DE2712337A1

DE2712337A1 - Schubstangenentmistungsanlage

Info

Publication number: DE2712337A1
Application number: DE19772712337
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing Froelichsthal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-26
Filing date: 1977-03-21
Publication date: 1977-10-06
Also published as: DK132977A; GB1574057A; ATA221976A; IT1085340B; FR2345073A1; AT349824B; US4136571A

Description

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Herbert Frölichsthal, Graz, Österreich Schubstangenentmistungsanlage

Schubstangenentmistungsanlagen weisen eine zu hin- und hergehender Bewegung angetriebene Schubstange auf, an welcher die Mistschieber angelenkt sind. Bei üblichen Schubstangenentmistungsanlagen vollführt die Schubstange einen Hub von ungefähr 2 m mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 7 m/min. Es sind Schubstangenentmistungsanlagen bekannt, bei welchen der Antrieb mittels einer umlaufenden Kette erfolgt, wobei die Richtungsänderung der Schubstangenbewegung durch die Umlenkung der Kette bewirkt wird. Solche Antriebe sind kompliziert und kostspielig. Es ist weiters bekannt, die Schubstange mittels einer Zahnstange anzutreiben, wobei die hin- und hergehende Bewegung durch Änderung der Drehrichtung des Antriebsmotors bewirkt wird. Beide Antriebsarten sind aufwendig und störungsanfällig, vor allem sind in Anbetracht der geringen Schubstangengeschwindigkeit Untersetzungsgetriebe erforderlich. Im Falle der Drehrichtungsänderung des Motors muß nicht nur die Masse des Rotors, sondern auch die Masse des Untersetzungsgetriebes bei jeder Drehrichtungsänderung etwa alle 20 see abgebremst und wieder beschleunigt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schubstangenentmistungsanlage, bei welcher die Schubstange mittels eines Drehstrommotors angetrieben wird, dessen Drehrichtung bei jedem Hub der Schubstange geändert wird und zielt darauf ab, die Nachteile der bekannten Einrichtungen dieser Art zu vermeiden. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Antrieb über eine ungefähr parallel zur Schubstange angeordnete Gewindespindel und eine mit dieser Gewindespindel zusammenwirkende Gewindemutter erfolgt, wobei einer der beiden Teile, Gewindemutter und Gewindespindel, vom Motor angetrieben ist und der jeweils andere Teil gegen Mitdrehen gesichert und über einen Mitnehmer mit der Schubstange verbunden ist. Der Antrieb durch Gewindespindel und Gewindemutter ermöglicht den Wegfall eines Untersetzungsgetriebes. Wenn beispielsweise die

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Gewindesteigung 5 nun betragt and ein Mctor mit einer Drehzahl von 1400 Touren/min gewählt wird, kann bereits eine Schubstangengeschwindigkeit von 7 m/min erreicht werden. Dadurch, daß die Gewindespindel oder die Gewindemutter über einen Mitnehmer unmittelbar mit der Schubstange verbunden ist, wird eine einfache Konstruktion erreicht. Ein weiterer Vorteil des Antriebes mit Gewindespindel und Gewindemutter gegenüber einem Zahnstangentrieb ist auch darin zu erblicken, daß beim Verschrauben der Gewindemutter auf der Gewindespindel die Gewindemutter selbst die Gewindegänge reinigt und daß daher die Gefahr einer Blockierun« durch Mist wesentlich geringer 1st als bei einem Zahnstangentrieb, bei welchem das Ritzel den Mist erfaßt und in die Zahnlücken der Zahnstange hineinpreßt.! Wenn die Spindel angetrieben ist, ist sie zweckmäßig gleichachsig mit der Motorwelle gekuppelt. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Gewindemiitter vom Motor angetrieben ist und an einem Ende der Gewindespindel ein Mitnehmer festgelegt ist, welcher in ein mit der Schubstange ver-

bundenes Aufnahmeglied eingreift, wobei die Gewindespindel zweckmäßig durch den Mitnehmer und das Aufnahmeglied gegen Mitdrehen gesichert ist. Dies hat den Vorteil, daß die rotierende Masse der Mutter, welche bei jeder Drehrichtungsumkehr abgebremst und wieder beschleunigt werden muß, wesentlich geringer ist als die rotierende Masse einer langen Spindel und daß auch der Rundlauf der Mutter bei den in Betracht kommenden hohen Drehzahlen wesentlich leichter gewährleistet wird als der Rundlauf einer auf mindestens 2 m ausladenden Spindel.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Motorwelle hohl ausgebildet und die Gewindespindel durch die Motorwelle hindurchgeführt, wobei die Motorwelle mit der Gewindemutter gleichachsig verbunden oder mit dem Muttergewinde ausgestattet ist. Auf diese Weise wird einerseits eine einfache und raumsparende Konstruktion geschaffen und es werden anderseits die rotierenden Massen auf den Rotor und die Mutter beschränkt, wobei durch die hohle" Ausbildung der Motorwelle diese rotierenden Massen noch verringert werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Gewindespindel zumindest an einem Ende auf

