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Mit einem einstellbaren Ansprechmoment versehene Einrichtung zur
automatischen Drehmomentabschaltung von Getrieben Es sind Getriebe bekannt, bei
denen in den Getriebepfad Sicherheitsstifte eingeschaltet sind, die bei Uberlastung
brechen und dadurch den Kraftfluß unterbrechen. Ebenso sind selbstabschaltende Einrichtungen
bekannt, welche drehmomentabhängig wirksam sind. Bei ihnen werden Federfesselungen
mit linearer Kennlinie verwendet.
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Diese bekannten Einrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß
sich das Grenzmoment, bei dem abgeschaltet werden soll, nicht einstellen läßt, weil
die Kennlinie konstant bleibt.
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Für eine rationelle Serienfertigung besteht in der Technik das Bedürfnis,
die Einstellbarkeit des Ansprechdrehmomentes so zu beherrschen, daß die Ausschläge
£r die verschiedenen Ansprechempfindlichkeiten in einem verhältnismäßig kurzen Federweg,
das heißt mit anderen Worten in einem bestimmten kleinen Winkelbereich einstellbar
sind, um für einen großen Drehmomentbereich die gleichen Getriebeplatinen und übrige
Getriebeteile einsetzen zu können.
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Durch die Erfindung soll dieses Bedürfnis befriedigt und es sollen
die Nachteile der bekannten, mit Federn mit linearer Kennlinie arbeitenden selbstabschaltenden
Einrichtungen vermieden werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde9 selbstabschaltende Getriebe
zu schaffen, bei denen für bestimmte Lastnromente der Antriebswelle der Auslöseweg
für das Absclial-tenJoder Blockieren des Getriebes einen verhältnismäßig kurzen
Bereich allLweist, wobei selbst nictit vermeidbaxe Fabrikationsstreuungen
in
der Federnherstellung ausgeglichen und die Größe des Ansprechmomentes leicht eingestellt
werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß an einer Platine eines Getriebes
bspw. ein um eine mit der Abtriebswelle des Getriebes fluchtende feste Achse schwenkbares
zweiarmiges Hebelsystem angeordnet wird, daß weiterhin auf dem ersten Hebelarm dieses
Systems eine Achse gelagert wird, auf deren einen Ende ein, mit einem Rad auf der
Abtriebswelle kämmendes Zahnrad sitzt, während auf der gleichen Achse ein zweites,
mit einem Rad auf der Antriebswelle des Motors kämmendes Rad angebracht wird. Ferner
wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf dem zweiten Arm des Hebelsystems Mittel
angeordnet werden, durch die dieser zweite Hebelarm durch nichtlineare Kennlinien
aufweisende Federnsysteme gefesselt werden kann und ferner dadurch, daß entweder
auf dem zweiten Hebelarm Mittel zur Betätigung von elektrischen Endschaltern zum
Abschalten des Antriebsmotors oder auf dem ersten Arm Mittel zur Abbremsung oder
Blockierung des Antriebsmotors angebracht werden.
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In Ausbildung der Erfindung werden als Mittel zur Fesselung des zweiten
Armes des schwenkbaren Hebelsystems einerseits Federn konischer, bzw. trompetenförmiger
oder davon in der Form abweichender, eine nichtlineare Kennlinie aufweisende Federn
verwandt. Andererseits werden zu diesem Zweck auch Federn mit linearer Kennlinie
und einer, eine unstetige Kennlinie erzeugender Vorspannung verwandt Ferner wird
die Aufgabe wahlweise dadurch gelöst, daß die Einstellung des Arbeitspunktes durch
Veränderung der Hebelarmlänge zwischen dem Drehpunkt des Hebelsystems und dem Angriffspunkt
der Federfesselung am zweiten Arm des Hebelsystems verändert wird.
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DUI}Ch den Einsatz der zur Losurlg <tei gesteLlten Al be
angegebenen
Lösungsmittel ist sichergestellt, daß nicht nur fabrikationsbedingte Streuungen
der verwandten Federn ausgeglichen werden können, sondern daß auch den verschiedensten
Anforderungen der Verbraucher entsprochen werden kann.
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Darüberhinaus ist der Weg zur Erstellung von einfachen und betriebssicheren
Anordnungen gewiesen, welche verhältnismäßig wenige Teile enthalten, und dabei einfach
herzustellen und einfach einzustellen sind.
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Weiterhin ist mit diesen Anordnungen der große wirtschaftliche Vorteil
verbunden, daß sowohl bei Links- oder Rechtslauf unterschiedliche Ansprechmomente
erzielt werden können, und daß sie im Bedarfsfalle nur für eine Drehrichtung wirdsam
sind.
