DE2830350A1 - Einrichtung zum kuppeln eines handantriebes mit einer welle - Google Patents
Einrichtung zum kuppeln eines handantriebes mit einer welleInfo
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Description
P.5319
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kuppeln eines Handantriebes
mit einer Welle, nach dem' Oberbegriff des vorstehenden Anspruchs 1.
Eine solche Einrichtung ist bereits vorgeschlagen worden, bei der die Büchse spätestens nach einer kurzen Anlaufbewegung des
Handrades an einer weiteren Drehbewegung gehindert wird. Diese Lösung führt zu funktionssicheren, aber verhältnismässig aufwendigen
Konstruktionen mit Getrieben} solche Konstruktionen sind gerechtfertigt, wenn ohnehin ein Getriebe zwischen Welle und
Handantrieb notwendig ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, die bei unverminderter Funktionssicherheit einfach ist und - sofern
handantriebseitig kein Getriebe benötigt wird - kleinere Abmessungen aufweist als die eingangs genannte Einrichtung.
Die Erfindung ergibt sich aus dem Kennzeichen des vorstehenden Anspruchs 1. Ein besonderer Vorteil dieser Lösung besteht darin,
dass die Einrichtung, insbesondere das Gehäuse, trotz kleinem Volumen fast ausschliesslich aus wirtschaftlich herstellbaren
Rotationskörpern" besteht.
Die Massnahme nach Anspruch 2 bringt zusätzliche konstruktive
Vereinfachungen. Die Verbesserung nach Anspruch 3 gestattet sodann, dass Drehmoment des Handantriebes zu begrenzen, sodass
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das Einschalten des Stellmotors nicht von Hand verhindert werden kann. Ausserdem wird verhindert, dass bei laufendem Motor
dessen Bewegung durch Handeingriff voll abgebremst werden kann.
Die Erfindung ist zur näheren Erläuterung in zwei Figuren schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch
eine erfindungsgemässe Einrichtung und Fig. 2 stellt einen
Ausschnitt eines Schnittes nach der Ebene II - II dar, wobei die Welle weggelassen ist.
Aus einem mit einem Flansch 1 endenden Gehäuse 2 eines Elektro-Drehstellmotors
ragt ein Wellenende 3. Das andere, nicht gezeichnete Ende der Welle wirkt beispielsweise über ein Getriebe
auf ein Ventil. Auf dem Flansch 1 ist ein Gehäusering 5 mittels Schrauben 6 befestigt. Ein Deckel 7, durch Schrauben 8 an
einem Flansch 9 des Gehäuserings 5 befestigt, verschliesst den Gehäusering stirnseitig. Der Deckel 7 weist eine Nabe 10
auf, in der ein Wellenstummel 11 eines Topfes 12 gelagert ist. Auf dem freien Ende des Stummels 11 sitzt, durch einen Keil 13
gesichert, ein Handrad 14. Der Topf 12, der zusätzlich durch ein nicht gezeichnetes Kugellager im Gehäusering 5 abgestützt
sein kann, enthält an seiner Innenseite ein zylindrisches Lager 16, in dem eine zylindrische Büchse 17 drehbar gelagert
ist. Die Büchse 17 weist in halber Länge einen über einen Teil
γ cLcL i 3.1
ihres Umfangs sich erstreckenden,/durchgehenden Schlitz 18 auf.
In der zylindrischen Wand des Topfes 12 ist, durch nicht gezeichnete
Mittel gesichert, ein Mitnehmer 20 verankert, der als Parallelepiped 21 mit rhombischer Grundfläche durch den
Schlitz 18 bis in den Spalt 24 zwischen der Büchse 17 und der Welle 3 radial hineinragt. In diesem Spalt sind zwei aus Vierkantdraht
gleichsinnig gewundene Schraubenfedern 25 und 26 eingelegt, die mit radialer Vorspannung an der Büchse 17 anliegen.
Die einander direkt benachbarten Enden 27 und 28 der . Schraubenfedern 25 und 26 sind spitzwinklig abgekröpft, derart,
dass die abgekröpften Enden parallel zu zwei Flächen des Parallelepipeds 21 verlaufen. Die äusseren Enden 29
und 30 der beiden Schraubenfederη 25 bzw.26 sind etwa recht-
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winklig abgebogen, sodass die freien Schenkel parall zur Federachse
stehen. Sie sind im Eingriff mit in zwei Ringen 31, 32 angeordneten radialen Nuten 40 bzw. 41. Die Ringe 31, 32
sind zwecks Justierung einstellbar.an den beiden Stirnseiten
der Büchse 17 angeschraubt. Die Einstellung ist dabei so gewählt, dass zwischen dem Parallelepiped 21 und den Enden 27
und 28 je ein kleines Tangentialspiel 4 2 und 43 auftritt.
Im Gehäusering 5 ist radial von innen her ein Nippel 34 eingeschraubt, in dessen Bohrung ein Bremszapfen 35 sitzt,
der durch eine Wurmschraube 36 über eine Feder 37 an die Büchse 17 angepresst wird.
