DE19517345A1 - Elektrisch betriebener Spannkrafterzeuger - Google Patents
Elektrisch betriebener SpannkrafterzeugerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektrisch betriebenen
Spannkrafterzeuger, insbesondere für Spannvorrichtungen zum
Fixieren von Werkstücken auf Bearbeitungsmaschinen, gemäß den
Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Nachfolgend soll der Stand der Technik am Ausführungsbeispiel
einer Werkstück-Spannvorrichtung beschrieben werden. Bisher
wurden zum Antrieb von Spannvorrichtungen an
Bearbeitungsmaschinen im allgemeinen Hydraulikzylinder benutzt.
Im Verhältnis zu der hohen Spannkraft sind die Hydraulikzylinder
kompakt und verhältnismäßig wirtschaftlich zu betreiben. Zudem
ist die Vorschubbewegung der Hydraulikzylinder ausreichend
schnell und die erzeugte Spannkraft kann leicht durch den
Zylinderquerschnitt und den angelegten Druck festgelegt werden.
Folglich sind Hydraulikzylinder als Spannkrafterzeuger in
Werkstück-Spannvorrichtungen mit hoher Genauigkeit und
ausgezeichnetem Betriebsverhalten häufig eingesetzt.
Seit jedoch die Energieeinsparung auch auf diesem technischem
Gebiet stärker beachtet wird, kann nicht mehr übersehen werden,
daß derartige Spannvorrichtungen mit Hydraulikzylindern im
Wirkungsgrad relativ gering liegen. Gemäß Schätzungen kann der
Energiebedarf in einer Maschinenfabrik mit zahlreichen
Bearbeitungsmaschinen auf die Hälfte abgesenkt werden, wenn die
hydraulischen Systeme für die Bearbeitungsmaschinen durch
elektrische Systeme ersetzt würden. Aufgrund dieser möglichen
Energieeinsparung in einer Fabrik wäre es äußerst zweckmäßig,
wenn statt der hydraulischen Spannvorrichtungen elektrisch
betriebene Spannvorrichtungen verwendet würden. Weiterhin
benötigen Bearbeitungsmaschinen mit einer Vielzahl von
Hydraulikzylindern ein entsprechendes, jedoch sehr kompliziertes
Leitungsnetz mit einer Vielzahl von Anschlußpunkten und
Kupplungen. Dadurch ist es in der Praxis kaum möglich Ölleckagen
zu vermeiden, wie dies dann auch häufig an Bearbeitungsmaschinen
nach längerer Betriebszeit auftritt, so daß neben der möglichen
Umweltverschmutzung auch Sicherheitsrisiken in dem Betrieb
entstehen. Eine Lösung gerade für die mit Ölleckagen verbundenen
Probleme wird daher grundsätzlich angestrebt.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
elektrisch betriebenen Spannkrafterzeuger zu schaffen, der die
vorstehenden Nachteile vermeidet, einen günstigen Wirkungsgrad
aufweist, sowie eine gute Steuerbarkeit des Bewegungsvorgangs
und der Spannkraftanlegung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen elektrisch betriebenen
Spannkrafterzeuger gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch den vorgeschlagenen, elektrisch betriebenen
Spannkrafterzeuger, wobei zur Umsetzung der Drehbewegung des
elektrischen Antriebsmotors in eine translatorische oder lineare
Bewegung ein Kurbelwellen-Schubstangenmechanismus verwendet
wird, werden folgende Vorteile erreicht:
- (1) Der Energieverbrauch wird reduziert, da der Spannkrafterzeuger während des Spannvorganges kaum elektrische Energie benötigt;
- (2) Die bei Verwendung von Hydraulikzylindern auftretenden Ölleckagen werden ebenso wie der Aufwand zur Installation eines Rohrnetzes vermieden;
- (3) Die Vorschubgeschwindigkeit ist umschaltbar, so daß sowohl eine Eilgangfunktion als auch eine "weiche" Anlegfunktion bei Spannbeginn erreicht wird;
- (4) Die gewünschte Spannkraft wird durch einen Kraftwandler (Untersetzungsgetriebe) erreicht und kann zudem durch einen Spannkraftdetektor überwacht werden;
- (5) Durch die Verwendung eines Kurbelwellen-Schubstangenmechanismus, bei dem eine Vielzahl von Zähnen gleichzeitig im Eingriff sind, wird ein kompakter Spannkrafterzeuger erreicht, der in den Außenabmessungen einem Hydraulikzylinder ähnlich ist, jedoch eine einfachere Installation, Steuerbarkeit und reduzierten Energiebedarf bietet.
In vorteilhafter Weise wird die Drehzahl des Antriebsmotors
durch einen Drehzahlwandler (Untersetzungsgetriebe) reduziert
und dann die Rotationsbewegung zu dem Linearbewegungs-Umsetzungsmechanismus
weitergeleitet. Diese Linearbewegung wird
dann auf eine Druckstange zur Anlage an das Werkstück
übertragen. Der Drehzahlwandler weist vorzugsweise ein variables
Übersetzungsverhältnis auf, um die Vorschubgeschwindigkeit der
Druckstange zumindest zwischen "langsam" und "schnell"
umzuschalten. Der Grund für die Verwendung eines hin- und
hergehenden Kurbelwellen-Schubstangenmechanismus zur Umsetzung
der Rotationsbewegung in eine Linearbewegung liegt insbesondere
in seinem kompakten und leistungsfähigen Aufbau, wie nachfolgend
detailliert beschrieben wird, so daß der elektrisch betriebene
Spannkrafterzeuger mit hydraulischen Spannkrafterzeugern
vergleichbar ist.
Bevorzugt umfaßt der elektrisch betriebene Spannkrafterzeuger
gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin einen
Spannkraftdetektor, der die Druckkraft der Druckstange erfaßt,
um eine Berührung der Druckstange mit dem Werkstück zu
ermitteln, wenn die Druckkraft einen ersten Schwellenwert
erreicht und eine gewünschte Spannkraft ermittelt, wenn die
Spannkraft einen zweiten Schwellenwert erreicht, sowie eine
Übersetzungsverhältnis-Schaltvorrichtung, um die
Vorschubgeschwindigkeit umzuschalten und damit bei Berührung mit
dem Werkstück die Druckstange langsamer, jedoch mit größerer
Spannkraft vorwärts zu bewegen und eine Motorsteuerung, die den
Antriebsmotor stoppt, wenn die gewünschte Spannkraft erreicht
wird.
