DE2410114A1 - Vorrichtung zur drehmomentabschaltung als ueberlastungssicherung eines getriebes - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Drehmomentabschaltung als Uberlastungssicherung eines Getriebes Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Drehmomentabschaltung als tiberlastungseicherung eines Getriebes, insbesondere eines Tauinelradumlaufgetriebes mit einem Eilgang- und mit einem Feingangantriebemotor.
• Derartige Getriebe, die in der DT-PS 1 Doo 399 beschrieben sind, wurden bisher nur während des Laufes des Feingangantriebsmotors dadurch plötzlich stillgesetzt, daß beim Abschalten des elektrischen Stromes für den Motor zugleich eine durch eine Feder betätigte Bremse einfiel, die durch einen Elektromagnes ten, solange der Motor lief, außer Betrieb gehalten wurde, weil der Elektromagnet zugleich mit dem Elektromotor Strom zugeführt bekam. Die kostspieligen Vorschubgetriebe waren dadurch und auch durch sonst bekannte thermische und andere Uberlastungssicherungen nicht ausreichend abgesichert.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorschubgetriebe, insbesondere solche mit einem Eilgang- und einem Peingangantriebemotor, auf einfache, aber auch sichere Weise vor oberlastung durch eine Schalteinrichtung zu sichern, die in einem vorbestimmten engen Sicherungebereich abschaltet.
• Diese Aufgabe wird durch die Brfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Eingangszahnrad des Getriebes und dem Ritzel des Antriebsmotors ein Zwischenzahnrad angeordnet ist, dessen Wellenachse auf einer Senkrechten zur Verbindungslinie zwischen den Zentren von Eingangszahnrad und Ritzel federnd, also in radialer Richtung des Zwischenzahnrads, nachgiebig abgestützt ist, und die Abstützeinrichtung bei einer Bewegung in einer solchen Richtung auf den Motor einwirkt. Bei einem Taumelradumlaufgetriebe mit einem Eilgang- und einem Feingangmotor kann das Zwischenzahnrad zwischen dem Eingangs zahnrad des Eilgangantriebe und dem Ritzel des Eilgangmotors angeordnet sein.
• Damit ergibt sich eine Sicherung, die nicht nur das Getriebe und die mit ihm zusammen arbeitenden Vorrichtungen, sondern auch das Werkzeug selbst schützt.
• Für die Abschaltung mit der erfindungsgemäßen Vor; richtung ergeben sich im vorgesehenen Bereich Streuungen von nur etwa 3% , während die Abschaltung mit einer sonst bekannten Sicherung oder Bremse eine Streuung von etwa 10 - 20 % aufwies. Für noch grössere Empfindlichkeit kann das Zwischenzahnrad auch zwischen dem Eingangs zahnrad des Feingangantriebs und dem Ritzel des Feingangmotors angeordnet sein.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Abstützeinrichtung für das Zwischenzahnrad, die mit diesem und seiner Welle in einer senkrecht zur Verbindungslinie der Zentren der Nachbarzahnräder verlaufenden Richtung verschiebbar ist, einen für die Aufnahme des Zwischenzahnrades ausgenommenen Bolzen aufweisen, der seine Ruhelage beim Überschreiten eines vorbestimmten, über das Zwischenzahnrad übertragenen Drehmoments gegen die Kraft einer entsprechend angepaßten Feder verläßt, die anderseits am Getriebegehäuse abgestützt ist.
• Diese Sicherung vor Übertragung eines zu hohen Drehmoments kann bei Getrieben mit einer oder mit zwei Drehrichtungen angewandt werden. Bei Getrieben mit einer Drehrichtung trägt ein der åeweiligen Drehrichtung entsprechendes Ende einen vorzugsweise durch ein Schraubgewinde einstellbaren Schaltknopf. Dieser Schaltknopf wirkt Je nach seiner Einstellung bei der Bewegung des Bolzens früher oder später auf einen Endschalter ein, der den Motor abschaltet.
• Bei Getrieben mit zwei Drehrichtungen und bei solchen mit einem Eilgang- und einem Feingangmotor, bei denen ja das Zwischenzahnrad auch in zwei Drehrichtungen laufen kann, sind beide Enden des Bolzens mit einstellbaren Schaltknöpfen versehen, die Endschalter betätigen. Bei Getrieben mit einem Eilgang- und einem Feingangmotor schaltet zweckmäßig der eine Endschalter den Eilgang- und der andere Endschalter den F*ingangmotor ab.