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den Kerndurchmesser des Gewindes oder auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt.

Die Drehrichtungsumkehr erfolgt in üblicher Weise durch mit dem Polumschalter zusammenwirkende Anschläge. Ein solcher Polumschalter oder die Betätigung desselben kann auch versagen und in einem solchen Falle wurden schwere Schaden im Antriebsmechanismus entstehen. Durch den auf höchstens den Kerndurchmesser abgesetzten Bereich der Gewindespindel wird erreicht, daß, wenn die Gewindemutter bei einem Versagen des Umschalters in diesen abgesetzten Bereich gelangt, die Gewindemutter leer läuft und auf diese Weise der Antrieb ausgeschaltet wird, ohne daß der Motor zum Stillstand gelangt. Gemäß der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die Gewindespindel an ihrem mit dem Mitnehmer ausgebildeten Ende über eine Länge auf den Kerndurchmesser oder einen kleineren Durchmesser abgesetzt ist, welche zumindest dem kleinsten Abstand des Mitnehmers von dem vom Mitnehmer abgewendeten Ende der Gewindemutter entspricht. Damit wird ein Versagen des Umschalters in derjenigen Stellung, in welcher die Mutter dem Mitnehmer am nächsten ist, unschädlich gemacht. An dem dem Mitnehmer abgewendeten Ende der Spindel kann sich die Gewindespindel im Falle eines Versagens des Umschalters einfach aus der Gewindemutter herausschrauben, wodurch der Antrieb bei weiterlaufendem Motor unterbrochen ist. Zweckmäßig ist aber auch hier das Ende der Gewindespindel auf einen kleineren Durchmesser bzw. auf den Kerndurchmesser des Gewindes abgesetzt, so daß dieses abgesetzte Ende der Gewindespindel in der Mutter verbleibt und bei Wiederaufnahme des Antriebes ein Einschieben der Gewindespindel in die Mutter erleichtert wird.

Gemäß der Erfindung kann das vom Mitnehmer abgewendete Ende der Gewindespindel in einem dicht an das die Gewindemutter aufnehmende Gehäuse angeschlossenen Rohr geführt sein, dessen ausladendes Ende abgeschlossen ist. Im Bereich des Mitnehmers hingegen kann die Gewindespindel in einer oben offenen, an ihrem Ende abgeschlossenen Rinne geführt sein, welche gleichfalls dicht an das die Gewinde-

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mutter aufnehmende Gehäuse angeschlossen ist. Das Rohr und die Rinne können teilweise mit Ul gefüllt sein, wobei der Hohlraum des Rohres mit dem Hohlraum der Rinne in Verbindung steht. Auf diese Weise wird eine Schmierung und eine Kühlung der Spindel erreicht und durch den Ausgleich des ölstandes in Rohr und Rinne wird dem Umstand Rechnung getragen, daß die Spindel abwechselnd aus dem Rohr und aus der Rinne das Öl verdrängt. Vor allem ermöglicht diese Verbindung in einfacher Weise die Kontrolle des ölstandes im geschlossenen Rohr durch Kontrolle des ölstandes in der offenen Rinne. Der an der Schieberstange angreifende Mitnehmer muß nun über den gesamten Hub der Schubstange seinen Weg ausführen können und es soll trotzdem verhindert werden, daß Mist zur Spindel gelangt. Dies kann gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden, daß der Mitnehmer durch einen horizontalen Schlitz greift, der durch die Schubstange abgedeckt ist.