Weiterhin umfaßt der elektrisch betriebene Spannkrafterzeuger
gemäß der vorliegenden Erfindung eine Halte- oder
Arretierungsvorrichtung, die sicherstellt, daß die Spannkraft
nach Abschalten des Motors nicht abfällt.
Wenn die Druckstange das Werkstück berührt, tritt als
Reaktionskraft in der Druckstange ebenfalls eine entsprechend
höhere Kraft auf und damit in den Antriebswellen ein erhöhtes
Reaktions-Drehmoment. Dementsprechend kann durch Erfassung der
Druckkraft in der Druckstange auf direktem Wege oder indirekt
durch Drehmomentmessung in den Antriebswellen die Anlage an das
Werkstück ermittelt werden. Durch Anhalten des Antriebsmotors
und Arretieren oder Verriegeln des elektrisch betriebenen
Spannkrafterzeugers beispielsweise durch eine Motorbremse,
sobald eine vorgegebene Spannkraft am Werkstück erreicht ist,
kann die Druckstange in diesem Zustand gehalten werden, so daß
sichergestellt ist, daß die Druckstange gegen das Werkstück mit
einer Spannkraft gedrückt wird, die über einem vorbestimmten
Wert liegt.
Wenn eine derartige Berührung oder Anlage an dem Werkstück
(noch) nicht festgestellt wird, wird die Druckstange unter
geringer Belastung mit hoher Vorschubgeschwindigkeit bewegt, so
daß die Druckstange im Eilgang von bzw. zu dem Werkstück bewegt
wird, wobei der Spannvorgang des elektrisch betriebenen
Spannkrafterzeugers beschleunigt wird. Nachdem das Werkstück
berührt wird, wird das Untersetzungsverhältnis zu einem größeren
Wert hin umgeschaltet, so daß sich die Druckstange langsamer
bewegt und eine entsprechend höhere Druckkraft zum Erreichen
einer vorbestimmten Spannkraft erzeugt wird.
Der elektrisch betriebene Spannkrafterzeuger gemäß der
vorliegenden Erfindung umfaßt in bevorzugter Ausführung
weiterhin eine Stoßdämpfungseinrichtung, um den Anschlag bei
Berührung des Werkstückes durch die Druck- oder Spannstange
abzumildern. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn sowohl
das Werkstück als auch die Spannvorrichtung
(Spannkrafterzeuger), wie an sich gewünscht, eine hohe
Steifigkeit aufweisen, so daß bereits geringe Zeitverzögerungen
zwischen der Werkstückberührung und dem Anhalten des
Antriebsmotors erhebliche Abweichungen in der Spannkraft
erzeugen würden. Daher werden zur Stoßdämpfung Federn
eingesetzt, um die auf das Werkstück ausgeübte Spannkraft
allmählich zu steigern, nachdem die Druckstange das Werkstück
berührt hat. Diese Stoßdämpfungseinrichtung verhindert auch, daß
nach Berührung mit dem Werkstück dieses oder die Antriebswellen
übermäßig beansprucht werden. Weiterhin ist dadurch möglich, die
ausgeübte Spannkraft zu messen, indem die Durchbiegung der
hierzu vorgesehenen Federn gemessen wird.
Der Antriebsmotor des elektrisch betriebenen Spannkrafterzeugers
gemäß der vorliegenden Erfindung ist zweckmäßigerweise in
Rotationsrichtung nachgiebig gelagert, so daß durch Erfassung
des Verdrehwinkels des Antriebsmotors das Ausgangsdrehmoment des
Antriebsmotors und schließlich auch die ausgeübte Spannkraft der
Druckstange erfaßt werden kann. Diese Überwachung ist auch
hinsichtlich der Langzeit-Zuverlässigkeit des
Spannkrafterzeugers von Vorteil.
Die Stoßdämpfungseinrichtung ist in vorteilhafter Weise durch
ein nachgiebiges Element oder eine Feder direkt in der
Druckstange gebildet. Hierdurch wird erreicht, daß Schläge bei
Berührung des Werkstückes so nah wie möglich an dem Werkstück
selbst abgedämpft werden, um hierdurch Beschädigungen der
Spannvorrichtung zu vermeiden.
Die vorstehend erwähnte Halte- oder Arretierungsvorrichtung zur
Vermeidung, daß die Spannkraft abfällt, wird in einfachster
Weise durch einen Antriebsmotor mit einer Motorbremse gebildet.
Diese Motorbremse wird üblicher Weise durch starke Federn
gebildet, die elektromagnetisch gelüftet werden.
Der zweckmäßigerweise vorgesehene Drehzahlwandler zur
Drehzahlwandlung des Antriebsmotors ins Langsame ist bevorzugt
ein koaxiales Reduziergetriebe oder ein Differentialgetriebe.
Derartige Getriebe bieten eine kompakte Bauweise und ein sehr
hohes Übersetzungsverhältnis. Derartige handelsübliche Getriebe
sind als FLEX-DRIVE oder HARMONIC-DRIVE-Getriebe bekannt.
Der Drehzahlwandler in dem elektrisch betriebenen
Spannkrafterzeuger gemäß der vorliegenden Erfindung kann
weiterhin eine Zahn- oder Klauenkupplung oder auch eine
Reibungskupplung aufweisen. Die Zahn- oder Klauenkupplungen sind
hierbei hinsichtlich des Bauraumes vorteilhaft, während
Reibungskupplungen für eine ruckfreien Kupplungsvorgang
vorteilhaft sind.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert
und beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen elektrisch betriebenen
Spannkrafterzeuger;
Fig. 2 eine Detaildarstellung teilweise im Schnitt, die einen
elastischen Bereich in der Druckstange des
Spannkrafterzeugers gemäß Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 einen Querschnitt zur Darstellung des Aufbaus-der
Hauptteile des Spannkrafterzeugers gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Lagerungsanordnung
des in Fig. 3 dargestellten Antriebsmotors;
Fig. 5 eine Detaildarstellung des in Fig. 3 gezeigten
Drehzahlwandlers im Schaltzustand mit kleinem
Untersetzungsverhältnis;
Fig. 6 eine Detaildarstellung des in Fig. 3 gezeigten
Drehzahlwandlers im Schaltzustand mit großem
Untersetzungsverhältnis;
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Mechanismus zur
Umsetzung von der Drehbewegung in die Linearbewegung;
Fig. 8 eine Seitenansicht des Umsetzungsmechanismus von Fig.
