DE1550807B2 - Antriebsvorrichtung fuer die bewegung von gegenstaenden - Google Patents

Description

Schnecken in bezug auf Verschiebung und Drehung unabhängig voneinander mit je einem Antrieb für die Verschiebung und je einem Antrieb für die Drehung verbunden sind und daß eine die abwechselnde axiale Verschiebung und Drehung der Schnecken bewirkende Antriebssteuerung vorgesehen ist. Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, daß die voneinander unabhängigen Antriebe es möglich machen, die jeweils nicht als Zahnstange wirkende Schnecke so in Drehung zu versetzen und in bezug auf das Schnekkenrad so in seine Anfangsarbeitsstellung zu verschieben, daß während dieses Vorganges keinerlei Reibungskräfte zwischen dem Gewinde der sich drehenden Schnecke einerseits und dem Gewinde des Schneckenrades andererseits entstehen und überwunden werden müßten. Es ist somit kein Verschleiß zu erwarten. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Steuerung ohne mechanisch eingreifende Sperrvorrichtungen erfolgen kann, so daß auch keine Störungen durch Festsitzen von Sperrvorrichtungen oder Festhaken od. dgl. eintreten können. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Gewinde auf den Schnecken selbsthemmend ausgelegt werden können, d. h. die Gewinde der Schnecken können eine sehr kleine Steigung erhalten, so daß es möglich ist, außerordentlich große Kräfte zu übertragen. Von Vorteil ist schließlich, daß die Antriebsvorrichtung dadurch sehr kompakt gestaltet werden kann, also geringen Raumbedarf hat, daß man in bezug auf die Anordnung der Antriebe und der Schnecken zueinander völlig frei ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erreicht, daß jeder Antrieb für die axiale Verschiebung einer Schnecke in an sich bekannter Weise aus einem Zylinder und einem durch ein Druckmittel zwischen zwei Endstellungen hin- und herverschiebbaren Kolben besteht, der jeweils zu beiden Seiten der Schnecke angeordnet ist.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das in der Zeichnung im Schema dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 eine vertikale Ansicht auf die Vorrichtung, teils vertikal gemäß Schnittlinie I-I in F i g. 2 geschnitten,

F i g. 2 eine waagerechte Ansicht der Vorrichtung, teilweise horizontal gemäß der Linie II-II in F i g. 1 geschnitten, und