• Bei Jeder Bewegung des Bolzens aus seiner Ruhelage heraus darf er, um die gewünnohte Abschaltgenauigkeit und geringe Streuung dabei zu erreichen, nur unter der Wirkung einer Feder stehen, die je nach den gegebenen Verhältnissen auch verschiedene Federkonstanten haben kann oder muß. Aus diesen Gründen weist der von der Feder umgebene Endabschnitt des Bolzens einen kleineren Durchmesser auf als sein Mittelabschnitt, auf dessen Übergangs stufe vom Mittel- zum Endabschnitt unter dem Druck der Feder eine Scheibe aufliegt, die in der Normal- oder Ruhestellung auch auf einer Schulter des Gehäuses aufliegt und die bei der Bewegung des Zwischenzahnrades in Richtung auf den zugehörigen Endabschnitt von der Schulter des Gehäuses abhebt. Wird dagegen der Bolzen in der anderen Richtung bewegt, dann legt sich in der Normalstellung die Scheibe wieder an die Schulter des Gehäuses an und die Schulter des Bolzens hebt dann bei noch weiterer Bewegung des Bolzens in der anderen Richtung von der Scheibe ab.
• Zugleich tritt dann in der oben geschilderten Weise die andere Feder in Aktion, und auf diese Weise ist sichergestellt, daß je nach Drehrichtung immer nur die eine der beiden Federn für die Überwachung und Sicherung des Getriebes sorgt.
• Wesentlich ist zur Erreichung einer geringen Streuung auch die Leichtgängigkeit der Bolzen, d.h. zu ihrer Bewegung darf nur eine geringe Reibung überwunden werden. Um dies zu erreichen, ist der Gehäuseteil, an dem sich die Feder abstützt, als Kugelfiihrungsbüchse ausgebildet, die deckelförmig den Federaufnahmeraum des Gehäuses abschließt und mit einem Deckelflansch am Rand des Federaufnahmeraumes angeschraubt ist. Eine Manschette, die einerseits in eine Ringnut am Dekkel der Kugelführungsbüchss und anderseits in eine Ringnut am Bolzenende eingerastet ist, verhindert das Eindringen von Staub und Schmutz in die Kugelführung und trägt so auch zur Leichtgängigkeit der Bolzenbewegung bei, die vorzugsweise die geringe Streuung beim Abschalten der Sicherungsvorrichtung bewirkt.
• Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der folgenden Beschreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung entnommen werden können.
• Es zeigen Fig. 1 ein Taumelradumlaufgetriebe mit der Sicherungsvorrichtung nach der Erfindung teilweise im Schnitt.
• Fig. 2 eine Ansicht in Richtung "A" in Fig. 1 teil- -weise im Schnitt.
• Fig. 3 ein Zwischenzahnrad mit seiner Lagerung nach der Erfindung im Schnitt nach der Linie III - III in Fig. 2.
• Das in Fig. 1 dargestellte Taumelradumlaufgetriebe 1 weist ein zylindrisches Gehäuseteil 2 auf, an dem ein weiteres Gehäuseteil 3 zur Aufnahme von Zahnrädern angeflanscht ist. Diese Zahnräder sind einerseits ein vom am Gebäudeteil 3 angeflanschten Eilgangmotor 4 angetriebenes Ritzel 5, außerdem ein Zwischenzahnrad 6 und anderseits ein Eingangszahnrad 7. Dem Eilgangmotor 4 gegenüber ist an der anderen Seite des zylindrischen Gehäuseteils 2 der Feingangmotor 8 angeschraubt, der über einen Gummikettenantrieb 9 die Antriebswelle 11 antreibt. Durch Überlagerung der beiden Antriebe im Taumelgetriebe mit den Kegelzahnradpaaren 12 und 13, die zwar dieselbe Teilung, aber eine um eine geringe Zahl abweichende Zähne zahl haben, wird die Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebswelle 14 bestimmt, je nachdem nur der Eilgangmotor 4 und zusätzlich in der einen oder anderen Umdrehungsrichtung auch noch der Feingangmotor sowie auch noch mit unterschiedlichen Umdrehungs zahlen laufen.
• Das Zwischenzahnrad 6 ist mit einer Welle 15 in einem Bolzen 16 gelagert, der eine Ausnehmung 17 für die Aufnahme des Zwischenzahnrades 6 aufweist.
• Der Bolzen 16 hat außerdem zwei zylindrische Endabschnitte 18, 19, die jeweils von einer Schraubenfeder 21, 22 umgeben sind. Die Endabschnit#18, 19 weisen Durchmesser auf, die geringer sind als der Durchmesser des Mittelabschnitts 23. Dadurch entsteht an den Übergängen von den Endabschnitten 18/19 zum Mittelabschnitt 23 des Bolzens eine Übergangsstufe 24, an die eine Scheibe 25 in der dargestellten Ruhe- oder Normallage des Bolzens 16 von der Feder 21 oder 22 angedrückt wird. Die Scheibe 25 liegt in der gezeichneten Normalstellung auch noch an einer Ringsohulter 26 des Gehäuse teils 3 an, die jedoch nur so groß ist, daß der Endabschnitt 18/19 des Bolzens 16 noch durch die Öffnung 30 hindurchtreten kann. Auf der anderen Seite stützt sich die Feder 21 (22) am Gehäuseteil 3 über eine Kugelführungsbüchse 27 ab, die deckelförmig ausgebildet und mit ihrem Deckelfianech 28 am Rand 29 des vom Gehäuseteil 3 gebildeten Federaufnahmeraumes 20 angeschraubt ist. Zur leichtgängigen Lagerung des Bolzens 16 ist der Raum zwischen der Kugelführungsbüchse 27 und dem Endabschnitt 18 des Bolzens 16 mit in Fett gelagerten Kugeln 31 ausgefällt. Die Kugeln sind gegen Herausfallen durch in die Kugelfährungsbüchse eingesprengte Sprengringe 32 gesichert.
• Am Deckel 33 der Kugelfährungebächse 27 und am Ende des Endabschnitts 18 des Bolzens 16 sind Nuten 34/35 eingedreht, in die eine Dichtmanschette 36 eingeschnappt ist. Sie schützt die Lagerung der Kugelführungsbüchse 27 vor eindringendem Schmutz oder Staub.
• An den beiden Endflächen der Bolzen 16 sind Schraubgewinde 37 vorgesehen, in die einstellbare Schaltknöpfe 38 eingeschraubt sind. Diese können jeweils an einen Hebel 39 anschlagen und durch sein Verschwenken einen Endschalter 41 betätigen.
• Für den Betrieb des Taumelradumlaufgetriebes werden zu seiner Absicherung Federn 21 mit vorbestimmter Vorspannung verwendet. Außerdem kann das Wirksamwerden der Federn durch die Schaltknöpfe bestimmt werden, die sich in das Gewinde 37 mehr oder weniger tief einschrauben lassen und dadurch bewirken, daß der zugehörige Endschalter 41 mehr oder weniger früh abschaltet.
• Wird nämlich bei einem Vortrieb des Getriebes ein vorgewähltes Drehmoment äberschritten, dann wird die Welle 15 des Zwiachenzahnrades 6 gegen den Druck der Schraubenfeder 21 auf der Achse 42 verschoben, die senkrecht auf der Achse 43 verläuft, die die Verbindungslinie zwischen den Achsen 44 und 45 des Ritzels 5 und des Eingangszahnrades 7 darstellt. Dabei hebt die sich auf der Übergangs stufe 24 vom Mittelabschnitt 23 zum Endabechnitt 18 abstätzende Scheibe 25 von der Schulter 26 ab, die vom Gehäuseteil 3 gebildet wird und deren Rand die Öffnung 30 bildet, durch die der Mittelabschnitt 23 des Bolzens 16 hindurchgeführt ist. Bei genügender Auslenkung des Bolzens schaltet dann der zugehörige Endschalter den von diesem betätigten Motor ab.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber nun nicht nur zum Schutz und zur Sicherung des Taumelgetriebes oder auch anderer Getriebe eingesetzt werden, sie ist sogar zur Überwachung der weiteren Gebrauchsfähigkeit des verwendeten Werkzeugs zu gebrauchen. Wird ein Werkzeug, beispielsweise ein Bohrer, stumpf, dann muß er mit größerem Druck auf das Werkstück gedrückt werden, um überhaupt noch zu schneiden. Zu seiner weiteren Umdrehung ist also ein größeres Drehmoment erforderlich. Wird dieser Bohrer zu stumpf und dadurch ein zu großes Drehmoment übertragen, dann wird auch in diesem Fall der Bolzen 16 aus seiner Normallage gebracht, bis der Endschalter 41 abschaltet. Damit kann auch zugleich eine Warneinrichtung verbunden werden, die dem die Maschine Bedienenden anzeigt, daß ein neu geschliffener, scharfer Bohrer eingesetzt werden muß.