Wenn auch die Ausführungsform, bei welcher die Gewindespindel durch die hohle Welle des Motors hindurchgeführt ist, und die Gewindemutter in der Bohrung der Motorwelle ausgebildet oder angeordnet ist, aus Raumgründen, aus Gründen der einfachen Kraftübertragung und aus Gründen der Geringhaltung der rotierenden und abzubremsenden und zu beschleunigenden Massen die günstigste ist, ist es gemäß der Erfindung auch möglich, die Gewindemutter gesondert zu lagern und von der Motorwelle aus, beispielsweise durch Keilriemen, anzutreiben. In einem solchen Fall kann ein handelsüblicher Motor ohne Adaptierung verwendet werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des Motors mit der durch die hohle Motorwelle hindurchgeführten Spindel, teilweise im Axialschnitt, Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht des Motors im Schnitt durch die die Gewindespindel aufnehmende Rinne und die Schieberstange nach Linie II - II, Fig. 3 zeigt im kleineren Maßstab eine Ansicht der Spindel mit dem Mitnehmer, Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführijngsform der Angriffsstelle des.Mitnehmers an der Schubstange, Fig. 5 zeigt

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einen Axialschnitt durch eine gesondert gelagerte und mit Keilriemen angetriebene Gewindemutter, Fig. 6 zeigt einen Schnitt nach Linie VI - VI der Fig. 5. Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt der hohlen Rotorwelle im Schnitt.

Bei der Ausbildung nach Fig. 1 erfolgt der Antrieb der Entmistungsanlage über einen Drehstromnormmotor, dessen Stator mit 1 und dessen Rotor mit 2 bezeichnet ist. Der Rotor weist eine hohle Welle 3 auf. In dieser hohlen Welle 3 ist eine Spindelmutter 4 angeordnet und fest mit der hohlen Welle 3 verbunden. Die Spindelmutter steht mit einer Spindel 5 im Eingriff, so daß die Spindel 5 je nach dem Drehsinn der Spindelmutter 4 in eine der beiden axialen Richtungen der hohlen Welle 3 verschoben wird, wenn ein Mitdrehen der Spindel verhindert wird. An einem Ende der Spindel 5 ist ein Mitnehmer 6 verdrehsicher befestigt, der mit der Schubstange 7 zusammenwirkt. Dies ist; in Fig. 2 und 4 dargestellt. Der Mitnehmer 6 greift in einq Tasche 8, welche an der Schubstange 7 festgelegt ist, und weist an seinem der Schubstange 7 zugewendeten Ende ein Langloch 9 auf. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, ist die an der Schubstange 7 festgelegte Tasche 8 aus zwei mit der Schubstange 7 mit Schrauben 25 verbundenen L-Profilen 26, 27 gebildet, deren zur Sqhubstange 7 . senkrechte Teile Bohrungen 10 aufweisen. Durch die Bohrungen und das Langloch 9 ist ein Bolzen 11 gesteckt, um den Mitnehmer 6-mit der Tasche 8 und damit mit der Schubstange 7 zu verbinden. Durch die Verbindung des Mitnehmers 6 mit der Schubstange 7 ist die Spindel 5 gegen Mitdrehen gesichert, wobei das Langloch 9 eine Verschiebbarkeit des Mitnehmers 8 normal zur Schubstange 7 für den Fall, daß Spindel 5 und Schubstange 7 nicht genau parallel angeordnet sind, ermöglicht.

Die Spindel 5 tritt mit dem dem Mitnehmer 6 abgewendeten Ende aus der hohlen Welle 3 an der einen Seite des Motors in ein geschlossenes Rohr 12 aus, dessen Innenraum dicht mit dem Innenraum der hohlen Welle in Verbindung steht. An der anderen Seite des Motors tritt die Spinde], 5 mit dem den Mitnehmer 6 tragenden Ende in eine oben offene Rinne 13. Der Mitnehmer 6 übergreift den der Schubstange 7 zugewendeten

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Rand 14 der Rinne 13. Sowohl die Rinne 13, als auqh das geschlossene Rohr 12 sind zu etwa 1/3 mit: Ul gefüllt; und es sind Ölabblasschrauben 15 im Rohr 12 und 16 In der Rin^e 13 vorgesehen. Der Niveauausgleich zwischen dem ölstand in: Rohr 12 und der Rinne 13 erfolgt über eine axiale Bohrung 17 qer Spindel 5 oder eine Verbindungsleitung. Die Rinne 13 ist in einem Betonschlitz 18 untergebracht, dessen offene Seite von der Schubstange 7 und einer ortsfesten Schmutzleiste 19 so abgedeckt ist, daß ein Eindringen von Schmutz zur Gewindespindel 5 ausgeschlossen ist. Mit 20 sind Mistschieber bezeichnet, die in üblicher Weise an der Schubstange 7 gelagert sind. 21 ist ein Polumschalter, dessen Betätigungshebel 22 in nicht dargestellter Weise in den beiden Endstellungen der Schubstange 7 von an der Schubstange 7 angeordneten Anschlägen betätigt wird. Die nicht näher bezeichnete Lagerung und Dichtung der Motorwelle 3 im Motorgehäuse ist in üblicher "Weise ausgeführt.