7;
Fig. 9 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 9-9 in
Fig. 8;
Fig. 10 eine Stirnseiten-Ansicht im Teilschnitt, zur
Darstellung einer treibenden Schubstange gemäß Fig. 7;
Fig. 11 eine Seitenansicht der treibenden Schubstangen gemäß
Fig. 7;
Fig. 12 eine Längsansicht zur Darstellung des zahnartigen
Profils der angetriebenen Schubstange gemäß Fig. 7;
Fig. 13(a)-13(c)
Teilschnittdarstellungen zur Erläuterung der
Vorschubbewegung der angetriebenen Schubstange durch
die treibenden Schubstangen; und
Fig. 14 eine erläuternde Seitenansicht zum Vergleich der
gleichzeitig im Eingriff befindlichen Zähne eines
Ritzel-Zahnstangen-Mechanismus im Vergleich mit dem
hier vorliegenden Schubstangenmechanismus.
Nachfolgend wird unter Bezug auf Fig. 1 zunächst das Äußere
eines elektrisch betriebenen Spannkrafterzeugers 1 beschrieben.
Der elektrisch betriebene Spannkrafterzeuger 1 schiebt eine
Spannstange 121 gegen ein Werkstück 2. Die Spannstange 121 ist
mit einer Druckstange 9 mittels eines elastischen Bereiches 123
verbunden. Die Druckstange 9 wird mittels eines
Umsetzungsmechanismus 7 zur Umwandlung einer Drehbewegung in
eine Linearbewegung vorwärts und rückwärts angetrieben. Der
Umsetzungsmechanismus 7 wird eingangsseitig mit Drehenergie von
einem Antriebsmotor 3 über einen Drehzahlwandler 5 mit variablen
Übersetzungsverhältnis angetrieben. Durch Veränderung des
Übersetzungsverhältnisses des Drehzahlwandlers 5 wird die
Vorschubbewegung von einem Zustand mit hoher Geschwindigkeit
unter geringer Last zu einem zweiten Betriebszustand mit
niedriger Vorschubgeschwindigkeit unter hoher Last umgeschaltet.
Ein Spannkraftdetektor 11 ist vorgesehen, um das Drehmoment des
Motors 3 zu erfassen und in Folge die Vorschubbewegung der
Druckstange 9 zu steuern und um den Antriebsmotor 3 anzuhalten.
Bevor die Spannstange 121 das Werkstück 2 berührt, wird die
Druckstange 9 im Eilgang verfahren, während die Druckstange 9
langsam vorwärtsbewegt wird, wenn die Spannstange 121 das
Werkstück 2 berührt hat. Der elastische Bereich 123 ist
vorgesehen, um die Spannkraft langsam ansteigen zu lassen, wenn
die Spannstange 121 das Werkstück 2 berührt und somit genügend
Zeit bereitzustellen, in der der Spannkrafterzeuger bei einem
Drehmoment nahe dem angestrebten Drehmoment angehalten wird,
sowie gleichzeitig für eine Stoßdämpfung beim Anschlag an das
Werkstück 2 zu sorgen.
Bezugnehmend nunmehr auf Fig. 3 wird der innere Aufbau des
elektrisch betriebenen Spannkrafterzeugers 1 beschrieben. Die
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A in
Fig. 1. Wie oben angedeutet, umfaßt der elektrisch betriebene
Spannkrafterzeuger 1 von rechts nach links in Fig. 3 gesehen als
wesentliche Teile den Antriebsmotor 3, den Spannkraft
detektor 11, den Drehzahlwandler 5, den Umsetzungsmechanismus 7
zur Umwandlung der Drehbewegung in eine Linearbewegung und die
Druckstange 9. Der elektrisch betriebene Spannkrafterzeuger 1
gemäß Fig. 3 weist hierbei einen koaxial angeordneten
Drehzahlwandler 5 auf, der an eine Kurbelwelle 81 des
Umsetzungsmechanismus 7 angeschlossen ist. Die Kurbelwelle 81
weist hierbei eine hohlen Innenraum auf, in dem eine
Schaltstange 115 zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des
Drehzahlwandlers 5 angeordnet ist.
Der Antriebsmotor 3 ist ein Induktionsmotor und mit einer
Motorbremse 17 ausgerüstet, die als Haltevorrichtung zur
Vermeidung eines Spannkraftabfalles des elektrisch betriebenen
Spannkrafterzeugers 1 dient. Die Motorbremse 17 wird von einer
Motorsteuerung 15 eingeschaltet, um die Spannkraft und das
Drehmoment in dem Spannkrafterzeuger 1 aufrecht zu erhalten,
wenn die Spannkraft an der Druckstange 9 einen vorbestimmten
Wert erreicht und der Antriebsmotor 3 angehalten wird. Mit
dieser Steuerung kann die Druckstange 9 in der Anschlagposition
an dem Werkstück 2 bei hoher Spannkraft mit geringer
elektrischer Energie gehalten werden.
Der Antriebsmotor 3 ist verdrehbar in einem Lagerblock 23 über
Lagerungen 38 und 39 und einen abgesetzten Lägerringbereich 21
abgestützt. Wie in der schematischen Vorderansicht in Fig. 4
gezeigt, ist der Antriebsmotor in Drehrichtung einer
Motorwelle 20 nachgiebig durch ein nachgiebiges Abstützteil 29
(Feder) und einen anhebbaren Stift 27 gelagert. Dementsprechend
wird eine Kraft W auf die Feder 29 ausgeübt, wenn an der
Motorwelle 20 ein Drehmoment Tr anliegt, wobei die Kraft W=Tr
(Drehmoment)/S (Hebelarm) ist. Hierbei wird die Feder 29
beaufschlagt, wodurch bewirkt wird, daß sich der Antriebsmotor
bezüglich des Lagerblockes 23 um einen bestimmten Winkel
verdreht.
Nachfolgend soll der Spannkraftdetektor 11 beschrieben werden.