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Die Erfindung ist nachstehend weiter beschrieben und durch Skizzen
von Ausführungsbeispielen erläutert. Und zwar ist in den ersten beiden Figuren ein
Ausführungsbeispiel mit Mitteln zur Betätigung von elektrischen Schaltern bspw.
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Endschaltern zum Abschalten der Antriebsmotoren behandelt, während
in den folgenden beiden Figuren ein AusfUhrungsbeispiel mit Mitteln zur Bremsung
der Welle des Antriebsmotors behandelt wird. In den zwei dann folgenden Figuren
sind Mittel zur Blockierung der Welle des Antriebsmotors gezeigt. Die drei weiteren
Figuren behandeln Ausführungsbeispiele für spezielle Ausführungen der Federfesselung
bzw. für die Verlegung des Angriffspunktes der Fesselungsfedern.
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Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel von der Seite, während
Figur 2 das gleiche Ausführungsbeispiel in Aufsicht nach der Schnittlinie X-X der
Figur 1 zeigt.
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Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel von der Seite, während
in Figur 4 eine Aufsicht auf das gleiche Ausführungsbei spiel nach der Schnittlinie
Y-Y der Figur 3 gezeigt wird.
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Figur 5 und Figur 6 zeigen Ausführungsbeispiele für die Blockierung
des Antriebsmotors.
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Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Federfesselung durch
eine vorgespannte Schraubenfeder.
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Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Federfesselung unter
Verwendung von Blattfedern und die Verlegung des Angriffspunktes der Fesselungsfedern.
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Figur 9 zeigt ein weiteres Beispiel für die Verlegung des Angriffspunktes
von Fesselungsfedern für vorgespannte Fesselungsfedern.
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In der Fig. 1 stellen 1, 2 und 3 die Platinen eines Getriebes dar,
das durch einen Elektromotor 4 angetrieben wird, auf dessen Welle 5 das Zahnrad
12 angeordnet ist.
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An der Platine 1 ist eine feststehende Achse 8 befestigt, die einen
auf ihr schwenkbaren Hebel mit dem ersten Arm 6 und dem diesem Arm 6 gegenüberliegenden
zweiten Arm 7 trägt. Im Arm 6 des Hebels sitzt die Welle 9, auf der die Zahnräder
10 und 11 montiert sind.
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Das Zahnrad 10 wird hierbei vom Zahnrad 12 des Motors angetrieben.
Die möglichen Schwenkbewegungen des Armes sind jedoch so klein, daß 2 und 10 sich
stets berühren bzw. wenn sie als Zahn räder ausgeführt sind, stets in Eingriff bleiben,
so daß der Getriebepfad nicht unterbrochen wird.
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Im Getriebepfad weiterhin fortlaufend folgt auf das Etad 11 das Had
13 mit seiner mit der Achse 8 fluchtenden Welle 14.
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Dieses ist gleichzeitig Abtriebswelle des Getriebes. Selbstverständlich
könnten noch mehrere Räder folgen. Auch ist es möglich, daß zwischen Motor und Welle
5 weitere Räder vorhandeng sind. Ebenso ist es möglich, daß auf dem beweglichen
EIebel mit den Armen 6 und 7 noch weitere Zwischenräder montiert werden. 15 und
16 sind zwei Befestigungsklötzchen, welche je eine Schraube 17 und 18 mit kleinen
Tellern 19 und 20 tragen.
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Diese Teller bilden die Aufnahmen für je eine Feder 21 und 22, welche
in diesem Ausführungsbeispiel eine konische oder trompetenförmige Form besitzen.
Durch diese Form besitzen diese Federn gleichzeitig, wie bekannt, eine nichtlineare
Kennlinie.
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Bei dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel können
beim Schwenken des Hebelarmes 7 zwei Endschalter 23 und 24 betätigt werden.
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In Figur 3 und Figur 4 ist an einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt,
wie sich durch zwei am Hebelarm 6 angeordnete Backen 25 und 26 beim Schwenken des
Hebels die auf der Motorwelle 5 sitzende Scheibe 27 abbremsen oder blockieren läß.
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In der Figur 5 ist an einem Ausführungsbeispiel gezeigt, wie durch
am Arm 6 des zweiarmigen Hebelsysteas angeordnete Sperrklinken 29 ein auf der Motorwelle
6 angeordnetes Sperrrad 28 durch den Eingriff einer Sperrklinke blockiert werden
kann.