In Fig.3 ist die Gewindespindel 5 vollständig

in ausgebautem Zustand dargestellt. Der Bereich a der Spindel 5 trägt ein Schraubgewinde und weist eine Länge von über 2 m auf. An den das Gewinde tragenden Bereich a der Spinde], schließen Zapfen 23 und 24 an, deren Außendurchmesser b kleiner oder gleich dem Kerndurchmesser c des Gewindes im Bereich a ist. Die Mutter 4 kann daher bei einem Versagen des Porumschalters 21 auf den gewindelosen Zapfen 23 und 24 auflaufen, vodurch der

weitere Antrieb der Spindel 5 unterbrochen wird.

Der den Mitnehmer 6 tragende Zapfen 23 ist so lang ausgebildet, daß der Abstand d zwischen der dem Gewinde der Spindel zugewendeten Seite des Mitnehmers 6 und dem der ersten Gewindewindung der Spindel 5 in dem den» Mitnehmer benachbarten Bereich a der Spindel 5 mindestens gleich groß der axialen Länge e der Gewindemutter zuzüglich des Abstandes f, bis zu welchem sich der Mitnehmer 6 der Gewindemutter 4 nähern kann, ist, so daß auch hier bei Versagen des Polumschalters 21 das Muttergewinde am Zapfen 23 auflaufen kann und damit der Antrieb unterbrochen wird.

Fig. 5 zeigt eine Ausfuhrungsform, bei welcher die Gewindemutter nicht in einer hohlen Welle des Motors, sondern

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in einer Keilriemenscheibe 29 untergebracht ist- Bei einer solchen Ausbildung sind keine Modifikationen an einem Norm-Drehstrommotor erforderlich, da der Einbau der hohlen Welle in den Motor entfällt. Die Keilriemenscheibe 29 ist in einem zweiteiligen Gehäuse 30, 31 mit Schrägrollenlagprn 32 gelagert. Die Gehäuseteile 30, 31 sind durch mehrere Schraubenbolzen mit Muttern 39 axial gegeneinander verspannt. Das Gehäuse 30, weist Durchbrechungen 33, 34 für den Durchtritt der Keilriemen auf, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Beim Riemenwechsel werden die Schraubenmuttern 39 sowie die Fundamentschrauben 40 gelöst, worauf die beiden Gehäuseteile 30 und 31 auseinandergezogen werden können. Dies ist ohne weiteres möglich, da die Lager als Schrägrollenlager ausgebildet sind und die Laufringe 41 daher mit den Gehäuseteilen 30, 31 abgezogen werden können. Fig. 7 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 1. Die hohle Welle 3 übergreift die Mutter 4 und die Spindel 5 mit einem Flansch 35, der an seiner der Spindel 5 zugewendeten Innenseite ein eine der Spindelsteigung entgegengesetzte Steigung aufweisendes Muttergev/inde 42 trägt. Die Gewindemutter 4 weist an ihrer Außenfläche, mit welcher sie in der hohlen Welle 3 sitzt, axial verlaufende Nuten 36 auf. Das Rohr 12 und die Rinne 13 stehen über diese tyuten 36 und einen Ringspalt 37 zwischen Spindel 5 und hohler Welle 3 in Verbindung. Wenn die Spindel in das an seinem ausladenden Ende geschlossene Rohr 12 verschoben wird, wird öl aus diesem Rohr verdrängt und über den Ringspalt 37 und die Nuten 36 in die Rinne 13 gedrückt. Das der Spindelsteigung entgegengesetzte Steigung anweisende Innengewinde 42 des Flansches 35 wirkt nach Art einer Förderschnecke und pumpt das öl jeweils aus dem Raum (Rohr oder Rinne), in welchen die Gewindespindel 5 eintritt, in den Raum, aus welchen die Gewindespindel austritt. Es wird auf diese Weise der rasche Niveauausgleich begünstigt. Gleichzeitig wird die hohle Welle und damit der Motor wirkungsvoll gekühlt. ;