F i g. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung, teilweise gemäß Schnittlinie III-III in F i g. 1 geschnitten.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung stellt ein Ausführungsbeispiel dar, und zwar dient sie zum Antrieb für eine Fördertrommel. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus Schnecken 1 und 2, deren Enden mit Kolben ausgestattet sind. Die Schnecken stehen ständig mit dem zwischengeschalteten Schneckenrad 3 im Eingriff, welches mittels Drehzapfen in einem Gehäuse 4 gelagert ist, das seinerseits auch noch Zylinder 5 und 6 einschließt. Diese sind mit Endverschlüssen 7 und 8 sowie mit Dichtungsringen 9, 10 und 11 versehen, wobei die letzteren die Schnecken 1 und 2, wie in der Zeichnung dargestellt ist, abdichten. Die Schnecken 1 und 2 sind in Längsrichtung und in Drehrichtung beweglich in Gleitlagern 12 und 13 gehalten. Diese Gleitlager dienen auch dazu, die Kolben und Schnekken 1 und 2 so zu führen, daß sie stets genau mit dem Schneckenrad 3 im Eingriff stehen. Jede Schnecke 1 und 2 mit einem Drehantrieb gekuppelt, beispielsweise mit einem Motor 14 und 15, der mit einem Druckmittel betrieben wird. Die von diesen Motoren angetriebenen weiteren Schnecken 16, 17 stehen mit einem Zahnrad 18, 19 im Eingriff. Das letztere Zahnrad ist konzentrisch auf einen Schaft aufgesetzt, welcher an dem betreffenden Kolben der Schnecke 1 bzw. 2 befestigt und mit Nuten 20, 21 versehen ist, um eine Übertragung des Drehmomentes von dem Drehantrieb zu der betreffenden Schnecke 1 bzw. 2 zu ermöglichen. Zur gleichen Zeit wird die Schnecke 1 bzw. 2 in axialer Richtung bewegt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung geht deutlicher aus folgendem Beispiel hervor. Beide Schnecken 1 und 2 befinden sich, gemäß Fig. 1, in ihrer oberen Stellung. Mittels eines hydraulischen Leitungssystems, welches an sich bekannt ist, wird das Druckmittel in die Zylinder 5 der Schnecke 1 eingeführt, und zwar in den Zwischenraum zwischen dem oberen Kolben der Schnecke 1 und dem oberen Verschluß 7 des Zylinders 5. Die Schnecke 1 wird auf diese Weise in Richtung nach unten hin gedrückt. Während der Bewegung der Schnecke 1 dreht sich das Schneckenrad 3 in Uhrzeigerrichtung. Zur gleichen Zeit dreht der Motor 15 die Schnecke 2 um ihre Längsachse, so daß sie sich abwärts bewegt, ohne irgendeine Antriebskraft auf das Schneckenrads auszuüben. Die Schnecke 2 gelangt so in die untere Endstellung, an welcher sie zu der gleichen Zeit oder ein wenig früher als die Schnecke 1 an deren unterer Endstellung ankommt. Wenn die Schnecken 1 und 2 an ihren unteren Endstellungen angekommen sind, wird das hydraulische System umgekehrt, so daß das Druckmittel in den Zwischenraum zwischen dem unteren Endkolben der Schnecke 2 und dem Verschluß 8 des Zylinders 6 eintritt. Dabei wird der Druck auf die Schnecke 1 unterbrochen. Die Schnecke 2 wird nunmehr in Längsrichtung, und zwar in Aufwärtsrichtung, verschoben, wobei die Drehung des Schneckenrades 3 in Uhrzeigerrichtung fortgesetzt wird. Zur gleichen Zeit dreht der Motor 14 die Schnecke 1 um ihre Längsachse, so daß sie sich aufwärts bewegt, ohne irgendeine Antriebskraft auf das Schneckenrad 3 auszuüben, bis die Schnecke in ihrer oberen Endstellung ankommt. Die Endstellung wird zur gleichen Zeit oder etwas früher erreicht als die Schnecke 2 ihrerseits die obere Endstellung einnimmt. Damit ist ein vollständiger Arbeitszyklus beendet, so daß der nächste Zyklus beginnen kann.

Bei geringer Belastung kann das Schneckenrad auch nur mit Hilfe der Motoren 14 und 15 durch die Schnecken 1 und 2 angetrieben werden, wobei diese Schnecken 1 und 2 in einem solchen Falle keine längsgerichteten Bewegungen ausführen müssen, so daß infolgedessen die Zufuhr des Druckmittels zu den Zylindern 5, 6 unterbrochen werden kann.

Es kann eine automatisch arbeitende Kontroll- und Regeleinrichtung vorgesehen werden, um eine automatische Umschaltung von einem Antrieb des Schneckenrades 3 bei niedriger Belastung auf dem Wege über die Drehung mittels der Schnecken zu einem Antrieb des Schneckenrades für hohe Belastung auf dem Wege über die abwechselnde Axialverschiebung der Schnecken zu erzielen.

Die Vorrichtung kann in jeder beliebigen Stellung der Schnecken 1 und 2 angehalten werden. Wenn die Vorrichtung in einer Stellung angehalten wird, in wel-

eher die Schnecken 1, 2 sich in einer Zwischenstellung befinden, ist es zweckmäßig, daß eine der Schnecken für sich getrennt in eine ihrer Endstellungeri'weiterbewegt wird. Wenn beispielsweise die Vorrichtung angehalten wird, wenn die Schnecken sich in Abwärtsbewegung befinden, bevor eine von ihnen die untere Endstellung erreicht hat, wird der Motor 15 angelassen, nachdem die Vorrichtung angehalten worden ist, so daß die Schnecke 2 sich abwärts in die untere Endstellung bewegt.

