DE1052755B - Anordnung zum Abschalten eines motorischen Antriebes von einem Verbraucher - Google Patents

Description

• Anordnung zum Abschalten eines motorischen Antriebes von einem Verbraucher Bei Stell- oder Regelantrieben, bei Antrieben also, bei denen Rohrschieber oder Ventile durch einen Motor betätigt werden, besteht die Aufgabe nach Erreichen der Schließstellung bei einem bestimmten Schließdrehmoment bzw. dann, wenn ein Schieber auf irgendein Hindernis auflaufen sollte, den Motor vom getriebenen Teil abzukuppeln. Umgekehrt soll aber der Antrieb voll wirksam sein, wenn der Motor wieder in entgegengesetzter Drehrichtung eingeschaltet wird, daß demnach also der getriebene Teil in umgekehrter Richtung betätigt werden kann, ohne daß zusätzliche Handlungen vorgenommen werden.
• Zur Betätigung derartiger Stell- und Regelantriebe ist es bekannt, Kupplungen, und zwar mechanisch lösbare Kupplungen, einzusetzen. Als Abschaltkriterium für das Lösen der Kupplung und gegebenenfalls für das gleichzeitige Abschalten des treibenden Motors wird in bekannter Weise eine auswandernde Schnekkenwelle eingesetzt. Die Schneckenwelle arbeitet derart, daß sie entgegen einer Rückstellkraft dann aus ihrer durch Federn gegebenen Mittellage in axialer Richtung auswandert, wenn das von der Schnecke auf ein Zahnrad übertragene Drehmoment einen vorbestimmten Wert überschreitet. Die Auslenkung der Schneckenwelle wird durch Hebelglieder abgegriffen und derart auf eine Kupplung z. B. eine Lamellenkupplung übertragen, daß sie den treibenden Teil vom getriebenen Teil trennt. Da das Lösen der Kupplung abhängig von der Stellung der auswandernden Schnecke erfolgt, d. h. das Lösen proportional dem übertragenen Drehmoment ist, wird bei langsam laufenden Antrieben das Reibungsdrehmoment der Kupplung in jedem Fall ausreichen, den getriebenen Teil bei Wiedereinschaltung des Motors in umgekehrter Drehrichtung in Bewegung zu setzen.
• Bei schnell laufenden Antrieben dagegen sind besondere Maßnahmen notwendig, weil beim Auftreten eines plötzlichen großen Widerstandes am getriebenen Teil die Längsverschiebung der Schneckenwelle so rasch erfolgt, daß sie infolge der Massenwirkung weiter auswandert, und damit die Kupplung weiter löst, als es dem übertragenen Drehmoment entspricht. Infolge der selbsthemmenden Eigenschaft der Schnecke erfolgt keine Rückstellung und damit auch keine Rufkupplung entsprechend dem übertragenen Drehmoment. Wird der Antriebsmotor bei einer derartigen Einrichtung in umgekehrter Drehrichtung in Gang gesetzt, dann reicht wegen des zu weiten Lösens der Kupplung das von der Kupplung übertragene restliche Drehmoment nicht aus, um die Reibung an den Schneckenflanken zu überwinden. Es ruß also nach der Drehrichtungsumkehr des Motors bei vorher abgeschalteter Kupplung ein zusätzliches Drehmoment wirksam werden, um die Reibung zwischen Schnecke und Schneckenrad zu überwinden und damit die Kupplung so weit in Eingriff zu bringen, daß sie das notwendige Drehmoment zwischen treibenden Teil und getriebenen Teil zu übertragen vermag.
• Erfindungsgemäß wird die vorstehend beschriebene Aufgabe durch zwei parallel zur Kupplung angeordnete, drehrichtungsabhängige Hilfskupplungen gelöst, von denen beim Ausweichen der Schneckenwelle jeweils eine selbsttätig eingekuppelt wird, derart, daß sie ein Aufkuppeln des Antriebsmotors auf die Schneckenwelle dann erzwingt, wenn der Antriebsmotor, nachdem er in der einen Antriebsrichtung abgekuppelt und gegebenenfalls abgeschaltet wurde, in der anderen Drehrichtung wieder eingeschaltet wird.
