsgemäßen Antrieb
für Drehbewegungen,
beispielsweise für
Drehkuppeln von Teleskopen, von Drehbühnen, Dreh- oder Schwenkbrücken u.dgl.
oder anderen kreisförmigen
Bauteilen, zu nutzen.
-
Wesentlich ist, dass sowohl beim
Zahnantrieb als auch beim Reibantrieb eine Möglichkeit zum Ausgleich der
Justierfehler und der Fertigungstoleranzen geschaffen wird. Dies
kann in beiden Fällen durch
Schrägstellen
der Verbindungslinie der Achsen der Antriebsräder und/oder durch Verschieben
der Antriebselemente (Schneckenwelle) erreicht werden, doch bieten
sich die in den Ansprüchen
definierten Kombinationen besonders an.