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In Figur 6 ist an einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, wie
drehbar angeordnete Sperrklinken 30 durch Blattfedern 31 in ihrer Arbeitsstellung
gehalten werden. Dieses Ausführungs
beispiel wird dann ausgeführt,
wenn ein besonders leichtes Lösen der Sperre des Rades 28 erreicht werden soll.
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In Figur 7 ist an einem Ausführungsbeispiel einer Federfesselung gezeigt,
wie Uber in Gehäusen 32 gleitende Teller 33 die Vorspannung der Schraubenfedern
34 auf die am iiebelarm 7 angeordneten Stifte 35 übertragen wird.
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In Figur 8 ist an einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt, wie
die Einstellung des Arbeitspunktes der Federfesselung erfolgt, indem die Größe der
Vorspannung zweier am Hebelarm 7 befestigter Blattfedern dadurch verändert wird,
daß zwei auf der bspw. an der Platine 1 verschiebbar befestigten Trägerplatte 37
angeordnete Stifte 38 verschoben werden.
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In Figur 9 ist an einem Ausführungsbeispiel erläutert, wie die Einstellung
des Arbeitspunktes der Federfesselung durch die Veränderung der Hebelarmlänge zwischen
der Drehachse 8 des Hebelsystems und dem Angriffspunkt der Federfesselung am Hebelarm
7 erfolgt. Aus der Figur ist zu ersehen, daß in diesem Falle Einrichtungen 40 zur
Einstellung der Vorspannung von Schraubenfedern 41 dienen, die sich auf einer bspw.
an der Platine 1 (Figur 1) gegenüber der Drehachse 8 des Hebelsystems verstellbar
befestigten TrägerpLatte 39 befinden. Durch die Verschiebung der Platte 39 wird
dabei der Angriffspunkt der Fesselungsfedern am Hebelarm 7 verlagert.
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Die Funktion des bspw. in Figur 1 und Figur 2 dargestellten Getriebes
ist nun folgende: Je nach Drehmomentbelastung der Abtriebswelle und damit auch des
gesamten Getriebepfades, wird der Hebel mit den Armen 6 und 7 mehr oder weniger
um die Achse 8 gedreht.
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Sowohl Größe als auch Richtung der Last ergeben entsprechende richtungsabhängige
und größenabhängige Ausschlige. Durch
Einstellen der Schrauben 17
und 18 hat man es in der Hand, den Arbeitspunkt der Federn so einzustellen, daß
die Ausschläge für ein bestimmtes Lastmoment der Abtriebswelle einnen bestimmten
Winkel betragen; zum Beispiel beimAusführungsbeispiel der Figur 1 und Figur 2 gerade
so viel, um einnen oder zwei Endschalter bedienen zu können, welche den Motor elektrisch
abschalten oder blockieren oder beim Ausführungsbeispiel der Figur 3 und Figur 4
gerade so viel, um durch die Backen 25 und 26 den Motor abzubremsen.
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Die Federn nichtlinearer Kennlinie dienen bei den Ausführungsbeispielen
nach Figur 1 - 9 zum Einstellen der Ansprechempfindlichkeit der Anordnung. Das Ansprechen
der abschaltenden Vorrichtung, z.B. der Endschalter, kann auf einem verhältnismäßig
kurzen Federweg erfolgen, in welchem die Feder praktisch linear arbeitet.
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Die nichtlineare Kennlinie der Federn kann somit durch Anderung der
wirksamen Federlänge oder durch unterschiedliche Gestaltung der Form der Federn
erzielt werden.
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In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist das drehbare
Hebelsystem oder der bewegliche Teil mit einander gegenüberliegenden Hebelarmen
behandelt. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß auch Hebelsysteme, bei denen die Hebelarme
einen von 180 Grad abweichenden Winkel miteinander bilden einschließlich des Falles,
daß die Hebelarme in der gleichen Richtung von der Lagerachse 8 liegen, verwandt
werden können, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen.
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Vorstehende Beschreibung und Erklärung der Funktion der Ausführungsbeispiele
zeigen, daß damit die Aufgabe der Erfindung äußerst vorteilhaft gelöst wurde. Aus
der Beschreibung geht klar hervor, daß es sich hierbei um eine einfache und betriebssichere
Anordnung handelt, welche verhältnismaßig wenig Teile enthält, einfach herzustellen
ist, und
sehr einfach einzustellen ist.
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Die Einstellbarkeit des Ansprechdrehmomentes ist von besonderer Bedeutung,
einmal um Streuungen der Feder auszugleichen und andererseits verschiedenen Anforderungen
seitens des Verbrauchers entsprechen zu können.