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Claims

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Patentansprüche

f1y Schubstangenentmistungsanlage, bei welcher die Schubstange mittels eines Drehstrommotors angetrieben wird, dessen Drehrichtung bei jedem Hub der Schubstange geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über eine ungefähr parallel zur Schubstange angeordnete Gewindespindel und eine mit dieser Gewindespindel zusammenwirkende Gewindemutter erfolgt, wobei einer der beiden Teile, Gewindemutter und Gewindespindel, vom Motor angetrieben ist und der jeweils andere Teil gegen Mitdrehen gesichert und über einen Mitnehmer mit der Schubstange verbunden ist.
2. Schubstangenentmistungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindemutter vom Motor angetrieben ist und an einem Ende der Gewindespindel ein Mitnehmer festgelegt ist, welcher in ein mit der Sahubstange verbundenes Aufnahmeglied eingreift, wobei die qewindespindel zweckmäßig durch den Mitnehmer und das Aufnahmeglied gegen Mitdrehen gesichertiist.
3. Schubstangenentmistungsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle hohl ausgebildet ist und die Gewindespindel durch die Motorwelle hindurchgeführt ist, wobei die Motorwelle mit der Gewindemutter gleichachsig verbunden oder mit dem Muttergewinde ausgestattet ist.
4. Schubstangenentmistungsanlage nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel zumindest an einem Ende auf den Kerndurchmesser des Gewindes oder auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt ist.
5. Schubstangenentmistungsanlage nach Anspruch

2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel an ihrem mit dem Mitnehmer ausgebildeten Ende über eine Länge

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auf den Kerndurchmesser oder einen kleineren Durchmesser abgesetzt ist, welche^ zumindest dem kleinsten Abstand des Mitnehmers von dem vom Mitnehmer abgewendeten End|? der Gewindemutter entspricht.
6. Schubstangenentmistungsanlage nach eimern der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dii? Schubstange Anschläge aufweist, welche mit dem Umschaltorgan für die Drehrichtungsänderung des Motors zusammenwirken.
7. Schubstangenentmistungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel im Bereich des Mitnehmers in einer oben offenen Rinne geführt ist, welche dicht an das die Gewindemutter aufnehmende Gehäuse angeschlossen ist und deren ausladendes Ende durch eine Wandung abgeschlossen ist, wobei der Mitnehmer den Rand der Rinne übergreift.
8. Schubstangenentmistungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer durch einen horizontalen Schlitz greift, der durch die Schubstange abgedeckt ist.
9. Schubstangenentmistungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Mitnehmer abgewendete Ende der Gewindespindel in einem dicht an das die Gewindemutter aufnehmende Gehäuse angeschlossenen Rohr geführt ist, dessen ausladendes Ende abgeschlossen ist.
10. Schubstangenentmistungsanlage nach Anspruch 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr und die Rinne teilweise mit öl gefüllt sind und der Hohlraum des Rohres mit dem Hohlraum der Rinne in Verbindung steht.
11. Schubstangenentmistungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit der hohlen Welle ein die Spindel umschließender Teil mit einem eine der Spindelsteigung entgegengesetzte Steigung aufweisenden Muttergewinde verbunden ist und daß das Rohr mit der Rinne über wenigstens eine zwischen der mit der Schraubspindel zusammenwirkenden Gewindemutter und der hohlen Welle vorgesehene axiale Nut und über einen Zwischenraum, insbesondere einen Ringspalt zwischen der Gewindespindel

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und der hohlen Welle in Verbindung steht.
12. Schubsteingenentmistungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 11,.dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeglied der Schubstange von einer Tasche und einem diese Tasche durchsetzenden Bolzen gebildet ist, welcher in ein sich senkrecht zur Schubstange erstreckendes Langloch des Mitnehmers eingreift.
13. Schubstangenentmistungsanlage nach einem der Ansprüche 2 und 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindemutter gesondert gelagert ist und von der Motorwelle, beispielsweise über Keilriemen, angetrieben ist.
14. Schubstangenentmistungsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilriemenscheibe die Gewindemutter umschließt und in einem mit Seitenwangen ausgebildeten Gehäuse, welches Durchtrittsöffnungen für den oder die Keilriemen aufweist, gelagert ist, wobei das Gehäuse quer zur Achse geteilt ist und die Seitenwangen des Gehäuses miteinander verspannt sind.
15. Schubstangenentmistungsanlage nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilriemenscheibe im Gehäuse mittels Schrägrollenlagern gelagert ist.

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