Wie vorstehend erwähnt, verdreht sich bei sich drehendem
Antriebsmotor 3 und dem damit verbundenen Ringbereich 21 auch
eine Abflachung 25, die am Außenumfang des Ringbereiches 21
ausgebildet ist. Die Abflachung 25 weist hierbei eine
rillenartige Grundform auf, so daß der anhebbare Stift 27 in der
Abflachung 25 geführt ist, um den Verdrehwinkel unter
Beaufschlagung durch die Feder 29 zu messen.
Wenn sich die rillenartige Abflachung 25 entsprechend der
Verdrehung des Antriebsmotors 3 und des damit verbundenen
Ringbereiches 21 verdreht, ändert sich auch die Tiefe der
Abflachung 25, so daß sich die Höhenposition des anhebbaren
Stiftes 27 gegenüber dem Lagerring 23 ändert. Diese
Höhenänderung kann dann durch einen Stiftpositionssensor 33 über
einen Betätigungshebel 31 erfaßt werden. Hierdurch kann der
Verdrehwinkel des Antriebsmotors ermittelt werden und das
Ausgangsdrehmoment des Antriebsmotors 3 auf der Basis des
Verdrehwinkels, der Federkonstanten der Feder 29 und des
Hebelarms S berechnet werden. In einem quasi-stationären Zustand
besteht ein direkter Zusammenhang zwischen dem
Ausgangsdrehmoment des Antriebsmotors 3 und der Spannkraft an
der Druckstange 9, so daß die Spannkraft der Druckstange in
direkt proportionaler Beziehung aus dem Drehmoment des
Antriebsmotors 3 abgeleitet werden kann.
Nachfolgend soll der Drehzahlwandler 5 mit variablen
Übersetzungsverhältnis beschrieben werden. In der hier
dargestellten Ausführungsform weist der Drehzahlwandler
(Getriebe) zwei Schaltzustände auf. In einem niedrigen
Untersetzungsverhältnis (Schaltzustand mit hoher
Drehgeschwindigkeit), wie dies in Fig. 5 detaillierter
dargestellt ist, erfolgt der Drehantrieb von der Motorwelle 20
zu einer sich nach links von der Welle 20 erstreckenden
Wellenverlängerung 71 mit einer Keilverzahnung 73. Von dort
erfolgt der Kraftfluß über eine entsprechend eingreifende
Keilverzahnung 74 an dem Innenumfang einer Schiebehülse 75 zu
dieser und von dieser Schiebehülse 75 zu einer Stirn
verzahnung 77 an der hier linken Stirnseite der Schiebehülse 75.
Mit der Stirnverzahnung 77 ist eine hier nur schematisch
angedeutete Stirnverzahnung 85 im Eingriff, die an der hier
rechten Stirnseite der hohl ausgebildeten Kurbelwelle 81
angeordnet ist. Das Übersetzungsverhältnis dieser Stufe beträgt
eins, so daß hier keine Drehzahlüber- oder -untersetzung
erfolgt.
Bei großem Untersetzungsverhältnis (Schaltzustand mit langsamer
Umdrehungsgeschwindigkeit), wie dies in Fig. 6 detailliert
dargestellt ist, erfolgt der Drehantrieb von der Motorwelle 20
aus zu einem Drehzahlwandler 43 mit großem
Untersetzungsverhältnis. In diesem Getriebe 43 erfolgt der
Kraftfluß von einer Scheibe 45 auf ein Kugellager 47, dann zu
einer flexiblen Kerbverzahnung 49, von dort aus zu einer
ringförmigen Verzahnung 51, dann zu einer ringförmigen
Verzahnung 53 über ein Hohlrad 55, eine Innenverzahnung 59 auf
eine Außenverzahnung 63 eines Schieberings 61 zu einer Innen-Kerbverzahnung
65 und zu einer Außen-Kerbverzahnung 83 auf der
Kurbelwelle 81 und somit zu der Kurbelwelle 81. Das
Untersetzungsverhältnis ist hierbei relativ hoch und beträgt
beispielsweise 1 : 10 oder 1 : 100. Einzelheiten dieses Getriebes 43
werden nachfolgend genauer beschrieben.
Nachfolgend wird wiederum auf Fig. 3 Bezug genommen. Der Wechsel
des Übersetzungsverhältnisses wird durch Verschieben der
Schiebehülse 75 bzw. des Schieberings 61 bewirkt. Wenn somit die
beiden vorstehenden Bauelemente an ihrer jeweils linken Position
anliegen, wie dies in Fig. 3 und 5 dargestellt ist, ist die
Stirnverzahnung 77 der Schiebehülse 75 in Eingriff mit der
Stirnverzahnung 85 der Kurbelwelle 81, so daß ein relativ
kleines Untersetzungsverhältnis vorliegt. Im anderen
Schaltzustand, wenn die Schiebehülse 75 und der Schiebering 61
nach rechts geschoben sind, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist,
wird der zuvor beschriebene Eingriff gelöst und die
Außenverzahnung 63 des Schieberinges 61 greift in die
Innenverzahnung 59 des Hohlrades 55 ein, so daß der zweite
Schaltzustand mit großem Untersetzungsverhältnis erreicht wird.
Die seitliche Verschiebung der Schiebehülse 75 und des
Schieberings 61 wird durch die Schaltstange 115 bewirkt, die
über ein Gestänge 113 von einer Magnetspule 111 beaufschlagt
wird. Wenn die Magnetspule 111 betätigt wird, verschwenkt das
Gestänge 113 in die hier doppelt strichpunktierte Stellung, so
daß die Schaltstange 115 im Inneren der Kurbelwelle 81 hier nach
rechts verschoben wird. Eine auf der hier rechten Seite der
Schaltstange 115 angebrachte verdrehbare Kappe 117 beaufschlagt
dann die Schiebehülse 75 in Richtung nach rechts. Dadurch wird
der Drehzahlwandler in Richtung eines großen
Untersetzungsverhältnisses umgeschaltet.
Wenn sich die Schaltstange 115 nach links bewegt, schiebt eine
an der Schiebehülse 75 angreifende Feder 78 die Schiebehülse 75
in die in Fig. 5 gezeigte Position, wobei sich die Feder 78 an
einem Abstützring 79 im Inneren der Schiebehülse 75 abstützt, so
daß die vorstehend beschriebenen Keilverzahnungen 73, 74
gegeneinander verschiebbar sind.