Claims (1)

1. Ansprüche

   1.) Vorrichtung zur Drehmomentabschaltung als uberlastungasicherung eines Getriebes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingangszahnrad (7) des Getriebes (1) und dem Ritzel (5) des Antriebsmotors (4) ein Zwischenzahnrad (6) angeordnet ist, dessen Wellenachse auf einer Senkrechten (42) zur Verbindungslinie (43) zwischen den Zentren (44, 45) von Eingangszahnrad (7) und Ritzel (5) federnd, also in radialer Richtung des Zwischenzahnrades (6) nachgiebig abgestützt ist und die Abstützeinrichtung (16) bei einer Bewegung in einer solchen Richtung auf den Motor (4) einwirkt.

   2.) Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Drehmomentabschaltung eines Taumelradumlaufgetriebes mit einem Eilgang- und einem Feingangmotor, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenzahnrad (6) zwischen dem Eingangszahnrad (7) des Eilgangantriebs (4) und dem Ritzel (5) des Eilgangmotors (4) angeordnet ist.

   3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Drehmomentabschaltung eines Taumelradumlaufgetriebes mit einem Eilgang- und einem Feingangnotor, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenzahnrad zwischen dem Eingangszahnrad des Feingangantriebs (8) und dem Ritzel des Fetngangmotors angeordnet ist.

   4.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung, die mit dem Zwischenzahnrad (6) und seiner Welle (15) in wenigstens einer solchen Richtung (auf der Achse 42) bewegbar ist, aus einem für die Aufnahme des Zwischenzahnrades (6) ausgenommenen Bolzen (16) besteht, der seine Ruhelage beim #berschreiten eines vorbestimmten, dber das Zwischenzahnrad (6) übertragenen Drehmoments gegen die Kraft einer entsprechend angepaßten Feder (21) verläßt, die anderseits am Gehäuse (3) abgestützt ist, 5.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Bolzens (16) ein vorzugsweise durch ein Schraubengewinde (37) einstellbarer Schaltknopf (38) angeordnet ist, der auf einen Endschalter (41) einwirkt, der den Motor (4) abschaltet.

   6.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (16) nach beiden Seiten bewegbar ausgebildet ist, an seinen beiden Endabschnitten (18, 19) jeweils eine Feder (21, 22) aufweist und der an jedem Ende des Bolzens (16) angeordnete Schaltknopf (38) jeweils auf einen Endschalter (41) einwirkt, von denen der eine den Eilgangmotor (4) und der andere den Feingangmotor (8) abschaltet.

   7.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Feder (21) umgebene Endabschnitt (18) des Bolzens (16) einen kleineren Durchmesser als der Mittelabschnitt (23) des Bolzens (16) aufweist, auf dessen Übergangsstufe (24) vom Mittel- (23) zum Endabschnitt (18) unter dem Druck der Feder (21) eine Scheibe (25) aufliegt, die in der Normal- oder Ruhestellung des Zwischenzahnrades (6) auch auf einer Schulter (26) des Gehäuses (3) aufliegt und die bei der Bewegung des Zwischenzahnrades (6) in Richtung auf einen Endabschnitt (18) zu von der Schulter (26) des Gehäuses (3) abhebt.

   8.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (3), an dem sich die Feder (21) abstützt, als Kugelfährungsbüchse (27) ausgebildet ist, die deckelförmig den Federaufnahmeraum (20) des Gehäuses (3) abschließt und mit einem Deckelflansch (28) am Rand (47) des Federaufnahmeraumes (20) angeschraubt ist.

   9.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennseichnet, daß eine vorzugsweise ziehharmonikaartig nachgiebig ausgebildete Manschette (36) einerseits in eine Ringnut (34) am Deckel (33) der Kugelführungsbächse (27) und anderseits in eine Ringnut (35) am Bolzenende eingerastet ist.