Wenn später die Vorrichtung wieder erneut in Betrieb gesetzt wird, wird die Schnecke 1 auf hydraulischem Wege abwärts bewegt, während die Schnecke 2 in ihrer unteren Endstellung verbleibt, bis auch die Schnecke 1 die untere Endstellung erreicht hat. Danach arbeitet die Vorrichtung wieder wie oben erläutert worden ist. Alternativ kann die Vorrichtung auch wieder in der Weise in Betrieb gesetzt werden, daß die Schnecke 2 hydraulisch aufwärts bewegt wird, während die Schnecke 1 durch den Motor 14 in Drehung versetzt wird, so daß sie sich ebenfalls aufwärts in ihre Endstellung bewegt, in welcher diese ankommt, bevor die;;Schnecke 2 ihrerseits ihre obere Endstellung erreicht. Die Schnecke 1 verbleibt in ihrer oberen Endstellung, bis die Schnecke 2 ihre obere Endstellung einnimmt; sodann arbeitet die Vorrichtung wieder in der normalen oben beschriebenen Weise. Ohne Rücksicht darauf, ob die vorbeschriebene erste Möglichkeit oder die Alternative gewählt wird, ist in jedem Falle während des ersten Halbzyklus die Parallelität wieder hergestellt.

Man kann auch ein System zur automatischen Regelung und Überwachung benutzen, um eine fortlaufende Drehung der jeweiligen nichtantreibenden Schnecke auf dem Wege zu ihrer Endstellung zu erhalten, falls die Vorrichtung angehalten worden ist, während die Schnecken sich in der besagten Zwischenstellung befinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 durch eine Sperrvorrichtung gegen Drehen gesperrt Patentansprüche: wird und somit als Zahnstange wirkt. Die andere Schnecke bleibt lose drehbar und erlangt durch Ein-

1. Antriebsvorrichtung für die Bewegung von griff in das Schneckenrad unter Umdrehung die beGegenständen, vorzugsweise solcher Gegen- 5 treffende Endstellung. Dies setzt aber voraus, daß das stände, die während des gesamten Bewegungsvor- Gewinde der Schnecken eine sehr große Steigung erganges eine Kraft ausüben und damit den Antrieb hält, so daß es auf jeden Fall außerhalb des Selbstbelasten, wie Fördertrommeln, Kettenräder bzw. hemmungsbereiches fällt, denn andernfalls kann sich Zahntrommeln oder Stifträder mit einer Verbin- die jeweilige Schnecke nicht drehen und es würde dung mit Lasten, wobei ein Schneckenrad mit io keine Funktion der Vorrichtung gewährleistet sein, dem Gegenstand verbunden ist, wobei ferner zwei Aber gerade deshalb, weil die Schnecken keine Selbstmit dem Schneckenrad ständig im Eingriff ste- hemmung besitzen, ist es unbedingt erforderlich, daß hende Schnecken vorgesehen sind, welche zwecks die beiden Schnecken abwechselnd durch eine me-Drehung des Schneckenrades abwechselnd im chanische Sperrvorrichtung gegen Drehen gesperrt Sinne einer Zahnstange axial verschieblich und 15 werden. Die bekannte Konstruktion ist zwar sehr einum ihre Achse drehbar gelagert sind, d a d u r c h fach aufgebaut, weist jedoch wesentliche Nachteile gekennzeichnet, daß die beiden Schnecken auf. Einmal muß die Drehung der jeweils nicht als (1, 2) in bezug auf Verschiebung und Drehung Zahnstange wirkenden Schnecke durch Eingriff des unabhängig voneinander mit je einem Antrieb Gewindes in das sich noch entgegengesetzt zur ge-(5, 6) für die Verschiebung und je einem Antrieb 20 wünschten Verschieberichtung drehende Schnecken-(14, 15) für die Drehung verbunden sind und daß rad erfolgen, d. h. die Gewinde liegen in jedem Falle eine die abwechselnde axiale Verschiebung und dicht aufeinander und erfahren auf Grund der erfor-Drehung der Schnecken bewirkende Antriebs- derlichen Anpreßkraft im Verlaufe des Betriebes auf steuerung vorgesehen ist. jeden Fall einen erheblichen Verschleiß. Darüber