Die Schiebehülse 75 und der Schiebering 61 sind zueinander
verdrehbar, jedoch in Axialrichtung zueinander fixiert, in dem
beispielsweise eine Stirnseite eines Lagers 69 durch Seegerringe
gesichert sind. Der Schiebering 61 und die Kurbelwelle 81 sind
in axialer Richtung durch die Keilverzahnungen 65 und 83
zueinander verschiebbar. Der Verzahnungsring 55 ist durch einen
Flachlagerring 57 im Gehäuse 41 des Drehzahlwandlers 5 gelagert.
Die Schaltstange 115 innerhalb der Kurbelwelle 81 ist in
Axialrichtung beweglich, jedoch über die Lager 116 drehfest
gelagert. Die Magnetspule 111 und das Gestänge 113 sind an dem
Gehäuse 100 des Umsetzungsmechanismus 7 befestigt.
Nachfolgend wird das Getriebe 43 näher beschrieben. Ein
derartiges Getriebe ist beispielsweise in dem US-Patent 2,906,143
oder 4,524,639 beschrieben und unter dem Handelsnamen "HARMONIC-DRIVE"
oder "FLEX-DRIVE" erhältlich. Wie insbesondere in Fig. 6
dargestellt, dreht sich die Scheibe 45 entsprechend der Rotation
der Motorwelle 20. Der Außenumfang der Scheibe 45 weist hierbei
eine nockenförmige elliptische Gestalt auf. Das Kugellager 47
ist dabei so eingesetzt, daß es mit der flexiblen
Keilverzahnung 49 zusammenwirkt, die an ihrem Außenumfang eine
Vielzahl von Zähnen aufweist. Ein Teil der Keilverzahnung an der
Außenfläche der flexiblen Keilverzahnung 49 ist hierbei im
Verzahnungseingriff mit den Innen-Keilverzahnungen 51 und 53.
Unter Verdrehbewegung der Scheibe 45 verdreht sich der
Verzahnungsring 53 nur geringfügig, nämlich um den Winkel, der
der Differenz-Zähnezahl zwischen der ersten und zweiten
Keilverzahnung 51 und 53 entspricht, also bei einer Umdrehung
der Scheibe 45 lediglich einen geringen Teilbereich einer
Umdrehung vollzieht (im Bereich von einigen Zehnteln bis einigen
Hundertsteln einer Umdrehung). Durch dieses
Untersetzungsgetriebe wird die hohe Umfangsgeschwindigkeit der
Motorwelle 20 und damit der Scheibe 45 in eine sehr geringe
Umfangsgeschwindigkeit der Keilverzahnung 53 und der ihr
nachgeschalteten Bauteile 55, 59, 63, 61, 65, 83, 81 erzeugt.
Nachfolgend wird der Umsetzungsmechanismus 7 zur Umwandlung der
Verdrehbewegung in eine Linearbewegung (translatorische
Bewegung) beschrieben. Der Umsetzungsmechanismus 7 umfaßt in
dieser Ausführungsform ein oszillierendes Schubstangen
getriebe 93 mit einer treibenden Schubstange 95, die eine
angetriebene Schubstange 101 antreibt. Dieser
Umsetzungsmechanismus zur Umwandlung einer Drehbewegung in eine
Linearbewegung ist Gegenstand des US-Patentes 5,187,994 und der
EP-B-0 482 827 des Anmelders. Die hülsenartige Kurbelwelle 81
des Umsetzungsmechanismus 7 wird, wie oben beschrieben, von dem
Antriebsmotor 3 über den Drehzahlwandler 5 angetrieben. Die
Kurbelwelle 81 ist hierbei durch Lagerungen 87 und 88 gegenüber
dem Gehäuse 100 abgestützt. Die Kurbelwelle 81 weist hierbei in
ihrem Mittelteil drei scheibenartige Exzenter 91 auf. Die hin-
und hergehend gelagerten Schubstangen 93 sind hierbei am
Außenumfang der Exzenter 91 über Nadellager 92 gelagert. Die
hin- und hergehenden Schubstangen 93 bewegen sich bei Drehung
der Exzenterscheiben 91 auf und ab sowie senkrecht zur
Zeichenebene. Die Bewegung der Schubstangen 93 bewirkt eine Hin-
und Herbewegung treibender Zahnstangen 95 an der Unterseite der
hin- und hergehenden Schubstangen 93, so daß entsprechend
ausgebildete, angetriebene Stangen 101 an der Oberseite der
Druckstange 9 senkrecht zur Zeichenebene angetrieben werden.
Eine Vielzahl von Kugeln 103 ist in einer Führungsrille zwischen
der linken und rechten Seitenfläche der Druckstange 9 und dem
Gehäuse 100 angeordnet. Diese Kugeln 103 lagern und führen die
Druckstange 9 ähnlich wie in einem Linear-Wälzlager. Die
Wälzkörper laufen hierbei entlang eines im Gehäuse 100
ausgebildeten, nicht näher dargestellten Umlaufkanals um.
Die Fig. 7 bis 13 zeigen Einzelheiten des
Umsetzungsmechanismus 7 des bisher beschriebenen elektrisch
betriebenen Spannkrafterzeugers 1. Das Bezugszeichen 281, das
grundsätzlich dem vorstehenden Bezugszeichen 101 entspricht,
bezeichnet eine angetriebene Stange mit einer Vielzahl von
Profilzähnen T1, während die Bezugszeichen 282A, 282B und 282C
drei treibende Schubstangen bezeichnen, die jeweils eine Vielzahl von Profilzähnen T2 mit der gleichen Teilung wie die Profilzähne T1 der angetriebenen Schubstange 281 aufweisen. In dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei treibende Schubstangen vorgesehen. Das Profil T1 der angetriebenen Schubstange 281 weist hierbei die Form einer wellenförmig verlaufenden Trochoidal- oder Zykloidal Profilierung, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist. Die Profilierung T2 der treibenden Schubstangen 282A, 282B und 282C weisen eine bogenförmige, halbkreisförmige Zahnprofilierung auf, die den gleichen Radius R aufweist wie der Basiskreis der verzahnungsähnlichen Profilierung T1. Das bogenförmige, halbkreisförmige Profil wird nachfolgend näher beschrieben. Wie in Fig. 9 dargestellt, ist die angetriebene Schubstange 281 durch eine Vielzahl von Kugeln 283 gelagert, die in Art eines Kugelumlauflagers bezüglich dem Gehäuse 284 angeordnet sind, so daß die Schubstange 281 in Längsrichtung beweglich ist. Hierzu ist die angetriebene Schubstange 281 an gegenüberliegenden Seitenflächen mit Rillen 281a versehen, in denen die Kugeln 283 geführt sind, während die Bodenplatte 284a des Gehäuses 284 mit Kugelrücklaufkanälen 284b versehen ist. Die treibenden Schubstangen 282A, 282B und 282C sind auf Exzenterscheiben 285a, 285b und 285c (vgl. auch Fig. 7) eines Kurbelwellen-Paares 285A und 285B gelagert, so daß die Zahnprofilierungen T2 der Schubstangen 282A, 282B und 282C im Eingriff mit der angetriebenen Schubstange 281 sind. Jede der beiden Kurbelwellen 285A und 285B ist drehbar im Gehäuse 284 mittels Lagerungen 289 und 290 angeordnet. Die Exzenterscheiben 285a, 285b und 285c jeder Kurbelwelle sind mit gleichem Versatzwinkel angeordnet, wobei die Kurbelwellen 285A und 285B mit einem Endbereich mit einer Eingangswelle 288 verbunden sind. Wenn diese Eingangswelle 288 rotiert, werden auch die Kurbelwellen 285A und 285B verdreht, so daß die treibenden Schubstangen 282A, 282B und 282C schwingend mit einer bestimmten Phasendifferenz angetrieben werden. Diese Phasendifferenz wird im wesentlichen durch die Anzahl der vorgesehenen treibenden Schubstangen bestimmt. Daher beträgt in dieser Ausführungsform mit drei Schubstangen die Phasendifferenz 120°. Die Umlaufbewegung der treibenden Schubstangen 282A, 282B und 282C ist somit um diesen Phasenwinkel versetzt, um die angetriebene Schubstange 281 in ihrer Längsrichtung anzutreiben. Die Eingangswelle 288 erstreckt sich hierbei mit einem Ende aus dem Gehäuse 284 heraus, um einen Drehantrieb anzukoppeln.
drei treibende Schubstangen bezeichnen, die jeweils eine Vielzahl von Profilzähnen T2 mit der gleichen Teilung wie die Profilzähne T1 der angetriebenen Schubstange 281 aufweisen. In dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei treibende Schubstangen vorgesehen. Das Profil T1 der angetriebenen Schubstange 281 weist hierbei die Form einer wellenförmig verlaufenden Trochoidal- oder Zykloidal Profilierung, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist. Die Profilierung T2 der treibenden Schubstangen 282A, 282B und 282C weisen eine bogenförmige, halbkreisförmige Zahnprofilierung auf, die den gleichen Radius R aufweist wie der Basiskreis der verzahnungsähnlichen Profilierung T1. Das bogenförmige, halbkreisförmige Profil wird nachfolgend näher beschrieben. Wie in Fig. 9 dargestellt, ist die angetriebene Schubstange 281 durch eine Vielzahl von Kugeln 283 gelagert, die in Art eines Kugelumlauflagers bezüglich dem Gehäuse 284 angeordnet sind, so daß die Schubstange 281 in Längsrichtung beweglich ist. Hierzu ist die angetriebene Schubstange 281 an gegenüberliegenden Seitenflächen mit Rillen 281a versehen, in denen die Kugeln 283 geführt sind, während die Bodenplatte 284a des Gehäuses 284 mit Kugelrücklaufkanälen 284b versehen ist. Die treibenden Schubstangen 282A, 282B und 282C sind auf Exzenterscheiben 285a, 285b und 285c (vgl. auch Fig. 7) eines Kurbelwellen-Paares 285A und 285B gelagert, so daß die Zahnprofilierungen T2 der Schubstangen 282A, 282B und 282C im Eingriff mit der angetriebenen Schubstange 281 sind. Jede der beiden Kurbelwellen 285A und 285B ist drehbar im Gehäuse 284 mittels Lagerungen 289 und 290 angeordnet. Die Exzenterscheiben 285a, 285b und 285c jeder Kurbelwelle sind mit gleichem Versatzwinkel angeordnet, wobei die Kurbelwellen 285A und 285B mit einem Endbereich mit einer Eingangswelle 288 verbunden sind. Wenn diese Eingangswelle 288 rotiert, werden auch die Kurbelwellen 285A und 285B verdreht, so daß die treibenden Schubstangen 282A, 282B und 282C schwingend mit einer bestimmten Phasendifferenz angetrieben werden. Diese Phasendifferenz wird im wesentlichen durch die Anzahl der vorgesehenen treibenden Schubstangen bestimmt. Daher beträgt in dieser Ausführungsform mit drei Schubstangen die Phasendifferenz 120°. Die Umlaufbewegung der treibenden Schubstangen 282A, 282B und 282C ist somit um diesen Phasenwinkel versetzt, um die angetriebene Schubstange 281 in ihrer Längsrichtung anzutreiben. Die Eingangswelle 288 erstreckt sich hierbei mit einem Ende aus dem Gehäuse 284 heraus, um einen Drehantrieb anzukoppeln.
Wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist, werden die
einzelnen Zahnprofile T2 der treibenden Schubstangen 282A bis
282C durch Rollen 291 gebildet, die den vorstehend erwähnten
Radius R aufweisen. Eine Vielzahl von derartigen Rollen 291 sind
in eine geradlinige Rille 292 der einzelnen Schubstangen
eingesetzt, so daß sie frei rotierbar durch Nadellager 294 auf
Lagerstiften 293 montiert sind. Die Rollen 291 als Wälzkörper
dienen insbesondere zur Vermeidung von Verschleiß der sich
gegenüberliegenden Profilierungen T1 und T2.
In den Fig. 7 bis 9 bezeichnen die Bezugszeichen 301, 302 und
303 Nadellager, die an der treibenden Schubstange 282A zu der
Exzenterscheibe 285a der Kurbelwelle 285A, an der treibenden
Schubstange 282B zu der Exzenterscheibe 285b der Kurbel
welle 285A, und an der treibenden Schubstange 282C zu der
Exzenterscheibe 285c der Kurbelwelle 285A angeordnet sind. Mit
den Bezugszeichen 305 werden Schraubbolzen bezeichnet, mit denen
der Bodenbereich 284a des Gehäuses 284 befestigt ist. Das
Bezugszeichen 306 bezeichnet einen Stift, durch den der
Deckelbereich 284c des Gehäuses 284 verstiftet ist. Die
Bezugszeichen 307 und 308 bezeichnen Seegerringe zur axialen
Festlegung zwischen dem Gehäuse 284 und den Kurbelwellen 285A,
285B durch entsprechende Lagerungen 289 und 290. Das
Bezugszeichen 309 in Fig. 8 bezeichnet einen Anschlagring, durch
den eine Vorschubbegrenzung der angetriebenen Schubstange 281
bestimmt wird.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des in Fig. 7 dargestellten
Mechanismus näher beschrieben. Wenn die Eingangswelle 288 durch
einen externen Drehantrieb angetrieben wird, werden die beiden
Kurbelwellen 285A und 285B rotierend angetrieben. Infolge der
Verdrehbewegung der Kurbelwellen 285A und 285B bewegen sich die
treibenden Schubstangen 282A, 282B und 282C mit einer
vorbestimmten Phasendifferenz, so daß beispielsweise die
Profilverzahnung T2 der treibenden Schubstange 282A, wie in
Fig. 13a bis 13c dargestellt, hin- und herschwingt (oszilliert)
und dadurch die angetriebene Schubstange 281 durch den
gegenseitigen Eingriff der Profilverzahnungen T1 und T2 in
Längsrichtung X verschoben wird. Da die treibenden
Schubstangen 282A, 282B und 282C mit einer vorbestimmten
Phasendifferenz oszillieren, die durch die Anzahl der
Schubstangen definiert ist, steht jeweils wenigstens eine der
treibenden Schubstangen 282A, 282B und 282C während einer
Umlaufbewegung der Kurbelwellen 285A und 285B in Eingriff mit
der angetriebenen Schubstange 281. Als Ergebnis wird die
treibende Schubstange 281 in der Vorschubrichtung X verschoben,
und zwar bei einer Umdrehung der Kurbelwellen 285A und 285B, um
einen Teilungsabstand P der Profilverzahnung T1 bzw. T2. Wenn
andererseits die Drehrichtung der Eingangswelle 288 reversiert
wird, drehen sich die Kurbelwellen 285A und 285B in
entgegengesetzter Drehrichtung, so daß die angetriebene
Schubstange 281 entgegengesetzt zur hier dargestellten
Vorschubrichtung X bewegt wird.
Der Grund für die Verwendung eines derartigen
Schubstangenmechanismus in dem hier vorgeschlagenen elektrisch
betriebenen Spannkrafterzeuger liegt darin, daß dieser
Schubstangenmechanismus zur Umsetzung einer Rotationsbewegung in
eine Linearbewegung sehr kompakt ist, so daß die
Außenabmessungen des elektrisch betriebenen Spannkrafterzeugers
in der Größenordnung von vergleichbaren hydraulisch
angetriebenen Spannkrafterzeugern liegt. Fig. 14 zeigt einen
Vergleich zwischen einem Ritzel-Zahnstangenmechanismus, wie er
üblicherweise zur Umsetzung einer Rotationsbewegung in eine
Linearbewegung verwendet wird, und andererseits den vorstehend
beschriebenen Schubstangenmechanismus. Wie in Fig. 14
dargestellt, ist der hin- und herschwingende
Schubstangenmechanismus hinsichtlich der Anzahl der gleichzeitig
in Eingriff befindlichen Profilverzahnungen überlegen. Während
bei einem rotierenden Antriebsritzel 221 mit der Zahnstange 222
nur ein bis zwei Zähne gleichzeitig in Eingriff sind, sind bei
der hin- und herschwingenden Schubstange 223 acht derartiger
Verzahnungen gleichzeitig in Eingriff mit der Zahn- oder
Schubstange 222. Rein rechnerisch sind dabei wenigstens sechs
der Verzahnungen im tragenden Eingriff, während dies bei einem
Antriebsritzel 221 im allgemeinen nur ein Zahn ist. Obwohl somit
im allgemeinen drei derartiger Schubstangen 223 erforderlich
sind, weisen hin- und herschwingende Schubstangen bei
kompakterer Bauweise eine höhere tragende Zähnezahl auf als bei
einem Antriebsritzel 221.
In Fig. 2 ist eine Detailansicht des vorderen Endbereich des
elektrisch betriebenen Spannkrafterzeugers 1 gemäß Fig. 1
dargestellt, um den nachgiebig gestalteten Bereich 123 der
Druckstange 9 darzustellen. Die Spannstange 121 ist in
Vorschubrichtung verschiebbar an Stiftlöchern 131, 131′
gelagert, die am Flanschbereich 129 ausgebildet sind, um darin
in loser Passung zwei Schraubbolzen 127, 127′ aufzunehmen. Die
Schraubbolzen 127, 127′ sind mit ihrem freien Ende in dem nach
vorne herausragenden Ende der Druckstange 9 eingeschraubt.
Eine Blattfeder 125 ist zwischen die hier rechte Stirnfläche der
Spannstange 121 und der hier linken Stirnseite der Druckstange 9
eingefügt. Diese Blattfeder 125 beaufschlagt die Spannstange 121
nach links. Demgemäß liegt die linke Stirnfläche des
Flanschbereiches 129 der Spannstange 121 am Schraubenkopf der
Schraubbolzen 127, 127′ an. Wenn jedoch die auf die
Spannstange 121 wirkende Spannkraft über einen bestimmten Wert
liegt, biegt sich die Blattfeder 125 durch, so daß die
Spannstange 121 nach rechts ausweichen kann. Dieses Durchbiegen
der Blattfeder 125 dämpft den Stoß bei Berührung der
Spannstange 121 an dem Werkstück 2. Weiterhin erfolgen beim
Durchbiegen der Blattfeder 125 folgende Vorgänge, nämlich: Die
Vorschubbewegung der Druckstange 9 wird in die niedrige
Geschwindigkeit umgeschaltet; die Vorschubkraft wird
entsprechend erhöht; der Antriebsmotor 3 wird in den
Bremsbetrieb übergeführt und schließlich angehalten.