• Von dieser Aufgabe und Lösung unterscheidet sich eine der bekannten Überlastkupplungen im wesentlichen dadurch, daß die Kupplung unabhängig von der eingeschalteten Drehrichtung so lange gelüftet bleibt, solange die Überlast vorhanden ist. Dadurch können festgefahrene Kupplungen nicht wieder gelöst werden.
• Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform werden die Kupplungslamellen ausschließlich unter Federkraft zusammengepreßt, und zwar derart, daß die Kupplung bei Überlast zu schleifen vermag. Weiterhin weist diese Kupplung eine ständig im Eingriff stehende Klinke auf, mit deren Hilfe in der Gegendrehrichtung eine zwangläufige Mitnahme der angekuppelten Welle erreicht wird. Bei dieser bekannten Kupplung erfolgt gegenüber der Anordnung gemäß der Erfindung einerseits das Auskuppeln nicht abhängig vom Auslenkweg einer Schneckenwelle, wodurch- kein eindeutig definiertes Überlastmoment sichergestellt ist, und andererseits kann diese Kupplung nur für eine Drehrichtung gebraucht werden, denn die als Hilfskupplung wirkende Klinke steht ständig mit einer am getriebenen Teil angeordneten Raste im Eingriff.
• Die Anordnung nach der Erfindung kann an sich auf verschiedene Art verwirklicht werden. Zunächst sei ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel an Hand der in der Zeichnung Fig. 1 bis 3 im einzelnen erläutert: Der nicht gezeichnete Motor treibt über die Zahnräder 1 und 2, die Lamellenkupplung 3, die Welle 4, das Schneckenrad 5 und das Zahnrad 6, den ebenfalls nicht gezeichneten Verbraucher an. Die Welle 4 ist federnd im Gehäuse 7 über Kugellager 8 und Federn 9 so gelagert, daß sie in ihrer Längsachse nach beiden Richtungen ausweichen kann, und zwar dann, wenn das zu übertragende Drehmoment am Schneckenrad 5 einen bestimmten Wert überschreitet. Dieses Auswandern der Schnecke 5 bewirkt, daß die Hebelglieder 10 der Lamellenkupplung 3 mit den Tastspitzen 11 von dem auf der Welle 4 angeordneten Wulst 12 abgleiten. Da beim Abgleiten der Tastspitzen 11 von der Wulst 12 der über die Nasen 13 auf die Kupplung 3 ausgeübte Druck wegfällt, wird die Kupplung gelüftet, d. h. der Motor vom getriebenen Teil getrennt. Mit der axialen Verschiebung der Welle 4 sind gleichzeitig die vorzugsweise aus Federmaterial gefertigten Teile 14 verschoben worden, und zwar derart, daß sie in den Bereich einer der Zahnscheiben 15 bzw. 16 gelangen. Diese Zahnscheiben sind mit einer sägezahnartigen Ausnehmung versehen und derart spiegelbildlich am Zahnrad 2 befestigt, daß sich in der eingezeichneten Drehrichtung eine Mitnahme der Welle 4 über die Scheibe 16, in der entgegengesetzten Drehrichtung dagegen über die Scheibe 15 ergibt.
• Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ergibt sich wie folgt: Der mit dem Zahnrad 6 gekoppelte getriebene Teil sei festgefahren, so daß die Schnecke 5 das Zahnrad 6 nicht mehr zu drehen vermag. Da die Welle 4 mit der aufgesetzten Schnecke 5 weiterdreht, wird die Schnecke 5 die Welle 4 unter Abstützung am Zahnrad 6 axial bewegen. Es sei angenommen, daß diese Bewegung in Richtung auf die Kupplung verläuft. Da diese Axialverschiebung der Welle ein Abgleiten der Tastfinger 11 von der Wulst 12 zur Folge hat, wird über die Nasen 13 die Kupplung 3 gelüftet. Durch das Auswandern der Welle 4 werden auch die Enden der Federn 14 in dem Bereich der Kupplungsscheibe 16 geschoben. Da die Scheibe 16 im Uhrzeigersinne zusammen mit dem Zahnrad 2 gedreht wird, ist zwischen den Federn 14 und der Scheibe 16 kein Kraftschluß vorhanden, die Federglieder 14 können also, solange der Motor in dieser Drehrichtung ausläuft, durchgleiten, ohne die Welle mitzunehmen. Auch ein erneutes Einschalten des Motors in dieser Drehrichtung hat, da einerseits die Hauptkupplung gelöst, und andererseits die Feder 14 in der Scheibe 16 durchläuft, keine Wirkung auf den Abtrieb.
• Wird nun der Motor in Gegendrehrichtung eingeschaltet, so kann zwar die Hauptkupplung 3 kein Drehmoment übertragen, es kommt jedoch die Feder 14 mit der Scheibe 16 derart in Eingriff, daß die Welle 4 mitgenommen wird. Diese Mitnahme über die Feder 14 und die Scheibe 16 erfolgt so lange, solange die Welle 4 aus ihrer durch die Federn 9 gegebenen Mittellage ausgewandert, d. h. die Kupplung 3 gelöst ist. Beim Rücklauf der Welle 4 in die gezeichnete Lage wird der Eingriff der Feder 14 in die Scheibe 16 zugleich mit der Einschaltung der Hauptkupplung aufgehoben.
• Die Anordnung nach der Erfindung kann aber auch in anderer Weise verwirklicht werden. So ist es beispielsweise ohne weiteres denkbar, an Stelle der Klinken- und Zahnscheiben zwei entgegengesetzt wirkende und federnd gelagerte Klauenkupplungen zu verwenden. Außerdem ist es möglich, Hilfskupplungen vorzusehen, die elektrisch, vorzugsweise mit polarisierten Relais derart gesteuert werden, daß sie bei einer bestimmten Stellung der Schnecke und bei einer bestimmten Drehrichtung des motorischen Antriebes ansprechen.
• Zur Verwirklichung der Erfindung ist es keineswegs notwendig, als Hauptkupplung eine vorteilhafte Lamellenkupplung vorzusehen, vielmehr kann jede andere Kupplung zur Verwirklichung der Erfindung dienen, wobei beispielsweise auch eine Reibungskupplung mit konischen Reibflächen verwendbar sein dürfte. Es ist auch möglich, die gesamte Kupplungsanordnung nicht direkt auf der Welle der Auswanderschnecke anzuordnen, sondern an beliebig anderer Stelle, wobei jedoch zu berücksichtigen ist, daß zwischen Schnecke und der Kupplung möglichst wenig Massenteile vorhanden sein sollen, um die nach dem Lösen der Hauptkupplung auf den getriebenen Teil wirkende kinetische Energie so klein wie möglich zu halten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zum Abschalten eines motorischen Antriebes von einem Verbraucher bei Überschreiten eines bestimmten, vom Antrieb an den Verbraucher gelieferten Drehmomentes durch Abkuppeln des Antriebes, wobei die Abkupplung durch ein auf die Kupplung wirkendes Hebelglied erfolgt, das die Auslenkung einer axial nachgiebig gelagerten Schneckenwelle erfaßt, gekennzeichnet durch zwei parallel zur Kupplung angeordnete, drehrichtungsabhängige Hilfskupplungen (14,15 und 14, 16), von denen beim Ausweichen der Schneckenwelle jeweils eine selbsttätig eingekuppelt wird, derart, daß sie ein Aufkuppeln des Antriebsmotors auf die Schneckenwelle dann. erzwingt, wenn der Antriebsmotor, nachdem er in der einen Antriebsrichtung abgekuppelt und gegebenenfalls abgeschaltet wurde, in .der anderen Drehrichtung wieder eingeschaltet wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfskupplungen (14,15 und 14, 16) zwei Klinkengetriebe dienen, wobei die Klinken (14) in Form von Blattfedern auf der Welle angeordnet sind und mit entsprechend geformten Zahnscheiben (15, 16) mit nach innen gerichteten sägezahnartigen Zähnen zusammenarbeiten.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnscheiben (15, 16) nebeneinander angeordnet sind, so daß bei Verschieben der Welle in .der einen oder anderen Richtung die auf der Welle angeordneten Klinken (14), die .im Normalbetrieb zwischen oder außerhalb der beiden Scheiben (15, 16) liegen, mit der einen oder anderen Scheibe in Eingriff kommen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 693 628, 915 762; französische Patentschrift Nr. 661243.