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, da- 25 hinaus kann es zumindest bei den mechanischen durch gekennzeichnet, daß jeder Antrieb für die Sperrvorrichtungen zu Klemmerscheinungen, d. h. zu axiale Verschiebung einer Schnecke (1, 2) in an einem Festsitzen der Sperren führen, weil diese ersieh bekannter Weise aus einem Zylinder (5, 6) heblichen Kräften ausgesetzt sind. Schließlich muß und einem durch ein Druckmittel zwischen zwei der gesamte gemeinsame Antrieb mit Zylinder, KoI-Endstellungen hin- und herverschiebbaren KoI- 30 ben usw. mit Abstand von dem Schneckenrad und ben besteht, der jeweils zu beiden Seiten der den Schnecken angeordnet werden, wodurch ein erSchnecke angeordnet ist. heblicher Raumbedarf erforderlich ist, und es besteht

keine Möglichkeit, die Antriebsorgane platzsparend im unmittelbaren Bereich der Schnecken bzw. des

35 Schneckenrades unterzubringen.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 146 717 ist eine weitere Antriebsvorrichtung bekanntgeworden,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvor- die als Schrittantrieb mit nur einem einzigen hin- und richtung für die Bewegung von Gegenständen, vor- hergehenden Kolben ausgebildet ist. Ein Schneckenzugsweise solcher Gegenstände, die während des ge- 4° rad ist mit dem zu bewegenden Gegenstand verbunsamten Bewegungsvorganges eine Kraft ausüben und den und wird mittels einer einzigen mit dem Schnekdamit den Antrieb belasten, wie Fördertrommeln, kenrad im Eingriff stehenden sowohl im Sinne einer Kettenräder bzw. Zahntrommeln oder Stifträder mit Zahnstange axial verschiebbaren als auch drehbaren, einer Verbindung mit Lasten, wobei ein Schnecken- angetriebenen Schnecke schrittweise in Umdrehung rad mit dem Gegenstand verbunden ist, wobei ferner 45 gesetzt. Außerdem ist bei dieser Vorrichtung eine zwei mit dem Schneckenrad ständig im Eingriff ste- Steuerung zur wechselnden Betätigung der Antriebe hende Schnecken vorgesehen sind, welche zwecks für die Drehung einerseits und die axiale Verschie-Drehung des Schneckenrades abwechselnd im Sinne bung der Schnecke andererseits vorgesehen. Der Aneiner Zahnstange axial verschieblich und um ihre trieb soll beispielsweise zur Betätigung von drehbaren Achse drehbar gelagert sind. 50 Ventilkörpern verwendet werden. In jedem Falle

Eine Antriebsvorrichtung dieser Art ist bereits aus muß es sich um zu bewegende Gegenstände handeln, der österreichischen Patentschrift 35 909 bekanntge- die jeweils nach Beendigung der axialen Verschieworden. Bei dieser Antriebsvorrichtung sind demge- bung der Schnecke, d. h. nach jedem Schritt der maß zwei mit einem Schneckenrad ständig im Ein- Drehbewegung des Schneckenrades, selbsttätig stegriff stehende Schnecken vorgesehen, welche zwecks 55 henbleiben und keine neue Last auf den Antrieb aus-Drehung des Schneckenrades abwechselnd im Sinne üben. Von Nachteil ist ferner, daß zwischen den eineiner Zahnstange axial verschieblich und um ihre zelnen aufeinanderfolgenden schrittweisen Drehbe-Achse drehbar gelagert sind, d. h. daß die Schnecken wegungen des Schneckenrades Zeit erforderlich ist, abwechselnd nach Art von Zahnstangen die eigent- um die Schnecke unter Drehung wieder in ihre Anliche Antriebsarbeit in bezug auf das Schneckenrad 60 fangsstellung zurückzuführen.

durchführen und zwischenzeitlich abwechselnd durch Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu-

Drehung in eine Anfangsstellung gebracht werden, gründe, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, welche von welcher aus sie dann wiederum als Zahnstangen eine kraft- und zeitmäßig unabhängige Betätigung der wirken können. Die beiden Schnecken sitzen jedoch Schnecken erlaubt und die auch unter ständiger höchlose drehbar auf zwei parallel zueinander verlaufen- 65 ster Last stehend sicher und verschleißfrei arbeitet, den Stangen, und mittels eines einzigen gemeinsamen Ausgehend von einer Antriebsvorrichtung der zu

Kolbens werden die beiden Schnecken gleichzeitig Anfang erläuterten Gattung wird die gestellte Aufhin- und hergeschoben, wobei jeweils eine Schnecke gäbe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden