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Antriebsvorrichtung für eine Ratsche
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Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Ratsche.
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Es ist bereits bekannt, Ratschengetriebe in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung
über exzentrisch angreifende Klinken anzutreiben.
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Die federbelastete Antriebsklinke hat erfindungsgemäß die Fähigkeit,
außer Eingriff mit der Ratsche zu kommen 0 und von Hand um 180 gedreht zu werden,
um einen Vorwärts-oder Rückwärtsantrieb des Ratschenrades zu erreichen.
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Zusätzlich kann die Antriebsklinke vollständig außer Eingriff mit
dem Ratschenrad gebracht werden und in eine neutrale Lage gedreht werden, in welcher
die Ratsche nicht angetrieben wird..Bei einer Anwendung der Vorrichtung auf einen
Schneidarm eines Bodenentladers bei einem Silo oder dergleichen,ermöglicht dies
eine Entlastung des Schneidarmes und eine Erleichterung des Wiederanlaufen des Armes.
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Eine Sperrklinke ist ebenfalls vorgesehen, die in gleicher Weise wie
die Antriebsklinke wirkt. Die Zähne jeder der Klinken sind im Hinblick auf die Mittellinie
der Zähne der Ratsche versetzt, was ein lneingriffkommen der Klinken mit einander
gegenüberliegenden Flanken der Zähne der Ratsche ermöglicht, wenn die Klinken um
1800 gedreht werden, um die Ratsche in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung anzutreiben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine federbelastete SchubarmanordnungaC,die
exzentrisch hin- und herbewegt wird, um eine Antriebsklinke anzutreiben, die in
Eingriff mit einer Ratsche steht. Durch die Drehung der Ratsche wird eine Welle
und ein Getriebe angetrieben, das wiederum mit dem Arm eines Bodenentladers verbunden
ist und den Arm am Boden eines Silos herumdreht, um auf diese Weise das im Silo
gelagerte Material auszutragen.
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Ein besonderes Merkmal der Erfindung liegt in Anordnung und Ausbildung
der Antriebs- und Sperrklinken. Die Antriebsklinke weist eine Klinkenwelle auf,
an deren innerem Ende ein Zahn befestigt ist, der so ausgebildet ist, daß er mit
einem komplimentär ausgebildeten Zahn am äußeren Umfang der Ratsche zusammenwirken
kann. Die Welle erstreckt sich nach außen durch ein Gehäuse und eine Arretierplatte
und
trägt an ihrem äußeren Ende einen Handgriff, der an der Welle
befestigt ist, um diese leicht erfassen zu können und die mit der Welle verbundene
Antriebsklinke anzuheben und drehen zu können.
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Die Welle ist innerhalb des Gehäuses mit Federkraft vorbelastet und
kann gedreht werden oder innerhalb des Gehäuses durch den Handgriff am äußeren Ende
in Längsrichtung bewegt werden. Die Arretierplatte weist auf ihrer Außenseite einen
relativ tiefen Schlitz auf, der sich über die gesamte Frontfläche der Platte erstreckt.
In dem Schlitz wird ein Gleitbolzen aufgenommen, der sich durch die Welle erstreckt
und den Zahn der Klinke in entweder Vorwärts- oder Rückwärtsantriebseingriff mit
der Ratsche hält. Die Antriebsklinke wird von Hand angehoben und um 1800 gedreht,
um den Vorwärts- in einen Rückwärtsantrieb zu ändern und umgekehrt. Zusätzlich ist
auf der äußeren Fläche der Arretierplatte noch ein flacher Schlitz vorgesehen, der
um 900 gegenüber dem tiefen Schlitz versetzt ist und in welchem der Gleitbolzen
ebenfalls zu liegen kommen kann, während er sich durch die Klinkenwelle erstreckte
In dieser letzteren Position ist die Antriebsklinke vollständig außer Eingriff mit
der Ratsche und die Ratsche wird daher nicht angetrieben, mit dem Ergebnis,daß der
Entladearm auf dem Boden des Lagerbehälters nicht gedreht wird.
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Die Sperrklinke, welche eine Drehung der Ratsche verhindert, ist auf
der gegenüberliegenden Seite der Antriebsklinke an der Ratsche angeordnet und von
gleicher Konstruktion wie die Antriebsklinke. Sie kann auf ähnliche Weise gedreht
und in eine Vorwärts-, Rückwärts- oder Ruhestellung im Hinblick auf die Ratsche
gebracht werden.
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Die Vorwärts- oder Rückwärtsposition beider Klinken in Bezug auf den
Drehsinn der Ratsche wird dadurch möglich, daß die
Antriebsfläche
der Zähne jeder Klinke im Hinblick auf die Mittellinie der Ratschenzähne versetzt
ist, wodurch ein in Eingriffkommen der Klinken mit einander gegenüberliegenden Flanken
der Ratschenzähne möglich wird, wenn die Klinke entsprechend gedreht wird.
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Nachfolgend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnungen beispielsweise beschrieben.
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Darin zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Silo, wobei Entladearm
und andere Teile der Antriebsvorrichtung in Seitenansicht dargestellt sind Fig.
2 eine Seitenansicht der Schubarmanordnung mit teilweise im Schnitt dargestellten
Teilen für den Antrieb des Entladearms, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Schubarmanordnung
und die Antriebs- und Sperrklinke, wobei sich die Klinken in einer Vorwärts-Lage
befinden, Fig. 4 einen Schnitt durch die Schubarmanordnung, wobei Teile in Seitenansicht
und die Antriebs-und Sperrklinke im Schnitt dargestellt sind, Fig. 5 einen Schnitt
entlang der Linie 5-5 in Fig.3, Fig. 6 einen Schnitt durch die Sperrklinke entlang
der Linie 6-6 in Fig. 5, Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 5, wobei
die Buchstaben dargestellt sind, die anzeigen, ob sich die Klinke in einer Vorwärts-
oder Rückwärtsposition befindet,
Fig. 8 einen Schnitt und eine
Seitenansicht der Antriebsklinke in ihrer Rückwärts-Position, Fig. 9 einen Schnitt
und eine Seitenansicht der Antriebsklinke in ihrer neutralen Position, in welcher
sie nicht mit der Ratsche in Eingriff steht, Fig.10 einen Schnitt durch die exzentrische
Scheibe und das Gehäuse, welches diese mit dem Schubarm verbindet entlang der Linie
10-10 in Fig. 4, wobei Teile in Ansicht dargestellt sind, und Fig.11 einen Schnitt,
welcher die Verbindung des Schubarms mit der Klinkenanordnung darstellt.
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In den Figuren 1 und 2 ist ein Entladegehäuse 1 dargestellt, das zum
Teil außerhalb eines Lagerbehälters oder Silos 2 in Flucht mit einer Rinne 3 auf
den Innenboden des Silos 2 angeordnet ist, um das auszutragende Material vom Behälter
aufzunehmen und nach außen zu führen. Das äußere Ende des Gehäuses 1 ist von einer
Tür 4 verschlossen, wenn kein Material ausgetragen wird. Das Gehäuse 1 dient ebenfalls
zur Lagerung eines Getriebegehauses 5 und eines reversiblen Elektromotors 6.
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Der Motor 6 dient zum Antrieb eines Kettenzahnrads 7, wie dies in
Fig. 1 dargestellt ist und einer Welle 8, die in Fig. 3 gezeigt ist, welche mit
dem Kettenzahnrad 7 verbunden ist und dann über eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung,
die in dem Getriebegehäuse 5 angeordnet ist, zum Antrieb eines Kettenzahnrades 9,
welches wiederum eine Austragsförderkette 10 treibt, die in Fig. 1 und strichliert
in Fig. 2 dargestellt ist. Die Kette 10 setzt über nicht gezeigte Zahnräder und
eine Welle eine Schneidkette 11 an
einem Schneidarm 12 in Umlauf,
der am Boden des Silos 2 angeordnet ist. Für eine ausführlichere Beschreibung des
Silo-Entladers wird auf das US-Patent 2 675 931 vom 20.4.1954 von Lawrence Makous
Bezug genommen, das auf die A.O. Smith Corporation übertragen wurde, welche die
Zessionarin der vorliegenden Erfindung ist.
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Es ist notwendig, daß der Schneidarm 12 im Silo 2 unabhängig und getrennt
vom Antrieb der Schneidkette 11 auf dem Arm und der Austragförderkette 10 gedreht
werden kann.
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Der Motor 6 treibt über eine Reihe von Getrieberadsätzen, die in dem
Getriebegehäuse 5 angeordnet 1aber nicht gezeigt sind, eine Welle 13, die wiederum
eine exzentrische Scheibe 14 in Umlauf setzt, die mittels eines Sprengrings 15 und
einer Halteplatte 16 gesichert ist.
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Die exzentrische Scheibe 14 ist mit einem Bund 17 fest verbunden,
der mit Schiebesitz auf einer Schubstange 18 läuft, wodurch Bund 17 auf der Stange
18 exzentrisch und intermittierend hin- und herverschoben wird. Auf dem rückwärtigen
Teil der Schubstange 18 ist eine Spiralfeder 19 zwischen einem Paar von mit Flanschen
versehenen Beilagscheiben 20 angeordnet, die in Längsrichtung einen bestimmten Abstand
voneinander haben. Die innere Beilagscheibe 20 liegt am Bund 17 an, während die
äußere Beilagscheibe 20 von einem Paar Kontermuttern 21 unter Spannung gehalten
wird, die auf das äußere freie Ende der Schubstange 18 aufgeschraubt sind.
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Eine zweite Spiralfeder 22 ist auf dem Vorderteil der Schubstange
18 zwischen einer mit einem Flansch versehenen Beilagscheibe 23, die am Bund 17
anliegt und einer mit einem Flansch versehenen Beilagscheibe 24 angeordnet, die
auf einen Gabelkopf 25 aufgeschraubt ist, der wiederum auf das innere Ende der Schubstange
18 aufgeschraubt ist. Eine Sperrmutter 26
ist ebenfalls auf das
innere Ende der Schubstange 18 innerhalb vom Gabelkopf 25 aufgeschraubt, um die
Position des Gabelkopfes 25 auf dem Ende der Schubstange 18 festzulegen.
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Die Schmierung des Bundes 17 für eine Längsbewegung auf der Schubstange
18 erfolgt durch Schmiernippel 27, der am Kragen 17 befestigt ist.
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Der Gabelkopf 25 ist mit einem Hebel 28 über einen Bolzen 29 verbunden,
der sich durch die Schenkel des Gabelkopfes 25 und Hebel 28 erstreckt und von einer
Mutter 30 gesichert ist. Hebel 28 ist Teil eines Klinkengehäuses 31, das im Inneren
hohl ist und eine Arretierplatte 32 aufweist, welche das obere Ende des Gehäusekörpers
31 abschließt und damit verschraubt ist. Der untere Teil des Klinkengehäuses 31
ist am Gehäuse 33 für das Ratschengetriebe so gelagert, daß Gehäuse 31 innerhalb
bestimmter einstellbarer Grenzen verdrehbar ist.
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Eine Klinkenwelle 34 erstreckt sich durch Gehäuse 31 und die Arretierplatte
32 des Gehäuses 31 . Am unteren Ende der Welle 34 ist ein Antriebszahn oder eine
Klinke 35 als Teil der Welle 34 ausgebildet. Am oberen Ende der Welle 34 ist ein
Handgriff 36 angeordnet, der mit einem Keil 37, einer Beilagscheibe 38 und einer
Mutter 39 befestigt ist. Die Klinkenwelle ist axial verschiebbar und kann innerhalb
des Gehäuses 31 durch eine Betätigung des Handgriffs 36 verdreht werden. Eine Feder
40, die innerhalb des Klinkengehäuses 31 angeordnet ist, beaufschlagt einen Anschlag
am oberen Ende des Zahns bzw. der Klinke 35, der dadurch gebildet ist, daß der Durchmesser
des Zahnes 35 größer ist als der des Schaftes 34. Das andere Ende der Feder liegt
an der Arretierplatte 32 am oberen Ende an, so daß die Welle 34 und Zahn bzw. Klinke
35 von der Spannung der Feder 40 vorbelastet werden.
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Die Arretierplatte oder der Anschlag 32, der die Oberseite des Gehäuses
31 bildet, wie dies aus Fig. 6 zu ersehen ist, weist auf ihrer Oberseite einen im
allgemeinen tiefen Schlitz 41 auf, der sich quer über die ganze Platte hinweg erstreckt.
Die Platte 32 weist einen weiteren Schlitz 42 von geringerer Tiefe auf, der im rechten
Winkel bzw. 900 zum Schlitz 41 gerichtet ist.
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Die Klinke 35 an der Welle 34 treibt bei einer intermittierenden Hin-
und Herbewegung der Schubstange 18 die Ratsche 43. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist,
liegt, wenn die Ratsche 43 in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, ein Gleitbolzen
44 in dem tiefen Schlitz 41 und erstreckt sich dabei durch die Klinkenwelle 34,
um die Klinke bzw. den Zahn 35 in einem Antriebseingriff mit einem Zahn 45 der Ratsche
43 zu halten.
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Um gegebenenfalls die Richtung der Antriebsratsche 43 umzukehren,
wie in Fig. 8 gezeigt, wird der Handgriff 36 am oberen Ende der Klinkenwelle 34
von der Bedienungsperson ergriffen und damit der Zahn bzw. die Klinke 35 angehoben,
so daß der arretierte Gleitbolzen 44 von der Arretierplatte 0 32 freikommt, wodurch
die Welle 34 um 180 gedreht werden kann. Wenn die neue Position erreicht ist, wird
die Klinkenwelle 34 losgelassen, wodurch der Gleitbolzen 44 wiederum mit dem tiefen
Schlitz 41 in Eingriff kommt. In dieser Lage befindet sich die Klinke bzw. der Zahn
35 in einer zur Fig. 4 umgekehrten Stellung und bei einer Hin- und Herbewegung der
Schubstange 18 dreht sich die Ratsche 43 in entgegengesetzter Richtung.
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Sollte es wünschenswert sein, die Ratsche 43 bei einer Hin- und Herbewegung
der Schubstange 18 nicht anzutreiben, wird der Handgriff 36 von der Bedienungsperson
ergriffen und um 90° von der zuletzt beschriebenen Stellung verdreht, so
daß
der Gleitbolzen 44 dann in dem weniger tiefen oder flachen Schlitz 42 zu liegen
kommt und in dieser neutralen Stellung die Klinke bzw.der Zahn 35 von der Ratsche
43 gelöst ist. Letztere Position der Klinke 35 ist in Fig. 9 dargestellt.
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Die Bewegung der Ratsche 43 entgegengesetzt zur Drehrichtung durch
die Antriebsklinke 35 wird von einem Zahn oder einer Sperrklinke 46 verhindert.
Die Sperrklinke 46 ist von gleichem Aufbau wie die Antriebsklinke 35 und besteht
aus der Klinke oder dem Zahn 46 am Ende einer Klinkenwelle 47, die durch ein Gehäuse
48 hindurchragt, das wiederum an dem Getriebegehäuse 5 befestigt ist. Die Sperrklinke
46 wird mit einem Zahn 45 der Ratsche 43 durch die Wirkung einer Feder 49, die auf
der Welle 47 in dem Gehäuse 48 angeordnet ist, in Eingriff gedrückt. Die Feder 49
liegt am Boden auf dem oberen Ende der Klinke 46 und an der Oberseite an einer Arretierplatte
50 an, welche das obere Ende des Gehäuses 48 abschließt. Ein Handgriff 51 ist am
äußeren Ende der Klinkenwelle 47 so befestigt, daß die Sperrklinke 46 angehoben
und gedreht werden kann, wenn die Antriebsklinke 35 gleichfalls angehoben und gedreht
wird, um die Ratsche 46 in entweder Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu drehen.
Die Sperrklinke 46 steht mit den Zähnen 45 der Ratsche 43 im Eingriff, um die Ratsche
43 während der Periode des Hin- und Hergehens zurückzuhalten, so daß die Antriebsklinke
35 außer Eingriff mit der Ratsche 43 gelangen kann und zum nächsten Zahn 45 der
Ratsche 43 zurückspringen kann. Ein im allgemeinen tiefer Schlitz 52, der strichliert
in Fig, 4 dargestellt ist, erstreckt sich quer über die Arretierplatte 50 und nimmt
einen Gleitbolzen 53 auf, der durch die Welle 47 ragt, um die Sperrklinke 46 in
der ausgewählten Vorwärts-oder Rückwärtsposition zu halten, und eine Rückwärtsbewegung
der Ratsche 43 zu verhindern. Wie im Fall der Antriebsklinke 35 kann auch die Sperrklinke
46 vom Handgriff 51 angehoben und um 1800 gedreht werden und Gleitbolzen 53 mit
dem
Schlitz 52 in Eingriff gebracht werden, wenn die Antriebsklinke
35 gedreht wird, um die Ratsche 43 in einer zur bisherigen Richtung entgegengesetzten
Richtung anzutreiben. Zusätzlich kann die Sperrklinke 47 angehoben und vom Handgriff
51 um 900 in eine neutrale Position gedreht werden, in welcher sie außer Eingriff
von der Ratsche 43 kommt und der Gleitbolzen 53 in dem flachen Schlitz der Arretierplatte
50 des Gehäuses 48 zu liegen kommt. Der flache Schlitz ist in den Zeichnungen nicht
dargestellt, ist jedoch der gleiche wie der Antriebsklinkenschlitz 42 in Fig. 6.
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In Fig. 8 wird die Ratsche 43 in umgekehrter Richtung angetrieben
und eine Platte 54, die an der Oberseite des Handgriffs 36 der Antriebsklinke 35
befestigt ist, ist in einer Stellung, wie in Fig. 7 dargestellt. In der Vorwärts-Stellung
der Antriebsklinke 35, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Buchstaben F
und R auf dem Handgriff 36 durch eine Drehung des Handgriffs 36 um 1800 umgekehrt
angeordnet. In einer neutralen Stellung des Handgriffs 36, wie in Fig. 9 gezeigt,
befinden sich die Buch-0 staben auf Platte 54 in einem Winkel von 90 zu ihrer ursprünglichen
Stellung.
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Die Vorderfläche 55 der Antriebsklinke 35 und die Vorderfläche 56
der Sperrklinke 46 sind im Hinblick auf die Mittellinie jedes Zahns 45 des Ratschenzahnrads
versetzt, wodurch sie mit den einander gegenüberliegenden Flächen eines Zahns 45
des Zahnrades in Eingriff kommen können, wenn sie sich entweder in der Vorwärts-
oder der Rückwärtsposition befinden.
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Die Ratsche 43, wie in Fig. 4 dargestellt, wird von der Antriebsklinke
35 innerhalb des Lagergehäuses 57 angetrieben und ist an der vertikalen Welle 58
befestigt, die von der Ratsche 43 gedreht wird. Die Welle 58 ist mit einem Kegelrad
59
am unteren Ende verbunden, das mit einem weiteren Kegelrad 60 in Eingriff steht.
Kegelrad 60 treibt über den Getriebekasten 61 eine Welle 42, die in das Silo 2 hineinreicht
und den Schneidarm 12 über Zahnräder antreibt, die nicht gezeigt sind.
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Die Wirkungsweise der in zwei Richtungen arbeitenden Ratschenvorrichtung
ist wie folgt: Die Antriebsklinke 35 wird von einer federvorgespannten Schubarmvorrichtung
betätigt, die über einen Gabelkopf mit der Antriebsklinke verbunden ist. Das Antriebsklinkengehäuse
und das dazugehörige Hebelgestänge wird über einen Bogen von einem oder mehreren
Zähnen der Ratsche 45 mittels einer exzentrischen Kurbelscheibe 14 hin- und herbewegt,
die Teil der Schubarmvorrichtung ist, welche die Drehbewegung der Ubertragungswelle
13 in eine Translationsbewegung verwandelt. Die Federn 19 und 20 auf der Schubstange
oder dem Schubarm 18 wirken als Drehmomentbegrenzungsglieder, um die Ratsche 43
in einer intermittierenden anstelle einer kontiniuierlich drehenden Bewegung anzutreiben,
wodurch ein Schutz der restlichen Glieder der Antriebslinie erreicht wird, die miteinander
verbunden sind, um den Schneidarm 12 anzutreiben.
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Der Richtungswechsel der Antriebs- und Sperrklinken wird durch ein
Zurückziehen in ihre entsprechenden Gehäuse und eine Drehung um 1800 bewirkt, da
die Flächen 55 und 56 der Klinken 35 bzw. 46 außermittig angeordnet sind, im Hinblick
auf die Mittellinie der Zähne 45 der Ratsche 43, wodurch es ermöglicht wird, daß
die Klinken 35 und 46 einander gegenüberliegende Flächen eines Zahnes 45 des Ratschengetriebes
beaufschlagen können.
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Die Möglichkeit, die Klinken außer Eingriff mit der Ratsche 43 zu
bringen, ermöglicht eine Lastminderung am Schneidarm 12 oder einer anderen von der
Ratsche gegen eine Belastung angetriebenenVorrichtung, um diese wieder leichter
in Gang zu bringen.