Dabei ist es möglich, die Verlagerung des elastischen
Bereiches 123 zu erfassen und die Vorschubbewegung der
Druckstange 9 umzuschalten, sowie den Antriebsmotor 3 basierend
auf dieser axialen Verlagerung abzuschalten. Beispielsweise kann
der axial nachgiebige Bereich 123 mit einem oder mehreren
Näherungsschaltern 163a und 163b ausgestattet sein. Eine daran
befestigte Detektorplatte 161 oder davon abstehende Teil
bereiche 161a und 161b liegen hierbei dem oder den
Näherungsschaltern 163a bzw. 163b gegenüber. Mit dem
Näherungsschalter 163a wird hierbei der Beginn der
Verlagerungsbewegung des nachgiebigen Bereiches 123 bei
anfänglicher Berührung an dem Werkstück 2 erfaßt, während mit
dem Näherungsschalter 163b durch seinen größeren Abstand zu der
Detektorplatte 161 die vollständige Anlage am Werkstück und den
Abschluß der Spannbewegung ermitteln kann. Die Näherungs
schalter 163a und 163b sind dabei mit der vorstehend erwähnten
Motorsteuerung 15 zum Umschalten des Drehzahlwandlers 5, sowie
Bremsen und Abschalten des Antriebsmotors 3 verbunden.
Claims (17)
1. Elektrisch -betriebener Spannkrafterzeuger umfassend:
- - einen elektrischen Antriebsmotor;
- - einen Drehzahlwandler mit variablen Übersetzungsverhältnis zur Untersetzung der Drehbewegung des Antriebsmotors;
- - einen Umsetzungsmechanismus zur Umwandlung der Drehbewegung in eine Linearbewegung; und
- - eine von dem Umsetzungsmechanismus angetriebene Druckstange zur Beaufschlagung eines Werkstückes mit Spannkraft durch Vorschub der Druckstange,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Umsetzungsmechanismus (7) zur Umwandlung der
Drehbewegung in eine Linearbewegung aus einem
oszillierenden Kurbelwellen-Schubstangenmechanismus
besteht.
2. Spannkrafterzeuger nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch einen Spannkraftdetektor (11) zur
Erfassung der Spannkraft der Druckstange (9) und Erfassung
einer Berührung der Druckstange (9) an dem Werkstück (2),
wenn die Spannkraft einen ersten Schwellwert erreicht und
zur Erfassung einer gewünschten Spannkraft, wenn die
Spannkraft einen zweiten Schwellenwert erreicht;
eine Schaltvorrichtung (111, 113 und 115) zur Umschaltung
des Drehzahlwandlers (5) von einer hohen
Vorschubgeschwindigkeit der Druckstange (9) in eine
langsame Vorschubgeschwindigkeit der Druckstange (9) mit
erhöhter Spannkraft bei Anlage an dem Werkstück (2); und
einer Motorsteuerung (15) zum Anhalten des Antriebs
motors (3), wenn der zweite Schwellenwert der gewünschten
Spannkraft erreicht ist.
3. Spannkrafterzeuger nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch eine Haltevorrichtung (17) zur
Aufrechterhaltung der Spannkraft auf die Druckstange (9)
bei Anhalten des Antriebsmotors (3).
4. Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
an der Druckstange (9) stoßdämpfende Mittel (123, 125) zur
Stoßdämpfung bei Anschlag an dem Werkstück (2) vorgesehen
sind.
5. Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckstange (9) als angetriebene Schubstange (281) mit
einem Verzahnungsprofil (T1) mit vorgegebener Teilung (P)
ausgebildet ist und eine Vielzahl treibender Schub
stangen (282A, 282B, 282C) mit einem Profil (T2) gleicher
Teilung (P) periodisch damit im Eingriff stehen.
6. Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kurbelwellen-Mechanismus mehrere Exzenter
scheiben (285a, 285b, 285c) aufweist, die mit gleichmäßigem
Versatzwinkel (z. B. 120°) mit treibenden Schub
stangen (282A, 282B, 282C) verbunden sind.
7. Spannkrafterzeuger nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Verzahnungsprofil (T1) wellenförmig ausgebildet ist.
8. Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Profil (T2) der treibenden Schubstangen (282A, 282B,
282C) durch Rollen (291) gebildet sind, die entsprechend
der Teilung (P) der angetriebenen Schubstange (281)
angeordnet sind.
9. Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Antriebsmotor (3) in Drehrichtung nachgiebig gelagert
ist und der Spannkraftdetektor (11) den Verdrehwinkel des
Antriebsmotors (3) zur Erfassung des Ausgangsdrehmomentes
des Antriebsmotors (3) und der Spannkraft der Druck
stange (9) erfaßt.
10. Spannkrafterzeuger nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die stoßdämpfenden Mittel (123) durch eine Feder (125) an
der Druckstange (9) gebildet ist.
11. Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Antriebsmotor (3) mit einer Motorbremse als
Haltevorrichtung (17) versehen ist.
12 Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehzahlwandler (5) aus einem koaxial angeordneten
Getriebe mit hohem Untersetzungsgrad gebildet ist.
13. Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schalteinrichtung zur Umschaltung des Drehzahl
wandlers (5) eine Zahn- oder Klauenkupplung (75, 77, 85)
aufweist.
14. Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 2 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Spannkraftdetektor (11) zur Erfassung der Spannkraft
der Druckstange (9) in deren direkten Kraftfluß angeordnet
ist.
15. Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 2 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Spannkraftdetektor (11) zur Erfassung der Spannkraft
der Druckstange (9) durch eine Meßvorrichtung zur Erfassung
der Stromaufnahme oder elektrischen Leistung des
Antriebsmotors (3) gebildet ist.
16. Spannkrafterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Umsetzungsmechanismus (7) eine hohl ausgebildete
Kurbelwelle (81) aufweist, wobei eine Schaltstange (115)
der Schalteinrichtung zur Umschaltung des Drehzahl-Wandlers
(5) im Hohlraum der Kurbelwelle (81) angeordnet
ist.
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