Die Einrichtung funktioniert wie folgt:
Im Normalbetrieb wird die Welle 3 durch den erwähnten, nicht näher dargestellten Elektro-Drehstellmotor angetrieben. Da
die Federn 25 und 26 mit radialer Vorspannung an der Büchse 17 anliegen, wobei zwischen den Federn und der Welle sich ein
bestimmtes, kleines Spiel ergibt, rotiert die Welle bei eingeschaltetem Stellmotor ohne jeden Verschleiss. Fällt der Motor
aus oder soll während eines Stillstandes sonstwie die Welle verstellt werden, so wird das Handrad 14 von Hand betätigt,
beispielsweise in Pfeilrichtung gedreht. Dabei stösst der Mitnehmer 20 am Ende 27 der Feder 25 an. Da deren Ende 29 an
der Büchse 17 gefesselt ist, hebt sie sich von der Büchse in Richtung nach innen ab, sich gleichzeitig auf die Welle 3
aufwindend. Damit wird vom Mitnehmer 20 über die Feder ein mit dem Verdrehwinkel des Handrades zunehmendes Drehmoment
auf das Wellenende 3 ausgeübt, bis dieses schliesslich mitgenommen wird. Dabei wird nun auch die Büchse 17 gegen die
Wirkung des bremsenden Zapfens 35 mitgenommen. Die Feder 25 bleibt dabei auf der Welle 3 straffgezogen. Am Handantrieb
ist somit ein Drehmoment auszuüben, das der Summe des Antriebsmoments der Welle 3 des vom Zapfen 35 ausgeübten Bremsmomentes
und der Reibung in den Lagern entspricht.
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Weisen die Federn 25, 26 wenige Windungen, wie gezeichnet, auf, so ist das Verhältnis zwischen dem auf die Welle 3 ausübbaren
Drehmoment und dem Bremsmoment relativ klein; es steigt jedoch mit zunehmender Windungszahl, d.h. zunehmendem Umschlingungswinkel.
Wird in diesem Zustand der Drehstellmotor in der Handantriebsrichtung
eingeschaltet und beschleunigt er sich auf eine Geschwindigkeit, die grosser ist als die Handantriebsgeschwindigkeit,
so dreht sich für einen sehr kurzen Moment die Feder 25 samt der Büchse 17 mit der höheren Geschwindigkeit
der Welle 3, womit sich das Ende 27 vom Mitnehmer 20 löst und die Feder 25 an die innere Wand der Büchse 17 zurückspringt,
wodurch die üebertragung des Drehmoments von der Welle 3 auf die Feder gelöst wird.
Wird im genannten Zustand der Drehstellmotor der Handantriebsrichtung
entgegen eingeschaltet, so wird das Ende 29 der Feder 25 durch die nun in der anderen Richtung gebremste Büchse 17
nicht mehr gespannt gehalten,sondern frei gegeben, was wiederum ein Aufspringen der Feder 25 an die Wand der Büchse 17 zur
Folge hat. Dieses Aufspringen geschieht so rasch, dass am Handrad nur ein unbedeutender Schlag zu empfinden ist.
Wird das Handrad 14 in Gegenrichtung zum in der Zeichnung angegebenen Pfeil angetrieben, so bleibt die Feder 25 vorgespannt
an der Büchse 17 anliegen, während die Feder 26 durch Anschlagt des Parallelepipeds 21 am Federende 28 auf der Welle
3 aufgezogen wird, bis ReibungsSchluss zwischen Feder 26 und
Welle 3 erfolgt.
Der- Spalt zwischen der Büchse 17 und der Welle
3 ist um ein bestimmtes Uebermass grosser zu wählen als die
radiale Dicke der Feder 25, wobei dieses radiale Uebermass multipliziert mit der Anzahl der Windungen mal 2ΐΙ im einseitig
gemessenen freien Weg des Mitnehmers 20 im Schlitz 18
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mit zusätzlichem Tangentialspiel enthalten sein muss.
Durch geeignete Wahl der Vorspannung der auf den Bremszapfen 35 wirkenden Feder 37 lässt sich das seitens des Handantriebs
auf die Welle 3 ausübbare Drehmoment limitieren. Der Antrieb lässt sich daher so einstellen, dass es unmöglich ist, von
Hand den laufenden Drehstellmotor zu blockieren.
Zum gezeichneten Ausführungsbeispiel sind Varianten denkbar. So könnte die vom Drehstellmotor antreibbare Welle 3 als
Hohlwelle ausgebildet sein, in der die Büchse 17 auf einer mit dem Handantrieb verbundenen, mit einem Mitnehmer versehenen
Welle gelagert wäre. Die Federn würden hier mit geraden, nicht abgekröpften Enden an die Mitnehmer stossen.
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Claims (3)
- Gebrüder Sulzer AG P.5319PatentansprücheIJEinrichtung zum Kuppeln eines Handantriebes mit einer z.B. von einem Drehstellmotor.antreibbaren Welle, wobei im Spalt zwischen der Welle und einer konzentrisch dazu angeordneten Büchse eine bei ruhendem Handantrieb mit radialer Vorspannung der Büchse anliegende und gegenüber der Welle Spiel aufweisende Schraubenfeder angeordnet ist und wobei der Handantrieb derart vorgesehen ist, dass damit das eine Ende der Feder um die Achse der Welle derart verdrehbar ist, dass mindestens die diesem Ende benachbarten Windungen der Feder sich von der Büchse ablösen und an der Welle anlegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder in etwa halber Länge in zwei Teile geteilt ist, dass die Büchse drehbar angeordnet und von einer statisch wirkenden Bremse beeinflusst ist, dass die Büchse in Umfangsriehtung einen Schlitz aufweist, durch den ein mit dem Handantrieb verbundener Mitnehmer, je nach Drehrichtung des Handantriebes, auf das betreffende Ende des einen oder des anderen Federteils einwirkt und dass jeweils das andere Ende der beiden Federteile mit der Büchse fest verbunden ist.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse in einer zylindrischen Ausnahme des Handantriebes gelagert ist.
- 3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment der auf die Büchse wirkenden Bremse begrenzbar ist.909847/053ÖORIGINAL INSPECTED
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